- •Введение
- •1 Классификация и конструкция сушилок
- •1.2 Обоснование выбора метода сушки
- •2 Тепловой расчет процесса сушки
- •2.4.2 Определение потерь в окружающую среду
- •2.1 Расчет общего количества удаляемой влаги
- •2.2 Расчет размеров сушильного барабана
- •2.3 Определение параметров сушильного агента
- •2.4 Построение рабочей линии реального процесса
- •2.4.1 Определение потерь с материалом
- •КДж/кгВл
- •2.4.3 Определение параметров конечной точки с учетом потерь
- •2.5 Расчет скорости движения воздуха
- •2.5.1 Определение расхода воздуха через сушилку
- •2.5.2 Расчет скорости движения воздуха в сушилке
- •2.5.3 Расчет скорости уноса частиц основной фракции
- •2.6 Расчет тепловой изоляции барабана
- •2.6.1 Определение коэффициента теплоотдачи к внутренней стенке
- •2.6.2 Определение коэффициента теплоотдачи от внешней стенки
- •2.6.3 Расчет необходимой толщины слоя изоляции
- •3 Расчет основных узлов и деталей барабана
- •3.1 Расчет угла наклона барабана
- •3.2 Расчет нагрузки на опоры барабана
- •3.3 Расчет мощности на вращение барабана
- •3.4 Выбор и расчет бандажей и опорных роликов
- •4. Расчет и выбор вспомогательного оборудования
- •4.1 Расчет калориферной установки
- •Данные для расчета калориферной установки
- •Выбор схем калориферной установки
- •Выбор калориферов по массовой скорости воздуха
- •Расчет требуемых площадей теплообмена
- •Расчет параметров калориферных установок
- •4.2 Расчет и подбор конденсатоотводчиков
- •Расчет количества конденсата после калориферов
- •Расчет параметров конденсатоотводчиков
- •4.3 Расчет и выбор транспортирующего устройства
- •4.4 Расчет циклона
- •4.5 Расчет вентилятора
- •4.5.1 Расчет диаметра трубопровода
- •4.6 Выбор электрофильтра
- •Список использованных источников
КДж/кгВл
2.4.3 Определение параметров конечной точки с учетом потерь
Определили суммарные потери теплоты в ходе процесса с учетом того, что потерь с транспортирующими устройствами и дополнительного подвода теплоты в сушильном барабане нет:
кДж/кгАсв
Линию
процесса построили исходя из соображений
теплового баланса, найдя вспомогательную
точку с произвольным значением
влагосодержания
.
Для данного влагосодержания определили
энтальпию уходящего воздуха по
преобразованному основному уравнению
статики сушки:
кДж/кгАСВ
По полученной вспомогательной точке нашли линию реального процесса. По ее пересечению с изотермой t = 70°С определили точку конца реального процесса.
Параметры воздуха на выходе из сушилки определили по диаграмме Рамзина:
Точка |
t, °C |
ф, % |
х кг вл./кг св |
I, кДж/кг св |
0 |
17,6 |
78 |
0,0103 |
42 |
А (1) |
130 |
<5 |
0,0103 |
162 |
Вреал (2) |
70 |
17 |
0,0328 |
152 |
2.5 Расчет скорости движения воздуха
Расчет скорости движения воздуха в сушилке необходим для проверки возможности уноса основной фракции частиц высушиваемого материала сушильным агентом, что является недопустимым.
2.5.1 Определение расхода воздуха через сушилку
Определим удельный расход воздуха в реальной сушилке:
кгАСВ/кгВл
Массовый расход воздуха:
кгАСВ/сек
Определим удельный объем отработанного воздуха при давлении
:
,
где
Rв
= 287
- газовая постоянная воздуха;
м3/кгАСВ
Найдем объемный расход воздуха через аппарат:
2.5.2 Расчет скорости движения воздуха в сушилке
Приняли
коэффициент заполнения сушилки
материалом, показывающий долю поперечного
сечения барабана, занятую материалом,
в пределах, рекомендуемых в литературе
Толщину
стенки барабана по нормалям завода
«Прогресс» для ранее выбранного диаметра
барабана взяли равной
м
Определили внутренний диаметр барабана:
м
Найдем скорость движения сушильного агента в барабане:
ю
Определили
величину насыпного веса (кажущейся
плотности) высушиваемого материала
кг/м3.
Размер основной фракции частиц материала
согласно заданию на проектирование
составляет
.
Для данных условий по [1, стр.13, табл.3.1]
рекомендованная скорость движения
сушильного агента лежит в пределах
.
Рассчитанная скорость движения сушильного
агента лежит в рекомендованных пределах.
2.5.3 Расчет скорости уноса частиц основной фракции
Определим среднюю температуру сушильного агента в барабане как среднее арифметическое температуры воздуха на входе и выходе из сушилки:
Для
данной температуры в барабане по
номограмме [1, стр.530, рис.VI]
коэффициент динамической вязкости
воздуха:
мПа*c
Среднее влагосодержание воздуха в сушилке составляет:
кгВЛ/кгАСВ
Среднее парциальное давление водяных паров в сушилке определим по уравнению:
,
где M асв = 29 кг/кмоль – молярная масса воздуха,
M в = 18 кг/кмоль – молярная масса воды.
Па
Вычислим плотность воздуха при средней температуре в сушильном барабане:
,
где
- мольный объем при стандартных условиях,
T0
= 273,15 K
– стандартная температура.
кг/м3
Найдем коэффициент кинематической вязкости воздуха:
кг/м3
Вычислим критерий Архимеда по [4, стр.28]:
,
где
- ускорение свободного падения,
кг/м3-
плотность высушиваемого материала.
Скорость уноса основной фракции частиц высушиваемого материала определим по формуле Тодеса [4, стр.235, ф.(2.72)]:
Скорость уноса основной фракции частиц материала больше скорости движения сушильного агента в барабане. Уноса основной фракции материала быть не должно.
