3.3.2. Определение основных размеров распылительного диска

Радиус диска определим из соотношения:

V=W*R

Где: V=185 м/с-окружная скорость диска

W-угловая скорость диска,рад/с

W= , рад/с

W= =1884,0 рад/с

R= = =0,8м

3.3.3. Определение диаметров штуцеров.

Диаметр штуцеров, патрубков, паро- и воздухопроводов определяется по заданному расходу жидкости и принятой скорости её течения [2,8-28)]

Диаметр патрубка определяем по формуле:

d=1,13

где: кг/ -плотность продукта

=1,01 -плотность воздуха

W=0,5м/с-скорость движения продукта

M-секундная массовая скорость равная 20 м/с

для продукта:

d=1,13 =0,0119 м

для воздуха:

d=1,13 =0,29 м

3.3.4 Расчёт калорифера.

Требуемая поверхность теплообмена калорифера определим по формуле[2,С.440]

F=

Где: Q=155,2 кВт-тепловая нагрузка калорифера

К=30 Вт*(м*К)-коэффициент теплопередачи калорифера [7,С.322]

разность температур

=

где:

= , ^оС

= , ^оС

Наибольшая и наименьшая разность температур

-температура воздуха перед калорифером

- воздуха после калорифера

=180 ^оС -температура греющего пара

=180-(-2,1)=182,1 ^оС

=180-152=28 ^оС

= =82,4 ^оС

Поверхность теплопередачи :

F= =0,0628

3.3.5. Расчёт вытяжного вентилятора.

Производительность вытяжного вентилятора

V=L*

Где:

-удельный объём, определяемый по [2,(10.12)]

=

Где:

=287 Дж/(K*кг)-газовая постоянная для воздуха

T-273+73=346 K-температура паровоздушной смеси, Па

-парциальное давление водяного пара, Па

= =1,0056 /кг сух. Возд.

Производительность вентилятора:

V=1201,2*1,0056=1207,93 /кг

3.Основные расчёты.

3.1 Материальный расчёт.

3.1.1 Определение массовых расходов поступающего на сушку материала.

Массовые расходы поступающего на сушку и высушенного материала определим по формуле [2,(10,2)]

или

-масса материала, поступающего на сушку, кг/ч

-масса высушенного материала, кг/ч

=55%-начальная влажность материала

=11%-конечная влажность материала

390 Кг/ч-производительность сушильной установки по испаренной влаге

= =788,87 кг/ч

381 кг/ч

3.2 Тепловой расчёт.

3.2.1. Нахождение параметров воздуха и построение теоретического процесса сушки в I-d диаграмме.

Для заданного места установки из пособия [2,табл,XL] выписываем летние и зимние температуры и относительные влажности воздуха.

Зима: ^оС ; φ=90% Лето: t=21.6 ^оС; φ=62%

Строим на колоне теоретический процесс сушки для летних и зимних условий .

3.2.2. Определение удельных тепловых потерь.

Удельные тепловые потери складываются из расхода тепла на нагрев материала и из потерь тепла в окружающую среду.

3.2.2.1 Расчёт удельных тепловых потерь на нагрев материала.

Потери тепла на нагрев материала определим по формуле [2.с.431]

Где : -удельная теплоёмкость сухого материала

=55- температура материала поступающего на сушку

=73-температура материала на выходе из сушилки

=26399,77 Дж/кг исп.влаги

3.2.2.2. Расчёт удельных тепловых потерь в окружающую среду.

Эти потери принимаются равными 7-15% от удельного расхода тепла в теоретической сушилке, который определим по формуле:

Где:

, -удельная энтальпия воздуха на входе в калорифер и на выходе в сушилку;

, -конечное и начальное влагосодержание воздуха, кг/кг.

Для лета:

= =4025,98 кДж/кг

Для зимы:

= =4692,3 кДж/кг

Принимаем q=0,1*4025,98=402,6 кДж/кг

q=0,1*4692,3= 469,2 кДж/кг

3.2.3. Определение расхода сухого воздуха на сушку.

Расход воздуха на сушку определим по формуле [2,(10.13)]

L=l*W

Где

l-удельный расход сухого воздуха, который определяется по формуле [2,(10.14)]

l=

Для лета:

l= =32,5 кг/кг

L=32,5*390=12675 кг/ч=3,52 кг/с

Для зимы:

l= =3,08 кг/кг

L=3,08*390=1201,2=0,33 кг/с

3.2.4 Расход тепла в калорифере .

Расход тепла в калорифере определим по формуле

Q=L*( )

Где:

-энтальпия воздуха на выходе из калорифера на входе в калорифер.

=3,52*(170-46)* =436,5кВт

=3,08*(166-3,5)* =155, 2 кВт

3.3Конструктивный расчёт.

3.3.1. Расчёт основных параметров сушильной башни.

Рабочий размер сушильной башни- определяют путём деления заданного значения производительности сушилки на напряжение объёма сушильной башни по испаренной влаге.

Где: =4,2 кг/( -напряжение объема сушильной башни по испаренной влаге

Зная рабочий объём сушильной башни определяем его диаметр и высоту, принимая соотношение: H:D=1:1,2 для сушильных с дисковым распылением.

Принимаем высоту башни H=1,1D

Объём башни:

*H=

Отсюда:

D=

D=

Высота башни H=1,1*4,17=4,59 м

Производим проверку диаметра сушильной башни из условия дальности полёта частиц выбрасываемых распылительным диском.

Определяем диаметр частиц по формуле [6,с.323

d=

Где: =0,045 н/поверхностное натяжение продукта

=0,150-радиус диска

об/мин= частота вращения диска

-плотность продукта

м/с-ускорение свободного падения

Плотность продукта определяется по формуле [5,/1-36а)]

=

Где:

1/К-коэффициент температурного расширения [5,с.32]

+a*c- плотность при фиксированной температуре и концентрации С.

=992 кг/ -плотность продукта при концентрации равной нулю и температуре 40 градусов [5,табл.3-34]

A=300 кг/ -эмпирический коэффициент при с=0,44 и t=55 градусов

кг/

= =1114,6 кг/

d= =28,7*

Дальность полёта частицы определим по формуле: [6,с.193]

S= * lg*

Где: -средняя плотность высыхания капли

= =

Где: =580 -плотность сухого порошка

м/с-начальная скорость капли

=0,3 м/с –конечная скорость частицы

=1,01 -плотность воздуха

С=1,3-коэффициент сопротивления

S= * lg* =1,08 м

Диаметр башни с учётом дальности полёта частиц

D=2,25*S=2,25*1,08=2,44