回转窑设计计算范文

回转窑设计计算范文第1篇

我院于2007年开始着手设计开发适应现阶段电解铝产能要求的炭素煅烧回转窑, 并走访了国内众多炭素阳极生产厂家, 根据客户在原回转窑中存在的问题及提出的建议, 设计开发了产能为15t/h的炭素煅烧回转窑 (见图1) 。现该回转窑已在青铜峡铝业公司投入使用, 运行良好, 生产中已超过了设计产能。

1 有限元分析在回转窑筒体设计中的应用

多支承回转窑是一种重载、超长、多支点、超静定机械运行系统, 由于其形大体重, 普遍采用多组托轮支承形式。主回转体为筒体, 用于加工物料和固定相应的辅助装置。圆筒外壳一般为薄壁圆筒结构, 为保护筒体及减少筒体散热, 筒体内彻有耐火窑衬。筒体由数挡支承系统支承, 每挡支承系统由两个托轮、两根托轮轴和一个滚圈组成。每挡支承系统由两个托轮、两根托轮轴和一个滚圈组成[1]。

回转窑筒体的力学行为的研究, 目前国内仍沿用一些假设条件, 一般将筒体简化为连续梁, 用材料力学的方法计算, 校核其轴向应力和横向变形, 以保证简体满足强度、刚度条件, 这种计算方法是非常复杂的。工程设计中, 为了计算方便, 一般都对载荷作了较大的简化, 并将跨闻作为等截面考虑, 这样简化造成的计算误差是不可忽视的。

通过建立回转窑有限元模型, 来模拟回转窑主体部件的受力状况, 取得回转窑主体部件的应力应变规律, 为此, 运用Cosmos软件在冷态条件下对回转窑进行有限元分析, 通过建立不同窑皮厚度和各挡间距工况下的有限元分析模型, 得出了各种工况下应力的大小和分布, 实现了对该窑本体结构的评定研究。

圆转窑所受的外载主要有传动系统即齿轮的驱动力和由产量确定的物料载荷, 窑筒体、轮带以及耐火砖的自重。由于筒体是活套在轮带中的, 因而筒体所受的约束为轮带在筒体档位段对简体的支承, 以及挡轮在长度方向上的约束。将轮带对筒体的接触支承方式简化为档位段的简单支承, 挡轮的约束则简化为简体在长度方向上的零位移[2]。

运用C o s m o s对回转窑筒体进行有限元分析, 回转窑3 D有限元模型和单元应力分布云图见图2所示;可以看出应力比较大的地方出现在各挡及筒体变径的位置。根据分析结果我院在炭素煅烧回转窑的设计中, 对各挡间距进行了优化。确定从窑尾到Ⅰ挡、Ⅱ挡、Ⅲ档、窑头间距分别为9 m、2 2 m、2 1 m和8 m;大齿圈处筒体为32mm, 各挡支撑处筒体厚50mm, 其余处筒体厚为22mm。

2 回转窑筒体窑尾变径

回转窑变径筒体由大筒体1, 变径段2, 筒体3所组成 (见图3所示) 。窑尾进料端直径由筒体3处的扩径为筒体1处的。碳素回转窑变径筒体的特点是可以使碳素回转窑筒体内进料端处物料的厚度与出料端物料的厚度基本保持一致或厚度的差之较小, 这种情况有利于物料的煅烧, 有效降低窑尾预热带生焦的填充率, 增大物料与回转窑内衬的接触面积, 有利于生焦中水分和挥发分的快速逸出, 对于延长煅烧带的长度, 提高煅烧带的温度有利。同时, 由于回转窑预热带直径的扩大, 降低了回转窑窑尾密封圈处的烟气流速, 减少了随烟气进入沉灰室的粉料量, 从而使回转窑实收率得以提高[3]。

3 回转窑窑头窑尾密封装置的改进

回转窑窑头罩和窑尾罩与笥体之间装有密封装置, 目的是为了减少外界冷空气进入窑内, 影响窑内的热工制度;同时防止窑内空气携带物料外泄, 污染环境, 造成浪费, 故对熟料烧成的整个工艺参数和设备高效运行具有重大意义[4]。然而回转窑属高温连续运转的大型设备, 筒体径向跳动、轴向窜动、磨擦大、温度高、结疤严重以及恶劣的环境对密封性能提出了较高的要求。回转窑窑头窑尾密封一直是困扰生产厂家的难题, 由于传统形式的密封易失效, 不仅漏风漏料, 而且影响了回转窑热工制度的稳定, 导致热耗增高, 严重污染环境[5]。

在我院设计中, 采用了如图4所示的复合密封结构。在窑筒体9部有径向迷宫式密封1、安装支座2和摩擦环7, 鱼鳞片6的一端与安装支座2连接、另一端贴在摩擦环7上, 在鱼鳞片6的外面还有箍紧装置4。箍紧装置4均布在安装支座2的环面上。在箍紧装置4的外面用钢丝绳5箍紧。钢丝绳5穿过箍紧装置4起到箍紧作用, 防止脱松。鱼鳞片6、箍紧装置4通过安装螺栓3与安装支座2连接。摩擦环7与窑筒体9焊接, 通过调整螺栓8穿过摩擦环7的螺纹孔, 一端顶在窑筒体9上。调整螺栓均布筒体9的圆周上, 用以调整摩擦环与窑筒体的同轴度, 避免窑口变形对摩擦环圆度的影响。

工作时, 摩擦环随窑筒体一起转动, 鱼鳞片在弹性作用下紧贴在摩擦环上, 能够起到很好的密封作用。随着工作时间的增长, 鱼鳞片会磨损。由于窑内为负压, 空气有可能通过鱼鳞片的间隙或因鱼鳞片机械变形或磨损残缺所形成的缝隙中进入径向迷宫, 迷宫式密封让空气流经弯曲通道, 产生流体阻力, 使风速显著降低, 也具有较好的密封效果。确保碳素回转窑更加安全、稳定、可靠地运行, 且具有维护检修方便的优点。

4 回转窑窑尾过渡装置

在以往的回转窑设计中, 回转窑窑尾直接与沉灰室相连, 下料溜管从沉灰室顶部斜插到回转窑窑尾段的筒体内。由于窑尾处回转窑筒体直径较小, 在回转窑负压作用下此处烟气流速会明显增大, 一些刚从下料溜管中下来的细小石油焦颗粒在风速的作用下被带进沉灰室内, 加大了石油焦煅烧的烧损, 减少了石油焦煅烧的实收率, 使窑尾处温度过高。并且在窑尾处出现大面积返料的时候, 在以往的设计中很难处理, 不利于节能环保。

此次设计中, 在回转窑窑尾与沉灰室之间增加了一过渡装置。其结构如图5所示, 过渡装置由连接法兰1, 箱体2, 下料溜管3, 回转窑筒体4, 支腿5, 下料口6, 沉灰室7所组成。安装时连接法兰与沉灰室相连, 下料溜管通过箱体斜插到回转窑筒体中, 回转窑筒体的进料端伸进箱体内, 生产时, 回转窑筒体作回转运动, 筒体内的烟气夹带着一些粉尘以较快的速度向沉灰室方向运行。当经过过渡装置时, 由于箱体的截面尺寸比回转窑的截面尺寸大, 烟气的速度迅速减慢, 烟气夹带着的一部分粉尘沉降到箱体内, 由下料口6排出, 可集中回收使用。当返料发生时, 返出的物料落入箱体内, 同样由下料口排出, 再经过斗式提升机提到饲料室, 使回转窑进料端处的环境保持清洁。

5 结语

回转窑是石油焦煅烧生产中的核心系统, 其性能的好坏直接影响到石油焦的煅烧质量及产量, 进而影响到整个工厂的生产效益。除了对回转窑进行上述改进之外, 还在此次设计中改用了液压挡轮, 进行自动控制回转窑筒体的上下窜动, 使的滚圈与托轮、大齿圈和小齿轮在全宽度上均匀磨损;在筒体沿轴向分布上安装了22个热电偶温度测量仪, 并通过无限传输信号到控制室的显示器上, 使得工人可以实时了解到回转窑内部各处的温度。以便及时调节回转窑的各控制参数, 减少烧损, 提高煅后焦的质量。

摘要：炭素煅烧回转窑是石油焦煅烧生产中的核心系统, 其性能的好坏直接影响到石油焦的煅烧质量及产量。新投入使用的回转窑在设计中使用了有限元分析优化, 并做了多项技术改进。减少了工厂的投资和运行成本, 提高了生产效益。

关键词：回转窑,有限元分析,筒体变径,密封,过渡装置

参考文献

[1] 肖友刚.多支承回转窑接触体系的力学特征研究及参数优化[D].中南大学博士学位论文, 2004, 6.

[2] Heydenrych M.D.Modeling of Rotarykilns:Ph.D.Thesis, University ofTwente, The Netherlands, 2001.

[3] 穆二军, 陈杰.美国METSO炭素回转窑在国内的应用[J].炭素技术, 2008, 5

[4] 崔世谦.回转窑密封结构探讨[J].山西冶金, 2003, 2.

回转窑设计计算范文第2篇

1、 一种筒体运输叉车，由叉车和载物平台构成，其特征在于，载物平台由支撑面和底座构成，支撑面位于底座上方，底座上有与叉车臂数量和形状相适应的孔，支撑面为圆弧形。

2、 根据权利要求1所述筒体运输叉车，其特征在于，所述的圆弧支撑面上有滚轮。

3、 根据权利要求1所述筒体运输叉车，其特征在于，所述的滚轮为至少三排，每排5-10个。 修改后权利要求书7.23

1、一种筒体运输叉车，由叉车和载物平台构成，其特征在于，载物平台由支撑面和底座构成，支撑面位于底座上方，底座上有与叉车臂数量和形状相适应的孔，支撑面为圆弧形;所述的圆弧支撑面上有滚轮;所述的滚轮为至少三排，每排5-10个。 意见陈述7.23 尊敬的审查员：

我们不同意第一次审查意见，陈述意见如下 ：

一、本技术方案与对比文件1技术特征

从对比文件1的文件可以看出，对比文件1的目的是提供一种便于转运大尺寸筒状结构部件的转运支架。其技术特征为：

1、呈立方体的支撑架体，

2、槽孔，

3，支撑架体顶部的弧形支撑面;

4、权利要求2进一步限定弧形支撑面覆盖支撑架体，并向支架体底部方向延伸。从对比文件的图1及权利要求2的描述可以看出，对比文件1的圆弧支撑的圆弧方向是向下;

5、权利要求3和4进一步限定弧形支撑面由第1弧形支撑面和第2弧形支撑面构成，两弧形支撑面之间有连接部;

6、权利要求5和6进一步限定支撑架上的固定条，支撑架由槽钢和H钢制成;

7、权利要求7进一步限定圆弧支撑面的材料为钢板;

8、权利要求8进一步限定槽孔位置。

本申请并是针对搬运普通圆柱形或易滚动物体，其技术特征为：

1、底座，

从附图和说明书看为该底座为框架型，低矮、没有支架及固定条;

2、支撑面，为圆弧形，从附图上看圆弧方向是向上，被搬运物体是水平放置，圆弧向上的支撑面可以有效防止被搬运物体在搬运过程中滑落;

3、底座上有与叉车臂数量和形状相适应的孔;

4、权利要求2和3进一步限定圆弧支撑面上有滚轮，滚轮的作用是防止被搬运物体与圆弧支撑面摩擦受损，也为方便移动被搬运物体。

二、两者的特征比较。认真比较了本申请与对比文件1的技术方案，有本质上的区别如下

1、发明目的不一样。本申请是为方便搬运普通圆柱形或易滚动物体而设计，对比文件1是为便于转运大尺寸筒状结构部件而设计。

2、两者的技术方案不同。对比文件1的支撑架体与本申请的底座结构完全不一样;

3、两者均有弧形支撑面，但结构不同。对比文件1的弧形支撑面圆弧向下，且由两片组成;本申请的弧形支撑面为1片，圆弧向上;

4、两者均有与叉车相适应的孔。

5、本申请的圆弧面上设有滚轮。

6、从结构上看，本申请结构简单，用料少，制作成本低。

三、经过上述比较我们认为，本申请与对比文件1相比较，两者的发明目的不一样，所要解决的技术问题也不一样，所能产生的技术效果也不一样。

四、修改

为了更加突出本申请的特征，本次修改我们将权利要求2的内容加入权利要求1。经修改的权利要求书具备专利法所述的新颖性。 以上意见妥否，请指正。

本申请图

对比文件1图

一种筒体运输叉车

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种货物搬运装置，特别涉及一种筒状物体的搬运装置。技术领域

[0002] 叉车普遍运用于货运他储等领域，其搬运是通过其提升装置和叉车臂的联运实现，所搬动的货物必须要放置在与叉车臂相适应的托盘上，如果是圆形等不规则的物体则在搬运的过程中容易滑落，特别是圆形或者是圆柱形的物品尤其突出。 发明内容

[0003] 本实用新型的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种专门用于圆筒状物体搬运的筒体运输叉车。 [0004] 本实用新型所述的筒体运输叉车，由叉车和载物平台构成，载物平台由支撑面和底座构成，支撑面位于底座的上方，底座上有与叉车叉臂数量和形状相适应的孔，支撑面为圆弧形。

[0005] 所述的圆弧形支撑面上有滚轮。 [0006] 所述的滚轮为至少三排，每排5-10个。

[0007] 本实用新型所述的筒体运输叉车，是专门用于圆筒状的货物搬运，现有的叉车的载物为一平面，圆筒状的货物置于其上容易滚落，因此将平面的支撑面设计成圆弧形，圆筒状的货物可以放置于其上而不会滚落，而且为了减小支撑面与圆柱的摩擦，在支撑面上设置有滚轮，滚轮至少三排，每排有5-10。本实用新型结构简单，造型独特，适用。 附图说明

