化工回转窑设计规定综述
连续式回转窑,化工粉末烧结焙烧炉,电热式煅烧回转窑
一、概述
连续式回转炉是一种轻体化连续式工业窑炉，广泛应用于化工粉末、颗粒等产品的快速烧成，具有能耗低、烧成周期短、劳动强度低等优点。
二、设计参数
设备型号：HG0.8*10
设计加热功率：≈198KW(正常使用时根据物料进料量由仪表自动调节输出)
额定温度：600℃
使用温度：450-500℃可调
仪表控温精度：士1℃(恒温状态下)
转窑尺寸：Φ800*L10000
炉管材质：316不锈钢
使用气氛：氮气
三、设备结构性能与参数
3.1 炉壳
①炉壳为组合式结构，采用A3钢制作焊接成形，炉体采用双层结构，以降低炉体表面温度。
②炉壳表面温升：≤40℃(与环境温度)
3.2 耐火保温结构
炉膛采用全纤维结构耐高温结构，全纤维保温具有比重轻，隔热效果佳，热容量小节省能耗等优点。
3.3 炉体结构
①本炉为连续形式，物料由螺旋喂料机输入，利用炉管热幅射预热后进入高温区煅烧。
②炉管内设置直条抄料板，以利用重力原理不停的翻转物料，使物料受热均匀。
③前后密封仓，304不锈钢材质。
石灰化工回转窑相关标准
石灰化工回转窑相关标准1、HG-T 20566-1994化工回转窑设计规定2、HG 21546.1-93 回转圆筒用托轮、挡轮类型与技术条件3、HG 21546.2-93 回转圆筒用托轮4、HG 21546.3-93 回转圆筒用挡轮5、HG 21546.4-93 回转圆筒进出料箱密封装置类型与技术条件6、HG 21546.5-93 回转圆筒进出料箱密封装置(MG型)与技术条件7、HG 21546.6-93 回转圆筒进出料箱密封装置(JC型)与技术条件8、JC333-91水泥工业用回转窑9、JC/T 669-1997水泥工业用旋流式立筒预热器10、JC/T 842-1999 水泥工业用单筒冷却机11、JC 336-91（代替JC 336-83）水泥工业用推动篦式冷却机12、JCJ 03-90 水泥机械设备安装工程施工及验收规范13、JC 465-92水泥工业用预热器分解炉系统装备技术条件14、GB/T17912-1999回转窑用耐火砖形状尺寸15、JC/T730-2007水泥回转窖热平衡、热效率、综合能耗计算方法16、JC/T733-2007水泥回转窖热平衡测定方法17、(JG/T203-2007)钢结构超声波探伤及质量分级法18、机械安全基本概念与设计通则第1部分:基本术语和方法(GB/T 15706.1-2007)19、机械安全基本概念与设计通则第2部分:技术原则(GB/T 15706.2-2007)20、机械安全控制系统有关安全部件第2部分:确认(GB/T 16855.2-2007)21、工业自动化系统与集成开放系统应用集成框架第2部分:基于ISO 11898的控制系统的参考描述(GB/T19659.2-2006)22、工业自动化系统与集成开放系统应用集成框架第3部分:基于IEC 61158的控制系统的参考描述(GB/T19659.3-2006)23、回转窑用耐火砖热面标记(GB/T18257-2000)24、JB/T 9054－2000离心式除尘器行业标准25、【JB/T 8916-1999】回转窑/forum/detail144666_77.html。
回转窑系统的设计计算
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：生料用量、化学组成、水分、入窑温度； 燃料：燃料成分、工业分析和入窑温度； 风：一、二次风的比例和温度、空气过剩系数、漏风系数、 废气量与温度； 料损：飞灰量、飞灰温度和烧失量；收尘效率； 热损失：窑体散热、熟料带走热； 熟料形成热：可根据熟料形成过程中的各项化学热效应求得， 也可用经验公式计算或直接选定。
