φ3×55m煅烧回转窑的设计计算及制造
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φ3.5×54m回转窑一、技术参数及性能1、规格:φ3.5×54m2、生产能力:1700t/d (带预热器分解炉产量)3、筒体斜度:4%4、筒体转速:0.45-4.5r/min辅助传动转速:0.127r/min5、支座数 3挡6、密封型式:窑头钢片密封窑尾气缸压紧端面密封7、窑头冷却方式:风冷8、传动型式:单传动9、挡轮型式:液压挡轮(挡轮油泵站:TBY-12型)10、每挡托轮装置冷却水用量:2.5m3/h11、主传动电机:型号:YPT400L1-6 功率315kW 额定转速1000r/min额定电压415V 防护等级:IP44 调速范围100-1000r/min12、测速发电机:型号: ZYS-3A 调速范围:0-2000r/min 功率:22W 额定电压110V13、主减速机:型号:YNS1110-25VBR 中心距1110mm 传动比2514、辅助传动电机:型号:Y200L1-6 功率18.5kW 额定转速:970r/min额定电压380V15、辅助传动减速机:型号:ZSY200 中心距440mm 传动比4515、设备重量374t(含窑头罩)二、供货范围及部件材质主机(一)回转部分1、筒体材质Q235-B 1件2、轮带材质ZG310-270 HB>180 3只3、大齿圈材质ZG310-570 HB=200 1只(二)窑头密封装置(石墨迷宫密封) 1套(三)窑尾密封装置(气缸压紧密封) 1套(四)支承装置(三档)1、托轮支承部分(二组)托轮 ZG340-640 HB>190 2只×2托轮轴45# HRC45-48 2根×2托轮轴承座组合件 2件×22、挡托轮支承部分(一组)托轮 ZG340-640 HB>190 2只托轮轴45# HRC45-48 2根挡轮 ZG340-640 HB>190 1只挡托轮轴承座组合件 1件挡轮油泵站及控制柜YY-I型各1台(五)小齿轮部分1、小齿轮 35SiMn HB>207-269 1只2、小齿轮轴 35CrMo HB>217-265 1根3、小齿轮轴承座组合件 1套(六)、传动装置1、主电机 YPT400L1-6 1台2、测速发电机 ZYS-3A 1台3、主减速机YNS1110-25VBR 1台4、辅助电机 Y200L1-6 1台5、辅助减速机ZSY200 1台6、联轴器组合件 1套7、传动装置底座组合件 1件(七)大齿轮罩组合件 1件(八)窑头冷却风管 1件(九)直流电机控制箱(十)地脚螺栓 1套三、备品备件及专用工具(一)测温表1只(二)加油枪1只(三)黄油枪1只(四)专用工具清单江苏鹏飞集团股份有限公司 2010年1月。
(完整word版)回转窑和蒸汽室计算20151230回转窑和蒸汽室计算1. 引言回转窑和蒸汽室是工业生产中常见且重要的设备,用于各种热处理和物料加工过程。
本文将介绍回转窑和蒸汽室的计算方法和相关参数,并详细说明其工作原理和应用领域。
2. 回转窑计算回转窑是一种重要的热处理设备,常用于水泥生产、冶金工业、化学工业等领域。
回转窑的计算主要涉及到下列参数:- 长度(L):回转窑筒体的有效长度,通常以米为单位。
- 内径(D):回转窑筒体的内径,也以米为单位。
- 转速(N):回转窑筒体的旋转速度,通常以转每分钟为单位。
- 倾角(α):回转窑筒体的倾斜角度,以度为单位。
- 出料端倾角(β):回转窑筒体出料端的倾斜角度,以度为单位。
- 进料端倾斜角(γ):回转窑筒体进料端的倾斜角度,以度为单位。
- 物料密度(ρ):物料在回转窑内的密度,以千克每立方米为单位。
回转窑的平均转速计算公式如下:N = (N1 + N2 + N3) / 3其中,N1、N2和N3分别表示转数1、2和3的值。
然后,可以用以下公式计算回转窑的表面积:A = π * D * L回转窑的体积可以按照以下公式计算:V = A * L3. 蒸汽室计算蒸汽室是一种被广泛应用的加热设备,常用于食品加工、纺织工业、化学工业等领域。
