• RU
  • icon На проверке: 33
Меню

Курсовой по теме "барабанная сушилка"

  • Добавлен: 19.12.2019
  • Размер: 1 MB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

курсовой проект по теме "барабанная сушилка" в производстве минеральных удобрений

Состав проекта

icon
icon сушка (А4).doc
icon сушка 1.grs
icon сушка.grs
icon 16.01.07.doc
icon Б.К.Б.ПиАХТ.grs
icon Б.К.Б.ПиАХТ.Ч1.1.grs
icon Б.К.Б.ПиАХТ.Ч1.2.grs
icon Б.К.Б.ПиАХТ.эскиз.grs
icon Ведомость(печать)1.grs
icon Ксюша.doc
icon Курсовой по ПиАХТ Ф-Ф.doc
icon ПиАХТ.Чертеж.grb
icon спецификация(печать)1.grs

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Курсовой по ПиАХТ Ф-Ф.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет: Технологический
по дисциплине: ПиАХТ
На тему: Барабанная сушильная установка
КП ПиАХТ МД-031 00.00.00 ПЗ
(подпись) специальности 240801
«К защите» Защита принята с оценкой
Введение1 Описание технологической схемы
Краткая характеристика рабочего вещества
Обзор и анализ существующих конструкций оборудования
1 Пневматическая сушилка
2 Распылительные сушильные установки
3 Сушилка с псевдоожиженным слоем зернистого материала
Расчет барабанной сушильной установки
1 Определение количества испаряемой влаги
2 Нахождение параметров воздуха
3 Определение тепловых потерь
4 Построение действительного процесса на Jd-диаграмме
5 Определение расходов воздуха тепла
6 Определение основных размеров барабана
7 Определение продолжительности сушки
8 Определение числа оборотов барабана
Список использованных источников
Описание технологической схемы
Схема технологическая – это форма технологической документации в которой записан весь процесс обработки изделия указаны операции и их составные части материалы производственное оборудование и технологические режимы необходимые для изготовления изделия.
На рисунке 1.1 изображена технологическая схема барабанной сушильной установки.
Рисунок 1.1 – Схема технологическая
В барабанной сушилке производится обдув влажного материала разгоряченными и сухими топочными газами после чего высушенный материал выходит из
технологического процесса. Недостаточно высушенный материал возвращается обратно в систему пройдя следующий цикл: циклон мокрый пылеуловитель отстойник барабанная сушилка.
Количество влаги W удаляемое в процессе сушки при изменении влажности материала от W1 до W2 (в процентах от общей массы) определяется по формуле
где G – производительность по влажному материалу кгс.
Из таблицы 24 (см. методические указания) для Нижнего Новгорода берется температура to = –122 oC и относительная влажность φо = 89 % атмосферного воздуха. По этим данным на Jd-диаграмме наносится точка А характеризующая состояние атмосферного воздуха и из диаграммы определяются влагосодержание dо = 0001 кгкг и энтальпия Jо = –9 кДжкг.
Из точки А проводится линия постоянного влагосодержания dо = 0001 кгкг до пересечения с изотермой t в точке В. Температура t1 находится из таблиц как предельная для данного материала температура сушильного агента. Из точки В проводится линия постоянной энтальпии J1 = 128 кДжкг (линия теоретического процесса) до пересечения с изотермой t2 = 65 оС соответствующей температуре воздуха на выходе из сушилки (точка С’). Влагосодержание для этой точки – d’2 = = 0023 кгкг.
а) Удельные тепловые потери на нагревание материала:
G2 – количество высушенного материала кгс;
С – удельная теплоемкость высушенного материала Дж(кгК). Величина С определяется с учетом влажности материала на выходе из сушилки по формуле
где СВ 4230 – удельная теплоемкость воды Дж(кгК);
ССМ = 1380 – удельная теплоемкость абсолютно сухого материала Дж(кгК);
пред = 55 – максимальная температура нагрева материала оС; берется из таблиц.
б) Удельно тепловые потери в окружающую среду
Величина этих потерь принимается в размере 4÷6 % от тепла затрачиваемого в теоретической сушилке:
qп = (004÷006)qт = 00562272727 = 3113636 Джкг
qт – удельный расход тепла в теоретической сушилке Джкг;
J0 J1 – энтальпия воздуха в точках А и В Джкг;
do d'2 – влагосодержание воздуха в точках А и С' гкг.
Вычислить степень покрытия тепловых потерь.
Δ = 1Св – (qм + qп) = 234230 – (1477088417 + 3113636) = = –1691162017 Джкг
Св – удельная теплоемкость воды Дж(кгК).
