φ3×55m煅烧回转窑的设计计算及制造
φ3×55m煅烧回转窑的设计计算及制造
文章针对回转窑内煅烧物料的运动特点，计算出工艺煅烧时间。通过对窑体回转力矩的分析，求得电机功率。并叙述了主要部件窑体的制造工艺及质量控制。
标签：回转窑；煅烧；回转力矩；制造工艺；质量控制
1 设备简介
φ3×55m煅烧回转窑是万吨级钛白生产装置中的重要设备，是一种连续逆流式（热风流动方向与物料移动方向相反）直接加热回转干燥器。具有：大量连续处理（年产量20kt/a，按300个工作日计），适应被干燥物料性质的较大变化（入窑物料为偏钛酸，含湿量55～60%），能使用高温热风（窑头温度1000℃，窑尾温度450℃）的特点。采用：提高入窑偏钛酸的固含量，利用真空转鼓过滤机对偏钛酸进行脱水；控制因窑内微负压引入的冷空气量，在下料口处设置液压双翻板下料阀；高温物料余热回收，冷却转筒采用风冷间接换热，通过二次风机回收从冷却转筒来的热空气送燃烧室的节能技术。
2 设计计算
2.1 性能参数
2.3 物料平均轴向运动速度
煅烧物料从入窑时的泥糊状到出料时的粉末状，其运动轨迹复杂多变，文献[1]简化后分析认为：物料运动轨迹和速度主要受窑体内径、转速、倾角等影响，也与物料休止角和充满角有关。
3 制造工艺
因窑体长度为55m，考虑运输、安装方便，采取分段供货，现场组焊的工艺方案。为保证窑体的制造质量，从材料、制造组装工艺、焊接工艺及无损探伤等方面进行质量控制。
3.1 材料控制
根据设计要求[2]，钢板、手工电焊用焊条、埋弧焊用焊丝、焊剂的化学成分及力学性能必须符合有关国家标准。对钢板外形及表面检查合格后进行喷砂除锈和涂漆防腐处理。
3.2 制造组装工艺
（1）窑体筒节下料精度控制与标记移植：窑体筒节下料精度是窑体全面质
液压系统温升及散热器选型计算
液压系统温升及散热器 选型计算 The manuscript was revised on the evening of 2021
液压系统温升及散热器选型计算 液压系统油液温升计算及冷却器选型 摘要: 介绍了液压系统的系统损耗功率及油液温升的计
算。通过对两种冷却器的比较, 提出了正确的选型方法。 关键词: 液压系统; 油液温升; 冷却器; 损耗功率 1 前言 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能 量损失, 这些能量损失都将转化为热量, 使系统油温升高。油温的变化将直接影响液压元件的寿命; 油温升高将使油液氧化, 加速油液的变质; 油温过高还严重影响液压油的稳定性, 进而影响液压系统的寿命和传动效率。为此, 必须对系统进行发热与温升计算, 以便对系统温升加以控制。下面对液压系统的发热量及温升计算和冷却器的选择予以介绍。 2 系统损耗功率和温升计算 损耗功率计算 液压系统发热的主要原因是由液压泵和执行器 的功率损失以及溢流阀的溢流损失造成的。其系统的损耗功率即发热功率为: H=P( 1- η) 式中: P—系统泵组的总驱动功率; η—系统效率。 η=ηP ηC ηA 其中: ηP —液压泵的效率, 可从产品样本中查到; ηA —液压执行器总效率, 液压缸一般取～; ηC —液压回路的效率。 ηC
= Σp1 q1 Σp P q P 式中: Σp1 q1 —各执行器负载压力和负载流量即输入 流量乘积的总和; Σp p q p —各液压泵供油压力和输出流量乘积的 总和。 系统的损耗功率即发热功率H 也可按下式估 算, 由于热能的损耗总量约占泵组驱动功率的15% ～30%, 因此: H=( 15%～30%) P 油液温升计算 液压系统中产生的热量H, 由系统中各个散热 面散发至空气中, 其中油箱是主要散热面。因为管道散热面积相对较小, 且与其身的压力损失产生的热量基本平衡, 故一般略去不计。当只考虑油箱散热 时, 其散热量H O 可按下式计算: H O=KAΔt 式中: K—散热系数[ W(/ m2·℃) ] , 计算时可选用推荐值: 当通风很差( 空气不循环) 时, K=8[ W/ ( m2·℃) ] ; 通风良好( 空气流速为1m/s 左右) 时, K=14～20[ W(/ m2·℃) ] ; 风扇冷却时, K=20～25[ W(/ m2·℃) ] ; 用循环水冷却时, K=110～175[ W(/ m2·℃) ] 。 A—油箱散热面积, m2;
回转窑设计方案手册
回转窑的设计 一、窑型和长径比 1.窑型 所谓窑型是指筒体各段直径的变化。按筒体形状有以下几种窑型： (1)直筒型：制造安装方便，物料在窑内移动速度较均匀一致，操作控制较易掌握，同时窑 体砌造及维护较方便； (2)热端扩大型：加大单位时间内燃烧的燃料量及传热量，在原窑直径偏小的情况下，扩大 热端将相应提高产量，适用于烧成温度高的物料； (3)冷端扩大型：便于安装热交换器，增大干燥受热面，加速料浆水分蒸发，降低热耗及细 尘飞损，适用于处理蒸发量大、烘干困难的物料； (4)两端扩大型(哑铃型)：中间的填充系数提高，使物料流动的机会减少，还可以节约部分 钢材；还有单独扩大烧成带或分解带的“大肚窑”，这种窑型易挂窑皮，在干燥带及烧成带 能力足够时，可以显著提高产量。但这种窑型操作不便。 总之，不论扩大哪一带，必须保持预烧能力和烧结能力趋于平衡。只有在生产窑上，经过生产实践和充分调查研究(包括必要的热工测定和计算)，发现某一带确为热工上的薄弱环节，在这种特定条件下将该带扩大，才会得出较明显的效果。 目前国内外发展趋势仍以直筒型窑为主，而且尺寸向大型方面发展。其他有色金属工业用回转窑(还原、挥发、硫化精矿焙烧、氯化焙烧、离析、烧结转化等)多采用较短的直筒窑。 2.长径比 要得长径比有两种表示方法：一是筒体长度L与筒体公称直径D之比；另一是筒体长 度L与窑的平均有效直径D均之比。L/D便于计算，L/D均反映要的热工特点更加确切， 为了区别起见，称L/D均为有效长径比。窑的长径比是根据窑的用途、喂料方式及加热方 法来确定的。根据我国生产实践的不完全统计，各类窑的长径比示于表1中。长径比太大，窑尾废气温度低，蒸发预热能力降低，对干燥不利；长径比太小，则窑尾温度高，热效率低。同类窑的长径比与窑的规格有关，小窑取下限，大窑取上限。 表1各类窑的长径比 窑的名称公称长径比有效长径比 氧化铝熟料窑(喷入法)20~2522~27 氧化铝焙烧窑20~2321.5~24 碳素煅烧窑13.5~1917~24 干法和半干法水泥窑11~15—— 湿法水泥窑30~42—— 单筒冷却机8~12—— 铅锌挥发窑14~1716.7~18.3 铜离析窑——15~16 氯化焙烧窑——12~17.7 二、回转窑的生产率 回转窑生产是一个综合热工过程，其生产率受多方面因素影响。分析其内在规律性， 可以建立以下几个方面的数量 关系。
回转窑系统热平衡计算资料
回转窑系统热平衡计算 1 热平衡计算基准、范围及原始数据 1.1 热平衡计算基准 物料基准：一般以1kg 熟料为基准； 温度基准：一般以0℃为基准； 1.2 热平衡范围 热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。 1.3 原始数据 根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说，主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、合理地确定各种参数；对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。 2 物料平衡与热量平衡 计算方法与步骤说明于下： 窑型：预分解窑 基准：1kg 熟料；0℃ 平衡范围：窑+预热器系统 根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图1和图2所示。 图1 物料平衡图 图2 热量平衡图
2.1 物料平衡计算 2.1.1 收入项目 （1）燃料消耗量 m r （kg/kg 熟料） 设计新窑或技术改造时，m r 是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测定得到。 （2）入预热器物料量 ① 干生料理论消耗量 s ar r gsL 100100L a A m m --= 式中，m gsL —干生料理论消耗量，kg/kg 熟料；A ar —燃料收到基灰分含量，%；a —燃料灰分掺入熟料中的量，%；L s —生料的烧失量，%。 ② 入窑回灰量和飞损量 ηfh yh m m = )1(fh Fh η-=m m 式中，m yh —入窑回灰量，kg/kg 熟料；m fh —出预热器飞灰量，kg/kg 熟料；m Fh —出收尘器飞灰损失量，kg/kg 熟料；η—收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。 ③ 考虑飞损后干生料实际消耗量 s fh Fh gsL gs 100100L L m m m --?+= 式中，m gs —考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg 熟料；L fh —飞灰烧失量，%。 ④ 考虑飞损后生料实际消耗量 s gs s 100100W m m -?= 式中，m s —考虑飞损后生料实际消耗量，kg/kg 熟料；W s —生料中水分含量，%。 ⑤ 入预热器物料量 yh s m m +=入预热器物料量（kg/kg 熟料） （3）入窑系统空气量 ① 燃料燃烧理论空气量 )O 0.033(S 0.267H 0.089C ar ar ar ar LK -++='V LK LK 293.1V m '='
钼精矿焙烧回转窑热平衡测试与分析