m gsL 100 mr A y a 100 Ls
mgsL
Ay
Ls
——干生料理论消耗量，kg/kg熟料； ——燃料应用基灰分含量，%； a——燃料灰分掺入熟料中的量，%； ——生料的烧失量，%。
②入窑回灰量和飞损量：
m yh mh
mFh m fh m yh
式中：
m yh
——入窑回灰量，kg/kg熟料； ——出预热器飞灰量，kg/kg熟料； ——出收尘器飞灰损失量，kg/kg熟料； ——收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。
式中：
2.52 0.762
L
G——熟料小时产量，t/h； K——系数，K=0.114～0.119。
4、南京化工学院推荐公式 1986年，南京化工学院汇总了世界上54个国家，从1951 年到1984年投产的617台各悬浮预热器和分解窑的生产数据或 设计资料，利用微机进行产量回归分析，得到了旋风预热器 窑、立筒预热器窑和预分解窑三组产量计算公式。参见P109 表2-29。 5、我国水泥工业设计院，根据国内窑的生产资料统计，推 荐的湿法窑生产能力计算公式：
y y QrR mr QDW M r QDW / 1000G （kJ/kg熟料）
式中：
mr
——单位熟料烧成实用总燃料量，kJ/kg熟料； M r ——窑系统小时总耗实物燃料量，kJ/h熟料； G——熟料小时产量，t/h；
(完整word版)回转窑和反应室计算20151230
(完整word版)回转窑和反应室计算20151230回转窑和反应室计算概述回转窑和反应室是工业生产中常用的设备，用于进行物质的高温反应。
在设计和运行过程中，需要进行一些计算来确保设备的安全和有效运行。
1. 回转窑计算回转窑是一种旋转的圆筒，主要用于干燥、煅烧和热解等工艺。
以下是回转窑计算的一些常用指标：1.1 直径和长度回转窑的直径和长度对于设备的产能和热效率有重要影响。
根据产品和工艺要求，可以通过以下公式计算回转窑的直径(`D`)和长度(`L`)：D = (Q / (π * ρ * R * C * T)) ^ (1 / 3)L = D * R式中，`Q`为产量，`ρ`为原料的平均密度，`R`为回转窑的转速，`C`为物料的热容，`T`为物料的平均停留时间。
1.2 燃烧器功率回转窑通常需要燃烧器提供热能。
燃烧器的功率(`P`)可以通过以下公式计算：P = Q * H / η式中，`H`为燃料的低位发热量，`η`为燃烧器的燃烧效率。
2. 反应室计算反应室是用于进行化学反应的设备，常见于化工和制药等行业。
以下是反应室计算的一些常用指标：2.1 反应热在进行化学反应时，需要考虑反应热(`Q`)。
反应热可以通过以下公式计算：Q = m * ΔH式中，`m`为反应物的质量，`ΔH`为反应的焓变。
2.2 反应速率反应室中的反应速率(`r`)是一个重要参数，用于描述单位时间内反应物转化的比例。
反应速率可以通过以下公式计算：r = k * [A]^n * [B]^m式中，`k`为速率常数，`[A]`和`[B]`为反应物浓度，`n`和`m`为反应物的反应级数。
结论回转窑和反应室的计算是确保设备安全、高效运行的重要环节。
通过上述的计算公式，可以根据产品和工艺要求，确定适合的回转窑尺寸和燃烧器功率，并估算反应室中反应所需的热量和速率。
这些计算结果将为设备的设计和操作提供有力的依据。
参考文献：1. Smith, J. M., & Van Ness, H. C. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. McGraw-Hill.2. McCabe, W. L., Smith, J. C., & Harriott, P. (2005). Unit Operations of Chemical Engineering. McGraw-Hill.。
