Файл: 1. Технологическая схема установки и ее описание 8 Расчетная часть 12.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.04.2024

Просмотров: 10

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.





Содержание
Введение 3

1. Технологическая схема установки и ее описание 8

2. Расчетная часть 12

2.1. Материальный баланс 15

2.2. Определение параметров сушильного агента

и расход теплоты на сушку 15

2.3. Определение размеров сушильного барабана 16

3. Расчет и подбор вспомогательного оборудования

сушильной установки

3.1. Расчет и подбор циклона 15

3.2. Расчет и подбор калорифера 15

3.3. Подбор вентилятора 16

Заключение 24

Список использованных источников 25

Введение

Барабанные сушилки – аппараты непрерывного действия. Основной узел сушилки – цилиндрический сварной барабан, установленный на роликовых опорах с наклоном в сторону выгрузки продукта. Привод барабана – от электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу, зубчатый венец который установлен на барабане и закрыт защитным кожухом. В конструкции сушилки предусмотрены два упорных ролика, ограничивающие осевое смещение барабана.

В начальной по ходу продукта зоне барабана установлена приемно-винтовая насадка, за ней – лопастная, подъемно-лопастная или ячейковая.

Прямоточные сушилки устанавливаются с правым расположением привода. Противоточные – с левым. Правое или левое расположение привода, - это значит что привод максимально удален от горячего конца барабана, т.е. расположен ближе к опорно-упорной станции барабанной сушилки. Сушилки снабжаются камерами загрузки и выгрузки продукта.

Барабанные сушилки широко применяются в химической промышленности для сушки сыпучих, мелкокусковых и зернистых материалов. В таких сушилках тепло передается от сушильного агента непосредственно высушиваемому материалу внутри сушильного барабана, т.е. барабанные сушилки относятся к конвективным.

Барабанные сушилки отличаются высокой производительностью. Устанавливаются они либо в начале технологического процесса для предварительной подсушке сырья, либо в конце процесса для окончательной сушки готового продукта. В барабанных сушилках можно производить сушку топлива (бурый, каменный уголь, сланец, торф), глины, известняка, фосфоритов, марганцовых руд, бикарбоната натрия, аммиачной селитры, нитрата калия, пластических масс и т.д.

Выбор режима сушки зависит от свойств продукта. В качестве сушильного агента используется как топочные газы, так и воздух, предварительно нагретый в калориферной установке.


  1. Технологическая схема установки и ее описание


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:

1 – 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.

2. Расчетная часть
2.1 Материальный баланс
Количество испаренной влаги [11]:





Количество исходного влажного материала [11]:




2.2 Определение параметров сушильного агента и расход теплоты на сушку
Влагосодержание воздуха поступающего в калорифер дано по заданию и равно 0,01 кг/кг.

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.



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/( кг К); 4,19 кДж/кг К.



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 0,3 МПа, при этом теплота парообразования равна 2171 .
2.3 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 .

Тогда

Диаметр барабана:



Длина барабана:



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

влаге [11]:





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, .



Скорость витания



Рабочая скорость сушильного агента в сушилке 1,08 м/с меньше, чем скорость свободного витания частиц (скорость уноса) , поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.

Время пребывания материала в сушилке [11]:



насыпная плотность материала, .