Проэкт расчета сушилки, чертежи +пояснительная записка

Содержание

1. Введение

2. Обоснование выбора сушильной установки

3. Описание технологической схемы

4. Характеристика материала

5. Расчет сушильной установки (общая методика)

6. Материальный баланс

7. Определение расхода воздуха

8. Тепловой баланс

9. Расчет диаметра трубопроводов

10. Расчет дополнительного оборудования

11. Современное состояние вопроса

12. Список используемой литературы

Введение.

Многие продукты химической промышленности обрабатываются в дисперсном состоянии с применением какого-либо жидкого носителя (вода, органический растворитель или разбавитель). Для получения дисперсных продуктов в сухом виде применяют главным образом конвективную сушку во взвешенном состоянии, когда газ является не только теплоносителем, но и транспортирующим агентом. Сушилки со взвешенным слоем дисперсного материала составляют значительную часть аппаратов химической технологии. К ним относятся сушилки с кипящим слоем, пневматические, распылительные, аэрофонтанные, вихревые, барабанные. Отличительной чертой этих сушилок является более или менее равномерное распределение материала в газовом теплоносителе.

Современная тенденция развития химической промышленности характеризуется созданием как крупнотоннажных, так и малотоннажных производств с широким ассортиментом продукции. В этих условиях особое значение имеет точность расчетов при проектировании вновь создаваемых сушилок большой единичной мощности. В то же время тенденция к унификации и нормализации известных типов сушилок требует точной оценки их эффективности при сушке новых продуктов.

СУШКА - удаление жидкости (чаще всего влагиводы, реже иных жидкостей, например летучих органических растворителей) из веществ и материалов тепловыми способами. Осуществляется путем жидкости и отвода образовавшихся паров при подводе к высушиваемому материалу теплоты, чаще всего с помощью так называемых сушильных агентов (нагретый воздух, топочные газы и их смеси с воздухом, инертные газы, перегретый пар). Сушке подвергают влажные тела: твердыеколлоидные, зернистые, порошкообразные, кусковые, гранулированные, листовые, тканые и другие (эта группа высушиваемых материалов наиболее распространена); пастообразные; жидкиесуспензии, эмульсии, растворы.

Цель сушки, широко применяемой в производствах химико-лесного комплекса, сельском хозяйстве, пищевой промышленности, строительных материалов, кожевенной, легкой и других отраслях народного хозяйства, - улучшение качества веществ и материалов, подготовка их к переработке, использованию, транспортированию и хранению. Данный процесс часто является последней технологической операцией, предшествующей выпуску готового продукта. При этом жидкость предварительно удаляют более дешевыми механическими способами, окончательно-тепловыми.

Естественную сушку на открытом воздухе из-за значительной продолжительности используют крайне редко и главным образом в районах с теплым климатом. В химических производствах применяют, как правило, искусственную сушку, проводимую в специальных сушильных установках, в состав которых входят: сушильный аппарат, или сушилка, где непосредственно протекает процесс; вспомогательное оборудование-теплообменные аппараты (калориферы), тягодутьевое устройство (вентилятор, воздуходувка) и система пылеочистки, используемая для нагревания сушильного агента, пропускания его через сушилку и отделения от высушенного продукта.

Сушка – один из самых энергоемких процессов, поэтому в области техники сушки экономия энергетических ресурсов проблема актуальная. Создание высокоэффективных и экономичных типовых аппаратов и установок позволит значительно снизить энергоемкость сушки. Для разработки таких аппаратов и установок необходимы методы комплексного анализа влажных материалов и их классификация как объектов сушки.

Обоснование выбора сушильной установки.

Выбор сушилок зависит от ряда факторов. К ним относятся: время С., агрегатное состояние, допускаемая температура нагрева, взрыво и пожароопасность, токсичность, усадка, загрязнение и другие свойства высушиваемого материала; требования к равномерности сушки; требования к системе пылеулавливания и так далее. При выборе следует отдавать предпочтение сушилкам непрерывного действия; сушка топочными газами экономичнее воздушной сушки., однако не всегда возможна из-за загрязнения материала. Если при взаимодействии высушиваемого материала с влагой не образуется кислая или щелочная среда, то сушилки, чаще крупногабаритные, следует выполнять из обыкновенной стали, в противном случае-из нержавеющей стали, иногда из титана.

Выбор сушилок связан с проблемой классификации материалов. В настоящее время разрабатывается такая классификация, которая позволила бы быстро оценивать кинетику и выбирать наиболее рациональный тип сушилки. Пример-классификация капиллярно-пористых материалов. В соответствии с ней влажные материалы дифференцируют по внутренней структуре, а за ее характеристику принимают критический диаметр пор dкр, т.е. диаметр наиболее тонких пор, из которых требуется удалить влагу до достижения конечного влагосодержания; параметр dкр позволяет оценить тс и выбрать экономически целесообразный сушильный аппарат.

Промышленные сушилки.

В соответствии с многообразием высушиваемых материалов, их свойств и условий обработки конструкции сушилок также очень разнообразны и отличаются:

1. по способу подвода теплоты (конвективные, контактные, специальные);

2. по виду сушильного агента (воздушные, газовые, паровые);

3. по давлению в сушильной камере (атмосферные, вакуумные);

4. по способу организации процесса (периодическик или непрерывного действия);

5. по взаимному направлению движения высушиваемого материала и сушильного агента (в конвективных аппаратахпрямоток, противоток, перекрестный ток);

6. по состоянию слоя влажного материала в аппарате (с неподвижным, движущимся или взвешенным слоем).

Ниже рассмотрены применяемые в химических производствах сушилки, которые объединены по способу подвода теплоты.

При существенном уменьшении в процессе сушки массы частиц дисперсного материала применяются режимы свободного фонтанирования и проходящего кипящего слоя. Среди этих сушилок наиболее распространены пневматические, вихревые камеры, аппараты с кипящим и фонтанирующим слоем, вибрационные.

Пневматические сушилки.

Пневматические сушилки (рис. 5) представляют собой одну или несколько последовательн

о соединенных вертикальных труб длиной 1520 м. В них через питатель подается влажный материал и вентилятором снизу нагнетается воздух, нагретый в калорифере. Материал увлекается потоком воздуха, движущимся со скоростью 1525 м/с. В циклоне сухой материал отделяется от воздуха и удаляется через разгрузочное устройство; воздух через фильтр выводится в атмосферу. Для активизации режима сушки в трубы-сушилки вставляют турбулизаторы (расширители, отклоняющие пластины, завихрители и т.п.). Вследствие кратковременности контакта (1-5 с) такие сушилки пригодны для обработки термически нестойких материалов даже при высокой температуре сушильного агента; их отличают также компактность, простота конструкции, но одновременно повышенные расходы электроэнергии и теплоты (до 8,4 кДж/кг влаги).

Вихревые сушильные камеры наиболее интересные представители аппаратов с закрученными потоками сушильного агента. Эти камеры представляют собой дисковые аппараты, напоминающие центробежный вентилятор с тангенциальным подводом теплоносителя. Влажный сыпучий или волокнистый материал загружается питателем через боковую часть камеры и под действием газовых струй закручивается, образуя в аппарате кольцевой вращающийся слой. Скорость истечения газа 5080 м/с, время пребывания в камере материала 1020 с и 2-3 мин для частиц размером соответственно 0,10,2 и 3-4 мм.