рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СУШИЛКИ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СУШИЛКИ - Методические Указания, раздел Образование, Методические указания к выполнению курсового проекта расчёт барабанной сушильной установки непрерывного действия 1.1 Определяем Количество Влаги W, Испаряемой В Сушилке [1]: ...

1.1 Определяем количество влаги W, испаряемой в сушилке [1]:

1.2 Производительность сушилки по высушенному материалу, G2, составляет:

1.3 Удельный расход тепла на нагревание высушенного материала, qм, равен:

где С2 – теплоёмкость высушенного материала, Дж/(кг×К) (прил. 1);

С2 = 965 Дж/(кг×К);

q1 и q2 – начальная и конечная температура материала, °С.

Удельную теплоёмкость химического соединения при отсутствии экспериментальных данных можно ориентировочно рассчитать по уравнению:

где М – молекулярная масса химического соединения;

С – его массовая удельная теплоёмкость, Дж/(кг×К);

n1 , n2 , … - число атомов элементов, входящих в соединение;

С1, С2, … - атомные теплоёмкости, Дж/(кг-атом×К), значения которых приведены в табл. 1.1 [2].

Таблица 1.1. –

Элемент Атомная теплоёмкость элементов для химических соединений кДж/(кг–атом×К)
В твёрдом состоянии В жидком состоянии
С 7,5 11,7
H 9,6 18,0
B 11,3 19,7
Si 15,9 24,3
O 16,8 25,1
F 20,95 29,3
P 22,6 31,0
S 22,6 31,0
Остальные 26,0 33,5

1.4 Определяем величину внутреннего баланса сушильной камеры, D, учитывая, что в сушилке отсутствуют транспортные устройства и не производится дополнительный подвод тепла в сушилку:

где СВ - удельная теплоёмкость влаги, удаляемой из материала, Дж/(кг×К) (т.е. это теплоемкость воды при температуре q1).

Дальнейший расчёт производится раздельно для летних и зимних условий.

1.5 Летние условия.

Средние параметры наружного воздуха для Одессы (в летнее время): температура t0 = 22,2°C и относительная влажность j0 = 59% (прил. 2).

На I-x – диаграмме (рис. 2) находим точку А, характеризующую состояние наружного воздуха, и определяем его параметры – влагосодержание, xo, и энтальпию, Io:

xo = 0,01 кг/кг сухого воздуха;

Io = 48700 Дж/кг сухого воздуха.

Проводим из точки А вертикаль xo = const до пересечения с изотермой t1 = 140°C в точке В, определяющей состояние воздуха на входе в сушилку:

x1 = xo = 0,01 кг/кг сухого воздуха;

I1 = 172×103 Дж/кг сухого воздуха.

Из точки В проводим линию теоретического процесса сушки I1 = const. На этой линии берём произвольную точку е и проводим из неё горизонталь до пересечения в точке f c линией xo = x1 = const. Длина отрезка ef = 37 мм.

Определяем отношение масштабов I-x – диаграммы:

и находим длину отрезка еЕ:

 

 

Рисунок 2. – Изображение процесса сушки на I – x диаграмме
(летние условия).

 

Откладываем отрезок еЕ из точки е вниз (так как он отрицателен) и через точки В и Е проводим прямую до пересечения с изотермой t2 = 60°C в точке D, характеризующей состояние воздуха на выходе из сушилки:

x2 = 0,04 кг/кг сухого воздуха;

I2 = 163×103 Дж/кг сухого воздуха.

Определяем удельный расход воздуха, l, по формуле:

(7)

Расход сухого воздуха на сушку, L, составляет:

(8)

Расход влажного воздуха, поступающего в калорифер, Lвл. о:

(9)

Расход влажного воздуха, выходящего из сушилки, Lвл. 2:

(10)

Находим объемный расход воздуха:

где rвл. – плотность влажного воздуха определяем по формуле [1]:

где Р – общее давление, Па;

j – относительная влажность;

РН – давление насыщенного водяного пара при данной температуре, Па. Нужно учесть, что если температура влажного воздуха выше температуры насыщения водяного пара при общем давлении Р, то
РН = Р;

Т – температура воздуха, К.

Объёмный расход влажного наружного воздуха, поступающего в калорифер, Vвл. о:

(11)

где rвл. о – плотность влажного наружного воздуха, поступающего в калорифер, кг/м3,

rвл. о определяем:

(12),

где Р – общее давление, Па (Р = 745 мм рт. ст., переводим в Па);

j0 – относительная влажность наружного воздуха;

РН0 – давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха t0, Па. Значение РН0 можно найти в литературе [2; табл. LVI];

РН0 = 0,029 кгс/см2 = 2775 Па;

Т0 – температура наружного воздуха, К.

Тогда

Объёмный расход влажного воздуха на выходе из калорифера Vвл.1, рассчитываем аналогично, принимая температуру воздуха равной t1, а относительную влажность j1 определяем по формуле:

(13)

где Рmax – барометрические давление, равное 745 мм рт. ст., т.к.
t1 = 140° > tнас. = 99,4°С.

где rвл. 1 – плотность воздуха на выходе из калорифера. Рассчитываем аналогично ρвл.о, но в этом случае, поскольку температура влажного воздуха выше температуры насыщения водяного пара при общем барометрическом давлении Р = 745 мм.рт.ст. (т.е. t1 = 140°С > tнас = 99,4°С), то давление насыщенного водяного пара при температуре 140°С равно общему барометрическому давлению.

 

Тогда

Объёмный расход влажного воздуха на выходе из сушильного барабана, Vвл.2, рассчитываем при температуре воздуха t2 = 60°C и относительной влажности j2 = 21%.

где rвл. 2 = 1,037 кг/м3 при t2 = 60°С, рассчитываем аналогично ρвл.о.

Удельный расход тепла на нагревание на нагревание воздуха в калорифере, q, равен:

(14)

Расход тепла на сушку, Q, составляет:

(15)

 

1.6 Зимние условия.

Находим параметры наружного воздуха для зимних условий (прил. 2): t0¢ = -7,0°C, j0¢ = 59%. Влагосодержание и теплосодержание наружного воздуха в точке А лучше определить аналитически, так как при отрицательных температурах воздуха определение их по диаграмме затруднительно и ошибочно.

Влагосодержание наружного воздуха x0¢, определим по формуле:

(16)

где Р¢Н0 – давление насыщенного водяного пара при температуре t¢0, Па;

Р – общее давление, Па (Р = 745 мм рт. ст.)

Значения Р¢Н0 приведены в табл. 1.2 [6]

Таблица 1.2. –

t, °C РН, мм рт. ст. t, °C РН, мм рт. ст. t, °C РН, мм рт. ст.
-1 4,216 -8 2,321 -15 1,238
-2 3,879 -9 2,125 -16 1,128
-3 3,566 -10 1,946 -17 1,027
-4 3,276 -11 1,78 -18 0,935
-5 3,008 -12 1,627 -19 0,85
-6 2,761 -13 1,486 -20 0,772
-7 2,532 -14 1,357 -30 0,284

 

При t0 = -7,0°C PH0 = 2,532 мм рт. ст. = 337,5 Па

Энтальпию наружного воздуха, I0, определяем по формуле [1]:

(17)

Произведя аналогичное предыдущему построение процесса на I-x диаграмме, получим: x1 = x0 = 0,002 кг/кг сухого воздуха.

I1 = 145000 Дж/кг сухого воздуха,

x2 = 0,028 кг/кг сухого воздуха,

I2 = 127000 Дж/кг сухого воздуха.

Соответственно удельный и общий расходы сухого воздуха на сушку в зимних условиях составит:

l ’ = 38,46 кг/кг L’ = 10,58 кг/кг

Расход влажного воздуха, поступающего в калорифер,

Lвл.0 = 10,6 кг/с.

Расход влажного воздуха, выходящего из сушилки, Lвл.2 =
= 10,88 кг/с.

Объёмные расходы влажного воздуха: Vвл.0 = 8,22 м3/с;

Vвл.1 = 12,77 м3/с; Vвл.2 = 10,53 м3/с.

Удельный и общий расходы тепла в этих условиях будут:

q’= 5655235 Дж/кг и Q’ = 1555190 Вт.

Сопоставляя полученные значения для летних и зимних условий заметим, что в зимних условиях расход тепла больше, чем в летних, а расход воздуха несколько больше в летних условиях, чем в зимних.

1.7 Расчёт размеров барабана и мощности, необходимой на вращение барабанной сушилки.

