Министерство образования Республики Беларусь
УО «Могилевский государственный университет продовольствия»
Заочный факультет
Кафедра «Теплохладотехники»
Курсовой проект
На тему: «Рассчитать установку для сушки яблок»
Могилев, 2010 г.
Содержание
Введение
1 Состояние вопроса
2 Технические описания и расчёты
2.1 Описание принципа работы технологической схемы
2.2 Описание принципа работы проектируемого аппарата
2.3 Материальный расчет установки
2.4 Тепловой расчёт установки
2.5 Конструктивный расчёт барабанной сушилки
2.6 Расчёт и подбор комплектующего оборудования
2.6.1 Расчёт и подбор калориферов
2.6.2 Расчёт циклона СКЦН-34
2.7. Гидравлический расчёт линии воздуха и подбор вентилятора
Заключение
Список использованных источников
Введение.
Процессы сушки широко применяются в промышленности и сельском хозяйстве. Объектами сушки могут быть разнообразные материалы на различных стадиях их переработки (сырьё, полуфабрикаты, готовые изделия).
Сушкой называется процесс удаления из материала любой жидкости, в результате чего в нём увеличивается относительное содержание сухой части. На практике при сушке влажных материалов, в том числе пищевых продуктов, удаляют главным образом воду, поэтому под сушкой понимают процесс обезвоживания материалов.
Материалы сушатся с различной целью: для уменьшения массы (это удешевляет их транспортировку), увеличения прочности (керамические изделия, древесина), повышения теплоты сгорания (топливо), повышения стойкости при хранении и для консервирования (зерно, пищевые продукты, биопрепараты).
Большинство пищевых продуктов являются влажными телами, содержащими значительное количество воды. Вода входит в состав растительных и животных тканей и являются необходимой составной частью пищи человека. Однако избыток воды снижает питательную ценность пищевых продуктов, значительно удорожает их транспортировку и может вызвать порчу продуктов вследствие жизнедеятельности различных микроорганизмов в водной среде. Поэтому большинство пищевых продуктов подвергают сушке, в процессе которой их влажность значительно снижается.
Процесс тепловой сушки пищевых продуктов заключается в переводе влаги, находящейся в них, в парообразное состояние и удаление образующегося пара во внешнюю, окружающую продукты, среду.
По способу подвода теплоты к материалу различают сушилки конвективные, контактные (сушка на горячих поверхностях), с лучистым нагревом (терморадиационные), с нагревом токами высокой частоты, акустические. Наиболее широко в пищевой промышленности применяются конвективные сушильные установки, в которых сушильным агентом является нагретый воздух или смесь его с топочными газами. Продукты, используемые для питания человека, высушиваются воздухом.
Основные элементы установки — сушильная камера, где происходит собственно сушка, калорифер, в котором воздух нагревается перед поступлением в сушильную камеру, и вентилятор, обеспечивающий принудительную циркуляцию воздуха.
Широко используются в промышленности сушильные установки с возвратом (рециркуляцией) части отработанного воздуха, в этом случае свежий воздух смешивается с частью отработанного воздуха, поступающего из сушильной камеры, образуя смесь. Смесь вентилятором подается в калорифер, подогревается и направляется затем в сушильную камеру. Сушильные установки бывают с дополнительным подогревом воздуха непосредственно в сушильной камере и с промежуточным подогревом воздуха в калориферах, установленных в отдельных ее зонах. Сушка в этих установках протекает при более низкой и равномерной температуре воздуха в камере.
1 Состояние вопроса
В зависимости от свойств продукта подбирают способ подвода тепловой энергии (конвективный, контактный, радиационный и др.), а также давление внешней среды (атмосферное или вакуум). Широкое распространение находит как контактная, так и конвективная сушка с механическим перемешиванием и перемещением материала.
Часто используются барабанные сушилки, в работе и конструкции которых достигнут значительный прогресс. Например, для сушки и охлаждения сахара используется однобарабанная сушильная установка вместо ранее применявшейся двухбарабанной.
Большое распространение получили различные конструкции пневматических сушилок (трубы-сушилки, аэрофонтанные, которые нашли применение, например, в крахмальной промышленности и при сушке зерна). Хотя эти сушилки позволяют использовать сушильный агент высокой температуры, их недостатками являются большая высота установки и малое время пребывания частиц в сушилке. Поэтому они используются для сушки кристаллических продуктов, содержащих в основном легко удаляемую поверхностную влагу.
Модификацией пневматической сушилки, позволяющей уменьшить высоту, является сушилка с двойными, коаксиальными трубами. Подъем горячей аэросмеси в такой сушилке происходит по внутренней, а опускание – по внешней трубе.
Получил широкое применение метод сушки сыпучих материалов в кипящем слое, пригодный для высушивания материалов, содержащих связанную влагу. Установки с кипящим слоем просты в конструктивном оформлении, в эксплуатации, легко могут быть автоматизированы, в них можно совмещать процессы сушки и сепарации. Стоимость сушилки кипящего слоя низка по сравнению со стоимостью барабанных и ленточных конвейерных сушилок, а увеличенный расход энергии (по сравнению с барабанными сушилками) окупается ее преимуществами.
Интенсивное перемешивание в кипящем слое обуславливает высокий теплообмен и массообмен, высокую скорость и качество сушки. Процесс может быть осуществлен как по периодической, так и по непрерывной схеме.
Сушилки с псевдоожиженным слоем прямоугольного сечения позволяют получать более равномерное, чем у круглых сушилок, распределение времени пребывания продукта в сушильной камере и применяются для сушки продуктов, которые нельзя долго подвергать действию высокой температуры. Перед выгрузкой продукт продувается холодным воздухом.
Наряду с сушилка аэрокипящего слоя используются вибрационные сушилки. Виброкипящий слой создается как за счет аэродинамических свойств агента, так и воздействием на материал вибрационных колебаний. Он пригоден для сушки различных дисперсных материалов, в том числе для мелкодисперсных и слипающихся. Виброкипящий слой имеет преимущества перед аэрокипящим. В нем может создаваться во всем объеме перекрестный ток и противоток, что в аэрокипящем слое затруднительно интенсивной циркуляцией частиц.
Патентный поиск
РЖ ИСМ 77-11-95
(19) Япония (Jp) (12) В4 (11) 5-45874
(51) 5F26B17/10,25/00,F27B15/09
(65) 63-13198 (43) 880603 (40) 930712№5-1147
(21) 61-277567 (22) 861120
(54) Сушильная установка с кипящим слоем (рисунок 1)
(57) Установка содержит печь 4 с кипящим слоем, внутри которой размещена газораспределительная пластина 6, а с боковой стороны сформировано окно 7 для выгрузки изделий. В печь из воздухопровода 5 вводится поток горячего воздуха и из питателя подаются исходные изделия. Из печи в циклон 13 через выпускной патрубок 14 вместе с отходящими газами выгружаются малыми порциями обработанные изделия. Установка отличается тем, что отдельно от циклона 13 установлен вспомогательный циклон 17, соединенный с окном 7 посредством вспомогательной трубы 15 с заслонкой 16.
Переводчик С.Н. Смирнов
/>
Рисунок 1
(19) Япония (Jp) (12) В4 (11) 5-45875
(51) 5F26B17/10,25/00,F27B15/09
(65) 63-13198 (43) 880603 (40) 930712№5-1147
(21) 61-277568 (22) 861120
(54) Сушильная установка с кипящим слоем (рисунок 2)
(57) Установка содержит печь 4 с кипящим слоем, внутри которой размещена газораспределительная пластина 6, а с боковой стороны сформировано окно 7 для выгрузки изделий. В печь из воздухопровода 5 вводится поток горячего воздуха и из питателя подаются исходные изделия. Из печи в циклон 13 через выпускной патрубок 14 вместе с отходящими газами выгружаются малыми порциями обработанные изделия. Изделия, выгруженные из циклона 13, подаются в пневматическую транспортировочную трубу 18 и по ней – в циклон 21, установленный отдельно от циклона 16.Установка отличается тем, что окно 7 и средняя точка трубы 18 соединены между собой посредством байпасной трубы 19 с заслонкой 19А. Внутри трубы 18 между точкой присоединения трубы 19 и отверстием для выпуска воздуха установлен клапан 18В для регулирования расхода воздуха.