钼精矿焙烧回转窑热平衡测试与分析 【摘要】本文以某公司钼精矿焙烧回转窑作为测试对象进行热工测试和热平衡计算，由此了解钼精矿焙烧回转窑的能量利用情况。通过分析结果提出了优化设计以及节能建议，以达到高产低耗的目的。 【关键词】钼精矿回转窑；热工测试；热平衡计算 0 引言 钼精矿回转窑内反应过程十分复杂，既有物料内部的物理化学反应，又有窑内气体流动、燃料燃烧和传热，且影响窑内热工过程的因素很多[1-3]，若要改进回转窑设计，优化焙烧工艺操作，都必须借助回转窑的热量平衡和物料平衡来进行评估，因此需要对回转窑的热工过程进行综合测试。通过对回转窑的热工测定，我们可以了解回转窑的物料烧损和能量利用状况，编制相应的热平衡表，再对测试结果进行分析，结合回转窑的热工操作、窑体结构等具体情况，可以从中得到有价值的节能经验并提出节能措施。 1 热工测试 1.1 测定对象的确定 2 热平衡计算 本次热工测试中热平衡测定与计算方法以《中华人民共和国有色金属行业标准》YS/T124-1.1-94《回转窑热平衡测定与计算方法》为依据，并根据测试窑的特点进行了适当调整。 2.2.4 窑门溢气散热 2.2.5 其他热损失 3 热平衡测定结果分析与建议 由热平衡计算可知，此回转窑实际回收率为96%，燃料消耗量为93.75kg/h，单位产品燃料消耗耗为275kg/吨矿，绝大部分支出项热量由烟气及窑体散热带出，该回转窑在节能降耗方面上还有很大潜力可挖。 通过热平衡计算，揭示了钼精矿回转窑的热量分配情况，在热量支出项中： 3.1 出窑物料带走的热量 焙烧物料的出窑温度为776℃，这部分热量占到了总支出的3.2%，回收这部
热平衡计算.(DOC)
2.热平衡计算 单位时间内熔体固化放出的热量等于冷却水所带走的热量 ⑴ 进入模腔的总热量 G i n Q in ???= （公式11-1） 式中： Q in ——进入模腔的总热量（/KJ h ） n ——每小时注射次数 i ?——塑料熔体进入模腔时（1max t ）及冷却结束时（1min t ）塑料热含之差（/KJ kg ）查图4-2-13 公式计算 1max 1min ()p E i C t t L ?=-+。（公式11-2） P C ——平均比热，查表4-2-4； E L ——潜热，查表4-2-4 （/kJ kg ）。 G ——每次注射量（kg ） ⑵模具散热量L R c out Q Q Q Q ++= （公式11-3） 1)对流散发走的热量 ()021t t F Q m c -??=α （公式11-4） 式中： C Q ——对流散发走的热量（/KJ h ） 1α——传热系数0211t t A m -=α （公式11-5） F ——模具表面积（2m ） 2m t —模具平均温度（℃）查表4-2-6 0t —室温（℃） '''F F F τ=+ （公式11-6） 'F 为模具四侧面积，''F 为模具对合面积； τ 为开模率() ' '' ''θθθθτ+-= （公式11-7） θ注射时间，'θ制件冷却时间，''θ注射周期 1360 4.1868(0.25) 300 A t =?++
当0<2m t <300℃时,由实验得: 2)制品所需冷却时间计算 冷却时间定义：从熔体充满型腔起，到可以开模取出制件止的这段时间。常以制件巳充分凝固，具 有一定强度和刚性为准，具体的标准为： (a)制件最厚部断面中心层温度冷却到该种塑料的热变温度以下所需的时间。 （b ）制件断面的平均温度，冷却到所要求的某一温度以下所要的时间： （c ）某些较厚的制品，断面中心部分尚未凝固，但有一定的壳层已经凝固，此时取出制品，可不产 生让大的变形，这段时间也可定为制件的冷却时间。 (d)结晶性塑料制件最厚部位断面的中心层温度，冷却到其熔点以下所需的时间。 2)制品所需冷却时间计算 ①可查表4-2-5确定 ②可理论计算 制件最厚部断面中心层温度冷却到热变温度以下所需的时间。 ?? ???????? ???='W w 22 --4ln k t T T T T S m ππθ （公式11-8） t--制品的壁厚，㎜ w T --模具温度，℃ 表4-2-6 m T --塑料熔体温度，℃ 表4-2-6 s T --塑件的热变形温度，℃ κ --塑料热扩散系数，㎜2 /s 表4-2-4 3)由辐射散发的热量 （公式11-9） 式中：R Q ——由辐射散发的热量（/KJ h ） 'F ——为模具四侧面积（2m ） ?? ????? ???? ??+-??? ??+?=4 42'R 100273100273Q t t F m ε
水泥回转窑物料平衡、热平衡与热效率计算方
水泥工业窑热能平衡4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料 1.收入部分 （1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量
+= yr Fr r sh M M m M …………………………（4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ= ?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ； ρr ——气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm 3。 ρρρρρρρρ?+?+?+?+?+?+?= 2 2 2 2 2 22O 222O C 100 m m CO CO m m C H H N H O r CO CO H H N H O ………………………………………………………………………………………………… (4-3) 式中： CO 2、CO 、O 2、C m H m 、H 2、N 2、H 2O ——气体燃料中各成分的体积分数，以百分数表示（%）； ρ2 CO 、ρCO 、ρ2 O 、ρm m C H 、ρ2H 、ρ2N 、ρ2 H O ——各成分的标况密度，单位为 kg/m 3N,参见附录C 。
