Сушильная установка непрерывного действия

Сушильная установка непрерывного действия

Студент: Чернышов А.С.

Группа: ХТ – 304

Консультант: Булавцев

Москва, 2007 г.

Оглавление

1.Введение........................................................................................................................... 3

1.1. Назначение и классификация процессов сушки............................................ 3

1.2. Классификация и конструкция сушилок........................................................ 4

1.3. Обоснование выбора метода сушки................................................................ 5

2. Тепловой расчет процесса сушки................................................................................ 6

2.1. Расчет общего количества удаляемой влаги.................................................. 6

2.2. Расчет размеров сушильного барабана........................................................... 6

2.3. Определение параметров сушильного агента................................................ 7

2.4. Построение рабочей линии идеального процесса......................................... 7

2.5. Построение рабочей линии реального процесса........................................... 7

2.6. Расчет скорости движения воздуха..................................................................8

2.7. Расчет тепловой изоляции барабана...............................................................10

3. Расчет основных узлов и деталей барабана...............................................................12

3.1. Расчет угла наклона барабана..........................................................................12

3.2. Расчет нагрузки на опоры барабана................................................................12

3.3. Расчет мощности на вращение барабана........................................................12

3.4. Выбор и расчет бандажей и опорных роликов..............................................12

3.5. Выбор и расчет зубчатого венца и привода барабана...................................14

3.6. Расчет сушильного барабана............................................................................15

3.7. Выбор уплотнения сушильного барабана......................................................16

3.8. Выбор насадки...................................................................................................16

3.9. Выбор загрузочной камеры..............................................................................16

3.10. Выбор разгрузочной камеры............................................................................16

4. Расчет и выбор вспомогательного оборудования.....................................................17

4.1. Расчет калориферной установки.....................................................................17

4.2. Расчет и подбор конденсатоотводчиков.........................................................2 0

4.3. Расчет и выбор транспортирующего устройства..........................................20

4.4. Расчет циклона....................................................................................................21

4.5. Расчет вентилятора............................................................................................23

4.6. Выбор питателя. ………………………………………………………………25

4.7. Расчет затвора…..……………………………………………………………..26

4.8. Расчет бункера.………………………………………………………………..26

5. Список использованной литературы………………………………………………….28

6. Приложения:................................................................................................................29

6.1. Объяснение технологической схемы...............................................................29

6.2. Диаграмма Рамзина для воздуха.......................................................................30

Введение.

Назначение и классификация процессов сушки.

Сушка — это процесс удаления влаги из твердого или пастообразного материала путем испарения содержащейся в нем жидкости за счет подведенного к материалу тепла.

При сушке изменяется теплопроводность материала, снижается его объемный вес и повышается прочность. Чем выше качество материала, тем больше возможность его использования. Это может быть обеспечено при соответствующем режиме процесса сушки, который должен проводиться при определенной температуре, давлении и относительной влажности сушильного агента. Режим сушки зависит от свойств высушиваемого материала.

Сушка широко применяется в химической, химико-фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

В химической промышленности сушка обычно является завершающим процессом в производстве почти всех химических продуктов.

Среди основных причин, которыми может быть обусловлена необходимость сушки можно выделить следующие:

Влажный продукт может портиться при хранении, так как влага вредно воздействует на товарные свойства многих материалов; слеживание, смерзание в зимний период, образование плесени на пищевых продуктах.

Влажность полупродуктов может быть вредна на последующих стадиях переработки: выступать как каталитический яд, ухудшать качество конечного продукта (например, снижать качество нити в волокнообразующих полимерах при продавливании через фильеры).

Перевозка высушенного материала потребителю, особенно на дальние расстояния, обходится дешевле из-за меньшего объемного веса.

Сушка — один из наиболее энергоемких процессов химической промышленности: по подсчетам экспертов на нее идет до 12% производимого в стране топлива. В связи с этим, особое внимание должно быть уделено выбору режима сушки, схемы процесса и конструкции сушилки.

Как и большинство химических процессов, процесс сушки преимущественно осуществляют в непрерывном режиме, при котором, по сравнению с периодическим, легче управлять процессом и получать продукт стабильного качества с высокой производительностью.