Определяется соотношение масштабов диаграммы
Мd – число единиц влагосодержания в 1 мм диаграммы гкг.
На линии Вс’ теоретического процесса берется произвольная точка е измеряется расстояние ef до линии АВ в миллиметрах и вычисляется отрезок еЕ по формуле
В зависимости от знака Δ отрезок еЕ может получиться отрицательным или положительным. Если Δ 0 – отрезок еЕ откладывается вниз от точки е если Δ > > 0 – вверх. Через точки В и Е проводится линия действительного процесса до пересечения с изотермой t2 в точке С. По точке С находятся параметры J2 = 106 d2 = 0015 отработанного воздуха.
Удельный расход воздуха
Полный расход воздуха
L = lW = 7142860069 = 49286 кгс.
Удельный расход тепла
q = l(J2 – Jo) + qм + qп – Св1 =714286(106 + 9) + 1477088417 + + 3113636 – 423023 = 16993763 Джкг.
Q = qW = 169937630069 = 1172569 Вт.
Диаметр барабана вычисляется по формуле
Где Vв – секундный объем воздуха на выходе из сушки м3с.
Для окончательного выбора диаметра барабана рекомендуется пользоваться следующими нормами Главхиммаша:
Vб – объем барабана м3;
А – напряжение объема барабана по влаге кгм3ч принимается из таблиц в зависимости от свойств высушиваемого материала;
F – площадь сечения барабана м2.
По нормалям отношение LбD должно находиться в пределах 35÷7.
Уточняется скорость воздуха:
Скорость воздуха не должна превышать максимальную величину указанную в таблице 25.
ρ – средняя насыпная плотность материала кгм3;
– степень заполнения барабана;
Gср – средняя масса материала проходящего через барабан кгс;
а – коэффициент зависящий от диаметра и конструкции барабана; для распределительной насадки величина а берется из таблицы α – угол наклона барабана о.
Сушка — термодинамический диффузионный процесс удаления жидкости из твердых материалов путем ее испарения. Аппараты для осуществления процесса сушки называются сушилками.
Испарение жидкости из твердого материала может происходить при различных температурах однако если парциальное давление паров жидкости в порах материала выше равновесного давления в окружающей среде то для ускорения процесса сушки подводится тепло. В зависимости от способа подвода тепла для испарения жидкости и способа удаления образовавшихся паров различают следующие методы сушки:
газовая (конвективная) сушка характеризующаяся непосредственным контактом высушиваемого материала с потоком нагретого газа (воздух топочные газы азот и т.п.) который сообщает тепло одновременно поглощая и унося с собой образовавшиеся пары;
контактная (кондуктивная) сушка при которой тепло сообщается высушиваемому материалу каким-либо теплоносителем действующим через поверхность нагрева чаще всего используется насыщенный водяной пар который при этом конденсируется. При контакте с поверхностью теплообмена (плоская стенка трубный пучок и т.п.) высушиваемый материал нагревается. Испарившаяся жидкость уходит из материала в виде паров (например пары растворителя) которые удаляются из сушилки и могут быть направлены на конденсацию и затем возвращены в технологический цикл. В контактных сушилках часто создают вакуум что позволяет ускорить процесс сушки и проводить его при меньшей температуре высушиваемого материала т.е. при увеличенной разности температур между теплоносителем и высушиваемым материалом;
радиационная сушка реализуемая путем передачи тепла инфракрасным излучением. Этот способ используют для высушивания тонколи-
стовых материалов и лаковых покрытий;
диэлектрическая сушка при которой материал высушивается в поле тока высокой частоты. Такой способ применяется для сушки толстолистовых материалов он позволяет регулировать температуру не только на его поверхности но и в глубине материала;
сублимационная сушка при которой влага из предварительно замороженного состояния минуя жидкое переходит в парообразное состояние. Процесс осуществляется при глубоком вакууме и низких температурах.
В процессах нефтегазопереработки наиболее часто приходится иметь дело с газовой сушкой влажных материалов нагретым воздухом или горячими дымовыми газами и контактной сушкой поэтому дальнейшее изложение материала ведется применительно к этим случаям сушки. Рассмотренные далее основные закономерности могут быть применены и при удалении других жидкостей из твердых материалов.
В данной главе не рассмотрены также некоторые специальные случаи удаления влаги из газов и жидкостей на практике называемые "осушкой" поскольку они представляют другие процессы: абсорбцию (осушка газов растворами диэтиленгликоля и триэтиленгликоля); адсорбцию (осушка газов силикагелем); центробежное или электрическое осаждение капель воды (осушка масел).
Аммоний — соединение 1 атома азота с 4 атомами водорода — NH 4 с несомненностью до сих пор еще не полученное в свободном состоянии; существование его однако необходимо принять так как есть множество тел строение которых требует допущения подобного рода атомной группировки. Во всех этих соединениях аммоний является совершенно аналогичным металлам и может быть рассматриваем как сложный металл. В соединении с ртутью в виде аммониевой амальгамы он получается при обработке амальгамы натрия раствором хлористого аммония или при электролизе этого последнего причем отрицательный полюс погружают в ртуть. Такая амальгама содержащая около 01 процента аммония представляет мягкую как застывшее масло губчатую массу при сильном охлаждении затвердевающую в кристаллы и распадающуюся при обыкновенной температуре на ртуть водород и аммиак лишь только ее выключить из сферы действия тока; при этом на два объема аммиака освобождается один объем водорода. К соединениям аммония проще всего перейти от аммиака рассматривая водный раствор его как гидрат аммония:
NH3 + Н-ОН = NH 4 ОН.
Гидрат аммония совершенно аналогичен гидрату калия (т. е. едкому кали): представляет подобно этому последнему сильную щелочь дает с кислотами соли по своим свойствам совершенно подобные солям калия и отличающиеся от них только тем что выделенное из аммонийных солей основание распадается на аммиак и воду. Следующее сопоставление соответственных соединений достаточно указывает на взаимные соотношения:
NH4 ОН гидрат аммония
KSH сульфгидрат калия
NH4 SH сульфгидрат аммония
K Сl хлористый калий
NH4 Cl хлористый аммоний
NH4ONO2 азотнокислый
С 2 Н 3K О 2 уксуснокислый
C2H3(NH4)O2 уксуснокислый
K2SO4 сернокислый калий
(NH4)2SO4 сернокислый
K2PtCl6 хлороплатинат
(NH4)2PtCl6 хлороплатинат
Подобно тому как гидрат окиси аммония образуется через прямое соединение аммиака с элементами воды точно так же аммонийные соли происходят при непосредственном соединении аммиака с кислотами; так например хлористый аммоний из соляной кислоты и аммиака:
а сернокислый аммоний из аммиака и серной кислоты:
SO2 (ОН) 2 + 2NH3 = SO2(ONH4)2.
Иначе реагирует аммиак с ангидридами кислот. При этом точно так же образуются аммонийные соли но не той кислоты которая участвовала в реакции а особой аминовой кислоты причем две частицы аммиака распределяются так что образуют две атомных группы: NH 2 и NH 4 из которых первая обусловливает строение и особый характер новой кислоты тогда как последняя входит в состав ее в виде аммонийной группы; таким образом одна частица угольного ангидрида дает с двумя частицами аммиака одну частицу карбаминовокислого аммония:
СОО + 2NH 3 = (CONH2)ONH4.
Для сушки мелкодисперсных кристаллических и волокнистых материалов применяются сушилки обеспечивающие относительно небольшое время пребывания материала в зоне сушки (сушилки мгновенного действия). В аппаратах подобного типа (рисунок 3.1) высушиваемый материал подается в трубу через которую с большой скоростью проходит поток горячего газа (воздуха). Газ подхватывает влажный материал и выносит его из сушилки в циклон. В этих сушилках удаляется в основном поверхностная влага.
Главная часть сушилки — вертикальная труба 2 высотой 10 — 20 м в которой зернистый материал сушится во время полета во взвешенном состоянии. Влажный материал из бункера 7 дозатором 8 подается в трубу 2 питателем 1. Снизу в трубу вентилятором 10 через подогреватель 9 нагнетается горячий воздух. Скорость движения воздуха в трубе должна быть выше скорости витания частиц высушиваемого материала (обычно от 10 до 40 мс). Через несколько секунд материал достигает сборника 3 уже высушенным и затем отделяется от транспортирующего воздуха в циклоне 5. Из бункера циклона высушенный материал выводится из системы с помощью выгружателя 6. Мелкая пыль улавливается в рукавном фильтре 4.
Напряжение объема трубы по влаге в таких сушилках составляет около 400 кг(м3ч) расход тепла — 5000 кДжкг влаги а относительный расход высушиваемого материала составляет 8 + 20 кг на 1 кг воздуха.
Рисунок 3.1 – Схема пневматической сушилки: 1 – питатель;
– сушильная труба; 3 – сборник; 4 – фильтр; 5 – циклон;
– выгружатель; 7 – бункер влажного материала; 8 – дозатор;
– воздухоподогреватель; 10 – вентилятор.
2 Распылительные сушильные установки
Распылительные сушильные установки предназначены для сушки растворов и суспензий и обеспечивают интенсивное удаление влаги при кратковременном пребывании продукта в зоне теплового воздействия.
Продукт получаемый из распылительной сушилки как правило порошкообразный не требует дополнительного измельчения хорошо растворяется на последующих стадиях переработки.
Распылительная сушильная камера представляет собой цилиндрическую камеру с коническим днищем. В верхней части камеры установлен центробежный распылитель (для сушилок типа РЦ) или пневматические
форсунки (для сушилок типа РФ). В качестве теплоносителя используется воздух или смесь топочных газов с воздухом.
На рисунке 3.2 представлена схема установки оснащенной сушилкой с центробежным распылителем.
Рисунок 3.2 – Распылительная сушильная установка:
– печь; 2 – вентилятор; 3 – винтовой насос-дозатор; 4 – центробежный распылитель; 5 – сушильная камера; 6 – дымосос; 7 – циклон; 8 – шлюзовой питатель. Потоки: 1 – газ; II – воздух; III – сходный продукт; IV – смесь паров влаги и теплоносителя; V – готовый продукт
Исходный продукт подается винтовым насосом-дозатором 3 на диск центробежного распылителя 4 диспергируется в объем сушильной камеры и высушивается смесью топочных газов с воздухом поступающим из печи 1. Конструкция дисков центробежного распылителя различна в зависимости от свойств продукта и условий сушки. Для сушки абразивных материалов с целью повышения износостойкости рабочие элементы дисков выполняются с защитными покрытиями из специальных материалов.
Основная часть высушенного продукта выводится из сушильной камеры 5 шлюзовым питателем 8 установленным в центре конического днища. Отработанный теплоноситель содержащий мелкую фракцию готового продукта отводится из сушилки в группу циклонов 7 где происходит отделение порошка от теплоносителя. Продукт выгружается из циклонов шлюзовым питателем а теплоноситель дымососом 6 выбрасывается в атмосферу.
Диаметр сушильной камеры достигает 125 м а производительность по исходному продукту – 32000 кгч.
3 Сушилка с псевдоожиженным слоем зернистого материала
При псевдоожижении слоя зернистого материала резко возрастают скорости процессов связанных с переносом тепла и вещества. Это дает возможность уменьшить продолжительность сушки и обеспечить сушку больших потоков зернистого материала.
В сушилках с кипящим слоем обычно сушат материал размеры частиц которого не превышают 5 мм. В качестве сушильного агента используются горячий воздух дымовые газы горячие инертные газы.
Псевдоожиженный слой может быть создан также за счет другого инертного материала с которым контактирует высушиваемый материал в токе горячего сушильного агента. В этом случае высушенный материал обычно выводится с сушильным агентом через циклоны.
На рисунке 3.3 приведена схема аппарата для сушки суспензий и растворов в псевдоожиженном слое инертного носителя.
Рис. Х-18. Схема сушильной установки с псевдоожиженным слоем инертного носителя:
- камера сгорания природного газа; 2 - воздуходувка; 3 - сушилка; 4 - питатель; 5 -теплообменник; 6 - ресивер; 7 - компрессор; 8 - рукавный фильтр; 9 - двойной пылевой затвор. Потоки: I - природный газ; II - воздух; III - суспензия; IV - вода; V - сжатый воздух; VI — водяной пар; VII — конденсат; VI11 — смесь теплоносителя и паров влаги; IX — готовый продукт
Исходный продукт питателем 4 подается в пневматическую форсунку установленную в сушилке. Распыл осуществляется форсункой при помощи сжатого воздуха предварительно нагретого в теплообменнике 5. Продукт напыляется на инертный теплоноситель (крошка фторопласта или другой материал) предварительно загруженный в сушилку и приведенный в псевдоожиженное состояние топочными газами получаемыми в камере сгорания природного газа 1.
Высушенный продукт отделяется от гранул в результате соударении и вместе с теплоносителем поступает в рукавный фильтр 8 где отделяется от теплоносителя и через двойной пылевой затвор Э выводятся с установки. После
очистки в фильтрах отработанный теплоноситель выбрасывается в атмосферу.
Для регенерации фильтровальных рукавов применяется обратная продувка воздухом вод давлением 004+006 МПа подаваемым компрессором 7 через ресивер 6.
Список использованных источников
up Наверх