回转窑方案
回转窑方案引言回转窑（也称为回转窑窑炉）是一种重要的工业设备，广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。
它是一种用于在高温下进行物料加热和烧结的设备，具有高效、稳定、灵活的特点。
本文将介绍回转窑的基本原理、结构和工作原理，以及常见的回转窑方案。
基本原理回转窑基于干燥和热处理的原理，通过旋转筒体将物料持续地送入高温区域进行加热和烧结。
回转窑的筒体呈轴线倾斜布置，物料由地面一端送入，通过旋转的运动逐渐移动到另一端，在过程中完成烧结和干燥。
结构回转窑一般由筒体、滑移支承装置、传动装置、燃烧装置和冷却装置等组成。
1.筒体：筒体是回转窑的主体部分，通常由耐火材料制成，具有较高的耐高温性能。
筒体内部通常被分为预装料区、烧结区和冷却区等不同区域。
2.滑移支承装置：滑移支承装置用于支持和保持回转窑的稳定运转。
它通常由滑动轴承、推力轴承和减速机等组成，确保窑筒能够顺利旋转。
3.传动装置：传动装置用于提供回转窑的旋转动力。
常见的传动方式有皮带传动、链传动和液力传动等，根据实际需要选择合适的传动方式。
4.燃烧装置：燃烧装置用于提供窑内所需的高温能源。
常见的燃烧装置有燃煤炉、燃气炉和燃油炉等，根据不同的燃料选择合适的燃烧方式。
5.冷却装置：冷却装置用于从高温区域将物料快速冷却。
常见的冷却方式有风冷和水冷等，根据物料的特性和工艺要求选择合适的冷却方式。
工作原理回转窑的工作过程分为以下几个阶段：1.预热阶段：物料进入窑筒后，通过预装料区的高温气体，提前进行预热，减少能量损失，为后续的烧结做好准备。
2.烧结阶段：物料从预装料区逐渐推进到烧结区，此时窑筒内部温度达到高温，使得物料中的水分和化学成分发生反应，完成烧结过程。
3.冷却阶段：烧结完成后的物料进入冷却区，通过冷却装置的作用，使物料快速冷却，从而固化并降低物料的温度。
4.卸料阶段：冷却后的物料由窑筒的卸料端送出，进入下一道工序进行后续加工。
常见的回转窑方案根据不同的应用领域和工艺要求，回转窑有多种方案可供选择。
回转窑介绍
般情况：一次空气/二次空气=30/70或25/75。
二次空气的温度随冷却机的形式而异，一般在400～800℃
⑵火焰的长度
火焰长度指煤粉从开始燃烧到完全烧尽所经过的
距离。即煅烧带的长度。 火焰过短→燃烧集中，局部温度过高， 影响该处窑衬寿命； 火焰过长→火力不集中，火焰温度低，
干燥室
预热室
分解室
刮板
回转窑
烟气排出
吸风口
高温气体 900～ 1000℃
1#排烟机 加 热 料 球
加 热 斜烟道冷 Ⅱ室 分解 料 风烟囱 600 ～ 室Ⅰ 球 700℃
Ⅲ室 350 ～ 500℃
烟气排出
2#排烟机
⑵其它预热器
①竖式预热器
②悬浮预热器
优点 生料呈悬浮状态，能与气流充分接触，传热速 度快，效率高；附属设备不多，结构简单，投资费用低。 缺点流体阻力大，电耗高；原料中有害成分氯、碱、 硫含量高时，易使预热器粘结、堵塞。
③液压挡轮 。
结构 图3-16。挡轮布置于滚圈的下侧，通过
空心轴支撑在两根平行的支承轴（由上底座、下
底座固定在基础上）上。空心轴可在活塞—活塞 杆的推动下，沿支承轴轴向滑移。
图3-16
工作原理设有这种挡轮的窑，托轮与滚圈可以平行安装，窑筒 体在下滑力的作用下向下滑动，到达一定位置后触动限位开关而 启动液压油泵，靠液压油的压力推动活塞—活塞杆，从而推动挡
料层厚度的选择： 料层厚带起高，在窑回转一周时，物料被带起的次数少， 受热的均匀性和传热效果差； 料层太薄物料受热均匀性好，但窑的产量低，且物料易
发生滑动。
因此，应根据物料煅烧的难易与粉料量的多少选择合理的 物料厚度。
回转窑方案
回转窑方案回转窑方案1. 引言回转窑是一种重要的炉窑设备，广泛应用于生产水泥、冶炼等工业领域。
在回转窑的设计和施工过程中，方案的选择将直接影响设备的性能和运行效率。
本文将介绍回转窑的相关知识，并讨论一种可行的方案，以满足生产需求。
2. 回转窑的工作原理回转窑是一种长而圆筒形的设备，通常由钢板制成。
其工作原理是将物料加载到装置的一端，然后通过燃烧设备进行加热，并在筒体内旋转。
由于筒体的倾斜设计，物料将沿着筒体逐渐流动，同时受到高温的热处理，最终在另一端排出。
3. 回转窑方案的选择3.1. 窑筒材料选择回转窑的筒体材料需具备高温耐久、耐磨损和耐腐蚀的特性。
常用的材料包括Q235碳钢、20、20G等。
根据实际需要，也可选用具有更高性能的特种合金钢进行制造。
3.2. 设备尺寸和倾角计算根据生产需求和物料特性，确定回转窑的尺寸和倾角对设备的运行效率至关重要。
通常，较大直径和相对较小的倾角能够提高产能和物料的流动性。
尺寸和倾角的计算需考虑物料的体积、比重和生产要求等因素。
3.3. 燃烧设备选择回转窑的燃烧设备通常采用煤粉、重油或天然气等作为燃料。
根据市场价格、可靠性和环境要求等因素，选择适当的燃烧设备非常重要。
同时，还需要考虑燃烧效率和排放标准等因素。
3.4. 高效换热方式选择回转窑内的物料需要经过高温加热才能达到预定的处理效果。
为了提高能源利用效率，可采用预热器等换热设备进行余热回收，将烟气中的热量输送到物料中。
选择合适的换热方式将显著提高回转窑的能源利用效率。
3.5. 自动化控制系统选择回转窑的自动化控制系统可以实现温度、转速和物料流动等参数的实时监测和调节。
通过选择先进的自动化控制系统，可以提高设备的稳定性和生产效率。
可选用的系统包括PLC控制系统、DCS控制系统等。
4. 方案实施计划根据以上方案选择，制定合理的实施计划对于确保项目的顺利进行至关重要。
实施计划应包括设备采购、工程施工、设备调试和运行试验等阶段，并合理安排时间和资源。
危废焚烧回转窑工艺设计时要着重考虑的几处要点!
危废焚烧回转窑工艺设计时要着重考虑的几处要点!1.窑炉结构和尺寸：危废焚烧回转窑的结构和尺寸应根据处理的废物种类和容量进行设计。
窑炉应具备足够的容量和适当的内外径比，以保证废物在窑内充分燃烧和完全矿化。
2.燃料供给和控制系统：危废焚烧回转窑需要燃料供给和控制系统来提供所需的热量。
燃料选择应基于废物的特性和燃烧要求进行考虑，同时还需要确保燃料供给的稳定性和可靠性，以及燃料的燃烧效率和排放控制。
3.风量和排放气体处理：危废焚烧过程中会产生大量的烟气和废气，需要考虑相应的风量控制和排放气体处理系统。
风量控制应根据废物的含量和燃烧要求进行调节，以保持窑炉的适当温度和氧含量。
排放气体处理系统包括除尘设备和气体处理装置，以确保废气排放符合相关的环境保护标准。
4.窑内温度控制：危废焚烧回转窑需要保持适当的燃烧温度，以确保废物充分燃烧和矿化。
温度控制应考虑窑内物料的传热和传质特性，以及废物的燃烧速率和矿化程度。
温度控制还需要与风量和燃料供给进行协调，以保持窑炉的稳定运行。
5.废物预处理和预热：危废焚烧回转窑可以结合废物的预处理和预热过程，以提高焚烧效率和矿化程度。
废物预处理包括物料的粉碎和分类，以及有机废物的固化和稳定化处理。
废物预热则可以利用窑内的余热和燃烧气体，提高废物的燃烧效率和回收利用。
6.废物性质和处理效果监测：危废焚烧回转窑处理过程中，应对废物的性质和处理效果进行监测和评估。
监测内容包括废物的组成和含量，窑内温度和氧含量，烟气和废气的组分和排放浓度等。
监测数据可以用于优化工艺参数和控制措施，以提高焚烧效率和环境保护效果。
以上是在设计危废焚烧回转窑工艺时需要着重考虑的几个要点。
设计过程中应综合考虑废物的特性、处理效果和环境保护要求，以确保焚烧过程的安全可靠和环境友好。
回转窑热工设计.doc
回转窑热工设计一、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. 长径比窑的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。
[工学]第六节 回转窑系统的设计计算
2、产量标定的要求
产量的标定应在确保优质、低消耗，长期安全运转 的情况下，窑所能达到的合理产量，如果对窑的产量标 定过低或过高，均会使整个系统不配套、生产操作出现 不平衡。
标定过低，在设计计算其他附机设备时，可能出现 选型小，在投产后会出现限制窑生产能力的发挥。
标定过高，附机选型可能出现偏大，而窑实际产量 达不到，造成设备能力的浪费。同时给窑生产达标带来 困难。
3、标定的方法
（1）根据公式计算： 可以根据同类型窑的理论与经验公式计算，如前所述计
算窑产量的公式很多，标定时，应进行多个公式的计算，一 般以各公式计算的平均值确定为标定产量。
（2）根据同类型同规格窑产量标定 可根据国内外已投产的同类型同规格窑的实际产量进行
标定，最好是综合多家厂生产数据，一般也采用平均值。
mbr
QrR mrQDy W 29270 29270
（kg/kg熟料）
3、影响单位熟料热耗的因素
熟料烧成过程所消耗的实际热量与煅烧全过程有关，除 涉及到原、燃料性质和回转窑（包括分解炉）外，还与废气 回收（如预热器、锅炉、烘干）和熟料显热回收（如冷却机） 等有关。因此往往需从总的煅烧系统加以考察。
式中：
m r ——单位熟料烧成实用总燃料量，kJ/kg熟料；
M r ——窑系统小时总耗实物燃料量，kJ/h熟料； G——熟料小时产量，t/h；
Q
y DW
——燃料应用基低位热值，kJ/kg熟料。
标准煤耗：
通常为了便于比较，取热值为29270 kJ/kg的煤为标准煤，
则单位熟料燃料量 m r 可换算成标准煤耗 m br ：
L24mA/mv L/D i 25 m A 0/m F
（m） （m）
三、回转窑产量的标定
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⑵根据计算结果,调整各跨跨度 ,使之满足等支反力原则—使各支座 反力趋于接近,从而使支承装置的设计得到统一;其次是满足等弯 矩原则,使各支座截面弯矩趣于接近,避免为了满足个别截面的要 求而加厚筒体.支承档数较少时,由于结构上的原因,上述原则不易 实现,不必强求. ⑶为支承部件及基础提供设计载荷. d.双支座筒体弯矩的计算 ⑴支点位置的确定 支点位置除考虑结构要求外,应按等弯矩原则设计. 对于等直径的悬伸段结构简单的,可近似取l1=l2=0.21L. ⑵支座反力的计算 F1=[Lq(L/2-l2)+Fc·a]/(L-l1-l2) N; F2= [Lq(L/2-l1)-Fc·a]/(L-l1-l2)+Fc N; ⑶弯矩的计算 支座处的弯距M1、M2
主要是因为筒体受热要伸长,这样可以减少累计伸长量,当然由于 布置结构等原因,也有将挡轮设置靠近窑头方向的支承装置,此时 筒体在窑体上窜时受轴下拉力. b.齿圈位置的确定 为了使齿圈的啮合少受热膨胀的影响,齿圈应邻近带挡轮的支撑装 置,其距离近似等于窑筒体的直径. 2.1.5 筒体内部装置 a.内衬 内衬的作用是保护筒体,使之免受高温、介质腐蚀、磨损,变减少 散热损失. 内衬每隔2~3年就要大修一次,这主要取决于内衬材料的质量、砌 筑施工质量和操作稳定性等因素. 常用耐火材料有:粘土质耐火砖、高铝质耐火砖、耐火混凝土砌块、 鳞酸盐耐火砖、镁铝砖、隔热砖、碳素砖等. b.挡砖圈:其作用是将内衬分成若干个区,分别固定.它是焊在筒体上 的一组圆环,厚度可取筒体厚度,但高度应为筒体内衬厚度的 1/3~1/2左右.
