2.1 Расчет общего количества удаляемой влаги
Задались исходными данными для расчета из технических условий:
Производительность установки по влажному материалу:
G н = 4100 кг/ч = 4100/3600 = 1,138 кг ВМ/с
Начальная и конечная влажность материала:
=
6% масс и
=
0,7% масс.
Количество влаги, испаряемой за час, кг; [2, стр. 297].
W = Gн((uн-uк)/(100-uк))=1,138((6-0, 7)/(100-0, 7))=0,0607 кг/с
Количество материала, высушенного за час, кг;
Gк = Gн –W= 1,138 – 0,0607 = 1,0773 кг/ч.
2.2 Расчет размеров сушильного барабана
В основе расчета размеров сушильного барабана лежит методика, предложенная А.П. Ворошиловым. Она основана на данных о напряжении объема сушильного барабана по влаге. Напряжение барабана по влаге показывает, какое количества влаги в кг удаляется с одного м3 объема сушилки в час. Эта величина опытная и зависит от типа сушилки и свойств высушиваемого материала. Величина напряжения по влаге для различных материалов приводится в литературе.
Задались
напряжением барабана по влаге из задания
кг/м3*ч;
Приняли
ориентировочное значение соотношения
длины барабана к его диаметру
.
Определили в первом приближении диаметр барабана:
Dб
м
По [5, стр. 301, табл. 9.3] выбрали ближайший больший диаметр для барабанных сушилок, выпускаемых на предприятии «Прогресс» Dб = 1,6 м.
Выбор длины барабана определяется минимально необходимым объемом барабана исходя из напряжения барабана по влаге и количества удаляемой влаги:
Определили длину барабана для найденного объема барабана и выбранного диаметра:
Lб
м
-
объем барабана Vc=W/H=16,2м³
По [12, стр. 12] выбрали ближайшую большую длину барабана Lб=8м.
БН1-4НУ-01.
Площадь
поверхности барабана
м2
2.3 Определение параметров сушильного агента
Для предполагаемого места строительства установки взяли по [2, стр.513, табл.XL] данные о средней температуре и влажности воздуха в июле:
t0
= 17,6 °C,
78%.
По диаграмме Рамзина определили параметры начальной точки:
По
полученным данным построили на диаграмме
Рамзина линию идеального процесса.
2.4 Построение рабочей линии реального процесса
Для построения линии реального процесса и определения параметров сушильного агента на выходе из реальной установки необходимо определить потери теплоты с материалом и в окружающую среду, поскольку другие виды потерь (с транспортирующими устройствами) и подвода теплоты в сушильном барабане нет.
2.4.1 Определение потерь с материалом
По
[2, стр. 227] вычисляется удельная теплоемкость
сухого материала в интервале температур
процесса
кДж/кг*К
Теплоемкость
влаги составляет
.
Приняли
температуру материала на входе в
сушильный барабан равной температуре
окружающего воздуха
= 20 °C.
На выходе из барабана температура
материала на 10 – 20°C
ниже входной температуры сушильного.
Приняли температуру материала на выходе
из барабана
= 50 °C.
Вычислили энтальпии материала на входе в аппарат и на выходе из него:
{кДж/кг*K
Определили потери теплоты с материалом по [1, стр.9, ф.(3.9)]:
кДж/кгВл
2.4.2 Определение потерь в окружающую среду
Интенсивность переноса тепла от поверхности изоляции в окружающую среду оценивают уравнением (если температура поверхности аппаратов не выше 150°C):
где
- разность температур поверхности
изоляции и окружающего воздуха.
Примем
температуру наружной поверхности
изоляции
.
Потери в окружающую среду рассчитали по уравнению: