Графічний розрахунок процесу сушіння в і-d діаграмі

Визначаємо кратність змішування або кількість повітря, що необхідно додати до 1 кг сухих димових газів, щоб зменшити їх температуру від t_T=1250˚C до t_n=600˚С.

Для даної діаграми M_i=4,2 кдж/мм; M_d=2 г/мм , тому

Теплоємність шлаку с=0,8

, де

∆=q_вол- q_мат- q_н.с.=4,19∙20-с∙100-624=83,8-0,8∙100-624=-620,2

, де

α₁-коефіцієнт тепловіддачі від газів до внутрішньої поверхні (α₁=150Вт/м³∙˚С);

S₁ – товщина стінки барабана (S₁=12мм);

S₂ – товщина теплоізоляції барабана (S₂=36 мм);

λ₁, λ₂ – теплопровідність стальної стінки λ₁=58,2 Вт/м∙˚С і заслінки λ₂=0,20 Вт/м∙˚С

α₂ – коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні теплоізоляції (α₂=12-15 Вт/м∙˚С)

S_б – площа бокової поверхні сушильного барабана:

q_н.с. – витрати в навколишнє середовище;

q_вол – тепло з вологого матеріалу;

q_мат – витрати тепла на нагрів матеріалу;

Тоді, підставляючи дані отримаю:

Витрати сухої газоповітряної суміші:

Витрати робочої газоповітряної суміші:

Витрати сухих димових газів:

Витрата робочих димових газів:

Витрати сухого атмосферного повітря:

Вологе атмосферне повітря:

Витрата волого відпрацьованого теплоносія:

Витрати тепла при сушінні газоповітряної суміші становлять:

Матеріальний баланс процесу сушіння

В цьому розділі обчислюю конструктивні розміри барабана:

Визначаю втрати по масі волого матеріалу, що поступає на сушіння:

G₁=G₂+W

випареної вологи

, де

ω₁, ω₂ – відповідно початкова та кінцева вологість;

G₂ – продуктивність.

Тоді G₁=29645+2965=32610

Волога, яка міститься у висушеному матеріалі:

Волога, яка міститься у висушеному матеріалі:

Випареної вологи:

W=W_вол – W_k = 3261– 296,45 = 2964,55

Матеріальний баланс по абсолютно сухому матеріалу, витрата по масі якого не змінюється в процесі сушіння і складає:

G_c=G₁∙(1 – ω₁) = G₂∙(1 – ω₂) = 32610∙(1 – 0,1) = 29645∙(1 – 0,01) = 29349

Об’єм барабанної сушарки:

, де

W – кількість вологи, що випаровується , m₀ – об`ємне напруження барабану за вологою, .

де ρ_н – насипна густина матеріалу в перерахунку на середню вологу, β – коефіцієнт заповнення барабану матеріалом ( 0,15…0,2).

Найчастіше відношення

Оскільки ; то

Приймаємо довжину рівною 16 м.

Необхідно врахувати, що розміри сушильного барабану зазвичай приймають по каталогам заводів – виробників за даними, виходячи з необхідного внутрішнього об`єму барабану. При цьому діаметр барабану спочатку приймають наближено, і після теплового розрахунку визначають його необхідні розміри за вищенаведеними формулами або приводяться перевірка швидкості газів на виході.