[0008] 图1为本实用新型结构示意图。 [0009] 图中，1-支撑面，2-底座，3-滚轮。 具体实施方式

[0010] 下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，但不限于实施例。 [0011] 实施例1

回转窑设计计算范文第3篇

随着我国工业化进程加快,工业危废量逐年增加,目前通过建造危废焚烧线实现危废处置。危废焚烧线在烘炉、起炉工序中回转窑窑头燃烧器点火系统起到关键作用[1],当开窑及点火所需准备条件存在缺陷或人为工艺操作失误,燃烧器自动点火会引起重大安全事故,国内多条焚烧线曾发生过类似事件。

在2018年12月新疆吐鲁番市托克逊能化有限公司回转石灰窑装置曾发生闪爆事故,造成7人死亡、14人受伤,直接经济损失2198万元的惨痛教训。其直接原因是回转窑点火前已通入煤气和空气,从窑头到窑尾整个回转系统形成混合爆炸气体,当窑炉内燃烧器打火点燃时,迅速发生爆炸;同时间接原因有:编制的《开窑方案》和《关于点火所需准备的条件》存在缺陷、安全生产监督管理的制度和责任流于形式、现场管理混乱。为杜绝类似事故再次发生,现在通过DCS系统对窑头燃烧器点火逻辑动作进行优化控制,避免因程序缺失、方案不当、人为误操作或管理不到位,导致安全事故的发生。

1.系统构成及配置

该DCS系统严格按照工艺生产流程进行设计、配置并组态。从控制功能上,主要由模拟量控制系统(MCS)、炉膛安全监控系统(FSSS)、顺序控制系统(SCS)、计算机监控系统(DAS)构成。该系统配置减少系统内控制信号的交叉,满足各种运行工况的要求,提高机组的安全性、可靠性和可用率[2]。

针对回转窑窑头燃烧器点火系统控制模块嵌入炉膛安全监控系统(FSSS),DCS系统利用配置卡件的输入输出功能,从现场检测模拟量信号、开关量信号,通过控制系统软件进行逻辑程序判断,发出控制信号,控制调节阀的开度、关断气动阀、停止电机、发出报警信息等。

2.回转窑点火系统DCS安全联锁控制设计

该系统是焚烧炉的关键控制部分,该点火系统采用逻辑程序语言自动控制,在程序运行的中间过程,出现任何不满足的工艺要求,均会停止点火,同时在报警信息框中出现报警信息,提醒操作人员及时发现问题,排除故障,避免事故的扩大化。

工艺条件中回转窑内环境指标重点是氧含量和可燃气体含量。氧含量控制是焚烧炉炉膛内的氧气含量控制[3],为达到正常的控制含量,在锅炉出口加设二套氧化锆分析仪表检测氧气含量,作为前馈变量。可燃气体含量控制是焚烧炉炉膛内的可燃气体含量控制,该控制指标是保证炉膛烘炉、起炉安全运行的关键,在窑头、窑尾出、入口处各加设二套可燃气体检测仪表检测可燃气体含量,作为前馈变量。利用 DCS的先进控制模块与二次风流量回路组成串级控制,从而达到控制氧含量和可燃气体含量。

3.回转窑点火系统DCS安全控制系统程序设计

针对上述工艺控制要求及逻辑程序,设计并编制现场手/自切换SOP操作程序及对应的逻辑控制程序语言[4,5,6],具体步骤及程序语言如下:

步骤一:点火前确定回转窑检测器无火焰信号,相关的阀门:天然气进口电磁阀、废油电磁阀、雾化电磁阀、吹扫电磁阀等均需处于关闭状态,否则程序无法启动;

对应程序语言:IF HZYRS2_STR THEN

CASE STEP1 OF 0:(*准备*)

MS2=1;

BZ2=OFF;

SV07B11=OFF;SV07B12=OFF;SV07B13=OFF;SV07B14=OFF;SV07B15=OFF;

g_bsc[3].MV=0;

IF BE07B11=OFF AND PS07B14 AND PS07B11 THEN

timers[0]=0;STEP1=1;

END_IF;

步骤二:当点火前工作预判完成后,吹扫风门挡板打开到70%,开始吹扫60秒后关闭到3%准备点火;

对应程序语言:1:(*吹扫*)

MS2=2;

g_bsc[3].MV=PV07B11SD1;

IF timers[0]>60 THEN

g_bsc[3].MV=PV07B11SD2;

IF PV07B11_FB<0.05 THEN

timers[0]=0;STEP1=2;

END_IF;

步骤三:点火开始,点火变压器上电7秒钟,同步天然气进口电磁阀打开,期间没有检测到火焰信号,则会输出 “点火失败”信息,如果检测到火焰信号则点火正常,风门挡板会放置在正常运行开度,点火成功;

对应程序语言:2:(*天然气点火*)MS2=3;

IF timers[0]<5 THEN

BT07B11=ON;END_IF;

IF timers[0]>2 THEN

SV07B11=ON;g_bsc[3].MV=PV07B11SD3;

IF timers[0]>7 THEN;BT07B11=OFF;IF BE07B11=OFF THEN

BZ2=ON;(*点火失败*)SV07B11=OFF;HZYRS2_STR=OFF;

ELSE HZYRS2_STR=OFF;

END_IF;END_CASE;

ELSE MS2=0;STEP1=0;

END_IF;IF HZYRS2_RST THEN

STEP1=0;BZ2=OFF;HZYRS2_STR=OFF;

END_IF;

步骤四:废油投入--当燃烧器火焰信号正常时,可以进入“投入废油”模式;

对应程序语言:IF FY2_STR AND BE07B11 THEN(*废油投入*)

CASE STEP2 OF 0;

SV07B14=ON;

timers[1]=0;STEP2=1;

IF timers[1]>3 THEN

SV07B13=ON;g_bsc[3].MV=PV07B11SD4;FY2_STR=OFF;

END_IF;END_CASE;

ELSE STEP2=0;

END_IF;

步骤五:废油退出--当需要退出“废油”模式后,废油管线用氮气吹扫15秒钟;

对应程序语言:IF FY2_STP THEN(*废油退出*)

CASE STEP3 OF 0:

SV07B13=OFF;

SV07B15=ON;timers[2]=0;STEP3=1;

1:IF timers[2]>15 THEN

SV07B14=OFF;SV07B15=OFF;FY2_STP=OFF;

END_IF;END_CASE;ELSE STEP3=0;

END_IF;

步骤六:轻油投入/退出模式--当燃烧器火焰信号正常时,可以进入“轻油投入”模式并启动对应的轻油泵运行。

对应程序语言:IF QY2_STR AND BE07B11 THEN(*轻油投入*)

CASE STEP4 OF 0:

PU07B11SO=ON;timers[3]=0;STEP4=1;

1:IF timers[3]>20 AND BE07B11 THEN

SV07B12=ON;QY2_STR=OFF;

END_IF;END_CASE;ELSE STEP4=0;

END_IF;

通过对回转窑点火系统的优化升级,合理增设检测仪器及时提取前馈信号,按照工艺条件和逻辑要求,在DCS炉膛安全监控系统(FSSS)中嵌入窑头燃烧器点火安全控制模块,实现对回转窑点火系统的安全控制。经现场上百次离线及在线调试运行,证明该系统安全、可靠、稳定、自动化程度高。

4.结论

随着环保行业,尤其危废焚烧处置行业的发展,DCS控制系统不仅大大降低安全生产的风险,而且大大提升生产自动化水平,降低企业生产成本,减轻人工劳动强度,为生产装置安全、稳定、长期运行奠定良好的基础[7]。因此,做好DCS系统开发和应用,保证DCS系统完好、稳定运行对企业实现安全效益和经济效益具有重要意义。

摘要：本文介绍一套DCS控制系统模块,通过工艺要求和程序判断应用于危废焚烧线回转窑窑头点火系统的工艺逻辑控制,实现危废焚烧线回转窑窑头点火系统的自动控制、安全点火,避免因人为误操作导致烘炉、起炉时引起安全事故,甚至闪爆危险。

关键词：危废焚烧线,点火系统,DCS,优化,应用

参考文献

[1] 中华人民共和国环境保护部.HJ2042-2014危险废物处置工程技术导则[S].北京:中国环境科学出版社,2014.

[2] 肖军.DCS及现场总线技术[M].北京:清华大学出版社,2011 (1):127-131.

[3] 中华人民共和国环境保护总局.HJ176-2005危险废物集中焚烧处置工程建设技术规范[S].北京:中国环境科学出版社,2014.

[4] 胡寿松.自动控制原理[M].5版.北京:科学出版社,2008.

[5] 杜永生.试论DCS控制系统在煤化工企业生产中的应用及维护[J].中国新技术新产品,2015,(08):8-9.

[6] 郭学良.浅谈DCS系统在煤化工企业的应用[J].科技与企业,2013,(05):77.

回转窑设计计算范文第4篇

1 建立回转台支撑臂三维实体模型

回转台支撑臂的三维实体模型如图1所示, 为模拟研究对象的受力特点及减少计算量, 根据其特点, 对其结构进行必要的简化。在不影响计算精度的前提下, 减少原结构的部分倒角, 倒圆及圆孔。

2 网格的划分

本文利用有限元软件自动划分网格, 软件可以设定单元尺寸大小。单元越小即划分得越近精密而产生的网格离散化误差越小, 但是网格划分得越细则单元及节点越多, 导致单元的计算规模过于巨大。为了能细致反映结构的力学特性, 又尽可能限制计算规模, 对网格大小进行了合理的划分, 对结构进行0.04m单元划分。

3 约束条件和加载

3.1 约束条件

钢包回转台支撑臂是靠上下4个销轴与回转台上下连杆连接的, 上连杆由油缸支撑。因此对4个销轴孔施加全约束, 如图2所示。

3.2 载荷与加载方式

钢包回转台支撑臂的载荷有钢包和钢水的重量构成, 加钢水后钢包重:额定230t, 最大240t。本文给出最恶劣的工况, 即满包时并乘以1.8的冲击系数仿真分析结果。满包支撑臂载荷为:240000/21.89.81=2118960N。加载的位置和方向如图3所示。

4 计算结果

支撑臂应力分布如图4所示, 上下弧形板区域的应力比较高, 最大应力达到150MPa, 回转臂的变形云图如图5所示, 支撑臂高度方向最大变形量为5mm。

比较加强筋板对应力分布的影响, 分别对无加强筋, 增厚的将强筋板和原加强筋板 (如图6所示) 进行比较。计算结果如表1所示, 加强筋板能在一定程度上起到减小最大应力及最变形。

5 结语

通过对钢包回转台支撑臂进行有限元分析, 找到了支撑臂应力分布及位移云图, 在最恶劣的工况“满包, 大冲击系数”下, 最大应力为150MPa, 最大变形量为5mm。本文还分析了销孔附近加强筋板对支撑臂应力与位移的影响, 计算结果得知加强筋板能在一定程度上起到减小最大应力及最变形的效果。

摘要：在建立某厂钢包回转台支撑臂三维CAE模型的基础上, 利用有限元软件进行静态强度分析, 得出其钢包会转台提升臂在最恶劣的工况下各部位应力的大小分布, 确定可能发生破坏的危险部位。给出钢包会转台提升臂工作时的强度, 刚度和稳定性, 便于进一步展开其动应力分析、疲劳分析。

回转窑设计计算范文第5篇

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回转窑设计计算范文第6篇

@@已知某水泵的流量为36.72 m³/h，扬程为20m，轴功率为2.5KW。试求：(1)该泵的效率是多少?(2)当泵的效率提高5%时，轴功率应为多少? @@答：(1)该泵的有效功率

N效=QH/3600 =

=2KW 效率：η= (N效 /N) 100% =(2/2.5)100% =80% (2)当泵的效率提高5%时，则效率η=85% 轴功率:N= N效 /η=2/85%=2.35KW @@一条D1084mm无缝钢管，两固定支架间距为30m，管内的蒸汽温度250℃，安装时环境大气温度20℃，试计算该管段的热伸长量、热应力和固定支架所受推力。(а=0.012mm/m℃,E=2.0110Mpa) @@答：管道热膨胀的伸长量

Δl=аL(t2-t1)=0.01230(250-20)=82.8(mm) 管段产生的热应力 δ=EΔl/L=2.0110固定支架所受推力

P=δF=554.76∏/4 (108-100)=725017.26(N)

@@某车间局部机械排风系统的排风量G=0.6kg/s，机械进风量G=0.54kg/s，车间围护结

jp

jj

2

25

5=554.76(Mpa)

构散热量Q=5.8kW，设带有空气加热器的机械进风系统作补风和采暖，冬季采暖室外计算温度t=-15℃，室内采暖计算温度t=15℃。求机械进风系统的送风温度t。(空气比热取w

n

sC=1.01kJ.kg. ℃)

@@答：由风量平衡GJP+GZP=GJJ+GZJ得自然进风量GZJ=0.6-0.54=0.06 kg/s

由热量平衡∑QD=∑QS

CGJJts+ CGzJtw=Q+ CGJPtN 1.010.54ts+1.010.06(-15)=5.8+1.010.615 ts=28.96℃

3-1-1@@在某负压运行除尘器进口测得含尘气体温度为80℃，风量为5000m/h，含尘浓度为3120mg/m，除尘器的全效率为99%，漏风率为4%，除尘器出口的含尘浓度为下列何值?若该种粉尘的排放标准为35 mg/Nm，则是否符合排放标准?

@@答：η=(L1y1-L2y2)/ L1y1=(50003120-50001.04y2)/50003120=0.99

33y2=30mg/m=[(273+80)/273]30=38.8 mg/Nm

出口浓度为30 mg/m，折合标况后为38.8 mg/Nm大于35 mg/ Nm，不符合排放标准。

33

333@@两个除尘器分别具有65%和89%的全效率，当将他们串联使用时，那个应为前级，总效率为多少? 。

@@答：效率低的为前级;

总效率η=1-(1-0.65)(1-0.89)=0.9615=96.15%

@@已知系统的总排风量为8600m/h，在该系统的三个结构尺寸完全相同的排风罩接管处测得管内静压分别为-169Pa、-144Pa、-324Pa，则其排风量分别为多少? @@答：L1:L2:L3= 8600/(13+12+18)=200 L1=20013=2600; L2=20012=2400;L3=20018=3600 (m/h)

3

313:12:18 @@一体积为2000m³的泵站内，泵站内温为5℃，室外通风计算温度为-14℃设备发热量为500KW,试计算消除室内余热所需的通风排气量。(已知：ρ@@答：排风温度为:tP=5℃; 进风温度为: tj=-14℃; 空气密度：ρ

-14℃

-14℃

=1.331kg/m³, C=1.01kJ/kJ.K)

=1.331kg/m ³

空气比热 C=1.01kJ/kJ.K 要消除的余热量 Q=500KW 所需要的通风量：L=Q/Cρ(tP-tj)=500x3600/1.01x1.331x(5+14) =70473m³/h @@采暖快速换热器的一次水温度为130℃/70℃，二次水温为85℃/60℃，换热器的传热系数为4000W/(m2℃)，水垢系数取0.75，换热量为800kW,计算

一、二次水逆向流所需的换热面积?

@@答：1)

一、二次水逆向流，换热器温差较大一端的介质温差为130-85=45℃，较小一端温差为：70-60=10℃，对数平均传热温差为 2)所需的换热面积为： F=

=11.46m2

/10)=23.27℃ m=(45-10)/ln(45@@某单层建筑的一个房间的耗热量为1000W，采暧热媒为95℃~70℃的热水，如果采M132型散热器，试计算维持该房间温度tn=18℃所需要的散热器片数，散热器采用明装形式，不计管道散热。(散热器的传热系数为：K=7.56w/m、²℃.h，单片散热器的散热面积为：f=0.24 m²)

@@答：热媒的平均温度为：tpj=(95+70)/2=64.5(℃)

散热器的总散热面积为：F=Q/K(tpj-tn)=1000/[7.56(64.5-18)]=2.845(m²) 散热器的片数为：n=F/f=2.845/0.24=11.85≈12(片) @@某热风采暖集中送风系统，总送风量10000m3/h(其中从室外补充新风20%)，室外温度为-12℃，室内设计温度为16℃，送风温度为40℃，计算其加热量为?(空气比热容取1.01kJ/(kg.K);密度取1.2kg/m)

3@@答：加热前空气温度t1=(-12)0.2+160.8=10.4℃

加热空气量100001.2/3600=3.3kg/s 加热量Q=3.31.01(40-10.4)=98.66Kw. @@空调表冷器的供冷量为800kW，供回水温差为5℃，冷水的比热容为4.18 kJ/(kg.K)，在设计状态点，水泵的扬程为27m，效率为70%，计算水泵的轴功率为? @@答：冷水流量为G=3.6Q/CP

=3.6800/(4.185)=137.8t/h 水泵的轴功率Ne==14.47kW @@已知水源热泵机组的制热性能系数COP=4.3，从水源侧获得的热量为500kW,求机组的制热量?

@@答：机组的制热量Q=500÷(1-1/4.3)=651.5 kW @@某蒸汽压缩机制冷理论循环的冷凝温度为30℃，蒸发温度为-15℃，热力完善度为0.8，若制冷量为30kW,求冷凝负荷为? @@答：逆卡诺循环的制冷系数ε= 理论制冷系数εt=5.7330.8=4.586 制冷消耗的功W=30/4.586=6.54 kW

@@一黑体置于室温为27ºC的房间中，问在热平衡条件下，黑体表面的辐射力是多少? @@答：在热平衡条件下，黑体温度与室温相同，等于27ºC，其辐射力为：

E01=C0(T/100)4=5.67(273+27)4/1004=459w/m²

@@拟设计一用于粗颗粒破碎系统的局部吸尘罩，已知：物料下料时带人的诱导空气量为0.35m/s，从孔口活缝隙吸入的空气量为0.5m/s，求连接密闭罩的圆形吸风口的最小直径是多少?(已知粗颗粒的控制风速v=3m/s)。

@@答：吸尘罩的排风量L=0.35+0.5=0.85 m/s，控制风速v=3m/s 最小直径d=

m

3

33@@当管内水流速度控制为1米/秒的情况下，口径由100毫米改为200毫米，问管道流量增大多少倍? @@答：0.22/0.12=4 (倍)

@@一厚度为δ1=220mm的墙，λ1=0.6 w/m、℃，为使q<1000w,外贴λ2=0.12 w/m、℃的材料，两表面的温度分别为t1=600℃,t2=55℃,求保温层厚度δ2。 @@答：q=(t2-t1)/R, R=1/(δ1/λ1+δ2/λ2) 代入各值有： 1000=(600-55)/(0.22/0.60+δ2/0.12) 解得： δ2=0.0214(m)=21.4mm @@一泵站长32m, 宽6m,高9m，全部设备发热量有Q=132Kw,如果泵站的 允许温度为tn=31℃，试计算要消除这些余热需要多少次换气。(夏季通风室 外计算温度为tw=27℃)

@@答：设消除这些余热需要的空气量为Lm³/h,，则：

Q=CLγ(tn- tw)

L=Q/Cγ(tn- tw)=132000/

1、0*1.29*(31-27)=25581 (m³/h,)

泵站的体积为：V=32*6*9=1728 (m³)

消除这些余热所需要的换气次数为： n=L/V=25581/1728≈14.8 (次) @@一建筑物外墙的热损失为：q=65w,外围护结构厚度δ=370mm,导热系数λ

=0.6w/m、℃,室内温度为tn=18℃,内表面放热系数α=23w/m℃,试求出建筑物外墙内表面的温度tf。

@@答：根据对流换热的计算公式：q=α(tn- tf),

导出: tf=tn-q/α=18-65/23=15.17℃

@@一热水采暧系统的最不利环路之长度为L=100m，其中的局部阻力系数的总和为∑ζ=71,如果管道中水的流速V=0.55m/s，试计算该热水采暧系统的局部阻力损失ΔPj、。根据这个计算结果，你能估计出该热水采暧系统总的阻力损失吗? @@答：水的动压头：Hd=v/2ρ=0.55²*1000/2=151.25(Pa) 局部阻力损失：ΔPj=∑ζ*Hd=71*151.25=10738.75(Pa) 于热水采暧系统，局部阻力损失一般占系统总阻力损失的大约50℅，因此， 系统的总阻力损失大约为：ΔP=ΔPj、/0.5=10738.75/0.50=21477.5 (Pa) @@已知封密容器某点的绝对压强Pj=21.7Kpa,求这点的相对压强和真空度(工程大气1at=98.1Kpa) @@答：相对压强:Px=Pj-Pa=21.7Kpa-98.1Kpa=-76.4Kpa 真空度:Pk=Pa-Pj=98.1Kpa-21.7Kpa=76.4Kpa @@某北向房间外墙和外窗的基本耗热量为3500W,朝向修正率和风力附加率各为10%，冷风渗透耗热量为2000W,房间高度为5.5m，通过房间热管道的有效稳定散热量为2000W,计算其采暖热负荷。

@@答：1)围护结构的基本热负荷为3500W; 2)围护结构的附加耗热量为3500(10%2)=700W; 3)高度附加耗热量为(3500+700)0.03=126W; 4)房间采暖热负荷为3500+700+126+2000-2000=4326W. @@热力供热系统的流量为400m/h，热网中某个用户入口的阀门节流后，系统总流量变为370m/h，假设扬程不变，求系统总阻抗的变化。

@@答：由公式S1Q1=S2Q2 得S2=Q1/Q2)S1=400/370S1=1.17 S1 即:流量变化后总阻抗变为原来的1.17倍.

@@某天燃气直燃式溴化锂制冷机组，其性能参数是制冷量1161kW,天燃气的耗量80.5m3/h，天燃气的低位热值是37.8MJ/m3，高位热值是40.3MJ/m3，耗电量10.4kW,试求该工况下机组的性能系数。

@@答：机组的性能系数为COP=1161/(80.537.8÷3.6+10.4)=1.36

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2

2

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2@@一台空气源热泵机组，其额定制热量为428kW,每小时润霜一次(制热修正系数取0.9)。已知制冷量修正系数为0.98，制热量修正系数为0.93，问机组的实际制热量为多少? @@答：机组的制热量Q=428*0.93*0.9=358.2Kw @@某离心风机在转速n = 960转/分时，风量L = 12500 m/h、全压 P = 560 Pa、所需轴功率N = 1.9kW ，若改变转速到1450转/分，输送同样介质时的风量、全压、所需轴功率为多少? @@答：

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@@有一采暖水管段长为45m，敷设坡度i=0.003，求此段管道的坡降是多少? @@答：坡降为Δh=ic=0.00345=0.135m @@已知水泵的轴功率为2.62KW,用弹性联轴器传动,传动效率近98%,备用系数取1.5,求配套功率应为多少? @@答：配套功率:N配=K( N/η传)= 1.52.62/0.98= 4KW @@使用电热水器和热泵热水器将500kg的水从15℃加热到90℃，如果电热水器的电效率为90%，热泵COP=3，求：热泵热水器和电热水器的耗电量之比。 @@答：

@@设事故通风房间的体积为400m3。设有经常使用的局部排风系统，其排风量为1300m3/h，该房间的事故排风风机的最小排风量为多少?