- •Курсовая работа
- •1.Сушилки для торфа
- •1.1 Основные технологические схемы для проведения процесса
- •1.3 Сушилки
- •2.Констукция и принцип действия барабанной паровой трубчатой сушилки
- •3.Аналитический расчет паровой трубчатой сушилки
- •3.1.Проверочный тепловой баланс паровой трубчатой сушилки
- •4.Процесс сушки на Id-диаграмме для паровой трубчатой сушилки
3.Аналитический расчет паровой трубчатой сушилки
Рассчитать
сушильный цех торфобрикетного завода,
оборудованный паровыми трубчатыми
сушилками, при следующих условиях:
годовая производительность по брикетам
Qгод
= 100000 т; влажность исходного торфа
= 50%; влажность высушенного торфа
=
15%. Параметры сушильного агента при
входе в сушилку
=23C,
φo = 55%, тоже при выходе из сушилки
= 83C; φ2 = 60%. Температура входящего в
сушилку торфа
=
20C, а выходящего
= 85C.
Торфобрикетный завод работает в круглосуточном режиме. С учетом коэффициента использования рабочего времени ежегодный баланс рабочего времени завода составляет от 7000 до 7200 ч. Принимаем R = 7200 ч. Производительность завода за 1 ч рабочего времени
Q
=
Qгод/R
=
100000/7200 = 13,888 т/ч. Количество материала,
выходящего из сушильного цеха
с
учетом потерь
=3%
т/ч
Количество
материала входящего в сушильный цех с
учетом потерь
т/ч
Количество
влаги
цех
испаряемой
в сушильном цехе за 1 час:
т/ч
В торфобрикетной промышленности в настоящее время применяются паровые трубчатые сушилки трёх типоразмеров, характеристики которых приведены в таблице 1
Типоразмеры |
Типы сушилок |
||
сушилок |
III |
VI |
VII |
Диаметр сушильного барабана, мм |
3150 |
3750 |
4000 |
Длина барабана, мм |
8000 |
8000 |
8000 |
Число трубок, шт. |
468 |
720 |
876 |
Поверхность нагрева, м2 |
1180 |
1820 |
2220 |
Выбираем тип сушилки VII
Поверхность нагрева одной сушилки
Где d-диаметр цилиндрических трубок, d= 0.1 м
L-длина барабана ; L=8м.
n-количество цилиндрических трубок; n-876 шт.
F=
3.14*0.1*8*876=2220
Производительность одной сушилки по испаренной влаге
,кг
вл/ч
Где
А – напряжение поверхности нагрева по
влаге, показывающее количество влаги,
испаряемое 1
поверхности нагрева за 1 ч,кг вл (ч*
).
Оно зависит от температуры и давления
греющего пара и находится в интервале
А= 1,5-3 кг вл./(ч*
).
Wсуш=2,7*2220=5994
кг
вл./ч.
Число сушилок потребное для испарения влаги
Wцех/ Wсуш=10,226/5,994=1,7
Принимаем 2 сушилки
Материальный баланс одной сушилки
т/ч.
т/ч.
Параметры сушильного агента до и после сушки:
=23%;
=55%;
=90;
г/кг сух
=44,11;
кДж/кг сух
=83%;
=60%;
=320,9;
г/кг сух
Удельный расход сушильного агента L:
кг сух/кг вл
Часовой расход сушильного агента:
кг сух/ч
Удельный объём воздуха на входе и выходе из сушилки:
/кг
сух
Подставив параметры сушильного агента до и после сушки, получим:
V0вх
м3/кг
сух
V0вых
м3
/кг
сух
Объём сушильного агента при входе и выходе из сушилки:
м3/ч
м3/ч
Средний объём проходящего воздуха:
м3/ч
Живое сечение сушилки при коэффициенте заполнения труб сушилки k=0.4
Средняя
скорость сушильного агента в сушке:
Определим запасы тепла на 1 кг испарённой влаги (кДж/кг сух)
где
теплоёмкость воды
где
-теплоёмкость
пара
=1,86
кДж/кгК
кДж/кг вл
кДж/кг вл
Где
-теплоёмкость
воздуха
=1,0036кДж/(кгК)
кДж/кг
вл
Где
-теплоёмкость
сухого торфа (
=1,73…1,93
кДж/(кг*К)
Принимаем =1,83 кДж/(кг*К)
кДж/(кг*К)
кДж/кг вл
Так
как конструкция барабанной паровой
трубчатой сушилки не предусматривает
транспортирующих устройств для сушки,
то
=0
Потери
в окружающую среду принимаем
=
170 кДж/кг вл
Общие затраты тепла 1 кг испаренной влаги:
кДж/кг
вл
Удельный
расход греющего пара
для
сушильного процесса:
Где
-теплоёмкость
сухого насыщенного пара, зависящая от
давления и температуры
-
теплоёмкость конденсата греющего пара
Для паровой трубчатой сушилки мождно принимать
=2500…2900
кДж/кг;
545…590
кДж/кг вл
кг/кг вл