Сушка проводится либо под атмосферным давлением, либо под вакуумом, при этом высушиваемый материал может находиться в состоянии покоя, перемещаться, перемешиваться в «кипящем слое».

Процесс сушки проводят при различных способах передачи тепла: конвективная и контактная сушка, сушка токами высокой частоты, сушка инфракрасными лучами (радиационная сушка), сушка сублимацией. Первые три метода наиболее распространены в химической промышленности.

При конвективной сушке тепло передается от теплоносителя к поверхности высушиваемого материала, и происходит испарение влаги с поверхности материала в теплоноситель. В качестве теплоносителей применяют воздух, топочные или инертные газы.

При контактной сушке идет передача от обогреваемой перегородки к материалу, лежащему на ней (противни с подогревом снизу, металлические барабаны с наружным газовым или водяным обогревом, металлические обогреваемые изнутри вальцы, по поверхности которых движется паста, непрерывная лента высушиваемого материала). Влага поглощается либо воздухом, либо промежуточной средой.

При радиационной сушке тепло передается тонкому слою материала, либо поверхности его, покрытой лаками и красками, от электрических или газовых инфракрасных излучателей. Сушка протекает интенсивно. Сушилки отличаются малой инерционностью.

Электрический ток (высокой или промышленной частоты) применяется для сушки древесины, пенопласта, искусственного волокна и т.д. При сушке древесины быстро прогреваются внутренние слои материала, направления потоков влаги и тепла совпадают и процесс резко ускоряется. Этот метод отличается дороговизной.

Сушка сублимацией, или молекулярная сушка, которая происходит при значительном вакууме в сушильной камере, чаще применяется в пищевой, чем в химической промышленности, с целью сохранения объема, цвета, запаха, вкусовых и биологических свойств материала. Этот метод используется при получении сгущенного и сухого молока. Оборудование для этого метода отличается высокой сложностью.

Сушка в жидких средах является относительно новым методом, при котором высушиваемый материал помещают в высококипящую среду (t = 150°C). Обычно этот метод используется для сушки древесины при одновременной ее пропитке.

Следует также упомянуть о сушке со сбросом давления, когда влага выделяется из нагретого материала при сбросе давления в сушильной камере.

Помимо указанных, существуют комбинированные методы сушки, при которых совмещаются конвективная и высокочастотная сушка, сушка инфракрасными лучами и воздушная конвективная сушка, что снижает затраты на сушку (сушка кинопленки).

Обоснование выбора метода сушки.

Задание на курсовое проектирование определяет необходимость осуществления процесса сушки в непрерывном режиме. Высушиваемый материал — хлорид калия. Установка должна обеспечивать производительность 4000 кг/ч.

На основании этого наиболее выгодной для осуществления процесса конструкцией является барабанная сушилка из-за ее высокой производительности и надежности. В качестве самого дешевого сушильного агента выбирается воздух. Процесс в режиме прямотока.

Выбор источника теплоты определяется наличием доступного вида энергоносителя, в данном случае греющего пара (от ТЭЦ или сопряженных химических процессов).

Барабанная сушильная установка должна размещаться в производственных помещениях для защиты от атмосферных воздействий на оборудование и сокращения тепловых потерь в зимний период. Предполагаем район строительства установки — город Тула. Расчет процесса проводился для летнего периода. Материал деталей корпуса барабанной сушилки – сталь В Ст 3 сп ГОСТ 380 – 71.

Тепловой расчет процесса сушки.

В ходе данной части расчета определены основные параметры сушильного агента, размеры сушильного барабана, параметры его тепловой изоляции, необходимое количество теплоты для осуществления процесса и проверена скорость движения сушильного агента по уносу частиц основной фракции.

Построение рабочей линии реального процесса

Для построения линии реального процесса и определения параметров сушильного агента на выходе из реальной установки необходимо определить потери теплоты с материалом и в окружающую среду, поскольку другие виды потерь (с транспортирующими устройствами) и подвода теплоты в сушильном барабане нет.

Выбор и расчет бандажей и опорных роликов

Данные для расчета

Ширина бандажа b = 180 мм = 0, 18 м.

Радиус бандажа R = 1370 мм = 1, 370 м;

Радиус опорного ролика r = 350 мм = 0, 35 м;

Высота сечения бандажа H = 150 мм = 0, 15 м. Угол между роликами 2 = 60°.

