Двухкорпусная выпарная установка
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ат части отработавшего воздуха и имеется самостоятельная калориферно - вентиляционная система. Температура свежего воздуха tсв = 20 оС, влажность, 60 %, температура в цехе tц = 20 оС. Остальные необходимые для выполнения расчетов параметры даны в табл. П.2.1 - П.2.5 приложения 2, а также табл 2.1. и 2.2.
Общие определения и понятия
Сушка - это процесс или способ разделения однородных или неоднородных систем, заключающийся в удалении влаги с использованием тепловых и диффузионных явлений.
В процессе сушки влага материала передается сушильному агенту и вместе с ним удаляется из рабочей зоны сушилки.
Этим сушка отличается от других способов удаления влаги - механического (отжим в прессах или центрифугах) и физико-химического, основанного на применении водоотнимающих средств.
Сушке могут подвергаться твердые материалы (кристаллические, такие, как сахар, соль и др.), коллоидно-дисперсные (эластичные и хрупкие гели и капиллярно-пористые тела).
Процесс сушки
Процесс сушки включает нагревание сушильного агента и приведение его в соприкосновение с высушиваемым материалом в сушильной камере.
Процесс сушки происходит в три этапа:
) перемещение влаги из глубины тела к поверхности (процесс влагопроводности);
) парообразование на поверхности материала (процесс влагоотдачи);
) перемещение пара в окружающем воздухе.
В начале сушки материал подогревается, и скорость массового потока удаляемой влаги возрастает от нуля до некоторой постоянной величины. В этот период удаляется влага, механически связанная с материалом (поверхностная и капиллярная).
Процесс продолжается. В этот период температура материала, покрытого влагой, равна температуре мокрого термометра. Во втором периоде скорость сушки (потери влаги материала) уменьшается. В этот период удаляется влага, более прочно связанная с материалом, в частности, адсорбированная.
В первом периоде сушки движущей силой процесса является разность давления насыщенного пара или давления в пограничном слое материала и парциального давления пара в окружающей среде (рн-рв). В этот период скорость диффузии не влияет на скорость сушки.
Во втором периоде сушки давление паров вблизи поверхности материала ниже равновесного, и определяющее влияние на скорость сушки оказывает диффузия влаги в нем.
Расчет трехзонной туннельной сушилки
. Определение расхода испаренной влаги и продукта. Расход испаренной влаги по всей установке (U, кг/с):
,
где Gн и Gк - массовые расходы высушиваемого продукта до (в начале) и после (в конце) сушки, кг/ч (производительность сушилки):
где Wн и Wк - влажность продукта до и после сушки.
Таблица 2.1
Распределение влажности продукта по зонам сушки
Вид продукцииПараметрЗоны сушилки123МармеладВлажность W1 на входе3228,524Влажность W2 на выходе28,52423Длительность сушки, t, ч1,531,5Расход испаренной влаги в первой зоне сушки:
кг/ч
где Wн1 и Wк1 - влажность продукта на входе и выходе зоны 1 (задана в табл.2.1 и табл. П.2.4 Приложение 2).
Расход продукта на выходе из первой зоны :
кг/ч.
Расход продукта на входе во вторую зону:
Gн2=Gк1=1023,08 кг/ч.
Расход испаренной влаги во второй зоне:
кг/ч.
Таблица 2.2.
Распределение параметров воздуха по зонам сушки
Вид продукцииПараметрЗначения параметров воздуха по зонам123вход tН1выход tК1вход tН2выход tК2вход tН3выход tК3МармеладТемпература, оС66 55 72 63 75 68 Относительная влажность воздуха, j, %- 30 -26 -10Удельный расход теплоты в окружающую среду на 1 кг испаряемой влаги,q о.с. кДж/кг-320 -600 -960
Расход продукта на выходе из второй зоны:
кг/ч.
Расход продукта на входе в третью зону:
н3=Gк2=962,5 кг/ч.
Расход испаренной влаги в третьей зоне:
кг/ч.
Расход продукта на выходе из третьей зоны:
кг/ч.
Проверка по общему расходу влаги:
. Определяем габаритные размеры сушильной камеры по зонам. Определение габаритных размеров сушильной камеры зависит от производительности и длительности сушки.
Вначале определяем вместимость зон по высушиваемому материалу:
,
где N - число туннелей в зоне (петель-проходов одной вагонетки по зоне);
? - длительность сушки, ч (по зонам, задано).
Для 1 зоны. Принимаем N1 = 1, тогда вместимость:
кг.
Для 2 зоны. Принимаем N2 = 2 (так как вагонетка в зоне делает две петли) и вместимость равна:
кг.
Для 3 зоны. Принимаем N3 = 1 и вместимость третьей зоны:
кг.
. Определяем число вагонеток в зонах. Число вагонеток (n), находящихся в зонах сушки вычисляют по формуле:
где qг - вместимость вагонетки по высушенному материалу:
кг;
- масса сухого продукта на решете (из условия задачи);
nр - число решет на вагонетке (из условия задачи).
Число вагонеток в первой зоне сушилки:
Число вагонеток во второй зоне сушилки:
Число вагонеток в третьей зоне:
. Определяем длину туннеля. Длина туннеля каждой зоны
определяется по формуле:
где l - длина вагонетки, м;
l0 - дополнительная длина туннеля, необходимая для образования зазоров между вагонетками и между вагонеткой и дверями:
м
Длина туннеля первой зоны: м
Длина туннеля второй зоны:
Длина туннеля третьей зоны: м.
Длину сушильной камер