Машины барабанного типа. Методы описания физико-химического процесса барабанной сушилки, разработка модели её работы. Технологическая схема производства сахара-песка и расчеты аппарата. Выбор материалов, охрана труда и экономический расчет проекта.
Машины барабанного типа широко используются в народном хозяйстве для переработки мелкодисперсных сыпучих материалов со специфическими свойствами, часто затрудняющими проведение химических реакций и процессов тепло-и массообмена. К ним относятся реакторы, печи, сушилки, холодильники, смесители, грануляторы, грохоты и т.д. Характерной особенностью машин барабанного типа является то, что в них можно реализовать совмещенные процессы, например, грануляцию и сушку, измельчение и классификацию и т.п. Сушка - это процесс удаления из материалов влаги, обеспечиваемый ее испарением и отводом образовавшихся паров. Аппараты, в которых осуществляют сушку, называют сушилками.Барабан снабжен бандажами 10, передающими нагрузку от веса барабана, заполненного материалом, на ролики опорной 3 и опорно-упорной станции 7. На опорно-упорной станции имеются устройства, например упорные ролики, для предотвращения осевого перемещения барабана. Иногда вместо камер устанавливают так называемые головки, представляющие собой подвижные камеры, прижимаемые к барабану. Чаще всего барабан приводится во вращение от электродвигателя 4 через редуктор 5, шестерню 6, сидящую на выходном валу редуктора, и венцовое колесо 9, которое укреплено на барабане 2 (см. рис. По виду внутренних устройств: жестко соединенные с барабаном (лопасти, секторы, штыри и т.д.), подвижно соединенные с барабаном (лопасти, ковши, цепи и т.д.), неподвижные, не соединенные с барабаном (плиты, скребки и т.д.), подвижные, не соединенные с барабаном (роторные лопатки, шнеки и т.д.), подвижная насадка (шары, кресты, стержни и т.д.).Физико-механические свойства сыпучего материала, определяющие его динамическое поведение и структурообразование, изучены пока слабо и нет единого мнения, какие из свойств надо регламентировать и учитывать при описании движения сыпучего материала. Гранулометрический или дисперсный состав сыпучего материала - характеристика, показывающая, какую долю или процент по массе, объему, поверхности или числу частиц составляют определенные частицы или группы частиц во всей массе анализируемой пробы. В качестве характеристик второго порядка обычно используют углы естественного откоса, обрушения, трения, шпателя, скольжения, трения о поверхность, предел текучести, начальное сопротивление сдвигу, модуль деформации, коэффициент Пуассона, слеживаемость и т.д. Нами для описания поведения сыпучего материала во вращающемся барабане использованы углы и коэффициенты трения движения и покоя. Численно коэффициент трения движения равен тангенсу угла наклона открытой поверхности сыпучего материала к горизонту, при котором происходит переход частиц сыпучего материала от состояния движения к состоянию покоя, а коэффициент трения покоя - тангенсу угла, при котором происходит переход от покоя к движению.Для создания оптимальных условий сушки сахарного песка выбираем принцип параллельного движения материала и агента сушки. В аппарате с параллельным током достигается высокая интенсивность процесса сушки и минимальные затраты тепла и электрической энергии на вентиляцию.Для интенсификации теплообменных процессов в теплообменных аппаратах нужно учитывать следующие факторы, такие как: коэффициент теплоотдачи, скорости жидкости в межтрубном пространстве, направление движения теплоносителей внутри теплообменного аппарата, термического сопротивления. При выборе расчетных скоростей жидкостей необходимо стремиться к получению развитого турбулентного режима, так как это позволяет повысить коэффициент теплоотдачи. Скорость воздуха в межтрубном пространстве теплообменного аппарата принимают в пределах 5…20 м/с, а скорость капельных жидкостей - от 0,1 до 1,0 м/с. Для уменьшения площади поверхности теплообмена при отсутствии изменения агрегатного состояния жидкости желательно применять в теплообменных аппаратах противоточное движение жидкостей.Сушкой называется процесс обезвоживания материала, основанный на испарении влаги в окружающую среду при нагревании. При сушке удаляется только влага, связанная с материалом механически и физикохимически. Процесс сушки относится к массообменным процессам в связи с перемещением тепла и влаги внутри материала и их переносом с поверхности материала в окружающую среду. По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают несколько видов сушки, из которых на сегодняшний день наиболее востребованы: - конвективная сушка - при непосредственном соприкосновении высушиваемого материала с сушильным агентом; Их подразделяют на сушилки с прямым теплообменом, т.е. с непосредственным соприкосновением сушимого материала с горячими газами по прямоточной или противоточной схеме движения газов и материала, и на сушилки с косвенным теплообменом, в которых тепло передается материалу непосредственно через металлическую стенку.Удаление влаги из материала при сушке согласно основным положениям массопередачи осуществляется следующим образом.
