Распылительные сушилки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Состояние вопроса

2. Технические описания и расчеты

2.1 Описание принципа работы технологической схемы

2.2 Гидравлический расчёт продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Процессы сушки широко применяются в промышленности и сельском хозяйстве. Объектами сушки могут быть разнообразные материалы на различных стадиях их переработки (сырьё, полуфабрикаты, готовые изделия).

Сушкой называется процесс удаления из материала любой жидкости, в результате чего в нём увеличивается относительное содержание сухой части. На практике при сушке влажных материалов, в том числе пищевых продуктов, удаляют главным образом воду, поэтому под сушкой понимают процесс обезвоживания материалов. Т.о., хотя понятие сушка является более общим, однако практически термин "сушка" и "обезвоживание" являются идентичными.

Материалы сушатся с различной целью: для уменьшения массы (это удешевляет их транспортировку), увеличения прочности (керамические изделия, древесина), повышения теплоты сгорания (топливо), повышения стойкости при хранении и для консервирования (зерно, пищевые продукты, биопрепараты).

Большинство пищевых продуктов являются влажными телами, содержащими значительное количество воды. Вода входит в состав растительных и животных тканей, и являются необходимой составной частью пищи человека. Однако избыток воды снижает питательную ценность пищевых продуктов, значительно удорожает их транспортировку и может вызвать порчу продуктов вследствие жизнедеятельности различных микроорганизмов в водной среде. Поэтому большинство пищевых продуктов подвергают сушке, в процессе которой их влажность значительно снижается.

Сушка - это сложный технологический (физико-химический) процесс, который должен обеспечить не только сохранение качественных показателей материала, но в ряде случаев и улучшение этих показателей.

Процесс тепловой сушки пищевых продуктов заключается в переводе влаги, находящейся в них, в парообразное состояние и удаление образующегося пара во внешнюю, окружающую продукты, среду.

Существуют различные методы сушки материалов. Можно выделить 2 основных принципа:

1. удаление влаги из материала без изменения её агрегатного состояния в виде жидкости,

2. удаление влаги из материала с изменением её агрегатного состояния, т.е. при фазовом преобразовании жидкости в пар.

Повышение производительности сушильных установок может быть достигнуто как экстенсивным методом, т.е. путём увеличения габаритов сушильной камеры, сокращением простоев и т.п., так и более эффективными интенсивными методами, путём повышения скорости сушки и соответствующего сокращения продолжительности процесса. Повышение концентрации сухого вещества, в очень сложных системах путём выпаривания при многократном использовании тепла в многокорпусной выпарной установке является так же более экономичным, чем процесс сушки испарением. Одним из распространенных способов конвективной сушки жидких продуктов является сушка их в распыленном (тонкодиспергированном) состоянии, или, как обычно говорят, сушка распылением (распылительная сушка). Этот способ широко применяется для сушки истинных и коллоидных растворов, суспензий, эмульсий, пульп и "подвижных" паст в химической, пищевой, биологической, фармацевтической и других отраслях промышленности и, в частности, для сушки молока и молочных продуктов, яиц, фруктовых соков, кормовых дрожжей, витаминов, крови и кровезаменителей, мыла, синтетических моющих средств, томатных продуктов, кофе, крупяных отваров и т. п.

При сушке распылением материал диспергируется на частицы (капли) весьма малых размеров (10-100 мкм), что значительно увеличивает поверхность контакта их с сушильным агентом (поверхность испарения) и соответственно повышает интенсивность сушки. При этом способе продолжительность сушки и время пребывания материала в сушильной зоне аппарата составляет 5-30 с. В этих условиях решающее значение приобретает гидродинамика распыления (характер, скорость движения частиц и т. п.), которая влияет на тепло- и массообмен в процессе сушки; при этом массообмен (уменьшение размеров и массы частиц в результате испарения) оказывает в свою очередь влияние на гидродинамику процесса.

