《YS-T 119.11-2005 氧化铝生产专用设备 热平衡测定与计算方法 第ll部分：单套管预热-高压釜溶出系统.pdf.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《YS-T 119.11-2005 氧化铝生产专用设备 热平衡测定与计算方法 第ll部分：单套管预热-高压釜溶出系统.pdf.pdf（9页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、H9 2 yS 中华 人 民共 和 国有 色 金 属 行 业标 准 Y S / T 1 1 9 . 1 1 - 2 0 0 5 氧化铝生产专用设备 热平衡测定与计算方法 第 1 1 部分单套管预热一 高压釜溶出系统 De t e r mi n a t i o n a n d c a l c u l a t i o n me t h o d o f h e a t b a l a n c e o f s p e c i a l e q u i p m e n t s f o r a l u m i n a p r o d u c t i o n - P a r t 1 1 : T u b e p
2、 r e p a r e - h i g h p r e s s u r e a u t o c l a v e s y s t e m 2 0 0 5 - 0 5 - 1 8发布2 0 0 5 - 1 2 - 0 1 实施 国家发展和改革委员会发 布 Y S / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 月 U胃 本部分为首次发布。 本部分为 Y S / T 1 1 9 的第 1 1 部分。 本部分根据目 前国内氧化铝行业的实际情况和发展趋势的 要求， 制定了 单套管预热一 高压釜溶出系 统的热平衡测定与计算方法， 为准确量化单套管预热一 高压釜溶出系统的能耗水平以及不同类型焙烧设 备之
3、间进行能耗比较提供了依据和方法。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。 本部分由中国铝业股份有限公司贵州分公司负责起草。 本部分主要起草人: 裴天毅、 曾垂新、 刘四清、 张凤琴、 王奎、 狄贵华、 龚智远、 任剑、 刘贵生、 崔鲁川、 黄燕 。 YS / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 氧化铝生产专用设备 热平衡测定与计算方法 第 n 部分单套管预热一 高压釜溶出系统 范 围 本部分规定了氧化铝生产单套管预热一 高压釜溶出系统的热平衡测定与计算基准、 测定条件、 测定 项目及计算方法。 本部分适用于氧化铝生产以蒸汽为供
4、给能的单套管预热一 高压釜溶出系统的热平衡测定与计算。 2 热平衡测定与计算基准 2 . 1 基准温度采用 0 0c e 2 . 2 基准压力采用 1 0 1 3 2 5 P a , 2 . 3 卡与焦耳的换算， 采用 1 c a l =4 . 1 8 6 8 J , 2 . 4 物料平衡及热平衡均以 1 m 预脱硅矿浆为基准进行计算。 2 . 5 单套管预热一 高压釜溶出系统热平衡测定范围和计算体系包括， 单套管预热器、 高压釜预热器、 高 压釜加热器、 各级闪蒸罐四部分。热平衡测定范围与计算体系如图 1 虚线所示。 二次汽 M a T it i v 一州* 9 * . A 旦 : I M
5、44 S 竺些 奎 乏 汽 新 燕 汽 高 压 釜 加 热 器 闪 燕性 冷 凝 水 洗 液 或 注 水 闪 蒸 器 溶 出 矿 浆 图 1 单套管预热一 高压釜溶出系统工艺流程图 设备状况及流程 3 . 1 测试报告中的设备状况的内容 3 . 1 . 1 写明设备的新旧程度、 特点及存在问题， 建成投产或上次大修后投产的日 期。 3 . 1 . 2 设备及生产概况表填写测定前三个月内某月的平均值， 内容及报告格式见表 t o 表 1 设备及生产概况 厂名:车间:设备名称: 项目一单位I 数 值 或 内容 有效容积: 单套管预热器 高压釜预热器 高压釜加热器 溶 出 闪 蒸 器 设 计 产 能
6、 蒸 汽 种 类 蒸 汽 消 耗 单 位 热 耗 m3 m 3 m3 mJ m3 / h c / h k I/ m Y S / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 3 . 2 工艺流程示意图 工艺流程示意图见图 4 热平衡测定条件 4 . 1 被测设备和工艺要求 单套管预热一 高压釜溶出系统热平衡测定应在设备投产或上次大修投产后的中期进行， 测定时期溶 出系统的生产工艺必须稳定正常。 4 . 2 时间要求 测定应为一个连续工班， 测定次数不少于三个班次。 4 , 3 测定用仪器仪表及计t器具的要求 测定用仪器仪表及计量器具的要求应在检定周期之内。 5测定项 目和方法 单套管预热一 高
7、压釜溶出系统测定项目及报告格式见表 2 0 表 2 单套管预热一 高压釜溶出系统测定项目和方法 YS / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 表 2( 续) 项目符 号单位测 点 位 置 侧 定 仪 器 与 方 法 测定频率取值原则 侧 定 数 据 冷 凝 水 单套管末级 预 热 器 冷 凝 水 流 量 V ， m / h 单 套 管 末 级 预 热 器 至 沉 降热水站之 间 管 道 上 流 量 计 2小时1次算术平均值 单套管末级 预 热 器 冷 凝 水温度 t , . 温 度 计2小时1次算 术 平 均 值 闪燕灌冷凝水流量V 卜 、m / h 闪 蒸 雄 冷 凝 水 管 道
8、上 流量 计2小时1次算术平均值 温 度 计2小时1次算 术 平 均 值闪燕堆冷凝水温度t 卜 w 洗 液 或 注 水 洗液( 注水) 流量Vm / h 洗 液 ( 注水) 管道上 流 量 计2 小时1次算术平均值 温度 计2小时1次算术平均值洗液( 注水)温度t 洗 液 成 分 N a , O r N a , O N a , O, A I , O , N r , N Ns x A I , g / L化学分析2小时1次算术平均值 洗 液 或 注 水 洗液( 注水) 密度 P . k g / m 洗液( 注水) 管 道 上 现 场 实 测 2 小时1 次 算术平均值 洗液( 注水) 比热 C ,
9、k l / ( k g )实测或计算2小时1次算术平均值 乏 汽 乏汽温度t , 乏汽管道上 温 度 计2 小时1次算术平均值 乏 汽 压 力尸 1 M P a 压 力 计2 小时1次算术平均值 溶 出 矿 浆 溶 出矿 浆 温 度 t 末 级 闪 蒸 器 出 口管 道 温 度 计1 小时 1 次算术平均值 固体 含 量M n 3 掩/ m3 化学分析 2小时 1 次 算术平均值 固体 密 度 P . .、k g / m 实 测 2 小时1 次 算术平均值 溶液密度P 2 k g / m 实 测 2 小时 1 次 算术平均值 固 体 成 分 S io, F e , O, A l , 认 Ca
10、0 总 Na 2 O S i t F e A 二 C a n N二 %化 学 分 析 2小时 1 次 算 术 平 均 值 溶 液 成 分 N a , 0 N a t O , N a , O , Al, O , N 二 N二 N:二 A l g / L化学分析2小时 1 次算术平均值 固 体 比热C , .k J / ( k g)实 测 或 计 算2小时 1 次算术平均值 溶 液 比热C r lk J / ( k g )实测或计算2小时 1 次算术平均值 Y S / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 表 2( 续) 项目符 号单位测 点 位 置 测 定 仪 器 与 方 法 测 定 频