对直径较大的回转窑,为了便于内衬的砌筑和检修,通常都设有辅助传 动装置.它主要由电动机、减速机、液力偶合器、联轴器、传动轴、 轴承、小齿轮、机架等组成. ⑥ 窑头罩 窑头罩是连接回转筒体头端与流程中下道工序设备的中间过渡体. 窑头罩内通常也衬有耐火材料,在静止的窑头罩与回转筒体之间有 密封装置,通常称为窑头密封装置. ⑦燃烧室 它是工艺所需的高温气体的发生器,与窑尾罩相连,内衬有 若干层耐伙材料. ⑧窑尾罩 它是连接窑尾端与物料预处理设备以及烟气处理设备的中 间体窑头罩内通常也衬有耐火材料,在静止的窑尾罩与回转筒体之 间有密封装置,通常称为窑尾密封装置. ⑨加料设备 它是回转窑的附属设备,一般根据物料入窑形态来选用喂 料设备.
由于回转窑在化工过程中的作用不同,有的介质温度高达1450℃,且介质往
往带有腐蚀性 , 此时回转筒体内都需要衬有若干层耐火材料 --- 即 窑衬,保护筒体和减少散热损失. ②换热装置 为了增强换热效果,回转筒体内往往还设有各种换热装置,如链条、 换热管束、格板式换热器等. ③滚圈 筒体、物料、窑衬、内件等所有回转部分的重量通过滚圈传到支 承装置上.滚圈传递的载荷可达几百吨,其本身的重量有可达几十 吨,是回转设备的最重要的关键零件之一. ④支承装置 支承装置承受回转部分的全部重量,由一对托轮轴承组和一个大 底座组成.一对托轮支撑着滚圈,既允许筒体自由转动,又向基础传 递了具大载荷. 挡轮的作用是限制和控制回转窑回转部分的轴向窜动. ⑤传动装置 传动装置的作用是通过设在筒体中部的齿圈使筒体回转,通常齿圈 通过弹簧板与筒体相连.