По [3] приняли модуль продольной упругости для материала бандажей (углеродистая сталь): Е = 2· 10⁵ МПа.

По [1] приняли значение предела текучести для материала бандажей (углеродистая сталь): ₀₂ = 330 МПа.

Расчет опорной станции

По нормали Н413-56 завода «Прогресс» определили расстояние между опорной и опорно-упорной станциями l = 4, 7 м.

Принятая рабочая температура стенки барабана t_вн = 40°С.

Взяли коэффициент линейного удлинения для материала барабана (сталь) по [10, стр.33] при данной температуре:

α _t = 1, 1· 10^-5+0, 8· 10^-8· t_ВН =1, 1· 10^-5+0, 8· 10^-8· 40 = 1, 132· 10^-5м/м· ⁰С

Найдем величину термического удлинения барабана по [10, стр.33]:

Δ l = 1, 132· 10^-5· (40-17, 5)· 4, 7 = 0, 001197 м = 1, 197 мм.

Вычислили ширину ролика с запасом для удобства монтажа:

B = b +Δ l + (30...40 мм) = 17+1, 197+35 = 53, 2 мм.

Принимаем ширину ролика В =60 мм.

Расчет сушильного барабана

Механический расчет вращающегося барабана включает проверку стандартной толщины стенки барабана на прочность и жесткость.

Данные для расчета

По нормали стандартная толщина стенки барабана составляет δ = 10 мм = 0, 01 м. Допускаемое напряжение на изгиб для материала барабана приняли по [5, стр.409] равным .

Модуль упругости материала барабана по [5, стр.395, табл.13.2] составляет:

Е = 2· 10^-5 МПа.

Расчет барабана на прогиб

Определили экваториальный момент инерции кольцевого сечения барабана по [5, стр.410, ф.(13.62)]:

Нашли прогиб барабана по [5, стр.410, ф.(13, 61)]:

Допустимым для сушильных барабанов является прогиб, не превышающий 1/3 мм на метр длины барабана.

Рассчитали максимальный допустимый прогиб барабана по [5, стр.410, ф.13.60)]:

Величина прогиба барабана много меньше допустимой. Условие жесткости барабана соблюдается.

Выбор насадки

На первых 1...1, 5 м сушильного барабана устанавливают приемно-винтовую насадку с целью равномерной подачи материала в основную часть барабана, где устанавливают основную насадку. Между основной и приемной насадкой предусматривают зазор равный 5% от диаметра барабана.

По нормалям завода «Прогресс» выбрали приемно-винтовую насадку Б1652 длиной 1100 мм. В качестве основной насадки выбрали подъемно-лопастную насадку Б1657 (по Н436-56). Между основной и приемной насадкой оставить зазор 100 мм.

Выбор загрузочной камеры

Загрузочная камера служит для подачи высушиваемого материала а сушильный барабан и соединения вращающегося барабана с другим технологическим оборудованием (циклон и т.п.). На этой камере крепится лабиринтное уплотнение, питающая течка, штуцер ввода материала и штуцер вывода отработанного сушильного агента, кроме того, в корпусе камеры предусмотрен смотровой люк для очистки камеры изнутри и люк для выгрузки остатков материала.

По нормали Н425-56 завода «Прогресс» выбранному барабану соответствует противоточная загрузочная камера Б1642.

Выбор разгрузочной камеры

Разгрузочная камера служит для подачи высушенного материала на ленточный транспортер и соединения вращающегося барабана с другим технологическим оборудованием. На этой камере крепится лабиринтное уплотнение, штуцер вывода материала и штуцер сушильного агента, кроме того, в корпусе камеры предусмотрен смотровой люк для очистки камеры изнутри.

По нормали Н426-56 завода «Прогресс» выбранному барабану соответствует прямоточная разгрузочная камера Б1643.

Паровые калориферы

При проектировании калориферных установок можно предусматривать использование калориферов различных типов, моделей и номеров, различную фронтальную поверхность и число рядов калориферов по ходу воздуха. Сформулировать правила для расчета оптимального варианта калориферной установки (группы калориферов), пригодные для всех практических случаев не представляется возможным, т.к. эти правила в конкретных случаях разнятся. Поэтому решение обычно находят методом выбора из нескольких вариантов (сравнивая размеры аппаратов, экономические затраты и т.д.).

