3 Подбор конденсатоотводчика

Подбор конденсационных горшков следует производить по разности давлений пара до и после горшка, а также по производительности горшка 7.

Давление пара до горшка Р₁ следует принимать равным 95% давления пара перед нагревательным прибором, за которым установлен горшок.

Давление пара после горшка Р₂ надлежит принимать в зависимости от типа горшка и от давления пара перед прибором, за которым установлен горшок, но не более 40% этого давления.

При свободном сливе конденсата давление после горшка Р₂ можно принять равным атмосферному.

Разность давлений пара до и после горшка, Р, определяем следующим образом:

(32)

.

Тогда

Затем по графику (рис.3 7) определяем номер конденсационного горшка с открытым поплавком.

Рисунок 3. –График для подбора конденсационных горшков.

При максимальной производительности горшка, равной 424,8 л/ч и разности давлений Р = 0,39 ат номер конденсационного горшка будет N00.

4 Расчёт и выбор циклонов

Воздух, выходящий из сушильного барабана, очищается сначала в циклонах, а для более тонкой очистки – в мокром пылеуловителе.

Определим наибольший диаметр частицы материала, уносимого из барабана в циклон вместе с отработанным воздухом.

Для этой цели рассчитаем скорости витания, W_вит., для частиц диаметром 0,1 мм; 0,15 мм; 0,2 мм; 0,25 мм по формуле:

(33)

где ₂ – динамическая вязкость воздуха при температуре воздуха, покидающего сушильный барабан, Пас;

d – диаметр частицы, м;

_вл.2 – плотность отработанного воздуха, кг/м³;

Ar – критерий Архимеда.

Критерий Архимеда определяем по формуле:

(34)

где ₄ – плотность частиц высушиваемого материала, кг/м³;

g – ускорение силы тяжести, м/с².

Для БИКАРБОНАТА НАТРИЯ _ч = 1450 кг/м³ (прил. 1), а динамическая вязкость воздуха при t₂ = 60C : ₂ = 0.0210^-3 Пас 2.

Тогда определяем Ar по формуле (34) для частицы заданного диаметра, а затем по уравнению (33) скорость витания.

Результаты вычислений сводим в таблицу.

Таблица 4.1. –

d, мм	W, м/с
0,1	5,55
0,15	7,26
0,2	8.61
0,25	9.8

Скорость отработанного воздуха на выходе из барабана W₂:

(35)

где V_вл.2 – расход влажного воздуха, покидающего сушильный

барабан, м³/с;

ψ – степень заполнения барабана (см. выше).

F_б – площадь поперечного сечения барабана, м²,

F_б = π ·D²/4 ;

_н – коэффициент заполнения барабана насадкой (_н = 0,05).

Тогда

По результатам вычислений, приведенных в табл. 4.1, строим график зависимости W_вит. = f(d) (рис.5).

Рисунок 5. –График зависимости W_вит. = f(d).

Из графика (рис. 5) следует, что скорости витания, равной W₂ = 2 м/с, соответствует диаметр частицы d = 0,04 мм.

Таким образом, частицы материала, имеющие диаметр больше 0,04 мм, будут оставаться в барабане, а меньше 0,04 мм уноситься с отработанным воздухом в циклон. Для очистки воздуха применяем циклон типа НИИОГАЗ 7. Данные для подбора циклона даны в прил. 5.

Основные размеры циклона определяем в зависимости от его диаметра Д, эти размеры (в долях Д) приведены в табл. П. 5.1.

Применяются три типа этих циклонов: ЦН-24, ЦН-15 и ЦН-11. Циклон типа ЦН-24 обеспечивает более высокую производительность при наименьшем гидравлическом сопротивлении и применяется для улавливания крупной пыли (размеры частиц материала более 0,2 мм).

Циклоны ЦН-15 и ЦН-11 применяются для улавливания средней (размер 0,1-0,2 мм) и мелкой пыли (размер до 0,1 мм).

При оценке степени улавливания в циклоне, помимо свойств пыли, учитывается скорость газа и диаметр циклона. Циклоны меньшего диаметра имеют больший коэффициент очистки, поэтому рекомендуется устанавливать циклоны диаметром до 800 мм, а при необходимости устанавливать несколько циклонов, объединяя их в группы, но не более восьми 7.

Расчет циклонов осуществляем исходя из расхода воздуха для летних условий, т.к. расход воздуха летом больше, чем зимой.

Диаметр циклона Д определяем из уравнения расхода:

(36)

где - W_Ц – условная скорость воздуха, отнесённая к полному поперечному сечению цилиндрической части циклона, м/с;

V_вл.2 – количество влажного воздуха на выходе из сушильного барабана, рассчитанное на летние условия работы, м³/с.

Для улавливания из воздуха частиц сернокислого аммония размером меньше d = 0,04 мм выбираем циклон типа ЦН-15, коэффициент сопротивления этого циклона  = 160 (табл. П. 5.1).

Чтобы определить скорость воздуха в циклоне, предварительно зададимся отношением. Для широко распространённых циклонов НИИОГАЗ отношение равно 500-750 м²/с² 1. Принимаем и из выражения

(37)

определяем условную скорость воздуха:

(38)

Тогда диаметр циклона Д:

Так как циклоны типа ЦН-15 с диаметром более 800 мм не экономичны и не выпускаются, то следует установить параллельно несколько циклонов меньшего диаметра. В этом случае диаметр циклонов подбирается постепенно: в формулу (36) подставляем не весь расход воздуха, а делим его на выбранное число аппаратов. Так, если отработанный воздух будет очищаться в трех циклонах, то диаметр циклона будет:

Выбираем нормализованный циклон типа ЦН-15 с диаметром 750 мм (прил. 5, табл. П.5.2). Его конструктивные размеры (в мм): d = = 450; d₁ = 450; H = 3435; h₁ = 1500; h₂ = 1710; h₃ = 225; h₄ = 1320; a = = 495; b₁ = 150; b = 195; l = 450.

Гидравлическое сопротивление циклона рассчитываем по уравнению

(39)

Так как аппараты установлены параллельно, то сопротивление батареи циклонов будет равно сопротивлению одного циклона.