8.4. Расчет расхода сжатого воздуха

Сжатый воздух расходуется на транспортирование сырья – ПП, ПЭ, ПП из растарочной установки через смеситель в силос цехового склада, а оттуда в бункер литьевой машины. По ОНТП2 – 84 при транспортировании сырья с растарочной установки на склад сырья расход воздуха составляет 200 мм³/1 тонну готовой продукции.

Диаметр транспортируемого трубопровода определяется по формуле:

, м

Где - скорость воздуха определяется по формуле:

, м/с;

где - плотность материала;

- опытный коэффициент, зависящий от гранулометрического состава вещества.

=19,38 м/с;

=18,87 м/с;

=19,05 м/с;

- производительность трубопровода, = 2 т/час;

- массовая концентрация, = 4,

м = 86 мм

м = 88 мм

м = 87 мм

По ГОСТ 9940-87 принимаем трубу диаметром 100 мм.

Часовой расход воздуха для транспортирования сырья определяется по формуле:

= 0,152133 м³/сек = 152,133 л/сек

= 0,148130 м³/сек = 148,130 л/сек

= 0,149542 м³/сек = 149,542 л/сек

Принимаем газодувку IГ-32-30-8В с производительностью 160 л/сек, 1 газодувка рабочая и 1 резервная.

Суточная потребность в первичном сырье, передаваемым пневмотранспортом из отделения растарочного в ёмкости цехового склада:

т/сут

Суточная потребность в смешанном сырье, подаваемом от смесителя в ёмкости цехового склада:

т/сут

Часовой расход воздуха для транспортирования сырья из силоса в литьевую машину,

= 547,678 м³/ч

= 533,268 м³/ч

= 538,351 м³/ч

547,678 + 533,268 + 538,351 = 1619,3 м³/ч

Время работы пневмотранспорта в сутки:

час/сут · 60 = 455,4 мин/сут

Коэффициент загрузки:

Расход воздуха в сутки составляет:

g_сут = 1619,3 · 7,59 = 12290,48 м³/сут

Расход воздуха в год составляет:

g_сут = 12290,48 · 253 = 3109493,21 м³/год

8.5. Расчет расхода пара.

Расход пара при сушке ПА+20%СВ.

1. Исходные данные:

1.1. Сушилка вакуум-барабанная роторная РВ-0,32-0,5ВК-0,2;

1.2. Рабочий объем сушилки V_раб. = 0,32 м³;

1.3. Температура пара на входе в сушилку t_n1 = 143ºC;

1.4. Температура пара на выходе из сушилки t_n2 = 100ºC;

1.5. Температура корпуса сушилки первоначальная t_к = 20ºC;

1.6. Теплоизоляция – плиты минерально-ватные, полужесткие:

1.6.1. Толщина изоляционного слоя ∆_из. = 0,1 м;

1.6.2. Плотность изоляции ρ_из. = 150 кг/м³;

1.6.3. Теплоемкость С_из. = 0,2 ккал/кгºС;

1.6.4. Поверхность изоляции F_из. = 7,7 м²;

1.7. Материал сушки ПА+20% СВ:

1.7.1. Насыпная плотность ПКМ 0,76 т/м³;

1.7.2. Масса материала загружаемого в сушилку: G_пр. =0,32∙0,76= 0,243 т =243кг;

1.7.3. Теплоемкость ПКМ:

С_ПКМ=(С_Н+φ(С_Н-С_П))∙0,238844, ккал/кг∙°С

где, φ – объемная доля наполнителя в ПКМ.

С _ПА+20%СВ =2,0+0,121(1,11-2,0)∙0,238844 = 1,97 ккал/кгºС;

С_ПА = 2,0 кДж/кг∙К;

С_СВ = 1,11 кДж/кг∙К;

1.7.4. Теплоемкость корпуса С_кор = 0,14 ккал/кгºС;

1.8. Температура материала:

1.8.1. при загрузке t_загр = 20ºС;

1.8.2. при сушке t_суш = 90ºС;

1.8.3. при выгрузке t_выгр = 40ºС;

1.9. Время сушки:

1.9.1. Время пускового периода с загрузкой τ_пуск = 1 час;

1.9.2. Продолжительность сушки τ_суш = 6 часа;

1.9.3. Время охлаждения с выгрузкой τ_охл = 1 час;

1.10. Остаточное давление в сушилке 0,04 МПа;

1.11. Масса корпуса, соприкасающаяся с продуктом и изоляцией

G_к = 0,7 ∙ 4865 = 3405,5 кг;

1.12. Влажность продукта:

1.12.1. Начальная (до сушки) φ_н = 0,5 %;

1.12.2. Конечная (после сушки) φ_к = 0,1 %;

1.13. Скрытая теплота испарения воды ч_в = 558 ккал/кг;

1.14. Скрытая теплота пара ч_п = 511 ккал/кг;

2. Направление использования теплоты пара:

Пар используется (скрытая теплота пара) на:

2.1. Нагрев продукта Q_пр;

2.2. Нагрев корпуса Q_мет;

2.3. Нагрев теплоизоляции Q_из;

2.4. Тепловые потери в окружающую среду Q_пот;

2.5. Испарение влаги в материале с φ_н = 0,5 % до φ_к = 0,1 %;

3. Расчет скрытой теплоты пара:

3.1. Теплота на нагрев продукта

Q_пр = G_пр. · С_пр. · (t_суш - t_загр) = 243 ·1,97 · (90-20) = 33509,7 ккал;

3.2. Теплота на нагрев корпуса

Q_мет = G_мет · С_кор · (t_n1 – t_r) = 3405,5 · 0,14 · (145-20) = 59596,25 ккал;

3.3. Теплота на нагрев изоляции

Q_из = С_из · F_из. · ∆_из. · ρ_из. · =

= 0,1 · 7,7 · 0,1 · 150 · ( - 20) = 837,38 ккал;

3.4. Тепловые потери в окружающую среду:

Q_пот = α_н · F_из. · (t_n1 - t_загр), где

α_н – коэффициент теплопередачи, принимаем α_н = 9 ккал/м² ч ºС;

Q_пот = 9 · 7,7 · (145 - 20) = 8662,5 ккал;

Потери за один час:

Q_пот.ч = = 1443,75 ккал;

3.5. Испарение влаги

3.5.1. Количество влаги испаряемой из продукта в процессе сушки:

G_вл. = G_пр. · = 243 · = 0,972 ккал;

3.5.2. Теплота для испарения влаги из продукта:

Q_вл = G_вл · ч_в = 0,972· 558 = 542,37 ккал;

3.6. Расход тепла в пусковой период:

Q_пуск = Q_пр + Q_мет + Q_из + Q_пот.ч = 33509,7+59596,25+837,38+1443,75=95387,08 ккал;

3.7. Расход тепла в период сушки:

Q_суш = Q_вл + Q_пот = 542,37+8662,5=9204,8 ккал;

3.8. Максимальный расход пара (для расчета сетей паропровода).

Определение ведется по количеству тепла на пусковой период с увеличением на 10% на возможные потери. Количество влаги испаряемой из продукта в процессе сушки:

G_max = = = 205,33 кг/ч;

3.9. Среднечасовой расход пара:

G_{пара ср.} = = =32,16 кг/ч;

3.10. Годовой расход пара:

G_{пара год} = G_{пара ср.} · Ф_д · К_и.о. · n, где

Ф_д – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

К_и.о. – коэффициент использования оборудования (сушилки);

n – количество оборудования, шт;

G_{пара год} = 32,16 · 3510 · 0,45 · 1 = 50796,72 кг/год.