液压系统的设计计算
液压系统的设计计算2 题目：一台加工铸铁变速箱箱体的多轴钻孔组合机床，动力滑台的动作顺序为快速趋进工件→Ⅰ工进→Ⅱ工进→加工结束块退→原位停止。滑台移动部件的总重量为5000N ，加减速时间为0.2S 。采用平导轨，静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1。快进行程为200MM ，快进与快退速度相等均为min /5.3m 。Ⅰ工进行程为100mm ，工进速度为min /100~80mm ，轴向工作负载为1400N 。Ⅱ工进行程为0.5mm ，工进速度为min /50~30mm ，轴向工作负载为800N 。工作性能要求运动平稳，试设计动力滑台的液压系统。 解： 一 工况分析 工作循环各阶段外载荷与运动时间的计算结果列于表1 液压缸的速度、负载循环图见图1
二 液压缸主要参数的确定 采用大、小腔活塞面积相差一倍（即A 1=2A 2）单杆式液压缸差动联接来达到快 速进退速度相等的目的。为了使工作运动平稳，采用回油路节流调速阀调速回路。液压缸主要参数的计算结果见表2。 按最低公进速度验算液压缸尺寸 故能达到所需低速 2 7.163 1005.06.253 min min 2 2cm v Q cm A =?=>= 三 液压缸压力与流量的确定
因为退时的管道压力损失比快进时大，故只需对工进与快退两个阶段进行计算。计算结果见表3 四液压系统原理图的拟定 (一)选择液压回路 1.调速回路与油压源 前已确定采用回油路节流调速阀调速回路。为了减少溢流损失与简化油路，故采用限压式变量叶片泵 2.快速运动回路 采用液压缸差动联接与变量泵输出最大流量来实现 3.速度换接回路 用两个调速阀串联来联接二次工进速度，以防止工作台前冲(二)组成液压系统图（见图2）
水泥回转窑物料平衡热平衡与热效率计算方
水泥工业窑热能平衡 4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料 1.收入部分
（1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量 +=yr Fr r sh M M m M ………………………… （4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ=?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ； ρr ——气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm 3。 ρρρρρρρρ?+?+?+?+?+?+?= 2 2 2 2 2 22O 222O C 100 m m CO CO m m C H H N H O r CO CO H H N H O
φ3×55m煅烧回转窑的设计计算及制造
× 55m煅烧回转窑的设计计算及制造 赵恒涛（山东冶金机械厂有限公司，山东淄博255064） 摘要：文章针对回转窑内煅烧物料的运动特点，计算出工艺煅烧时间。通过对窑体回转力矩的分析，求得电机功率。并叙述了主 要部件窑体的制造工艺及质量控制。 关键词：回转窑；煅烧；回转力矩；制造工艺；质量控制 1设备简介 3 ×55m煅烧回转窑是万吨级钛白生产装置中的重要设备，是一种连续逆流式（热风流动方向与物料移动方向相反）直接加热回转于燥器。具有：大量连续处理（年产量20kt/a，按3个工作日计），适应被干燥物料性质的较大变化（人窑物料为偏钛酸，含湿量55、60％），能使用高温热风（窑头温度10開℃，窑尾温度450℃）的特戟、、0 采用：提高人窑偏钛酸的固含量，利用真空转鼓过滤机对偏钛酸进行脱水；控制因窑内微负压引人的冷空气量，在下料口处设置液压双翻板下料阀；高温物料余热回收，冷却转筒采用风冷间接换热，通过二次风机回收从冷却转筒来的热空气送燃烧室的节能技术。 2设计 计算 2」性能 参数 规格：3 ×55m（窑体内径R × 长度L) 转速：N=0.3r/min 安装 倾角：仪：2．292。 生产量：2．625t/h 2．2窑体临界转速：N，“：42÷ SC=35.5r/min 式中:Rc=1.4一窑体有 效半径显然，窑体转速小于临界转 速。 2．3物料平均轴向运动速度 煅烧物料从人窑时的泥糊状到出料时的粉末状，其运动轨迹复杂多变，文献[刂简化后分析认为：物料运动轨迹和速度主要受窑体内径、转速、倾角等影响，也与物料休止角和充满角有关。公式ü={8TNRctgaxSimIJX( 1+0）}/3SinO×巾产3．346 h 式中：巧。，物料充满角之半巾，：0· 95944，物料堆积所占弧度数(D：L25，物料与窑体壁相对运动影响因子 2．4工艺煅烧时间:t=l丿ü=巧·03h 2 · 5生产时窑体总重量 （1）窑体筒本体加上箍圈、大齿圈等：GF1.47x106N （2）窑体内所砌耐火砖重量：G2：翦（R2一Rc2）LYI：1.3 × 106N，式中：Yi =2．6t/m3，镁质 耐火砖密度 （3）生产时窑体内物料重量：G3= Rc2 LY：3 ·945 ×105N 式中：0·1457，物料充填系数；Y2：0．8t/m3，物 料密度故，生产时窑体总重量：G：G汁C2+G3： 3．17× 106N 2．6托轮接触强度校核 箍圈与托轮受力分析如图1所示。当窑体静止时：FFF2；当窑体回转时：F2>F № FFG/2Cos300 L78 × 106N ，： kC,/2C“30：： 2．1、10。N F 式中：k：L 18，物料偏移系数。 按F2校核托轮接触强度即可，托轮接触强度：：VF2/3b?p = 108.8kg/mm2 式中：ZE=60 · 6，钢对钢弹性模量 b=550mm，托轮与箍圈接触宽度 p= 394，7mm，综合曲率半径 选取托轮材质为45钢，淬火处理45巧OH c，采用稀油润滑，其许用接触应力〖司H：135皿 仃<，故托轮接触强度符合要求。 2 · 7窑体回转力矩计算 窑体回转所需总力矩M为物料重量力矩M。落料惯性力矩 M落料摩擦力矩M摩及窑体支撑系统摩擦力矩M “之和（1）物料重量力矩M G3Re：4 ·4× 105Nm 式中:Re=k Re= 1.12m，k =0，8，物料重心分布影响系数。 （2）落料惯性力矩M惯=CJ3RcN2,/9開巾。= 80．5Nm （3）落料摩擦力矩M摩=0．5G3Rc甴Cose：8．836 ×104Nm 式中：甴=0．08，物料与窑体摩擦系 数。 （4）窑体支撑系统摩擦力矩M摩支=（Fl + F2 2= 3彐×105Nm 式中：勘=0 ·4，箍圈与托轮摩擦系数。 M Gt=M重+M M+M +M摩支= & 384× 105Nm。 2．8电机功率的计算： P=M总N/9550 = 33 · 3Kw，=0· 796。 据此，选取电机功率为45Kw，电机型号为YCT3巧-4Ba 2．9减速机型号及开式齿轮的确定 选取一次减速机为ZDH40-6.3-ll，高速轴允许输人功率为49 ·9Kw，速比I=6．5。 选取二次减速机为ZSH40一7 ]一I，高速轴允许输人功率为30．3Kw，速比I=70．63。 为适应窑体直径和速比的要求，确定廾式齿轮的参数如下：厶： 7，Z2=52，m= 30 3制造工艺 因窑体长度为55m，考虑运输、安装方便，采取分段供货，现场组焊的工艺方案。为保证窑体的制造质量，从材料制造组装T艺焊接工艺及无损探伤等方面进行质量控制 3 · 1材料控制 根据设计要求2]，钢板、手工电焊用焊条、埋弧焊用焊丝、焊剂的化学成分及力学性能必须符合有关国家标准。对钢板外形及表面检查合格后进行喷砂除锈和涂漆防腐处理。 3．2制造组装工艺 （1）窑体筒．节下料精度控制与标记移植：窑体筒节下料精度是窑体全面质量控制的第一步，必须将长度偏差控制在±5mm，对角线长度偏差控制在±2mm。标记移植钢印全面、准确、清晰。（2）错边量控制：对窑体筒节等厚处焊接接头错边量按1／45控制，对不等厚处采取外侧单面削薄厚板
3 回转窑系统热平衡计算
回转窑系统热平衡计算 1 热平衡计算基准、范围及原始数据 1.1 热平衡计算基准 物料基准：一般以1kg熟料为基准； 温度基准：一般以0℃为基准； 1.2 热平衡范围 热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。 1.3 原始数据 根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说，主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、合理地确定各种参数；对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。 2 物料平衡与热量平衡 计算方法与步骤说明于下： 窑型：预分解窑 基准：1kg熟料；0℃ 平衡范围：窑+预热器系统 根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图1和图2所示。 图1 物料平衡图图2 热量平衡图
2.1 物料平衡计算 2.1.1 收入项目 （1）燃料消耗量 m r （kg/kg 熟料） 设计新窑或技术改造时，m r 是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测定得到。 （2）入预热器物料量 ① 干生料理论消耗量 s ar r gsL 100100L a A m m --= 式中，m gsL —干生料理论消耗量，kg/kg 熟料；A ar —燃料收到基灰分含量，%；a —燃料灰分掺入熟料中的量，%；L s —生料的烧失量，%。 ② 入窑回灰量和飞损量 ηfh y h m m = )1(fh Fh η-=m m 式中，m yh —入窑回灰量，kg/kg 熟料；m fh —出预热器飞灰量，kg/kg 熟料；m Fh —出收尘器飞灰损失量，kg/kg 熟料；η—收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。 ③ 考虑飞损后干生料实际消耗量 s fh Fh gsL gs 100100L L m m m --?+= 式中，m gs —考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg 熟料；L fh —飞灰烧失量，%。 ④ 考虑飞损后生料实际消耗量 s gs s 100100W m m -?= 式中，m s —考虑飞损后生料实际消耗量，kg/kg 熟料；W s —生料中水分含量，%。 ⑤ 入预热器物料量 y h s m m +=入预热器物料量（kg/kg 熟料） （3）入窑系统空气量 ① 燃料燃烧理论空气量 )O 0.033(S 0.267H 0.089C ar ar ar ar LK -++='V LK LK 293.1V m '='
回转窑及二燃室计算.doc
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=B ? Q d ------- 张林《危险废物焚烧处置的理论和实践》 q V 3 V: 窑体有效容积， m B : 危废处置量， kg/h Q d : 物料低位发热量， kJ/kg q 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 10 4 kJ/kg ·h --- 高明智《炼化油泥回转窑焚烧工艺设计》 先假设v 40 x 104 kJ/kg ·h ： q = 80% 12540 kJ / kg =25m 则回转窑有效容积 V= 1000kg / h 3 40 10 4 kJ / m 3 ? h 取安全系数： V= 25 1.2 30m 3 按长径比 L/D=4 计算，π r 2 x L=V ，则 r= ，L=
校核回转窑内烟气停留时间： Gt(273 T ) 由化工环保手册 P488 例题： V= 273 3600 G:烟气量， Nm3/h V：燃烧室有效容积，m3 T：燃烧室温度，oC t:烟气停留时间， s 公式转换：t= 273 3600V G(273T ) 3 G在 excel 计算表中已求得为kg=5450m/h 则t= 273 3600 30 = s 5450 (273 850) 由停留时间计算烟气流速v L V= 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
装载机液压系统热平衡分析
装载机液压系统热平衡分析 发表时间：2019-04-17T09:43:54.903Z 来源：《防护工程》2018年第36期作者：兰忠 [导读] 为装载机的工作特性和液压系统的热特性进行数据支持，为我国装载机技术的发展提供较为准确的优化方向。 中铁二局第二工程有限公司四川成都 610091 摘要：随着工程机械的快速发展，装载机由于具有作业效率高、灵活机动、操作轻便及负载能力高等优点，在建筑业及矿业中得到广泛应用。本文在对装载机液压系统热特性的分析过程中，通过对装载机主要元件的产热和散热情况的研究，建立了装载机运行过程中的液压热平衡模型，基于计算机软件和程序分别将装载机工作装置的动力学和液压系统合成仿真模型。 关键词：装载机；液压系统；热平衡分析 引言 装载机属于典型的机、电、液一体化设备。主要由机械本体、液压系统、电气控制系统组成。本文对装载机液压系统热平衡进行分析，通过数学建模的形式为今后的设备安全和优化提供一定的依据。 1装载机液压系统油温过高的危害 油温过高，会使油液粘度降低，泄漏增大，运动元件之间的油膜变薄或被破坏，运动阻力增大，磨损加剧；橡胶密封件变形，提前老化失效，造成泄漏；加速油液氧化变质，降低油液使用寿命，并析出沥青物质，堵塞阻尼小孔和阀口，导致压力阀调压失灵、流量阀流量不稳定和方向阀卡死不换向；油的空气分离压力降低，空气逸出，产生气穴，从而导致装载机工作性能降低。 2装载机压系统热平衡建模阐述 首先，对于容性元件可以根据能量守恒定律以及流体焓的定义转化该类型元件的产热量数据。公式如下： 其中，qg表示经过管道流体流量的数据，ξ表示沿程阻力系数，v表示液压系统内部流体的流动速度，l表示液压管道的长度，λ表示阻力元件产生的损失热量系数，d表示液压系统的管道直径。 3液压系统热平衡计算 3.1液压系统系统发热功率计算 发热功率的计算，可采用两种方法：一种是通过元件的功率损失计算发热量，这种方法直接分析发热源，可采取针对性措施减少发热量；另一种是通过系统的输入功率和执行元件的有效输出功率来计算发热量，这种方法不需要考虑每一个发热源，但需要掌握系统工况随时间变化的特性。 3.1.1按元件功率损失计算 （1）液压泵功率损失引起的发热功率：H1=P（1-η）。其中：P—液压泵的总功率，P=pq/η；η—液压泵的总效率，一般在0.7~0.85之间，常取0.8；p—液压泵实际出口压力；q-液压泵实际流量。 （2）液压阀功率损失引起的发热功率：H2=p1q1。其中：p1—通过阀的压力损失，根据测试数据统计，一般取阀口压降为1.4MPa；q1—流经该阀的流量。 （3）管路及其他功率损失引起的发热功率：H3=（0.03~0.05）P。此项功率损失，包括很多复杂的因素，由于其值较小，加上管路散热的关系，在计算时一般取全部能量的0.03~0.05倍。 （4）系统总的发热功率损失：H=∑Hi=H1+H2+H3。 3.1.2按系统输入功率和执行元件有效输出功率计算 当把液压系统当作能量整体，电动机向液压泵输入能量和执行元件向外输出能量的差值即为系统的损失即系统的发热量。系统的发热
水泥回转窑物料平衡热平衡与热效率计算方
水泥回转窑物料平衡热平衡与热效率计算方 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
水泥工业窑热能平衡 4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克 （kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料
1.收入部分 （1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量 +=yr Fr r sh M M m M ………………………… （4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ=?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ；
炭素制品生产炉窑热平衡测定与计算方法 第1部分：回转窑(标准状
I C S59.100.20 F01 中华人民共和国有色金属行业标准 Y S/T124.1 2010 部分代替Y S/T124 1994 炭素制品生产炉窑 热平衡测定与计算方法 第1部分:回转窑 M e t h o d s o f d e t e r m i n a t i o na n d c a l c u l a t i o no f h e a t b a l a n c e i nm e t a l l u r g i c a l f u r n a c e s f o r p r o d u c t i o no f c a r b o n p r o d u c t s P a r t1:G y r a t i o n c a v e 2010-11-22发布2011-03-01实施
前言 Y S/T124‘炭素制品生产炉窑热平衡测定与计算方法“分成5部分: 第1部分:回转窑; 第2部分:罐式煅烧炉; 第3部分:电气煅烧炉; 第4部分:焙烧炉; 第5部分:石墨化电阻炉三 本部分为Y S/T124的第1部分三 本部分按照G B/T1.1 2009给出的规则起草三 本标准由全国有色金属标准化技术委员会(S A C/T C243)归口三 本部分是对Y S/T124 1994‘炭素制品生产炉窑热平衡测定与计算方法“中回转窑部分的修订三与Y S/T124 1994相比,主要变化如下: 规范了计量单位二符号等,突出了标准的严谨性; 对炉体表面温度的测试更符合实际要求三 本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口三 本部分由中国铝业股份有限公司贵州分公司负责起草三 本部分主要起草人:裴天毅二项阳二刘贵生二王强三
闭式液压系统热平衡计算
闭式液压系统内部油温的热平衡是决定系统工作寿命，甚至能否正常工作的重要因素之一。因而在设计闭式液压系统时，设计者需要对整个系统的热平衡进行一个概算，从而对这个系统的温升有一个评估和判断，极大的避免了盲目试验。笔者结合现在的认识，对闭式液压系统做如下的概略分析，以期抛砖引玉之效。 在设计计算系统热平衡之前，首先需要确定对于这个系统，最高的内部油温ｔ２不超过１００℃，在系统工作压差超过１４Ｍｐａ时，设计ｔ２定为９５℃，油箱温度ｔ１定位６５℃，系统温度循环如下图所示： 系统发热量： 在闭式液压系统中，由于局部和沿程压力损失、内部泄漏及运动部件摩擦力的存在，会导致一部分系统功率损失，这一部分损失的功率会转化成热量被系统的油液及元器件所吸收，使系统温度升高。根据能量守恒定律，系统损失的功率将转化成热量，即系统的损失功率为系统的发热功率。如果设系统的功率为Ｐ，总效率为η＝０．６５～０．７５，系统的总发热功率为Ｐｔ，则有 Ｐ＝Ｑ△Ｐ（１－η）／６０（ｋＷ）（１） 式中：Ｑ为主泵的流量，Ｌ／ｍｉｎ；△Ｐ为系统的工作压差，Ｍｐａ。 系统散热量： 整个散热系统可理解分为三级，第一级为补油泵的冲洗散热，第二级为油散热器的散热，第三级为油箱散热。 补油泵的一级冲洗散热。闭式系统的大部分热量是靠补油泵的低温油液置换冲洗带走。若不计液压元件表面散热，单位时间内，当补油泵的低温油和系统的高温油达到热平衡（温度计为ｔ）时，系统发热量等于冲洗散热量，则散热功率： Ｐ＝ＬρＣ△Ｔ／６０（ｋＷ）（２） 式中：Ｌ为补油泵流量，Ｌ／ｍｉｎ。ρ为液压油密度０．８５ｋｇ／Ｌ。 Ｃ为液压油比热容，ｋＪ／（ｋｇ·°Ｃ），取１．８８。 △Ｔ为低温油和热平衡油温度之差，°Ｃ。△Ｔ＝ｔ－ｔ１ 设补油系数为Ｋ＝Ｌ／Ｑ＝０．１５～０．２５。（３） 联合（１）、（２）和（３）式得△Ｔ＝（４） 由式（４）可知，对于选定的液压油品、液压泵和马达，液压油密度ρ、液压油比热容Ｃ、总效率为η和补油系数Ｋ为定值，系统一级温升△Ｔ与系统的工作压差△Ｐ成正比。 在忽略系统泄漏的前提下，系统达到热平衡的温度ｔ＝（５） △Ｔ＝ｔ－ｔ１（６） 由（４）、（５）、（６）和（７）可得：ｔ２＝（１＋Ｋ）ｔ－Ｋｔｌ＝Ｋ△Ｔ＋ｔ。（７）求出的ｔ２与上文设定值进行比较，也即满足条件ｔ２≤９５℃。 液压油散的二级散热。散热器所需的散热功率： Ｐ＝（ｔ－ｔ３）ＣρＱ／６０，（ｋＷ）（８） 式中：Ｑ为进入油散的回油流量，Ｌ／ｍｉｎ．ｔ３为油散出口油温，℃液压油箱的三级散热。液压油箱的散热功率： Ｐ＝ＫＡ（ｔ１－Ｔ）ｘ１０，（ｋＷ）（９） 式中：Ｋ为油箱散热系数，与通风条件有关，一般３０～５５Ｗ／ｍ·℃ Ａ为油箱的散热面积，ｍ。Ｔ为环境温度，℃ 从散热器进入油箱的油液冷却至油箱温度ｔ１所需功率近似等于液压油箱的自然散热功率，从而保证油箱油温的基本恒定，即： Ｐ＝△ＴＣρＱ／６０（１０） Ｔ＝ｔ３－ｔ１（１１）
闭式液压系统油温过高的分析与计算
闭式液压系统油温过高的分析与计算 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
闭式液压系统油温过高的分析与计算 摘要：闭式液压系统在工程机械上得到广泛应用，高油温是液压系统的突出问题，会改变油液物理特性，损伤液压元件，影响系统的工作性能。介绍了典型的车辆行走闭式液压系统，并对系统热平衡进行分析计算。 0引言 液压系统工作时压力、容积和机械损失所构成的总的能量损失必然转化成热能，使液压系统的油温升高，由此产生很多不良后果，如油温上升，油液黏度很快下降，泄漏增大，容积效率降低;油温升高还会使油液形成胶状物质，堵塞元件小孔和缝隙，使液压系统不能正常工作等，尤其是闭式液压系统更容易由于高温而导致系统效能下降甚至失效。 1典型的车辆液压系统介绍 静液压驱动行走车辆主要由闭式行走回路和开式辅助回路组成。辅助回路主要用来转向和举升等动作，可以是普通开式阀控系统也可以是负荷敏感系统。 由于液压系统的温升主要由闭式回路产生，因此本文以某车型为例，介绍闭式行走回路的原理。行走回路的液压原理图如图1 所示。 该回路由闭式变量泵、自动变量马达和冲洗阀等组成。柴油发动机带动闭式变量泵和补油泵，补油泵从油箱吸油，补入闭式系统冷油，同时闭式系统中的热油通过冲洗阀流出带走系统中产生的热量。当热油带走的热量等于系统产生的热量，液压油温达到平衡。 2闭式液压系统高油温原因分析 (1)液压元件选用不合理设计液压系统时，元件的规格会对油温产生很大的影响。若液压控制阀的规格小，则系统会产生很大的节流损失，使系统发热;若选取的液压控制阀的规格大，则系统多余的液压油从溢流阀溢流，造成大量的能量损失，使系统发热; (2)管路设计不合理如管路管径偏小会增加系统的沿程压力损失;管路截面变化频繁、弯管和接头多会增加系统的局部压力损失，均会使系统发热增加; (3)液压油使用不合理工作介质选择时，黏度对温升影响显着，黏度过大会使黏性阻力损失增加，导致温升增大;黏度过低会使系统泄漏增大导致容积效率降低，两者均会增大系统的温升;液压油的污染老化会增大系统阻力，而且杂质颗粒会划伤液压元件，增大泄漏和磨损，使油温升高; (4)冷却循环系统设计不合理该系统采用补油泵和冲洗阀将工作产生的热油导入油箱来降低系统的温度，若补油泵流量太小则不能带走系统产生的热量，补油泵流量太大则会造成油液溢流浪费发动机功率，增大能量损耗。 3闭式液压传动系统热平衡分析与计算
回转窑和余热锅炉系统的冶炼及热力学计算
回转窑和余热锅炉系统的冶炼及热力学计算朝鲜锌工业集团现有冶炼废渣50万吨左右。物料组成为:Zn9%, 铅 4.9%, 银150g/t.，并且在每天生产中还要排出废渣。通过焙烧收集技术，可以把锌铅通过焙烧的提取，根据现有原料计算可以提出含量50%左右次氧化锌和氧化铅。 1．介绍 -工艺系统 朝鲜端川锌厂历年来锌系统产出的锌废渣一直堆存而未处理，为回收其中锌金属及其它有价金属，决定建设2台Ф3×45m锌废渣回转窑，捕集的氧化锌进行浸出、净液、电解最终获得电锌，由于氧化锌的湿法处理系统需要蒸汽，为此厂方决定在回转窑后增设余热锅炉，回收回转窑烟气中的余热，产出低压蒸汽供电锌生产使用。 -生产能力 回转窑单台日处理原料200吨，配套收集系统、脱硫系统，每天单台可收集50%的次氧化锌30-35吨，两套设备可以完成日处理400吨原料的计划，每天可收集50%的次氧化锌60-70吨。 -工艺介绍 将含锌渣混入无烟粉煤或焦粉,用加料装置进入回转窑内，由于窑内体具有倾斜度和一定的转速，炉料在室内不断运动，配入的还原煤中的碳，在高温作用下，使原料中的Zn还原形成金属锌，在大于1000℃下，锌剧烈挥发成锌蒸汽，并与窑头进入的空气，迅速被氧化成ZnO,氧化锌随烟气一道进入沉降室及余热锅炉。 余热锅炉采用直通式结构，全自然循环，窑尾550℃烟气进入前段膜式水冷壁组成的沉降室，用于冷却和沉降粗烟尘，这部分含氧化锌较低的粉尘可返回配料，后段是带有对流管束的蒸发区，这部分含氧化锌较高的粉尘可直接送入表面冷却器进收集系统，本锅炉设计换热面积约600㎡，出余热锅炉烟气温度为300℃左右，送入表面冷却器，锅炉为支撑式结构。锅炉清灰采用振打和爆破清灰相结合，对膜式水冷壁，设置一部分高效弹性振打机，对流管束采用脉冲爆破清灰，设置打焦孔。锅炉保温采用硅酸铝纤维隔热层，加彩钢板作防护层。 烟气通过表面冷水烟道，被冷却至160℃以下，通过引风机进入布袋收尘室，被布袋捕集的氧化锌粒子落入集尘斗，定期排除包装出售或自用。渣中的锌、铅等被挥发进入烟尘。剩余的融熔状态的高温渣，不断沿窑室头排出。剩余废气通过除硫设备处理后，通过烟囱排入大气中。