Розрахунок барабанної сушарки для сушіння сульфату амонію топочними газами - Курсовая работа

Сушка це процес видалення з матеріалу вологи, що забезпечується її випаровуванням та відведенням пари, що утворюється. Видалення вологи з твердих і пастоподібних матеріалів здешевлює їх транспортування і надає їм певні властивості, а також сприяє зменшенню корозії апаратури. Вологу можна видаляти механічними способами віджимання, центрифугування, відстоювання. При контактній сушці тепло висушуваному матеріалу передається через перегородку, що обігрівається, дотичну з матеріалом. Декілька рідше застосовують радіаційну сушку (інфрачервоним промінням) і сушку електричним струмом (високої або промислової частоти).У всіх випадках при сушінні видаляється легколетючий компонент (органічний розчинник, вода). Отже сушіння - це процес видалення з матеріалу вологи, що забезпечується її випаровуванням і видаленням водяної пари, що утворюється. За допомогою статики сушіння визначають витрату агенту сушіння та тепла необхідного для процесу. В результаті випаровування вологи з поверхні і відведення утвореної пари виникає градієнт концентрацій вологи у матеріалі, що є рухомою силою внутрішнього переміщення її з глибинних шарів до поверхні випаровування. Тому швидкість процесу сушіння залежить від характеру або форми звязку вологи з сухою речовиною матеріалу.Розпилювальна сушарка застосовується для сушки пастоподібних і рідких матеріалів. Продуктивність форсунок при сушці до 600 кг/ч, хоча форсунка може розпилювати до 4,5 т/год продуктів. Завдяки розвиненій поверхні зіткнення матеріалу з газом, сушка протікає дуже швидко - на льоту, і на дно сушарки падає вже повністю висушений матеріал. Паралельний струм створює можливість застосовувати для сушки високу температуру газу, збільшуючи швидкість сушки, без перегріву висушуваного матеріалу. Незважаючи, проте, на велику швидкість процесу (кількість води, що випарувалася, в одиницю часу з одиниці поверхні матеріалу), інтенсивність роботи распилітельних сушарок (кількість води, що випарувалася, в одиницю часу в одиниці обєму апарату) невелика, оскільки на одиницю обєму апарату одночасно доводиться порівняно невелика маса матеріалу.Виходячи з вихідної вологості сульфату амонію 4%, встановлюємо кількість вологи, що видалена з матеріалу по рівнянню: (3.2) де Gп - кількість солі , що виходить з сушарки; Розрахуємо кількість тепла, що утвориться при згорянні 1 м3 газу: (3.5) де ? - обємна доля компоненту, %; q - питома теплота згоряння компоненту, КДЖ/м3. Маса газів, що подається до барабану у розрахунку на 1 кг палива, що горить визначається загальним коефіцієнтом надлишку повітря ?, необхідного для горіння палива та розбавлення топочних газів до температури 130°С. Коефіцієнт надлишку повітря знаходимо з рівняння (3.7): Загальна питома маса сухих газів, що утворюються при згорянні 1 кг палива та розбавлені топочних газів повітрям до температури 130°С дорівнює [3]: (3.10) Для барабанної сушарки коефіцієнт масовіддачі ?? може бути розрахований за емпіричним рівнянням: (3.25) де ?ср - середня цільність сушильного агенту, кг/м3; с - теплоємність сушильного агенту при середній температурі в барабані (1 КДЖ/кг*К); ? - коефіцієнт заповнення барабану матеріалом (12%); Р0 - тиск при якому проводиться процес, Па; р - середній парціальний тиск водяної пари, Па; n - частота обертів барабану, об/хв. приймаємо n=1,5 об/хв; ? - швидкість газового потоку в барабані, м/с.Для очищення газу, що виходить з барабану сушарки від захопленого пилу сульфату амонію використовується циклон (рис. У циклоні через виникнення відцентрових сил, внаслідок закручування газового потоку, що тангенціально увійшов до циклону у вхідний патрубок 1, частки пилу прижимаються до стінок апарату 2 та зсипаються у бункер пилозбірник 3, а очищений газ виходить з циклону через відхідний патрубок 4 [6]. Визначимо необхідну площу перерізу циклону, м2: (4.1) За формулою: (4.2) визначимо діаметр циклону, м: Згідно з ГОСТ 9617-67 приймаємо циклон діаметром 800 мм. Розрахуємо дійсну швидкість газів в циклоні: , (4.3) звідсиУ результаті виконання курсового проекту був проведений розрахунок барабанної сушарки для сушіння сульфату амонію топочними газами. Проведено ознайомлення із фізико-хімічними аспектами процесу, розглянуто конструкції різних апаратів для конвективного сушіння сипких матеріалів. У розрахунковій частині проекту наведені матеріальні, теплові розрахунки барабанної сушарки, що використовує топочні гази як сушильний агент. Витрата теплоносія на сушку становить L.= 6561 кг/год, витрата паливного газу на сушку становить Gп = 17,2 кг/год, випаруємої вологи 103,1 кг/год.

У результаті виконання курсового проекту був проведений розрахунок барабанної сушарки для сушіння сульфату амонію топочними газами.

Проведено ознайомлення із фізико-хімічними аспектами процесу, розглянуто конструкції різних апаратів для конвективного сушіння сипких матеріалів.

У розрахунковій частині проекту наведені матеріальні, теплові розрахунки барабанної сушарки, що використовує топочні гази як сушильний агент. Витрата теплоносія на сушку становить L.= 6561 кг/год, витрата паливного газу на сушку становить Gп = 17,2 кг/год, випаруємої вологи 103,1 кг/год.

Виконаний конструктивний розрахунок барабанної сушарки. Для встановлення обраний сушильний барабан діаметром 1,2 м, та довжиною 6 м, з обємом сушильного простору V = 6,78м3. Маса барабану 8300 кг. Частота обертів n = 1,5 хв-1. Тривалість сушіння сульфату амонію у сушарці становить t = 1936,5 с. Кут нахилу барабану 5,4о.

Проведено розрахунок та вибір циклону. До встановлення прийнято циклон НДІОГАЗУ типу ЦН - 24 діаметром D = 0,8 м. Гідравличний опір циклону становить DP = 693 Па. По результатах гідравлічного розрахунку прийнятий до встановлення відцентровий вентилятор марки В-Ц14-46-5К-02, що обладнаний двигуном АО2-41-2.

1. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1991. - 296 с.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Госхимиздат, 1961. - 830с.

3. Основные процессы и аппараты химической технологии/Под ред. Ю.И. Дытнерского. - М.: Химия, 1991. - 494 с.

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1987. - 576 с.

5. Сажин Б.С. Основы техники сушки. - М.: Химия, 1984. - 320с.

6. Справочник по пыле- и золоулавливанию/ Под ред.: Русанова А.А. - изд. 2-е, перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 312с.

Размещено на .ru