Производство пневматической трубы-сушилки. Описание технологического процесса. Расчет диаметра и длины сушилки, параметров топочных газов при горении природного газа. Материальный, тепловой баланс. Построение рабочей линии процесса сушки на У-х диаграмме.
Аннотация к работе
Удовлетворение потребности народного хозяйства в древесине в ближайшие годы будет осуществляться за счет экономного и наиболее полного использования. Осуществляется путем испарения жидкости и отвода образовавшихся паров при подводе к высушиваемому материалу теплоты, чаще всего с помощью сушильных агентов (нагретый воздух, топочные газы и их смеси с воздухом, инертные газы, перегретый пар). Цель сушки, широко применяемой в производствах химико-лесного комплекса, сельском хозяйстве, пищевой, строительных материалов, кожевенной, легкой и других отраслях народного хозяйства - улучшение качества веществ и материалов, подготовка их к переработке, использованию, транспортированию и хранению.Пневматическая сушилка (труба-сушилка) применяется для сушки мелкодисперсных, кристаллических, волокнистых материалов, стружки, щепы и волокна. Сушка происходит в горизонтальной и вертикальной трубе. Эту сушилку используют как первую стадию с досушкой в других сушилках. Он подхватывается горячим газом и на проходе через сушилку высушивается. Из трубы газ со взвешенными в нем частицами поступает в циклон для улавливания высушенного продукта.Топочные газы из топки 2 поступают в нижнюю часть пневмотрубы 5 и со скоростью, превышающей скорость витания крупных частиц, подхватывают материал и транспортируют его. Далее газы и высушенный материал поступают в циклон - пылеотделитель 6, где продукт улавливается, а очищенные газы дымососом 7 выбрасываются в атмосферу. Если сушку проводят при высоких температурах газа, нижнюю часть трубы 5 футеруют жаропрочным бетоном. Для удаления отделившихся от потока крупных комков материала предусмотрен затвор-«мигалка» 3. Оптимальное значение скорости газов в трубах-сушилках зависит от ряда факторов.Исходные данные: Состав природного газа (Шебелинского месторождения) следующий, масс % [2]: В [3] состав газа отличен. Количество компонентов топочных газов, получаемых при сжигании 1 кг природного газа: l СО2 = 0,02 СО2 0,0157 СО ? [0,44 / (12 m n)]CMHN = 0,01 • 0,1 [0.44 / (12 • 1 4)] • 93.2 [0.44 / (12 • 2 6)] •4.4 [0.44 / (12 • 3 8)] [0.44 / 12 • 4 10)] • 0.6 [0.44 / (12 • 5 12)] • 0.3 = 0.001 2.64 = 2.641 кг/кг Средняя теплоемкость сухих топочных газов при tmr = 1000 ?С (в топке поддерживается эта температура): Ccr = (ССО21СО2 С SO21 SO2 С N21 N2 С О21 О2) / (1СО2 1 SO2 1 N2 1 О2) = (1,12 • 2,641 1,11 • 15,86) / (2,641 15,86) = 20,56 / 18,5 =1,11 КДЖ/кг•к где теплоемкость при tmr = 1000 ?С [Приложение, таблица 2] Средняя температура топочных газов на выходе из топки без учета диссоциации углекислого газа и паров воды: tmr = (Qвр ?т Ст тт Lm J0 wgig - 2500 Icr1 х1) / [Icr1 (Ccr 1,97 х1)] = (47838,9•0,95 2,08•5 19,92•37,9 0 - 2500•18,77•0,0032) / [18,77 (1,03 1,97• 0,0032)] = 2368,23 ?С где wg = 0, так как газ не распыляют ни воздухом, ни паром. Температуру топочных газов снижают до ттг = 1000 ?С за счет подачи наружного воздуха в топку с целью предотвратить разрушение футеровки топки.Исходные данные: Параметры материала: - Материал - сосновая стружка Производительность по влажному материалу - G1 = 1,2 т/ч = 0,33 кг/с Параметры сушильного агента: Сушильный агент - это топочные газы, разбавленные воздухом.Относительная влажность материала: На входе в сушилку: ?а1 = 100 ?01 / (100 ?01) = 100 • 45 / (100 45) = 31% Средняя абсолютная влажность материала: ?а ср = 0,5 (?а1 ?а2) = 0,5 (45 30) = 37,5%Параметры сушильного агента: Вход в сушилку: Точка В на J-х диаграмме: х1 = х11 = 0,03 кг/кг; Выход из сушилки: Точка С на 1-х диаграмме: t2 = 90 ?