• RU
  • icon На проверке: 10
Меню

Расчет барабанных сушилок

  • Добавлен: 25.01.2023
  • Размер: 4 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Расчет барабанных сушилок

Состав проекта

icon
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки.cdw
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Расчет сушилки2.xls
icon Пояснительная записка.doc
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки..cdw
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Пояснительная записка.doc
icon Пояснительная записка.rtf
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки..cdw
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Расчет сушилки2.xls
icon Пояснительная записка.doc
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки.cdw
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Расчет сушилки2.xls
icon Пояснительная записка.doc
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки.cdw
icon Для заказа.xls
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Пояснительная записка.doc
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки.cdw
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Расчет сушилки.xls
icon
icon Спецификация.doc
icon Корпус барабанной сушилки..cdw
icon сушилка(технологическая схема).cdw
icon Расчет сушилки.xls
icon Пояснительная записка.doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Корпус барабанной сушилки.cdw

Корпус барабанной сушилки.cdw
Техническая характеристика
Внутренний диаметр барабана 1
Объем сушильного пространства 14

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Пояснительная записка.doc

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА .
1. Материальный баланс
2. Определение параметров сушильного агента и расход теплоты
3. Определение размеров сушильного барабана
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .
Процесс сушки заключается в удалении влаги из материалов с целью улучшения качества продукта предохранения от слеживания снижения массы придания транспортабельности и т.д. В производственных условиях сушку проводят при атмосферном давлении или при вакууме периодически или непрерывно при различных способах подвода тепла к высушиваемому материалу. С одной стороны сушка является теплообменным процессом так как к высушиваемому материалу подводится тепло затрачиваемое на испарение влаги (часть тепла в виде теплосодержания влаги отдаётся окружающей среде) с другой стороны сушка - массообменный процесс так как влага из высушиваемого материала переходит в окружающую среду за счёт разности парциальных давлений водяных паров над поверхностью материала и в окружающем воздухе. Характер процесса сушки зависит от свойств и параметров высушиваемого материала и сушильного агента. [1].
Вследствие разнообразных условий сушки имеется много конструкций сушилок которые классифицируют по различным признакам.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки [2]
)конвективная сушка - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом в качестве которого обычно используется нагретый воздух или топочные газы;
)контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
)радиационная сушка - путём нагревания инфракрасными лучами;
)диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле высокой частоты;
)сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. [2].
В химической и других отраслях промышленности для сушки сыпучих различных материалов широко применяют барабанные сушилки. Такое положение объясняется тем что процесс протекает в них экономично благодаря возможности использования высоких температур газов при параллельном движении материала и агента сушки; достигается большая производительность единичного аппарата и кроме того они вполне надёжны в эксплуатации.
По принципу действия барабанные сушилки подразделяют на 3 группы [2]:
) сушилки прямого действия в которых сушильный агент непосредственного соприкасается с высушиваемым материалом
)сушилки непрямого действия в которых сушильный агент не соприкасается с материалом а всё необходимое тепло передаётся материалу через стенку;
)сушилки смешанного действия в которых сушильный агент передаёт материалу часть тепла через стенку а часть - путём непосредственного соприкосновения.
Наибольшее распространение имеют барабанные сушилки прямого действия.[3].
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 8 подается во вращающий сушильный барабан 7. Параллельно материалу в сушилку направляется воздух нагретый в калорифере 9 насыщенный водяным паром. Высушенный материал с противоположенного конца сушильного барабана поступает на ленточный транспортер 6 и далее элеватором 5 подается в бункер в бункер готовой продукции 4 из которого отгружается потребителям.
Отработанный воздух перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 2. При необходимости проводится дополнительная очистка от пыли в рукавном фильтре 3 или мокрых пылеуловителях.
Рис. 1. Технологическая схема:
– бункер влажного материала; 2 – циклон; 3 – рукавный фильтр; 4 – бункер готовой продукции; 5 – элеватор; 6 – ленточный транспортер; 7 – сушильный барабан; 8 – питатель; 9 – калорифер; 10 - вентилятор
Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 10.
Установка автоматизирована. Целью системы управления является получение готового продукта заданной влажности при установленной производительности. Основными регулируемыми параметрами является: влажность готового продукта температура сушильного агента на входе в сушилку и расход влажного исходного материала.
Влажность готового продукта регулируется изменением расхода сушильного агента.
Для стабилизации температуры сушильного агента при помощи регулятора температуры изменяется подача пара в калорифер.
1 Материальный баланс.
Количество испаренной влаги [11]:
Количество исходного влажного материала [11]:
2 Определение параметров сушильного агента
и расход теплоты на сушку
Влагосодержание воздуха поступающего в калорифер дано по заданию и равно 001 кгкг.
Энтальпия наружного воздуха [11]:
где теплоемкость свежего воздуха ; теплоемкость пара ; температура свежего воздуха ºС; теплота парообразования при 0 ºС .
Энтальпия нагретого воздуха на входе в сушилку [11]:
где температура воздуха на входе в сушилку ºС.
Удельный расход теплоты на нагрев высушиваемого материала [11]:
где теплоемкость материала ; температуры материала в конце и начале сушилки ºС.
Температуру материала находим по уравнению:
методом итерации (метод последовательных приближений).
где А В и С – эмпирические коэффициенты зависящие от природы вещества соответственно равны 2347; 399067; 23393.
Принимаем температуру материала на выходе из сушилки
Потери тепла сушилкой в окружающую среду отнесенные к 1кг массы испаренной влаги принимаем
Изменение потенциала воздуха относительно испарившейся влаги [11]:
где теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре окружающей среды кДж( кгК); 419 кДжкгК.
Энтальпия пара при конечной температуре воздуха выходящего из сушилки [11]:
где конечная температура сушильного агента ºС.
Энтальпия влажного воздуха на выходе из сушилки [11]:
Конечное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки [11]:
Проверяем температуру материала на выходе по формуле (6)
- отклонение минимальное от принятой поэтому конечное влагосодержание воздуха не пересчитываем.
Расход воздуха [11]:
Расход теплоты в калорифере [11]:
Расход греющего пара на подогрев воздуха в калорифере [11]:
Принимаем что давление греющего пара 03 МПа при этом теплота парообразования равна 2171 .
3 Определение размеров сушильного барабана
Требуемый рабочий объем барабана определяем по формуле [11]:
где напряжение сушилки по влаги .
Отношение длины барабана к его длине должно быть равно . Принимаем .
Принимаем стандартную длину и диаметр барабана [4]:
. Коэффициент заполнения барабана принимаем .
Уточняем объем выбранного барабана [11]:
Уточняем напряжение барабана по испарившейся влаге [11]:
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана
Скорость воздуха в свободном сечении барабана [11]:
Проверяем допустимую скорость воздуха исходя из условий что частицы высушиваемого материала не должны уносится потоком воздуха из барабана.
Парциальное давление водяных паров в воздухе на выходе из барабана [11]:
Плотность воздуха на выходе из сушилки [11]:
Критерий Архимеда [4]:
где диаметр частиц м; плотность материала и воздуха при средней температуре ;ускорение свободного падения ; коэффициент динамической вязкости при средней температуре равный .
Рабочая скорость сушильного агента в сушилке 043 мс меньше чем скорость свободного витания частиц (скорость уноса) поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.
Время пребывания материала в сушилке [11]:
насыпная плотность материала .
Объем материала находящегося в барабане [11]:
Уточняем коэффициент заполнения барабана [11]:
что равно принятому в исходных данных.
Определяем частоту вращения барабана сушилки. Для принятой системы насадки принимаем коэффициенты m = 1 k = 07 угол наклона барабана 10 º.
Проверяем угол наклона барабана [11]:
что близко к принятому значению
В результате проведённого расчёта барабанной сушки выбрана барабанная сушилка (барабанные сушилки заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс») - со следующими характеристиками:
Объём сушильного пространства – 141 м3 внутренний диаметр барабана - 15 м длина барабана - 8 м частота вращения барабана – 137 обмин.
Определена рабочая скорость сушильного агента 043 мс а также время пребывания материала в сушилке – 93544 с.
Определён расход сушильного агента – 063 кгс.
Произведённые расчёты подтверждают правильность выбора оборудования и эффективность технологического процесса сушки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. М.: Машиностроение 1976. 376с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия 1973. 752с.
Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии - под редакцией Романкова П.Г. Л.: Химия 1970. 248с.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию - 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Химия 1991. 496с.
Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. П.: Химия 1987. 576с.
Кувшинский М.Н. Соболева А.Л. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности. М.: Высшая школа 1980. 223с.
Лыков M.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия 1970. 432с.
Рысин С.А. Справочник Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М.: Машиностроение 1964. 452с.
Журавлёв Б.А. Справочник мастера – сантехника. М.: Стройиздат 1981. 430с.
Левченко П. В.. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа 1968. 366с.
Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. – Л.: Химия 1991. – 352 с. ил.

