Расчёт сушилки с псевдоожиженным слоем - Курсовая работа

Удаление влаги из твердых и пастообразных материалов позволяет удешевить их транспортировку, придать им необходимые свойства (например: уменьшить слеживаемость удобрений или улучшить растворимость красителей), а также уменьшить коррозию аппаратуры и трубопроводов при хранении или последующей обработке этих материалов. Влагу можно удалять из материала механическими способами (отжимом, отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием). При этом предварительное удаление влаги осуществляется более дешевыми механическими способами (например: фильтрованием), а окончательное - сушкой. По своей физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Удаление влаги при сушке сводится к перемещению тепла и вещества (влаги) внутри материала и их переносу с поверхности материала в окружающую среду.Высушиваемый материал подается из бункера 1 питателем 2 в слой материала, “кипящего” на газораспределительной решетке 3 в камере 4 сушилки.Производительность аппарата по материалу, поступающему в сушилку: () Расход тепла а) на испарение влаги удельная теплота испарения при 2730 К [1] температура на входе в сушилку, ее принимаем равной температуре окружающего воздуха (для города Воронеж ) 0С 0С - температура материала на выходе из сушилки в) потери тепла в окружающую среду принимаем равными 15% от расхода тепла на испарение влаги и нагрев материала г) общий расход теплаКритерий Рейнольдса соответствующий рабочему режиму псевдоожижения Принимаем поразность слоя для устойчивого состояния Находим площадь сечения газораспределительной решетки по уравнению расхода Найдем объем псевдоожиженного слоя необходимый для достижения заданной влажности в расчетных условиях Из практических рекомендаций высоту кипящего слоя в сушилке принимаем в 4 раза больше высоты зоны действия струй из отверстий решеткиЧисло отверстий в решетке принимаем расположение отверстий в решетке по углам равносторонних треугольников, где - расход тепла в калорифере , - коэффициент теплопередачи Выбираем оребренный калорифер марки К В Б О и массовую скорость при этом берем Выбираем оребренный калорифер К В Б О - 8 с и считаем их количествоОбъемная часовая производительность по влажному материалу K2 = 1 ,2 - коэффициент учитывающий режим работы питателя h = 0 ,9 - К П Д приводаВыбираем марку шлюзового загрузителя П Ш 1 - 100 [2]Для очистки воздуха применяют циклон и рукавный фильтр.

Содержание

Аннотация

Введение

1. Технологическая схема

2. Материальный и тепловой баланс сушильной установки

3. Гидродинамический расчет

4. Конструктивный расчет

4.1 Подбор газораспределительного устройства

4.2 Расчет калорифера

4.3 Расчет загрузочно-выгрузочных устройств

4.3.1 Расчет винтового питателя

4.3.2 Расчет шлюзового загрузителя

4.4 Расчет системы пылеочистки

4.4.1 Расчет циклона

4.4.2 Расчет рукавного фильтра

4.5 Толщина стенки обечайки

4.6 Расчет конического днища

4.7 Расчет диаметров штуцеров для входа и выхода газа

4.8 Подбор фланцев

4.9 Расчет и выбор опор аппарата

5. Гидравлический расчет

Литература

Аннотация

Удаление влаги из твердых и пастообразных материалов позволяет удешевить их транспортировку, придать им необходимые свойства (например: уменьшить слеживаемость удобрений или улучшить растворимость красителей), а также уменьшить коррозию аппаратуры и трубопроводов при хранении или последующей обработке этих материалов.

Влагу можно удалять из материала механическими способами (отжимом, отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием). Однако более полное обезвоживание достигается путем испарения влаги и отвода образующихся паров, т. е. с помощью тепловой сушки.

Этот процесс широко используется в химической промышленности. Он часто является последней операцией на производстве, предшествующей выпуску готового продукта. При этом предварительное удаление влаги осуществляется более дешевыми механическими способами (например: фильтрованием), а окончательное - сушкой. Такой комбинированный способ удаления влаги позволяет повысить экономичность процесса.

В химических производствах, как правило, применяется искусственная сушка материалов в специальных сушильных установках, т. к. естественная сушка на открытом воздухе - процесс слишком длительный.

По своей физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Удаление влаги при сушке сводится к перемещению тепла и вещества (влаги) внутри материала и их переносу с поверхности материала в окружающую среду. Таким образом, процесс сушки является сочетанием связанных друг с другом процессов тепло и массообмена (влагообмена).

По способу подвода тепла к высушиваемому материалу различают следующие виды сушки: 1. конвективная сушка - путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы (как правило в смеси с воздухом) ;

2. контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;

3. радиационная сушка - путем передачи тепла инфракрасным излучением;

4. диэлектрическая сушка - путем нагревания в поле тока высокой частоты;

5. сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме. По способу передачи тепла этот вид сушки аналогичен контактной, но своеобразие процесса заставляет выделять сублимационную сушку в особую форму.

Последние три вида сушки применяются относительно редко и обычно называются специальными видами сушки.

Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем

Эти сушилки являются одним из прогрессивных типов аппарата для сушки. Процесс в кипящем слое позволяет значительно увеличить поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократить (до нескольких минут) продолжительность сушки. Сушилки с кипящим слоем в настоящее время успешно применяются в химической промышленности не только для сушки сильносыпучих зернистых материалов (например: минеральных и органических солей), но и материалов, подверженных коксованию (например: сульфат аммония, поливинилхлорид, полиэтилен и некоторые другие полимеры), а также разнообразных материалов (пигментов, анилиновых красителей, растворов, расплавов и суспензий).

Эти сушилки делятся на однокамерные и многокамерные. Многокамерные сушилки более сложны по конструкции (и соответственно в эксплуатации), чем однокамерные, требуют больших удельных расходов сушильного агента и электроэнергии. Кроме того, процесс в них труднее поддается автоматизации. Применение многокамерных сушилок целесообразно лишь для материалов со значительным сопротивлением внутренней диффузии влаги, требующих длительной сушки, а также для материалов, нуждающихся в регулировании температурного режима сушки. В них удобно совмещать процессы сушки и охлаждения.

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. ” Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической промышленности”: Л. “Издательство Химия ” , 1976

2. Методичка № 90

3. Методичка № 15

4. Овчинников, Гусев “ Расчет и проектирование выпарных установок”

5. Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. “Основные процессы и аппараты химической технологии ” . Пособие по проектированию: М. Химия ,1991

Размещено на .ru