Расчет и проектирование барабанной сушилки для сушки аммофоса - Курсовая работа

В большинстве процессов химической технологии сушка является заключительной стадией, поэтому очень ответственной, в заключительной степени определяющей качество готово продукта и эффективность производства в целом.Теоретическое количество сухого воздуха L0, затрачиваемого на сжигание 1 кг топлива, равно: L0 = 138 (0,0179 CO 0,24 H2 ?(m (n/4) CMHN)/(12 m n),(1) где составы горючих газов выражены в объемных долях. Для определения теплоты сгорания топлива воспользуемся характеристиками горения простых газов: Количество тепла Qv , выделяющегося при сжигании 1 м3 газа, равно: Qv = 0,92*35741 0,005*63797 0,05*10810 0,01*12680=33868 КДЖ/(м3*т). Подставив, получим: Количество тепла, выделяющегося при сжигании 1 кг топлива: Q = Qv/рт = 33868/0,652 = 51945 КДЖ/кг.(3) Уравнение теплового баланса: (5) где ? - общий коэффициент полезного действия, учитывающий эффективность работы топки (полноту сгорания топлива и т. д.) и потери тепла топкой в окружающую среду, принимаемый равным 0,95; ст - теплоемкость газообразного топлива при температуре тт = 20 °С, равная 1,34 КДЖ/(кг*К); Іо - энтальпия свежего воздуха, КДЖ/кг; іс.г - энтальпия сухих газов, КДЖ/кг; іс.г = сс.г*тс.г; сс.г =, тс.г - соответственно теплоемкость и температура сухих газов: сс.г =1,05 КДЖ/(кг*К), тс.г = 250 °С; хо - влагосодержание свежего воздуха, кг/кг сухого воздуха, при температуре то =-8,61 °С и относительной влажности ?0 = 85,82 %; іп - энтальпия водяных паров, КДЖ/кг; іп = ro сп*тп; ro - теплота испарения воды прн температуре 0 °С, равная 2500 КДЖ/кг; сп - средняя теплоемкость водяных паров, равная 1,97 КДЖ/(кг*К); (тп - температура водяных паров; тп = тс г = тсм = 250 °С. Количество влаги, выделяющейся при сгорании 1 кг топлива, равно: Коэффициент избытка воздуха находим по уравнению (6): Общая удельная масса сухих газов, получаемых при сжигании 1 кг топлива и разбавлении топочных газов воздухом до температуры смеси 250 °С, равна: (7) кг/кгИз уравнения материального баланса сушилки определим расход влаги W, удаляемой из высушиваемого материала: (10) кг/с Запишем уравнение внутреннего теплового баланса сушилки: (11) где ? - разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере, с - теплоемкость влаги во влажном материале при температуре ?1, КДЖ/(кг*К); qдоп - удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру, КДЖ/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному варианту qдоп = 0; qt - удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами, КДЖ/кг влаги; в рассматриваемом случае qt = 0; qm - удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом, КДЖ/кг влаги; qm = Gk*cm*(?2 - ?1)/W; cm - теплоемкость высушенного материала, равная 1,25 КДЖ/(кг*К) [1]; ?2 - температура высушенного материала на выходе из сушилки, °С. Принимая в первом приближении процесс сушки адиабатическим, находим ?2 по I - х диаграмме по начальным параметрам сушильного агента: ?2 = 52,5 °С; qп - удельные потери тепла в окружающую среду, КДЖ/кг влаги. Примем температуру окружающего воздуха t = 15°C и определим суммарный коэффициент теплоотдачи в окружающую среду лучеиспусканием и конвекцией по уравнению: Удельный тепловой поток Так как наш сушильный барабан имеет изоляцию большой толщины, то принимаем, что потери в окружающую среду практически не совершаются, а присутствуют только удельные потери тепла в окружающую среду на 1 кг испаренной влаги, qп = 22,6 КДЖ/кг, что соответствует примерно 1% тепла затрачиваемого на испарение 1 кг воды.Коэффициент избытка воздуха находим по уравнению (6) с учетом влагосодержания свежего воздуха х0 = 0,0085 при температуре t0 = 19,4 0С и относительной влажности ? = 59,59%, что соответствует летним условиям: Общая удельная масса сухих газов, получаемых при сжигании 1 кг топлива и разбавлении топочных газов воздухом до температуры смеси 250 °С, равна: кг/кг Поскольку коэффициент избытка воздуха ? велик, физические свойства газовой смеси, используемой в качестве сушильного агента, практически не отличаются от физических свойств воздуха.Из уравнения материального баланса сушилки определим расход влаги W, удаляемой из высушиваемого материала: кг/с Запишем уравнение внутреннего теплового баланса сушилки: (11) где ? - разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере, с - теплоемкость влаги во влажном материале при температуре ?1, КДЖ/(кг*К); qдоп - удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру, КДЖ/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному варианту qдоп = 0; qt - удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами, КДЖ/кг влаги; в рассматриваемом случае qt = 0; qm - удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом, КДЖ/кг влаги; qm = Gk*cm*(?2 - ?1)/W; cm - теплоемкость высушенного материала, равная 1,25 КДЖ/(кг*К) [1]; ?2 - температура высушенного материала на выходе из сушилки, °С. Принимая в первом приближении процесс сушки адиабатическим, находим ?2 по I - х диаграмме по начальным параметрам с

Содержание

Введение

1. Технологический расчет сушильной установки

1.1 Расчет сушильной установки для зимних условий

1.1.1 Параметры топочных газов, подаваемых в сушилку

1.1.2 Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента

1.2 Расчет сушильной установки для летних условий

1.2.1 Параметры топочных газов, подаваемых в сушилку

1.2.2 Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента

1.3 Определение основных размеров сушильного барабана

2. Технологический расчет вспомогательного оборудования

2.1 Расчет вытяжного циклона

2.2 Расчет вентилятора

3. Технологический расчет рукавного фильтра

Заключение

Список литературы

Приложение

Сушка - это процесс удаления из материала влаги путем ее испарения и отвода образовавшихся паров.

В большинстве процессов химической технологии сушка является заключительной стадией, поэтому очень ответственной, в заключительной степени определяющей качество готово продукта и эффективность производства в целом.

Аппараты, в которых осуществляется сушка, называются сушилками. Барабанные конвективные сушилки различных конструкций находят широкое применение в химической промышленности для сушки кусковых, кристаллических и зерновых материалов, как правило, в крупно тоннажных производствах. Такое положение объясняется следующим: процесс протекает экономично благодаря возможности использования высоких температур воздуха, достигается большая производительность единичного аппарата, сушилки вполне надежны в эксплуатации.