Министерство образования и науки Украины

Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры

Курсовой проект

По предмету:

«Процессы и аппараты в производстве строительных конструкций, изделий и материалов»

Вариант-10

Подготовил: ст.гр.Т-31

Мойсеева С.Д.

Проверил: Гринева И.Р.

Харьков 2010

Содержание

1 Теоретические основы процесса проектирования сушки……………..3

2 Сушильные установки…………………………………………………....7

3 Расчет барабанной сушилки на топочных газах……………………….10

Список литературы………………………………………………………...16

1 Теоретические основы процеса проектирования сушки

Сушкой называют термический процесс удаления влаги из твердых материалов путем ее испарения. Про­цесс сушки изделий и материалов сопровождается изме­нением объема, которое называют усадкой. За счет удаления влаги частицы материала сближаются, и размеры материала или изделия уменьшаются. При изменении объема (усадке) материал деформируется, возможны коробление и растрескивание изделий.

1.1 Влажное состояние материала в процессе сушки

Все материалы, подвергаемые тепловой обработке в производстве строительных изделий, представляют со­бой неоднородные (гетерогенные) системы, в которых совмещаются три фазы агрегатного состояния. Твердую фазу представляет скелет материала, жидкую - влага и газообразную - воздух, пары воды и газы. Последние являются продуктом химических реакций, проходящих в материале. Дисперсная твердая фаза материала за счет свободной поверхностной энергии обладает большой адсорбционной способностью поглощать влагу. Эта вла­га связывается материалом и может им удерживаться.

Физические свойства влажных материалов, подверга­емых тепловой обработке, изменяются за счет различно­го характера связывания влаги с материалом. Например, затворяя цемент или глину влагой, можно получить гу­стое тесто, сохраняющее форму. Если увеличить коли­чество влаги, то образуется шликер густоты сметаны. Дальнейшее увлажнение приведет к получению золя. Удаление влаги из материала приводит к обратным яв­лениям. Причем оно сопровождается нарушением связи влаги с твердой фазой материала и на это нарушение связей необходимо затрачивать определенную энергию.

В процессе сушки из материала или изделий удаляют влагу, физико-механическим и физико-химическим связанную с ним. Следовательно, при сушке нарушаются только связи смачивания, капиллярные, структурные, ос­мотические и адсорбционные.

Любой влажный материал в процессе сушки рассма­тривают как систему, состоящую из сухого материала и воды. Под сухим материалом (только для процессов сушки) понимают абсолютно сухой материал вместе с химически связанной влагой. Таким образом, массу влажного материала представляют в виде

G_BM = G_CM + W,

где G_BM - масса влажного материала; G_CM - масса сухого матери­ала; W –

масса физика-химически и физико-механически связанной влаги.

Материал представляет собой многокомпонентную си­стему, состоящую из твердого скелета, влаги, воздуха и паров воды. Различают три состояния материала по от­ношению к окружающей среде: влажное, равновесное и гигроскопическое. Под влажным понимают такое, при котором парциальное давление водяных паров на поверх­ности материала выше, чем парциальное давление во­дяных паров в окружающей среде. При этих условиях материал отдает влагу. Воздух, окружающий материал, ассимилирует влагу материала и постепенно насыщает­ся ею. Равновесное состояние наблюдается при равенст­ве парциальных давлений водяных паров на поверхнос­ти материала и в окружающей среде. В этом случае суш­ки материала не происходит.

Гигроскопическое состояние материала, при котором парциальное давление водяных паров на поверхности материала меньше, чем парциальное давление водяных паров в окружающей среде, нехарактерно и может быть получено только искусственно. В этом случаи материал начинает сорбировать влагу из окружающей среды, и он постепенно переходит в рав­новесное состояние. Поэто­му, чтобы не расходовать зря топливо, необходимо знать время наступления равновесного состояния ма­териала в конкретных слу­чаях и уметь определять его.