11、 率取值 原 则 测 定 数 据 表 面 散 热 损 失 侧 定 表 面 温 度t h . 各 设 备 及 管 侧红外测温仪不少于 2 次算术平均值 环境温度t , ; 距 设 备 或 管 路 1 米 水 银 温 度 计不 少 于 2 次算术平均值 环 境 风 速W r .m / s 距 设 备 或 管 路 1 米 热 球 式 风 速 仪 不 少 于 2 次算 术 平 均 值 散 热 表 面 积F . .x 实 测 平均表面 热 流 9 .k 1 / ( m . h ) 根据各区段的t n . 、 t . 等 计 算 各区段表面散 热 量 Qk l / hQ = q . X F . 总散热量
12、Qhk l / h计算 Q二E y . X F . 6 物料平衡计算 6 . 1 物料平衡计算表及报告格式见表 3 e F; s 长 赢 m H- tlv v n 物料平衡计算表 符 号算 式 或 依 据数 值 进 料 预 脱 硅 矿 浆 量 M I k g / m 新 蒸 汽 量 洗液( 注水) 量 合计 物 料 支 出 E八1 k g / m k g / m k g / m3 ( 1 )预脱硅矿浆固体量Mk g / m , M, 一M; ( 即预脱硅矿浆固含量) ( 2 )预脱硅矿浆溶液量L , , k g / m , L , =V , X p , =( 1 一 从 / A) X 从 (
13、3 ) 从 =M, +L , 呱 =城 / V . X 1 0 3 从 =( V, X p , ) / V 乏 M= M, + M, + M, 喊一从 溶 出矿 浆 量M 一k g / m ( 1 )溶出矿浆固体量MR , k g / m“ , M, 二，TC ( 即溶出矿浆固含量) ( 2 )溶出矿浆溶液量L , k g / m , L 二二( 1 -M- . / p . : ) X p ( 3 ) 溶出矿浆液固比L I S ; L I S=L _ 邝 1 . ( 4 ) 1 m 预脱硅矿浆溶出后固体量M, k g / m 0 ; M=城 X ( C a , / C a) ( 5 ) 折合为
14、1 m“ 预脱硅矿浆的量G k g / m o M; -( L / S +1 ) XM YS / Tl l 9 . 1 1 一2 0 0 5 表 3( 续) 序 号项目符 号单 位算 式 或 依 据数 值 2 单 套 管 末 级 预 热 器 冷 凝 水 量 喇 k g / m 3 斌 =v y ， 又队 tP / v 式 中 : P(tP ) 在对应温度为t ， 压力为 P的条件下， 冷 凝水的密度k g / m 3 。 3 闪 蒸 罐 冷 凝 水 量 斌 k g / m 3 斌 二认， x外P ) / 矶 式 中 : P(tP在对应温度为t ， 压力为 P的条件下， 冷 凝水的密度k g /
15、 m “ 。 4 闪蒸罐乏汽量 叫 k g / m 3M卜 从 一M; 5 差 值 入7 k g / m 3 M=乏 八 1 一( M; +M; +洲 +洲 ) 6 合计芝 Mk g / m 3艺 M =M; 十叫 +喊 +M; + M 6 . 2 物料平衡表及报告格式见表 4 。 表 4 物料平衡表 收人 一 符号 项目 数值 一 项目 数值 k g / m3 % k g / m 己 % 从 从 从 进料预脱硅矿浆量 新 蒸 汽 量 洗液( 注水) 量 一 一 “ 一 赞 M 匆 溶 出 矿 浆 量 单套管末级预热器冷凝水量 闪燕罐冷凝水量 闪蒸罐乏汽量 差 值 艺 M 合计 1 0 0 一
16、 : M 合计 1 0 0 6 . 3 物料平衡允许相对误差为士5 环， 即 M/ 乏 M一 x1 00%(5 %。 7 热平衡计算 7 . 1 热平衡计算表及报告格式见表5 。 表 5 热平衡计算表 序 号项目 符 号单 位依 据 或 算 式数 值 热 收人 l 预脱硅矿浆带入物理显热 QkJ/ m3 Q : =叱+嗽 式 中 : q- 一 预脱硅矿浆固体带人物理显热. k J / m J ; 研预脱硅矿浆溶液带人物理显热， k J / 耐 。 叱一城火C 纂 只 t Q 牛 二L y xc 卜 只 Y S / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 表 5( 续) 序 号项目符 号单
17、 位依据或算式数 值 2 新蒸汽供给热 Q zk l / m Q i =M, X i , 式中: 几 新蒸汽热烙, k l / k g , 3 洗液( 注水) 带人的物理显热 Q 3k J / m Q 3 =M, XC , Xt 4 合 计艺 Qk J / m 3艺 Q= q +q +Q 3 热 支 出 1 溶出矿浆带走物理显热 Q ;k 3 / m3 Q i =Q . +吼 式 中 : Q R溶出 矿 浆 固 体 带 走 显 热， k l / m ; Q F 溶 出 矿 浆 溶 液 带 走 显热， k J / m 嗽 =MX嵘 X t 嗽 =( M; 一叻 X嵘 X t 2 单套管末 级预热
18、器冷凝 水带 走 热 Q 盆k J / - Q i =斌X C, X t , 式 中 : C ,. , 水在。 一t, 之间的平均比热， k J / ( k g) 。 3 闪蒸镶冷凝水带走热 Q 3k J / m Q 3 二 斌 X C . , X t “ 式 中 : C ，水在 。 . t h e 之间的平均比 热， k J / ( k g) 4 闪蒸罐乏汽带走热 Q ;k J / m3 Q二 =M; X i , 式 中 : 粉 乏汽热烙, k J / k g . 5 化 学 反 应 热 预脱硅矿浆中 A l , O: 的溶出率 一水硬铝石溶解吸热 Q ; 7 a t口 k ) / m %
19、k J / k g Q , - 6 4 0 X 二 ; X A , X 9 n v a = i 一( A, / A, ) X( S , / S , ) X1 0 0 式 中 A 、 S 分别为溶出矿浆 固体 中 A 1 2 0 ， 和S i 0 : 的 含量， %; A S , 分 别 为 预脱 硅 矿浆 的 Al, O ，和S i 0 :的含量， % -6 4 0 6 体 系 散 热Q,k J / mlQ s - ( 2 q . X F . ) / V 7 差值0 Qk / mA Q = E Q -( Q i + Q z + Q , + Q , + Q s + Q s ) 8合 计E Q ,
20、k l / mW =Q i +Q s +Q s +Q 二 +Q; +Q; + Q Y S / T 1 1 9 . 1 1 -2 0 0 5 7 . 2 热平衡表及报告格式见表 6 , 表 6 热平衡表 收人 一 符 号项目 数值 一 项目 数值 k J / m% k J / m % Q , Q z Q , 预脱硅矿浆带人 物 理 显 热 新蒸汽供给热 洗液( 注水) 带入的物理显热 Q ; 一 Q 一 ” 一 Q : 一 Q 一 Q R Q 溶出矿浆带走物理显热 单套管末级预热器冷凝水带走热 闪蒸罐冷凝水带走热 闪蒸罐乏汽带走热 化 学 反 应 热 体 系 散 热 差值 E Q合 计 1 0
21、0 一 : Q ， 合 计 1 0 0 7 . 3 热平衡允许相对误差为士5 %， 即 o Q / E Q一 X 1 0 0 % (5 %, 8热效率及主要技术指标 8 . 1 系统热效率7 按 公式( 1 ) 计算: 7 一 ( Q s + Q ; 一Q i ) / 4 2 X 1 0 0 % 式 中: Q s 化学反应热， 单位为千焦每立方米( k J / m ) ; Q -溶出矿浆带走物理显热， 单位为千焦每立方米( k J / m ) ; Q 、 预脱硅矿浆带人物理显热， 单位为千焦每立方米( k J / m ) ; Q z 新蒸汽供给热， 单位为千焦每立方米( k J / m ) . 8 . 2 主要技术指标及报告格式见表 7 0 表 7 主要技术指标 ( 1 ) 序号 名称符 号 或 算 式单位数值 1 产能从 m / h 2 蒸汽单耗从 二城 / V , X1 0 k g / m 3 单位热耗 Q nk J / ma 4 系统热效率7 % 9 热平衡测定分析与改进建议 9 . 1 对设备结构、 操作及工艺制度的分析。 9 . 2 对热效率及主要技术指标的评价。 9 . 3 提出节能途径及改进建议。