蒸汽室的计算主要涉及到下列参数:- 蒸汽室体积(V):蒸汽室内的有效容积,通常以立方米为单位。
- 蒸汽入口压力(P1):蒸汽室的进口蒸汽压力,以帕斯卡为单位。
- 蒸汽出口压力(P2):蒸汽室的出口蒸汽压力,以帕斯卡为单位。
- 负荷(Q):蒸汽室所需的加热负荷,以千瓦为单位。
- 蒸汽温度(T):蒸汽室内的温度,以摄氏度为单位。
蒸汽室所需的蒸汽量可以按照以下公式计算:m = Q / (h * (T1 - T2))其中,m表示所需蒸汽量,Q表示负荷,h表示蒸汽比焓,T1表示蒸汽入口温度,T2表示蒸汽出口温度。
蒸汽室的体积可以根据所需蒸汽量和蒸汽密度计算得出:V = m / ρ4. 结论回转窑和蒸汽室是工业生产中常见的重要设备,其计算方法和参数可以帮助工程师有效设计和运行相关系统。
回转窑的设计一、窑型和长径比1. 窑型所谓窑型是指筒体各段直径的变化。
按筒体形状有以下几种窑型:(1) 直筒型:制造安装方便,物料在窑内移动速度较均匀一致,操作控制较易掌握,同时窑体砌造及维护较方便;(2) 热端扩大型:加大单位时间内燃烧的燃料量及传热量,在原窑直径偏小的情况下,扩大热端将相应提高产量,适用于烧成温度高的物料;(3) 冷端扩大型:便于安装热交换器,增大干燥受热面,加速料浆水分蒸发,降低热耗及细尘飞损,适用于处理蒸发量大、烘干困难的物料;(4) 两端扩大型(哑铃型):中间的填充系数提高,使物料流动的机会减少,还可以节约部分钢材;还有单独扩大烧成带或分解带的“大肚窑” ,这种窑型易挂窑皮,在干燥带及烧成带能力足够时,可以显著提高产量。
但这种窑型操作不便。
总之,不论扩大哪一带,必须保持预烧能力和烧结能力趋于平衡。
只有在生产窑上,经过生产实践和充分调查研究(包括必要的热工测定和计算),发现某一带确为热工上的薄弱环节,在这种特定条件下将该带扩大,才会得出较明显的效果。
目前国内外发展趋势仍以直筒型窑为主,而且尺寸向大型方面发展。
其他有色金属工业用回转窑(还原、挥发、硫化精矿焙烧、氯化焙烧、离析、烧结转化等)多采用较短的直筒窑。
2. 长径比要得长径比有两种表示方法:一是筒体长度L与筒体公称直径D之比;另一是筒体长度L与窑的平均有效直径D均之比。
L/D便于计算,L/D均反映要的热工特点更加确切,为了区别起见,称L/D均为有效长径比。
窑的长径比是根据窑的用途、喂料方式及加热方法来确定的。
根据我国生产实践的不完全统计,各类窑的长径比示于表1中。
长径比太大,窑尾废气温度低,蒸发预热能力降低,对干燥不利;长径比太小,则窑尾温度高,热效率低。
同类窑的长径比与窑的规格有关,小窑取下限,大窑取上限。
二、回转窑的生产率回转窑生产是一个综合热工过程,其生产率受多方面因素影响。
分析其内在规律性,可以建立以下几个方面的数量关系。
回转窑系统的设计计算回转窑系统是一种常用于水泥生产和其他高温煅烧过程的设备。
它通过将原料在回转窑内进行连续的煅烧和热处理,实现了高效的热交换和物料的分解、反应和固化。
在设计回转窑系统时,需要考虑一系列因素,包括窑体结构、传热与传质过程、物料流动与分布、能耗及对环境的影响等。
首先,回转窑的结构设计需要考虑到窑体的稳定性和耐久性。
窑体一般由钢筋混凝土或金属材料制成,需要具备足够的强度和刚度以承受窑体的自重和反应力。
此外,在设计过程中还需要考虑窑体的尺寸、形状和内部衬板的布置,以实现充分的物料流动和热交换,从而提高生产效率和产出质量。
其次,回转窑系统的传热与传质计算是设计中的重要环节。
传热与传质过程是回转窑内物料分解、反应和固化的基础,也是能耗控制和产品质量的关键因素。
传热与传质计算涉及到窑体内部的温度场、物料的热负荷、传热介质(如燃料和烟气)的流动特性等。
传热与传质计算可以通过数值模拟和实验方法进行,以确定合理的工艺参数和操作条件,最大限度地提高传热效率和物料品质。
物料流动与分布是回转窑系统设计中的另一个重要问题。
物料在窑体内的流动和分布状况直接影响煅烧和反应的效果。
在设计中,需要考虑物料与介质(如燃料和烟气)之间的动力学和传递过程,包括物料的流态化、排气和混合等。
此外,还需要考虑窑体内不同区域的温度和气氛控制,以满足不同工艺要求和产品质量标准。
能耗与环境影响是回转窑系统设计中不可忽视的因素。
由于回转窑系统通常是高温工艺,在设计中需要考虑能耗的节约和废气处理等问题。
能耗的计算可以基于热力学和能量平衡原理进行,以确定合理的燃料选择、燃烧方式和能耗控制措施。
同时,需要关注对环境的影响,例如废气的处理和净化,以确保工艺的安全和可持续性。
综上所述,回转窑系统的设计计算涉及多个方面,包括窑体结构、传热与传质过程、物料流动与分布、能耗及对环境的影响等。
设计中需要多学科的知识,如热力学、传热传质、流体力学、机械工程等。
× 55m煅烧回转窑的设计计算及制造
赵恒涛(山东冶金机械厂有限公司,山东淄博255064)
摘要:文章针对回转窑内煅烧物料的运动特点,计算出工艺煅烧时间。
通过对窑体回转力矩的分析,求得电机功率。
并叙述了主
要部件窑体的制造工艺及质量控制。
关键词:回转窑;煅烧;回转力矩;制造工艺;质量控制
1设备简介
3 × 55m煅烧回转窑是万吨级钛白生产装置中的重要设备,是一种连续逆流式(热风流动方向与物料移动方向相反)直接加热回转于燥器。
具有:大量连续处理(年产量20kt/a,按3个工作日计),适应被干燥物料性质的较大变化(人窑物料为偏钛酸,含湿量55、 60%),能使用高温热风(窑头温度10開℃,窑尾温度450℃)的特戟、、0 采用:提高人窑偏钛酸的固含量,利用真空转鼓过滤机对偏钛酸进行脱水;控制因窑内微负压引人的冷空气量,在下料口处设置液压双翻板下料阀;高温物料余热回收,冷却转筒采用风冷间接换热,通过二次风机回收从冷却转筒来的热空气送燃烧室的节能技术。
2设计
计算
2」性
能参数
规格:3 × 55m(窑体内径R ×
长度L) 转速:N=0.3r/min 安
装倾角:仪:2.292。
生产量:2.625t/h
2.2窑体临界转速:N,“:42÷
SC=35.5r/min 式中:Rc=1.4一窑体
有效半径显然,窑体转速小于临界
转速。
2.3物料平均轴向运动速度
煅烧物料从人窑时的泥糊状到出料时的粉末状,其运动轨迹复杂多变,文献[刂简化后分析认为:物料运动轨迹和速度主要受窑体内径、转速、倾角等影响,也与物料休止角和充满角有关。
公式ü={8TNRctgaxSimIJX( 1+0)}/3SinO×巾产3.346 h 式中:巧。
,物料充满角之半巾,:0· 95944,物料堆积所占弧度数(D:L25,物料与窑体壁相对运动影响因子
2.4工艺煅烧时间:t=l丿ü=巧·03h
2 · 5生产时窑体总重量
(1)窑体筒本体加上箍圈、大齿圈等:GF1.47x106N
(2)窑体内所砌耐火砖重量:G2:翦(R2一Rc2)LYI:1.3 × 106N,式中:Yi =2.6t/m3,
镁质耐火砖密度
(3)生产时窑体内物料重量:G3= Rc2 LY:3 · 945 × 105N
式中:0· 1457,物料充填系数;Y2:0.8t/m3,
物料密度故,生产时窑体总重量:G:G汁
C2+G3:3.17× 106N
2.6托轮接触强度校核
箍圈与托轮受力分析如图1所示。
当窑体静止时:FFF2;当窑体回转时:F2>F №
FFG/2Cos300 L78
× 106N ,:
kC,/2C“30::
2.1、10。
N
F
式中:k :L 18,物料偏移系数。
按F2校核托轮接触强度即可,托轮接触强度::VF2/3b•p
= 108.8kg/mm2
式中:ZE=60 · 6,钢对钢弹性模量
b=550mm,托轮与箍圈接触宽度
p= 394,7mm,综合曲率半径
选取托轮材质为45钢,淬火处理45巧OH c,采用稀油润滑,其许用接触应力〖司H:135皿
仃<,故托轮接触强度符合要求。
2 · 7窑体回转力矩计算
窑体回转所需总力矩M为物料重量力矩M。
落料惯性力矩
M落料摩擦力矩M摩及窑体支撑系统摩擦力矩M “之和(1)物料重量力矩M G3Re:4 ·4× 105Nm
式中:Re=k Re= 1.12m,k =0,8,物料重心分布影响系数。
(2)落料惯性力矩M惯=CJ3RcN2,/9開巾。
= 80.5Nm
(3)落料摩擦力矩M摩=0.5G3Rc甴Cose:
8.836 × 104Nm 式中:甴=0.08,物料与窑体摩
擦系数。
(4)窑体支撑系统摩擦力矩M摩支=(Fl + F2 2= 3彐× 105Nm 式中:勘=0 ·4,箍圈与托轮摩擦系数。
M Gt=M重+M M+M +M摩支= & 384× 105Nm。
2.8电机功率的计算:
P=M总N/9550 = 33 · 3Kw,=0· 796。
据此,选取电机功率为45Kw,电机型号为YCT3巧-4Ba
2.9减速机型号及开式齿轮的确定
选取一次减速机为ZDH40-6.3-ll,高速轴允许输人功率为49 ·9Kw,速比I=6.5。
选取二次减速机为ZSH40一7 ]一I,高速轴允许输人功率为30.3Kw,速比I=70.63。
为适应窑体直径和速比的要求,确定廾式齿轮的参数如下:厶:
7,Z2=52,m=
30 3制造工
艺
因窑体长度为55m,考虑运输、安装方便,采取分段供货,现场组焊的工艺方案。
为保证窑体的制造质量,从材料制造组装T 艺焊接工艺及无
损探伤等方面进行质量控制
3 · 1材料控制
根据设计要求2],钢板、手工电焊用焊条、埋弧焊用焊丝、焊剂的化学成分及力学性能必须符合有关国家标准。
对钢板外形及表面检查合格后进行喷砂除锈和涂漆防腐处理。
3.2制造组装工艺
(1)窑体筒.节下料精度控制与标记移植:窑体筒节下料精度是窑体全面质量控制的第一步,必须将长度偏差控制在± 5mm ,对角线长度偏差控制在± 2mm。
标记移植钢印全面、准确、清晰。
(2)错边量控制:对窑体筒节等厚处焊接接头错边量按1/45控制,对不等厚处采取外侧单面削薄厚板边缘后,其错边量按1 /45控制,确保窑体内径偏差不超标。
0)窑体筒节圆度、棱角度控制:卷制筒节时,钢板留出拉伸余量12一24mrn 不等,控制卷板机的压头速度,并经常用样板测量。
严格控制筒节环向棱角度 E 1/10ös + 2,同一断面最大、最小直径差1%D “、对不符合要求的,进行弯制校正或采用火焰法在平台上校正。
(4〕窑体筒节直线度控制:窑体长度为55m,组装后整体直线度是最关键最难控制的一项指标。
组装时,每道工序都着重强调直线度控制,根据现场条件专门设计可调试工装,以方便调整各段的组装。
在筒节轴向沿圆周0。
、90。
、] 80。
、270。
四个方向拉线,严格控制预组装直线度1%1,,每一道环焊缝组对严格找私过免偏差积累。
(5)整体预组装:窑体筒节分段组装完毕,出厂前必须进行整体预组装,以检查调整各项整体指标,在分段处作出明显、清晰的标记,以便现场组装使用。
3.3焊接工艺
o )焊接工艺评定:窑体筒兯钢板焊接前制焊接试板,进行焊接
探讨,以期为船舶电气设备的使用和设计提供一定的参考。
工艺评定:认为焊接单位有能力制出符合设计要求的焊接接头。
(2)窑体筒节焊接应力分析:根据有关文献卩],认为沿焊缝方向的焊接应力为拉应力,垂直于焊缝方向的焊接应力既有压应力(焊缝两端),也有拉应力。
(3)减小焊接应力及变形措施:一是焊接顺序和方向,二是较小的焊接线能量,三是焊前预热。
(4)焊接工序检查:要求施焊人员严格执行焊接工艺卡,检验人员随时监督,检查焊缝外观质量。
3 ·4无损探伤
按图样设计要求,对窑体焊缝进行不小于20%的射线无损探伤。
4结束语
甲 3 ×55m煅烧回转窑设计制造安装后,经过三个月的运行,顺利达产,效果良好。
卩]彭思众,等.回转窑内物料流动模型研究[耳工业炉.罔吴建国,等·450m3二次混料机的强度刚度分析及其优化设计重型机械,] 990,4.。