Специфические условия сушки материалов в распыленном состоянии обусловливают ряд характерных достоинств этого способа сушки, к которым относятся:

1. высокое качество высушенного продукта, температура которого в значительной части процесса не превышает температуры мокрого термометра, причем качественные и количественные показатели (величину частиц, насыпную плотность сухого порошка, конечную влажность и температуру) можно регулировать;

2. отсутствие необходимости дополнительного измельчения готового продукта, высокая его растворимость;

3. значительная начальная влажность продуктов (растворов) и достаточно низкая конечная влажность (на сушку могут поступать и "липкие" аморфные продукты, например отвары в виде пульпы или пасты);

4. высокая стойкость ограждений сушильной камеры, так как влажный материал не соприкасается с ними;

5. достаточная надежность пылеулавливающих устройств (батарейные циклоны, рукавные фильтры, электрофильтры, скрубберы), что предотвращает попадание пыли в помещение и т. д.;

6. высокая производительность установок, что способствует повышению их технико-экономических показателей и т. д.

Наряду с этим следует отметить и недостатки, присущие сушке в распыленном состоянии:

1. значительные удельные габариты установок, работающих при мягких режимах;

2. сложность и высокая стоимость оборудования для распыления продуктов и улавливания пыли;

3. сравнительно высокие энергетические затраты (теплоты и электроэнергии).

В связи с этим важное значение приобретает интенсификация тепло- и массообмена при распылительной сушке, что будет способствовать лучшему использованию сушильного агента; применение в некоторых случаях рециркуляции сушильного агента; применение испарительно-сушильного способа обезвоживания растворов с низкой начальной концентрацией и сушка с многократным, распылением и рециркуляцией раствора.

Распыление жидкости в сушильных установках может производиться различными методами и при помощи разных устройств, из которых наибольшее применение получили следующие:

1. центробежные дисковые распылители;

2. механические (гидравлические) форсунки;

3. пневматические форсунки;

4. распыление ультразвуком.

Обычно процесс распыления жидкости, поступающей в сушильную камеру из щелевого сопла, состоит из ряда явлений: преобразование (деформация) струи жидкости в пленку (нити) в распыляющем устройстве; возмущения на поверхности этой пленки при выходе ее из распылителя, обусловленные изменением скорости и влиянием окружающей среды (воздуха); распад пленки на отдельные капли под действием поверхностного натяжения; коалесценция капель при соударении, характер которой обусловлен методом распыления и конструкцией распылителя.

В соответствии с этим к распылителям предъявляется ряд требований и, в частности, обеспечение оптимальной формы факела распыла и однородности капель требуемых размеров, эксплуатационная надежность и простота обслуживания (предотвращение засорения выходных отверстий, особенно при распылении грубых суспензий), высокая пропускная способность при минимально возможных энергозатратах и др.

Энергозатраты при распылении обусловлены работой деформации жидкости, протекающей со значительной скоростью; преодолением сил поверхностного натяжения при образовании межфазной поверхности (капель) и сил вязкости; сообщением каплям кинетической энергии и преодолением гидравлических сопротивлений.

На гидродинамику струи распыляемой жидкости влияет целый ряд факторов, в частности свойства раствора, метод распыления, аэродинамические условия взаимодействия жидкости и газа, тепло- и массообмен в сушильной камере и др.

1. Состояние вопроса

Среди широкого ассортимента продуктов из молока можно выделить сухое молоко. На предприятиях молочной промышленности сухое молоко изготавливают из цельного молока. Одну из основных технологических операций - сушку продукта - могут выполнять на следующих аппаратах:

- распылительная сушильная установка RS-1000;

- распылительная сушилка ЦТР-500;

- распылительная сушилка А 1-ОРЧ;

- сушилка А 1-КВР;

Распылительная сушилка RS-1000

Сушилка RS-1000 (рисунок 1)представляет собой прямоточную распылительную сушилку с центробежным дисковым распылением, вертикальной цилиндрической камерой, паровым нагревом воздуха и верхним подводом его в камеру, циклонной очисткой отработавшего воздуха.

Жидкий концентрированный продукт из емкости подается насосом-дозатором в центробежный распылитель с электроприводом и распыляется в объеме камеры с помощью быстро вращающегося диска с радиальными каналами. Воздух из помещения очищается в фильтре и нагнетательным вентилятором подается в паровой калорифер и далее - в воздухораспределительное устройство сушильной камеры, расположенное на ее крыше. Распыленный продукт контактирует с закрученным вокруг оси сушильной камеры нагретым воздушным потоком и обезвоживается.

Часть сухого продукта (камерная фракция) выводится из камеры через нижний патрубок ее конической части в вибролоток и далее - в систему пневмотранспорта. Остальная часть (циклонная фракция) уносится из камеры отработавшим воздухом в два основных циклона. Очищенный воздух отсасывающим вентилятором выводится в атмосферу, а сухой продукт через роторные затворы поступает в систему пневмотранспорта, где смешивается с камерной фракцией. В системе пневмотранспорта происходит охлаждение сухого продукта воздухом. Разделение сухого продукта н охлаждающего воздуха происходит в циклоне пневмотранспорта. Очищенный воздух вентилятором пневмотранспорта подастся на повторную очистку в воздуховод перед основными циклонами.

Установка имеет систему автоматического регулирования влажности сухого порошка по косвенному параметру - температуре выходящего из сушильной камеры воздуха. Стабилизация этой температуры осуществляется автоматическим изменением подачи жидкого продукта на распиливающий диск с помощью насоса-дозатора переменной производительности.



Сушилка ЦТР-500 (рисунок 2)предназначена для получения сухих молочных продуктов из концентрированного обезжиренного или цельного молока. сушка конвективный цилиндрический

Сушилка представляет собой установку конвективной распылительной сушки смешанного типа (содержит элементы противоточных и прямоточных сушилок) с вертикальной цилиндрической камерой, паровым нагревом воздуха и нижним его подводом в камеру, центробежным распылением жидкого продукта и очисткой отработавшего воздуха в тканевом фильтре.

Концентрированный продукт поступает в бак 1 сгущенного продукта, откуда центробежным насосом подается в расходный (напорный) бак. Из него по вертикальному трубопроводу через регулирующий клапан поступает в сушильную камеру 3 на распыливающий сопловой диск, приводимый во вращение с помощью паровой турбины. При вращении диска с большой скоростью происходит диспергирование жидкого продукта в объеме сушильной камеры с образованием факела. Воздух из помещения, очищенный в воздушных фильтрах 4 и нагретый в паровых калориферах 5, поступает в сушильную камеру через два радиальных отверстия, расположенных в нижней ее части.

В результате контакта нагретого воздуха и факела распыла жидких частиц продукта происходит их обезвоживание и образование твердых частиц сухого продукта. При этом имеет место сепарация сухих частиц в сушильной камере - крупные частицы оседают на дно, откуда с помощью скребкового механизма и шнекового транспортера поступают на охлаждающее сито. Мелкие частицы подхватываются потоком отработавшего воздуха и через отверстие в верхней части камеры уносятся в рукавный тканевый фильтр 7. Частицы продукта отделяются от воздуха и поступают в шнековый транспортер, где смешиваются с камерной фракцией. Очищенный отработавший воздух вентилятором выводится в атмосферу. С помощью, регулятора можно менять частоту вращения паровой турбины и соответственно распиливающего диска.



Распылительная сушилка А 1-ОРЧ

Сушилка А 1-ОРЧ (рисунок 3)непрерывного действия применяется для сушки кофе, молока, меланжа и других жидких растворов. Представляет собой цилиндрическую камеру большого объема. Продукт распыляется при помощи механических или пневматических форсунок, центробежных дисковых или ультразвуковых распылителей. Наибольшее распространение получили центробежные распылители.

Распыленный продукт под воздействием высоких температур высушивается и 70% сухого порошка поступает на дно сушильной камеры, а 30% его уносится воздухом.

Воздух очищается от сухого порошка в циклонах и отсасывается вентилятором. Из сушильной камеры порошок транспортируется шнеком в пневмо- транспортную линию, где охлаждается.

В модернизированной сушилке А 1-ОР 2Ч циклоны заменены рукавными фильтрами. Стенки очищаются пневматически и увеличен расход агента сушки, что позволяет повысить производительность, сократить потери продукта.

Рисунок 3 - распылительная сушилка А1-ОРЧ

1 -- гомогенизатор;

2 -- промежуточные резервуары;

3 -- бачок моечного устройства;

4 -- электроталь;

5 -- воздухораспределитель;

6 -- распылитель;

7 -- сушильная башня;

8 -- циклоны;

9, 15, 21 -- вентиляторы;

10 -- швейная машина для зашивки бумажных меш-ков;

11 -- ультразвуковая установка для сварки полиэтиленовых вкладышей;

12 -- весовой автоматический дозатор;

13 -- бункер;

14 -- циклон-разгрузитель;

16 -- пневмотранспортная линия;

17, 22 -- калориферы;

18 -- шнек;

19 -- скребковый механизм;

20 -- воз-душный фильтр;

23 -- винтовой насос.

Сушилка А 1-КВР

Сушилка А 1-КВР (рисунок 4) состоит из сушильной камеры, двух вентиляционных и калориферных станций 1, 5, батареи циклонов 6, загрузочного устройства 2, отсасывающего вентилятора и пульта управления.

Сушильная камера представляет собой жесткий металлический каркас из стандартного профиля, облицованный тепло- и звукоизоляционными панелями и имеющий двери. В сушильной камере смонтировано четыре

Металлических короба, расположенных один под другим и попарно укрепленные на вертикальных рамах-подвесках, которые кинематически связаны с эксцентриковым вибропроводом. Рамы, на которых укреплены сушильные короба, на пластинчатых рессорах, укрепленных на жесткой раме перекрытия сушильной камеры.

Первый и третий короба (считая сверху) связаны одной рамой, второй и четвертый - другой рамой и колеблются в противофазе в вертикальной плоскости с номинальной амплитудой 8 мм и частотой 450 колебаний В каждом сушильном коробе жестко закреплено перфорированное решето, под которое подается подогретый воздух для сушки. В воздухопроводящей части короба имеются поворотные щитки, предназначенные для регулирования распределения воздуха под решета.

В нижней части сушильной камеры на жесткой раме смонтированы два вибратора с электроприводом. Питатель роторный барабанный. В загрузочном бункере его размещен ворошитель типа "беличье колесо".

Две вентиляционно-калориферные станции стыкуются непосредственно, с торцовыми стенками сушильной камеры. В каждой расположены вентиляторы, калориферы и пароконденсатопроводная аппаратура для двух зон сушки. Левая станция обслуживает первую и третью зоны сушки, правая - четвертую.

В сушилке A1-KBP улучшены условия эксплуатации калориферов, вентиляторов. Вместо бачков циклоны снабжены сборными бункерами, увеличена жесткость решет.

В начале загрузки продукт постепенно накапливается на решете, пока не достигнет уровня, заданного переливным порогом. Дальнейшая подача продукта приводит к перемещению его вдоль решета и пересыпанию через порог на второе решето, и так далее с решета на решето. Таким образом, с виброкипящем слоем движение материала обеспечивается даже на горизонтальном или с небольшим углом наклона решете в результате подпора подаваемого питателем продукта. Регулируя частоту вращения питателя порогов, можно изменять производительность и длительность пребывания материала в сушилке. Пересыпаясь через порог четвертого решета, продукт дает в вибролоток и выводится. Оптимальная высота порогов не должна превышать 100 мм.

2. Технические описания и расчеты

2.1 Описание принципа работы технологической схемы

Исходный продукт - цельное молоко с содержанием влаги Wн=45 % при помощи центробежного насоса Н подается на распылительный диск, диспергируется в объём сушильной камеры и высушивается потоком нагретого воздуха. Снизу в сушильную камеру вентилятором B нагнетается воздух, нагреваемый в калориферной батарее КБ. Воздух на входе в калориферную батарею имеет температуру t0=17,5°С и относительную влажность ц0=78%. Подогрев воздуха в калориферной батарее осуществляется за счёт конденсации греющего пара, имеющего температуру 75,57?С. В калориферной батарее воздух нагревается до температуры t1=140°С. С нижней части сушильной камеры отработанный воздух с температурой t2=60°С, поступает на очистку от мелких частиц в батарейный циклон ЦБ-254Р. Из батарейного циклона ЦБ-254Р воздух выбрасывается в атмосферу.

Сухое молоко с содержанием влаги Wк=7% из нижней части сушильной камеры поступает в бункер высушенного материала Б 1 и далее на ленточный транспортёр, а из циклона ЦБ-254Р - через бункер Б 2 на ленточный транспортёр.

Материальный расчёт установки

Из уравнения материального баланса сушильной установки определим расход влаги W, удаляемой из цельного молока:

где

Gк - производительность установки по высушенному продукту,

Wн - начальная влажность цельного молока,

Wк - конечная влажность сухого молока,

Wн=45%,

Wк=7%.

Производительность установки по исходному продукту:

Тепловой расчёт аппарата

Температуру и относительную влажность воздуха на входе в калорифер определяем по климатическим таблицам для г. Минска на июль месяц:

- температура t0=17,5°С, /3, с. 538/

- относительная влажность ц0=78%. /3, с. 538/

Удельное влагосодержание воздуха рассчитаем по формуле:

где

0,622 - отношение мольных масс водяного пара и воздуха,

Рн - давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха,

Рн=2000,2 Па при t0=17,5°С. /6, с. 193/

В - барометрическое давление воздуха. Для Европейской части СНГ принимается 745 мм рт. ст. = 99100 Па. /6, с. 110/

Удельное влагосодержание воздуха на входе в калорифер:

Т.к. подогрев воздуха в калорифере происходит при неизменном влагосодержании воздуха, то удельное влагосодержание воздуха на входе в калорифер тоже, что и на входе в сушилку:

Энтальпия влажного воздуха представляет сумму энтальпий сухого воздуха и водяного пара, приходящегося на 1 кг сухого воздуха:

где

Сс.в. - средняя удельная теплоёмкость сухого воздуха, при t<200°С Сс.в.=1,004 кДж/(кг. К), /6, с. 110/

t - температура влажного воздуха,

х - удельное влагосодержание воздуха,

in - удельная энтальпия перегретого пара,

где

r0 - удельная теплота парообразования воды, при 0°С r0=2500 кДж/кг, /3, с.549/

cn - средняя удельная теплоёмкость водяного пара, cn=1,842 кДж/(кг•К).

Энтальпия воздуха на входе в калорифер:

Энтальпия воздуха на выходе из калорифера (на входе в сушилку):

Запишем уравнение внутреннего теплового баланса сушилки:

где:

- разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере, кДж/кг влаги;

- теплоемкость влаги во влажном материале при температуре и1=17,5°С,

qдоп. - удельный дополнительный подвод тепла в сушилку; при работе сушилки по нормальному сушильному варианту qдоп.=0;

qт. - удельный расход тепла с транспортными средствами; в рассматриваемом случае qт.=0;

qм. - удельный расход тепла в сушилке с высушиваемым материалом:

см - теплоемкость высушенного материала:

сс - теплоемкость абсолютно сухого материала, сс=1,256 кДж/(кг•К); /9, с.12/

qп. - удельные потери тепла в окружающую среду:

Теплоемкость высушенного материала:

Удельный расход тепла в сушилке с высушиваемым материалом:

Удельные потери тепла в окружающую среду:

Разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере:

Уравнение рабочей линии сушки:

Через две точки на диаграмме I-x /2, с.297/ с координатами x1, I1, и x, I проводим линию сушки до пересечения с заданным конечным параметром t2=600C. В точке пересечения линии сушки с изотермой t2 находим параметры отработанного воздуха: x2=0,045 кг/кг.

Расход абсолютно сухого воздуха в сушильной установке:

Удельный расход сухого воздуха:

Расход воздуха, поступающей в сушилку:

Удельный расход теплоты:

Расход теплоты:

Средняя температура воздуха в сушилке:

Среднее влагосодержание воздуха в сушилке:

Средняя плотность сухого воздуха:

Средняя плотность водяных паров:

Средняя объемная производительность по воздуху:

Конструктивный расчёт аппарата

Проверим диаметр сушильной камеры по факелу распыла.

Принимаем диаметр диска DD=300 мм. /6, с.110/

Диаметр частицы:

у - поверхностное натяжение цельного молока, /7, с.117/

- начальная плотность распыляемого материала;

RD - радиус диска,

g - ускорение свободного падения; g=9,81 м/с 2;

n - частота вращения диска;

n=20000 мин-1; /6, с.110/

Диаметр сушильной камеры проверяют по факелу распыла:

где

- средняя плотность распыляемого материала;

с - коэффициент, с=1,3; /6, с.110/

d - диаметр частицы;

- плотность воздуха;

щн - начальная скорость полета капли;

щк - конечная скорость полета капли;

Определим диаметр сушильной камеры:

Принимаем диаметр сушильной камеры Dк=4 м.

Габаритные размеры сушильной камеры рассчитывают исходя из соотношения:

Для сушильных установок с дисковым распылителем:

k=(0,8…1); /10, с.160/

Определение высоты камеры:

Но, т.к. rкон имеет очень маленькое значение, то rкон пренебрегаем и формула имеет следующий вид:

Размеры патрубков для рабочих сред:

1. диаметр патрубка для входа воздуха в сушилку:

где

V - производительность по воздуху;

щ - скорость воздуха, входящего в сушилку;

2. диаметр патрубка для выхода воздуха из сушилки

3. диаметр патрубка для входа цельного молока в сушилку:



где

Gн - производительность цельного молока;

ск - плотность цельного молока;

щм - скорость цельного молока, входящего в сушилку;

4. диаметр патрубка для выхода сухого молока из аппарата:

- принимаем конструктивно dм=720 мм.

Толщина стенок в сушилке:

где

Dк - диаметр сушильной камеры;

p - проверяемое давление в сушилке; p=300000 МПа;

ц - коэффициент ослабления обечайки вследствие сварных швов;

ц=0,95 /11, с.407/

уд - допускаемое напряжение;

где

ув - предел прочности Ст 3; ув=380 МПа /11, с.82/

nв - коэффициент запаса; nв=2,6 /11, с.405/

Принимаем толщину стенок равной 8 мм.

Фланцы патрубков:

1. вход воздуха в сушилку:



где

а - коэффициент, зависящий от диаметра болта; а=30 мм /11, с.565/

Dб -болтовая окружность;

где

dб - диаметр болта; dб =12 мм /11, с.543/

D - диаметр патрубка;

2. выход воздуха из сушилки: принимаем равным 744,0155 мм.

3. вход цельного молока в сушилку:

dб =10 мм;

4. выход сухого молока из сушилки:

dб =10 мм;

Скорость воздуха в сушильной камере:

Скорость воздуха в сушилках должна быть меньше скорости витания частиц:

х?хвит; (35)

где g - ускорение свободного падения, м/c2;

d - диаметр частицы, м;

- конечная плотность высушенного цельного молока, кг/м 3 ;

- плотность воздуха,;

мв - вязкость воздуха, Па•с;

т.е. условие выполняется

Расчёт комплектующего оборудования

Расчёт и подбор калориферов

Принимаем к установке калорифер КВБ - 10, для которого:

- площадь поверхности нагрева Fк=47,8 м 2,

- площадь живого сечения по воздуху fк=0,558 м 2.

Площадь поверхности теплопередачи:



где

Q - расчётное количество теплоты, необходимое для подогрева воздуха,

k - коэффициент теплопередачи от греющего теплоносителя к воздуху,

A, n - опытные коэффициенты,

A=17,75

n=0,351

сщk - массовая скорость воздуха в живом сечении калорифера,

сщk=12 кг/(м 2•с) /8, с.293/

Рассчитаем средний температурный напор:

Дtср. - средняя разность температур греющего теплоносителя и воздуха,

где

Дt' - большая разность температур между температурами греющего пара и воздуха,

Дt'' - меньшая разность температур между температурами греющего пара и воздуха,



Площадь поверхности теплопередачи:

Количество параллельно установленных калориферов:

где

L - расход воздуха.

L=5,1324 кг/с

Принимаем х=1.

Уточняем массовую скорость воздуха в живом сечении калорифера:

Уточним коэффициент теплопередачи от греющего теплоносителя к воздуху,

Уточним площадь поверхности теплопередачи:

Количество последовательно установленных калориферов:

Принимаем y=3.

Установочная площадь поверхности теплопередачи калориферной батареи:

Сопротивление калорифера:

где

e, m - опытные коэффициенты,

e=0,153

m=1,69

Сопротивление калориферной батареи:

Расчёт батарейного циклона

Скорость газа в цилиндрической части циклона:

где

о0 - коэффициент гидравлического сопротивления циклона; о0=90; /4, с.71/

Дp - потери давления в циклоне; Дp=728,21 Па; /3, с.142/

с - плотность газа;

Принимаем =721 м 2/с 2; /3, с.142/

Расход газа на один элемент батарейного циклона:

Требуемое число элементов:

Принимаем к установке батарейный циклон типа ЦБ-254Р.

2.2 Гидравлический расчёт продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования

Разобьем участок движения воздуха на 3 участка.

1 участок

Примем длину трубопровода на первом участке l1=2 м, скорость воздуха =15 м/с. Объемный расход воздуха - V=5,6558 м 3/с. Считаем, что воздух подается в 1 трубу к 3 параллельно установленным калориферам.

Диаметр трубопровода равен:

Потери на трение:

где при данной температуре плотность воздуха:

Вязкость при рабочих условиях:

Примем абсолютную шероховатость труб =210-4 м, тогда относительная шероховатость трубы равна:

Далее получим:

Значит, 10/е <Re<560/е.

Таким образом, в трубопроводе смешанное трение и расчет проводим по формуле:

Потери на преодоление местных сопротивлений:

где

Потери давления на придание скорости потоку:

Общие потери напора:

2 участок

Примем длину трубопровода на втором участке l2=8 м, скорость воздуха =15 м/с. Объемный расход воздуха - V=5,6558 м 3/с. Считаем, что воздух подается в 1 трубу от 3 параллельно установленных калориферов к сушилке в общий коллектор.

Диаметр трубопровода равен:

Потери на трение:

где при данной температуре плотность воздуха:

Вязкость при рабочих условиях:

Примем абсолютную шероховатость труб =210-4 м,

тогда относительная шероховатость трубы равна:

.

Далее получим:

Значит, 10/е <Re<560/е.

Таким образом, в трубопроводе смешанное трение и расчет проводим по формуле:

Потери на преодоление местных сопротивлений:

где

Общие потери напора:

3 участок

Примем длину трубопровода на третьем участке l3=7 м, скорость воздуха =15 м/с. Объемный расход воздуха - V=5,6558 м 3/с. Считаем, что воздух подается в 1 труб к 80 параллельно установленным циклонам от сушилки из общего коллектора.

Диаметр трубопровода равен:

Потери на трение:

где при данной температуре плотность воздуха:

Вязкость при рабочих условиях:

Примем абсолютную шероховатость труб =210-4 м,

тогда относительная шероховатость трубы равна:

.

Далее получим:

Значит, 10/е <Re<560/е.

Таким образом, в трубопроводе смешанное трение и расчет проводим по формуле:

Потери на преодоление местных сопротивлений:

где

Общие потери напора:



Гидравлическое сопротивление всей сети:

Выбираем к установке:

1. вентилятор: марка B-Ц 14-46-8К-02,

2. электродвигатель: марка АО 2-71-6 с N=30 кВт; здв.=0,9.

Заключение

Рассчитали распылительную сушилку для сушки цельного молока с Wн=45%. Производительность по исходному продукту 470 кг/сутки, по удаляемой влаге 0,0902 кг/с.

В результате расчёта получили сушилку с D=4 м. Продукт из сушилки выходит с Wк=7 %..

Для данной установки подобрали калорифер КВБ - 10 с F=47,8 м 2, f=0,558 м 2.

Рассчитали батарейный циклон ЦБ-254Р для сухой очистки воздуха выходящего из сушилки.

Трубопровод для воздуха сделали круглого сечения. Для подачи воздуха, по полезной мощности, подобрали вентилятор марки B-Ц 14-46-8К-02 с Р=2450 Па и электродвигатель для вентилятора с N=30 кВт и дв=0,9

Список использованной литературы

1. Гинзбург, А.С. Расчёт и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. - М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

2. Дытнерский, Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов, В.П. Брыков, С.З. Каган, Ю.Н. Ковалев, Р.Г. Кочаров, Н.В. Кочергин, С.И. Мартюшин, В.А. Набатов, А.М. Трушин, М.А. Шерышев. - М.: Химия, 199. - 493 с.

3. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической промышленности /, К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. - М.: Альянс, 2007. - 575 с.

4. Русанова, А.А. Справочник по пыле и газоулавливанию / А.А. Русанова, М.И. Биргер, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков и др. - М.: Энергия, 1975. - 296 с.

5. Стахеев, И.В. Пособие по курсовому проектированию процессов и аппаратов пищевых производств. - Мн.: Вс. школа, 1975. - 284 с.

6. Стабников, В.Н. Проектирование процессов и аппаратов пищевых производств. - Киев: В. школа, 1982. - 198 с.

7. Чубик, И.А. Справочник по теплофизическим характеристикам пищевых продуктов и полуфабрикатов / И.А. Чубик, А.М. Маслов. - М.: Пищевая промышленность, 1970. - 184 с.

8. Иоффе, И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. - Л.: Химия, 1991. - 352 с., ил.

9. Гришин, В.И. Установки для сушки пищевых продуктов. Справочник / В.И. Гришин, В.И. Атаназевич, Ю.Г. Семенов. - М.: Агропромиздат, 1989. - 214с.

10. Леончик, Б.И. Распылительные сушилки / Б.И. Леончик, М.В. Лыков. - М.: Машиностроение, 1966. - 322 с.

11. Лащинский, А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. - Л.: Машиностроение, 1970. - 752с.

Размещено на Allbest.ru

...