Расчет барабанной сушилки для высушивания влажного материала

 

Содержание.

 

                                                                                                                                 стр.                                                                                                                                                                             

Введение ……………………………………………….…………………………….……3

Реферат……………...………………………………………..…………….………….….4

Нормативные ссылки ………………………………………….......……….…...……....5

Задание ………………………………………...……………….......……….…………….6

Исходные данные для расчета ………………………………....……….……………..6

Расчет……………………………………………………….….....……….………………..7

Определение количества испаряемой влаги …………………………………….…..7

Нахождение параметров воздуха ………… ………………………...………………...7

Определение тепловых потерь ……………………………………………………...…7

Удельные тепловые потери в окружающую среду ………….………........8

Построение действительного процесса на id диаграмме………………….…...…..8

Определение расходов воздуха  и тепла…………………………………………..….9

 

Определение основных размеров барабана………….…………………………..….9

 

Определение продолжительности  сушки…………………………………………….10

 

Определение числа оборотов барабана……………...…………….………………..10

 

Заключение.…………………………….………………………….……………………...11

 

Список литературы…………………………………….……………………..…………....12

 

Приложение А.  Построение диаграммы……………………………………..………..13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Схема барабанной сушилке приведена  на рисунке 1.

Барабанные сушилки  применяются для сушки различных  сыпучих материалов. Основной частью сушилки является барабан 1, снабженный двумя бандажами 2 дня качения по опорным  роликам 3 и зубчатым венцом 4 для сцепления с шестерней 5, вращающей барабан вокруг его оси. Внутри барабана имеется  устройство (насадка)  в виде продольных лопастей, предназначенное для равномерного распределения высушиваемого материала  по всему поперечному сечению барабана, интенсивного перемешивания материала, наименьшего  измельчения его и обеспечения большой  поверхности контакта с сушильным агентом. Барабан  установлен горизонтально или с небольшим уклоном в сторону движения  материала.

Атмосферный воздух нагревается  в калорифере 6, и поступает в барабан со стороны входа материала (прямоточная сушилка). Отработанный воздух, пройдя вентилятор 7 в циклон 8, выбрасывается в атмосферу. Циклон улавливает мелкие частицы высушенного материала, захваченные воздухом. Влажный материал поступает в барабан через загрузочную воронку 9 с дозатором, продвигается вдоль барабана при непрерывном перемешивании, высушивается и выходит через разгрузочную камеру 10.

 

В данном курсовом проекте произведен расчет воздушной сушилки барабанного типа.

Определены удельные и полные расходы воздуха и тепла; рассчитан и подобран диаметр барабана; определено число оборотов барабана; рассчитана продолжительность сушки.  Дали схематическое  изображение  процесса  сушки на id  диаграмме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат.

 

 

Цель работы  – произвести расчет барабанной сушилки для высушивания влажного материала для зимних условий. При этом студент должен научиться пользоваться справочными данными, размерностями величин, используемых в расчетах, основными

уравнениями, уметь обобщать зависимости  и строить графики.

Данный курсовой проект содержит 13 страницы, 1 рисунок, прилож. А.

В курсовой работе были использованы термины: сушка, расход, влагосодержание, энтальпия, влажность, теплоемкость, производительность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.	Кол.Уч	Лист	№ док	Подп.	Дата
Пров.
							Стадия	Лист	Листов
							КубГТУ

 

Нормативные ссылки.

 

В данном курсовом проекте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи.

ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к  текстовым документам.

ГОСТ 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам.

ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы

ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы.

ГОСТ 2.303-68 ЕСКД. Линии.

ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. Изображения – виды, разрезы, сечения.

ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.

ГОСТ 2.701-2008 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.

ГОСТ 2.789-74 ЕСКД Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные.

ГОСТ 2.790-74 ЕСКД Обозначения условные графические. Аппараты колонные.

ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о научно–исследовательской работе. Структура и правила оформления.

ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин.

ОК 015-94 Общероссийский классификатор  единиц измерения .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание.

Требуется:

1. удельные и полные расходы воздуха и тепла;
2. основные размеры и число о  б о  р  о т о в   барабана;
3. продолжительность сушки  
4. Дать схематическое  изображение  процесса  сушки на

    Id — диаграмме. 

5. Выполнить эскиз барабана сушилки (в масштабе).

Исходные данные для расчета.

Количество влажного материала, =1,333 [кг/с]

Начальная влажность материала, =4,5 %,

Конечная, = 0,3 %.

Температура поступающего материала, =13,

Предельная температура сушильного агента, =100÷120 °С;

Температура сушильного агента на выходе из сушилки, =60 °С;

Предельная температура нагрева материала, =55 °С; 
Напряжение барабана по влаге, A=4÷6 кг/м³

Допустимая скорость сушильного агента на выходе из сушилки, Wb =1,5÷2 м/сек;

Теплоемкость абсолютного сухого материала, С=1600 дж/кг-град;

Насыпная плотность материала, ρ=800÷900 кг/м³;

Коэффициент заполнения барабана,  β=0,14 

Угол наклона барабана α=4 °.    

 

 

 

 

 

 

 

Расчет

1. Определение количества испаряемой влаги

 Количество влаги W, удаляемой в процессе сушки при изменении влажности материала от    до w₂ (а процентах от общей массы) определяется по формуле:

 

 

 

W= кг/с

где—производительность по влажному материалу, кг/(сек м)

 

2. нахождение параметров воздуха

 

 кДж/кг

      

=0,0104г/кг                 

 

=140,7 кДж/кг

 

=31 г/кг

 

I – энтальпия

 
d - влагосодержание

 

3. Определение  тепловых потерь

А. Удельные тепловые потери на нагревание материала

 

 

 

 

= = =1,3 кг/с

 

С =

 

 Дж/(кг град)

 

 

С = 4200 Дж/(кг град)

 Дж/кг

 

Где:

с_в — теплоемкость воды,:

 

с_см —теплоемкость  абсолютно    сухого материала

 

θ₂ — максимальная температура нагрева материала °С,

 

 

Б. Удельные тепловые потери в окружающую среду.

 

 

 

q_т — удельный расход тепла в теоретической сушилке,

 

 

 

 Дж/кг

 

 Дж/кг

 

4. Построение действительного процесса  на id диаграмме.

 

Степень покрытия тепловых потерь вычисляется по формуле:

 

Δ=-+=13*4200-(1554448,4+210000)=-1709848,4

 

где -теплоёмкость воды, 

 

Определяем соотношение  масштабов диаграммы:

 

m=*1000

 

 -количество единиц энтальпии в 1 мм диаграммы

 

 -количество единиц влагосодержания в 1 мм диаграммы,

 

ef=25 мм

 

eE=ef=25*=-21,4 мм

 

 

 

 

 

5. Определение расходов воздуха  и тепла.

 

Удельный расход воздуха:

 

l=

 

Полный расход воздуха:

 

L=l*W=76*0,0562=4,3

 

Удельный расход тепла:

 

q=l*()=76.92*(119700-52500)1554448.4+210000-4200*13

 

Принимаем q=5 000 000

 

Полный расход тепла:

 

Q=q*W=5 000 000*0.0562=281 000 вт.

 

6. Определение основных размеров  барабана.

 

Диаметр барабана вычисляется  по формуле:

 

D=, где -секундный объём воздуха на выходе из сушилки,

 

 =*L=1*4,3=4,3

 

где -удельный объём воздуха на выходе из сушилки (при =20% и =60˚С =1),

 

 -допустимая скорость воздуха на выходе из сушилки

D==1,65 м

 

По нормалям Главхиммаша принимаем D=1,8 м, а=0,46

 

Длина барабана:

 

 =, где -объём барабана,

 

 =3600*=3600*

 

A-напряжение объёма барабана по влаге

 

F-площадь сечения барабана

 

F===2,5

 

==16,2 м

 

По нормалям отношение  должно находиться в пределах 3,5

 

 ==9

 

 

Уточняется скорость воздуха:

 

===1,72

 

7. Определение продолжительности  сушки.

 

 = сек,

 

 -средняя насыпная плотность материала

 

 -степень заполнения барабана

 

 -средняя масса материала проходящая через барабан

 

 ===1,32

 

 ==3651 с

 

8. Определение числа оборотов  барабана.

 

n===4.655

 

а- коэффициент, зависящий от диаметра и конструкции барабана

 

 - угол наклона барабана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

 

 

В данном курсовом проекте  произведен расчет воздушной сушилки барабанного

типа.

Определены  удельные l  q=2000000 и полные L =4,3   Q= 281000 вт

расходы воздуха и тепла; рассчитан и подобран диаметр барабана м;

определено число оборотов барабана n=5 ; рассчитана продолжительность

сушки =3651 сек.  Дали схематическое  изображение  процесса  сушки на id 

диаграмме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы.

 

1.Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химичесской

технологии – Л.О.: Химия, 1969

 

2. Юренев В.Н. Теплотехнический  справочник том 2 – М.: Энергия, 1976

 

3.Промышленная теплоэнергетика  и теплотехника: Справочник/ А.М.  Бакластов,

В.М. Бродянский, Б.П. Голубев и др.; Под общ. Ред. В.А. Григорьева и В. М. Зорина.

– М.: Энергоатомиздат, 1983. – 552 с.

 

4. Сборник задач по  теплофикации и тепловым сетям:  Учебное пособие для вузов 

А.П. Сафронов – М.:Энергоатомиздат, 1985. – 321 с.

 

5. ГОСТ 10704-91, таблица 1 

 

6. РД 34.20.519-97

 

7. Справочник по наладке  и эксплуатации водяных тепловых  сетей/В.И. Манюк,  Я.И.

Каплинский, Э.Б. Хиж, А.И. Манюк, В.К. Ильин. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.:

Стройиздат, 1982. – 215с.

 

8. Соколов Е.Я. Теплофикация  и тепловые сети: Учебник для  вузов. – 7-е изд.,

стереот. – М.: Издательство МЭИ, 2001. – 472 с.

 

9.  Чугаев Р.Р. Гидравлика. – М.: Энергоиздат, 1982. – 670с

 

10. Альтшуль А.Д. Гидравлика и аэродинамика. – М.: Стройиздат,1965.

 

11. Гидравлика газожидкостных  систем / С.С. Кутателадзе, И.А. Стырикович.  – М.:

Энергия, 1976.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

	Лист
	3