Расчет барабанной сушильной установки - Курсовая работа

Кафедра интегрированных технологий, процессов и аппаратов Дисциплина Процессы и аппараты химической технологии Задание на курсовой проект (работу) студента Шкрябина Евгения Викторовича Рассчитать барабанную сушильную установку непрерывного действия с подъемно-лопастным перевалочным устройством для сушки бикарбоната натрия воздухом, подогретом в калорифере при следующих данных: 1. Температура воздуха на входе в сушилку, t1=140 °ССушка является сложным диффузионным процессом, так как при сушке происходят одновременно массообменный процесс - перенос влаги из высушиваемого материала в окружающую среду и теплообмен, поскольку процесс массообмена протекает при подводе тепла к материалу. Удаление влаги из материала при сушке осуществляется следующим образом. Влага из толщи влажного материала перемещается к поверхности раздела фаз за счет массопроводности.1.1 Определяем количество влаги, W, испаряемой в сушилке: 1.2 Производительность сушилки по высушенному материалу, G2, составляет: 1.3 Удельный расход тепла на нагревание высушенного материала, qm, равен: Где - теплоемкость высушенного материала, Дж/(кг*К) 1.4 Определяем величину внутреннего баланса сушильной камеры, ?, учитывая, что в сушилке отсутствуют транспортные устройства и не производится дополнительный подвод тепла в сушилку: Где - удельная теплоемкость влаги, удаляемой из материала, Дж/(кг*К) Проводим из точки А вертикаль х=const до пересечения с изотермой t1= 140 °С в точке В, определяющей состояние воздуха на входе в сушилку: х1= х0=0.012 кг/кг сухого воздуха Определяем отношение масштаба I-x-диаграммы: И находим длину отрезка ЕЕ: Откладываем отрезок ЕЕ из точки е вниз (так как он отрицателен) и через точку В и Е проводим прямую до пересечения с линией t2=60 °C, в точке D, характеризующей состояние воздуха на выходе из сушилки: х2= 0.038 кг/кг сухого воздуха Определяем удельный расход воздуха l, по формуле: Расход сухого воздуха на сушку, L, составляет: Расход влажного воздуха, поступающего в калорифер, Lвл.0: Расход влажного воздуха, выходящего из калорифера, Lвл.2: Объемный расход влажного наружного воздуха, поступающего в калорифер, Vвл.0: Где, ?вл.0 - плотность влажного наружного воздуха, поступающего в калорифер, кг/м3, ?вл.0 определяем по формуле: Где Р - общее давление, Па( Р=745 мм.рт.ст.);Калориферы средней модели имеют три ряда труб по направлению движения воздуха, а большой модели - четыре ряда труб. Калориферы могут компоноваться в ряды, образуя калориферные установки. Поверхность нагрева калориферной установки, F, определяем по уравнению: Где Q - расход тепла на калорифер в зимних условиях, Вт; К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К), определяется в зависимости от весовой скорости воздуха по таблице; Температуру греющего пара подбирают таким образом, чтобы нагрев воздуха до температуры на входе в сушилку (в нашем случае - до 140 °С).Давление пара до горшка Р1 следует принимать равным 95 % давления пара перед нагревательным прибором, за которым установлен горшок. Давление пара после горшка Р2 надлежит принимать в зависимости от типа горшка и от давления пара перед прибором, за которым установлен горшок, но не более 40 % этого давления.Воздух, выходящий из сушильного барабана, очищается в циклонах, мокром пылеуловителе. Определим наибольший диаметр частицы материала, уносимого из барабана в циклон вместе с отработанным воздухом. Для этой цели рассчитаем скорости витания, Wвит, для частиц диаметром 0.1 мм; 0.15 мм; 0.2 мм; 0.25 мм по формуле Скорость отработанного воздуха на выходе из барабана W2: Где Vвл.2 - расход влажного воздуха, покидающего сушильный барабан, м3/с; Таким образом, частицы материала, имеющие диаметр больше 0.21мм, будут оставаться в барабане, а меньше 0.185 мм уноситься с отработанным воздухом в циклон.Запыленность воздуха на входе в аппарат принимаем = 0.01 кг/м3. Скорость газа в аппарате - один из важнейших факторов, определяющих эффективность работы аппарата. При скоростях меньше 1 м/с возможно сильное протекание жидкости через отверстия решетки, вследствие чего высота слоя пены снижается, а жидкость может не полностью покрывать поверхность решетки. Площадь сечения аппарата, Sa, равна: По таблице выбираем газоочиститель таким образом, чтобы его фактическое сечение, определяемое как произведение длины на ширину решетки, было как можно ближе к значению , которое получено исходя из рекомендуемой скорости газа 2 м/с. Высоту исходного слоя воды на решетке h0 определяем по формуле: Интенсивность потока на сливе с решетке і найдем с учетом того, что ширина сливного отверстия равна ширине решетки вс: Высота сливного порога hn будет равна: Гидравлическое сопротивление аппарата мокрой очистки ?РА определяем по формуле: Где ?Р? - давление, необходимое для преодоления сил поверхностного натяжения, Па;В отстойник поступает вода вместе с уловленной пылью из аппарата мокрой очистки. Тогда расход суспензии, поступающей в отстойник Содержание пыли в исходной смеси определяем по формуле: Принимаем содержание пыли в осадке =0.5 мас.

Содержание

Вступление

1. Технологический расчет сушилки

2. Расчет и подбор калориферов

3. Подбор конденсатоотводчика

4. Расчет и выбор циклонов

5. Расчет аппарата мокрой очистки газов от пыли

6. Расчет отстойника

7. Определение гидравлического сопротивления установки

8. Выбор вентилятора и электромотора к нему