Сушка влажных материалов
Изучение особенностей сушки влажных материалов. Сравнительная характеристика и выбор технологической схемы установки и основного оборудования. Рассмотрение аппаратов с кипящим слоем. Защита оборудования от коррозии. Расчет сушилки с псевдоожиженым слоем.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.11.2013 |
| Размер файла | 62,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Коэффициент теплоотдачи h определяют на основании экспериментальных данных. Можно пользоваться следующими уравнениями:
Для Re<200
Nu=1,6?10-2(Re/е)1,3?Pn0,32
Для Re>200
Nu=0,4(Re/е)0,67Pn0,33
Где Nu=ddэ/л - критерий Нуссельта;
Pn=cм/л - критерий Прандоля
Л - коэффициент теплопроводности воздуха при средней температуре, Вт/мК
Коэффициент теплоотдачи для рассматриваемого случая (Re=35<200) равен:
h=1,6?10-2
где л - коэффициент теплопроводности воздуха при средней температуре, равная 0,036 Вт/мК
dэ - эквивалентный диаметр полидисперсных частиц материала, м;
е - порозность псевдоожиженного слоя
Re - критерий Рейнольдса
Pr - критерий Прадтия
h=1,6?10-2?=225,5 Вт/м2К
Подставляя найденные значения в уравнение (26), определим высоту псевдоожиженного слоя, необходимую для испарения влаги:
=exp(-)
Откуда h=3,5?10-3 м.
Сравнивая величины, рассчитанные на основании опытных данных по массоотдачи (h=4?10-3 v) и по теплоотдачи (h=3,5?10-3 м), можно заключить, что они удовлетворительно совпадают.
Рабочую высоту псевдоожиженного слоя H определяют путем сравнения рассчитанных величин с высотой, необходимой для гидродинамических устойчивой работы слоя и предотвращения в нем. Разница между этими высотами зависит от того, каким (внешним или внутренним) диффузионным сопротивлением определяется скорость сушильного процесса и насколько велико это сопротивление.
В случае удаления поверхностной влаги (первый период сушки) гидродинамически стабильная высота обычно значительно превышает рассчитанную по кинетическим закономерностям. При этом высоту псевдоожиженного слоя H определяют исходя из следующих предпосылок. На основании опытов эксплуатации аппаратов с псевдоожиженным слоем установлено, что высота слоя H должна быть приблизительно в 4 раза бодьше высоты зоны стабилизации зоны слоя Hст, т.е. H?4 Hст. Высота Hст связана с диаметром отверстий распределительной решетки d0 соотношением Hст?20dc; следовательно, H?80dc.
Диаметр отверстий распределительной решетки выбирают из ряда нормальных размеров, установленного ГОСТ 6636-69: 2,0; 2,2; 2; J; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6.
Выберем диаметр отверстий распределительной решетки d0=2,5 лин. Тогда высота псевдоожиженного слоя H=80?2,5?10-3=0,2 м.
Число отверстий n в распределительной решетки определяют по уравнению:
N=4SFc/рd20=d2Fc/d20
Где S - сечение распределительной решетки, численно равное сечению сушилки, м2;
Fc - доля живого сечения решетки, принимаемая в интервале от 0,02 до 0,1.
Приняв долю живого сечения Fc=0,05, найдем число отверстий в распределительной решетке:
n=22?0,05/0,00252=32000
Рекомендуется принять расположение отверстий решетки по углам равносторонних треугольников. При этом поперечный шаг t' и продольный шаг t'' вычисляют по следующим соотношениям:
t'=0,95 d0ц-0,5
где d0 - диаметр отверстий распределительной решетки, м.
t''=0,866t'
t'=0,95?0,025?0,040,5=0,0133 м
t''=0,866?0,0133=0,0115 м
Высоту сепарационного пространства сушилки с псевдоожиженным слоем Hc принимают в 4-6 раз больше высоты псевдоожиженного слоя: Hc=5H=5?0,2=1 м.
При отсутствии опытных данных по кинетике тепло- и массообмена можно пользоваться объемным напряжением сушилок с псевдоожиженным слоем по влаге Aх. В табл. Х.4 (1) приводятся сведения о напряжении по влоне Aх для некоторых материалов.
Проверим соответствие рассчитанного значения высоты псевдоожиженного слоя с экспериментальными данными, полученными при сушке. Из табл. Х.4 (стр. 171, 1) напряжение по влаге Aх=900 кг/(м3ч)=0,25 кг(м3с). Объем псевдоожиженного слоя Vk равен:
Vk=W/Aх
Где W - расход влаги, удаляемого из высушиваемого материала, кг/с
Aх - объемное напряжение сушилки с псевдоожиженным слоем, кг/м3с
Vk=0,997/0,25=0,6 м3
Высота псевдоожиженного слоя H:
H=
Где d - диаметр сушилки, м.
H==0,191 м
Как видим, рассчитанная высота псевдоожиженного слоя и найденная на основании опытных данных хорошо согласуется.
2.3 Гидравлическое сопротивление сушилки
Основную долю общего гидравлического сопротивления сушилки ДР составляют гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя ДРж и решетки ДРр:
ДР= ДРж+ ДРр
Величину ДРж находим по уравнению:
ДРж=сr(1-е)дН
Где сr - плотность частиц высушиваемого материала, кг/м3;
Е - порозность псевдоожиженого слоя, м3/ м3;
H - высота псевдоожиженного слоя, м
д - скорость свободного падения частиц, м/с
ДРж=3260(1-0,388)9,8?0,2=1955 Па
Для удовлетворительного распределения газового потока необходимо соблюдать определенное соотношение между гидравлическими сопротивлениями слоя и решетки. Минимально допустимое гидравлическое сопротивление решетки ДРр min может быть найдено по формуле:
ДРр min= ДРж
Где Кщ - рабочее число псевдоожиженния;
е - порозность псевдоожиженного слоя, м3/м3
е0 - порозность неподвижного слоя для шарообразных частиц принимают 0,3
Подставив соответствующие значения, получим:
ДРр min= 1955=337 Па
Определим гидравлическое сопротивление выбранной решетки:
ДРр=о
Где о - коэффициент сопротивления решетки, равный 1,5.
щ - рабочая скорость сушильного агента, м/с;
сср - средняя плотность воздуха, кг/м3
Тогда:
ДРр=1,5=595 Па
Значение ДРр=595 Па превышает минимальное допустимое гидравлическое сопротивление решетки ДРр min. В противном случае, т.е. когда ДРр< ДРр min, необходимо выбрать другую долю живого сечения распределительной решетки. Общее гидравлическое сопротивление сушилки в соответствии с уравнением (35) равно:
ДР=1955+595=2550 Па.
Определение диаметра штуцеров.
Диаметр штуцера выхода сухого продукта определим по формуле:
f=
где А - производительность аппарата, кг/ч;
в - пропускная способность каналов и труб в кг/см2ч; для неожиженных сыпучих материалов в можно принимать равным 15-20 кг/см2ч;
f - площадб поперечного сечения труб, см2
f==1400 см2
Найдем радиус трубы:
рR2=1400
R==21 cм=210 мм, значит диаметр трубы условный будет:
Dy=2R=2?210=420 мм
Исполнительный диаметр штуцера выхода готового продукта принимаю по «Справочнику основ конструирования и расчета химической аппаратуры» Лощинский А.А. (4)
Dи=420 мм.
Диаметр штуцера входа влажного материала не должен быть меньше диаметра штуцера выхода готового продукта, значит диаметр входа влажного материала принимаю равным 420 мм.
Диаметры входа воздуха и выхода отработанных газов принимаю 108 и 530 мм соответственно (4).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Применение аппаратов с кипящим слоем. Материальный, тепловой, гидродинамический, гидравлический и конструктивный расчеты сушилки с псевдоожиженным слоем. Подбор вспомогательного оборудования: калорифера, циклона, вентилятора, питателя, разгрузителя.
курсовая работа [769,9 K], добавлен 07.08.2017Сущность процесса сушки. Расчет сушильной установки. Аппаратное обеспечение процесса сушки. Технологические основы регулирования сушилок с кипящим слоем. Определение момента окончания сушки по разности температур. Автоматизация сушильных установок.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 25.01.2011Обзор патентов и технической литературы. Обоснование и выбор технологической схемы производства, контроля и автоматизации. Разработка конструкции сушилки с "кипящем" слоем для сушки хлорида калия. Технологический расчет аппарата, прочностные расчеты.
презентация [763,5 K], добавлен 15.05.2015Описание технологической схемы абсорбционной установки. Расчет основного аппарата и движущей силы массопередачи. Выбор расстояния между тарелками и определение высоты абсорбера. Выбор конструкционных материалов и расчет вспомогательного оборудования.
курсовая работа [507,4 K], добавлен 19.10.2015Технические описания, расчёты проектируемой установки. Принцип работы технологической схемы. Материальный и тепловой расчёт установки. Конструктивный расчёт барабанной сушилки. Подбор комплектующего оборудования. Расчёт линии воздуха и подбор вентилятора.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 17.10.2010Недостатки и достоинства аппаратов с неподвижным слоем катализатора. Основы использования каталитического крекинга, применяемого для переработки керосиновых и соляровых дистиллятов прямой перегонки нефти. Изучение схем установок с псевдоожиженным слоем.
презентация [2,8 M], добавлен 17.03.2014Технологический процесс и характеристики технологического оборудования. Характеристики сырья и материалов, применяемых в производстве. Выбор элементов и контроля технологической операции. Выбор схемы автоматизации контроля и управления температуры.
курсовая работа [357,3 K], добавлен 16.12.2008Устройство и принцип действия основного и дополнительного оборудования. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки. Расчет продолжительности цикла сушки, количества камер. Определение параметров агента сушки, а также расхода теплоты.
курсовая работа [139,6 K], добавлен 23.04.2015Защита от коррозии нефтегазового оборудования и сооружений методами газотермического напыления. Характеристики изолирующего и защитного покрытия. Технико-экономические достоинства конструкционных материалов. Коррозия технологического оборудования.
реферат [28,2 K], добавлен 28.02.2013Установки для сушки сыпучих материалов. Барабанные сушила, сушила для сушки в пневмопотоке и кипящем слое. Установки для сушки литейных форм, стержней. Действие устройств сушильных установок. Сушила с конвективным режимом работы. Расчет процессов сушки.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 29.10.2008Общая характеристика и принцип действия сушилки Т-4721D, предназначенной для сушки ПВХ. Теплообменные процессы в сушилке. Инженерный анализ технологического процесса как объекта автоматизации. Разработка функциональной схемы автоматизации процесса сушки.
курсовая работа [52,7 K], добавлен 22.11.2011Сварка как технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей, его особенности и порядок реализации, назначение. Выбор и обоснование необходимого сварочного оборудования, расчет эффективности.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 28.01.2010Сушка как совокупность термических и массообменных процессов у поверхности и внутри влажного материала. Общая характеристика основных этапов расчета барабанной сушилки, рассмотрение особенностей. Знакомство с принципом действия и назначением аппарата.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 20.12.2014Расчет горения топлива и начальных параметров теплоносителя. Построение теоретического и действительного процессов сушки на I-d диаграмме. Материальный баланс и производительность сушильного барабана для сушки сыпучих материалов топочными газами.
курсовая работа [106,3 K], добавлен 03.04.2015Обоснования выбора оборудования и описание технологической схемы. Расчет расхода упаковочных материалов и тары. Склады сырья и готовой продукции. Стандартизация и технохимический контроль кондитерского производства. Расчет и подбор оборудования.
курсовая работа [32,6 K], добавлен 27.01.2015Выбор, разработка технологической схемы процесса улавливания этилового спирта. Описание технологической схемы улавливания. Технологический расчет вертикального кольцевого адсорбера. Схема общего вида, устройство и принцип действия адсорбционной установки.
курсовая работа [131,9 K], добавлен 15.11.2009Описание технологии производства пектина. Классификация сушильных установок и способы сушки. Проектирование устройства для сушки и охлаждения сыпучих материалов. Технологическая схема сушки яблочных выжимок. Конструктивный расчет барабанной сушилки.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 19.11.2014Расчет установки для сушки известняка. Обоснование целесообразности выбора конструкции аппарата с учетом современного уровня развития технологии, экономической эффективности и качества продукции. Выбор технологической схемы, параметров процесса.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.05.2015Современные методы сушки материалов, оценка их преимуществ и недостатков, используемое оборудование и инструменты. Определение основных материальных потоков, а также технологических параметров сушки. Расчет типоразмера барабана выбранной сушилки.
курсовая работа [540,6 K], добавлен 05.02.2014Виды, конструкционные элементы распылительной сушилки. Теплотехнический расчет распылительной сушилки: расчет горения топлива и определение параметров теплоносителя, конструктивных размеров сушилки и режима сушки. Расход тепла на процесс сушки.
курсовая работа [453,6 K], добавлен 14.11.2010
