5.4. Расчет габаритов распылительной сушилки

Целью расчета является определение диаметра сушильной камеры и ее рабочего объема.

Средний диаметр образующихся капель при распыливании суспензии вычисляется по формуле [1, с. 12]:

(38)

где n – частота вращения распыливающего диска, с^-1;

ρ – плотность аммофоса, кг/м³;

G – расход аммофоса, кг/с;

ν – кинематическая вязкость, м²/с;

d_g – диаметр распыливающего диска, м;

σ – поверхностное натяжение, Н/м;

x – смоченный периметр распыливающего диска, равный 0,04 – 0,9 м.

Пусть n = 135 с^-1;

ρ = 1067 кг/м³ (при 25°С);

G = G₁/(3600·П) = 5500/(3600·1) = 1,53 кг/с;

d_g = 0,33 м;

x = 0,9 м;

ν = 1,87·10^-3 м²/с;

σ = 73,8·10^-3 Н/м.

Определить диаметр распыливающих капель можно по формуле [1, с. 13]:

(39)

где R – наружный радиус диска, м;

ω – угловая скорость диска, м/с;

С – параметр, при расчете среднего диаметра можно принять С = 2, для

максимального размера капель C = 4,6.

Радиус факела распыления рассчитывается по формуле [1, с. 13]:

(40)

где Re – критерий Рейнольдса;

ρ, ρ₂ – плотность суспензии и сушильного агента, кг/м³;

– критерий Гухмана;

Ko – критерий Коссевича.

Критерий Рейнольдса определяется по формуле [1, с. 13]:

(41)

где ν – кинематическая вязкость газа, м²/с.

Для воздуха (при температуре, равной 700°С) ν = 5,274·10^-5 м²/с.

Критерий Гухмана определяется по формуле [1, с. 13]:

(42)

где t₁ – температура сушильного агента перед сушкой,°С;

t₂ – температура сушильного агента после сушки,°С;

t_м – температура мокрого термометра, t_м = 50–90°С.

Критерий Коссевича определяется по формуле [1, с. 14]:

(43)

где r₁ – скрытая теплота парообразования при температуре мокрого термометра, кДж/кг;

С₂ – удельная теплоемкость сушильного агента, кДж/кг;

– влажность аммофоса при входе в сушилку и конечного сухого продукта, %.

Итак,

Диаметр сушильной камеры определяется по формуле [1, с. 14]:

(44)

D = 2.2  2.18 = 4.8 м

Рабочий объём сушилки определяется по формуле [1, с. 14]:

(45)

где W – производительность сушилки по испаряемой влаге, кг/ч;

П – количество сушилок, шт.;

А – производительность 1 м³ рабочего объёма камеры по испаряемой влаге, кг/м³·ч.

Величина А выбирается по графику А = f(ΔT) [1, с. 20], где заштрихованная область соответствует начальным режимам работы сушилки.

ΔT рассчитывается по формуле [1, с. 14]:

(46)

Т = 185,25⁰С

А = 11,3 кг/м³·ч.

Рабочая высота сушильной камеры определяется по формуле [1, с. 14]:

(47)

Вычисленные величины сравниваются с габаритами выбранного типа сушилки. Данные заносятся в таблицу 3.

Таблица 3 – Габариты сушилки типа СРЦ – 12,5/1100 НК

Габариты сушилки, мм		теоретически	практически
	диаметр D	4976	4800
	высота Н	9000	7340

Полученные данные не превышают теоретических, значит, выбранный тип сушилки подходит для данного расчёта.

Центробежный распылитель выбираем типа ЦРМ 18/100–8000. Общие характеристики данного типа приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Основные характеристики центробежных распылителей

Производительность, т/ч		10
Давление, МПа	в трубках подачи воздуха	0,01–0,08
	в трубках подачи воды	0,2
Мощность электродвигателя, кВт		100
Скорость вращения диска, об/мин		8050
Угловая скорость диска, м/с		131–135
Смазка		Масло индустриальное
Разовая заливка масла, л		30
Габаритные размеры, мм	длина	960
	ширина	700
	высота	2805
Масса распылителя, кг		1350–1395
Тип электродвигателя		А02–92–2