Основы расчета вращающихся трубчатых печей

Из расчетов горения топлива и теплового баланса печи на­ходят количество газов, образующихся в печи при средней ее температуре Vt, м3/с. Тогда внутренний диаметр печи (Dвн, м) может быть найден по формуле

формула
где ?t — допустимая скорость движения газов в печи при средней ее температуре, м/с; скорость газов принимается в пределах 3—8 м/с. При влажной шихте скорость берется больше, при сухой и мелкой шихте во избежание большого пылеуноса — меньше.

Далее находят коэффициент заполнения сечения пе­чи материалом ?. Значение ? определяют из условия прохождения (транспорта) материала через печь при за­данной производительности по шихте (G, кг/ч):

формула
где ? — насыпная масса материала в печи, кг/м3;
?м — скорость поступательного движения материа­ла, м/ч (?м = 0,0963 Dвн?/?0, где ?0 — длитель­ность оборота печи, ч; ?— угол наклона печи к горизонту; ?0 и ? берутся из заводской прак­тики) .

После вычисления ? находят размеры хорды откры­той поверхности шихты l1 и дуги l2 закрытой поверхно­сти материала (рис. 133) по площади заполнения сечения печи шихтой

формула Плотность теплового потока на открытую поверхность шихты (q’) рассчитывается по методике, описанной для пламенных печей [уравнения (9.1), (9.2) и др.]. Плотность теплового потока к шихте на закрытой части стенки печи (q”) по Д. А. Диомидовскому принято считать как переданное излучением и рассчитывать по уравнению:

формула

где Tст и Tм — средние температуры стенки и материала.

Средняя температура материала принимается как среднеарифметическая температура материала в начале и конце печи Тм = (Тнм + Тм)/2.

Средняя температура футе­ровки берется как среднеариф­метическая средних температур газа и материала Тст = (Тг + Тм)/2.

При определении средней тем­пературы газов берется ее значе­ние в начале и конце печи.

Приведенная степень черноты (?прив) рассчитывается по фор­муле для параллельных поверх­ностей:

формула

где ?ф и ?м — степени черноты футеровки и материала соответственно.

Исходя из теплообмена в печи при известном полез­ном расходе тепла на 1 кг перерабатываемой шихты
(Qтехн, кДж/кг) можно найти необходимую длину пе­чи (м):

формула
Полученные размеры печи корректируются по вре­мени пребывания материала в печи (ч):

формула
Если ? меньше времени, рекомендуемого технологи­ческим режимом, то проводится корректировка величин, определяющих ?.

Для более точного определения размеров печи рас­чет следует вести для каждой зоны отдельно, тогда об­щая длина печи будет равна сумме длин отдельных зон.