В дальнейших расчетах в качестве базового типа калорифера будем использовать калорифер с биметаллическим - накатным оребрением моделей КП3-СК-01 АУ3 и КП4-СК-01 АУ3. Высокие теплотехнические показатели этого калорифера достигнуты за счет интенсификации внешнего теплообмена. Теплообменный аппарат этого калорифера состоит из двух трубок, насаженных одна на другую. Внутренняя трубка - стальная - диаметром 16*1, 2мм, наружная - алюминиевая с накатанным на нее оребрением. В процессе накатки между стальной и алюминиевой трубками образуется надежный механический и термический контакт.

Таблица 4.1

Скорость воздуха во фронтальном сечении установок с различными номерами калориферов

№№ калориферов КП3(4)-СК-01АУ3	Скорость воздуха во фронтальном сечении установки с:
Одним калорифером в одном ряду	Двумя калориферами в одном ряду
	17, 08458	8, 542292
	13, 865	6, 932498
	11, 63669	5, 818347
	10, 02546	5, 01273
	7, 851263	3, 925632
	2, 747942	1, 373971
	1, 833434	0, 916717

Из расчетной таблицы видно, что подходящими по массовой скорости является калорифер №-11 для установки в одном ряду; №7-№10 для установок с двумя калориферами в одном ряду.

Рассчитаем потребную мощность калориферной установки:

Рассчитаем температурный напор калориферной установки по формуле

Оценим величины коэффициентов теплопередачи с помощью [1] в зависимости от скорости воздуха во фронтальном сечении калориферных установок и рассчитаем потребные поверхности теплообмена по формуле:

Результаты расчетов представлены в таблице 5.2.

Таблица 4.2.

Коэффициенты теплопередачи и потребная поверхность теплообмена

№№ калориферов	калориферная установка с:
одним калорифером в одном ряду	двумя калориферами в одном ряду

калориферы типа КП3-СК-01АУ3
	-	-	60, 55	210, 83
	-		54, 50	234, 23
	-	-	51, 88	246, 06
	-	-	46, 50	274, 53
	39, 3	324, 83	-	-
калориферы типа КП4-СК-01АУ3			44, 2	185, 4
	-	-	59, 50	214, 55
	-	-	53, 20	239, 96
	-	-	50, 20	254, 30
	-	-	44, 50	286, 87
	37, 36	341, 70	-	-

Определяем число рядов:

Сопротивление установки:

Действительная поверхность теплообмена калориферной установки:

Запас по поверхности:

Результат расчетов и выбора представлено в таблице 5.3.

Таблица 4.3.

№	F, м²	m=1		m=2
	n	, Па	F_Д, м²	Δ F, %	n		, Па	F_Д, м²	Δ F, %
КП3-СК-01 АУ3
	16, 34	-	-	-	-			-	-
	19, 42	-	-	-	-		1017, 1	-	-
	22, 5	-	-	-	-		693, 8	-	-
	28, 66	-	-	-	-		364, 6	-	-
	83, 12		160, 5	332, 48	2, 23	-	-	-	-
КП4-СК-01 АУ3
	21, 47	-	-	-	-			-	-
	25, 52	-	-	-	-		844, 5	-	-
	29, 57	-	-	-	-		656, 3	-	-
	37, 66	-	-	-	-		356, 4	-	-
	110, 05		190, 1	440, 2	28, 8	-	-	-	-

Ни один из вариантов калориферной установки с двумя калориферами в одном ряду не подошел из-за большого гидравлического сопротивления. В нашем случае подходят 4х рядные калориферные установки с одним калорифером в ряду КП311-СК-01 АУ3 и КП411-СК-01 АУ3

Окончательный выбор останавливаем на 4х рядной калориферной установке, общей поверхностью , с общим сопротивлением запас по поверхности составляет

Схема 4-х рядной калориферной установки с одним калорифером в ряду.