План
Содержание
Введение
Литературный обзор
1. Классификация машин барабанного типа
1.1 Свойство сыпучих материалов
1.2 Основные физико-химические процессы протекающие в барабанной сушилке
1.2.1 Движения сыпучего материала
1.2.2 Теплообменные процессы
1.2.3 Массообменные процессы
2. Основные математические методы описания физико-химического процесса барабанной сушилки
3. Теоретическая часть
3.1 Разработка математической модели описывающий работу барабанной сушилки
3.2 Блок схема расчета основных параметров барабанной сушилки
3.3 Результаты математического эксперимента
3.4 Результаты и анализ расчетов
3.5 Вывод и рекомендации
4. Технологическая часть
4.1 Описание технологической схемы производства сахара-песка
4.2 Технологические расчеты аппарата
4.2.1 Определение и выбор основных расчетных параметров
4.2.2 Материальный баланс
4.2.3 Предварительный выбор основных габаритных размеров барабана
4.2.4 Тепловой баланс
4.3 Конструктивные расчеты
4.3.1 Окончательный выбор размеров сушилки
4.3.2 Определение продолжительности сушки
4.4 Определение гидравлического сопротивления аппарата
4.5 Расчет и выбор вспомогательного оборудования
4.5.1 Выбор вентилятора
4.5.2 Пылеулавливающие устройства
4.5.3 Выбор калорифера
5. Проектно-конструкторская часть
5.1 Выбор конструкционных материалов
5.2 Определение числа оборотов барабана
5.3 Определение толщины стенки корпуса барабанной сушилки (барабана)
5.4 Определение мощности на вращение барабана
5.5 Расчет бандажей и роликов на контактную прочность
5.6 Определение изгиба бандажа
5.7 Расчет зубчатой передачи
5.7.1 Определение передаточных чисел привода
5.7.2 Расчет зубчатой передачи
5.7.3 Расчет на прочность по контактным напряжениям сжатия
5.7.4 Расчет зубьев на изгиб
6. Охрана труда
6.1 Анализ потенциальных опасностей и вредных факторов во время работы оборудования
6.2 Нормировка и методы контроля вредных факторов производства. Средства защиты
6.3 Расчет виброизоляции
6.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
7. Экономическая часть
7.1 Организация контроля качества конечной продукции
7.2 Расчет себестоимости конечной продукции
7.2.1 Расчет капитальных затрат на здания и сооружения
7.2.2 Расчет капитальных затрат на оборудование
7.2.3 Расчет суммы амортизационных отчислений
7.2.4 Расчет трудовых показателей
7.2.5 Расчет численности работающих
7.2.6 Расчет фонда заработной платы работающих
7.2.7 Расчет уровня и динамики производительности труда
7.2.8 Расчет себестоимости продукции
7.2.9 Расчет основных технико-экономических показателей
7.2.10 Определение оптовой цены изделия
7.2.11 Новизна проекта
Выводы
Список использованной литературы
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
