Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Строительные конструкции»

Реферат

по дисциплине: «Процессы и аппараты технологии

строительных изделий»

на тему: «Расчет сушильных аппаратов»

специальности 270106

Выполнила:

студентка группы ПС-08-01 Иксанова А.И.

Принял: Ивлев В.А.

Уфа 2011

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2. ВЫБОР ТИПА СУШИЛЬНОГО АППАРАТА И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА

3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

4. РАСЧЕТ БАРАБАННОЙ СУШИЛКИ

4.1 Устройство барабанной сушилки

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Удаление влаги из твердых и пастообразных материалов удешевляет их транспортировку и придает им определенные свойства. Тщательное удаление влаги осуществляется путём тепловой сушки: испарение влаги, удаление паров.

Процесс тепловой сушки может быть естественным и искусственным. Естественная сушка применяется редко. По физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом. Его скорость определяется скоростью диффузии влаги из глубинных частей материала к поверхности, а затем в окружающую среду. Удаление влаги при сушке включает не только перенос материала, но и перенос тепла, таким образом, является теплообменным и массообменным процессами. По способу подвода тепла к высушиваемому материалу сушку делят:

Контактная - путём передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделительную стенку;

Конвективная - путём непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом. В качестве, которого используют: подогретый воздух, топочные газы либо топочные газы с воздухом;

Радиационная - путём передачи тепла инфракрасным излучением;

Диэлектрическая - в поле токов высокой частоты;

Сублимационная - в замороженном состоянии в вакууме.

Высушиваемый материал при любом методе сушки находится в контакте с влажным воздухом или газом. При конвективной сушке влажному воздуху отводится основная роль. Поэтому необходимо чётко представлять какими параметрами описывается воздух.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Она представляет собой сварной цилиндр - барабан, на наружной поверхности которого укреплены бандажные опоры, кольца жесткости и приводной зубчатый венец; Ось барабана может быть наклонена к горизонту на 3^о - 6^о

Барабанные атмосферные сушилки непрерывного действия предназначены для сушки сыпучих материалов топочными газами или нагретым воздухом. барабанный атмосферные сушилка сыпучий

Внутри барабана устанавливают насадки, конструкция которых зависит от свойств высушиваемого материала. Со стороны загрузочной камеры многозапорная винтовая насадка, с числом спиральных лопастей от шести до шестнадцати в зависимости от диаметра барабана. При сушке материала с большой адгезией к поверхности на начальном участке последнего закрепляют цепи, при помощи которых разрушают камки и очищают стенки барабана. Для этой же цели могут применять ударные приспособления, расположенные с внешней стороны барабана.

В сушилках диаметром 1000 - 1600 мм для материала с хорошей сыпучестью и средним размером частиц до 8 мм устанавливают секторную насадку. В тех же сушилках, для материалов, обладающих повышенной адгезией или сыпучих материалов со средним размером частиц более 8 мм устанавливают подъемно - лопастные устройства. В сушилках диаметром 1000 - 3500 мм для материалов склонных к налипанию, но восстанавливающих сыпучие свойства в процессе сушки сначала устанавливают подъемно - лопастные перевалочные устройства, а затем секторные насадки.

Основной материал для изготовления барабанов сушилок, загрузочных и разгрузочных камер - углеродистые стали. В технически обоснованных случаях дополнительное изготовление барабанов, разгрузочных и разгрузочных камер частично или полностью из жаростойких сталей специальных марок.

Барабанные вакуумные сушилки работают, как правило, периодически и их применяют для сушки термочувствительных материалов от воды и органических растворителей, а также для сушки токсичных материалов. В зависимости от свойств материала и требований к готовой продукции применяют сушилки среднего или глубокого вакуума. Вакуумные барабанные сушилки применяют в основном в производстве полимерных материалов.

2. ВЫБОР ТИПА СУШИЛЬНОГО АППАРАТА И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА

барабанный атмосферный сушилка

В производстве вяжущих веществ сушке подвергают сыпучие материалы, такие как глина, песок, мел, известняк, трепел, диатомит, отходы промышленности, например, золы, шлаки, а также жидкообразные или пастообразные массы типа шламов, шликеров.

Сушка, как правило, не бывает абсолютно полной, вплоть до удаления адсорбционно связанной воды, так как полная сушка требует повышенных энергетических затрат, снижает производительность сушильных аппаратов. Поэтому нижний предел высушивания в каждом случае обосновывают, исходя из технологических и других требований.

Проектирование сушильного аппарата начинается с выбора его типа. В зависимости от вида высушиваемого материала и производительности технологической линии, а также сообразно ресурсам и производственным условиям проектируемой технологической линии могут быть предусмотрены различные способы сушки и типы сушилок.

В настоящем учебном пособии рассматриваются сушилки с конвективным подводом теплоносителя. Их можно классифицировать по ряду конструктивных, технологических и других признаков. По виду обрабатываемого материала их подразделяют на сушилки для сыпучих, кусковых и штучных материалов; по конструкции сушильного устройства -- на туннельные, шахтные, барабанные, камерные; по способу подачи и перемещения материала -- распылительные, конвейерные, пневматические (в том числе сушилки с кипящим слоем), размольно-сушильные; по схеме движения материала и сушильного агента -- прямоточные и противоточные. Расчет сушилок включает следующие этапы.

· На основании технологического регламента составляют сводку исходных данных для расчета.

· По заданной часовой производительности сушилки и соответственно технологическим требованиям составляют материальный баланс сушилки.

· Выполняют расчет горения топлива и определяют все необходимые параметры сушильного агента.

· Составляют тепловой баланс сушилки и определяют расходы тепловой энергии и сушильного агента.

· По расчетному или заданному технологическому режиму определяют длительность сушки или принимают ее по данным практики.

· В зависимости от производительности технологической линии и длительности сушки или по показателю интенсивности процесса определяют объем сушилки и размеры ее отдельных элементов.

· Производят расчет (или выбор) горелки, вентилятора, дымососа и другого вспомогательного оборудования.

3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

В исходных данных необходимо представить численные значения тех характеристик и параметров, которые будут фигурировать в расчетах. Большинство из этих показателей переходят из технологического регламента, некоторые требуется обосновать по ходу расчета, пользуясь различными справочными данными.

Исходные данные целесообразно представить в табличной форме (табл. 1).

Таблица №1

4. РАСЧЕТ БАРАБАННОЙ СУШИЛКИ

4.1 Устройство барабанной сушилки

Для сушки мелкокусковых сыпучих материалов с размерами кусков до 50 мм применяют барабанные сушилки. В установку с сушильным барабаном (рис. 1) влажный материал загружают через течку 9-в наклоненный под углом 4-5° к горизонту вращающийся барабан 8.

Высушенный материал поступает в приемную камеру 3, а затем в транспортное устройство. В топке 70 сжигается топливо, полученные дымовые газы поступают в смесительную камеру 11, в которую через окно 12 подсасывается воздух для разбавления теплоносителя.

Это может осуществляться также путем нагнетания воздуха специальными вентиляторами в подсводовое пространство смесительной камеры, что позволяет интенсивно перемешивать воздух с дымовыми газами и предохранять загрузочную течку от прогорания.

Рисунок 1 - Схема барабанной сушилки:

1- двигатель; 2 - упругий ролик; 3 - приемная камера; 4 - циклон; 5 - дымосос; 6 - венцовая шестерня; 7 - опорные бандажи; 8 - барабан; 9 - загрузочная течка; 10 - камера сгорания топки; 11 - смесительная камера; 12 - подача наружного воздуха; 13 - опорный ролик; 14 - подвенцовая шестерня; 15 - редуктор; 16 - металлическая насадка; 17 - торцовые отверстия центрального канала.

Рисунок 2 - Типы перевалочных устройств для барабанных сушилок и степень заполнения барабана (в):

а -- подъемно-лопастные, в= 12%; б -- подъемно-лопастные,в = 14%; в -- распределительные, в = 20,6%; г -- распределительные с закрытыми ячейкам, в = 27,5%.

Для лучшего контакта высушиваемого материала с сушильным агентом внутри барабана монтируют пересыпные (перевалочные) устройства (рис. 2).

В прямоточном варианте сушилки смесь дымовых газов с воздухом направляется в барабан параллельно движению материала, непосредственно соприкасаясь с ним. Отработанные газы выходят из барабана со стороны разгрузочного конца, поступают в циклон 4, в котором обеспыливаются, а затем дымососом 5 выбрасываются в атмосферу.

Для более тщательной очистки отработанного сушильного агента и уменьшения загрязнения окружающей среды применяют двухстадийную очистку, при этом загрязненный воздух после циклона пропускают через рукавный фильтр или батарейный циклон.

Барабан сушила имеет длину 4-14 м и диаметр 1,0-2,8 м, установлен под углом 4-5° к горизонту и вращается со скоростью 0,5-8 мин¹. Корпус барабана представляет собой сварной цилиндр, выполненный из листовой стали. На корпусе барабана (см. рис. 1) укреплены стальные бандажи 7, которые катятся по опорным роликам 13. Для предотвращения осевого смешения барабана один из его бандажей упирается боковой поверхностью в упорный ролик 2. Для улучшения теплообмена внутри барабана устанавливают металлическую насадку 17.

Противоточное движение используется для глубокого высушивания материала. В противоточных сушилках температура выгружаемого материала выше, чем в прямоточных. Это объясняется тем, что материал в первом случае в конце сушки соприкасается с более нагретыми газами, тогда как во втором случае подсушенный материал омывается менее нагретыми газами. Прямоточные барабаны приемлемы для сушки материала, перегрев которого нежелателен, например, глины для керамического производства, теряющие при высоких температурах пластические свойства. Сушку гипсового камня во избежание нагрева выше 170 °С следует осуществлять в прямоточных сушилках. Песок, щебень обычно сушат по противотоку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе я ознакомилась с принципом действия сушильных аппаратов, с ее деталями, выполнила чертеж общего вида с основными размерами и рассчитала основные конструктивные параметры.

В своей работе я провела расчеты и в соответствии с полученными значениями , , , n, и, пользуясь справочными данными (приложение 5 к «расчету аппаратов»), подобрала серийно изготавливаемую промышленностью барабанную сушилку. Я выбрала сушильный барабан модели СМЦ-440.2.

Его технические характеристики:

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973. - 787 с.

2. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Справочник / под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - Т. 2.

3. Романков П. Г., Фролов В. Ф. и др. Методы расчета процессов и аппаратов химической технологии (примеры и задачи). - СПб: Химия, 1993. - 496 с.

4. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. - 429 с.

5. Карпенков А.Ф. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «процессы и аппараты химической технологии». Мн.: БТИ, 1980. - 20с.

6. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования: справочник. Т. 2. - Калуга: издательство Н. Бочкарёвой, 2002. - 1028 с.

7. Павлов В.Ф., Павлов С.В. Основы проектирования тепловых установок. М.: «Высшая школа», 1987. - 212 с.

8. www.promenerg.ru/cat/18

9. ГОСТ 11875-73. Аппараты с вращающимися барабанами общего назначения. Основные параметры и размеры. - Взамен ГОСТ 11875-66; Введ. 01.01.1974. 5 с. Группа Г 47.

10. Сушильные установки / Г.К. Филоненко, П.Д. Лебедев . - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1952. - 252 с

Размещено на Allbest.ru