Федеральноеагентство по образованию
ГОУВПО «Сибирский Государственный Технологический Университет»
Факультет:ХТФ ЗДО
Кафедрапромышленная экология и процессы аппаратов химических
производств
Расчет барабанной сушилкиобогреваемой воздухом
Пояснительная записка
(ПЭ ПАХП.000000.016.ПЗ)
Руководитель:
________________ Шайхутдинова М.Н.
(подпись)
_____________________________
(оценка, дата)
Разработал:
Студент группы 0305 курс 5
______________
(подпись)
_____________________________
(дата)
Реферат
Вкурсовом проекте приведены результаты расчета барабанной сушилки обогреваемойвоздухом. Целью которого является определение основных размеров сушильногоаппарата, его гидравлического сопротивления. В расчет вспомогательногооборудования входит: расчет калорифера для нагревания воздуха, подборвентиляторов, циклона, рукавного фильтра. По результатам расчета, по нормалямподбирают стандартное оборудование.
Курсовойпроект содержит расчетно-пояснительную записку из страниц текста, 4-литературныхисточника и графическую часть из 2 листов формата А1.
Описанияконструкции и принципа действия барабанной сушилки
Барабанныесушилки. Эти сушилки широко применяются для непрерывной сушки при атмосферномдавлении кусковых, зернистых и сыпучих материалов (минеральных солей,фосфоритов и др.)
/>
Барабаннаясушилка имеет цилиндрический барабан, установленный с небольшим наклоном кгоризонту (1/15—1/50) и опирающийся с помощью бандажей 2 на ролики 3. Барабанприводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу 4 и редуктор.Число оборотов барабана обычно не превышает 5 — 8 об мин; положение его восевом направлении фиксируется упорными роликами 5. Материал подается в барабанпитателем 6, предварительно подсушивается, перемешиваясь лопастями 7приемно-винтовой насадки, а затем поступает на внутреннюю насадку,расположенную вдоль почти всей длины барабана. Насадка обеспечивает равномерноераспределение и хорошее перемешивание материала по сечению барабана, а такжеего тесное соприкосновение при пересыпании с сушильным агентом — топочнымигазами.
Газыи материал особенно часто движутся прямотоком, что помогает избежать перегреваматериала, так как в этом случае наиболее горячие газы соприкасаются сматериалом, имеющим наибольшую влажность. Чтобы избежать усиленного уноса пылис газами последние просасываются через барабан вентилятором 8 со среднейскоростью, не превышающей 2— 3 м/сек. Перед выбросом в атмосферу отработанныегазы очищаются от пыли в циклоне 9. На концах барабана часто устанавливаютуплотнительные устройства (например, лабиринтные), затрудняющие утечкусушильного агента.
Уразгрузочного конца барабана имеется подпорное устройство в виде сплошногокольца или кольца, образованного кольцеобразно расположенными поворотнымилопатками (в виде жалюзи). Назначение этого кольца — поддерживать определеннуюстепень заполнения барабана материалом; как правило, степень заполнения непревышает 20%. Время пребывания обычно регулируется скоростью вращения барабанаи реже — изменением угла его наклона. Высушенный материал удаляется из камеры10 через разгрузочное устройство 11, с помощью которого герметизируется камера10 и предотвращается поступление в нее воздуха извне. Подсосы воздуха привелибы к бесполезному увеличению производительности и энергии, потребляемойвентилятором 8.
Устройствовнутренней насадки барабана зависит от размера кусков и свойств высушиваемогоматериала.
Подъемно-лопастная насадка используется для сушки крупнокусковых и склонных к налипаниюматериалов, а секторная насадка — для малосыпучих и крупнокусковых материалов сбольшой плотностью. Для мелкокусковых, сильно сыпучих материалов широкоприменяются распределительные насадки. Сушка тонкоизмельченных, пылящих материаловпроизводится в барабанах, имеющих перевалочную насадку с закрытыми ячейками.Иногда используют комбинированные насадки, например подъемно-лопастную (впередней части аппарата) и распределительную.
Типыпромышленных барабанных сушилок разнообразны: сушилки, работающие припротивотоке сушильного агента и материала, с использованием воздуха в качествесушильного агента, контактные барабанные сушилки и др.
/>
Типынасадок барабанных сушилок:
а– подъемно лопастная; б – секторная; в, г – распределительная; д – перевалочная
Достоинствабарабанных сушилок:
1интенсивна и равномерная сушка вследствие тесного контакта материала исушильного агента.
2большое напряжение по влаги достигающее />и более.
3 компактностьустановки.
1. Расчетсушильной камеры
1.1Количество влаги, испаряемой за час
/>
1.2Количество материала, высушенного за час
/>
1.3Размеры сушильного барабана
Объембарабана
/>
ГдеА- напряжение барабана по влаги, определяемое опытным путем, [приложение А4].А=4/>
Отношениедлины барабана к диаметру должно быть 3,5÷7; принимают />Диаметр барабананаходят из соотношения
/>
Длинабарабана
/>
Понормалям завода «Прогресс» выбирают сушильный барабан с диаметром d=2000мми длиной L=8000мм.
Числооборотов барабана в 1сек
/>
Гдеa- опытный коэффициент; tga-тангенс угла наклона барабана; τ-времяпребывания материала в барабане, сек.
Времяпребывания материала в барабане
/>
ЗдесьGср- средняя масса материала,проходящего через барабан; />= 0,12-коэффициент заполнения барабана; pср/>pм=745/> — средняянасыпная плотность материала.
/>
Барабаныимеют угол наклона к горизонту 0,5-6°; принимают />= 2°, tgc=0,035.Тогда
/>
Где1,2-коэффициент /> дляподъемно-лопастной насадки.
Потеритепла в окружающую среду
/>
ГдеFбок – боковая поверхность барабана,м2 ;tст — температура стенкибарабана с внешней стороны, /> ;t0-температураокружающей среды,/>; α-коэффициенттеплоотдачи от стенки барабаны в окружающую среду, />. Он равен:
/>
Гдеαк-коэфициент теплоотдачи за счет вынужденной конвекции окружающей средыотносительно наружной поверхности вращающего барабана, /> — коэффициенттеплоотдачи излучением, />
Принимаютtст =25/> и определяютрежим движения окружающего воздуха относительно наружной поверхности барабана:
/>
Здесь
/> относительнаяскорость движения воздуха; L=d=2,1м– в данном случае определяющий размер с учетом возможной толщины тепловойизоляции; />плотностьвоздуха при 25/>; /> вязкостьвоздуха при 25оС.
Коэффициенттеплоотдачи от стенки барабаны в окружающую среду за счет вынужденной конвекции
/>
/>
/>-
где/>-теплопроводностьвоздуха при 25/>.
Определяюткоэффициент теплоотдачи излучением
/>
Гдес0=5,7 />-коэффициентлучеиспускания абсолютного тепла; ε=0,95-степень черноты для поверхностипокрытой черной краской.
Коэффициенттеплоотдачи от стенки барабана к воздуху
/>
Определяютнеобходимую толщину слоя изоляции. В качестве изоляционного материала выбираютшлаковую вату с