греющий пар

1 ряд 2 ряд 3 ряд 4 ряд конденсат

4.2. Расчет и подбор конденсатоотводчиков

Для экономичной работы теплообменников поверхностного типа, в которых происходит нагрев теплоносителей за счет конденсации греющего пара, необходимо добиваться полной его конденсации. Недопустима работа теплообменника с неполной конденсацией пара, когда из аппарата отводится смесь конденсата с паром. При такой работе увеличивается расход греющего пара при неизменной теплопроизводительности установки. Пролетный пар из теплообменников увеличивает сопротивление и тем самым усложняет работу конденсатопроводов, повышает потери тепла. Для удаления из теплообменных аппаратов конденсата без пропуска пара применяют специальные устройства – кондесатоотводчики.

Расчет циклона

Унос частиц материала сушильным агентом может достигать значительной величины из-за высокой скорости движения воздуха в барабане и полидисперсности высушиваемого материала (наличие значительной фракции частиц, размер которых значительно меньше среднего диаметра частиц). Для улавливания пыли применяются различные способы сепарации частиц материала из газового потока. Одним из наиболее распространенных в химической промышленности для этих целей устройств являются циклоны. Действие этого аппарата основано на использовании центробежной силы: частицы материала, содержащиеся в газе, под действием этой силы отбрасываются к стенкам аппарата и под действием силы тяжести осыпаются в нижнюю часть циклона.

Расчет циклона основывается на данных о содержании пыли на выходе из барабана и распределении частиц высушиваемого материала по размеру. Эти данные получают непосредственно из испытаний установки. Поскольку такие данные отсутствуют, расчет циклона провели для запыленности «в разумных пределах» ~ 80 г/см³.

В связи с тем, что производительность установки по воздуху весьма значительна (соответствует ранее найденному значению объемного расхода отработанного сушильного агента на выходе из сушильного барабана ), приняли в качестве предполагаемой схемы пылеосадительного устройства сборку из восьми циклонов типа ЦН-15 по, [11, стр.42].

Коэффициент гидравлического сопротивления циклона при чистом газе по [11, стр.42] ; поправочный коэффициент на принятую запыленность газа по [11, стр.38, табл.1] К ₂ = 0, 9.

Коэффициент гидравлического сопротивления циклона по пыльному газу найдем по [11, стр.42]:

Примем режим работы циклона из условия оптимальной работы циклона серии ЦН в пределах 50 – 100 м:

Определим условную скорость газа по [11, стр.18]:

Влагосодержание воздуха на выходе из сушилки составляет:

Среднее парциальное давление водяных паров в отработанном воздухе определим по уравнению [5, стр.298, ф.(9.18)]:

, где M _асв = 29 кг/кмоль – молярная масса воздуха, M _в = 18 кг/кмоль – молярная масса воды.

Вычислим плотность воздуха, поступающего в циклон, по [5, стр.302]:

, где - мольный объем при стандартных условиях, T₀ = 2730, 15 K – стандартная температура.

Найдем требуемый диаметр циклонов в группе по [11, стр.25]:

, где n = 8 – число циклонов в сборке.

Принмем ближайший стандартный диаметр циклона D = 0, 5 м. Проверим условную скорость по [11, стр.26]:

Проверим режим работы циклона по [11, стр.8, ф.(1)]:

Режим работы соответствует оптимальному режиму. Найдем потери давления на циклоне:

Определим необходимые размеры циклонов по [13, стр.37, табл.4]: ширина входного патрубка , высота входного патрубка, , высота цилиндрической части циклона , радиус циклона R₂ = 0, 25 м, радиус выхлопной трубы

Найдем число оборотов газового потока в циклоне по [11, стр.18]:

Вычислим скорость во входном патрубке каждого из циклонов по [11, стр.19]:

Определим по [2, стр.530, рис. VI] коэффициент динамической вязкости воздуха .

Определим предельный размер улавливаемых частиц по [11, стр.11, ф.(6)]:

Окончательно выбраем сборку из восьми циклонов ЦН-15 диаметром 500 мм.

Расчет вентилятора

Для перемещения сушильного агента (воздуха) в установке применяются вентиляторы. Их выбор производится по необходимой производительности для перемещения нужного количества воздуха и по необходимому напору, который должен развить вентилятор для преодоления сопротивления установки.

Нижеизложенный расчет производился по методике, изложенной в [3].

Примем скорость воздуха в трубопроводе 15 . тогда диаметр трубопровода равен:

Выбираем стальной трубопровод ГОСТ 20295-85 наружным диаметром 630 мм и толщиной стенки 10 мм. Тогда внутренний диаметр d = 0, 610 м.

