1.Материальный баланс сушки

Количество испаряемой влаги определяется по формуле:

W = G₂( )/(1- ) (1)

W =2*(5-0.5)/(100-5)= 0.095

Количество исходного влажного материала:

G₁=2+0,095 = 2,095 кг/с

2. Определение параметра сушильного агента воздуха и расхода теплоты на сушку.

Давление насыщенного водяного пара при t₀=8^o составляет р=0,965 кПа

Влагосодержание воздуха, поступающего в калорифер

х_о=0,622*0,765*0,965/(99,3-0,765*0,965)=0,0047 кг/с

Энтальпия наружного воздуха

I_o= (1.01+1.97*0.0047)6.3+2493*0.0047=18.1 кДж/кг.

Энтальпия нагретого воздуха на входе в сушилку (после калорифера)

I₁=(1,01+1,97*0,0047)120+2493*0,0047=134 кДж/кг.

Удельный расход теплоты на нагрев высушиваемого материала определяется по формуле

g_м= 2*1,64(55-35)/0,0047=13957 кДж/кг

Энтальпия пара при конечной температуре воздуха, выходящего из сушилки

I_пк=2493+1,97*60=2613 кДж/кг

Энтальпия влажного воздуха на выходе из сушилки

I₂= (1,01*60(-13937,85)+2613[0.0047(-13937.85)-134])/(-13937.85-2613)= 83кДж

Конечное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки определяется по формуле

х_к= [(83-134)/(-13937,85)]+0,0047=0,009кг/с

Расход воздуха

L= 0,094/(0,009-0,0047)=2,18кг/с

Расход теплоты в калорифере

Q_кол=2,18(134-18,1)=252,66Расход греющего пара на подогрев воздуха в калорифере

G_г.б.=252,66/2171=0,12 кг/с

3. Определение размеров сушильного барабана

Требуемый рабочий объем барабана определяется по формуле

V_б=169,2/11=15,38 м³

Отношение длины барабана к его диаметру должно быть равно L/D=5.

Тогда V_б=0,785D²*5D=3.925D³

Диаметр барабана

D=15,38/3,925^0,333=1,58 м.

L=2*5=10 м.

Принимаем по ОСТ 26-01-437-78 сушильный барабан диаметром D=1600 мм и длиной L=8000 мм, исполнение I.

Уточняем объем выбранного барабана

V_б=3,14*1,6²*10/4=20,09Уточняем напряжение барабана по испарившейся влаге

А_v=169,2/20,09=11,53 кг/(м³*ч)

Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана определятся по формуле

V= 2.18*22.4*((273+60)/273)(1/29+0.009/18)=2.1 м³/с

Скорость воздуха в свободном сечении барабана может быть определена по формуле

w=2.1/[0,785*1,6²(1-0,15-0,05)]=1,31 м/с

Порцианальное давление водяных паров в воздухе на выходе из барабана

р=((0,009/18)*1000*99,3)/1/29+0,009/18=1439 Па

Плотность воздуха по выходе из сушилки

Р_ср=[29(99300-1439)+18*1439]*(273/(22.4*99300(273+60)))=1.047 кг/м³

Критерий Архимеда

A_r=(0.3*10^-3)³1750*1.047*9.8/(0.02-10^-3)²=1212

Скорость витания:

w_вит=

Рабочая скорость сушильного агента в сушилке 1,31 м/с меньше, чем скорость свободного витания частиц(скорость уноса) = 2,03 м/с, поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.

Время пребывания материала в сушилке определяем по формуле

Объем материала, находящегося в барабане

V_м=(1,297+2)1896/(2*800)=3,1 м³

Уточним коэффициент заполнения барабана сушилки материалом:

что близко принятому в исходных данных.

Определяем частоту вращения барабана сушилки. Для принятой системы насадки принимаем коэффициенты m=1, k=0,7, угол наклона барабана 2,5 ^о

Тогда

n=1*0,7*10/(1896*1,6tg2.5^о)=0,057 с^-1=3,2 об/мин.

Проверим угол наклона барабана по формуле

а=( ) =2,41^о

что близко к принятому значению.