沸騰爐的設計-----設計內容之五第五章

汽化冷卻水箱及輔助設備的設計計算5.1、汽化冷卻水箱的設計計算（一）水箱總面積及個數的計算沸騰爐選用箱式汽化冷卻水箱，所需水箱總面職按6-2-17式計算:F總=

（6-2-17）式中:

A—沸騰爐單位生產率，噸/米2·日；Q過?！獰崞胶獗碇?00公斤精礦的過剩熱，千卡；F床—沸騰床床面積，米2；△t均—沸騰層與冷卻介質的平均溫差，℃；K水套—水套的傳熱系數，千卡/米2·時·度?！鱰均=式中:

t進—進水溫度，℃，t出—(水或汽水混合物)出口溫度，℃。.汽化冷卻蒸汽壓力定為6公斤/厘米2(絕對壓力)。t出=158.08℃，下降管自汽包出口至水套入口溫度降取3.08℃，則t進=155℃.則

△t均==714.3℃水套的傳熱系數K水套在一般情況下可以從統計的工廠實側數據中選取。當采用水冷卻時:對于箱式水套K水套=100～180千卡/米2·時·度，對于管式水套K水套=150～230千卡/米2·時·度。冷卻水的出口溫度視水的硬度而定，一般在60℃以下。當水套內壁有水垢，或水套外壁有粘結層時，水套的傳熱系數將顯著下降。當采用軟水汽化冷卻且水套外壁無粘結雇翔寸(水套內壁有一定厚度的水垢):對于箱式水套，K水套=180～220千卡/米2·時·度，對于管式水套，K水套=230～270千卡/米2·時·度。在高溫焙燒時，物料常粘結于水套外壁上，使傳熱系數下降。此時:對箱式水套:K水套=110～150千卡/米2·時·度，對管式水套K水套=150～180千卡/米2·時·度。本例題采用軟水汽化冷卻，取K水套=210千卡/米2·時·度則

F水套==17.6㎡計算水箱個數n與水箱寬度B水套：π·D床=n·B水套+(n+2)·d水套+B溢流+D前室

①F水套=n·B水套·H水套

②式中：水套高度：取H水套=H層=1.2米；水套間距：取d水套為0.3m；F水套=17.6㎡解得：n=7.700個取偶數n=8；B水套=1.833米；高=1.200米。驗算：H=1.2×F水套∕π·D床=1.2×17.6∕3.1416×6.2=1.084〈H層=1.2米選用2.200米2的水箱8個，每個水箱的高為1.2米，寬為1.833米。(二)耗水公計算設飽和蒸汽熱焓為656千卡/公斤，含60%飽和蒸汽的水的的熱焓為250千卡/公斤，進水熱焓為100千卡/公斤。則耗水量為:Q過剩=(0.6x×656+0.4x×250)-x×100解

x==76.633公斤0.0115小時耗水量為76.633公斤，每小時耗水量則為6663.755公斤/小時或6.7噸/時。5.2、鼓風機的選型計算1.沸騰層流體阻力計算沸騰層流體阻力按6-2-12式計算:△P=H層(r固-r氣)(1-δ)毫米水柱

6-2-12式中:

△P—沸騰層流體阻力，毫米水柱；H層—沸騰層高度，米；r氣—鋅精礦比重，公斤/米3r固—氣體比重，公斤/米3δ—沸騰層孔隙率，一般在0.65-0.85間。△P=1.2×4000×(1-0.75)=1200毫米水柱2．鼓風機參數的確定鼓風機壓力按6-2-13式計算:P=(1.3一1.5)(△P+△P底)毫米水柱

6-2-13式中:△P底—爐底分布板阻力，一般情況下，△P底在50=100之間，有的地方取佛騰層壓力降低10-20%，本例題取△P底=100毫米水柱。則P=1.5×(1200+100)=1950毫米水柱鼓風機風量:Q==282.258標米3/分為了有富余能力，過量30%則Q=1.3×282.258=367標米3/分現在可根據產品目錄選擇所需要的鼓風機了，可選用天津鼓風機廠生產的下列羅茨鼓風機四臺，其中一臺備用。鼓