Фактическая скорость в трубопроводе:

Критерий Рейнольдса для потока в трубопроводе:

Примем, что трубы были в эксплуатации, имеют незначительную коррозию. Тогда Δ =0, 1 5 мм. Получим:

Таким образом, расчет λ следует проводить для зоны смешанного трения по формуле:

Определим коэффициенты местных сопротивлений:

1) Вход в трубу (принимаем с острыми краями) =0, 5;

2) Вентиль = 0, 15;

3) Колено = 1, 1;

4) Выход из трубы =1.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений:

Гидравлическое сопротивление трубопровода по формуле:

Гидравлическое сопротивление циклона по формуле:

Гидравлическое сопротивление калорифера:

Гидравлическое сопротивление барабана:

Избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления:

Таким образом, необходим вентилятор среднего давления. Полезную мощность находим по формуле:

Выбираем вентилятор В-Ц14-46-5К-02.

Выбираем электродвигатель:

Электродвигатель АО261-4.

Выбор питателя.

Шнековые питатели (конвейеры) предназначены для пневмотранспорта пылевидных и мелко зернистых материалов. Они обеспечивают непрерывную и равномерную подачу пыли в трубопро вод. Модифицированный питатель состоит из загрузочной камеры, быстроходного шнека с электродвигателем, броневой гильзы, смесительной камеры собратным грузовым клапаном и коллектора для подвода сжатою воздуха. Шнек выполен суменьшенным шагом заборных и увеличивающимся шагом напорных витков, что улучшает работу питателя (не требует дозатора, исключает пиковые нагрузки и уменьшает износ шпека). Шнек закрепляется на валу электродвигателя через специальную втулку с помощью шпильки, проходящей внутри вала шнека, и вала электродвигателя. Рабочая поверхность витков шнека наплавляется износоустойчивыми электродами. Конструкция подвески обратного клапана выполнена на выносных опорах. Лобовая крышка смесительной камеры быстросьемная.

Питатели устанавливают непосредственно под бункерами за шиберным затвором, необходимым для прекращения подачи пыли в насос при проведении ремонтных работ. В зависимости от физико-механических свойств транспортируемых материалов шнек выполняется с постоянным или переменным (уменьшающимся) шагом для придания материалу уплотнения перд разгрузкой в трубу. Скорость вращения шнека обычно находится в пределах 750 – 1000 об/мин; подаваемыйим материалпринудително направляется в диффузор, служащий одновременно и смесительнойкамерой. Вход в смесительную камеру может быть закрыт клапаном в аварийных случаях, например при заклинивании шнеквала. Привод вала может быть ручным или пневматическим. Выбираем по [15, стр.547] по производительности шнековый питатель К-287С.

Производительность, т/ч.......................10

Дальность подачи, м:

по iгоризонтали......................................200

по вертикали...........................................30

Давление возуха в трубе, Н/см²………40

Расход воздуха м³/мин..........................4, 1

Диаметр трубопровода, мм…………..100

Мощность элекродвигателя, кВт…….14

Габаритные размеры…………….2, 38× 5, 2× 0, 65

Масса, т………………………………..0.9

У питателей типа К вследствие уменьшения шага витков шнека и постепенного уплотнения материала требуются повышенные скорости истечения воздуха на сопел (для лучшего дыхания). В условиях больших длин трубопровода это приводит к повешению расхода и давления в рабочей камере, осoбеннo для матеpиалов, склонных к слеживанию в этих условиях потери давления в камере смешения достигают (100 - 150)кПа. Срок службы шнека на абразивных материалах снижается до 300ч, а с наплавкой шнека не превышает 600ч.

Для снижения подачи пыли шнековыми питателями предусмотрено регулирование скорости вращения шнека через текстропную передачу.

Расчет затвора.

Затворы предназначены для загрузки и выгрузки материала из сушильного аппарата, выгрузки пылевидных материалов из бункеров пылеулавливающих аппаратов.

Рассчитаем условный диаметр затвора-мигалки, который также обеспечивает ликвидацию подсосов воздуха в аппараты:

где

G_ул – масса уловленной пыли (твердого материала), пропускаемой через мигалку, кг/с;

q – удельная нагрузка мигалки (можно принять равной 60 – 100 кг/(см²· ч)).