С; На J-х диаграмме находим точку А по х0 = 0,00855 кг/кг и t0 = 17 ?С. Находим точку В на пересечении линии А К и линии температур t1 = 400 ?С, определяем х1 = 0,03 кг/кг. Определяем tm1 для точки В.Расход сушильного агента L1 на входе в сушилку рассчитываем из уравнения теплового баланса по влагосодержанию х1 и температурам t1 и t2. Теплосодержание подсасываемого воздуха при х0 и t0: Jn0 = 38,77 КДЖ/кг. Количество парогазовой смеси, выходящей из сушилки: L2 =1,05 · L1 = 1,05 · 0,426 = 0,447 кг/сИсходные данные: Параметры материала: - Абсолютная влажность: ?а1 = 45% Выход из сушилки: - Абсолютная влажность: ?а2 = 30% Параметры сушильного агента: Вход в сушилку: - Расход - L1 - 0,426 кг/с Выход из сушилки: - Расход - L2 - 0,447 кг/с Средние значения параметров для сушилки: Объемный расход сушильного агента на входе в сушилку: при t1 = 400 ?С и х1 = 0,03 кг/кгСкорость витания шарообразной частицы: (wвит)шар = Re вит. Фактическая скорость сушильного агента в сушилке: wcp = к · wвит = 1,2 · 12,21 = 14,65 м/с к = 1,2 ±5,0; принимаем к = 1,2. Скорость витания для частиц не изометрической формы (щепа, стружка волокно) определяется по формуле С.Н. Светкова: wвит = 0,14 [? мср /((0,02 е/?) ? тср)]0,5 [4] где ? - толщина частицы, мм е - коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения частиц; при прямоугольном сечении е = 0,9, при круглом или квадратном е = 1,1.Концентрация стружки в сушильном агенте: ? = (G1
План
Содержание
Введение
1. Пневматическая труба-сушилка
1.1 Описание технологического процесса
2. Расчет пневматической трубы-сушилки
2.1 Расчет параметров топочных газов при горении природного газа
2.2 Расчет пневматической трубы-сушилки
2.3 Технологический расчет
2.4 Материальный баланс
2.5 Построение рабочей линии процесса сушки на У-х диаграмме
2.6 Тепловой баланс
2.7 Гидродинамический расчет
2.8 Расчет диаметра трубы-сушилки
2.9 Расчет длины трубы-сушилки
2.10 Гидравлическое сопротивление трубы-сушилки
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Введение
Главная задача лесного хозяйства - обеспечение непрерывного, неистощительного и рационального пользования лесом.
В настоящее время, когда потребность в древесине постоянно возрастает, особую важность приобретает ее комплексное использование. Удовлетворение потребности народного хозяйства в древесине в ближайшие годы будет осуществляться за счет экономного и наиболее полного использования.
Сушка - удаление жидкости (чаще всего влаги-воды, реже иных жидкостей, например летучих органически растворителей) из веществ и материалов тепловыми способами. Осуществляется путем испарения жидкости и отвода образовавшихся паров при подводе к высушиваемому материалу теплоты, чаще всего с помощью сушильных агентов (нагретый воздух, топочные газы и их смеси с воздухом, инертные газы, перегретый пар). Сушке подвергают влажные тела: твердые-коллоидные, зернистые, порошкообразные, кусковые, гранулированные, листовые, тканые и другие (эта группа высушиваемых материалов наиболее распространена); пастообразные; жидкие - суспензии, эмульсии, растворы.
Цель сушки, широко применяемой в производствах химико-лесного комплекса, сельском хозяйстве, пищевой, строительных материалов, кожевенной, легкой и других отраслях народного хозяйства - улучшение качества веществ и материалов, подготовка их к переработке, использованию, транспортированию и хранению. Данный процесс часто является последней технологической операцией, предшествующей выпуску готового продукта. При этом жидкость предварительно удаляют более дешевыми механическими способами, окончательно-тепловыми.
Целью курсовой работы является расчет пневматической трубы-сушилки.