Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Января 2014 в 21:19, курсовая работа
Термическая сушка требует сообщения высушиваемому материалу достаточного количества тепла для испарения жидкости (будем называть ее в дальнейшем влагой) и обеспечения условий, необходимых для ее диффузии изнутри материала во внешнюю среду. Цель работы — расчёт сушилки для сушки поваренной соли. В работе приведен обзор типового и современного сушильного оборудования и технологий сушки. Произведён расчёт диаметра и высоты сушилки, расходов тепла и сушильного агента, толщины тепловой изоляции сушилки, вспомогательного оборудования: циклона, воздухонагревателя, штуцеров, вентилятора. Рассчитано гидравлическое сопротивление аппарата.
Введение 6
Литературный обзор 7
1.1.Общие сведения -
1.1.1. Основные понятия -
1.1.2. Материальный баланс конвективной сушки 8
1.1.3. Тепловой баланс сушки 9
1.2. Обзор технологических оформлений процесса 10
1.2.1. Основная схема процесса сушки -
1.2.2. Сушка с промежуточным подогревом
воздуха по зонам -
1.2.3. Сушка с частичной рециркуляцией
отработанного воздуха 11
1.3. Обзор конструкций аппаратов 12
1.3.1. Туннельные сушилки -
1.3.2. Сушилки с псевдоожиженным слоем 13
1.3.3. Аэрофонтанные аппараты 15
1.4. Обзор современных конструкций сушилок и
технологических оформлений процесса 16
2. Расчёт аппарата 17
2.1. Выбор типа сушилки и сушильного агента -
2.2. Составление материального баланса -
2.3. Расчет параметров сушильного агента
на входе в сушилку 18
2.4. Расчёт внутреннего теплового баланса -
2.5.Определение параметров сушильного
агента на выходе из сушилки, его расхода 19
2.6. Определение расхода тепла на сушку 21
2.7. Расчёт основных параметров сушильной камеры -
2.8. Расчёт толщины тепловой изоляции 28
2.9. Расчёт гидравлического сопротивления сушилки 32
3. Расчёт вспомогательного оборудования 34
3.1. Расчёт циклона -
3.2. Расчёт воздухонагревателя -
3.3. Расчёт штуцеров 35
3.4. Подбор вентилятора 36
Заключение 37
Список использованной литературы 38
3.2. Р а с ч ё т в о з д у х о н а г р е в а т е л я
Ранее было рассчитано количество теплоты, необходимое для сушки, которое принимает зимой большее значение Q = 261035 Вт.
Поверхность нагрева воздухонагревателя F, м2 /3/:
F = Q/(К*Δtcp), (72)
где: К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*К); Δtcp — средний температурный напор, К.
В качестве теплоносителя будем использовать жидкость (перегретую воду). Температура на входе в воздухонагреватель—473 К, на выходе — 373 К. Температура воздуха на входе — 266 К, на выходе — 453 К. Теплоносители подаются противотоком.
Δtcp = (Δtб- Δtм)/ln(Δtб/Δtм).
Δtcp
= ((373-266)-(473-453))/ln((373-
Значение коэффициента теплопередачи принимаем равным
50 Вт/(м2*К) /9/. Тогда
F = 261035 /(50*372) ≈ 14 м2. (74)
Предварительно рассчитанным
параметрам подходит воздухонагреватель
ВНВ111-05 с рекомендуемой
Гидравлическое сопротиление равно ΔРк = 1050 Па.
3.3. Р а с ч ё т ш т у ц е р о в
Внутренний диаметр штуцера круглого сечения рассчитывается по формуле /7/:
d = (4V/(πwш))0,5,
где w — фиктивная скорость газа, проходящего через штуцер, принимается равной w = 14 м/с /9/.
d = (4*1,598/(3,14*14))0,5 = 0,38 м.
Гидравлическое сопротиление рассчитывается по формуле:
ΔРш = ξшρtwш2/2,
где ξш — коэффициент сопротивления штуцера, равный ξш = 0,2/9/.
Подставляя в формулу (79), получаем:
ΔРш = 0,2*0,918*142/2 = 18 Па.
3.4. П о д б о р в е н т и л я т о р а
Сопротивление всей технологической линии:
ΔР = ΔРс + 2ΔРш + ΔРк + ΔРц. (77)
ΔР = 1488 + 2*18 + 1050 + 442,7 = 3016,7 Па.
Потери напора Нпот, м вод.ст., можно рассчитать по формуле:
Нпот = ΔР/(ρвg),
где ρв — плотность воды, кг/м3.
Нпот = 3016,7/(1000*9,81) = 0,308 м вод.ст.
По приведенным в /10/ выбираем вентилятор Ц8-18 №6,3, который при угловой скорости вращающегося элемента равной 225 рад*с-1 и при производительности 5000 м3/ч по воздуху создаёт напор вентилятора Рв ≈ 3000 Па.