тогда

Принимаем d = 100 мм [15, стр. 538, табл. П.2.9.1].

Расчет бункера.

Бункеры представляют собой грузохранилища требуемой емкости. Они могут быть различной геометрической формы.

Рассчитаем бункер, имеющий цилиндрическую обечайку и коническое днище с углом 60⁰.

Расчет бункера имеет приблизительный характер, т.к. его размеры определяют из того соображения, что в бункере содержаться материала в количестве запаса примерно на 2 часа.

Найдем двухчасовой объем материала из расхода влажного материала:

Для расчета бункера воспользуемся основами геометрии.

Объем цилиндрической части:

Для нахождения объема конуса необходимо Знать его высоту, которую определим из прямоугольного треугольника (на рисунке не показан):

Объем конуса:

Полный объем бункера:

Поскольку полный объем бункера равен двухчасовому объему материала, а высота цилиндрической части обычно почти равна его диаметру, то получим следующее уравнение:

Тогда диаметр бункера будет равен:

Выбираем бункер с диаметром цилиндрической части 2 м.

Список использованной литературы

1. Мясоеденков В.М. Расчет барабанной сушильной установки (Учебно-методическое пособие), М.: ИПЦ МИТХТ, 2000.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г, Носков А.А. Примеры и задачи по курсу ПАХТ, Л.: Химия, 1976.

3. Варфоломеев Б.Г., Карасев В.В. Тепловая изоляция аппаратов, М.: изд-во МИТХТ, 2000.

4. Айнштейн В.Г. и др. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии, М.: Химия, 1999.

5. Дытнерский Ю.И. и др. Основные процессы и аппараты химической технологии, М.: Химия, 1991.

6. Мясоеденков В.М. Подбор конденсатоотводчиков (учебно-методическое пособие), М.: ИПЦ МИТХТ, 2000.

7. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник, Л.: Машиностроение, 1970.

8. Чернобыльский И.И., Тананайко Ю.М. Сушильные установки химической промышленности, Киев: Техшка, 1969.

9. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача, М.: Высшая школа, 1980.

10. Гельперин Н.И. и др. Методические указания по курсовому проектированию сушильных установок, М.: изд-во МИТХТ, 1976.

11. Мясоеденков В.М. Расчет и подбор циклонов, М.: изд-во МИТХТ, 2000.

12. Сушильные аппараты и установки. Каталог, М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1988.

13. Чернобыльский И.И. и др. Машины и аппараты химической промышленности, М.: МАШГИЗ, 1962.

14. Галимзянов Ф.Г. Атлас конструкций. Вентиляторы. Справочное пособие, М.: государственное научно – техническое издательство машиностроительной литературы, 1963.

15. Ладыгичев М.Г., Бернер Г.Я. Зарубежное и отечественное оборудование для очистки газов. Справочное издание, М.: Теплотехник, 2004.

Приложения.

6.1. Описание технологической схемы

Влажный материал со склада направляется на элеватор влажного материала (поз. Э). По нему материал движется в бункер влажного материала (поз. Б1), откуда шнековым питателем (поз. П) с постоянным расходом G_н = 3500 кг/ч подается в загрузочную камеру барабанной сушильной установки. Двигаясь вдоль барабана, материал соприкасается с сушильным агентом (воздухом), получая от него теплоту и отдавая ему влагу.

Высушенный материал (с производительностью G _см = 0, 904 кг СМ/с) из барабана через разгрузочную камеру попадает в бункер высушенного материала (поз. Б2). Из него материал ссыпается на ленточный транспортер сухого материала (поз. ЛТ). По ленточному транспортеру сухой материал отправляется на склад.

Воздух (с объемным расходом V=4, 466 м³/ч) под действием разряжения, создаваемого вентилятором ВМ-100/1200 (поз. В), засасывается в калориферную установку КП3-СК-01 АУЗ (поз. Ка). В калориферной установке ему сообщается необходимая для процесса сушки теплота за счет конденсации греющего пара в теплообменных трубах калориферов. Нагретый воздух (с температурой t₁= 110 °C) через штуцер прямоточной загрузочной камеры направляется в сушильный барабан, где передает тепло высушиваемому материалу.

12 3 4 Следующая ⇒