Переводчик С.Н. Смирнов.
/>
Рисунок 2
(19) США (US) (12) А (11) 5294095
(51) 5F26B17/00
(52) 266-87
(40) 940315 Том 1160 №3
(54) Сушилка псевдоожиженного слоя с погруженными в слой инфракрасными лампами--PAGE_BREAK--
(57) Сушилка содержит устройство, образующее некоторый объем для размещения слоя псевдоожиженных частиц заданной высоты. В названном объеме размещен слой псевдоожиженных частиц заданной высоты, в которой погружены инфракрасные лампы, направляющие излучение на окружающие их часы. Лампы разделены на несколько самостоятельно регулируемых зон, работающих независимо одна от другой, что позволяет изменить интенсивность ламп в различных зонах.
Переводчик Е.М. Нечуятова.
Барабанная сушильно-охладительная установка СБУ-1предназначена для сушки и охлаждения сахара-песка.
Установка СБУ-1 (рис. 3) состоит из вращающегося барабана 8, опорно-приводной станции, в которую входит электродвигатель 18 и редуктор 20, установленные на раме 19, загрузочной головки 1 двух неподвижных кожухов 10, трубы с дефлектором 17 для отсоса обработавшего горячего воздуха.
Барабан 8 представляет собой стальной перфорированный цилиндр длиной около 10м, наклоненный в сторону движения сахара. В передней части барабана имеется распределительная царга 2 длиной 550 мм, внутри которой вварено десять лопаток 24, расположенных под углом 45° к образующей. Царга 2 обеспечивает равномерное распределение сахара, поступающего из загрузочной головки 1с помощью турникета 25. К торцу распределительного устройства по периметру крепится 24 секции фигурных лопаток (8 – по окружности, 3 – в длину).
Для увеличения жесткости секций и предотвращения прохода воздуха вдоль секции между фигурными лопатками ставят поперечные перегородки. Конфигурация лопаток обеспечивает возможность прохождения воздуха внутрь корпуса и в то же время не дает сахару просыпаться наружу. В конце барабана на фланце крепится ситовая часть 9 корпуса, предназначенная для отделения комков сахара.
На центральную часть перфорированного барабана надевают кожух 10, состоящий из крышки 4 и днища 5. По краям кожуха в специальных обоймах крепят кольцевые уплотнения из прямоугольного резинового шнура, препятствующие выходу воздуха в атмосферу. Кроме того, с двух сторон барабана имеются продольные уплотнения, обеспечивающие подачу воздуха только к сахару в барабане. На кожухе имеются четыре патрубка 3 для ввода горячего и холодного воздуха. На концевую часть барабана также ставят неподвижный кожух, имеющий сбоку патрубок для подачи холодного воздуха и на торцевой стенке – патрубок 14 для отсоса отработавшего воздуха. На той же торцевой стенке крепят трубу 17, проходящую через барабан до зоны горячего воздуха. Труба служит для отсоса воздуха. В нижней части кожуха имеются желоб 11 и турникет 15 для сухого охлажденного сахара-песка и желоб 12 и турникет 13 для вывода комков. Сушильный барабан приводится в движение через бандажи 6, установленные на металлоконструкциях 16, 23 и фрикционных роликах 22, вращающихся с помощью валов 21.
Сахар, загружаемый в аппарат через загрузочную головку и царгу, равномерно распределяется по фигурным элементам внутренней поверхности барабана и располагается сегментом, образуемым углом естественного откоса. Именно эта зона отделена продольными уплотнениями, обеспечивающими подачу воздуха только через слой сахара. Кроме интенсификации процессов влаго- и теплообмена, такой метод подачи воздуха способствует образованию псевдоожиженного слоя, поддерживая кристаллы сахара в полувзвешенном состоянии, что предохраняет их от истирания.
Горячий воздух подается через первые два патрубка (по ходу сахара), холодный – через два последних. Средний патрубок может быть использован или для горячего, или для холодного воздуха, что соответственно меняет длину сушильной или охладительной зоны.
Разделение отсоса горячего и холодного воздуха предотвращает возможность образования конденсационных паров и завихрений, повышающих скорость воздушного потока, в результате чего возможен унос кристаллов сахара.
В целях предотвращения запыления помещения нагнетание и отсос воздуха рассчитаны таким образом, что внутри барабана поддерживается разряжение.
/>
Рис. 3. Барабанная сушильно-охладительная установка СБУ-1
2. Технические описания и расчёты.
2.1. Описание принципа работы технологической схемы.
Исходный продукт – яблоки, с содержанием влаги ωн=85% и температурой θ1=17,5°С, из бункера Б1подается в шкафную сушилку ШС. Снизу в сушильную камеру вентилятором Внагнетается воздух, нагреваемый в калориферной батарее КБ. Воздух на входе в калориферную батарею имеет температуру t=21,6°С и относительную влажность φ=62 %. В калориферной батарее воздух нагревается до температуры t1=130°С. Подогрев воздуха в калориферной батарее осуществляется за счёт конденсации греющего пара, имеющего температуру 160°С при давлении 0,618 МПа. Из верхней части сушильной камеры отработанный воздух с температурой t2=49°С поступает на очистку от мелких частиц в циклон СК-ЦН-34 и далее выбрасывается в атмосферу. Сухой продукт с содержанием сухих веществ 92% и имеющий температуру θ2=40°С из нижней части сушильной камеры поступает в бункер высушенного материала Б2и далее на ленточный транспортёр, а из циклона СК-ЦН-34 – прямо на ленточный транспортёр.
2.2 Материальный расчёт установки.
Из уравнения материального баланса сушильной установки определим расход влаги W, удаляемый из высушиваемого материала:
Gк =100 кг/ч =100/3600=0,028 кг/с,
/>кг/с,
где Gк – производительность установки по сухому веществу, кг/с
ωн– начальная влажность продукта, %
ωк – конечная влажность продукта, %.
ωн=85%,
ωк=12%.
2.3 Тепловой расчёт установки.
Определение основных параметров влажного воздуха.
К основным параметрам влажного воздуха относятся:
температураt,°С
относительная влажность воздуха φ,%
удельное влагосодержание х, кг/кг
энтальпия I, кДж/кг
Температуру и относительную влажность воздуха на входе в калорифер определяем по климатическим таблицам, для г. Минск летние условия /10/:
температура t0=17,5°С,
относительная влажность φ0=78%.
Удельное влагосодержание воздуха рассчитаем по формуле:
/>,
где 0,622 – отношение мольных масс водяного пара и воздуха,
Рн– давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па
Рн=1999,5 Па при t=17,5°С.
В – барометрическое давление воздуха, Па. (Для Европейской части СНГ принимается 745 мм рт. ст. = 99100 Па.)
Удельное влагосодержание воздуха на входе в калорифер:
/>, кг/кг
Т.к. подогрев воздуха в калорифере происходит при неизменном влагосодержании воздуха, то удельное влагосодержание воздуха на входе в калорифер тоже, что и на входе в сушилку:
/>, кг/кг
Энтальпия влажного воздуха представляет сумму энтальпий сухого воздуха и водяного пара, приходящегося на 1 кг сухого воздуха:
/>,
где Сс.в.– средняя удельная теплоёмкость сухого воздуха, (при tСс.в.=1,004кДж/(кг.К)),
t – температура влажного воздуха, °С, продолжение
--PAGE_BREAK--
х – удельное влагосодержание воздуха, кг/кг с.в.,
in– удельная энтальпия перегретого пара,кДж/кг,
/>,
где r– удельная теплота парообразования воды, (при 0°С r=2500кДж/кг),
cn– средняя удельная теплоёмкость водяного пара, cn=1,842 кДж/(кг.К).
/>
Рисунок 4 – Процесс сушки в I–x диаграмме
Энтальпия воздуха на входе в калорифер:
/>, кДж/кг
Энтальпия воздуха на выходе из калорифера (на входе в сушилку):
/>, кДж/кг
Удельное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки:
/>
Энтальпия воздуха на выходе из сушилки:
/>, кДж/кг
Для наглядности строим процесс сушки в I-x диаграмме, которая приведена на рисунке 4.По состоянию наружного воздуха tи φна диаграмме находим точку А, по следующим параметрам t= 17,5°С и j= 78 %, и соответствующие ей теплосодержание Iи влагосодержание х. Нагревание воздуха в калорифере происходит при постоянном влагосодержании (х=0,0099 кг/кг) до температуры t1(точка В, со следующей температурой t1=81°С и влагосодержанием j1≈0,6%, энтальпия I1=107,55 кДж/кг). По температуре воздуха на выходе из сушилки t2находим точку С окончания теоретического сушильного процесса и значение х2=0,027 кг/кг с температурой t1=37°С и влагосодержанием j2≈54% (соответственно определенные по диаграмме).
При дальнейших расчетах используем значения и параметры, найденные расчетным путем.
Тепловой расчёт сушилки.
Запишем уравнение внутреннего теплового баланса сушилки:
/>,
где /> – разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере, кДж/кг влаги;
/>– теплоемкость влаги во влажном материале при температуреθ1=17,5°С, кДж/(кг.К);
/>=4,19кДж/(кг.К);
qдоп. – удельный дополнительный подвод тепла в сушилку, кДж/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному варианту qдоп.=0;
qт. – удельный расход тепла с транспортными средствами, кДж/кг влаги; в рассматриваемом случае qт.=0;
qм. – удельный расход тепла в сушилке с высушиваемым материалом:
/>, кДж/кг влаги
см — теплоемкость высушенного материала:
/>, кДж/(кг.К),
сс — теплоемкость абсолютно сухого материала, кДж/(кг.К);
сс=0,86·4,190=3,603 кДж/(кг.К);
qп. — удельные потери тепла в окружающую среду:
/>, кДж/кг влаги,
l – удельный расход абсолютно сухого воздуха:
/>, кг возд./кг влаги,
I2 – энтальпия воздуха на выходе из сушилки, кДж/кг,
х2 – удельное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки, кг/кг с.в… Значение х2 находим по I-хдиаграмме влажного воздуха, построив теоретический процесс сушки, и по нему рассчитываем значение I2.
Теплоемкость высушенного материала:
/>, кДж/кг влаги
Удельный расход тепла в сушилке с высушиваемым материалом:
/>, кДж/кг влаги
Удельные потери тепла в окружающую среду:
/>, кДж/кг влаги
Разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере:
/>, кДж/кг влаги
Расход воздуха на сушку:
/>, кг/с
Средняя температура воздуха в сушилке:
/>
Среднее влагосодержание воздуха в сушилке:
/>, кг/кг
Средняя плотность воздуха:
/>, кг/м3
Средняя плотность водяных паров:
/>, кг/м3
Средняя объемная производительность по воздуху:
/>, м3/с
Удельный объем влажного воздуха:
/>, м3/кг
/>, м3/кг
Объемный расход влажного воздуха: продолжение
--PAGE_BREAK--
/>м3/с
/>м3/с
Расход тепла на сушку:
/>, кВт
2.4 Конструктивный расчёт шкафной сушилки.
Определим габаритные размеры. Загрузка на один противень
/>,
где l– длинна противня, принимаем l=2,05 м;
b– ширина противня, принимаем b=1,2 м;
nшт– количество штучных изделий на 1м2поверхности противня;
gшт– масса штучного изделия, кг.
Принимаем размеры ломтиков яблок 5см×5см×1см. Следователь масса штучного изделия равна 0,025 кг. Количество ломтей яблок в вагонетке 400 шт.
Загрузка на вагонетку по влажному материалу:
/>, кг
Вместимость сушильной камеры:
/>кг
/>кг.
Определим количество вагонеток по влажному материалу:
/>
Принимаем 5 вагонеток.
Ширина камеры: />, м
Длинна камеры: />, м;
Высота камеры: />
2.6. Расчёт и подбор комплектующего оборудования.
2.6.1. Расчёт и подбор калориферов.
Принимаем к установке калорифер КФБО-5, для которого:
площадь поверхности нагрева Fк=26.88 м2 ,
площадь живого сечения по воздуху fк=0,182 м2.
Площадь поверхности теплопередачи:
/>, м2
где Q – расчётное количество теплоты, необходимое для подогрева воздуха, кВт
Q =516,03 кВт
k – коэффициент теплопередачи от греющего теплоносителя к воздуху, Вт/(м2·К)
/>, Вт/(м2·К)
b, n – опытные коэффициенты,
b=16.47
n=0,456
ρν – массовая скорость воздуха в живом сечении калорифера, кг/(м2·К)
ρν=10 кг/(м2·К)
/>, Вт/(м2·К)
Δtср. – средняя разность температур греющего теплоносителя и воздуха, °С
/>, °С
где Δt' – большая разность температур между температурами греющего пара и воздуха, °С
Δt'' – меньшая разность температур между температурами греющего пара и воздуха, °С
Для подогрева воздуха в калорифере используется греющий пар, имеющий при давлении 0,618 МПа. температуру 160°С.
/>, °С
/>, °С
/>,°С
Площадь поверхности теплопередачи:
/>, м2
Количество параллельно установленных калориферов:
/>, шт
где L – расход воздуха, кг/с
L=1,91 кг/с
/>, шт
Принимаем х=2
Уточняем массовую скорость воздуха в живом сечении калорифера:
/>, кг/(м2·К)
/>, Вт/(м2·К)
/>, м2
Количество последовательно установленных калориферов:
/>, шт
Принимаем y=2
Установочная площадь поверхности теплопередачи калориферной батареи:
/>, м2
Сопротивление калорифера:
/>, Па
где
e, m – опытные коэффициенты,
e=0,43
m=1,94
/>, Па
Сопротивление калориферной батареи:
/>, Па
Конструктивные размеры калорифера КФБО-5.
Модель и номер калори-фера
Размеры, мм
Трубная резьба штуцера, дюймы
n1
n2
А
А1
А2
А3 продолжение
--PAGE_BREAK--
Б
Б1
Б2
Б3
КФБО-5
710
750
770
930
625
640
662
520
2
5
5
2.6.2. Расчёт циклона СКЦН-34.
Исходные данные:
Кол-во очищаемого воздуха при рабочих условиях:
V=2,042 м3/с
Расчёт.
Оптимальная скорость газа в аппарате:
ωопт=3 м/с
Необходимая площадь сечения циклона:
/>, м2
Диаметр циклона:
/>, м
N – кол-во циклонов,
N=1
Стандартное значение D=1000 мм Действительная скорость газа в циклоне:
/>, м/с
Коэффициент гидравлического сопротивления циклона:
/>
/>— коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона,
/>=1150.
К1 – поправочный коэффициент на диаметр циклона, К1=1.
К2 – поправочный коэффициент на запылённость газа, К2=0.93.
К3 – коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, К3=0.
/>
Потери давления в циклоне:
/>, Па
Соотношение размеров в долях диаметра D циклона СК-ЦН-34.
Наименование
Размер
в долях
в мм
Внутренний диаметр цилиндрической части
D
1000
Высота цилиндрической части
Hц
0.4
400
Высота конической части
Hк
2.6
2600
Внутренний диаметр выхлопной трубы
d
0.22
220
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия
d1
0.18
180
Ширина входного патрубка
b
0.18
180
Высота внешней части выхлопной трубы
hв
0.3
300
Высота установки фланца
hфл
0.1
100
Высота входного патрубка
a
0.4
400
Длина входного патрубка
l
0.6
600
Высота заглубления выхлопной трубы
hт
0.4
400
Минимальное время пребывания частиц в циклоне:
/>, с
L – длина пути, проходимого газовым потоком в циклоне, м.
/>, м
Скорость во входном патрубке:
/>, м/с
Принимаем νокр=29 м/с
Скорость осаждения частиц:
/>, м/с
dч=0.2·10-5 м
/>, м/с
Минимальное время пребывания частиц в циклоне:
/>, с
2.7. Гидравлический расчёт линии воздуха и подбор вентилятора.
Исходные данные:
L=1,91 кг/с, — массовый расход воздуха;
/>, м
Для трубопровода примем скорость движения воздуха w=25м/с.
Диаметр трубопровода равен
/>
Относительная влажность φ0=62%;
Рн – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па Рн =2580 Па
Температура воздуха на участке 21,60С.
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 320 мм. Внутренний диаметр трубы d=320-12∙2=296 мм.
Фактическая скорость воздуха в трубе
/>
Определение потерь.
Потери на трение: продолжение
--PAGE_BREAK--
/>
/>
/>
Примем абсолютную шероховатость труб D=0,2×10-3 м, тогда относительная шероховатость трубы равна
/>
Далее получим
/>/>
Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет l следует проводить по формуле
/>
/>
Потери на преодоление местных сопротивлений:
/>
где />
коэффициенты местных сопротивлений xвх. вход трубу.
Потери давления на придание скорости потоку:
/>
Общие потери напора
/>
Гидравлическое сопротивление всей сети:
/>
/>
Подбор вентилятора.
Полезная мощность вентилятора:
/>Вт
Мощность электродвигателя:
/>Вт
/>/>
/>
Выбираем к установке:
вентилятор: марка ЦП-40-8К с DР=5000 Па и Q=4.2 м3/с,
электродвигатель: марка 4А315S4 с N=60 кВт и hдв=0.92.
Заключение.
Рассчитали барабанную сушилку для сушки сухарей панировочных с ωн=28%. Производительность по исходному продукту 1000 кг/ч.
В результате расчёта получили сушилку с D=1,94 м, длиной 7,76 м. Продукт из сушилки выходит с ωк=8% и температурой 400С.
Для данной установки рассчитали калориферную батарею, состоящую из четырех калориферов КФБО-5 с F=26.88 м2, f=0.182 м2.
Для сухой очистки воздуха выходящего из сушилки, рассчитали циклон СКЦН-34 (диаметр D=1000 мм).
Трубопровод для воздуха сделали круглого сечения. Для подачи воздуха, по полезной мощности, подобрали вентилятор марки марка ЦП-40-8К с DР=5000 Па и Q=4.2 м3/с и электродвигатель для вентилятора: марка 4А315S4 с N=60 кВт и hдв=0.92.
Литература.
Гинзбург А.С. Расчёт и проектирование сушильных установок пищевой промышленности, Москва, Агропрмиздат, 1985 г.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию, Москва, Химия, 1991 г.
Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию, Москва, Химия, 1983 г. 272 с.
Павлов К.Ф. Романков П.Г. Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической промышленности.
Справочник по пыле и газоулавливанию. Под. ред. Русанова А.А. М., “Энергия” 1975 г. 296 с.
Стахеев И.В Пособие по курсовому проектированию процессов и аппаратов пищевых производств, Минск, Вс. школа, 1975 г.
Стабников В.Н. Проектирование процессов и аппаратов пищевых производств, Киев, В. школа, 1982 г.
Сажин В.С. Основы техники сушки. — М: Химия, 1984 г.
Гришин М.А. Установки для сушки пищевых продуктов. Справочник: М: Пищевая промышленность, 1989 г.
10) Интернет www.kishinev.info/climate/