Проектирование системы с барабанной сушилкой и расчет процесса сушки влажного материала в ней, который обеспечивал бы заданное влагосодержание высушиваемого материала на выходе из аппарата. Бандажи барабана. Опорные станции. Критический диаметр изоляции.
При низкой оригинальности работы "Проектирование противоточной сушильной установки непрерывного действия", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В промышленности часто приходится сушить изделия или материалы для разных целей в зависимости от их назначения (в химической промышленности - для сушки сыпучих, мелкокусковых и зернистых материалов). Для осуществления процесса сушки служат специализированные аппараты - сушилки. Наибольшее распространение в промышленности имеют конвективные сушилки - сушилки, где сушильным агентом является нагретый воздух или смесь его с дымовыми или топочными газами. Барабанные сушилки, (аппараты непрерывного действия) отличающиеся высокой производительностью и надежностью (к недостаткам барабанной сушилки можно отнести: громоздкость, шум, большие производственные площади и плохое использование рабочего объема сушилки), применяются для сушки топлива (бурый, каменный уголь, сланец, торф) песка, глины, известняка, фосфоритов, марганцовых руд, бикарбоната натрия, аммиачной селитры, нитрата калия, пластических масс и других сыпучих материалов. Основным элементом таких сушилок являются горизонтальный или чуть наклоненный, вращающийся со скоростью 3 - 6 об/мин. цилиндрический сварной барабан, установленный на роликовых опорах, внутри которого помещается по длине, перемешивается и одновременно сушится сыпучий материал.Расчет основного оборудования начинаем с расчета основного узла сушильной установки - барабана, т.е. с определения его размеров, - диаметра и длины, а основе исходных данных, а именно: объемного напряжения по влаге; расхода влажности материала; конечной влажности материала.Определяем расход сухого материала: Gcm=Gн(1-Wн)=2000/3600*(1-0,25)= 0,417кг/с=1500 кг/ч относительная влажность материала: Определяем относительную влажность материала на входе и выходе барабана: U1=Wн/(100-Wн)=25/(100-25)=0,333кг вл/кг с.м.Определяем в первом приближении диаметр барабана по формуле: , где из [2] принимаем ориентировочное значение из ряда 4-8, например m = 7.Определение параметров воздуха на входе в сушильную установку: Примем, что установка расположена в г. Москве, определяем параметры воздуха [1, стр 538]: , по диаграмме [1] определяем остальные параметры воздуха: , Определение параметров воздуха на входе в сушильный барабан: Параметры атмосферного воздуха претерпевают изменения при прохождении через калорифер сушильной установки и становятся равными: ; при этом при нагревании, а - из задания. Таким образом, с помощью диаграммы Рамзина находим неизвестные значения параметров при известном : , , Определение действительных параметров воздуха на выходе из сушильного барабана: Воспользуемся основным уравнением статики сушки в преобразованном виде: , где и ? параметры воздуха в произвольном сечении сушильного барабана. Значение будет определяться суммой двух величин: удельными потерями тепла в окружающую среду и материалом. Находим положение точки 2 и соответствующие ей параметры: , , Расчет потребного расхода воздуха в реальной сушилке: Потребный расход воздуха в реальной сушилке может быть выражен через массовый расход а.с.в., ; через массовый расход влажного воздуха ; через объемный расход влажного воздуха, соответственно по формулам: где ? условный удельный объем воздуха, который может быть рассчитан по формуле: , где ? газовая постоянная для воздуха, равная ; ? температура воздуха, К; ? барометрическое давление, Па.Скорость движения сушильного агента в выходном сечении барабана связана с его диаметром уравнением расхода: , где ? коэффициент заполнения барабана, (доля сечения барабана, занятая высушиваемым материалом).При сушке материал и сушильный агент движутся в противотоке.Запишем уравнение для скорости перемещения материала в барабане: , где ? коэффициент высоты подъема частиц материала, зависящий от типа насадки (для периферийно-лопастной ); ? дистанция, которую проходит каждая частица материала за один оборот барабана.Момент, необходимый для вращения барабана, установленного на роликах, складывается из четырех слагаемых: момента трения качения бандажа по роликам; момента трения скольжения на цапфах роликов в подшипниках; момента трения от скольжения сыпучего материала по барабану при его вращении; момента, возникающего от действия силы тяжести материала, вследствие непрерывного поднимания его на некоторую высоту. В упрощенном виде это произведение было представлено [2] в виде формулы: , где , а и , соответственно, массе барабана и материала в барабане.Бандажи служат для передачи давления от веса всех вращающихся частей аппарата на опорные ролики. Бандажи представляют собой кольца прямоугольного, квадратного или коробчатого сечения. Бандажи изготавливаются из качественных углеродистых сталей для того, чтобы обеспечить долговечность, т.к. смена бандажей тяжелых барабанов очень трудна. Существуют различные способы крепления бандажей к барабану. В этом случае бандаж надевается на 12 - 24 чугунных башмака, повернутых головками в разные стороны, для предупреждения аксиального смещения бандажа.Опорные станции служат опорой вращающегося барабана. Подшипники роликов устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить возможность переме
План
Содержание
Введение
1. Расчет основного оборудования
1.1 Расчет количества удаляемой влаги в сушильном барабане
1.2 Размеры сушильного аппарата
1.2.1 Расчет потребного расхода сушильного агента при сушке атмосферным воздухом
1.2.2 Расчет скорости движения воздуха на выходе барабанной сушилки
1.2.3 Проверка найденного значения диаметра барабана по допустимой скорости сушильного агента в барабане
1.3 Расчет угла наклона барабана
1.4 Расчет мощности, затрачиваемой на вращение барабана
В промышленности часто приходится сушить изделия или материалы для разных целей в зависимости от их назначения (в химической промышленности - для сушки сыпучих, мелкокусковых и зернистых материалов). Например, твердое топливо подсушивают для повышения теплоты сгорания, улучшения процесса горения, древесину - для увеличения прочности, предохранения от гниения и плесени и т.д. Для осуществления процесса сушки служат специализированные аппараты - сушилки.
Наибольшее распространение в промышленности имеют конвективные сушилки - сушилки, где сушильным агентом является нагретый воздух или смесь его с дымовыми или топочными газами. Существует много разных типов конструкций конвективных сушилок: камерные, туннельные, ленточные, конвейерные, шахтные, пневматические, барабанные и т.д. каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, но, тем не менее, все они широко используются.
Барабанные сушилки, (аппараты непрерывного действия) отличающиеся высокой производительностью и надежностью (к недостаткам барабанной сушилки можно отнести: громоздкость, шум, большие производственные площади и плохое использование рабочего объема сушилки), применяются для сушки топлива (бурый, каменный уголь, сланец, торф) песка, глины, известняка, фосфоритов, марганцовых руд, бикарбоната натрия, аммиачной селитры, нитрата калия, пластических масс и других сыпучих материалов. Они могут устанавливаться как в начале технологического процесса, (для предварительной просушки сырья) так и в конце процесса (для окончательной сушки готового продукта). Перед туннельными и камерными они имеют преимущество, поскольку постоянно производится перемешивание высушиваемого материала с помощью особой конструкции насадок, что обеспечивает равномерность сушки и хороший контакт с сушильным агентом.
Основным элементом таких сушилок являются горизонтальный или чуть наклоненный, вращающийся со скоростью 3 - 6 об/мин. цилиндрический сварной барабан, установленный на роликовых опорах, внутри которого помещается по длине, перемешивается и одновременно сушится сыпучий материал. Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу. Предусмотрены два упорных ролика, ограничивающие осевое смещение барабана. Наклон барабана относительно горизонтальной оси предусмотрен для постепенного перемещения материала от одного конца к другому и составляет обычно 1-50.
Внутри барабана в зависимости от высушиваемого материала устанавливают различные насадки или продольные лопасти, способствующие интенсификации процесса сушки. В начальной по ходу продукта зоне барабана установлена приемно-винтовая насадка, (перемешивание, предварительная подсушка) за ней - лопастная, подьемно-лопастная или ячейковая (равномерное распределение, перемешивание высушиваемого продукта). Сушильный агент, - атмосферный воздух, предварительно нагретый в калориферной установке, - подается в систему при помощи вентилятора через трубопровод. Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне. При необходимости производится дополнительное мокрое пылеулавливание.
В связи с развитием средств автоматики, позволяющих осуществлять дистанционное управление процессом, все больше практикуют размещение технологического оборудования на открытых площадках. При этом значительно сокращается стоимость и сроки строительных работ, облегчается монтаж и демонтаж оборудования, снижаются непроизводительные расходы на эксплуатацию зданий. К тому же повышается безопасность работы с вредными веществами. Дополнительно возникающие расходы на усиление теплоизоляции, защиту от атмосферного воздействия сравнительно малы.
Таким образом, процесс сушки - это сложный теплообменный и массообменный процесс, в котором поток нагретого сушильного агента (воздуха или его смеси с дымовыми газами) отдает тепло высушиваемому материалу, за счет чего из последнего испаряется (удаляется) влага, и одновременно отводят образовавшиеся пары.
Целью курсового проекта является проектирование системы с барабанной сушилкой и расчет процесса сушки влажного материала в ней, который обеспечивал бы заданное влагосодержание высушиваемого материала на выходе из аппарата.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
