Проект барабанной сушилки для удаления влаги из частиц аммиачной селитры
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
тепла непосредственно в сушильной камере;
- теплоемкость влаги во влажном материале при температуре ;
- удельные потери теплоты в окружающую среду принимаем
равные 85 [3, c. 287];
- удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушенным
материалом, влаги:
; (11)
где - теплоемкость высушенного материала [4, c. 527];
- температура высушенного материала на выходе из сушилки, .
При испарении поверхностной влаги принимают приблизительно равной температуре мокрого термометра при соответствующих параметрах сушильного агента. [2, c. 297].
Принимая в первом приближении процесс сушки адиабатическим находим по I - x диаграмме, по начальным параметрам сушильного агента: [2, c. 296];
Подставив значения, получим:
влаги.
Начальные и конечные параметры сушильного агента:
Энтальпия влажного газа для начальных условий:
(12)
(13)
Энтальпия влажного газа для конечных условий:
(14)
где - удельная теплоемкость отработанного газа при температуре [2, c. 300].
(15)
Подставим значения:
Конечное влагосодержание сушильного агента:
(16)
Расход воздуха:
(17)
Удельный расход воздуха:
(18)
Расход теплоты на сушку:
(19)
Расход топлива на сушку:
(20)
.5 Основной расчет барабанной сушилки
Объём сушильного пространства V определяется по формуле
(21)
где - объём, требуемый для проведения процесса испарения влаги:
(22)
Объём необходимый для прогрева влажного материала до температуры, при которой начинается интенсивное испарение влаги определяется по формуле:
(23)
- средняя движущая сила массопередачи, кг влаги/
- объёмный коэффициент массопередачи, 1/с
- расход тепла на прогрев материала до температуры , кВт
- средняя разность температур, град
Парциальное давление водяных паров в воздухе на выходе из барабана:
(24)
= - давление при нормальных условиях [4, c. 13].
Тогда на входе в сушилку:
Па
На выходе из сушилки:
Па
Отсюда Па
Средняя плотность сушильного агента:
(25)
, - мольная масса сухого воздуха и воды
- средняя температура в сушилке.
кг/
Коэффициент массоотдачи для барабанной сушилки:
(26)
где с - теплоёмкость сушильного агента при средней температуре в барабане, 1кДж/(кг*К)
p - парциальное давлениеводяных паров в газе
Коэффициент массоотдачи:
Объёмный коэффициент теплопередачи:
кВт/К (28)
Подставим численные значения в уравнения 22 и 23:
(29)
кВт
Для вычисления необходимо найти температуру сушильного агента , до которой он охладится, отдавая тепло на нагрев высушиваемого материала до . Эту температуру можно определить из уравнения теплового баланса:
(30)
(31)
Общий объём сушильного барабана:
Барабанные сушилки так же можно рассчитать через напряжение рабочего объёма по испарившейся влаге. Следовательно, зная напряжение сушилки по испарившейся влаге можно найти объем барабана:
(32)
где - объемное напряжение по влаге, равное 37[4, с.261];
Задаемся отношение длины барабана к диметру равному
Диаметр барабана определяется из соотношения:
(33)
отсюда ;
(34)
Длина барабана:
(35)
Принимаем стандартный сушильный барабан со следующими характеристиками [1, c. 3]:
Диаметр барабана мДлина барабана мМощность кВтГабаритные размерыМассаДлинаШиринаВысота1.6818.597003350310014800
Уточняем объем выбранного барабана:
(36)
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана определяется по формуле:
(37)
где , - температура и влагосодержание газа в условиях процесса;
[3, c. 291].
- температура соответствующая нормальным условиям,
- расход сушильного агента;
Скорость воздуха в свободном сечении барабана:
(38)
где - коэффициент заполнения барабана материалом [3, c. 290];
Время пребывания материала в сушилке:
(39)
где насыпная плотность материала [5, c. 511];
Угол наклона барабана, задавшись значением числа оборотов барабана 5 об/мин [1, c. 3]:
(40)
Подставив значения, получим:
Проверим допустимую скорость воздуха, исходя из условия, что частицы высушиваемого материала диаметром 3 мм не должны уноситься потоком воздуха из барабана.
Критерий Архимеда
(41)
где - вязкость сушильного агента при средней
температуре [5, c. 556];
плотность частиц высушиваемого материала [5, c. 511];
диаметр частиц
Скорость витания:
(42)
Рабочая скорость сушильного агента в сушилке меньше, чем скорость свободного витания частиц, поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчивается.
Заключение
В сушилках непрерывного действия, работающих на смеси воздуха с топочными газа