- •Содержание.
- •1. Задание для курсового проектирования.
- •2. Введение.
- •3. Описание аппаратурной схемы.
- •4. Основные свойства высушиваемого материала.
- •5. Выбор материалов аппарата и трубопроводов
- •6. Технологический расчёт установки.
- •6.1. Материальный баланс.
- •6.2. Определение параметров воздуха исходного, на выходе из теплонагревателя, на выходе из сушилки. Построение процесса сушки на диаграмме Рамзина.
- •6.2.1. Летний период.
- •6.2.2. Зимний период.
- •7. Расчёт пневматической сушилки.
- •8. Расчёт камерной сушилки.
- •9. Расчет парового калорифера.
- •10. Расчет электрического калорифера.
- •11. Расчет и выбор вспомогательного оборудования
- •11.1. Циклон.
- •11.2. Рукавный фильтр.
- •12. Расчет трубопроводов.
- •12.1. Диаметр трубопроводов.
- •12.2. Гидравлическое сопротивление трубопроводов.
- •13. Выбор вентилятора.
- •14. Сборники для сухого и влажного материала.
- •15. Толщина изоляции калорифера, сушилки и трубопровода между калорифером и сушилкой.
- •16. Потери теплоты в окружающую среду:
- •Список литературы.
8. Расчёт камерной сушилки.
Исходные данные:
- производительность сушилки по высушенному продукту;
- число рабочих дней в году;
- начальная влажность тетрациклина от массы сухого вещества; [2, стр. 70]
- конечная влажность тетрациклина от массы сухого вещества; [2, стр. 70]
- температура воздуха на выходе из калорифера; [2, стр. 70].
Начальная масса материала, поступающая в сушилку Gн, кг/час:
;
С помощью предварительных опытов найдено, что при толщине слоя пасты δсл=40 мм и постоянных условиях сушки, критическое влагосодержание наступает при (на общий вес), равновесное влагосодержание при (на общий вес). Общее время сушки τсуш = 32 часа.
u’кр – критическая влажность материала по сухому веществу, %
;
u’р – равновесная влажность материала по сухому веществу, %
;
Установлено, что время, потребное для загрузки и нагрева материала τзаг = 1,75 часа, время для выгрузки τвыг = 0,5 часа. Тогда время одной операции:
τс= τсуш+ τзаг+ τвыг=32+1,75+0,5=34,25 часа.
Число операций в сутки n:
;
Ёмкость сушилки по влажному материалу:
.
Ёмкость одного противня Vпр, при противнях размером :
,
где - плотность влажного материала:
Количество противней m:
Значение коэффициента скорости К2 во втором периоде процесса сушки:
[3, стр.308]
.
Длительность первого периода:
[3, стр.309]
Длительность второго периода:
.
Материальный баланс.
8.1. Количество влаги, удаляемое в первом периоде сушки W1, кг:
; [3, стр.309]
за 1 час испариться: [3, стр.309]
Количество влаги, удаляемое в течение всей операции W,кг:
. [3, стр.309]
Количество влаги, удаляемое во втором периоде сушки W2, кг:
; [3, стр.309]
за 1 час испариться:
8.2. Определение расхода воздуха и тепла в первом периоде сушки.
Параметры исходного воздуха:
,
. [1, стр. 538]
На диаграмме Рамзина при пересечении линий, соответствующих этим параметрам, получаем точку А, характеризующую параметры исходного воздуха. Для неё по диаграмме определяют:
- энтальпия исходного воздуха
- влагосодержание исходного воздуха.
При нагревании воздуха в калорифере увеличивается его температура, а влагосодержание остаётся постоянным. Процесс нагревания изображается отрезком АВ. Параметры воздуха на выходе из калорифера (на входе в сушилку):
- температура воздуха на выходе из калорифера;
- энтальпия воздуха на входе в сушилку.
Далее идёт процесс сушки. В теоретической сушилке он протекает при постоянной энтальпии . Процесс сушки изображается отрезком ВС. Сушку ведут до температуры .
- температура мокрого термометра (при )
- температура воздуха на выходе из сушилки;
- относительная влажность воздуха на выходе из сушилки;
Процесс сушки представлен на рис.4.
1. Расход сухого воздуха в сушилке L, кг/сек:
, [1, стр. 426]
где l – удельный расход сухого воздуха, кг/ кг влаги.
; [1, стр. 426]
;
2. Расход теплоты в калорифере Q при нормальном варианте процесса сушки для теоретической сушилки, Вт:
[1, стр. 426]
.
3. Определение тепловых потерь Qпот
Для определения тепловых потерь рассчитывает коэффициент теплопередачи К, Вт/м2К:
, [1, стр. 426]
где α1 – коэффициент теплоотдачи для воздуха внутри сушилки:
, [3, стр.311]
где wвоз=2,5 м/с – скорость воздуха в сушилке [3, стр.311]
;
α2 – коэффициент теплоотдачи от наружной стенки сушилки к окружающему воздуху:
, [3, стр.312]
где Δt – разность температур стенки и окружающего воздуха:
Δt=tст-tвоз, пусть ;
Δt=40-25=15 К
δст =0,005 м – толщина стенки сушильной камеры;
λстали=17,5 Вт/м2К – коэффициент теплопроводности стали [1, стр.529]
;
Тепловые потери :
, [3, стр.312]
где F – поверхность охлаждения сушилки, м2:
,
где а, в, с – габаритные размеры одной полки сушилки().
.
4. Расход теплоты в калорифере Qд для действительной сушилки с учётом потерь, Вт:
.
Удельный расход теплоты в калорифере:
5. Расход воздуха для действительной сушилки Lд, кг/сек:
;
.
6. Удельный расход воздуха для действительной сушилки lд, кг возд./кг влаги:
.
7. Конечное влагосодержание воздуха для действительной сушилки:
По диаграмме Рамзина определяется точка D – точка пересечения линии x2=0,041 кг/кг сух.возд и изотермы . Определяется в этой точке энтальпия.
8.3. Расход теплоты во втором периоде сушки Qд2:
. [3, стр.314]