Определяем объём барабана, Vб, по формуле:

(18)

где А – напряжение барабана по влаге, кг/(м3×ч) (прил. 1)

W – количество влаги, испаряемой в сушилке, кг/ч.

Приняв А = 11кг/(м3×ч), получаем:

Отношение длины барабана к его диаметру обычно принимается Lб:Dб = (5-7) [1,12].

Принимая отношение длины барабана к его диаметру Lб:Dб = 6, определяем диаметр барабана Dб:

(19)

Откуда:

Принимаем диаметр барабана Dб = 2,8 м (прил. 7). Наружный диаметр барабана

(20)

где б – толщина стенки барабана, м; б = 0,02 м (прил.7). Тогда

Уточняем объём барабана:

Площадь его сечения:

(21)

Длина барабана, Lб , составляет:

(22)

Принимаем Lб = 20 м (прил. 7).

Находим среднюю массу материала, проходящую через барабан, Gср:

(23)

Определяем время пребывания материала в барабане, t:

(24)

где rн – насыпная масса материала, кг/м3 (прил. 1); rн = 800 кг/м3

y - степень заполнения барабана; y = 0,1í0,25 [12].

Принимаем y = 0,2, тогда:

Угол наклона барабана к горизонту, a, не должен превышать 6° [12].

Принимаем угол наклона a = 3° (tg a @ 0,052) и определяем число оборотов барабана, n, по формуле:

(25)

где а – коэффициент, зависящий от вида насадки и диаметра барабана (табл. 1.3 [12]).

 

 

Таблица 1.3. –

Насадка Значения а при диаметре барабана, мм
Подъёмно-лопастная 1,2 1,2 1,2 1,2 1,2
Полочная 0,6 0,5 0,43 0,375 0,336
Секторная с 4 секторами 0,741 0,737 0,739 0,739 0,715
Секторная с 5 секторами 0,95 0,937 0,935 0,936 0,911
Ячейковая 0,656 0,437 0,332 0,328 0,325

 

Таблица 1.4. –

Насадка Значения s при степени заполнения барабана
0,1 0,15 0,2 0,25
Подъёмно-лопастная 0,038 0,053 0,063 0,071
Полочная 0,013 0,026 0,038 0,044
Ячейковая 0,006 0,008 0,01 0,011

 

Мощность, потребляемая на вращение барабана, N [12]:

(26)

где n – число оборотов барабана, с;

s - коэффициент, зависящий от вида насадки и степени заполнения барабана (табл. 1.4 [12]).

Принимаем s = 0,063

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Методические указания к выполнению курсового проекта расчёт барабанной сушильной установки непрерывного действия

Харьковский государственный политехнический университет.. Методические указания..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ СУШИЛКИ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

РАСЧЁТ И ПОДБОР КАЛОРИФЕРОВ
Ниже приводится расчёт и подбор стальных пластинчатых калориферов КФС и КФБ. Данные для их расчёта и подбора приведены в прил. 3. Пластинчатые калориферы выпускаются двух моделей: средней – КФС и б

ПОДБОР КОНДЕНСАТООТВОДЧИКА
Подбор конденсационных горшков следует производить по разности давлений пара до и после горшка, а также по производительности горшка [7]. Давление пара до горшка Р1 следу

РАСЧЁТ И ВЫБОР ЦИКЛОНОВ
Воздух, выходящий из сушильного барабана, очищается сначала в циклонах, а для более тонкой очистки – в мокром пылеуловителе. Определим наибольший диаметр частицы материала, уносимого из ба

РАСЧЁТ АППАРАТА МОКРОЙ ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ ПЫЛИ
Для окончательной очистки воздуха от пыли используется мокрый пылеуловитель. В аппарат мокрой очистки поступает воздух, выходящий из циклона. Среди аппаратов мокрой очистки газов широкое р

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ УСТАНОВКИ
Гидравлическое сопротивление установки DРг, Па, определяем по формуле: (66) где DРс -

ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА И ЭЛЕКТРОМОТОРА К НЕМУ
Для подачи воздуха в систему применяют центробежные и осевые вентиляторы, которые выбирают с помощью графиков–характеристик [7] по значениям объёмной производительности Q, м3/ч и

ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1 Характеристика высушиваемого материала [6]   Материал Плотность r, кг/м3 Насыпная масса r

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги