Sütőalagút - közkönyvtár
- bevezetés
- 1 Számítási adatok
- 2 Anyagszámítás
- 3 Hőszámítás
- 4 Konstruktív számítás
- 5 A kemence szerkezeti elemeinek kiszámítása szilárdságra
- 5.1 A ház karimás csatlakozásának kiszámítása
- 5.2 A burkolat lemezeinek számítása
- 5.3 A bélés kiszámítása
- 5.4 A keret kiszámítása
- 5.5 A kemence alapja
- irodalom
Az UO2-ból készült tabletták szinterelése a tabletták előállítási eljárásának fő lépése. Ebben a folyamatban az eredeti por fizikai-kémiai tulajdonságai, valamint az összes korábbi technológiai művelet megjelenik. Ezenkívül a szinterelési folyamat paraméterei, elsősorban a gázközeg, a hőmérséklet és a szinterelési idő jelentősen befolyásolja a tabletták minőségét.
A szabályozott eltávolításával az illékony vegyületeket annak érdekében, hogy megakadályozzák repedések a tabletta a szinterelés előtti lassan tovább melegítjük 600-800 ° C-on 10 órán át, amely után a hőmérsékletet emeljük, egy előre meghatározott szinterezési hőmérsékleten. Az előre meghatározott mód van ellátva haladás csónakok pirula, alagút típusú kemencék folyamatos üzemmódban működő, és amelynek három hőmérsékleti zónák: fűtés pellet, szinterezés és a hűtés.
1 Számítási adatok
A kezdeti adatokat az 1. táblázatban adjuk meg.
1. táblázat - Kezdeti adatok
1 Termelékenység, kg / nap
4 Az anyag kezdeti hőmérséklete, 0C
5 Szinterezési hőmérséklet, 0С
6 Szárítási hőmérséklet, 0С
7 Gáznyomás a kemencében (H2), MPa
8 Az anyag sűrűsége, g / cm3
9 A kemence működési hossza, m
1) az anyag 24 órán át a kemencében van;
2) a molibdénmelegítők vákuumban vannak;
3) a hűtést inert gázzal végzett tisztítással végezzük.
2 Anyagszámítás
A szárítási folyamat anyagi számítása az anyagmérleg összeállítása és az összes áramlás tömegköltségeinek meghatározása révén csökken. A nedvesség anyagmérlegének egyenlete a következőképpen alakul:
ahol GH a szárítandó anyag tömegáramlási sebessége, kg / s;
GK - szárított anyag tömegáramlása, kg / s;
W - retenciós nedvesség mennyisége, kg / s;
WH - a szárítandó anyagban lévő nedvesség mennyisége, kg / s;
WK - a szárított anyagban lévő nedvesség mennyisége kg / s;
Gc - szárazanyag tömegáramlási sebessége, kg / s;
Az anyagmérleg egyenletéből (1) meghatározzuk a tömeges kiadásokat:
A számítási eredmények alapján összeállítunk egy táblázatot az anyagmérlegről.
2. táblázat - Anyagegyensúly
3 Hőszámítás
A hőszámítás a szárítási folyamat és a kalcinálási folyamat hőmérleg összetételére, valamint a szállított hő mennyiségének meghatározására korlátozódik.
A szárítási folyamat hőegyensúlyának egyenlete:
hol van a kemence belépő hőmennyisége száraz anyaggal, W;
- az anyag hőteljesítménye, J / (kg K);
- kezdeti hőmérséklet a kemence bejáratánál, 0С;
- a kemencébe belépő hő nedvességtartalma, W;
- a nedvesség hőteljesítménye, J / (kgK);
Qnagr - fűtőtestek hője, W;
- a kemencéből száraz anyagból eltávolított hőmennyiség, W;
- az anyag végső hőmérséklete, amikor elhagyja a szárítási zónát, 0С;
- a szárítóból nedvességgel eltávolított hőmennyiség, W;
10% - hőveszteség a környezetre, ajtók kinyitásakor, bélés és téglafelületen, W;
- a szekerekkel szállított hőmennyiség, W;
- a szekerekből eltávolított hőmennyiség, W.
Határozza meg a hőmérleg egyenlet összetevőit:
Határozza meg a szárítóhoz mellékelt kiegészítő hőmennyiséget:
A szárítási folyamat hőmérlegének kiszámításának eredményeit a táblázat tartalmazza
3. táblázat - Hőegyensúly
hol van a száraz hőre kerülő hőmennyiség
- az anyag hőteljesítménye, J / (kgK);
- kezdeti hőmérséklet a szinterezőzóna bejáratánál, 0 ° C;
Qnagr - fűtőtestek hője, W;
- A kemencéből eltávolított hő mennyisége kalcinált
- az anyag végső hőmérséklete a kemencéből való kilépéskor, 0С;
10% - hőveszteség a környezetre, ajtók kinyitásakor, bélés és téglafelületen, W;
- a szekerekkel szállított hőmennyiség, W;
- a szekerekből eltávolított hőmennyiség, W;
Határozza meg a hőmérleg egyenlet összetevőit:
Határozza meg a szárítóhoz mellékelt kiegészítő hőmennyiséget:
A szárítási folyamat hőmérlegének kiszámításának eredményeit a táblázat tartalmazza
4. táblázat - Hőegyensúly
4 Konstruktív számítás
A tervezési számításnál meg kell határozni a kemence munkatérfogatát.
A sütőben lévő termékek a kocsin találhatók. Minden egyes kocsi kapacitása 70 kg UO2. A termék időtartama a kemencében 1 nap. Feltételezzük, hogy 10 kocsi van a kemencében. Az egyes kocsik hossza l = 300 mm, szélessége 200 mm, teherbírás 70 kg. A kocsi távolsága 700 mm.
figyelembe véve az őrlési támogatást:
A kész tabletta sűrűsége 10,5 g / cm3. Következésképpen a tabletta súlya
A munkasáv hossza L = 10 m, szélessége b = 0,7 m, magasság h = 1 m.
A munkaterület térfogata:
A sütő teljes hossza:
ahol l1, l2 a rakodási és kirakodó dobozok hossza.
5 A kemence szerkezeti elemeinek kiszámítása szilárdságra
5.1 A ház karimás csatlakozásának kiszámítása
A burkolat acélból készült, vastagsága 6,35 mm. A burkolatot a falazás előtt, a végleges összeszerelés és fűtés előtt vizsgálják. Tekercselt vízhűtőtekercsek vannak a karima csatlakozásaihoz a tömítések védelmére. A tömítés kialakítása biztosítja a tömítettséget a teljes üzemi hőmérséklet tartományban.
1 Feltételezzük, hogy a tervezési hőmérséklet 20 ° C.
2 Megengedett feszültség a csavaros anyag számára.
3 A karima hüvely vastagsága
a hegesztéshez
4 A csavar kör átmérője
ahol u az anya és a hüvely közötti normatív rés (u = 4 - 6).
5 A perem külső átmérője
ahol a konstruktív adalék az anyák adagolásához a perem átmérője mentén
6 A tömítés külső átmérője
ahol e a normatív paraméter, a tömítés típusától függően.
e = 37 - lapos tömítésekhez és csavar átmérőhöz db = 27 mm.
7 A tömítés átlagos átmérője
ahol b a tömítés szélessége.
A lapos, nem fémes tömítést b = 25 mm.
8 Csavarok száma
tm = (4,2-5) * db = (4,2-5) * 27 = 113,4-135.
Fogadja meg a tsh = 125mm.
Elfogadjuk nb = 70db.
9 Karimák magassága
- az 1.39 ábrán látható [5, c95] szerint. = 2,5;
- a peremes persely magassága
i - a persely lejtése I = 1/3;
-A persely alján lévő vastagság a peremvéghez hegesztve van.
Fogadja el a hph = 60mm-t.
10 A tömítés biztosításához szükséges csavarterhelés
ahol van a csavar keresztmetszete.
11 A csavar szilárdsága
12 Tömörítési szilárdság
13 A karimás csatlakozás tömítettségi állapota, amelyet a perem elfordulási szöge határoz meg
5.2 A héjlemezek számítása
A számítás egy téglalap alakú lemez esetében történik, amelyet a kontúr mentén beágyazott p = 0,12 MPa nyomás egész felületen terhelt. Az alábbi képletek szerint találjuk a feszültségeket és az eltéréseket:
hol vannak az együtthatók a b / a arány függvényében?
a, b - a lemez oldalainak hossza, m = a = b = 2 m.
Körülbelül az eltérések (középen) és a feszültségek (a hosszabb oldal közepén) maximális értékeit a következő képletek határozzák meg:
k az a / b aránytól függő együttható
5.3 A bélés kiszámítása
A bélés szilárdságának kiszámítása a tartósság függvényében 50 ° C-ig terjedő hőmérsékleten hosszanti nyújtással történik a következő egyenlőtlenségből
Itt R a tömörítési bélés tervezési ellenállása, R = 3.9 a 3.7. Táblázat szerint [3, p100];
F a béléselem szakaszának területe;
- a hosszirányú hajlítás együtthatója, figyelembe véve a teherbírás kapacitás csökkenését.
A bélés elemeinek kiszámítása szilárdságra axiális feszültség esetén egyenlőtlenség alapján történik
ahol N a húzóerő;
Rp a bélés tervezési ellenállása, az 5-100 fokozatú oldattal 0,16 MPa-t kell venni.
A bélés elemeinek kiszámítása a szeleten az egyenlőtlenségből indul ki
ahol Q a számított keresztirányú erő;
Rcp - a szalag bélésének tervezési ellenállása 0,16 MPa;
f a súrlódási együttható a 0,7 bélés varrása mentén;
- átlagos nyomóerő ,;
A bélés elemeinek kiszámítását a keresztirányú hajlításhoz az egyenlőtlenségből kell kiindulni
ahol Q a számított keresztirányú erő;
Rra - a falazat megtervezési ellenállása a hajlítás fő feszültségeihez [3, 3.10];
b a szakasz szélessége;
z a belsõ erõpárok karja, z = (2/3) h.
A bélés stabilitásának kiszámítása. A téglák és szabadon álló falak és oszlopok téglalap alakú és jelentős magasságú kemencék bélését ellenőrizni kell a falak magasságának megengedett arányára a vastagságukig:
ahol H a bélés magassága,
h a fal vastagsága.
Ez az arány nem haladhatja meg a 25% -ot.
A [6, c.113] közül az 1000 mm-nél nagyobb magasságú falat és a 1200 ° C-ot meghaladó sütőhőmérsékletet veszünk igénybe, a falazat belső rétege A osztályú, 300 mm vastag tűzgátló téglából készül; az íves ív ugyanolyan anyagból készült, vastagsága 200 mm.
5.4 A keret kiszámítása
Az ív távolságtartó erejét a keretnek kell érzékelnie. Az ív vízszintes kiterjedésének közelítő erejét a képletből lehet meghatározni
ahol K az erő R függőségi hõmérséklet függõségének együtthatója, 3,5 ° C-nál nagyobb, mint 1200 ° C,
P az ív gravitációs ereje,
- a bolt középső sarkában, fok.
A sarokgerendák profiljának kiválasztása. Az ötödik gerenda ellenállásának pillanatát a képlet adja meg
hol van a megengedett szakítószilárdság,
l a keret gerendái közötti távolság.
A sarokgerendák profilját 90x90x8 mm méretű, egyenlő szögű négyzet alakjában vesszük.
A felső keresztirányú csatlakozás keresztmetszetének meghatározása. A felső és az alsó kötések keresztmetszetét a következő képletek számítják:
Az oldalsó állvány profiljának kiválasztása. Az oldalsó állvány ellenállásának pillanatát a következő képlet adja meg:
A megtalált ellenállás pillanatában az oldalkeret-profil kerül kiválasztásra:
Az oldalsó állvány profilja egyenlő szélességű téglalap, 125x125x10 mm méretű.
5.5 A kemence alapja
Statikus terhelés, a feltételeket a tömeges fém alkatrészek és a bélés érzékeli kemence alapot. Az alapzat kőből, betonból vagy vasbetonból készül. A fő előnye a beton mint a többi anyagok (kivéve a szilárdság): a lehetőségét, hogy az alapja minden olyan komplex alakja van, amely lehetővé teszi az alacsony építési magasság (nélkül jelentős mélyedés a földön), hogy megkapja a nagy nyomású terület a alátámasztó alapként. A vastag alapot kell lennie, hogy a nyomás a sütőből továbbított összes bázisállomás és az alapítvány nem volt túl sok hajlítási és nyírási erők.
A kemencék alapjainak kialakításának jellemzői:
1) a kemence részei és más szerkezetek nem támaszkodhatnak ugyanazon alapmasszára, mivel az alapítvány különböző tervezése előfordulhat, és a szerkezetben repedések és torzulások jelennek meg;
2) Ha a kemenceszerkezet a talajvízszint alatt van, az alapot úgy alakítják ki, hogy megakadályozzák a vízhez való hozzáférést a béléshez. Ezt úgy érik el, hogy az agyag falak körül 300 mm vastag; az alapítvány vízszigetelése; a talajvízszint mesterséges leeresztése a lefolyószerkezettel; enyhe acélból készült hegesztett láda építése;
3) a pincék alapja a talaj fagyásmélysége alatt helyezkedjen el (általában 1,8 m-re a földszinttől); a fűtött vagy forró üzletekben az alap mélyítése jelentéktelen;
4) megakadályozza, hogy az alapzat erősen melegedjen a bélésről, a levegőcsatornák egymás között vannak elrendezve.
Általában a kemencében a talajban uralkodó nyomás nem haladja meg a 100 kPa-t, így az alapok megépítése nem jelent nagy nehézségeket. A pincében lévő alapzat méreteit a terhelés és a megengedett nyomás határozza meg a talajon. Az alapon megengedett terhelést az alábbi képlet adja meg:
ahol R a tömörítés alatt álló tégla bélés végső szilárdsága, Pa;
F - teljes bázisterület, m2;
F1 - az alagút terhelt területe.
1 Pavlov KF Romankov PG Noskov A.A. Példák és feladatok a kémiai technológia folyamatairól és eszközeiről. - L. Chemistry, 1976. - 552p.
2 Planovsky A.N. Ramm V.M. Kagan S.Z. Kémiai technológiák folyamata és készülékei. - L. Chemistry, 1968. - 848 p.
3 Islamov M.Sh. Speciális célú tűzhelyek tervezése. - L. Energoizdat.1982. -168 s., Ill.
4 Iszlám M.Sh. A vegyipar kemencéi - M. Chemistry, 1969-176 p., Ill.
5 Kémiai termelésű gépek és berendezések számítása és tervezése. MF Mikhalev. L. Mashinostroenie, 1984. - 301 p., Ill.
6 Dolotov G.P. Kondakov E.A. A gyári kemencék tervezése és kiszámítása és szárítása. M. Machine Building, 1973, 272. O.