a．物料在筒体内的停留时间τ: 物料在筒体内的停留时间τ主要与筒体长度、内径、转速、倾角、 结构(有无抄板、挡料板)及自然倾角等因素有关. 物料在窑内移动的基本规律是随着窑的回转 , 物料被带到一定高 度,随后下落,由于窑是倾斜的,物料在滑落的同时就沿筒体轴线前 进了一段距离. 按筒体内是否有抄板 , 分两种情况来计算物料在筒体内的停留时 间τ . ⑴筒体内无抄板的物料停留时间τ τ =L(θ +24)/(324Di·n·sinα ) Di—筒体内径,如果不是等径窑,应分段计算;带内衬的窑应为衬 后直径. ⑵筒体内无抄板的物料停留时间τ τ =m·k·L/(Di·n·sinα )
m、k是系数,它与物性参数、抄板形式、介质与物料的流动方式 密切相关,除了按规定选取外,还应结合实际,参考类似工况的回转 窑确定系数m、k的取值. b.填充系数f 窑某一截面上的填充系数f等于物料层所占有的截面积与窑整个截 面积之比. 某一窑的平均填充系数f等于该段窑内装填物料占有体积与该段窑 的有效体积(容积)之比. 填充系数f主要与结构影响系数、物料处理量、物料的停留时间、 物料的密度、筒体的长度及内径等因书素关. f=2.12×10-2×k1· G· τ /(ρ · l· Di2)
一般需要计算实际抄板总重量再除以筒体长度.如果筒体内无抄板, 此项载荷就没有. f.齿圈质量 Gc=f1· m· B2· df2 f1—计算系数算系数、m—齿圈模数mm、B2--齿圈宽度mm、df2—齿 圈分度圆直径mm. 刚计算时可能不知道m、B2、df2,应参照类似回转窑设备先假定一 个m、B2、df2,按步骤向后计算,最终会计算出一个m、B2、df2,再 将它们与前面的假设进行比较,若差不多,说明前面假设成立,否则 应重复上一假设过程,直到最终计算结果与假设相当时为止. 2.2.2 筒体弯矩计算及应力校核 a.筒体计算的概念 筒体截面刚度计算应是计算筒体的径向变形,并使它不超过满足运 转条件的径向变形许用值. 筒体的应力一般有轴向应力σ 和切向应力σ τ (实际上的应力不限 于此,远比这要复杂得多).由筒体的轴向弯曲可以判定σ 的存在, 由筒体横截面变形可以判定σ τ 的存在.
1.0.2 本规定适用范围:适用于工作压力为微负压或常压的化工回转 窑及回转设备,常用于煅烧、焚烧、还原、干燥、冷却等工艺过程. 1.0.3 引用标准 a.GB/T11352-1989《一般工程用铸造碳钢》 b.JB/T6402-1992 《大型低合金钢铸件》 c.JB/T8853-1999 《标准减速机》 d.JB/T8854.2-1999《齿鼓式联轴器》 e.GB/T10095-1998 《渐开线圆柱齿轮精度》 1.0.4 回转窑分类 a.按窑体几何形状来分:直筒窑、冷端扩大窑热端扩大窑、两端 扩大窑. b.按加热方式来分:内热窑、外热窑. c.按工艺作用来分:煅烧窑、焚烧窑、还原窑、干燥窑、冷却窑.
二．筒体
筒体是回转窑的基体,它应有足够的刚度和强度.在安装和运梳过程中 应保持轴线的直线性和截面的圆度,它关系到延长回转窑内衬的寿 命,减少晕转阻力,及功率消耗,减轻不均匀磨损,减少机械故障,保持 长期安全运转,因此十分关键,所以必须根据这一要求来设计窑的 筒体. 筒体的刚度主要是筒体截面在具大的横向切力作用下抵抗径向变 形的能力. 筒体的强度问题主要表现为筒体在载荷坐用下产生裂纹,尤其是滚 圈附近的筒体.筒体在运转过程中存在着相当大的应力,特别是轴 向应力比切向应力大得多.因此在制造、安装、使用和维修工作时 应保证和保持筒体的直线性. 2.1.1筒体的基本参数 筒体的基本参数主要有:物料在筒体内的停留时间τ、填充系数f、 筒体倾角α、转速n.
钢制圆筒横卧置放于地面上时,在自重作用下,在其底部会产生数 值很可观的切向弯曲应力.对于回转窑,因增加了内衬、物料、齿 圈等各项载荷,支承情况与自由卧置完全不同,对这种情况下的切 向应力虽有几种分析方法,但都不怎么成熟,目前也不适用于设计 计计算,因此国内外至今任沿用一定的假设条件下的轴向应力计算 的方法,在统计基础上确定许用应力,通过轴向应力计算来间接保 证径向变形和切向应力满足刚度和强度要求. b.三个假设条件 ⑴将筒体视为圆截面水平连续梁,不计倾角影响,也不计筒体截面变 形后对截面模数的影响. ⑵不计物料重心对筒体轴线的影响,不计筒体所受扭矩. ⑶按静载荷计算. c.进行筒体计算的主要目的 ⑴验算强度-变形条件,以确定所选的筒体厚度是否合适.
