Технология изготовления цемента на предприятии ЗАО Белгородский цемент 2 (стр. 7 из 9)
1. С клинкером, выходящим из печи
Qкл = 1∙Скл ∙ tкл = 1,011∙1100 = 1112,1 [кДж/кгкл]
2. С воздухом, на охлаждение клинкера (Vв = 3 м3)
Qв = Vв ∙ Cв ∙ tв = 3 ∙ 1,29761 ∙ 15 = 58,39 [кДж/кгкл]
Расходные статьи
1. С клинкером, выходящим из холодильника
= 1 ∙ 0,7845 ∙ 90 = 70,605 [кДж/кгкл]2. С избыточным воздухом
9,9075хт [м3/кгкл] 
= 3 - 9,9075хт [м3/кгкл] 
= (3 - 9,9075хт ) ∙ 1,30618 ∙ 180 = 705,337- 2329,376хт [кДж/кгкл]3. Потери теплоты в атмосферу (tx = 50 oC)
Fx = 23,5 ∙ 11,5 ∙ 2 + 11,5 ∙ 6,4 ∙ 2 + 23,5 ∙ 6,4 = 838,1 м2
αх = (3,5 + 0,062tх) ∙ 4,19 = 27654 [кДж / м2 ч гр]
= 831,1 ∙ 27,654 ∙ (50 – 15) /90000 = 9,013 [кДж/кгкл]4. Из уравнения теплового баланса холодильника находим теплосодержание вторичного воздуха:
= 1112,1 + 58,39 - 70,6 - (705,3372-2329376 хт) – 9,013 == 385,54 + 2329,376 хт.
Таблица 5.3 Тепловой баланс холодильника
| Приход теплоты | Q, кДж/кгкл | Расход теплоты | Q, кДж/кгкл |
| 1. Клинкер, выходящий из печи | 1112,1 | 1. Клинкер, выходящий из холодильника | 70,6 |
| 2. Воздух на охлаждение клинкера | 58,39 | 2. Теплосодержание вторичного воздуха | 385,54+ +2329,376 хт |
| 3. Избыточный воздух | 705,337- -2329,376 хт | ||
| 4. Потери теплоты в атмосферу | 9,013 | ||
| Итого: | 1170,49 | 1170,49 |
5.4 Тепловой баланс печи
Уравнение теплового баланса печи
Приходные статьи
1. От сгорания топлива (химическая теплота)
= 35482,5хт [кДж/кгкл]2. Энтальпия топлива
=хт ∙ 1,6 ∙ 10 =16хт3. Энтальпия воздуха
Qв =
Qв = 385,54+2329,376 ∙ хт
4. С сырьем
= (1,613 ∙ 0,832 + 0,404 ∙ 4,19)∙15 = 45,522 [кДж/кгкл]5. С пылевозвратом (
= 80 оС) 
= 0,06 ∙ 0,868 ∙ 80 = 4,507 [кДж/кгкл]Расходные статьи
1. Тепловой эффект клинкерообразования
QТЭК=Qдег + Qдис + Qжф – Qэр
Qдег = 7880 ∙
Qдег = 7880 ∙ 0,019 = 148,2 [кДж/кгкл]
Qдис = 1780 ∙
+1440 ∙ 
= 
; %MgCO3 = 
%MgCO3 = 0,51 ∙ 84 / 40 = 1,071
= 
=0,01638 [кг/кгкл] 
; %CaCO3 = 
%CaCO3 =
=74,877 
=1,148 [кг/кгкл]Qдис = 1780∙1,148 + 1440∙0,01638 = 2066,534 [кДж/кгкл]
Qжф = 100
Qэр = 0,01(528C3S+715C2S+61C3A+84C4AF) =
= 0,01(528∙63,16+715∙15,11+61∙6,23+84∙15,5)=449,21 [кДж/кгкл]
QТЭК=148,2 + 2066,534 + 100 - 449, 21=1865,524 [кДж/кгкл]
2. На испарение влаги
= 2500 ∙ 0,385 = 962,5 [кДж/кгкл]3. Потери тепла с клинкером, выходящим из печи
Q’кл = с’кл ∙ t’кл = 1,011 ∙ 1100 = 1112,1 [кДж/кгкл]
4. Потери теплоты с отходящими газами
= 0,502 [м3/кгкл] 
= 0,26 [м3/кгкл]Qог = [(0,992 ∙1,74385 + 1,981 ∙ 1,5138 + 7,836 ∙ 1,29775 + 0,099 ∙
1,3264) хт + 0,502 ∙1,5138 + 0,26 ∙ 1,74385] ∙ 160 =
2254,383 хт + 182,006 [кДж/кгкл]
5. Потери теплоты с пылью
= 0,1 ∙ 0,9025 ∙ 160 =13,61 [кДж/кгкл]6. Потери теплоты в окружающую среду
Печной агрегат разбиваем на следующие зоны:
Таблица 5.4 Зоны печного агрегата
| № зоны | Название зоны | S, м2 | Внеш. темп. | αп |
| 1 | Зона сушки и подогрева | 500 | 130 оС | 53,632 |
| 2 | Зона кальцинирования | 860,84 | 200 оС | 66,621 |
| 3 | Зона экзотермических реакций | 120,166 | 230 оС | 74,414 |
| 4 | Зона спекания | 288,398 | 250 оС | 79,61 |
| 5 | Зона охлаждения | 72,099 | 220 оС | 71,817 |
= 251,215 [кДж/кгкл]αп = (3,5 + 0,062 tп) ∙ 4,19
Решаем уравнение теплового баланса печи относительно хт:
35482,5хт +16хт + 385,54 +2329,376хт + 45,52 + 4,507 =
= 1865,524 + 962,5 + 1112,1 + 2254,383 хт + 182,006 +13,61 +251,215
35573,493хт = 3951,386
хт = 0,111 [м3/кгкл]
Вычисляем теплосодержание вторичного воздуха:
= 1112,1 + 58,39 - 70,6 – 446,598 – 9,013 =644,28Результаты расчета сводим в таблицы.
Удельный расход условного топлива на обжиг 1 кг клинкера
=134,51 [кг/ткл] = 0,135 [кг/кгкл]Таблица 5.5 Материальный баланс печи
| Приход Материала | Кол-во, кг/кгкл | % | Расход Материала | Кол-во, кг/кгкл | % |
| 1. Клинкер | 1 | 28,43 | 1. Топливо | 0,08 | 2,27 |
| 2. Отходящие газы (в т.ч.): | 2,418 | 68,73 | 2. Воздух | 1,42 | 40,36 |
| -прод. горения | 1,5 | 42,64 | 3. Кек | 1,925 | 54,72 |
| - физ. влага | 0,386 | 10,94 | 4. Пылевозвр. | 0,093 | 2,65 |
| - гидр. влага | 0,019 | 0,54 | |||
| - углекис. газ | 0,513 | 14,61 | |||
| 3. Общий пылеунос | 0,1 | 2,84 | |||
| Итого: | 3,518 | 100 | 3,518 | 100 |
Таблица 5.6 Тепловой баланс печи
| Приход | Q, кДж/кгкл | % | Расход | Q, кДж/кгкл | % |
| 1.Сгор. топлива (хим. теплота) | 3941,28 | 84,99 | 1. ТЭК | 1865,524 | 40,23 |
| 2.Энтальпия топлива | 1,777 | 0,04 | 2. На испарение влаги | 962,5 | 20,76 |
| 3. Энтальпия воздуха | 644,28 | 13,89 | 3. Энтальпия клинк. из печи | 1112,1 | 23,98 |
| 4. Энтальпия сырья (кека) | 45,52 | 0,982 | 4. Отходящие газы | 432,415 | 9,32 |
| 5. Пылевозврат | 4,507 | 0,1 | 5. Потери с пылью | 13,61 | 0,29 |
| 6. Потери в окружающую среду | 251,215 | 5,42 | |||
| Итого: | 4637,364 | 100 | 4637,364 | 100 |
6. Аэродинамический расчет