icon Корпус барабанной сушилки..cdw

Корпус барабанной сушилки..cdw
Техническая характеристика
Внутренний диаметр барабана 1
Длина барабана 12 м.
Объем сушильного пространства 30
Частота вращения барабана 5 обмин
Потребляемая мощность двигателя 10

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Пояснительная записка.doc

В данном курсовом проекте рассчитан процесс сушки древесных опилок в барабанной сушилке. В качестве сушильного агента используются топочные газы. Описаны конструктивные особенности сушильного барабана. В пояснительной записке также представлена принципиальная схема сушки.
Технологическая схема
1. Определение топочных газов подаваемых на горение.
2. Материальный баланс.
3. Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента.
4. Определение основных размеров сушильного барабана.
Список использованной литературы.
Процесс сушки заключается в удалении влаги из материалов с целью улучшения качества продукта предохранения от слеживания снижения массы придания транспортабельности и т.д. В производственных условиях сушку проводят при атмосферном давлении или при вакууме периодически или непрерывно при различных способах подвода тепла к высушиваемому материалу. С одной стороны сушка является теплообменным процессом так как к высушиваемому материалу подводится тепло затрачиваемое на испарение влаги (часть тепла в виде теплосодержания влаги отдаётся окружающей среде) с другой стороны сушка - массообменный процесс так как влага из высушиваемого материала переходит в окружающую среду за счёт разности парциальных давлений водяных паров над поверхностью материала и в окружающем воздухе. Характер процесса сушки зависит от свойств и параметров высушиваемого материала и сушильного агента. [1].
Вследствие разнообразных условий сушки имеется много конструкций сушилок которые классифицируют по различным признакам.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки [2]
)конвективная сушка - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом в качестве которого обычно используется нагретый воздух или топочные газы;
)контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
)радиационная сушка - путём нагревания инфракрасными лучами;
)диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле высокой частоты;
)сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. [2].
В химической и других отраслях промышленности для сушки сыпучих различных материалов широко применяют барабанные сушилки. Такое положение объясняется тем что процесс протекает в них экономично благодаря возможности использования высоких температур газов при параллельном движении материала и агента сушки; достигается большая производительность единичного аппарата и кроме того они вполне надёжны в эксплуатации.
По принципу действия барабанные сушилки подразделяют на 3 группы [2]:
) сушилки прямого действия в которых сушильный агент непосредственного соприкасается с высушиваемым материалом
)сушилки непрямого действия в которых сушильный агент не соприкасается с материалом а всё необходимое тепло передаётся материалу через стенку;
)сушилки смешанного действия в которых сушильный агент передаёт материалу часть тепла через стенку а часть - путём непосредственного соприкосновения.
Наибольшее распространение имеют барабанные сушилки прямого действия.[3].
Технологическая часть.
В настоящее время всё более широкое распространение приобретают сушка топочными газами. Это объясняется тем что температура топочных газов значительно выше температуры воздуха нагреваемого перед сушкой. В результате влагопоглощающая способность газов во много раз больше влагопоглощающей способности воздуха. Обычно температура топочных газов превышает предельно-допустимую для высушиваемого материала и поэтому их разбавляют воздухом для получения сушильного агента с требуемой температурой.
Основной частью сушильной установки является вращающийся барабан 3 (pис.1) диаметром метра и длиной метров. На барабане имеются два бандажа 12 каждой из которых катится по двум роликам 14 укреплённым на металлической раме и зубчатый венец 13 служащий для приведения барабана во вращение от электродвигателя 15 через редуктор. Влажный материал (древесные опилки) из бункера 1поступает в сушилку пройдя предварительно ячейковый питатель 2 необходимый для обеспечения герметичности установки. Внутри барабана имеется подъёмно-лопастная насадка прикреплённая к стенке барабана. Назначение насадки - дать за один оборот барабана возможно большее число пересыпаний материала. При вращении барабана материал проходит вдоль сушилки причём продвижение частиц происходит во время их падения как за счёт наклона барабана так и вследствие откоса частиц потоком сушильного агента. Параллельно материалу в сушилку подаётся сушильный агент образующийся от сгорания природного газа в топке 4 и смешения топочных газов с воздухом в смесительной камере 5. Воздух в топку и смесительную камеру подаётся вентиляторами 6 и 7. транспортирование сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 11. при этом установка находится под небольшим разрежением что исключает утечку сушильного агента через неплотности установки. Высушиваемый материал с противоположного конца сушильного барабана поступает в промежуточный бункер 8 а из него на транспортирующее устройство 9. Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 10. Отсасывание газов из циклона производится вытяжным вентилятором 11. Температуру поступающих газов в сушилку газов измеряют термометром 16. Температуру газов уходящих из сушилки измеряют термометром 17 их влагосодержание - психрометром 18 а количество - при помощи расходомера 19.
Рис. 1. Технологическая схема барабанной сушилки.
– бункер; 2 – ячейковый питатель; 3 – сушильный барабан; 4 – топка; 5 – смесительная камера; 6 7 – вентилятор; 8 – бункер высушенного материала; 9 – транспортное устройство; 10 – циклон; 11 – вытяжной вентилятор; 12 – бандаж; 13 – зубчатый венец; 14 – ролики; 15 – эл. двигатель; 16 17 – термометр; 18 – психрометр; 19 – расходомер.
В качестве топлива используется природный газ следующего состава [в % (об.)] CH4 – 916%; С2Н6 – 16%; С3Н8 – 08%; С4Н10 – 04%; С5Н10 – 02%; СО2 – 06%; N2 – 47%; Н2S – 01%.
Теоретическое количество сухого воздуха L0 затрачиваемого на сжигание 1 кг топлива равно: [4]
где составы горючих газов выражены в объёмных долях. Подставив соответствующие значения получим:
Для определения теплоты сгорания топлива воспользуемся характеристиками горения простых газов [10].
Характеристика горения простых газов.
C4H10+65O2=4CO2+5H2O
Количество тепла выделившегося при сжигании 1 м3 газа равно:
где - тепловой эффект реакции горения простого газа.
Плотность газообразного топлива ρm равна:
tT - температура топлива равная 200C;
молярный объём равный 224 м3кмоль;
То - термодинамическая температура равная 273 К.
Количество тепла выделяющегося при сжигании 1кг топлива:
Масса сухого газа подаваемого в сушильный барабан в расчёте на 1 кг сжигаемого топлива определяется общим коэффициентом избытка воздуха необходимого для сжигания топлива и разбавления топочных газов до температуры смеси .
Значение находим из уравнений материального и теплового балансов. Уравнение материального баланса:
где Lс.г. - масса сухих газов образующихся при сгорании 1 кг топлива; CmHn - массовая доля компонентов при сгорании которых образуется вода кгкг.
Уравнение теплового баланса:
где - общий коэффициент полезного действия учитывающий эффективность работы топки и потери тепла топкой в окружающую среду принимаемый равным 095;
- теплоёмкость газообразного топлива при =200С равная 134 кДжкг*К;
- энтальпия свежего воздуха равная 4153 кДжкг;
- энтальпия сухих газов кДжкг; ;
и - теплоёмкость и температура сухих газов;
= 10416кДжкгК = 2700С;
- влагосодержание свежего воздуха ( 0001кгкг сухого воздуха) при температуре tо= 18 оС и относительной влажности = 78%;
- энтальпия водяных паров кДжкг;
- теплота испарения воды при температуре 0 оС равная 24931 кДжкг;
- средняя теплоёмкость водяных паров равная 197 кДж(кгК);
- температура водяных паров = 270 оС.
Решая совместно два уравнения получим:
(7) Пересчитаем компоненты топлива при сгорании которых образуется вода из объемных долей в массовые:
где CmHn - объёмная доля компонента в смеси;
Vм - молярный объём равный 224 мольл;
- плотность газообразного топлива;
То - абсолютная температура;
tТ - начальная температура топлива °С.
СН4 = 0916162732240727(273+20)= 08385;
С2Н6 = 0016302732240727(273+20)= 00275;
С3Н8 = 0008442732240727(273+20)= 00201;
С4Н10 = 0004582732240727(273+20)= 00133;
С5Н12 = 0002722732240727(273+20)= 00082;
Н2S = 0001342732240727(273+20)= 00019.
Количество влаги выделяющейся при сгорании 1 кг топлива равно:
Коэффициент избытка воздуха:
где Q - количество тепла выделяющееся при сжигании 1 кг топлива.
Общая удельная масса сухих газов получаемых при сжигании 1 кг топлива и набавлении топочных газов воздухом до температуры смеси 270oC равна:
Удельная масса водяных паров в газовой смеси при сжигании 1 кг топлива:
Влагосодержание газов на входе в сушилку x1 на 1 кг сухого воздуха равно:
Энтальпия газов на входе в сушилку:
По абсолютно сухому материалу
где G2 - масса влажного и высушенного материалов кгс.
W - влага удалённая из материала во время сушки кгс.
Уравнение внутреннего теплового баланса сушилки:
- разность между удельным расходом и приходом тепла непосредственно в сушильной камере;
С - теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре окружающей среды кДж( кгК); С=419 кДжкгК.
qдоп.. - дополнительный удельный подвод тепла в сушильную камеру кДжкг влаги;. qдоп. =0;
qT - удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами кДжкг влаги: qT =0;
qП - удельные потери тепла в окружающую среду кДжкг влаги;
qМ - удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом кДжкг влаги;
где см - теплоёмкость высушиваемого материала равная 272 кДжкг;
- температура материала на входе в сушилку °С;
GK - производительность сушилки по высушенному материалу;
QП. - тепловые потери в окружающую среду принимаем равными 10% от тепла QП.= 01Q6
Q6 - тепло вынесенное из сушилки с парами влаги испарившейся из материала.
in = 2493100Джкг +1970ДжкгК65°C = 2621150Джкг
Q6=03253 кгс2621150 Джкг=8525905 Джс [Вт]
Запишем уравнение рабочей линии сушки:
Для построения рабочей линии сушки необходимо знать координаты ( I = 35387
Для нахождения координат второй точки зададимся произвольным значением х и определим соответствующее значение I.
Пусть х =001кг влагикг сухого вещества тогда:
I=35387+(-35802)(001-00235) = 3587 кДжкг сухого воздух
Через две точки на диаграмме I – I1 и x; I
проводим линию сушки до пересечения с заданными конечными параметрами tK =65 oC.
В точке пересечения линии сушки с изотермой tK находим параметры отработанного сушильного агента. Для построения изотермы tK нам необходимо знать координаты двух точек:
где t - температура сушильного агента.
Определим по I – x диаграмме состояния влажного воздуха tМ2 по конечным параметрам сушильного агента х2 и I2.
х2 = 00997 кг кг влаги
Расход сухого воздуха:
Расход тепла на сушку:
Расход топлива на сушку:
Объём сушильного пространства V складывается из объёма Vn необходимого для прогрева влажного материала до температуры при которой начинается интенсивное испарение влаги (до температуры мокрого термометра сушильного агента) и объёма Vc требуемого для проведения процесса испарения влаги то есть V=Vc+Vn. Объём сушильного пространства барабана может быть вычислен по модифицированному уравнению массопередачи:
где - средняя движущая сила массопередачи кг влагим3;
- объёмный коэффициент массопередачи 1с.
(при параллельном движении материала и сушильного агента).
Для барабанной сушилки коэффициент массопередачи может быть вычислен по эмпирическому уравнению:
где - средняя плотность сушильного агента кгм3;
с - теплоёмкость сушильного агента при средней температуре в барабане кДжкг*К;
- относительное заполнение барабана высушиваемым материалом %;
Рo - давление при котором осуществляется сушка Па;
Р - среднее парциальное давление водяных паров в сушильном барабане Па;
Уравнение справедливо для значений: n=15-5 обмин
В данном случае у нас древесные опилки с размерами dч = 065 мм и насыпной плотностью 230 кгм3 [5].
Принимаем скорость газов в барабане = 23 мс.
Плотность сушильного агента при средней температуре в барабане:
Принимаем частоту вращения барабана [4] n = 5 обмин. Для рассматриваемой конструкции сушильного барабана (степень заполнения барабана) [4]. Процесс сушки осуществляется при атмосферном давлении то есть
Парциальное давление водяных паров в газе определим по уравнению:
Тогда на входе в сушилку:
на выходе из сушилки:
Таким образом объёмный коэффициент массоотдачи равен:
Движущую силу массоотдачи определим:
где - движущая сила в начале процесса сушки кгм3;
- движущая сила в конце процесса сушки кгм3;
и - равновесное содержание влаги на входе в сушилку и на выходе из неё кгм3.
Средняя движущая сила и выраженная через единицы давления (Па) равна:
где и - давления насыщенных паров над влажным материалом в начале и в конце процесса сушки Па.
Значения и определяем по температуре мокрого термометра сушильного агента в начале (tм1) и в конце (tм2) процесса сушки. По диаграмме I - х [4] найдём tм1 = 548 оC tм2 = 535 °С; при этом
Объём сушильного барабана необходимый для измерения процесса испарения влаги без учёта объёма аппарата требуемого на прогрев влажного материала:
Объём сушилки необходимый для прогрева влажного материала находим по модифицированному уравнению теплопередачи:
где - расход тепла на нагрев материала до температуры tм1 кВт;
- объёмный коэффициент теплопередачи кВтм3К;
- средняя разность температур °С.
Объёмный коэффициент теплопередачи определим по эмпирическому уравнению [7]:
Для вычисления необходимо найти температуру сушильного агента tx до которой он охладится отдавая тепло на нагрев высушиваемого материала до tм1. Эту температуру можно определить из уравнения теплового баланса:
Средняя разность температур равна:
Подставляем полученные данные в уравнение:
Общий объём сушильного барабана равен:
V=2873+10881=2982 м3
Далее по справочным данным [4] находим основные характеристики барабанной сушилки.
Выбираем барабанную сушилку №7119 ее основные характеристики представлены в табл. 2.
Характеристика барабанной сушилки.
Внутренний диаметр барабана м
Толщина стенок наружного цилиндра мм
Объем сушильного пространства м3
Частота вращения барабана обмин
Потребляемая мощность двигателя кВт
Определим действительную скорость газов в барабане:
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана (в м3с) равен:
где xср. – среднее содержание влаги в сушильном агенте кгкг сухого воздуха. Получим:
Тогда Действительная скорость газов отличается от принятой в расчёте менее чем на 15%.
Определим среднее время пребывания материала в сушилке:
Количество находящегося в сушилке материала равно:
Зная время пребывания рассчитываем угол наклона барабана:
Далее проверяем допустимую скорость газов исходя из условия что частицы высушиваемого материала наименьшего диаметра не должны уноситься потоком сушильного агента из барабана. Скорость уноса равную скорости свободного витания определим по уравнению:
где и - вязкость и плотность сушильного агента при средней температуре;
d - диаметр частиц материала d = 000065м;
- критерий Архимеда;
- плотность частиц высушенного материала.
Средняя плотность сушильного агента равна:
Тогда скорость уноса:
Рабочая скорость сушильного агента меньше скорости уноса частиц наименьшего размера (23281) поэтому расчет заканчиваем.
В результате проведённого расчёта барабанной сушки выбрана барабанная сушилка № 7119 (барабанные сушилки заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс») - со следующими характеристиками:
Объём сушильного пространства – 305 м3 внутренний диаметр барабана - 18 м длина барабана - 12 м частота вращения барабана - 5 обмин потребляемая мощность двигателя - 103 кВт число ячеек - 28толщина стенок наружного цилиндра - 12 мм общая масса – 247 т.
Определена рабочая скорость сушильного агента (топочных газов) 23 мс а также время пребывания материала в сушилке – 201212 с.
Определён расход сушильного агента:
Расход сухого воздуха – 362 кгс.
Расход сухого газа – 427 кгс.
Произведённые расчёты подтверждают правильность выбора оборудования и эффективность технологического процесса сушки.
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. М.: Машиностроение 1976. 376с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия 1973. 752с.
Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии - под редакцией Романкова П.Г. Л.: Химия 1970. 248с.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию - 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Химия 1991. 496с.
Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. П.: Химия 1987. 576с.
Кувшинский М.Н. Соболева А.Л. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности. М.: Высшая школа 1980. 223с.
Лыков M.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия 1970. 432с.
Рысин С.А. Справочник Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М.: Машиностроение 1964. 452с.
Журавлёв Б.А. Справочник мастера – сантехника. М.: Стройиздат 1981. 430с.
Левченко П. В.. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа 1968. 366с.

icon Корпус барабанной сушилки..cdw

Корпус барабанной сушилки..cdw
Схема распределения нагрузок
на фундаментпод приводом

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Пояснительная записка.doc

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА .
1. Материальный баланс
2. Определение параметров сушильного агента и расход теплоты
3. Определение размеров сушильного барабана
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .
Процесс сушки заключается в удалении влаги из материалов с целью улучшения качества продукта предохранения от слеживания снижения массы придания транспортабельности и т.д. В производственных условиях сушку проводят при атмосферном давлении или при вакууме периодически или непрерывно при различных способах подвода тепла к высушиваемому материалу. С одной стороны сушка является теплообменным процессом так как к высушиваемому материалу подводится тепло затрачиваемое на испарение влаги (часть тепла в виде теплосодержания влаги отдаётся окружающей среде) с другой стороны сушка - массообменный процесс так как влага из высушиваемого материала переходит в окружающую среду за счёт разности парциальных давлений водяных паров над поверхностью материала и в окружающем воздухе. Характер процесса сушки зависит от свойств и параметров высушиваемого материала и сушильного агента. [1].
Вследствие разнообразных условий сушки имеется много конструкций сушилок которые классифицируют по различным признакам.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки [2]
)конвективная сушка - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом в качестве которого обычно используется нагретый воздух или топочные газы;
)контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
)радиационная сушка - путём нагревания инфракрасными лучами;
)диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле высокой частоты;
)сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. [2].
В химической и других отраслях промышленности для сушки сыпучих различных материалов широко применяют барабанные сушилки. Такое положение объясняется тем что процесс протекает в них экономично благодаря возможности использования высоких температур газов при параллельном движении материала и агента сушки; достигается большая производительность единичного аппарата и кроме того они вполне надёжны в эксплуатации.
По принципу действия барабанные сушилки подразделяют на 3 группы [2]:
) сушилки прямого действия в которых сушильный агент непосредственного соприкасается с высушиваемым материалом
)сушилки непрямого действия в которых сушильный агент не соприкасается с материалом а всё необходимое тепло передаётся материалу через стенку;
)сушилки смешанного действия в которых сушильный агент передаёт материалу часть тепла через стенку а часть - путём непосредственного соприкосновения.
Наибольшее распространение имеют барабанные сушилки прямого действия.[3].
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 8 подается во вращающий сушильный барабан 7. Параллельно материалу в сушилку направляется воздух нагретый в калорифере 9 насыщенный водяным паром. Высушенный материал с противоположенного конца сушильного барабана поступает на ленточный транспортер 6 и далее элеватором 5 подается в бункер в бункер готовой продукции 4 из которого отгружается потребителям.
Отработанный воздух перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 2. При необходимости проводится дополнительная очистка от пыли в рукавном фильтре 3 или мокрых пылеуловителях.
Рис. 1. Технологическая схема:
– бункер влажного материала; 2 – циклон; 3 – рукавный фильтр; 4 – бункер готовой продукции; 5 – элеватор; 6 – ленточный транспортер; 7 – сушильный барабан; 8 – питатель; 9 – калорифер; 10 - вентилятор
Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 10.
Установка автоматизирована. Целью системы управления является получение готового продукта заданной влажности при установленной производительности. Основными регулируемыми параметрами является: влажность готового продукта температура сушильного агента на входе в сушилку и расход влажного исходного материала.
Влажность готового продукта регулируется изменением расхода сушильного агента.
Для стабилизации температуры сушильного агента при помощи регулятора температуры изменяется подача пара в калорифер.
1 Материальный баланс.
Количество испаренной влаги [11]:
Количество исходного влажного материала [11]:
2 Определение параметров сушильного агента
и расход теплоты на сушку
Влагосодержание воздуха поступающего в калорифер дано по заданию и равно 001 кгкг.
Энтальпия наружного воздуха [11]:
где теплоемкость свежего воздуха ; теплоемкость пара ; температура свежего воздуха ºС; теплота парообразования при 0 ºС .
Энтальпия нагретого воздуха на входе в сушилку [11]:
где температура воздуха на входе в сушилку ºС.
Удельный расход теплоты на нагрев высушиваемого материала [11]:
где теплоемкость материала ; температуры материала в конце и начале сушилки ºС.
Температуру материала находим по уравнению:
методом итерации (метод последовательных приближений).
где А В и С – эмпирические коэффициенты зависящие от природы вещества соответственно равны 2347; 399067; 23393.
Принимаем температуру материала на выходе из сушилки
Потери тепла сушилкой в окружающую среду отнесенные к 1кг массы испаренной влаги принимаем
Изменение потенциала воздуха относительно испарившейся влаги [11]:
где теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре окружающей среды кДж( кгК); 419 кДжкгК.
Энтальпия пара при конечной температуре воздуха выходящего из сушилки [11]:
где конечная температура сушильного агента ºС.
Энтальпия влажного воздуха на выходе из сушилки [11]:
Конечное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки [11]:
Проверяем температуру материала на выходе по формуле (6)
- отклонение минимальное от принятой поэтому конечное влагосодержание воздуха не пересчитываем.
Расход воздуха [11]:
Расход теплоты в калорифере [11]:
Расход греющего пара на подогрев воздуха в калорифере [11]:
Принимаем что давление греющего пара 03 МПа при этом теплота парообразования равна 2171 .
3 Определение размеров сушильного барабана
Требуемый рабочий объем барабана определяем по формуле [11]:
где напряжение сушилки по влаги .
Отношение длины барабана к его длине должно быть равно . Принимаем .
Принимаем стандартную длину и диаметр барабана [4]:
. Коэффициент заполнения барабана принимаем .
Уточняем объем выбранного барабана [11]:
Уточняем напряжение барабана по испарившейся влаге [11]:
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана
Скорость воздуха в свободном сечении барабана [11]:
Проверяем допустимую скорость воздуха исходя из условий что частицы высушиваемого материала не должны уносится потоком воздуха из барабана.
Парциальное давление водяных паров в воздухе на выходе из барабана [11]:
Плотность воздуха на выходе из сушилки [11]:
Критерий Архимеда [4]:
где диаметр частиц м; плотность материала и воздуха при средней температуре ;ускорение свободного падения ; коэффициент динамической вязкости при средней температуре равный .
Рабочая скорость сушильного агента в сушилке 271 мс меньше чем скорость свободного витания частиц (скорость уноса) поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.
Время пребывания материала в сушилке [11]:
насыпная плотность материала .
Объем материала находящегося в барабане [11]:
Уточняем коэффициент заполнения барабана [11]:
что равно принятому в исходных данных.
Определяем частоту вращения барабана сушилки. Для принятой системы насадки принимаем коэффициенты m = 1 k = 07 угол наклона барабана 14 º.
Проверяем угол наклона барабана [11]:
что близко к принятому значению
В результате проведённого расчёта барабанной сушки выбрана барабанная сушилка (барабанные сушилки заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс») - со следующими характеристиками:
Объём сушильного пространства – 305 м3 внутренний диаметр барабана - 18 м длина барабана - 12 м частота вращения барабана – 282 обмин.
Определена рабочая скорость сушильного агента 108 мс а также время пребывания материала в сушилке – 4060 с.
Определён расход сушильного агента – 545 кгс.
Произведённые расчёты подтверждают правильность выбора оборудования и эффективность технологического процесса сушки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. М.: Машиностроение 1976. 376с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия 1973. 752с.
Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии - под редакцией Романкова П.Г. Л.: Химия 1970. 248с.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию - 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Химия 1991. 496с.
Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. П.: Химия 1987. 576с.
Кувшинский М.Н. Соболева А.Л. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности. М.: Высшая школа 1980. 223с.
Лыков M.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия 1970. 432с.
Рысин С.А. Справочник Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М.: Машиностроение 1964. 452с.
Журавлёв Б.А. Справочник мастера – сантехника. М.: Стройиздат 1981. 430с.
Левченко П. В.. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа 1968. 366с.
Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. – Л.: Химия 1991. – 352 с. ил.

icon Корпус барабанной сушилки.cdw

Корпус барабанной сушилки.cdw
Техническая характеристика
Внутренний диаметр барабана 1
Объем сушильного пространства 14

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Пояснительная записка.doc

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА .
1. Материальный баланс
2. Определение параметров сушильного агента и расход теплоты
3. Определение размеров сушильного барабана
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .
Процесс сушки заключается в удалении влаги из материалов с целью улучшения качества продукта предохранения от слеживания снижения массы придания транспортабельности и т.д. В производственных условиях сушку проводят при атмосферном давлении или при вакууме периодически или непрерывно при различных способах подвода тепла к высушиваемому материалу. С одной стороны сушка является теплообменным процессом так как к высушиваемому материалу подводится тепло затрачиваемое на испарение влаги (часть тепла в виде теплосодержания влаги отдаётся окружающей среде) с другой стороны сушка - массообменный процесс так как влага из высушиваемого материала переходит в окружающую среду за счёт разности парциальных давлений водяных паров над поверхностью материала и в окружающем воздухе. Характер процесса сушки зависит от свойств и параметров высушиваемого материала и сушильного агента. [1].
Вследствие разнообразных условий сушки имеется много конструкций сушилок которые классифицируют по различным признакам.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки [2]
)конвективная сушка - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом в качестве которого обычно используется нагретый воздух или топочные газы;
)контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
)радиационная сушка - путём нагревания инфракрасными лучами;
)диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле высокой частоты;
)сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. [2].
В химической и других отраслях промышленности для сушки сыпучих различных материалов широко применяют барабанные сушилки. Такое положение объясняется тем что процесс протекает в них экономично благодаря возможности использования высоких температур газов при параллельном движении материала и агента сушки; достигается большая производительность единичного аппарата и кроме того они вполне надёжны в эксплуатации.
По принципу действия барабанные сушилки подразделяют на 3 группы [2]:
) сушилки прямого действия в которых сушильный агент непосредственного соприкасается с высушиваемым материалом
)сушилки непрямого действия в которых сушильный агент не соприкасается с материалом а всё необходимое тепло передаётся материалу через стенку;
)сушилки смешанного действия в которых сушильный агент передаёт материалу часть тепла через стенку а часть - путём непосредственного соприкосновения.
Наибольшее распространение имеют барабанные сушилки прямого действия.[3].
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 8 подается во вращающий сушильный барабан 7. Параллельно материалу в сушилку направляется воздух нагретый в калорифере 9 насыщенный водяным паром. Высушенный материал с противоположенного конца сушильного барабана поступает на ленточный транспортер 6 и далее элеватором 5 подается в бункер в бункер готовой продукции 4 из которого отгружается потребителям.
Отработанный воздух перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 2. При необходимости проводится дополнительная очистка от пыли в рукавном фильтре 3 или мокрых пылеуловителях.
Рис. 1. Технологическая схема:
– бункер влажного материала; 2 – циклон; 3 – рукавный фильтр; 4 – бункер готовой продукции; 5 – элеватор; 6 – ленточный транспортер; 7 – сушильный барабан; 8 – питатель; 9 – калорифер; 10 - вентилятор
Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 10.
Установка автоматизирована. Целью системы управления является получение готового продукта заданной влажности при установленной производительности. Основными регулируемыми параметрами является: влажность готового продукта температура сушильного агента на входе в сушилку и расход влажного исходного материала.
Влажность готового продукта регулируется изменением расхода сушильного агента.
Для стабилизации температуры сушильного агента при помощи регулятора температуры изменяется подача пара в калорифер.
1 Материальный баланс.
Количество испаренной влаги [11]:
Количество исходного влажного материала [11]:
2 Определение параметров сушильного агента
и расход теплоты на сушку
Влагосодержание воздуха поступающего в калорифер дано по заданию и равно 001 кгкг.
Энтальпия наружного воздуха [11]:
где теплоемкость свежего воздуха ; теплоемкость пара ; температура свежего воздуха ºС; теплота парообразования при 0 ºС .
Энтальпия нагретого воздуха на входе в сушилку [11]:
где температура воздуха на входе в сушилку ºС.
Удельный расход теплоты на нагрев высушиваемого материала [11]:
где теплоемкость материала ; температуры материала в конце и начале сушилки ºС.
Температуру материала находим по уравнению:
методом итерации (метод последовательных приближений).
где А В и С – эмпирические коэффициенты зависящие от природы вещества соответственно равны 2347; 399067; 23393.
Принимаем температуру материала на выходе из сушилки
Потери тепла сушилкой в окружающую среду отнесенные к 1кг массы испаренной влаги принимаем
Изменение потенциала воздуха относительно испарившейся влаги [11]:
где теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре окружающей среды кДж( кгК); 419 кДжкгК.
Энтальпия пара при конечной температуре воздуха выходящего из сушилки [11]:
где конечная температура сушильного агента ºС.
Энтальпия влажного воздуха на выходе из сушилки [11]:
Конечное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки [11]:
Проверяем температуру материала на выходе по формуле (6)
- отклонение минимальное от принятой поэтому конечное влагосодержание воздуха не пересчитываем.
Расход воздуха [11]:
Расход теплоты в калорифере [11]:
Расход греющего пара на подогрев воздуха в калорифере [11]:
Принимаем что давление греющего пара 03 МПа при этом теплота парообразования равна 2171 .
3 Определение размеров сушильного барабана
Требуемый рабочий объем барабана определяем по формуле [11]:
где напряжение сушилки по влаги .
Отношение длины барабана к его длине должно быть равно . Принимаем .
Принимаем стандартную длину и диаметр барабана [4]:
. Коэффициент заполнения барабана принимаем .
Уточняем объем выбранного барабана [11]:
Уточняем напряжение барабана по испарившейся влаге [11]:
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана
Скорость воздуха в свободном сечении барабана [11]:
Проверяем допустимую скорость воздуха исходя из условий что частицы высушиваемого материала не должны уносится потоком воздуха из барабана.
Парциальное давление водяных паров в воздухе на выходе из барабана [11]:
Плотность воздуха на выходе из сушилки [11]:
Критерий Архимеда [4]:
где диаметр частиц м; плотность материала и воздуха при средней температуре ;ускорение свободного падения ; коэффициент динамической вязкости при средней температуре равный .
Рабочая скорость сушильного агента в сушилке 054 мс меньше чем скорость свободного витания частиц (скорость уноса) поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.
Время пребывания материала в сушилке [11]:
насыпная плотность материала .
Объем материала находящегося в барабане [11]:
Уточняем коэффициент заполнения барабана [11]:
что равно принятому в исходных данных.
Определяем частоту вращения барабана сушилки. Для принятой системы насадки принимаем коэффициенты m = 1 k = 07 угол наклона барабана 10 º.
Проверяем угол наклона барабана [11]:
что близко к принятому значению
В результате проведённого расчёта барабанной сушки выбрана барабанная сушилка (барабанные сушилки заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс») - со следующими характеристиками:
Объём сушильного пространства – 141 м3 внутренний диаметр барабана - 15 м длина барабана - 8 м частота вращения барабана – 145 обмин.
Определена рабочая скорость сушильного агента 054 мс а также время пребывания материала в сушилке – 8862 с.
Определён расход сушильного агента – 078 кгс.
Произведённые расчёты подтверждают правильность выбора оборудования и эффективность технологического процесса сушки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. М.: Машиностроение 1976. 376с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия 1973. 752с.
Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии - под редакцией Романкова П.Г. Л.: Химия 1970. 248с.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию - 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Химия 1991. 496с.
Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. П.: Химия 1987. 576с.
Кувшинский М.Н. Соболева А.Л. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности. М.: Высшая школа 1980. 223с.
Лыков M.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия 1970. 432с.
Рысин С.А. Справочник Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М.: Машиностроение 1964. 452с.
Журавлёв Б.А. Справочник мастера – сантехника. М.: Стройиздат 1981. 430с.
Левченко П. В.. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа 1968. 366с.
Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. – Л.: Химия 1991. – 352 с. ил.

icon Корпус барабанной сушилки.cdw

Корпус барабанной сушилки.cdw
Техническая характеристика
Внутренний диаметр барабана 1
Объем сушильного пространства 14
Частота вращения барабана 5 обмин
Потребляемая мощность двигателя 5

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Пояснительная записка.doc

В данном курсовом проекте рассчитан процесс сушки древесных опилок в барабанной сушилке. В качестве сушильного агента используются топочные газы. Описаны конструктивные особенности сушильного барабана. В пояснительной записке также представлена принципиальная схема сушки.
Технологическая схема
1. Определение топочных газов подаваемых на горение.
2. Материальный баланс.
3. Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента.
4. Определение основных размеров сушильного барабана.
Список использованной литературы.
Процесс сушки заключается в удалении влаги из материалов с целью улучшения качества продукта предохранения от слеживания снижения массы придания транспортабельности и т.д. В производственных условиях сушку проводят при атмосферном давлении или при вакууме периодически или непрерывно при различных способах подвода тепла к высушиваемому материалу. С одной стороны сушка является теплообменным процессом так как к высушиваемому материалу подводится тепло затрачиваемое на испарение влаги (часть тепла в виде теплосодержания влаги отдаётся окружающей среде) с другой стороны сушка - массообменный процесс так как влага из высушиваемого материала переходит в окружающую среду за счёт разности парциальных давлений водяных паров над поверхностью материала и в окружающем воздухе. Характер процесса сушки зависит от свойств и параметров высушиваемого материала и сушильного агента. [1].
Вследствие разнообразных условий сушки имеется много конструкций сушилок которые классифицируют по различным признакам.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки [2]
)конвективная сушка - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом в качестве которого обычно используется нагретый воздух или топочные газы;
)контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
)радиационная сушка - путём нагревания инфракрасными лучами;
)диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле высокой частоты;
)сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. [2].
В химической и других отраслях промышленности для сушки сыпучих различных материалов широко применяют барабанные сушилки. Такое положение объясняется тем что процесс протекает в них экономично благодаря возможности использования высоких температур газов при параллельном движении материала и агента сушки; достигается большая производительность единичного аппарата и кроме того они вполне надёжны в эксплуатации.
По принципу действия барабанные сушилки подразделяют на 3 группы [2]:
) сушилки прямого действия в которых сушильный агент непосредственного соприкасается с высушиваемым материалом
)сушилки непрямого действия в которых сушильный агент не соприкасается с материалом а всё необходимое тепло передаётся материалу через стенку;
)сушилки смешанного действия в которых сушильный агент передаёт материалу часть тепла через стенку а часть - путём непосредственного соприкосновения.
Наибольшее распространение имеют барабанные сушилки прямого действия.[3].
Технологическая часть.
В настоящее время всё более широкое распространение приобретают сушка топочными газами. Это объясняется тем что температура топочных газов значительно выше температуры воздуха нагреваемого перед сушкой. В результате влагопоглощающая способность газов во много раз больше влагопоглощающей способности воздуха. Обычно температура топочных газов превышает предельно-допустимую для высушиваемого материала и поэтому их разбавляют воздухом для получения сушильного агента с требуемой температурой.
Основной частью сушильной установки является вращающийся барабан 3 (pис.1) диаметром метра и длиной метров. На барабане имеются два бандажа 12 каждой из которых катится по двум роликам 14 укреплённым на металлической раме и зубчатый венец 13 служащий для приведения барабана во вращение от электродвигателя 15 через редуктор. Влажный материал (древесные опилки) из бункера 1поступает в сушилку пройдя предварительно ячейковый питатель 2 необходимый для обеспечения герметичности установки. Внутри барабана имеется подъёмно-лопастная насадка прикреплённая к стенке барабана. Назначение насадки - дать за один оборот барабана возможно большее число пересыпаний материала. При вращении барабана материал проходит вдоль сушилки причём продвижение частиц происходит во время их падения как за счёт наклона барабана так и вследствие откоса частиц потоком сушильного агента. Параллельно материалу в сушилку подаётся сушильный агент образующийся от сгорания природного газа в топке 4 и смешения топочных газов с воздухом в смесительной камере 5. Воздух в топку и смесительную камеру подаётся вентиляторами 6 и 7. транспортирование сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 11. при этом установка находится под небольшим разрежением что исключает утечку сушильного агента через неплотности установки. Высушиваемый материал с противоположного конца сушильного барабана поступает в промежуточный бункер 8 а из него на транспортирующее устройство 9. Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 10. Отсасывание газов из циклона производится вытяжным вентилятором 11. Температуру поступающих газов в сушилку газов измеряют термометром 16. Температуру газов уходящих из сушилки измеряют термометром 17 их влагосодержание - психрометром 18 а количество - при помощи расходомера 19. Частицы не улавливаемые циклоном задерживаются водой в мокром пылеуловителе 20 и насыщенный раствор с опилками поступает из отстойника 21 в сушильный барабан.
Рис. 1. Технологическая схема барабанной сушилки.
– бункер; 2 – ячейковый питатель; 3 – сушильный барабан; 4 – топка; 5 – смесительная камера; 6 7 – вентилятор; 8 – бункер высушенного материала; 9 – транспортное устройство; 10 – циклон; 11 – вытяжной вентилятор; 12 – бандаж; 13 – зубчатый венец; 14 – ролики; 15 – эл. двигатель; 16 17 – термометр; 18 – психрометр; 19 – расходомер.
В качестве топлива используется природный газ следующего состава [в % (об.)] CH4 – 916%; С2Н6 – 16%; С3Н8 – 08%; С4Н10 – 04%; С5Н10 – 02%; СО2 – 06%; N2 – 47%; Н2S – 01%.
Теоретическое количество сухого воздуха L0 затрачиваемого на сжигание 1 кг топлива равно: [4]
где составы горючих газов выражены в объёмных долях. Подставив соответствующие значения получим:
Для определения теплоты сгорания топлива воспользуемся характеристиками горения простых газов [10].
Характеристика горения простых газов.
C4H10+65O2=4CO2+5H2O
Количество тепла выделившегося при сжигании 1 м3 газа равно:
где - тепловой эффект реакции горения простого газа.
Плотность газообразного топлива ρm равна:
tT - температура топлива равная 200C;
молярный объём равный 224 м3кмоль;
То - термодинамическая температура равная 273 К.
Количество тепла выделяющегося при сжигании 1кг топлива:
Масса сухого газа подаваемого в сушильный барабан в расчёте на 1 кг сжигаемого топлива определяется общим коэффициентом избытка воздуха необходимого для сжигания топлива и разбавления топочных газов до температуры смеси .
Значение находим из уравнений материального и теплового балансов. Уравнение материального баланса:
где Lс.г. - масса сухих газов образующихся при сгорании 1 кг топлива; CmHn - массовая доля компонентов при сгорании которых образуется вода кгкг.
Уравнение теплового баланса:
где - общий коэффициент полезного действия учитывающий эффективность работы топки и потери тепла топкой в окружающую среду принимаемый равным 095;
- теплоёмкость газообразного топлива при =200С равная 134 кДжкг*К;
- энтальпия свежего воздуха равная 4153 кДжкг;
- энтальпия сухих газов кДжкг; ;
и - теплоёмкость и температура сухих газов;
= 10743кДжкгК = 4250С;
- влагосодержание свежего воздуха ( 000924 кгкг сухого воздуха) при температуре tо= 18 оС и относительной влажности = 72%;
- энтальпия водяных паров кДжкг;
- теплота испарения воды при температуре 0 оС равная 24931 кДжкг;
- средняя теплоёмкость водяных паров равная 197 кДж(кгК);
- температура водяных паров = 425 оС.
Решая совместно два уравнения получим:
(7) Пересчитаем компоненты топлива при сгорании которых образуется вода из объемных долей в массовые:
где CmHn - объёмная доля компонента в смеси;
Vм - молярный объём равный 224 мольл;
- плотность газообразного топлива;
То - абсолютная температура;
tТ - начальная температура топлива °С.
СН4 = 0916162732240727(273+20)= 08385;
С2Н6 = 0016302732240727(273+20)= 00275;
С3Н8 = 0008442732240727(273+20)= 00201;
С4Н10 = 0004582732240727(273+20)= 00133;
С5Н12 = 0002722732240727(273+20)= 00082;
Н2S = 0001342732240727(273+20)= 00019.
Количество влаги выделяющейся при сгорании 1 кг топлива равно:
Коэффициент избытка воздуха:
где Q - количество тепла выделяющееся при сжигании 1 кг топлива.
Общая удельная масса сухих газов получаемых при сжигании 1 кг топлива и набавлении топочных газов воздухом до температуры смеси 425oC равна:
Удельная масса водяных паров в газовой смеси при сжигании 1 кг топлива:
Влагосодержание газов на входе в сушилку x1 на 1 кг сухого воздуха равно:
Энтальпия газов на входе в сушилку:
По всему количеству вещества
где G1G2 - масса влажного и высушенного материалов кгс.
W - влага удалённая из материала во время сушки кгс.
По абсолютно сухому веществу в высушиваемом материале:
Уравнение внутреннего теплового баланса сушилки:
- разность между удельным расходом и приходом тепла непосредственно в сушильной камере;
С - теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре окружающей среды кДж( кгК); С=419 кДжкгК.
qдоп.. - дополнительный удельный подвод тепла в сушильную камеру кДжкг влаги;. qдоп. =0;
qT - удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами кДжкг влаги: qT =0;
qП - удельные потери тепла в окружающую среду кДжкг влаги;
qМ - удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом кДжкг влаги;
где см - теплоёмкость высушиваемого материала равная 272 кДжкг;
- температура материала на входе в сушилку °С;
GK - производительность сушилки по высушенному материалу;
QП. - тепловые потери в окружающую среду принимаем равными 10% от тепла QП.= 01Q6
Q6 - тепло вынесенное из сушилки с парами влаги испарившейся из материала.
in = 2493100Джкг +1970ДжкгК110°C = 2709800Джкг
Q6=00966кгс2709800Джкг=2617023 Джс [Вт]
Запишем уравнение рабочей линии сушки:
Для построения рабочей линии сушки необходимо знать координаты ( I = 56214
Для нахождения координат второй точки зададимся произвольным значением х и определим соответствующее значение I.
Пусть х =001кг влагикг сухого вещества тогда:
I=56214+(-45677)(001-00319) = 57214 кДжкг сухого воздух
Через две точки на диаграмме I – I1 и x; I
проводим линию сушки до пересечения с заданными конечными параметрами tK =110oC.
В точке пересечения линии сушки с изотермой tK находим параметры отработанного сушильного агента. Для построения изотермы tK нам необходимо знать координаты двух точек:
где t - температура сушильного агента.
Определим по I – x диаграмме состояния влажного воздуха tМ2 по конечным параметрам сушильного агента х2 и I2.
х2 = 01472 кг кг влаги
Расход сухого воздуха:
Расход тепла на сушку:
Расход топлива на сушку:
Объём сушильного пространства V складывается из объёма Vn необходимого для прогрева влажного материала до температуры при которой начинается интенсивное испарение влаги (до температуры мокрого термометра сушильного агента) и объёма Vc требуемого для проведения процесса испарения влаги то есть V=Vc+Vn. Объём сушильного пространства барабана может быть вычислен по модифицированному уравнению массопередачи:
где - средняя движущая сила массопередачи кг влагим3;
- объёмный коэффициент массопередачи 1с.
(при параллельном движении материала и сушильного агента).
Для барабанной сушилки коэффициент массопередачи может быть вычислен по эмпирическому уравнению:
где - средняя плотность сушильного агента кгм3;
с - теплоёмкость сушильного агента при средней температуре в барабане кДжкг*К;
- относительное заполнение барабана высушиваемым материалом %;
Рo - давление при котором осуществляется сушка Па;
Р - среднее парциальное давление водяных паров в сушильном барабане Па;
Уравнение справедливо для значений: n=15-5 обмин
В данном случае у нас древесные опилки с размерами dч = 065 мм и насыпной плотностью 230 кгм3 [5].
Принимаем скорость газов в барабане = 08 мс.
Плотность сушильного агента при средней температуре в барабане:
Принимаем частоту вращения барабана [4] n = 5 обмин. Для рассматриваемой конструкции сушильного барабана (степень заполнения барабана) [4]. Процесс сушки осуществляется при атмосферном давлении то есть
Парциальное давление водяных паров в газе определим по уравнению:
Тогда на входе в сушилку:
на выходе из сушилки:
Таким образом объёмный коэффициент массоотдачи равен:
Движущую силу массоотдачи определим:
где - движущая сила в начале процесса сушки кгм3;
- движущая сила в конце процесса сушки кгм3;
и - равновесное содержание влаги на входе в сушилку и на выходе из неё кгм3.
Средняя движущая сила и выраженная через единицы давления (Па) равна:
где и - давления насыщенных паров над влажным материалом в начале и в конце процесса сушки Па.
Значения и определяем по температуре мокрого термометра сушильного агента в начале (tм1) и в конце (tм2) процесса сушки. По диаграмме I - х [4] найдём tм1 = 6937оC tм2 = 6713°С; при этом
Объём сушильного барабана необходимый для измерения процесса испарения влаги без учёта объёма аппарата требуемого на прогрев влажного материала:
Объём сушилки необходимый для прогрева влажного материала находим по модифицированному уравнению теплопередачи:
где - расход тепла на нагрев материала до температуры tм1 кВт;
- объёмный коэффициент теплопередачи кВтм3К;
- средняя разность температур °С.
Объёмный коэффициент теплопередачи определим по эмпирическому уравнению [7]:
Для вычисления необходимо найти температуру сушильного агента tx до которой он охладится отдавая тепло на нагрев высушиваемого материала до tм1. Эту температуру можно определить из ypавнения теплового баланса:
Средняя разность температур равна:
Подставляем полученные данные в уравнение:
Общий объём сушильного барабана равен:
Далее по справочным данным [4] находим основные характеристики барабанной сушилки.
Выбираем барабанную сушилку №7450 ее основные характеристики представлены в табл. 2.
Характеристика барабанной сушилки.
Внутренний диаметр барабана м
Толщина стенок наружного цилиндра мм
Объем сушильного пространства м3
Частота вращения барабана обмин
Потребляемая мощность двигателя кВт
Определим действительную скорость газов в барабане:
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана (в м3с) равен:
где xср. – среднее содержание влаги в сушильном агенте кгкг сухого воздуха. Получим:
Тогда Действительная скорость газов отличается от принятой в расчёте менее чем на 15%.
Определим среднее время пребывания материала в сушилке:
Количество находящегося в сушилке материала равно:
Зная время пребывания рассчитываем угол наклона барабана:
Далее проверяем допустимую скорость газов исходя из условия что частицы высушиваемого материала наименьшего диаметра не должны уноситься потоком сушильного агента из барабана. Скорость уноса равную скорости свободного витания определим по уравнению:
где и - вязкость и плотность сушильного агента при средней температуре;
d - диаметр частиц материала d = 000065м;
- критерий Архимеда;
- плотность частиц высушенного материала.
Средняя плотность сушильного агента равна:
Тогда скорость уноса:
Рабочая скорость сушильного агента меньше скорости уноса частиц наименьшего размера (083109) поэтому расчет заканчиваем.
В результате проведённого расчёта барабанной сушки выбрана барабанная сушилка № 7450 (барабанные сушилки заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс») - со следующими характеристиками:
Объём сушильного пространства - 141 м3 внутренний диаметр барабана - 15 м длина барабана - 8 м частота вращения барабана - 5 обмин потребляемая мощность двигателя - 103 кВт число ячеек - 25толщина стенок наружного цилиндра - 10 мм общая масса - 136т.
Определена рабочая скорость сушильного агента (топочных газов) 083мс а также время пребывания материала в сушилке – 198397 с.
Определён расход сушильного агента:
Расход сухого воздуха - 06999 кгс.
Расход сухого газа - 08375 кгс.
Произведённые расчёты подтверждают правильность выбора оборудования и эффективность технологического процесса сушки.
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. М.: Машиностроение 1976. 376с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия 1973. 752с.
Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии - под редакцией Романкова П.Г. Л.: Химия 1970. 248с.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию - 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Химия 1991. 496с.
Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. П.: Химия 1987. 576с.
Кувшинский М.Н. Соболева А.Л. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности. М.: Высшая школа 1980. 223с.
Лыков M.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия 1970. 432с.
Рысин С.А. Справочник Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М.: Машиностроение 1964. 452с.
Журавлёв Б.А. Справочник мастера – сантехника. М.: Стройиздат 1981. 430с.
Левченко П. В.. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа 1968. 366с.

icon Корпус барабанной сушилки.cdw

Корпус барабанной сушилки.cdw
Техническая характеристика
Внутренний диаметр барабана 1
Объем сушильного пространства 14
Частота вращения барабана 5 обмин
Потребляемая мощность двигателя 5

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Корпус барабанной сушилки..cdw

Корпус барабанной сушилки..cdw
Схема распределения нагрузок
на фундаментпод приводом
План расположения отверстий под фундаментные болты и регулировочные винты (с учетом температурного удлинения)

icon сушилка(технологическая схема).cdw

сушилка(технологическая схема).cdw
Установка сушильная.
Технологическая схема
Бункер влажного материала
Бункер высушеного материала
Ленточный транспортёр
Условное обозначение

icon Пояснительная записка.doc

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА .
1. Материальный баланс
2. Определение параметров сушильного агента и расход теплоты
3. Определение размеров сушильного барабана
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ .
Процесс сушки заключается в удалении влаги из материалов с целью улучшения качества продукта предохранения от слеживания снижения массы придания транспортабельности и т.д. В производственных условиях сушку проводят при атмосферном давлении или при вакууме периодически или непрерывно при различных способах подвода тепла к высушиваемому материалу. С одной стороны сушка является теплообменным процессом так как к высушиваемому материалу подводится тепло затрачиваемое на испарение влаги (часть тепла в виде теплосодержания влаги отдаётся окружающей среде) с другой стороны сушка - массообменный процесс так как влага из высушиваемого материала переходит в окружающую среду за счёт разности парциальных давлений водяных паров над поверхностью материала и в окружающем воздухе. Характер процесса сушки зависит от свойств и параметров высушиваемого материала и сушильного агента. [1].
Вследствие разнообразных условий сушки имеется много конструкций сушилок которые классифицируют по различным признакам.
По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки [2]
)конвективная сушка - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом в качестве которого обычно используется нагретый воздух или топочные газы;
)контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
)радиационная сушка - путём нагревания инфракрасными лучами;
)диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле высокой частоты;
)сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. [2].
В химической и других отраслях промышленности для сушки сыпучих различных материалов широко применяют барабанные сушилки. Такое положение объясняется тем что процесс протекает в них экономично благодаря возможности использования высоких температур газов при параллельном движении материала и агента сушки; достигается большая производительность единичного аппарата и кроме того они вполне надёжны в эксплуатации.
По принципу действия барабанные сушилки подразделяют на 3 группы [2]:
) сушилки прямого действия в которых сушильный агент непосредственного соприкасается с высушиваемым материалом
)сушилки непрямого действия в которых сушильный агент не соприкасается с материалом а всё необходимое тепло передаётся материалу через стенку;
)сушилки смешанного действия в которых сушильный агент передаёт материалу часть тепла через стенку а часть - путём непосредственного соприкосновения.
Наибольшее распространение имеют барабанные сушилки прямого действия.[3].
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 8 подается во вращающий сушильный барабан 7. Параллельно материалу в сушилку направляется воздух нагретый в калорифере 9 насыщенный водяным паром. Высушенный материал с противоположенного конца сушильного барабана поступает на ленточный транспортер 6 и далее элеватором 5 подается в бункер в бункер готовой продукции 4 из которого отгружается потребителям.
Отработанный воздух перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 2. При необходимости проводится дополнительная очистка от пыли в рукавном фильтре 3 или мокрых пылеуловителях.
Рис. 1. Технологическая схема:
– бункер влажного материала; 2 – циклон; 3 – рукавный фильтр; 4 – бункер готовой продукции; 5 – элеватор; 6 – ленточный транспортер; 7 – сушильный барабан; 8 – питатель; 9 – калорифер; 10 - вентилятор
Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 10.
Установка автоматизирована. Целью системы управления является получение готового продукта заданной влажности при установленной производительности. Основными регулируемыми параметрами является: влажность готового продукта температура сушильного агента на входе в сушилку и расход влажного исходного материала.
Влажность готового продукта регулируется изменением расхода сушильного агента.
Для стабилизации температуры сушильного агента при помощи регулятора температуры изменяется подача пара в калорифер.
1 Материальный баланс.
Количество испаренной влаги [11]:
Количество исходного влажного материала [11]:
2 Определение параметров сушильного агента
и расход теплоты на сушку
Влагосодержание воздуха поступающего в калорифер дано по заданию и равно 001 кгкг.
Энтальпия наружного воздуха [11]:
где теплоемкость свежего воздуха ; теплоемкость пара ; температура свежего воздуха ºС; теплота парообразования при 0 ºС .
Энтальпия нагретого воздуха на входе в сушилку [11]:
где температура воздуха на входе в сушилку ºС.
Удельный расход теплоты на нагрев высушиваемого материала [11]:
где теплоемкость материала ; температуры материала в конце и начале сушилки ºС.
Температуру материала находим по уравнению:
методом итерации (метод последовательных приближений).
где А В и С – эмпирические коэффициенты зависящие от природы вещества соответственно равны 2347; 399067; 23393.
Принимаем температуру материала на выходе из сушилки
Потери тепла сушилкой в окружающую среду отнесенные к 1кг массы испаренной влаги принимаем
Изменение потенциала воздуха относительно испарившейся влаги [11]:
где теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре окружающей среды кДж( кгК); 419 кДжкгК.
Энтальпия пара при конечной температуре воздуха выходящего из сушилки [11]:
где конечная температура сушильного агента ºС.
Энтальпия влажного воздуха на выходе из сушилки [11]:
Конечное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки [11]:
Проверяем температуру материала на выходе по формуле (6)
- отклонение минимальное от принятой поэтому конечное влагосодержание воздуха не пересчитываем.
Расход воздуха [11]:
Расход теплоты в калорифере [11]:
Расход греющего пара на подогрев воздуха в калорифере [11]:
Принимаем что давление греющего пара 03 МПа при этом теплота парообразования равна 2171 .
3 Определение размеров сушильного барабана
Требуемый рабочий объем барабана определяем по формуле [11]:
где напряжение сушилки по влаги .
Отношение длины барабана к его длине должно быть равно . Принимаем .
Принимаем стандартную длину и диаметр барабана [4]:
. Коэффициент заполнения барабана принимаем .
Уточняем объем выбранного барабана [11]:
Уточняем напряжение барабана по испарившейся влаге [11]:
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана
Скорость воздуха в свободном сечении барабана [11]:
Проверяем допустимую скорость воздуха исходя из условий что частицы высушиваемого материала не должны уносится потоком воздуха из барабана.
Парциальное давление водяных паров в воздухе на выходе из барабана [11]:
Плотность воздуха на выходе из сушилки [11]:
Критерий Архимеда [4]:
где диаметр частиц м; плотность материала и воздуха при средней температуре ;ускорение свободного падения ; коэффициент динамической вязкости при средней температуре равный .
Рабочая скорость сушильного агента в сушилке 108 мс меньше чем скорость свободного витания частиц (скорость уноса) поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.
Время пребывания материала в сушилке [11]:
насыпная плотность материала .
Объем материала находящегося в барабане [11]:
Уточняем коэффициент заполнения барабана [11]:
что равно принятому в исходных данных.
Определяем частоту вращения барабана сушилки. Для принятой системы насадки принимаем коэффициенты m = 1 k = 07 угол наклона барабана 14 º.
Проверяем угол наклона барабана [11]:
что близко к принятому значению
В результате проведённого расчёта барабанной сушки выбрана барабанная сушилка (барабанные сушилки заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс») - со следующими характеристиками:
Объём сушильного пространства – 305 м3 внутренний диаметр барабана - 18 м длина барабана - 12 м частота вращения барабана – 181 обмин.
Определена рабочая скорость сушильного агента 108 мс а также время пребывания материала в сушилке – 6324 с.
Определён расход сушильного агента – 225 кгс.
Произведённые расчёты подтверждают правильность выбора оборудования и эффективность технологического процесса сушки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности. М.: Машиностроение 1976. 376с.
Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия 1973. 752с.
Руководство к практическим занятиям в лаборатории по процессам и аппаратам химической технологии - под редакцией Романкова П.Г. Л.: Химия 1970. 248с.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию - 2-е издание переработанное и дополненное. М.: Химия 1991. 496с.
Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. П.: Химия 1987. 576с.
Кувшинский М.Н. Соболева А.Л. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности. М.: Высшая школа 1980. 223с.
Лыков M.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия 1970. 432с.
Рысин С.А. Справочник Вентиляционные установки машиностроительных заводов. М.: Машиностроение 1964. 452с.
Журавлёв Б.А. Справочник мастера – сантехника. М.: Стройиздат 1981. 430с.
Левченко П. В.. Расчеты печей и сушил силикатной промышленности. М.: Высшая школа 1968. 366с.
Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. – Л.: Химия 1991. – 352 с. ил.

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 7 часов
up Наверх