Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Расчет сушилки барабанного типа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ НЕФТИ, ГАЗА И ЭНЕРГЕТИКИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

РАСЧЕТ СУШИЛКИ БАРАБАННОГО ТИПА

Работу выполнил:

студент 3 курса очной формы обучения

Краснодар

2014

Содержание

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 3

Реферат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

Нормативные ссылки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . . . 5

Задание к курсовой работе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 6

Исходные данные для расчета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 7

Определение количества испаряемой влаги . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . 8

Нахождение параметров воздуха в летнее и зимнее время года. . . . .. .. . . . .... . . .8

Определение тепловых потерь . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. . … . . . . . . . . . . . .9

Определение удельных потерь на нагревание материала. . . . . . . . .. . .. . …. . . 9

Определение количества высушенного материала. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … 9

Определение удельных потерь в окружающую среду. . . . . .. . . . . . . .. . . …. . .10

Построение действительного процесса. . . . . . .. . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . … . . .10

Определение удельных и полных расходов воздуха и тепла. . . . . . . . . . . . … . . . 12

Определение основных размеров барабана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 13

Определение диаметра барабана. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Определение объема барабана. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. 14

Определение длины барабана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . 14

Определение продолжительности сушки. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . ... . . .14

Определение числа оборотов барабана. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... . . ... . … . . ..14

Определение объемных коэффицентов массоотдачи и теплопередачи. . .. . ... . . .15

Список литературы. . . . . . . .. . .. . . . . .. . . . . .. . . . . . . .. . . . .. . . .. . . . .. . . . . .. . . . .17

Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

Введение

Схема установки охлаждения приведена на рисунке 1.

Принципиальная схема прямоточной барабанной сушильной установки представлена на рисунке 1.Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 2 подается во вращающийся барабан 3.Параллельно материалу в сушку подается сушильный агент , образующийся от сгорания топлива в топке 4 и смещения топочных газов с воздухом в смесительной камере 5. Воздух в топку и смесительную камеру подается вентиляторами 6 и 7.Высушенный материал , с противоположного конца сушильного барабана поступает в промежуточный бункер 8 , а из него в транспортирующее устройство 9.Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 10 и при необходимости производится мокрое пыле улавливание . Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 11.При этом установка находится под небольшим разряжением , что исключает утечку сушильного агента через неплотности установки .Барабан приводится во вращение электродвигателем через забчатую передачу 12.

В данном курсовом проекте произведен расчет сушильной установки барабанного типа.

По временам года определены : количество испаряемой влаги , параметры воздуха , удельные и полные расходы тепла и воздуха , основные размеры и число оборотов барабана , определена продолжительность сушки , объемные коэффициенты массоотдачи и теплопроводности.

Рис. .1. Принципиальная схема барабанной сушилки

/ — бункер; 2— питатель; 3— сушильный барабан; 4 — топка; 5 — смесительная камера; 6, 7, II — вентиляторы; 8- промежуточный бункер: 9 — транспортер; 10' циклон; 12 — зубчатая передача

Реферат

Цель работы – практическое освоение метода расчета сушильной установки барабанного типа . При этом студент должен научиться пользоваться справочными данными, размерностями величин, используемых в расчетах, основными уравнениями, уметь обобщать зависимости и строить графики.

Данный курсовая работа содержит 17 страниц, 1 рисунок, 2 графика..

В курсовой работе были использованы термины:

- давление;

- влажность материала и воздуха;

- плотность;

-температура;

- расход;

- энтальпия ;

- влагосодержание.

- объем .

					0842.140100.033.КР


					Расчет воздушной сушилки барабанного типа	Литер	Масса		Маштаб
	Кол.	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Соболь А. А
Провер.		Кочарян Е.В
						Лист 3		Листов
						КубГТУ ИНГЭ
Н.контр.
Утв

Нормативные ссылки

ГОСТ Р 7.0.5-2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления.
ГОСТ Р 51564-2000 Аппараты и установки сушильные и выпарные. Требования безопасности. Методы испытаний.
ГОСТ 2.104-95 ЕСКД. Основные надписи
ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам.
ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы.
ГОСТ 2.302-68 ЕСКД. Масштабы.
ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. Изображения – виды, разрезы, сечения.
ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклонений.
ГОСТ 2.789-74 ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппараты теплообменные
ГОСТ 2.790-74 ЕСКД. Обозначение условные графические. Аппараты колонные.
ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о НИР. Структура и правила оформления..
ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин.
ГОСТ 9931-85 Корпуса цилиндрические стальных сварных сосу-дов и аппаратов. Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ 25449-82 Теплообменники водо-водяные и пароводяные. Типы, основные параметры и размеры.
ГОСТ 28115-89 Аппараты и установки сушильные. Классификация.
ГОСТ 28759.1-90 Фланцы сосудов и аппаратов. Типы и параметры.

Задание к курсовой работе

Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 2 подается во вращающийся барабан 3.Параллельно материалу в сушку подается сушильный агент , образующийся от сгорания топлива в топке 4 и смещения топочных газов с воздухом в смесительной камере 5. Воздух в топку и смесительную камеру подается вентиляторами 6 и 7.Высушенный материал , с противоположного конца сушильного барабана поступает в промежуточный бункер 8 , а из него в транспортирующее устройство 9.Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 10 и при необходимости производится мокрое пыле улавливание . Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 11.При этом установка находится под небольшим разряжением , что исключает утечку сушильного агента через неплотности установки .Барабан приводится во вращение электродвигателем через забчатую передачу 12.

ТРЕБУЕТСЯ:

- по двум временам года (зима и лето ) :

1) определить количество испаряемой влаги W удаляемой в процессе сушки при изменении влажности материала от w1 и w2 по [1]

2) Найти параметры воздуха по I-d - диаграмме ;

3) рассчитать удельные и полные расходы воздуха и тепла , дж/кг ;

4) рассчитать основные размеры и число оборотов барабана .

6) определить продолжительность сушки , сек ;

7) рассчитать объемные коэффициенты массоотдачи и теплопроводности;

9) дать схематичное изображение процесса сушки на I-d-диаграмме ;

10) выполнить эскиз барабана сушки ( в масштабе ) .

Исходные данные для расчета

- материал - сернокислый аммоний

- массовый расход влажного материала

- начальная влажность материала

- конечная влажность материала

- температура поступающего материала

- место установки - г.Владимир

- атмосферное давление принять

1. Определение количества испаряемой влаги

Количество влаги W , удаляемой в процессе сушки при изменении влажности материала от w1 до w2 ( в процентах от общей массы ) определяется по формуле [6,с.30] :

Производительность по влажному материалу: [6,c.28]

2.Нахождение параметров воздуха

2.1 Определение параметров в зимнее время года :

По данным из таблиц географического пункта определяются :

Температура: [6,c.64,табл.23]

Относительная влажность: [6,c.64,табл.23]

Далее по этим данным на I-d-диаграмме находится точка А , характеризующая состояние атмосферного воздуха , и определяется влагосодержание и Энтальпия

(см.приложение А):

Затем из точки А проводится линия постоянного влагосодержания до пересечения с изотермой в точке В.Из точки В проводится линия постоянной энтальпии (линия теоретического процесса) до пересечения с изотермой и определяется влагосодержание в точке :

Предельная температура сушильного агента: [6,c.65,табл.24]

Температура сушильного агента на выходе из сушилки: [6,c.65,табл.24]

Влагосодержание

Энтальпия

(см.приложение А1)

2.2 Определение параметров в летнее время года :

Производится аналогично с п.2.1 с заданными параметрами:

Температура: [6,c.64,табл.23]

Относительная влажность: [6,c.64,табл.23]

И также определяют влагосодержание в начале и в конце процесса , а также

энтальпию:

(см.приложение А2)

3.Определение тепловых потерь

3.1 Определение удельных потерь на нагревание материала

Удельные тепловые потери на нагревание материала находятся по формуле [6]:

где : Максимальная температура нагрева материала:

- количество высушенного материала , кг/сек ,определяется по формуле [6]:

Теплоемкость абсолютно сухого материала: Дж/кг град

Теплоемкость воды: Дж/кг град

с - теплоемкость высушенного материала , кг/сек :

Удельные тепловые потери:

3.2 Определение удельных потерь в окружающую среду

Расход тепла , затрачиваемого в теоретической сушилке :

а)Зимнее время:

б)Летнее время:

где :

, - энтальпия воздуха в точках А и В , дж/кг

, -влагосодержание воздуха в точках А и , кг/кг (см.приложение А1 и А2)

Величина потерь в окружающую среду принимается в размере 4-6% от тепла затрачиваемого в теоретической сушилке :

а)Зимнее время:

б)Летнее время:

3.3 Построение действительного процесса

Определяются степени покрытия тепловых потерь :

а)Зимнее время:

б)Летнее время:

Также определяются соотношения диаграммы :

Где : -количество единиц энтальпии в 1мм диаграммы дж/кг

-количество единиц влагосодержание в 1мм диаграммы , кг/кг

Далее на линии ВС΄ теоретического процесса берется произвольно точка -e- ,и определяется её влагосодержание и в соответствии с выражением [5,с.297,ф.9.12] определяется соответствующее значение энтальпии :

а)Зимнее время:

б)Летнее время:

Затем по координатам и наносится точка -Е- и соединяется отрезком с точкой -е- . В зависимости от знака еЕ может получится как отрицательным, так и положительным . Если <0 - отрезок еЕ откладывается вниз от точки е , если >0 вверх. Через В и Е проводится прямая действительного процесса до пересечения с изотермой в точке С и находятся соответствующие ей параметры и (см.приложение А1 и А2) :

а)Зимнее время:

б)Летнее время

4.Определение удельных и полных расходов воздуха и тепла

4.1 Определение удельных и полных расходов воздуха:

а)Зимнее время:

Удельный расход воздуха:

Полный расход воздуха:

б)Летнее время

Удельный расход воздуха:

Полный расход воздуха:

4.2 Определение удельных и полных расходов тепла:

а)Зимнее время:

Удельный расход тепла:

Полный расход тепла:

б)Летнее время:

Удельный расход тепла:

Полный расход тепла:

5.Определение основных размеров барабана

5.1 Определение диаметра барана

Диаметр барабана выводится по формуле :

где : - секундный объем воздуха на выходе из сушилки , м³/сек :

- допускаемая скорость воздуха на выходе из сушилки берется в диапазоне от 1,5-2,0 : [6,с.65,табл.24]:

а)Зимнее время:

б)Летнее время:

Соответственно - удельный объем воздуха на выходе из сушилки : [6,с.65,табл.24]:

Диаметр барабана :

а)Зимнее время:

б)Летнее время:

В соответствии с ГОСТ 27134-84 выбирается окончательный диаметр барабана:

F- площадь сечения барабана , м² :

Уточняется допускаемая скорость воздуха на выходе из сушилки :

5.2 Определение объема барабана :

А-напряжение объема барабана по влаге , кг/м³ ч :

А=10 кг/м³ ч [6,с.65,табл.24]:

Объем барабана определяется по формуле :

5.3 Определение длины барабана :

6. Определение продолжительности сушки

-средняя насыпная плотность материала , кг/м³ : [6,с.65,табл.24]

-степень заполнения барабана : [6,с.65,табл.24]

Gср- средняя масса материала , проходящего через барабан , кг/сек :

Продолжительность сушки определяется по формуле :

7.Определение числа оборотов барабана

а - коэффицент Главхиммаша , зависящий от диаметра и конструкции барабана выбирается по ГОСТУ 27134-84 в соответствии с выбранным диаметром :

а=0,46 [6,с.65,табл.24]

α-угол наклона барабана , °

[6,с.65,табл.24]

Число оборотов барана :

8.Определение объемных коэффицентов массоотдачи и теплопередачи

8.1 Летнее время :

Определение объемного коэффицента массоотдачи можно произвести по формуле [5,с.298,ф.9.17]:

- средняя плотность сушильного агента [1,с.500]:

-скорость газов в барабане , принимаем в в интервале от 2-5 для размера частиц от 0.3-2 мм ,при средней плотности сушильного агента в соответствии с [5,с.298,табл.9.1]:

n-число оборотов

- степень заполнения барабана : [5,с.65,табл.24]

Процесс сушки осуществляется при атмосферном давлении .

Среднее парциальное давление водяных паров в сушильном барабане Р определяется по формуле [5,с.299] :

Па

где , -парциальные давление на входе и выходе из сушильного аппарата (см.приложение А1 и А2):

- парциальное давление на входе

- парциальное давление на выходе

Среднее парциальное давление водяных паров :

Таким образом объемный коэффицент массотдачи равен :

8.2 Зимнее время:

Среднее парциальное давление водяных паров в сушильном барабане Р определяется по формуле [5,с.299] :

Па

где , -парциальные давление на входе и выходе из сушильного аппарата (см.приложение А1 и А2):

- парциальное давление на входе

- парциальное давление на выходе

Среднее парциальное давление водяных паров :

Таким образом объемный коэффицент массотдачи равен :

8.3 Объемный коэффицента теплопередачи не зависит от времени года и его рассчитывают по формуле [5,с.300,ф.9.23] :

Список литературы

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1981. –560 с.

2. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий (курсовое проектирование). – М: Энергия, 1970. – 409 с.

3. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского. 4-е изд., стереотип. – М: ООО ИД «Альянс», 2008. – 496 с.

4. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Справочник по конструированию. – М: Машгиз, 1963. – 617 с.

5. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд. 3-е изд. В 2 кн. – М.: Химия, 2002. – 400 с.

6. Алексеев Н.Н. Методическое пособие и контрольные задания по курсам «Процессы и аппараты пищевых производств», «Процессы и аппараты химической технологии» для студентов заочного факультета. – Краснодар, 1967. – 140 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А1(Зима)

ПРИЛОЖЕНИЕ А2(Лето)