Пермский Государственный Технический Университет

Строительный Факультет

Кафедра Строительных Материалов и Специальных Технологий

Курсовой проект по дисциплине «Теплотехника и теплотехническое оборудование в технологии строительных материалов, изделий и конструкций»

Тема: «Проектирование сушильной установки для сушки шлама, вписываемой в технологическую линию по производству БТЦ».

Выполнил:

Проверил:

Пермь, 2010г.

Содержание

1. Введение..........................................................................................................3

2. Расчёт горения топлива..................................................................................5

3. Расчет начальных параметров теплоносителя...........................................10

4. Построение теоретического и действительного процессов сушки на I - d диаграмме..............................................................................................................12

5. Материальный баланс сушильного барабана............................................16

6. Тепловой расчёт сушильного барабана......................................................17

7. Размеры и производительность сушильного барабана.............................19

8. Заключение....................................................................................................20

9. Список литературы.......................................................................................21

1. Введение

Перед обжигом шлама, его высушивают до влажности 1%. Для этого устанавливают сушильные барабаны.

Барабаны сушильные предназначены для сушки сыпучих материалов топочными газами в различных отраслях промышленности: строительных материалов, металлургической, химической, стекольной и т. д.

В промышленности строительных материалов барабаны устанавливаются в технологических линиях для тепловой сушки известняка, глины, песка, мела и др. сыпучих материалов крупностью частиц от 0 до 80 мм в зависимости от диаметров применяемых барабанов.

Данные сушилки являются прямоточными, т.е. подача материала и топочных газов осуществляется параллельно.

Температура топочных газов, поступающих в барабан, не должна превышать 600 - 900°С. При более высокой температуре внутренние перегородки корпуса быстро перегорают, а материал может потерять свои свойства или воспламениться. Температура дымовых газов на выходе из барабана составляет 100-200 °С, температура материала - около 100°С.

Эксплуатация барабана допускается в диапазоне температур стенки корпуса от -25 °С до +350 °С.

Сушилки барабанные имеют ряд преимуществ перед другими сушилками (например, пневматическими или паровыми трубчатыми):

а) благодаря непрерывному перемешиванию при вращении сушилки частицы высушиваемого материала соприкасаются с газами очень короткое время, что позволяет применять более высокую температуру газов;

б) применение газов с высокой температурой делает эти сушилки очень экономичными как по расходу тепла, так и по расходу энергии;

в) барабанные сушилки имеют сравнительно большую производительность;

г) при использовании определённых типов насадок, в этих сушилках можно подсушивать кусковые материалы, не обладающие сыпучими свойствами.

Материал в барабане просушивается газами из топок или отходящими дымовыми газами из зоны охлаждения печей. Топки (теплогенераторы) работают на газообразном или жидком топливе, сжигание которого происходит в горелке.

Топочные газы омывают пересыпающийся материал, нагревают его и поглощают содержащуюся в нем влагу. Для активизации передачи тепла барабаны внутри снабжены различными внутренними теплообменными устройствами. В серийно выпускаемой конструкции устанавливаются насадки: в начале – винтовая, в средней части – подъемно – лопастная, в конце – секторная.

В зависимости от свойств сушимого материала могут быть установлены другие типы насадок: распределительная, комбинированная, цепная, ячейковая, перевалочная и их комбинации. Эффективность сушки материалов в сушильных барабанах характеризуется удельной паронапряжённостью – количеством воды, испарённой за 1 час с 1 м3 рабочего объёма барабана. Удельная паронапряжённость зависит от свойств материалов, их начальной и конечной влажности и для различных материалов может сильно отличаться. При выборе сушильных барабанов пользуются опытными показателями.

Материал для просушки поступает в барабан из камеры загрузки, где смешивается с топочными газами. При вращении корпуса материал пересыпается по внутренним насадкам и продвигается вдоль оси барабана за счет уклона корпуса, нагреваясь при сушке.

Для уменьшения потерь тепла через стенки барабана наружную поверхность сушильной части барабана теплоизолируют.

Сушка происходит при прямом контакте дымовых газов с материалом тремя основными способами:

1. обдув дымовыми газами при падении материала с лопаток;

2. через наружную оголенную поверхность материала, находящегося в завале;

3. от более нагретых внутренних деталей сушильной части барабана.

При сушке материала в сушильных барабанах необходимо соблюдать следующие условия:

* создавать максимально возможный перепад температур газов при входе и выходе из барабана. При этом следует учесть, что при температуре поступающих газов больше 700-800 0С создаётся опасность деформации барабана, а температуре газов меньше 110-75 0С возможна конденсация паров воды и не только прекращается сушка материала, но он даже увлажняется;

* равномерно питать барабан материалом, куски должны быть одинаковыми по величине. При чрезмерно быстром поступлении в барабан он выйдет из него недосушенным, а при недостаточном поступлении – пересушенным;

* обеспечить определённую скорость движения газов, которая не должна превышать 1,5-2,0 м/сек. При более высокой скорости повышается унос материала и возрастает пылеобразование.