Рассмотрение особенностей сушилок с кипящим слоем для проведения сушки дисперсных материалов. Определение расхода воздуха, скорости газов и диаметра сушилки. Расчет высоты псевдоожиженного слоя. Характеристика гидравлического сопротивления сушилки.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Институт биотехнологии, пищевой и химической инженерииВ химической промышленности сушка, как правило, определяет технико-экономические показатели всего производства в целом, что связано со значительными затратами тепловой энергии для проведения данных процессов. Проведение процесса сушки в кипящем слое позволяет значительно интенсифицировать удаление влаги из материала, поскольку при этом увеличивается поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, выравниваются температура и влажность материала в объеме слоя.Уравнение материального баланса сушки: По нему определим расход влаги, удаляемой из высушиваемого материала в случае использования в качестве него поваренной соли: На диаграмме I - хпо известным параметрам t0=20?и ?0=70% находим влагосодержание х0 и энтальпию I0свежего воздуха: х0=0,011 кг влаги/кг сухого воздуха;I0=47 КДЖ/кг сухого воздуха. Расход сухого воздуха на сушку: Рассчитаем расход воздуха Lна сушку: Определим расход тепла на сушку: Средняя температура воздуха в сушилке: Среднее влагосодержание воздуха в сушилке: Средняя плотность воздуха и водяных паров: Средняя объемная производительность по воздуху: Далее рассчитываем фиктивную (на полное сечение аппарата) скорость начала псевдоожижения: , где - критерий Рейнольдса; - критерий Архимеда; - вязкость воздуха при средней температуре; - эквивалентный диаметр полидисперсных частиц материала; n-число фракций; mi-содержание i-й фракций, массовые доли; di-средний ситовый диаметр i-й фракции, м. Рассчитаем : Критерий Архимеда: Критерий Рейнольдса: Скорость начала псевдоожижения: Верхний предел допустимой скорости воздуха в псевдоожиженном слое определяется скоростью свободного витания (уноса) наиболее мелких частиц.Высоту псевдоожиженного слоя высушиваемого материала можно определить на основании экспериментальных данных по кинетике как массообмена, так и теплообмена. Решая совместно уравнения материального баланса и массоотдачи, получим: где W - производительность сушилки по испарившейся влаге, кг/с; S - поперечное сечение сушилки, м2; хи x* - рабочее и равновесное влагосодержания воздуха, кг влаги/кг сухого воздуха; F-поверхность высушиваемого материала, м2; ?св - плотность сухого воздуха при средней температуре в сушилке, кг/м3. Разделяя переменные и интегрируя полученное выражение, при условии постоянства температур частиц по высоте слоя находим: Равновесное содержание влаги в сушильном агенте определяем по I - x диаграмме как абсциссу точки пересечения рабочей линии сушки с линией постоянной относительной влажности ? = 100%. Величина . Тогда: , Коэффициент массоотдачи из уравнения (1) равен: Определим высоту псевдоожиженного слоя высушиваемого материала h. Сделав приведенные выше проеобразования, получим: Сначала определим высоту псевдоожиженного слоя, необходимую для испарения поверхностной влаги материала.Основную долю общего гидравлического сопротивления сушки ?P составляют гидравлические сопротивления псевдоожиженного слоя ?PПС и решетки ?PР: (9) Для удовлетворительного распределения газового потока необходимо соблюдать определенное соотношение между гидравлическими сопротивлениями слоя и решетки.
План
План
Введение
1. Определение расхода воздуха, скорости газов и диаметра сушилки