Курсовик (Лакомкин)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Университет Растительных Полимеров

Кафедра промышленной энергетики

Курсовая работа

на тему:

«Расчёт и проектирование барабанной сушильной установки»

Вариант №12

Выполнил: Проверил:

студент 443 группы к.т.н. доцент

Попов К.А. Лакомкин В.Ю.

Санкт-Петербург

2013

Исходные данные

1. Сушимый материал: уголь бурый (Подмосковный).

2. Средняя плотность материала: ρ_м = 800 кг/м³.

3. Теплоемкость сухого материала: С_м = 1,13 кДж/кгºС.

4. Состав – доля фракции: d_0,5 = 2 мм; d_0,3 = 2 мм; d_0,2 = 1 мм.

5. Влажность: W₀ = 47%; Wк=40%; W₂ = 38%.

6. Производительность по готовой продукции: G₂ = 1,6 т/ч.

7. Дымовые газы: t₁ = 500ºС; t₂ = 160ºС.

8. Воздух: t₀ = 20ºС; d₀ = 8 г/кг.

9. Топливо: уголь (Подмосковный).

10. Схема получения сушильного агента: Б.

11. Коэффициент избытка воздуха топки: α_т = 1,1.

1. Материальный баланс сушильной установки

1. Начальное, критическое и конечное влагосодержания сушимого материала:

2. Производительность сушильной установки по абсолютно сухой массе:

3. Расход влажного материала:

4. Количество испаряемой влаги:

2. Состав и теплота сгорания топлива

1. Состав твердого топлива на рабочую массу:

2. Пересчёт элементарного состава топлива на конечную влажность, при которой топливо выходит из сушилки:

3. _{Низшая теплота сгорания:}

4. Пересчет теплоты сгорания твердого топлива:

5. Высшая теплота сгорания твердого топлива:

3. Определение основных параметров топочных газов

1. Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания твердого топлива:

2. Масса сухих продуктов сгорания твердого топлива:

3. Масса водяных паров в составе продуктов сгорания для твердого топлива:

4. Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:

5. _{Теплоемкость твердого топлива:}

6. Энтальпия наружного воздуха:

7. Влагосодержание продуктов сгорания на выходе из топки:

8. Коэффициент избытка воздуха, дополнительно подаваемого в камеру смешения:

9. Энтальпия смеси продуктов сгорания и присадочного воздуха на выходе из камеры смешения:

10. Кратность смешения продуктов сгорания и присадочного воздуха:

11. Влагосодержание смеси продуктов сгорания и присадочного воздуха на выходе из камеры смешения:

4. Определение основных параметров сушильного агента в процессе сушки материала (по Id-диаграмме)

Рис.1

1. Температура материала на выходе из сушилки:

2. Удельный расход теплоты на нагрев материала:

3. Удельный расход теплоты на нагрев материала:

4. Потери теплоты в окружающую среду:

5. Термовлажностное отношение или угловой коэффициент процесса:

6. Энтальпия сушильного агента на выходе из сушильной установки:

7. Влагосодержание сушильного агента на выходе из сушильной установки:

5. Расход топочных газов, присадочного воздуха, сушильного агента и топлива

1. Расход сушильного агента:

2. _{Расход присадочного воздуха:}

3. _{Расход топочных газов:}

4. Часовой расход топлива:

5. Объем топочной камеры для получения сушильного агента:

6. Выбор скорости газов, определение кинетических коэффициентов и объема барабана

1. Снижение энтальпии сушильного агента в период прогрева с учетом потерь в окружающую среду:

2. Энтальпия сушильного агента в конце периода прогрева:

3. Температура сушильного агента в конце периода прогрева:

4. Количество теплоты, отданное сушильным агентом в период прогрева:

5. Температурный напор на участке прогрева:

6. Средние значения физических параметров сушильного агента:

7. Среднее значение влагосодержания и платности сушимого материла:

8. Парциальное давление водяных паров в газе на входе и выходе из сушки:

Рис.2

9. Среднее значение парциального давления водяных паров:

10. Потенциал массообмена, выраженный через парциальное давление пара:

11. Потенциал массообмена, выраженный через концентрацию пара:

12. Объемный коэффициент теплоотдачи для сушильного барабана:

13. Объемный коэффициент массообмена:

14. Объем сушильного барабана, необходимый для прогрева материала:

15. Объем сушильного барабана, необходимый для испарения влаги:

16. Общий объем сушильного барабана:

17. Напряжение рабочего объема сушильного барабана:

Выбираем ближайший по объему стандартный барабан и находим его основные характеристики – длину L_Б = 10 м и диаметр D_Б = 1,2 м по ГОСТ 27134-86.

18. Площадь живого сечения барабана для прохода сушильного агента:

19. Действительная скорость газов в барабане:

7. Расчет угла наклона и проверка работоспособности барабана по уносу частиц

1. Средняя продолжительность пребывания материала в сушилке:

2. Угол наклона барабана:

3. Скорость уноса, равная скорости витания частиц:

4. Критерий Архимеда:

8. Расчет гидравлического сопротивления сушильной установки и расхода электроэнергии

1. Потери напора при трении сушильного агента о стенки газоходов:

2. Потери напора в местных сопротивлениях (сужениях, поворотах):

3. Расчетный диаметр циклона:

Выбираем циклон серии ЦН с диаметром Dц = 300 мм.

4. Гидравлическое сопротивление циклона:

5. Полное гидравлическое сопротивление сушильной установки:

По найденному полному сопротивлению и расходу сушильного агента производится выбор тягодутьевого оборудования:

Выбирается вентилятор ВР-80-70 2,5ДУ-2-01/03 со следующими характеристиками:

- тип электродвигателя: АИР63В2.

_{- частота: n = 2850 об/мин.}

_{- мощность: Nу = 0,55 кВт.}

_{- масса: 30кг.}

6. Мощность тягодутьевой установки:

7. Расход электроэнергии на вращение барабана:

Список литературы

1. Расчет и проектирование пневматической сушильной установки: Методические указания для выполнения курсового проектирования. / Сост. В.Ю.Лакомкин, Л.В.Зысин; СПб. СПбГТУРП, 1994.

15