Расчет барабанной сушильной установки для сыпучих материалов - Курсовая работа

Барабанные конвективные сушильные установки широко применяются для сушки различных мелкокусковых и зернистых материалов в химической и силикатной промышленности, а также для сушки топлива на электростанциях и углеобогатительных предприятиях. Бандажами барабан опирается на четыре ролика, установленные на рамах. Два опорных ролика ограничивают осевое смешение корпуса барабана, на обоих концах барабана имеются камеры; в одной предусмотрен ввод газов и загрузка влажного материала, в другой - вывод сухого продукта и отработавшего сушильного агента. За счет установки барабана под небольшим наклоном (до 6°) материал постепенно передвигается к разгрузочной камере. Барабаны изготавливаются из царг, вальцованных из листовой углеродистой стали марок ВСТЗПС или ВСТЗСП (ГОСТ 380-71), если материалы, подвергаемые сушке, не вызывают коррозии и нет необходимости применения легированных сталей.Определяем энтальпию водяного пара, содержащегося в топочных газах при тс.г. на входе в сушилку, КДЖ/кг: hвп = 2500 1,97•tc.г (1.8) hвп = 2500 1,97•980 =4431 КДЖ/кг ?= = 2,4 Определяем влагосодержание газов на входе в барабан сушилки, г/кг: d1 = , (1.10) d1 = = 2,58 г/кг, Определяем энтальпию газов на входе в сушилку, КДЖ/кг: Нк = , (1.11) Для изображения реального процесса сушки, происходящего в сушилке, необходимо определить величину потерь ?, КДЖ/кг: ? = ?1 - ?q, (1.12) Определяем начальное теплосодержание материала, поступающего в сушилку, КДЖ/кг: ?1 = , (1.13) ?1 = = 45,2 КДЖ/кг, Определяем расход тепла на испарение влаги, КДЖ/кг: q1 = 2500 1,97·тсг - ?1, (1.14) q1 = 2500 1,97·980-45,2= 4385,4 КДЖ/кг, Определяем расход тепла на нагрев материала, КДЖ/кг: qm = , (1.15) где - температура материала на выходе из сушилки, определяется по температуре мокрого термометра, °С; См - теплоемкость материала, КДЖ/кг·град, (См = 1,012 КДЖ/кг·град) qm = = 628,5 КДЖ/кг, Определяем потери тепла в окружающую среду, принимаем равным 8?12% от полезно затраченного тепла, которое складывается из расхода на испарение влаги и расхода на нагрев материала, КДЖ/кг: qoc = (0,08 ? 0,12) · qпол (1.16) qпол = hвп - ?1 qm, где hвп - энтальпия водяного пара, содержащегося в топочных газах при тсг, КДЖ/кг, (hвп = 4431 КДЖ/кг);Определяем объем сушильного пространства, м3: Vбар = , (2.1) Определяем среднюю разность температур между высушиваемым материалом и газом, °С: ?тср = , (2.4) ?тср = = 304°С, Определяем среднюю температуру газов в сушилке, °С: тг.ср. Определяем среднее влагосодержание газов, г/кгс. в: dcp = , (2.7) dcp = = 186,3 г/кгс. в., = 4 м3/кг, Определяем объемный расход газов, проходящих через один сушильный барабан, м3/ч: Vг = , (2.8) Определяем объемный коэффициент теплоотдачи между газом и падающими частицами материала с лопаток, КДЖ/м3·ч·гр: , (2.10)Для преодоления сопротивления газов за циклоном устанавливаем отсасывающий вентилятор. При выборе вентилятора надо рассчитать полное сопротивление установки, мм.вод.ст.: ?Pn = , (3.1) Определяем сумму сопротивлений системы, мм. вод. ст.: ?Рсис = ?Ртоп ?Рбар ?Рсуж ?Рпов ?Рцик, (3.2) Определяем сопротивление сужения при выходе из циклона, мм. вод. ст.: ?Рсуж = ?суж· , (3.3) ?Рсуж = 0,105· = 9,1 мм. вод. ст., ?Рсис = 50 30 9,1 15 12 = 116,1 мм. вод. ст., ?Pn = = 122,2 мм. вод. ст., Определяем производительность вентилятора для одного сушильного барабана, м3/ч: Vг = , (3.4)Определяем потери тепла в окружающую среду, КДЖ/кг: Qoc = (qoc · W)/nб, (4.1) Qoc = 401· 5500 = 2205500 КДЖ/ч, В первом приближении принимаем толщину изоляционного материала ? = 20 мм, так как диаметр барабана по сравнению с толщиной стенки очень большой, то многослойный цилиндр можно заменить плоской стенкой. Определяем термическое сопротивление, КДЖ/кг: k = , (4.2) где F - площадь поверхности барабана, м2. Определяем площадь поверхности барабана, м2: F = ?·Dн·lб 2·0,785·Dн2, (4.3) F = 3,14·2,8·12 2·0,785·2,82 = 117,8 м2, k = = 30,8 КДЖ/кг, Определяем коэффициент теплоотдачи от газов к стенке барабана, КДЖ/м2·ч·гр: ?1 = , (4.4)Барабан рассматриваем как балку, свободно лежащую на двух опорах. Вес барабана, насадки, бандажей, загружаемого материала и изоляции рассматриваем как равномерно распределенную нагрузку по длине барабана, вес венцовой шестерни - как сосредоточенную силу. Бандажи служат для передачи давления от веса всех вращающихся частей аппарата на опорные ролики. Существую следующие способы крепления бандажей: а) бандаж насаживается в горячем виде на кованую горловину барабана (применяется этот способ для барабанов диаметром до 1 м); Внутренняя поверхность бандажа и внешняя поверхность подбандажного пояса обтачиваются на конус; периодически подтягивают болты и натягивают бандаж на пояс.Наибольшее применение получили циклоны, т.к. они улавливают твердые частицы размером 3?10 мкм и имеют хорошую степень очистки до 85 % (рис. Из существующих недорогих типов циклонов лучшие показатели по степени очистки отходящих газов и по условию работы пылеосадительной системы имеют циклоны конструкции НИИ ОГАЗ серии ЦН-15.Для обле

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Тепловой и материальный расчет сушильной установки

2. Конструктивный расчет сушильной установки

3. Аэродинамический расчет сушильной установки

4. Расчет тепловой изоляции сушильной установки

5. Механический расчет сушильной установки

6. Выбор вспомогательного оборудования для сушильной установки

6.1 Выбор циклона для очистки газа

6.2 Выбор транспортных устройств

6.3 Выбор топки

7. Техника безопасности при эксплуатации сушильных установок

Заключение

Список использованных источников