回转窑计算校核(改后)
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回转窑挠度与载荷计算书(最新版)目录1.回转窑筒体的载荷计算2.筒壳自重和窑衬重量的考虑3.物料重量和窑皮重量的计算4.齿圈重量的考虑5.结论正文回转窑挠度与载荷计算书在回转窑的设计和分析中,载荷计算是一个重要的环节,它直接影响到回转窑的安全运行和稳定性。
本文主要针对回转窑筒体的载荷计算进行探讨,包括筒壳自重、窑衬重量、物料重量、窑皮重量和齿圈重量等多个方面。
首先,我们需要考虑的是筒壳自重。
对于不同厚度段的筒壳,需要分别进行考虑。
内径为 d、壁厚为 s(单位为米)的回转窑筒体的自重可以通过公式 qs=7.85(ds)s(吨/米)进行计算。
其次,窑衬的重量也需要考虑。
窑衬通常用来保护筒体,防止高温物料对筒体造成损害。
窑衬重量可以通过 qb=b(吨/米)进行计算,其中 b 为窑衬的厚度。
接下来,我们需要考虑物料重量。
物料重量的计算需要根据物料的密度、体积和重量等因素进行综合考虑。
在实际计算中,可以通过物料的密度ρ和体积 V 来计算物料重量,即 G=ρV。
此外,窑皮重量也需要计算。
窑皮是回转窑中的一种特殊物料,它的主要作用是保护筒体,防止高温物料对筒体造成损害。
窑皮重量可以通过公式 G=αdL(吨/米)进行计算,其中α为窑皮的密度,d 为窑皮的厚度,L 为窑皮的长度。
最后,需要考虑的是齿圈重量。
齿圈是回转窑中的一个重要部件,它的主要作用是支撑回转窑的旋转。
齿圈重量可以通过公式 G=0.5m(吨)进行计算,其中 m 为齿圈的质量。
综上所述,回转窑筒体的载荷计算需要综合考虑筒壳自重、窑衬重量、物料重量、窑皮重量和齿圈重量等多个方面。
(完整word版)回转窑和反应室计算20151230回转窑和反应室计算概述回转窑和反应室是工业生产中常用的设备,用于进行物质的高温反应。
在设计和运行过程中,需要进行一些计算来确保设备的安全和有效运行。
1. 回转窑计算回转窑是一种旋转的圆筒,主要用于干燥、煅烧和热解等工艺。
以下是回转窑计算的一些常用指标:1.1 直径和长度回转窑的直径和长度对于设备的产能和热效率有重要影响。
根据产品和工艺要求,可以通过以下公式计算回转窑的直径(`D`)和长度(`L`):D = (Q / (π * ρ * R * C * T)) ^ (1 / 3)L = D * R式中,`Q`为产量,`ρ`为原料的平均密度,`R`为回转窑的转速,`C`为物料的热容,`T`为物料的平均停留时间。
1.2 燃烧器功率回转窑通常需要燃烧器提供热能。
燃烧器的功率(`P`)可以通过以下公式计算:P = Q * H / η式中,`H`为燃料的低位发热量,`η`为燃烧器的燃烧效率。
2. 反应室计算反应室是用于进行化学反应的设备,常见于化工和制药等行业。
以下是反应室计算的一些常用指标:2.1 反应热在进行化学反应时,需要考虑反应热(`Q`)。
反应热可以通过以下公式计算:Q = m * ΔH式中,`m`为反应物的质量,`ΔH`为反应的焓变。
2.2 反应速率反应室中的反应速率(`r`)是一个重要参数,用于描述单位时间内反应物转化的比例。
反应速率可以通过以下公式计算:r = k * [A]^n * [B]^m式中,`k`为速率常数,`[A]`和`[B]`为反应物浓度,`n`和`m`为反应物的反应级数。
结论回转窑和反应室的计算是确保设备安全、高效运行的重要环节。
通过上述的计算公式,可以根据产品和工艺要求,确定适合的回转窑尺寸和燃烧器功率,并估算反应室中反应所需的热量和速率。
这些计算结果将为设备的设计和操作提供有力的依据。
参考文献:1. Smith, J. M., & Van Ness, H. C. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw-Hill.2. McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. (2005). Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw-Hill.。
回转窑筒体直径的计算公式回转窑是一种重要的工业设备,广泛应用于水泥、冶金、化工等行业中。
它主要用于石灰石、水泥等物料的煅烧,是生产水泥和其他建筑材料的重要设备之一。
在设计和制造回转窑时,其筒体直径是一个关键参数,直接影响着设备的性能和生产效率。
因此,正确计算回转窑筒体直径是非常重要的。
回转窑筒体直径的计算涉及到许多因素,包括物料性质、生产能力、设备结构等。
一般来说,回转窑筒体直径的计算公式可以表示为:D = 2 (L + 3 H tan(a))。
其中,D为回转窑筒体的直径,L为回转窑的长度,H为回转窑的倾角,a为回转窑的摩擦角。
在实际应用中,这个计算公式需要根据具体情况进行调整和修正。
下面我们将逐步介绍回转窑筒体直径计算公式中的各个参数及其影响。
1. 回转窑的长度(L)。
回转窑的长度是指筒体的有效长度,通常由生产能力和物料的煅烧时间来确定。
生产能力越大,煅烧时间越长,回转窑的长度就越大。
在计算回转窑筒体直径时,需要考虑到回转窑的长度对于筒体直径的影响。
2. 回转窑的倾角(H)。
回转窑的倾角是指筒体与水平面的夹角,通常用来控制物料在回转窑内的运动轨迹和速度。
倾角的大小直接影响着物料在回转窑内的停留时间和煅烧效果。
在计算回转窑筒体直径时,需要考虑到回转窑的倾角对于筒体直径的影响。
3. 回转窑的摩擦角(a)。
回转窑的摩擦角是指筒体内壁与物料之间的摩擦角度,通常取决于物料的性质和筒体内壁的材质。
摩擦角的大小直接影响着物料在回转窑内的运动轨迹和速度。
在计算回转窑筒体直径时,需要考虑到回转窑的摩擦角对于筒体直径的影响。
除了上述参数外,还有一些其他因素也会对回转窑筒体直径的计算产生影响,如物料的密度、粒度、含水率等。
在实际应用中,需要综合考虑这些因素,对回转窑筒体直径的计算公式进行修正和优化,以确保设备的性能和生产效率。
总之,回转窑筒体直径的计算是一个复杂而重要的工作。
正确的计算可以确保回转窑设备的性能和生产效率,对于提高生产能力和产品质量具有重要意义。
回转窑和二燃室设计值计算依据:烟气量和燃料消耗量方法:试算法 思路:按热容积负荷设计值范围取值,求出有效体积,得到烟气流速并校核;若烟气流速不合理,再假定热容积负荷,直至得到合理的烟气流速。
1. 回转窑设计值 V=Vq Q B d • -------张林《危险废物焚烧处置的理论和实践》 V:窑体有效容积,m 3B : 危废处置量, kg/hQ d : 物料低位发热量, kJ/kgq V :容积热负荷, kJ/kg ·h根据回转窑设计手册,q v 一般取值在(25- 45) x 104 kJ/kg ·h ---高明智《炼化油泥回转窑焚烧工艺设计》先假设q v =40 x 104 kJ/kg ·h :则回转窑有效容积V=hm kJ kg kJ h kg •⨯⨯⨯34/1040/12540%80/1000=25m 3 取安全系数: V=3302.125m =⨯按长径比L/D=4计算,πr 2 x L=V ,则r=,L=校核回转窑内烟气停留时间: 由化工环保手册P488 例题:V=3600273)273(⨯+T Gt G: 烟气量, Nm 3/hV :燃烧室有效容积, m 3T :燃烧室温度, ºCt: 烟气停留时间,s公式转换:t=)273(3600273T G V +⨯⨯ G 在excel 计算表中已求得为kg=5450m 3/h则t=)850273(5450303600273+⨯⨯⨯= s 由停留时间计算烟气流速vV=tL 则烟气流速v== m/s 。
根据张绍坤《回转窑处理危险废物的工程设计》,回转窑烟气流速应在s ,停留时间约为2s ;而张林的《危险废物焚烧处置的理论和实践》中烟气流速仅为s 、停留时间达到。
综合以上,目前保留该烟气流速和停留时间。
以上体积、半径等均按假设的热负荷容积计。
综上:容积负荷为假设的值q v =40 x 104 kJ/kg ·h ,回转窑 设计值 单位内径m 高度m 烟气停留时间s2. 二燃室设计值。
2. 回转窑(1)设采用下列设计准则:平均气体流速(u 0)= 5.0 m/s废弃物平均停留时间(t m )= 60 min回转窑体倾斜度(θ)= 1º回转速度(N )= 0.5 rpm废弃物占炉体体积率(a b )= 0.23(因在回转窑内该废弃物较易流动,且难燃物不多故此值稍放宽)(2)回转窑的长与直径sin() 2.7630.19m t N L D θ⨯⨯== 燃烧生成气排放量为M t = 36260 kg/hr ,换算成当时约900℃、1atm 的体积排放率,并设该混合气密度为33128.5100.296 kg/m 82.06(900273)PM RT ρ⨯⨯===⨯+,假设气体分子量为28.5:31/36260/0.296122500 Am /hr t t V M ρ===(当时温度下)0214)1(u D V b t ⨯⨯⨯-=πα可得:D = 3.36m ,L = 9.27m(3)窑炉尺寸验核:53224420005400 1.3210 kcal/m hr 3.369.27t vol Q Q D L ππ⨯⨯⨯===⨯⋅⨯⨯⨯⨯,此值虽小一点,但还合理。
(4)排灰量假设炉内总灰量= 总灰分量 - 烟气带走的粉尘量= 5400×0.203 - 5400×0.203×0.2= 877 kg/hr(5)烟气出口温度[废弃物燃烧释热量] = [灰渣带走热量] + [烟气带走热量] + [热损失]并假设:(a)回转窑内有效燃烧效率(以释放热为基准)为95%(b)烟气的平均比热= 0.292 kcal/kg·℃(c)回转窑的整体热损失为废弃物燃烧总释热量的5%(d)灰渣比热= 0.22 kcal/kg·℃(e)灰渣温度等于炉温则2000×5400×(1-0.05)=36479×0.292×(T-25)+877×0.22×(T-25)故烟气出口温度(T)= 924℃3. 二次燃烧室假设:(a)平均气体停留时间(t m)= 2.1s(b)燃油所产的烟气热容量(或比热)= 0.283 kcal/kg·℃(c)空气比热= 0.27 kcal/kg·℃(d)回转窑排放烟气比热= 0.292 kcal/kg·℃(e)燃油过剩空气量= 20%(f)热损失占燃油总释放热量的4%(1)燃料油用量Foil2号燃料油的理论空气量为14.412 kg空气/kg燃料,燃烧后的烟气排放量为18.293 kg空气/kg燃料,另外回转窑内燃烧所需空气量3.238×0.3 = 0.9714 kg/kg,则二次燃烧室的能量平衡式为:[燃油的释热量] = [烟气升温所需热量] + [过剩空气升温所需热量] +[热损失]F oil×9650×(1-0.04) = 18293×F oil×0.283×(1050-25) + 36479×0.292×(1050-924)+ 0.9714×5400×0.27×(1050-25)得:F oil = 706 kg/hr(2)二次燃烧室总空气需求量= [燃料油所需空气量] + [回转窑内燃烧所需空气量]= 14.412×706×1.2 + 0.9714×5400= 17455 kg/hr(3)烟气总排放量Mt2M t2= [回转窑内燃烧生成烟气量] + [燃料油燃烧生成烟气量] + [过剩空气量] = 54640 kg/hr设1000℃下烟气密度为0.3033 kg/m3(含粉尘),则:V t2 = M t2/ρ = 54640/0.3033 = 180110 Am3/hr烟气组成(wt%)O2= 8.85N2= 67.39CO2= 13.27H2O = 8.94SO2= 0.084HCl = 1.04灰渣= 0.401(4)二次燃烧室尺寸[体积] = [滞留时间]×[体积流率] = 2.1×180110/3600 = 105m3二次燃烧室通常建成筒式,设L/D = 2则得:L = 8.12 m,D = 4.06m此二次燃烧室的直径大于回转窑直径0.5m以上,比较合理,利于二炉衔接。
第七节__回转窑系统的设计计算回转窑是一种重要的水泥生产设备,广泛应用于水泥生产线中。
在回转窑系统的设计计算中,主要考虑以下几个方面:窑筒尺寸、燃烧系统、物料输送、冷却系统、热平衡等。
首先,窑筒尺寸是回转窑系统设计的关键参数之一、窑筒的长度和直径的选择需要考虑到生产线的产能、煅烧过程的需求以及技术经济指标等因素。
一般来说,窑筒的直径越大,生产能力越高,但也会增加能耗和设备的尺寸。
窑筒的长度则决定了煅烧物料在窑筒内停留的时间,对于不同种类的水泥熟料,窑筒的长度也会有所不同。
其次,燃烧系统是回转窑系统设计的重要组成部分。
燃烧系统的设计需要根据水泥熟料的特性和燃料的种类进行综合考虑。
燃烧系统主要包括燃烧器、预热器和燃料供给系统等。
燃烧器的选择要考虑到燃烧效率、燃烧稳定性和燃料适应性等因素。
预热器的设计需要考虑到热交换效率和熟料的预热程度。
燃料供给系统的设计需要考虑到燃料的类型和供应的稳定性等问题。
物料输送是回转窑系统设计中的另一个重要环节。
物料输送系统主要包括进料系统和出料系统。
进料系统主要是将熟料均匀地送入回转窑的上部,可以采用斗式提升机、螺旋输送机等设备。
出料系统主要是将煅烧后的水泥熟料从回转窑底部顺利地卸出,并送到下一道工序的设备中,可以采用锤击破碎机、螺旋输送机等设备。
冷却系统是回转窑系统设计中的另一个重要部分。
冷却系统主要包括冷却机和冷却风机等设备。
冷却机的设计需要考虑到水泥熟料的冷却效果和冷却速度,以及能耗和设备尺寸等因素。
冷却风机主要用于将冷却空气输送到冷却机中,保证冷却效果的同时,也需要考虑到能耗和风机的尺寸等因素。
最后,热平衡是回转窑系统设计中一个重要的考虑因素。
热平衡是指回转窑系统中各个部分之间热量的平衡,包括燃烧系统和冷却系统之间的热量平衡。
热平衡的计算需要考虑到燃料的热值、物料的热容和热损耗等因素,以确保回转窑系统正常运行,并达到设计要求。
综上所述,回转窑系统的设计计算涉及到窑筒尺寸、燃烧系统、物料输送、冷却系统和热平衡等方面。
150T/d 回转窑弯曲应力与挠度校核
1 筒体计算基本假设
100T/d 系统中左端缩短600mm ,右端加长600mm 后的回转窑为例)
①筒体视为水平梁,不计倾角影响;
②不计物料重心对筒体轴线的影响;
③忽略轮带外力对回转窑的影响,忽略齿圈质量;
④按静强度计算。
2 载荷计算
图1 梁支点尺寸图
1)已知回转窑总重m 1=86115kg
按30T/d 物料每小时进入回转窑的质量m 2=24
10303⨯=1250kg 回转窑总重与物料总重单位长度的均匀分布载荷
q=q 1+q 2=L g m m )(21+= 5
.138.9)125086115(⨯+=63420.5N/m 2)假设支座反力F 1、F 2方向均竖直向上(以整体为研究对象)
对支座1,0=∑M ,02
4.221.1172
22=⨯+⨯-q q F ,N q F 6.532034389.82==
对支座2,0=∑M ,0721.424.912
2=-⨯-⨯F q q , N q F 2.324142111.51== 校核 0=∑y ,q q q F F 5.13389.8111.521=+=+,正确。
图2 重心计算示意图
对重心,0=∑M , x F x F 21)7(=-
0=∑y ,q G F F 5.1321==+ , 解得 m x 65.2=
3)双支座筒体弯矩计算(图1中取支座1左端,支座2右端伸出梁作参考对象) 对支座1,0=∑M ,即02
4.24.21=⨯⨯-q M , m 182651N M 1⋅= 对支座2,0=∑M ,即02
1.41.42=⨯⨯-q M , m 533049.3N M 2⋅= 最大弯矩距支点1的距离,m l q F e 711.24.2111.511=-=-=
跨间最大弯矩,m N q q eF e l q
Me ⋅=⨯+⨯-=++-=1.50404111.5711.2111.52
)(22121
4)焊缝强度系数K w 、温度系数K t 、筒体截面系数W 、许用弯曲应力][σ
按表查询得K w =0.9,K t =1,W=0.14233,许用弯曲应力][σ=19.6MPa
支点1处的轴向弯曲应力][1.425MPa 14233
.019.010*********
611σσ<=⨯⨯⨯=⋅⋅⨯=--W Kt Kw M 支点2处的轴向弯曲应力][4.161MPa 14233
.019.0103.533049106
622σσ<=⨯⨯⨯=⋅⋅⨯=--W Kt Kw M 跨间最大弯曲应力][MPa 393.014233.019.0101.50404106
6σσ<=⨯⨯⨯=⋅⋅⨯=--W Kt Kw Me e
5)筒体变形计算(弹性模量E=200GPa=2×105MPa)
图3 跨间段挠度计算用图 图4 悬伸段端部挠度计算用图 同一跨内的筒体直径和厚度不同时,以较长的计算截面惯性矩,则
124410)304.3(64-⨯-=π
I =0.216m 4
①跨间段挠度许用值mm l y m 1.2107103103][344=⨯⨯⨯=⨯=-- 跨中挠度][1089.4510216
.010275.6342038451038453354
3421m y mm EI ql y y <⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==--- 支座转角63211024-⨯==EI ql θθ=rad 102.09810216
.01022475.634205-653
⨯=⨯⨯⨯⨯⨯- ②左悬伸段端挠度许用值mm l y e 08.1104.2105.4105.4][34141=⨯⨯⨯=⨯=-- 左悬伸段载荷作用下挠度34
101108-⨯=EI ql y =mm 335410088.610216.010284.25.63420--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯ 悬伸段端挠度][10426.410088.610098.2104.212353011111e y mm y l y <⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=---θ ③右悬伸段挠度许用值mm l y e 845.1101.4105.4105.4][34242=⨯⨯⨯=⨯=-- 右悬伸段载荷作用下挠度34
202108-⨯=EI ql y =mm 335410855.5110216.010281.45.63420--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯ 悬伸段端挠度][103.41610855.5110098.2101.42-2353022222e y mm y l y <⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=--θ 结论:根据以上计算结果,窑重心在距离支座2靠左2.65m 处,最大应力和最大挠度均在许可范围之内。