一、設(shè)計(jì)基本參數(shù)：
(1) 電石爐爐氣含塵量：
每臺(tái)爐爐氣量： 3750 m3/h，爐氣中含塵濃度： 50~150 g/ m3，換算成含塵量是： 187.5~562.5 kg/h
(2) 電石爐爐氣中粉塵的化學(xué)成分：
粉塵種類 | CaO | C | SiO3 | Fe2O3 | Al2O3 | 其它 |
百分比 | 37.2 | 34.1 | 15.8 | 0.96 | 7.1 | 4.84 |
真實(shí)比重 | 2.8 | 1.9 | 2.35 | 5.18 | 3.96 |
粉塵的加權(quán)真實(shí)比重為2.48；
粉塵的堆積比重?cái)?shù)據(jù)缺少，類比相似物料，推定為0.6。
(3) 電石爐爐氣中粉塵的粒徑分布：
粒徑（微米） | 0~2 | 2~5 | 5~10 | 10~20 | 20~40 | 40~ |
百分比 | 37.5 | 19.6 | 21.8 | 15.6 | 4.1 | 1.4 |
粉塵的加權(quán)平均粒徑為7微米。
(4)布袋除塵器氣力輸灰系統(tǒng)：
a、每兩臺(tái)爐共用1臺(tái)布袋除塵器，1臺(tái)布袋除塵器收集的粉塵量是： 375~1125 kg/h；
b、十臺(tái)爐對(duì)應(yīng)5臺(tái)布袋除塵器，5臺(tái)布袋除塵器收集的粉塵總量是： 1875~5625 kg/h；
c、布袋除塵器排灰溫度：￡ 220 ℃；
d、每臺(tái)布袋除塵器有一個(gè)卸料口，每臺(tái)布袋除塵器下設(shè)置1臺(tái)倉泵，倉泵容積0.5m3，5個(gè)倉泵同時(shí)輸送，合用一根管道輸送。
e、氣力輸灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸送量是： 6000 kg/h。
(5) 灰?guī)?/span>
設(shè)置1座灰?guī)欤規(guī)炀嗖即龎m器最遠(yuǎn)水平距離為(配管長度):約為 1000 m，垂直高度:約為 20 m，90℃彎頭約為 15 個(gè)。
二、計(jì)算過程
1、5臺(tái)倉泵每次輸送灰量為m=VC*qu*K1*γh=0.5*5*0.8*600=1200 kg
2、設(shè)計(jì)輸送量為6000kg/h，每小時(shí)需輸送5次，每次輸送循環(huán)時(shí)間為12分鐘，經(jīng)驗(yàn)得出包括管道吹掃、倉泵進(jìn)料、加壓流化、閥門動(dòng)作等在內(nèi)的輸送輔助時(shí)間為2分鐘，則每次輸送循環(huán)中用于輸送的時(shí)間是10分鐘，管道的出力應(yīng)是7200kg/h。
3、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定粉塵與輸送氮?dú)獾墓虤獗圈?/span>=8。
4、輸送氣量為：ma=mS/φ=7200/8=900 kg/h=15 kg/min
Qa=ma/γa=15/1.2=12.5 Nm3/min
5、Qa=mS/（φ*γa）=7200/(8*1.2)=750 Nm3/h=12.5 Nm3/min
6、粉塵與輸送氮?dú)庠谳斔瓦^程中的熱交換及熱平衡后的空氣溫度：
粉塵進(jìn)入輸送管道時(shí)的溫度假定為220℃，壓縮氮?dú)獾臏囟燃俣?/span>30℃，平衡溫度為T，粉塵流量為7200kg/h，氮?dú)饬髁繛?/span>900kg/h，粉塵加權(quán)比熱890J/kg K，氮?dú)獗葻?/span>1038J/kg K，由下面的換熱等式
7200×890×（220－T）=900×1038×（T－30）
得：T=196℃
7、輸送過程中的降溫：
管道、設(shè)備與環(huán)境的熱交換及熱輻射降溫很難計(jì)算，根據(jù)火力電廠輸灰的經(jīng)驗(yàn)，混合物溫度與環(huán)境溫度的溫差越大，每100m管道降溫越大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，環(huán)境溫度25℃，輸送管道出口處溫度約為65℃。
8、根據(jù)上述數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)，確定輸送管道為?108x5/ ?133x5，假定前段?108x5管道長660米（其中水平650米，垂直10米，90℃彎頭8個(gè)），后段?133x5管道長360米（其中水平350米，垂直10米，90℃彎頭7個(gè)）。
9、計(jì)算?133x5管道的壓降：
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，管道入口處氮?dú)鉁囟燃s90℃，出口處溫度65℃，出口處壓力取3kPa（g）。根據(jù)穩(wěn)定輸送壓降公式△Pm=（Pe2+Pe*（1+φ*k）*λa*（Leq/D）*γae*νe2）0.5- Pe=（1043002+104300*（1+8*0.75）*0.028*（440/0.123）*1.07*19.72）0.5- 104300=98654 Pa=99 kPa
10、校核?133x5管道入口處速度為(12.5/（60*0.785*0.123*0.123）)*（101/（101+99））*（（273+90）/273）=11.8m/s
11、計(jì)算?108x5管道的壓降：
管道入口處氮?dú)鉁囟燃s50℃（在離入口20m處升到195℃），出口處溫度90℃，出口處壓力為99kPa（g）。根據(jù)穩(wěn)定輸送壓降公式△Pm=（Pe2+Pe*（1+φ*k）*λa*（Leq/D）*γae*νe2）0.5- Pe=（2000002+200000*（1+8*0.75）*0.03*（774/0.098）*1.92*17.32）0.5- 200000=274346 Pa=274 kPa
12、校核?108x5管道入口處速度為(12.5/（60*0.785*0.098*0.098）)*（101/（101+99+274））*（（273+50）/273）=7.0m/s
13、輸送管道總壓降為：99+274=373 kPa
三、輸送參數(shù)匯總
1、設(shè)計(jì)輸送量6000t/h，實(shí)際管道出力7200kg/h。
2、設(shè)計(jì)輸送管道?108x5/ ?133x5（660m/360m），其中水平管道總長1000m，垂直管道20m，包括90℃彎頭15個(gè)。
3、輸送管道總壓降373 kPa，要求氣源壓力大于600kPa（g）。
4、穩(wěn)定輸送期間的輸送氣量12.5 Nm3/min，全周期輸送氣量10.4 Nm3/min，要求氣源氣量不低于11.5 Nm3/min。