風

機

性

能型號風量風壓電動機型號功率LCA60x65-160/0.20160米3/分2000毫米水柱JR116-695千瓦

必須指出的是:風量還應考慮當地的氣象條件，即年平均氣溫及當地大氣壓。沸騰焙燒爐的鼓風機要求其鼓風量不隨阻力之增減而發生較大的波動，即有較穩定的風量。羅茨鼓風機能滿足這些要求。

5.3、煙道系統的設計計算假定沸騰爐的煙道系統如圖6-6所示。爐內的爐氣量已算出為4.417標米3∕秒。設爐氣溫度900℃，比重1.429公斤/標米3。設各段均有5%的漏風(即吸入5%空氣)，則各段的爐氣量為：沸騰爐—廢熱鍋爐間的爐氣量為：4.417×1.05=4.638標米3/秒廢熱鍋爐—旋風收塵器間的爐氣量為：4.417×1.1025=4.870標米3/秒旋風收塵—電收塵器間的爐氣量為：4.417×1.158=5.113標米3/秒電收塵—排風機間的爐氣量為：4.417×1.216=5.369標米3/秒由于吸入冷空氣，廢氣從爐內出來后的溫度下降為：=857℃假定每米煙道廢氣溫度下降5℃，則進入熱鍋爐的廢氣溫度為:857-5×6=827℃。設從廢熱鍋爐出來的廢氣溫度為350℃，由于又吸入5%空氣，溫度下降到：=330℃設每米煙道廢氣溫度下降2℃，則進入旋風收塵器廢氣溫度：330-2×10=310℃.經旋風收塵器后，出來的廢氣溫度為230℃，又由于吸入5%空氣，其溫度下到：=220℃設每米煙道廢氣溫度下降2℃，則進入電收塵的廢氣溫度為：220-2×10=200℃設廢氣從電收塵出來的溫度為150℃，又由于吸入5%空氣，廢氣溫度下降到:

=143℃設每米煙道廢氣溫度下降1℃，則在排風機前的廢氣溫度為：143-1×8=135℃(一)沸騰爐—廢熱鍋爐間煙道計算及度熱鍋爐的選用1．沸騰爐—廢熱鍋爐間的煙道計算廢氣平均溫度為：=842℃廢氣量為：4.638×=18.943米/秒設廢氣流速為8米/秒，則煙道斷面為：F==2.368米2選用矩形煙道，高與寬之比為0.8則=0.8，

0.8b2=2.368,

b2=2.960解：

b=1.720米，

a=1.376米故煙道斷面為:1.720(寬)米×1.376(高)米。2.廢熱鍋爐的選擇廢熱鍋爐有效換熱面積按6-2-19式計算：F=

（6-2-19）式中：

F—廢熱鍋爐有效換熱面積，米2，Q—廢熱鍋爐內有效換熱量，千卡/小時，K—傳熱系數，考慮到吹刷表面，取40千卡/米2·小時，△t均—熱介質間的平均溫差，℃。設有5%熱損失，則有效換熱量為:Q=0.95×0.34×4.638×(827℃-350℃)=729.562千卡/秒或2626423.337千卡/小時熱介質間的平均溫度按6-2-20式計算△t均=

（6-2-20）式中：△t始=t-t沸=827℃-249.2℃=577.8℃△t終=t-t沸=350℃-249.2℃=100.8℃(當蒸氣壓力為40個大氣壓時，t沸=249.2℃)故

△t均===273.489℃故

F==239.6≈240米2當產出的飽和蒸汽壓力為40大氣壓時，產出的蒸汽量即鍋爐的生產率按6-2-21式計算。D=

（6-2-21）式中：

D—鍋護生產率(蒸汽量)i蒸汽—666千卡/公斤；i水—100千卡/公斤；則

D==4640.324公斤/小時或4.64噸/小時按照

F=240米2D=4.64噸/時P=40大氣壓選用廢熱鍋爐的型號。(二)廢熱鍋護—旋風收塵器間煙道斷面與旋風收塵器的選用1．煙道斷面計算廢氣平均溫度

=320℃廢氣量

4.87×=10.578米3/秒廢氣速度

8米/秒，則煙道斷面

F==1.322米2選用圓形斷面的煙道，則煙道直徑

D==1.