Di—筒体内径,如果不是等径窑,应分段计算;带内衬的窑应为衬后 直径. 计算f时应考虑窑内物料的结块等影响因素. c.筒体倾角α 窑筒体轴线与水平面的夹角为该窑的倾角α . 倾角α 大小应根据筒体的长短、物料的流动性及物料的停留时间 而定. 为便于计算,回转窑的斜度习惯上取窑轴线的倾角的正弦值sinα . d.转速n 回转窑转动的速度称为该窑的转速.单位r/min. 回转筒体的专速范围为:0.4~10 r/min,常用1~3 r/min,设计转速 时应控制筒体外径的圆周速度不超过1m/s,即2π · R· n/60≤1m/s. 主要是因为大型回转设备的直径和长度都比较大，构成回转设 备的筒体、齿圈、滚圈及内部充填物料的质量总和比较庞大，在 转动过程中所形成的惯性也就比较大。如果回转筒体外径圆周线 速度过快，特别容易产生振动而反过来影响传动装置和支撑装置 的稳定运行，造成轴承等部件失效。
化工回转窑设计规定综述
一、总则 二、筒体 三、滚圈 四、支承装置的设计计算 五、支承装置 六、润滑 七、传动装置 八、窑头、窑尾及密封装置 九、热平衡、热效率计算
一﹑总则
1.0.1主题内容 a.回转窑是对散状物料(颗粒状、块状或粉料)或浆状物料进行加 热处理的热工设备.它属于回转类设备,回转筒体具有一定的安装 斜度,通常筒体内衬有耐火砖或设有内件(如换热设备、抄板等), 以低速回转. b.本规定慨括了化工回转窑的结构计算、设计—也就是说根据本 设计规定和已知的工艺条件可以进行回转窑的设计和计算. c.本规定所说的化工回转窑主要包括以下九大部件:筒体与内衬、 换热装置、滚圈、支承装置、传动装置、窑头罩、燃烧室、窑尾 罩、加料设备. ① 筒体与内衬 筒体由钢板卷成,是物料完成物理与化学反应地回转容器,因而是回 转窑的基体.
抄板的型式:升举式、扇形式、分布式等,以升举式使用较多. 抄板的固定:直接焊在筒体上、通过焊在筒体上的连接件用螺栓连接. 抄板的高度:主要是根据物性参数、筒体直径、转速等参数确定,一 般都分好几段. i.筒体接口 主要是指测温口、测压口、取样口、检查孔等.筒体上一般不设人孔.
2.1.7 测温装置 常用的是滑环测温装置,热电偶接线通过滑环与测温仪表连接,测 出回转窑上需要测出的各点温度.滑可用υ 20~30mm紫铜棒煨制而 成,环直径取1.1~1.3Do. 2.2 筒体的计算 2.2.1 筒体的载荷计算:筒题上的载荷分为两类,一类是沿筒体轴线 方向的均布载荷;另一类是它分布较短,简化为集中载荷. a.筒体单位长度载荷: qs=0.242· (Di+δ )·δ N/m 由于筒体各段的厚度不同,应分段计算,另外考虑筒体有内件时可 增加10%~30%. b.筒体内衬单位长度载荷: qc=3.081×10-5· ρ c· (Di-hi)· hi N/m 如果是多层内衬应分层计算. c.筒体内单位长度物料载荷: qu=7.705×10-6· ρ · f· Dio2 N/m 注意窑内可能出现的最大填充率f. d.筒体内单位长度抄板载荷: qf=7.701×10-2· δ 1· H· n N/m