矿石回转圆筒干燥设备6250kg/h

发布时间:2013-04-30 08:22:09   浏览次数:137689
关键词:矿石回转圆筒干燥设备6250kg/h

6250kg/h矿石回转圆筒干燥器

一、设备设计条件:

1、物料条件:

物料名称:   矿石

初含水量:    25%计算;

终含水量:    1%;计算;

产   量:    6250kg/h;

湿物料温度: 常温(θ1=20℃);

热风温度:   t1=450℃;

出风温度:   t2=100℃;

干燥后物料温度:θ2=110℃;

环境空气温度参数:空气温度为t0=20℃,空气含湿量为d0=O.O1k****/kg干空气;

物料绝干比热设为:Cs=0.4kcal/kg·℃

加热方式:   直接式燃气热风炉;

电源:       电压380V±10V,50Hz;

二、工作原理:

回转圆筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料由皮带输送机(用户自备)连续定量从窑头加入,经过圆筒内部时,与通过筒内的热空气进行有效地接触面被干燥,干燥后的产品从窑尾出来,因物料的颗粒有细粉尘产生故需要考虑布袋除尘系统,尾气由引风机排入大气中。在干燥过程中,物料借助于圆筒的缓慢转动,在重力的作用下从较高一端向较低一端移动。干燥过程中所用的热载体为热风炉所产生的热量。因物料对产品品质要求高,故采用关风机连续进料。转筒干燥器虽是^古老的干燥设备之一,但目前在冶金、建材、化工等领域仍被广泛使用。因物料要求终水分几乎为零,且物料 的承受温度不受限制,故采用逆流的形式。

三、特点:

1、生产能力大,可连续操作;

2、结构简单,操作方便;

3、故障少,维修费用低;

4、适用范围广,可以用它干燥颗粒状物料,对于那些附着性大的物料也很有利;

5、操作弹性大,生产上允许产品的产量有较大波动范围,不致影响产品的质量;

6、容易清扫;

三、物料衡算:

脱水量:W水=2000kg/h

原料供应量:W原=W产+W水=6250+2000=8250kg/h

四、热量衡算和热风质量流量计算:

1、绝干物料量:G=(1-0.01)×6250=6288kg/h

2、蒸发量:W=2000kg/h H2O 

3、按环境温度20℃,蒸发水份潜能取595kcal/kg·℃,全系统的热量是由如下四个部分组成:Q总=Q1+Q2+Q3+Q4, 

3.1 Q总-由干燥介质(450℃)空气提供,根据能量守恒,干燥介质提供的热量等于全系统所需的热量,所需热量为Q总(kcal/h);

3.2 Q1-蒸发水份所需热量,混合温度取130℃;

3.3 Q2-物料吸取所需热量,比热取0.40出料温度为110℃;

3.4 Q3-排湿热量,取排湿温度80℃,所需空气量为L(kg/h);

Q1= W水(595+0.45×t2-1×t0)=2000(595+0.45×100-1×20)

=1240000Kcal/h

Q2= W产{cs×(1-ω2)+1×ω2}×(θ2-θ1)

=6250{0.4×(1-1%)+1×1%}×(110-20)=228375Kcal/h

Q3=0.15×(Q1+ Q2)=0.15(1240000+228375)=220256Kcal/h

L=(Q1+ Q2+ Q3)÷〖(i1- i2′)-0.1×0.24×(t2- t0)〗

i1- i2′=(0.24+0.45 d1)×(t1- t2)=(0.24+0.45×0.01)×(450-100)=85.58kcal/kg

L=〖(1240000+228375+220256)〗÷〖85.58-0.1×0.24×(450-20)〗=19804Kg/h

3.5干燥所需的热量Q干=G×(i1- i0)

i1- i0=(0.24+0.45×d1)×t1+595×d1-(0.24+0.45×d0)×t0-595×d0

=(0.24+0.45×0.01)×450+595×0.01-(0.24+0.45×0.01)×20-595×0.01=105.14kcal/kg

Q干=19804×105.14=2082094Kcal/h

为了确保产量,放10%的余量,因此:

干燥系统所需空气量为:L=19804×1.1=21784kg/h

在100℃时干燥所需空气体积:19804÷0.96=20629m3/h

在20℃时干燥所需空气体积:19804÷1.2=16503m3/h

计算三个不同状态下的热焓:

环境空气热焓:i0=(0.24+0.45×0.01)×20+595×0.01

=10.84kcal/kg干空气

热风热焓:i1=(0.24+0.45×0.01)×450+595×0.01

=115.98kcal/kg干空气

 排风温度和进风含湿量下的热焓:

 i2′=(0.24+0.45×0.01)×100+595×0.01

=30.4kcal/kg干空气

五、转筒直径计算:

根据经验,可取质量流速:v=1.5kg/m2·s,则转筒直径为:

  D==2.22m,圆整后去D=2.2m

六、转筒容积计算: 

干燥强度的确定:根据矿石的干燥强度参数,ω1=25%,

 ω2=1%,t1=450℃,t2=100℃,干燥强度:A=25-50kg/m3·h,

现在热风温度为t1=450℃,排风温度为t2=100℃, ,经比较,可取A=40kg/m3·℃,则转筒容积为:

 V=1.2×W水/A=1.2×2000/25=60m3

七、转筒长度计算:

Z=V/(0.7854×D2)=60/(0.7854×2.22)=15.8,经圆整,取Z=16m

因此设备型号为:HZG-2.2×16(筒体直径为2.2m,干燥筒体长度为16m)

八、干燥时间计算:

对于逆流工况,干燥时间有以下计算式:

 τ=0.23×Z/(S×n0.9×D)+8×Z×v/(G×dp0.5)

式中:Z----筒体长度,Z=16m;

S----转筒倾斜度,S=tgβ,β---倾角,β=2.5°,S=0.0437;

 D----筒体直径,D=2.2m;

n----转筒转速,n=4r/min;

v-----热风质量流量, 20629kg干空气/h=5.73kg干空气/s

G-----产量,G=6250kg/h=1.73kg/s

dp-----产品平均粒径,dp=100μm

∴τ=0.23×16/(0.0437×40.9×2.2)+8×16×5.73/(1.73×1000.5)

   τ=10.99+42=53min

九、设备筒体壁厚计算:

对于无衬层筒体的壁厚,当筒体直径D为2~3.6m时,筒体壁厚δ1=16mm,材质为碳钢与SUS316L复合板(12+4),滚圈下筒体壁厚δ2=32mm。

 十、扬料板设计:

1.进口处焊有1m长的螺旋导板,减少进口处的原料堆积。

2.出口处也焊有1m长的螺旋导板,减少产品夹带和加快排出产品。

3.其他部位采用折板形的升举式扬料板。

 扬料板的数量:n1=(6~10)×D,则:n1=6×2.2=13.2,为了使加工时,便于圆周均分,现取n1=12;

扬料板高度:根据设计资料,扬料板半径方向的高度hR与转筒直径D  的关系,取hR/D=0.15,则hR=0.15×2.2=0.33m,杨料板厚度:5mm,材质SUS316L

十一、设备布袋计算和选用:

1、排风80℃时的空气体积流量为:L1=20629m3/h,取布袋过滤速度1.5m/min,滤袋规格型号为Φ120×2000,则滤袋数量为:259,取260只;滤袋材质为防水防油防静电覆膜滤袋;过滤目数为500目。箱体材质为物料经过处SUS316L.出料为螺旋出料。

注:由于设备选用1台回转窑连续干燥,布袋除尘器选为GMC-260;

十二、引风机选型:

根据排气量换算应选用9-26-10D-55Kw型引风机

 风量:21465m3/h  压力:5920Pa  功率:55Kw

 转速:1450r/min,带调风阀,减震垫;

十三、电器控制:

① 总线电压和电流显示,风机电压和电流显示。

② 电器启动:

(1).引风机启动;(2). 滚筒转动采用变频调速;(3).进料关风机采用变频调速;

③ 温度和压力测量:

  (1).热风出口温度测量. (2).布袋除尘器进风口温度测量.

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