2.6 Расчет тепловой изоляции барабана

Для уменьшения потерь теплоты в окружающую среду (и, следовательно, экономии энергетических ресурсов), а также с точки зрения трудовой гигиены (поддержание необходимой температуры в производственном помещении, являющейся частью показателей микроклимата рабочей зоны, устанавливаемых санитарными нормами для производственных помещений) и безопасности труда (предотвращение травматизма на рабочем месте, связанного с получением персоналом ожогов от нагретого до высокой температуры оборудования) применяют тепловую изоляцию сушильного барабана.

Тепловая изоляция барабанов сушилок, выпускаемых на заводе «Прогресс» осуществляется после установки аппаратуры заказчиком или привлекаемой им организацией. Изготовление тепловой изоляции барабана на заводе не предусматривается.

Потери тепла происходят за счет того, что внутренняя стенка сушильного барабана нагревается от сушильного агента при его движении по длине барабана. От внутренней стенки теплота передается теплопро­водностью через слой изоляции к внешней стенке (обшивке тепловой изоляции) и далее окружающему воздуху, рассеиваясь в пространстве. В основе расчета лежит необходимость максимально сократить потери теплоты в окружающую среду и не допустить чрезмерного нагрева обшивки изоляции.

2.6.1 Определение коэффициента теплоотдачи к внутренней стенке

Применимо к стадии теплопереноса от сушильного агента к внутренней стенке барабана для расчета коэффициента теплоотдачи рекомендуется зависимость:

2.6.2 Определение коэффициента теплоотдачи от внешней стенки

Определение коэффициента теплоотдачи от внешней стенки в окружающую среду было выполнено одновременно с определением потерь в окружающую среду. Данные и ход расчета приведены в соответствующей части пояснительной записки.

Вычисленный коэффициент теплоотдачи от внешней стенки составил:

2.6.3 Расчет необходимой толщины слоя изоляции

В качестве исходного используем уравнение:

Последним членом в уравнении можно пренебречь. В качестве изоляционного материала выбрали минеральную вату, т.к. она обладает достаточно низким коэффициентом теплопроводности [9, стр. 312, табл. 22.1], в отличие от стекловаты не рассыпается со временем, не создает в воздухе стеклянной пыли, меха­нически прочна и имеет низкую плотность (не утяжеляет значительно барабан). Минеральная вата поставляется в листах (матах) необходимой толщины, что обеспечивает быстрый и надежный монтаж тепловой изоляции.

,

где - на 5-10°C ниже средней температуры сушильного агента в барабане.

_{кДж/кгВл}

Толщина слоя изоляции:

мм

где q = 116 Вт/м выбирается из [3, стр. 18, табл.3]

Приняли с запасом толщину изоляции мм.

3 Расчет основных узлов и деталей барабана

Барабаны и другие узлы барабанной сушилки являются серийно выпускаемыми изделиями и их стандартные параметры приводятся в нормалях заводов-изготовителей. Так как в качестве стандартного выбрано оборудование, выпускаемое на заводе «Прогресс», то выбор всех узлов в данном курсовом проекте осуществлялся по нормалям этого завода.

К основным параметрам установки можно отнести угол наклона барабана и связанная с ним скорость вращения обеспечение необходимой скорости движения высушиваемого материала, мощность, затрачиваемую на вращение барабана.

Кроме того, проверочному расчету на прочность подлежат барабан и все опорные части, несущие нагрузку, крепежные элементы.

Остальное оборудование подбирается по нормалям завода «Прогресс» в соответствии с выбранным диаметром барабана. В курсовом проекте приводятся обозначения, принятые для стандартного оборудования завода «Прогресс».