Міністерство освіти і науки України Національний університет водного господарства і природокористування
Кафедра технології будівальних виробів і матеріалознавства
до курсової роботи
з дисципліни “Теплотехнічне обладнання”( “Сушіння та випал при виробництві будівельних матеріалів”)
на тему:
«Випал будівельного гіпсу в обертових печах»
Рівне-2010р.
1.Вступ ……….
2.Опис роботи теплової установки ……….
3.Технолотехнічні параметри i режим роботи установки ……...
4.Розрахунок горіння палива ……….
5.Матеріальний баланс ………..
6.Тепловий баланс установки по зонам ………..
7.Розрахунок розмірів печi ……….
8.Аеродинамічний розрахунок з вибором обладнання ……….
9.Техніко-економічні показники ………
10.Список використаної лігератури ………..
2
Будівельний гіпс – гіпсова низько випалювальна в’яжуча речовина, яка складається в основному з β-напівгідрату сульфату кальцію.
В курсовому проекті сировиною для виробництва будівельного гіпсу гіпсу в обертових печах є: гіпсовий камінь ІІІ сорту, вміст СаSО4 • 2Н2О – 85%, вологість 5…7%, максимальний розмір куска 600 мм. Технологія будівельного гіпсу складається з трьох основних операцій:
Подрібнення гіпсового каменю
Випалу гіпсової сировини
Тонкого помелу готового в’яжучого
Ці операції можуть бути здійсненні в різній послідовності:
1.операція помелу передує випалу
2.операція помелу є наступною за операцією випалу двоводного гіпсу
3.операція помелу і випалу відбуваються сумісно.
Випалюють будівельний гіпс в теплових установках, в яких кристалізаційна вода, в основному у вигляді пари, видаляється з двоводного гіпсу. Двогідрат переходить в пів гідрат з поглинанням тепла:
При переході в півгідрат двоводний гіпс по розрахунку втрачає15,76% води і затрачається на 1 кг півводного гіпсу 138,6 ккал. Будівельний гіпс широко використовується в будівництві. Дійсна густина для будівельного гіпсу коливається в межах 2,65…2,70 г/см3 , для гіпсових в’яжучих насипна густина в рихлому стані -800 – 1100кг/м3 , в ущільненому стані – 1200 -1400кг/м3 . За тонкістю помелу гіпс поділяється на І, ІІ і ІІІ групи ( при просіюванні крізь сито №02 залишок на ньому % за масою не більше):
1.грубого помелу (23%)
2.середнього помелу(14%)
3. тонкого помелу(2%)
Водопотреба будівельного гіпсу ( для нормальної густоти) 60…70%.
За строками тужавлення на: швидкотверднучі (А) , нормальнотверднучі (Б) та повільнатверднучі (В). Будівельний гіпс виготовляють 7 марок: Г2, Г3, Г4, Г5, Г6, Г7, Г10. Гіпсові в’яжучі мають підвищену вогнестійкість. Це пов’язано з низькою теплопровідністю.
3
В даному курсовому проекті виконується випал будівельного гіпсу в обертовій печі.Обертові печі використовують в тому випадку, коли випалюються м'які породи (крейда, вапняки-черепашники, туфи) сировина з великою кількістю вологи, а також дрібні фракції (5.. .40 мм). Обертова піч має обертовий барабан, з середини футеруеться вогнетривкою цеглою - шамотом.
Випал будівельного гіпсу може відбуватися гіпсоварильних котлах та обертових печах.
В обох випадках подрібнення гіпсового каменю здійснюється на одно- або двостадійній схемі в щокових, або конусних дробарках, чи молоткових дробарках.
Варіння в гіпсоварильних котлах. Серед агрегатів, у яких проводиться теплова обробка гіпсу, найпоширенішими є варильні котли,їх перевага перед іншими агрегатами полягає в простоті конструкції,чистоті й однорідності продукту, що добувається.
Недоліком котлів є періодичність дії, а отже, зайві затрати часу назавантаження і вивантаження. Крім цього, днище й обичайки котлів часто прогоряють, тому потрібний додатковий час на ремонтні роботи.
Обертові печі являються безперервно діючими установами, які обумовлюють компактно технологічну схему. Переваги обертових печей полягають у повній механізації та автоматизації процесу, а також у випалі дрібних фракцій гіпсового каменю.
В робочому просторі печі закріплені пристрої для перемішування матеріалу в процесі випалу, що забезпечує рівномірну його дегідратацію. Перемішуючі пристрої створюють велику поверхню контакту матеріалу з гарячим газовим потоком (таким пристроєм може бути жаростійкі повісні ланцюги.
Недоліком обертових печей є підвищена витрата палива залежність відхідних газів, що вимагає встановлення пилоуловлювачів, велика витрата металу, на 1т потужності, значна витрата електроенергії
4
Випал вапна в даній курсовій роботі здійснюється таким чином: 1.Матеріал: гіпсовий камінь - 85…89%, ,D=200…300мм - в зоні нагріву нагріваться від 15°С до 100°С;
- в зоні декарбонізації (або випалу) від 100°С до 170°С;
- в зоні охолодження °С від 170 до 70°
2.Повітря заходить в піч при температурі 10°С, виходить з печі -50°С.
3.Крейда має початкову вологість 5…7%.
4.Годинна продуктивність печі приблизно 28.1 т/год.
5.Присмоктування повітря через герметичні головки печі у=3%
Вибираю обертову піч (сушильний барабан) 2,8×20 з такими технічними характеристиками
Показник
Значення
Довжина барабану, м
20
Діаметр барабану, м
2,8
Нахил ,%
3,5
Частота обертання ,об/хв
4,2
Потужність електродвигуна,кВт
25
Продуктивність:
т/год
кг/с
28,1
7,8
5
Таблиця 1
Склад робочої маси палива (у %) природного газу Пролетарського родовища
СН4
С2Н6
С3Н8
С4Н10
С5Н12
СО2
N2
∑
86,65
5,3
2,4
2,0
1,55
0.6
1,5
100
Розрахунок ведемо на 1м³ природного газу.
Визначаємо нижчу теплоту згоряння газу: