根据旋转反应堆测试项目部的决定,改进了旋转反应器的内部结构。 原版抄板完全被切断。 在Φ2200窑内加入26m长的螺旋进料板。在22m长的加热区,每周在螺旋叶片上增加24个新板,角度向下倾斜50°,同时,增加了一个26m长的Φ1300内套,也可称为盖板;螺旋进给板的高度为450mm,间距为300mm,厚度为6mm。该板的宽度为150mm,长度为294mm,厚度为3mm。内套厚度为2mm;由于内部元件的增加,窑体质量增加,必须计算和检查其工作状态下的轴功率。
1 回转反应器改造后的基础数据
1.1 回转反应器安装尺寸
回转反应器在技术改造之后,L1截面:Φ2200mm,其长度为26 m,带螺旋板结构;螺旋送料板的高度为450mm,间距为300mm,厚度为6mm,长度为26m;板的高度为150mm,宽度为294mm,厚度为3mm,分布在22m加热区,内套筒的直径为Φ1300mm,厚度为2mm,长度为26m;L2截面:Φ2200mm,长度为1 m,没有螺旋板结构的抄板;L3截面:Φ1200mm,长度为4.3 m,螺旋板结构,节距为
0.7 m;窑坡斜度比率为2∶100。
1.2 回转反应器技改后重量
回转反应器的总质量用Q表示,则Q=Q1+Q2+Q3 +Q4+Q5-Q7 Q8 +Q9+Q10=89697.74公斤,其中,公式中的字母含义表示如下:Q1为Φ2200炉质量(长27m),54080kg;Q2指前端质量,为1358Kg;Q3是螺旋壳质量,4714kg;Q4指两个滚环质量,2* 4987kg;
Q5是大的齿轮质量,为6750kg;Q7是技术改造前窑抄板质量,为3717.76kg;单螺距螺旋板质量为2.481* 0.006 * 7850 = 116.86kg,116.86 *(27 / 0.3)= 10517 kg,考虑到一些因素,该值是系数的1.207倍:10517 * 1.207 = 12693,Q9为增加了抄板质量,1847kg;单抄板质量:1.04 kg,1.04 * 24 *(22 / 0.3)= 1.04 * 24 * 74(圆形)=1847kg:Q10为新气缸质量,1847kg;气缸质量:3.14 * 1.3 * 0.002 * 26 * 7850 = 1666.27 kg;综合因子为1.2倍:1662.27 * 1.2 = 1999.5 kg。
1.3 滚轮电机基础数据
电机参数,功率为90kW;电压为380V;额定电流为167A;功率因数为0.88;速度为1485r/min;减速机参数:总减速比为248.7。
2 技术改造后回转反应器功率计算
2.1 回转反应器改造后的工况一旋转功率的计算
炉内材料质量为0.33 * 27 * 0.84 + 0.142 * 4.03 * 0.84= 7.9651t=7965.1kg,有效功率计算:N有效=22.69千瓦,N1为物料输送和转动动力,N1 = 294.46,n为气缸转速,2r/min;ρ指材料堆积密度,0.84吨/立方m;w为材料动态休止角,取40度的80%,32度。
D平均值= 2.07m,VM =0.64m/s,FM = 0.31,ψ= 0.31 /(3.14 * 2.07 ^ 2/4)= 0.092,2 *θ= 91°,θ= 45.5°,N1 = 0.086 * 294.46 * 2 * 0.84 * SIN(45.5°)^ 3 * SIN32°= 8.18Kw,N2指滚子和挡轮轴承的摩擦阻力消耗的功率,N2 = 1.17kW,f为摩擦系数,滚动轴承取,0.01,G为旋转窑下旋转窑,89.69774 + 7.9651 = 97.662t,D1为滚道直径,3.04m,D2为滚道直径0.8m;D为轴承直径,取中间值,(0.17 + 0.365)/ 2 = 0.265 m;N3为滚道与滚子表面之间的摩擦阻力消耗的功率,N3 = G *cosβ* N *(D1 + D2)/(975000 * D2
工业化试验装置粉煤热解回转反应器技改后功率校核计算
刘新
陕煤集团神木天元化工有限公司基建工程中心 陕西 榆林 719319
摘要:近年来,虽然粉煤热解技术已经出现了十几种,但粉煤热解尚未大规模工业应用。 热解气体除尘效果不完全干燥、焦炭淬火未突破、导热系数低,制约了煤粉热解大规模高效稳定运行。因此,近期
在工业上取得突破的低成本煤热解技术试验非常引人注目。粉煤热解技术在创新回转反应器之后,回转反应器的功率也随之发生改变,对此,本文主要依据工业化实验装置中的粉煤热解回转反应器,对其技术改变之后的功率计算进行研究。
关键词:工业化 粉煤热解 回转反应器 功率计算
Calculations of Power Calibration of Pulverized Coal Pyrolysis Rotary Reactor after Technological Reform in 
Industrial Test Unit
Liu Xin
Shenmu Tianyuan Chemical Co.,Ltd. Capital Construction Engineering Center,Shanxi Yulin 719319 Abstract:In recent years,although more than a dozen kinds of pulverized coal pyrolysis technologies have emerged,pulverized coal pyrolysis has not yet been used in large-scale industrial applications. The dedusting effect of pyrolysis gas is not completely dry,coke quenching has not broken through,and the thermal conductivity is low,which restricts the large-scale,efficient and stable operation of p
reactor technologyulverized coal pyrolysis. Therefore,the recent industrial breakthroughs in low-cost coal pyrolysis technology experiments are very noticeable. After the innovation of pulverized coal pyrolysis technology,the power of rotary reactor also changes. In this paper,the power calculation after technical change is studied based on the rotary reactor of pulverized coal pyrolysis in the industrial experimental device.
Keywords:industrialization;Pulverized coal pyrolysis;Rotary Reactor;Power calculation
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另外考虑设备装置的结构问题,在原料气的缓冲罐部分施加吸附剂,对原料气中的铵盐物质,以及其他重烃组分进行吸收也为有效的改善措施。但从该类吸附技术的吸附实施措施方面分析,吸附材料存在一定的吸附上限,吸附达到上限之后则无法再次吸收。因此吸附剂的施加还应结合工艺技术,以及装置反应内部监管的方面进行落实。以此规避因吸附剂饱和达到上限造成的吸附析出污染现象,确保吸附剂应用质量的合格性,并且保障后期工艺技术的稳定运行。2.3 落实工艺技术优化
实施中应从落实差异化的供料,以及异步运行的方式进行工艺技术的运行。其中具体分析工艺技术的优
化,主要原则为:落实同一属性或相近属性原料气的预处理,避免在原料气预处理中因属性差异,产生的化学反应现象。如加氢干气中NH与HCl,HS产生化学反应,引起的装置腐蚀现象,最终造成了氢气回收率下降的现象。因此在实际落实工艺处理中,应从规避加氢干气和重整装置PSA解析气,同时混入PSA装置内。操作中可通过控制程控阀,以及提升操作规范的方式优化工艺实施质量,以此保障装置应用的安全性,并且最大化的提升氢气回收率,具体参数如表3所示。
表3 工艺技术优化前后数据比对表
项目测试编
原料平均含
氢量
产品氢平均
含氢量
解析气平
均含氢量
回收
率,%
工艺优化前193.7899.9961.2089.46 296.5399.9971.0691.16 393.7199.9962.1689.53
平均值/94.6799.9964.8090.05
工艺优化后494.6699.9964.1394.31 597.1299.9966.7194.51 697.2399.9967.1291.35
平均值/96.3499.9965.9993.392.4 集中化作业
干气制氢装置PSA在运行中因原料气含硫量过大及原料化学反应,造成的装置腐蚀现象,严重的影响了装置的应用寿命,且造成了一定的安全隐患。为有效的提升工艺技术的应用质量,运营企业可通过应用集中化操作的方式,降低干气制氢装置运行中的腐蚀现象,提升氢气的回收率。具体作业中关于集中化工艺的实施,可通过联动两套设备的方式进行气化尾氢和解析气的集中处理,另一机组同时进行加氢脱硫干气的提纯作业。以此从整体的机组作业效率方面提升氢气的回收率,增强设备机组运行中的安全性,提升设备机组应用寿命的合理性。
3 结束语
分析当前PSA氢气提纯回收装置在应用中,关于影响其回收率的主要因素为腐蚀、程控阀内漏、以及原料混合化学反应造成的氢气回收率低下现象。因此综合分析在工艺技术的应用中,为有效的提升干气制氢装置PSA氢气回收率,工艺实施中应从加强作业人员的规范化操作,优化工艺技术,以及增加吸附塔,集中化作业的方向进行发展。
参考文献 
[1]杜建文.V-PSA工艺在回收乙苯脱氢尾气中氢气的应用[J].炼油技术与工程,2016(4):27-31.
[2]王璐,文章.氢气提纯装置(PSA)改造[J].化工技术与开发,2017(7):65-67.
*cosα1)= 1.11kW,N4为克服窑弯曲变形所消耗的功率,N4 = 8 * 976620 * 10 ^ -6= 7.81kW,N5为密封摩擦消耗功率,大约2千瓦,N6为转弯时矫正功耗,N6 =(N2 +N3+N4+N5)* 0.2= 2.42kW,轴功率计算:N轴= N有效/(C1 * C2)= 22.69 /(0.95 * 0.92)= 25.96kW。
2.2 回转反应器改造后的工况二旋转功率的计算
炉内材料质量:10641kg,有效功率计算:N有效= 21.41kW,N1指物料输送和转动动力,N1 =294.46,
n为气缸转速,1.5r/min;ρ为材料堆积密度,0.84t/ m3;w为材料动态休止角,取40度的80%,32度;D平均值=2.07m,VM=0.48m/s,FM=0.413,ψ= 98°,θ= 49°。
N1 =7.27kW,N2指滚子和挡轮轴承的摩擦阻力消耗的功率,N2 = 0.899kW,f为摩擦系数,滚动轴承取,0.01;G指旋转窑下旋转窑,89.69774 + 10.641 = 100.389吨,D1为滚道直径,3.04m,D2为滚道直径0.8m,D为轴承直径,取中间值,(0.17 + 0.365)/ 2 = 0.265 m,N3为滚道与滚子表面之间的摩擦阻力消耗的功率,N3= 0.856kW,N4为克服窑弯曲变形所消耗的功率,N4 = 8 * 1003890 * 10 ^ -6= 8.03kW,N5为密封摩擦消耗功率,大约2kW;N6为转弯时矫正功耗;N6 =2.357kW;轴功率计算:N轴= N有效/(C1 *C2)= 24.5kW。
3 结束语
在化学回转反应器设计规范中,选择电机功率时,应考虑启动过载系数M1和功率增大系数M2,两个M1 * M2值为1.6;32.4 / 25.96 = 1.25,因为低于规定的储备系数1.6,因此可以使用。
参考文献 
[1]张春生,任延杰.一种热自平衡列管式粉煤回转热解反应器[J].工程技术:全文版,2016,9(9):236-238.
[2]李初福,门卓武,翁力,等.固体热载体回转窑煤热解工艺模拟与分析[J].煤炭学报,2015,4(21):203-207.
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