Проект барабанной сушилки для удаления влаги из частиц аммиачной селитры
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Введение
Сушка - это процесс удаления влаги из материалов путем испарения и отвода паровой фазы. В химической промышленности этот процесс применяется для улучшения качества продуктов, уменьшения массы, предохранения продуктов от слёживаемости, повышения транспортабельности и т. д.
Сущность процесса сушки заключается в переходе влаги, находящейся в твердом материале из жидкой фазы в газообразную. Такой процесс может протекать лишь в том случае, если давление пара над поверхностью материала больше парциального давления его в окружающей газообразной среде.
Барабанная сушилка представляет собой сварной цилиндр - барабан, на наружной поверхности которого укреплены бандажные опоры, кольца жесткости и приводной зубчатый венец; ось барабана может быть наклонена к горизонту на угол до 4
Барабанные атмосферные сушилки - непрерывного действия предназначены для сушки сыпучих материалов топочными газами или нагретым воздухом. Разновидностью барабанных атмосферных сушилок являются аппараты с контактным подводом тепла через специальную трубчатую насадку. На концах цилиндрического корпуса барабанной сушилки имеются распределительные камеры, служащие для подачи в барабан и отвода из него высушиваемого материала и газообразного теплоносителя.
1.Описание технологической схемы
Принципиальная схема прямоточной барабанной сушильной установки показана на рис. 1.
Рисунок 1 - Принципиальная схема барабанной сушилки.
- бункер; 2 - питатель; 3 - сушильный барабан; 4 - топка; 5 - смесительная камера; 6, 7, 11 - вентиляторы; 8 - промежуточный бункер; 9 - транспортёр; 10 - циклон; 12 - зубчатая передача.
Влажный материал из бункера 1 с помощью питателя 2 подается во вращающийся сушильный барабан 3. Параллельно материалу в сушилку подается сушильный агент, образующийся от сгорания топлива в топке 4 и смешения 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 на транспортирующее устройство 9.
Отработанный сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне 10. При необходимости производится дополнительное мокрое пылеулавливание.
Транспортировка сушильного агента через сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора 11. При этом установка находится под небольшим разрежением, что исключает утечку сушильного агента через неплотности установки.
Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу 12.
2.Расчет барабанной сушилки
.1 Задание на проектирование
барабанный атмосферный сушилка газ влажность
Спроектировать барабанную сушилку для удаления влаги из частиц аммиачной селитры при следующих исходных данных:
производительность по влажному материалу - 7200 кг/ч (2 кг/с)
влажность по общей массе: исходная - 6 % по массе, конечная 0.5 % по массе,
температура начальная - 20 ,
размер частиц 3 мм.
.2 Параметры топочных газов подаваемых в сушилку
В качестве топлива используется природный сухой газ, так как является наиболее дешевым видом топлива. Состав природного сухого газа: 92 ; 0,5; 5; 1; 1,5 . [2, с.294]
Теоретическое количество сухого воздуха , необходимого для сжигания 1 кг топлива, определяется по уравнению:
, (1)
где составы горючих газов выражены в %.
Подставив соответствующие значения, получим:
Высшая теплота сгорания топлива определяется по формуле:
(2)
Подставив значения, получим:
Коэффициент избытка воздуха:
(3)
где - общий коэффициент полезного действия, учитывающий эффективность работы топки и потери тепла топкой в окружающую среду, принимаем равным 0,95 [2, c. 295]; - теплоемкость газообразного топлива при температуре [2, c. 295], равная 1,34; - энтальпия свежего воздуха, равная 41,9 [2, c. 295]; - энтальпия сухих газов ; - соответственно теплоемкость и температура сухих газов [2, c. 295]; [2, c. 295]; - влагосодержание свежего воздуха, кг/кг при температуре и относительной влажности [2, c. 295]; - энтальпия пара ; - теплота испарения воды при температуре , равная 2500 [2, c. 295]; средняя теплоемкость водяных паров, равная 2,1 [5, c. 748]; - температура водяных паров; [2, c. 295];
Подставив значения, получим:
Количество сухих газов, получаемых при сжигании 1 кг топлива и разбавлении топочных газов воздухом до температуры смеси , равны:
(4)
Удельная масса водяных паров в газовой смеси при сжигании 1 кг топлива:
(5)
Влагосодержание топочных газов:
(6)
Энтальпия топочных газов:
(7)
.
2.3 Материальный баланс сушки
Количество высушенного материала:
(8)
где - производительность по влажному материалу равная 2 кг/с;
- исходное влагосодержание равное 6%;
- конечное влагосодержание равное 0,5%;
Количество удаленной влаги:
(9)
2.4 Тепловой баланс сушки
Так как устройства дополнительного подогрева в сушильной камере отсутствуют, то уравнение теплового баланса примет вид:
Уравнение внутреннего теплового баланса сушилки:
(10)
где - разность между удельным приходом и расходом