МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА РАСЧЁТ БАРАБАННОЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

 

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

 

«РАСЧЁТ БАРАБАННОЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ»

 

по курсу
«ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ»

 

для студентов химических специальностей
всех форм обучения

 

Харьков 2002

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

 

ХАРЬКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

 

«РАСЧЁТ БАРАБАННОЙ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ»

 

по курсу
«ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ»

 

для студентов химических специальностей
всех форм обучения

 

 

Утверждено редакционно-издательским

советом университета

Протокол № от

 

 

Харьков 2002

Методические указания к выполнению курсового проекта «расчёт барабанной сушильной установки конвективного действия» по курсу «процессы и аппараты химической технологии» для студентов дневного и заочного обучения химико-технологических специальностей.

 

Составители: Товажнянский Леонид Леонидович

Лещенко Валентин Александрович

Иванова Инна Борисовна

Семенченко Елена Александровна

Быканов Сергей Николаевич

 

 

Кафедра общей химической технологии, процессов и аппаратов

 

ВВЕДЕНИЕ

Барабанные сушильные установки непрерывного действия применяются для сушки кусковых, кристаллических и зерновых материалов сушильным агентом. Последним могут служить топочные газы, получаемые от сжигания твёрдого, жидкого и газообразного топлива в смеси с воздухом, или воздух, предварительно нагретый в калорифере.

Принципиальная схема противоточной барабанной сушильной установки представлена на рис.1.

Основным аппаратом является наклонно установленный вращающийся цилиндрический барабан БС, на корпус которого надеты два бандажа и зубчатый венец. Наклонное положение его – (0,5-6º к горизонту) – необходимо для облегчения перемещения материала по барабану. Бандажами барабан опирается на свободно вращающиеся ролики, установленные на рамках опорной и опорно-упорной станций. Два упорных ролика, установленные на раме опорно-упорной станции, ограничивают осевое смещение барабана.

Барабан вращается вокруг своей оси со скоростью 1-8 об/мин. Внутри корпуса в зависимости от свойств высушиваемого материала устанавливаются различные насадки, способствующие равномерному распределению материала по сечению барабана и интенсивному перемешиванию его в процессе сушки. Благодаря развитой поверхности соприкосновения сушильного агента с материалом, обеспечивается интенсивный тепло- и массообмен.

Влажный материал из бункера Б1 с помощью дозатора Д подаётся во вращающийся сушильный барабан БС. Противотоком материалу в сушилку подаётся сушильный агент – воздух, нагретый предварительно в паровом пластинчатом калорифере К. Со стороны выхода воздуха располагают циклон Ц для очистки воздуха от пыли и вентилятор В, с помощью которого осуществляется транспортировка сушильного агента через сушильную установку. Вытяжной вентилятор, обычно, устанавливают за циклоном, так как при этом его ротор защищается от износа частицами высушенного материала. После циклона производится дополнительное мокрое пылеулавливание в аппарате мокрой очистки МП. Водная суспензия из аппарата мокрой очистки поступает в отстойник О, где отстаивается. Осадок из отстойника направляется в сушильный барабан. Высушенный материал из барабана поступает в промежуточный бункер Б2, а из него на ленточный транспортёр ЛТ.

Целью расчёта сушильной установки является определение размеров сушильного барабана, расчёт и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки, расчёт материальных потоков, затрат тепла и энергии.

 

 

Рисунок 1. –Принципиальная схема противоточной барабанной сушильной установки

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.

Рассчитать барабанную сушильную установку непрерывного действия с подъёмно-лопастными перевалочными устройствами для сушки сернокислого аммония воздухом, подогретым в калорифере, при следующих условиях:

1. Производительность установки по влажному материалу

G₁ = 10000 кг/час;

2. Начальная влажность материала W₁ = 12 %;

3. Конечная влажность материала W₂ = 2 %;

4. Размер кусков материала d = 0–3 мм;

5. Температура воздуха на входе в сушилку t₁ = 140°C;

6. Температура воздуха на выходе из сушилки t₂ = 60°C;

7. Температура материала до сушки q₁ = 18°С;

8. Температура материала после сушки q₂ = 60°С;

9. Уд. потери тепла в окружающую среду q_n = 22,6 кДж/кг;

10. Давление греющего пара, обогревающего калорифер

Р_{г. п.} = 0,7 МПа;

11. Место строительства – Луганская обл.;

12. Сушилка противоточная;

13. Барометрическое давление 745 мм.рт.ст.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СУШИЛКИ

1.2 Производительность сушилки по высушенному материалу, G2, составляет:

РАСЧЁТ И ПОДБОР КАЛОРИФЕРОВ

Калорифер рассчитываем по расходу тепла на сушку в зимних условиях, так как зимний расход тепла больше летнего. Поверхность нагрева калориферной… (27) где Q’ – расход тепла на калорифер в зимних условиях, Вт;

ПОДБОР КОНДЕНСАТООТВОДЧИКА

Давление пара до горшка Р1 следует принимать равным 95% давления пара перед нагревательным прибором, за которым установлен горшок. Давление пара после горшка Р2 надлежит принимать в зависимости от типа горшка… При свободном сливе конденсата давление после горшка Р2 можно принять равным атмосферному.

РАСЧЁТ И ВЫБОР ЦИКЛОНОВ

Определим наибольший диаметр частицы материала, уносимого из барабана в циклон вместе с отработанным воздухом. Для этой цели рассчитаем скорости витания, Wвит., для частиц диаметром 0,1 мм;… (33)

РАСЧЁТ АППАРАТА МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПЫЛИ

Среди аппаратов мокрой очистки газов широкое распространение получили пенные газоочистители ЛТИ. Они бывают одно- и двух полочные. Выбор числа полок… Запыленность воздуха на входе в аппарат принимаем = 0,01 кг/м3. Требуемая… Выбираем газоочиститель системы ЛТИ одно-полочный, т.к. содержание пыли в газе не более 0,02 кг/м3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАНОВКИ

(66) где DРс - гидравлическое сопротивление сушилки, определяется опытным путём;… DРк – гидравлическое сопротивление калориферной установки, Па;

ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА И ЭЛЕКТРОМОТОРА К НЕМУ

Полезную мощность вентилятора, Nn, Вт, находим по формуле: (72) где Q – подача (производительность) вентилятора, м3/с; Q = Vвл.0 = = 9,25 м3/с;

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 784 с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1976. – 550 с.

3. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Под. ред. д-ра техн. наук, проф. Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 1991. – 493 с.

4. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. – М.: Химия, 1970. – 429 с.

5. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1970. – 408 с.

6. Машины и аппараты химических производств. – Изд. 3-е / Под. ред. д-ра техн. наук, проф.И.И. Чернобыльского. – М.: Машиностроение, 1975. – 455 с.

7. Рысин С.А. Вентиляционные установки Машиностроительных заводов. Справочник. – М.: Машиностроение, 1964. – 704 с.

8. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компресссоры. – М.: Энергия, 1977. – 424 с.

9. Парри Д.Г. Справочник инженера-химика / Пер. с англ. – Л.: Химия, 1969. – T.I. – 640 с.

10. Справочник химика – М; Л.: Химия. – T.III, 1964. – 1006 с.; т.У, 1966. – 974 с.

11. Сушильные аппараты и установки. Каталог НИИХИММАШ, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, – 3-е изд.– М., 1975. – 64 с.

12. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1968. – 847 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЯ

Характеристика высушиваемого материала [6]   Материал Плотность r, кг/м3 Насыпная масса rн,…