Определение расходов тепла на процесс сушки

 

В реальном процессе сушки материала в распылительной сушилке имеют место потери теплосодержания теплоносителя. Для расчета действительного процесса сушки определяем расход тепла в окружающую среду.

Расход тепла на нагрев сухой массы материала:

 

 

Расход тепла на нагрев остаточной влаги в материале:

 

 

Расход тепла на нагрев готового порошка:

 

 

Расход тепла на нагрев и испарение влаги из материала:

 

 

Тепло, уходящее с отработанным теплоносителем:

 

 

Расход тепла на сушку:

 

Удельный расход тепла на сушку, отнесенный к 1 кг испаренной влаги:

 

 

Удельный расход тепла на сушку шликера в распылительной сушилке находится в пределах 2900 – 4000 кДж/кг вл / 6 /. Найденное значение удельного расхода тепла находится в указанном диапазоне.

Удельный расход воздуха на сушку равен:

 

 

Затем определяем потери тепла в окружающую среду через ограждающие конструкции – потолок, цилиндрическую и коническую части сушилки.

Тепловой поток через потолок. Принимаем, что потолок сушилки выполнен из листовой стали толщиной δ ₁=5 мм. с теплоизоляционным слоем минеральной ваты толщиной δ ₂=120 мм и наружным ограждением из дюралюминиевых листов толщиной δ ₃=1 мм.

Принимаем температуру для внутренней поверхности потолка t_п=400 ^оС. /6/

Площадь потолка составляет:

 

 

Коэффициент теплопередачи:

 

 

где α ₁ – коэффициент теплоотдачи от внутренней среды к внутренней поверхности потолка, α ₁=23, 2 Вт/(м²*К); α ₂ – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности потолка в окружающую среду, α ₂=17, 4 Вт/(м²*К); λ ₁, λ ₂, λ ₃ – коэффициенты теплопроводности стали, минеральной ваты и дюралюминия соответственно, λ ₁=58 Вт/(м*К), λ ₂=0, 08 Вт/(м*К), λ ₃=200 Вт/(м*К).

Получаем

Тепловой поток через потолок:

 

Тепловой поток через цилиндрическую часть сушилки.

Принимаем, что цилиндрическая часть сушилки выполнена из листовой стали толщиной δ ₁=5 мм с теплоизоляционным слоем минеральной ваты толщиной δ ₂=120 мм и наружным ограждением из дюралюминиевых листов толщиной δ ₃=1 мм.

Принимаем температуру для внутренней поверхности цилиндрической части сушилки t_ц.ч.=300 ^оС. /6/

Площадь цилиндрической части сушилки составляет:

 

 

Коэффициент теплопередачи:

 

где α ₁ – коэффициент теплоотдачи от внутренней среды к внутренней поверхности стенки, α ₁=25, 5 Вт/(м²*К); α ₂ – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности потолка в окружающую среду, α ₂=15, 7 Вт/(м²*К);.

Получаем:

Тепловой поток через цилиндрическую часть сушилки:

 

Тепловой поток через коническую часть сушилки.

Принимаем, что цилиндрическая часть сушилки выполнена из листовой стали толщиной δ ₁=5 мм с теплоизоляционным слоем минеральной ваты толщиной δ ₂=60 мм и наружным ограждением из дюралюминиевых листов толщиной δ ₃=1 мм.

Принимаем температуру для внутренней поверхности цилиндрической части сушилки t_к.ч.=200^оС. /6/

Площадь цилиндрической части сушилки составляет:

 

 

Коэффициент теплопередачи:

 

где α ₁ – коэффициент теплоотдачи от внутренней среды к внутренней поверхности стенки, α ₁=23, 2 Вт/(м²*К); α ₂ – коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности потолка в окружающую среду, α ₂=15, 7 Вт/(м²*К);.

Получаем:

Тепловой поток через коническую часть сушилки:

 

 

Суммарный тепловой поток в окружающую среду:

 

Q^*=Q₁+Q₂+Q₃=3819+17910+6781=28510 Вт.

 

или

^*

Потери тепла в окружающую среду, отнесенные к 1 кг испаренной влаги,

 

 

Уточняем удельный расход тепла.

Расход природного газа:

 

Рассчитываем КПД распылительного сушила:

 

 

По литературным данным КПД распылительных сушилок составляет: 78%

 

Тепловой баланс

 

На основании выполненных расчетов составляем тепловой баланс сушилки, который сведен в табл. 2.5

 

Таблица 2.5. Тепловой баланс распылительной сушилки

Наименование статьи	Количество тепла			Наименование статьи	Количество тепла
	кДж/ч	кДж/ кг. вл.	%		кДж/ч		кДж/ кг. вл.		%
Приход тепла				Расход тепла
Тепло теплоносителя, поступающего на сушку Qт                     Итого	16290927, 941   16290927, 941	3033   3033	100   100	Нагрев готового продукта Qг.п.		319400		5, 946	0, 199
				Потери тепла в окружающую среду Q*		102636		19, 109	0, 640
				Испарение влаги из материала Qисп		14144367.37		2633, 47	88, 213
				Тепло, уходящее с отработанным теплоносителем, Qух		1633129, 57		326, 805	10, 947
				Невязка		-91395		-17	-0, 57
				Итого		16199532, 94		3016	100

Вспомогательное оборудование к распылительной сушилке

Горелочные устройства

 

С точки зрения обеспечения симметричного обогрева устанавливают четное число горелок. Часовой расход газообразного топлива находится с 15–20%-м запасом.

Тогда В_н.ч.=1, 2В=1, 2*409, 001=490, 801 м³/ч.

Принимаем к установке горелки типа ГНП – 6 [3] производительностью Q_г = 55 м³/ч. Количество горелок составит:

Количество горелок составит:

 

 

Принимаем 10 горелок.

 

⇐ Предыдущая123

Поделиться: