Теплотехнічне обладнання керамічних заводів

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗМІСТ

Вступ

Мета проекту

Загальні відомості

1.1 Обгрунтування прийнятого типу теплової установки

1.2 Опис конструкції та роботи теплової установки

2. Технологічначастина

2.1 Технологічний розрахунок

2.2 Конструктивний розрахунок

2.3 Тепловий розрахунок.

2.4 Розрахунок і вибір допоміжного обладнання

3. Охорона навколишнього середовища.

Висновок

Список використаної літератури



ВСТУП

Теплотехніка - це загально технічна дисципліна, яка вивчає методи отримання перетворення, передачі та використання теплоти, а також принцип дії і конструктивні особливості тепло та парогенераторів теплових машин, агрегатів і пристроїв. Тепло використовується в багатьох областях діяльності людини і роль її значна в сьогоденні. Процеси сушіння широко застосовуються для зневоднення різноманітних вологих матеріалів (твердих, тістоподібних, рідких), на різних стадіях їх переробки (сировина, напівфабрикати, готові вироби). Сушарки займають 20-25% загальної площі поточних ліній. По конструкції вони поділяються на камерні, тунельні, та конвеєрні. По формі - на прямокутні та круглі. Сушильні установки, які використовують на керамічних заводах, класифікують також по теплотехнічному призначенню, по режиму роботи, по способу теплообміну в робочій камері, в залежності від кратності використання і способу підігріву теплоносія. Правильний вибір часу і типу сушіння є передумовою раціонального проектування сушарок. Звичайно час сушіння визначається дослідним способом, а під час проектування він береться із даних практики. Температура теплоносія є вихідним параметром температурного режиму сушіння, залежно від нього змінюється тривалість сушіння і кількість відходів. Тому вибору доцільного режиму сушки слід приділяти особливу увагу. Режим сушіння залежить також від властивостей матеріалу і визначається дослідним шляхом. Сушіння є сумісним тепловим і дифузійним процесом при якому волога дифузує із середніх шарів матеріалу до його поверхні, переходить крізь примежову плівку, а потім дифузує всередину газової фази, виносячи при цьому з матеріалу значну кількість теплової енергії. По класифікації академіка П.А.Ребіндера за формою зв'язку з матеріалом волога поділяється на 1.хімічну 2.фізико-хімічну 3.фізико-механічну.Упроцесі сушки матеріалу волога видаляється тим швидше,чим менша міцність зв'язку між ними. Тому в першу чергу видаляється фізико-механічна, а в останню хімічно зв'язана волога. В залежності від видів зв'язку води з матеріалом розрізняють на капілярно-пористі матеріали, коллоідні і коллоідно-капілярні тіла. Видалення вологи з твердих і пастоподібних матеріалів здешевлює їх виробництво транспортування і надає їм певні властивості, а також сприяє зменшенню корозії матеріалу .Вологу можна видаляти механічними способами віджимання, центрифугування ,, відстоювання. Проте цими способами волога віддаляється частково, краще видалення вологи здійснюється шляхом теплової сушки. Найбільш поширені в хімічній технології конвективний і контактний методи сушки .При конвективній сушці тепло матеріалу передається через перегородку, що обігріваеться, дотично з матеріалом. Рідше використовують радіаційну сушку (інфрачервоним промінням) і сушку електричним струмом. Методи сушки сублімацією з скиданням тиску знаходять обмежене застосування в хімічній промисловості . По фізичній суті сушка є складним дифузійним процесом .Проте сушку вологого матеріалу можна поділити на два етапи: зовнішню дифузію, коли волога з поверхні матеріалу випаровується відразу у навколишнє середовище і внутрішню дифузію, при якій волога у рідкому вигляді спочатку пересувається всередині матеріалу від його центральних шарів до зовнішньої поверхні.

Сушка матеріалів та виробів може бути природною і штучною. Природна сушка здійснюється на відкритому повітрі без додаткового підведення теплоти. Штучна сушка відбувається в спеціальних апаратах та установках під впливом нагрітого повітря, димових газів, теплових променів, направлених на матеріал. В промисловості керамічних матеріалів та виробів домінує штучна сушка, до того ж для сушіння більшості з них застосовують конвективні, а для сушки керамічних плиток- конвективні та радіаційні сушарки. Контактну електросушарку та сушку струмами високої частоти в технології будівельної кераміки не застосовують у звязку з складністю апаратурного оформлення процесу в умовах масового поточного виробництва, а також з економічних міркувань: в більшості ці методи являються дорожчими від конвективної сушки. (2)



1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

1.1 Мета проекту

Мета мого курсового проекту-виконати перевірочний розрахунок конвеєрно-полочної сушки продуктивністю 720 тарілок/год. Крім того потрібно виконати розрахунок процесу горіння палива, технологічний розрахунок, конструктивний розрахунок та тепловий розрахунок для даного агрегату. Також виконати розрахунок та вибрати допоміжне обладнання. Останнім розділом проекту буде охорона навколишнього середовища при експлуатації теплового агрегату.

1.2 Обґрунтування прийнятого виду теплової установки

Конвеєрно-полочні сушарки застосовують зокрема для сушіння мілких виробів - посуди, керамічної плитки. Вони є сушарками безперервної дії, так як в них матеріал переміщується не через визначені інтервали часу, як у вагонеточних, а безперервно, що дає визначені переваги для здійснення безперервного технологічного процесу.

Конвеєрні сушарки є одним з найбільш відповідальних ланок в конвеєрній технології, що задовольняють основним її вимогам- поточності виробництва.

Вперше в промисловості будівельних матеріалів конвеєрні сушарки стали застосовувати для дрібних виробів з коротким терміном сушіння - керамічних плиток, ізоляторів, господарського та електротехнічного фарфору, гіпсових форм та ін. Для сушки фаянсових виробів використовують конвеєрні сушарки. Загальні вимоги : рівномірність сушки по довжині всього сушильного апарату, мінімальні строки сушки, простота обслуговування і регулювання режиму сушіння; мінімальна площа сушарок на одиницю виробів які будуть сушити, економічність в експлуатації та будівництві.

Тому на фарфоро-фаянсових заводах найбільш розповсюдженні конвеєрно-полочні сушарки. Вони є сушарками безперервної дії, тому що матеріали переміщуються не через визначені інтервали часу, а безперервно, що дає визначні переваги для здійснення безперервного технологічного процесу. (1) теплова установка конвеєрний експлуатація

1.3 Опис конструкції та роботи теплової установки

Конвеєр сушарки складається з рухомої в сушильній камері стрічки або роликового ланцюга з підвісками, що несуть вироби. За час одного обороту конвеєрної стрічки проходить цикл сушки. Довжина стрічки пропорційна часу сушіння, яке можна в деяких межах регулювати зміною швидкості її руху. У сушарках для сушіння виробів з більш тривалим терміном в цілях економії виробничої площі ланцюг конвеєра проходить по камері у вигляді декількох горизонтальних або вертикальних рядів. Джерелом теплоти в сушарках конвективного типу є гаряче повітря, що циркулює в порожнині камери. По-радіаційних сушарках в камері розташовані спеціальні випромінювачі у вигляді ламп, пальників або нагрітих поверховим, які віддають теплоту випромінюванням. Такі сушарки зазвичай застосовують для сушіння тонких виробів плоскої форми при однорядною їх укладанні на стрічці конвеєра. Стіни сушильної камери виконані з металевих панелей, прикріплених до стійок каркаса. Зовнішні поверхні стін покриті шаром теплоізоляції.(2)

У панелях протилежних торцевих стін є вікна для установки сирих і вивантаження сухих виробів. Якщо сушарка включена в загальний виробничий конвеєр, то через отвори в її стінках проходить стрічка конвеєра з рухомим потоком виробів.

Місткість сушильної камери визначається розкладкою виробів на стрічці, а в разі роликового ланцюга - числом підвісок і кількістю виробів на кожній. Відстань між сусідніми підвісками називається кроком конвеєра, воно залежить від розміру виробу. Чим менше розмір виробу по висоті, тим менше крок, і навпаки..

Конвеєрні сушарки в порівнянні з тунельними мають більш просторе розташування виробів в сушильному просторі камери, наслідком чого є недостатньо повне використання теплоти сушильного агента і насичення його водяними парами. Якщо сушка виробів не супроводжується усадковими явищами, що викликають небезпеку появи тріщин, дотримання якої-небудь позонного в напрямку руху висушуваних виробів не обов'язково. Вироби пластичного формування з тривалим терміном сушіння, як, наприклад, керамічні труби, вимагають дотримання м'якого режиму; їх сушать в конвеєрній сушарці, розділеної на окремі теплові зони.

Конвеєрні сушарки мають підвищений витрата теплоти, що досягає на 1 кг вологи, що випаровується 8-9 МДж. Зважаючи невисокій швидкості проходить по сушильній камері сушильного агента сушарки конвективного теплообміну характеризується меншою швидкістю сушіння в порівнянні з радіаційними, що володіють більш високим тепловим ефектом. Наприклад, тривалість сушіння плиток для підлог у багатоярусних конвективних сушарках становить 7-8 год, тоді як в радіаційних при однорядною укладанні на стрічці - всього 17-18 хв. Відповідно з часом скорочується корисна довжина конвеєрної стрічки.

На автоматизованих потокових лініях конвеєрні сушарки (в основному радіаційні) є частиною загального конвеєра. (4)



Рисунок 1 - Конвеєрно-полочна сушарка:

1)вентилятор; 2)повітропровід; 3)рециркуляційний повітровід; 4)витяжна труба;

5)вікно для завантаження; 6)незавантажена виробами частина конвеєра;7)вікно для розвантаження.(7)



2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Технологічний розрахунок

Розрахувати конвеєрну сушарку для сушіння фаянсових тарілок видатністю 720 штук за год. При проектуванні сушарки потрібно орієнтуватися на підігрів повітря в калорифері.

Дані для розрахунку

Розміри форм :

Діаметр d_ф............_.295 мм

Висота h_ф ……….85;

Розміри полиці :

ширина h_п …………330

довжина l_п ………2100

Кількість тарілок на полиці m ……….6 шт.

Число полиць на колисці m^/………..2;

Відстань між колисками е…………..500мм

Тривалість сушіння z …………….3год

Вага сухої маси тарілок G_с.т………..0,63кг

Відносна вологість тарілки:

До сушіння ………………..23%

Після сушіння ………………4

Вага сухої гіпсової форми G_с.ф ………….2,7 кг

2.2 Конструктивний розрахунок

При годинній виробності M =720 шт. тарілок потрібна кількість колисок становить = = = 60 колисок за одну год.

При тривалості сушіння 3 год. Кількість завантажених колисок буде

n_з.к = *z = 60*3 = 180 шт.

Корисна довжина ланцюга

L_к.л = n_з.к * е 180* 0,5 = 90 м.

При тривалості сушіння 3 год. Швидкість руху ланцюга стан.

W_лан = = =0,5м/хв

Приймаємо діаметр зірки d_зір=700мм. І відстань по висоті між центрами верхньої і нижньої зірок h_зір=2500мм;тоді число зірок, що припадає на корисну довжину ланцюга буде

n_зір= = = 25 зірок.

Приймаємо відстань від центра зірки до підлоги сушарки h_п=1.5 м; відстань між центрами верхньої і нижньої зірок по висоті h_м.зір=2.5м;просвіт зверху над зірками до стелі h_вер=0.1м.

Тоді висота сушарки H_суш=h_п + h_м.зір + + h_вер =1,5+2,5+0,35+0,1=4,45м.

Відстань між двома зірками по довжині сушарки дорівнює l_зір=0.5м.Число зірок ,розміщених по довжині сушарки зверху, =11 а число відстаней між зірками e_зір=10

Тоді розрахункова довжина сушарки становитиме:

L_суш= * d_зір+e_зір*l_зір = 11* 0,7+10*0,5 = 12,7м.

З конструктивних міркувань для розміщення зниженої дільниці ланцюга з боку розвантажного вікна камери довжину сушарки збільшуємо до L_суш=14,7м. Враховуючи, що довжина полиці 2,10м , приймаємо з конструктивних міркувань ширину сушарки В_суш=2,7м. Тепер довжина не завантаженого виробами ланцюга буде l_н.л=15,7м. Число колисок, що припадає на довжину, n_п.к=31шт.

Загальна довжина ланцюга

L_л=l_к.л+l_в.л=90+15,7=105,7м.

Загальне число колисок у сушарці

N_заг= n_з.к +n_п.к= 180+31=211шт.

2.3 Тепловий розрахунок сушарки

Згідно з завданням відносна вологість тарілок, що надходять у сушарку.=23%.

Абсолютна вологість до сушіння підраховується за формулою

== =29,8%.

Відносна вологість тарілок після сушіння =4%.

Абсолютна вологість тарілок після сушіння буде:

= = = 4,2%.

1. Підрахунок втрат.

Втрати тепла через огородження сушарки відбуваються через такі поверхні в м²:

- Стін F₁………………141

- Стелі F₂ ………………40

- Підлоги F₃ …………...40/

Стіни сушарки зібрані з панелей, що складаються з кількох шарів захисних і ізольованих матеріалів.

	Товщина в мм.	Коефіцієнт теплопровідності в ккал/м. год. град .
Покриття з листового заліза дз Шар фанери дф Шар шлакової вати дш.в Другий шар фанери дф	1 6 55 6	лз = 40 лф = 0,14 лш.в. = 0,06 лф = 0,14

Підлога зроблена з ксилолітових плит товщиною д_кс=130мм з коефіцієнтом теплопровідності д_кс = 0,15 ккал/м. год. град.

Коефіцієнти теплопередачі k огородних поверхонь сушарки визначаються за формулою :

k = ккал/м. год. град.

Де а₁ - коефіцієнт передачі тепла від повітря до поверхні огородження всередині сушарки, що прийнятий 12,0ккал/м² год. град.

а₂ - коефіцієнт передачі тепла від поверхні огородження до зовнішнього повітря, що прийнятий 9,3 ккал/м². год. град.

д₁,д₂ -товщини шарів в м.;

л₁,л₂ -відповідні коефіцієнти теплопровідності матеріалів в ккал/м. год . град.

Коефіцієнти теплопередачі для стін і стелі будують приблизно однакові, бо конструкції їх зібрані з однакових панелей

k_ст = = =0,64 ккал/м². год .град.

Коефіцієнт теплопередачі для підлоги

k_під = = = 1/(0,083+0,86+0,107) = 0,95ккал/м². Год . град.

Втрати тепла сушаркою через зовнішні: стіни, стелю і підлогу становлять .



Q_зов = (F₁ * k_ст + F₂ * k_ст + F₃ * k_під) (t_вн - t_зов) ккал/год,

Де t_вн - середня температура в сушарці, дорівнює середньому арифметичному значенню температури повітря, що надходить до сушарки (70°), і температури спрацьованого повітря (40°);

t_вн = = 55°;

t_зов - середня температура повітря зовні сушарки, дорівнює 15°C;

Q_зов = (141*0,64 + 40*0,64 + 40*0,95) (55 - 15) = 6153 ккал/год. Витрата тепла на нагрів сухої маси тарілок і залишкової в ній вологи визначається за формулою.

Q_м = М*G_c.т(С_ф.м +) (t_наг - t_вир )ккал/кг. Град.

де М - годинна видатність, що дорівнює за завданням 720тарілок;

G_с.г - вага сухої маси тарілки в кг;

С_ф.м. - теплоємкість фаянсової маси, як середнє значення між теплоємкістю вогнетривкої глини, дорівнює рівно 0,26; і теплоємкістю піску, рівною 0,19;

С_ф.м. = = 0,22ккал/кг. град .

- кількість вологи, що залишається в одному кг, фаянсової маси, що дорівнює 0 ,042 кг/кг;

t_наг - температура нагріву висушуваних виробів, прийнята рівною 63°C;

t_вир - температура виробів, завантажувальних у сушарку, на 3 -5°C нижча за температуру в цеху 18°C;приймаємо температуру виробу 13°C.

Після підстановки значень одержуємо

Q_м =720*0,63 (0,22 + 0,042) (63 - 13) = 5942 ккал/год.

2.Втрата тепла на нагрів допоміжного завантаження сушарки. Нагрів гіпсових форм визначається за формулою



Q_фор = М*G_г.ф. (С_гіп + W_гіп ) ( t_наг - t_фор) ккал/год;

де G_г.ф-вага сухої маси гіпсової форми, що дорівнює 2.7кг

c_гіп- теплоємкість гіпсу, що дорівнює 0,2 ккал\кг*град

w_гіп- середній вологовміст форми , що дорівнює 0,1 кг/кг(теплоємність вологи 1 ккал/кг*град)

t_фор- температура форм, що завантажуються в сушарку, звичайно на 2-3°С нижча за температуру цеху; приймаємо t_фор=15°С

Після підстановки цих значень у формулу одержимо витрату тепла на нагрів гіпсових форм

Q_фор=720*2,7(0,20+0,10)(63-15)=27993 ккал/год

Нагрів деревяних полиць

Q_пол= *2*G_пол*С_дер (t_наг - t_дер) ккал/год;

де G_пол - вага деревяної полиці, що дорівнює 8,5 кг;

С_дер - теплоємкість дерева, що дорівнює 0,65 ккал/год. град.

t_дер - температура деревяних полиць, що орієнтовно дорівнює температурі в сушарці коло вивантаженого вікно 20°C;

Q_пол = 60*2*8,5*0,65(63-20) = 28509 ккал/год;

Нагрів металевих частин ланцюгів і підвісок

Q_мет = * e * 2 *G_к.л. * c_ст (t_наг - t_мет) ккал/год

де е - відстань між колисками, що прийнята 0,5 м;

2 - число паралельних ланцюгів у сушарці;

G_к.л - вага 1 пог. м паралельних ланцюгів і відповідальної їм кількості підвісок, що дорівнює 46 кг;

с_ст - теплоємкість сталі,що дорівнює 0,12 ккал/кг . град .

t_мет - температура металевих частин, як і деревяних полиць ? 20°C.

Q_мет = 60*0,5*2*46*0,12(63-20)=14241 ккал/год

Сумарна витрата тепла на покриття тепловитрат із запасом 20%

Q_сум=1,20(Q_зов+Q_M+Q_ФОР+Q_ПОЛ+Q_МЕТ)=1,2(6153+5942+27993+28509+14241) = 99405 ккал/год.

Визначаємо кількість вологи, що підлягає випаровуванню за 1 годину,

= М*G_ст( - ) = 720*0,63(0,298- 0,042) = 116 кг/год.

Втрати тепла на 1 кг випаруваної вологи :

Дq = = = 732 ккал/кг вологи.

2.3.1 Визначення витрат повітря і тепла

Дана сушарка працює із застосуванням рециркуляції спрацьованого повітря .В сушарці необхідно впровадити режим, що характеризується параметрами:

Свіже повітря

t₀ =20°C; ц₀ =60%;

d₀ = 8,9 г/кг; l₀ = 10,2 ккал/кг;

повітря, що надходить до сушарки

t₁ = 70°C;

спрацьоване повітря в сушарці

t₂ = 20°C; ц₂ = 70%;

d₂ = 34 г/кг; l₂ = 31 ккал/кг;



2.3.2 Аналітичний метод розрахунку

l = = = 39, 9 кг/г;

Годинна втрата свіжого повітря L = l* = 39,9*116 = 4628 кг/год.

Питома витрата тепла

q = l(I₂-I₀)+ ?q =39,9(31-10,2) + 732 = 1562 ккал/кг вологи

Годинна витрата тепла

Q_год = q* = 1562*116 = 181192 ккал/год

Для визначення d₁=d_см складаємо систему рівнянь:

l₁ = l₂ + ;

l₁ = 0,24t₁ + (595 + 0,47t₁);

де l_цир - питома кількість циркулюючого в сушарці повітря, в кг/кг вологи.

Підставляючи відомі значення l₂, ?q, t₁, d₂, одержуємо

0,24*70 (595 + 0.47*70) = 31 + ;

Звідки d₁ = 28,76 г/кг.

Питома кількість циркулюючого в сушарці повітря

L_цир = = = 191 кг/кг.

Годинна кількість циркулюючого повітря



L_цир = l_цир* = 191*116 = 22156 кг/год.

Об'єм циркулюючого повітря

V_{цир =} = = 22745 м³/год.

На цю кількість повітря розраховується пропускна здатність відцентрового вентилятора.

Для даної сушарки підходять вентилятори “Сірокко” низького тиску №6 і 5.

До складу L_цир = 22156 кг повітря, що проходить через сушарку, враховується свіже і вже спрацьоване рециркуляційне повітря, яке домішується до свіжого перед калорифером.

Із загальної годинної кількості повітря, що циркулює в сушарці, подається свіжого повітря L = 3870 кг. А решта повітря L_спр = L_цир - L = 22156 - 3870 = 18376 кг/год надходить із спрацьованого повітря через рециркуляційну систему сушарки.

Кратність змішування

n = - 1 = - 1 = 4,7.

Тепловміст суміші повітря перед калорифером буде

L_сум = = = 27.4 ккал/кг.

Температура суміші повітря перед калорифером визначається формулою



t_сум = = = 36.5°C.

2.3.3 Графічний метод розрахунку

Рисунок 2 - І,d - діаграма

Відкладаємо від точки Е вгору 88мм.до точки е. Проводимо через точки С і е лінію дійсного процесу. На перетині цієї лінії з ізотермою t = 70°C. Знаходимо точку К, з якої проводимо вертикаль вниз до перетину з АС в точці М. Ламана лінія МКС являє собою графік процесу. Визначаємо витрату свіжого повітря l = ; За виміром СD = 120мм. тоді l = = 41.6кг/кг. Визначаємо питому витрату тепла q =

Де MK = 80мм; CD = 20мм;

Певні масштаби М_i = 0.1 і М_d = 0.2

q = * 1000* = 2000ккал/кг вологи. Питома кількість повітря, що циркулює в сушарці, l_ц = ;

Де CD = 20 мм. M_d = 0.2.

L_ц = = 250кг/кг вологи.

По положенню точки К визначаємо = % по положенню точки М визначаємо t_сум = ;

Годинні витрати і решту шуканих величин визначаємо так само, як і при аналітичному розрахунку. Тепловий баланс сушарки зведений в табл. 26

2.3.4Тепловий баланс сушарки

Таблиця 2.6

Назва статей	Витрата тепла
	В ккал/год	В проц.
Випаровування вологи Нагрів сухої маси сирцю і залишкової вологи - гіпсових форм - дерев'яних полиць - металевих частин Втрати через огородження Підігрів спрацьованих газів і невраховані втрати	58200 5949 27993 28509 14241 6153 35500	28,3 3,6 17,0 17,2 8,6 3,7 21,6
Разом	176545	100,0

2.3.5 Визначення к.к.д. сушарки

К.к.д. сушарки визначається як відношення тепла, використаного на випаровування вологи, до сумарної витрати тепла

з = = = 0,32

Витрата тепла на 1 кг випаруваної вологи q = 2000 ккал/кг.

Ефективність роботи сушарки характеризується також витратою тепла на 1000шт. тарілок

q₁₀₀₀ = = = 245201ккал.

__________________

* = (595 + 0,47 * t₂ - t_м ) = (595 + 0,47 * 40 - 15) * 97 = 58200 ккал/год.

Де t₂ - температура відхідного повітря в град; t_м - температура виробів, що надходять в сушарку.

** Ця стаття витрати визначається за різницею між прибутком 165000ккал/год і 6 попередніми статтями видатку.

Для установки приймаємо пластинчастий калорифер, що зарекомендував себе на практиці, який обігрівався парою з тиском p = 3 ата. В калорифері необхідно підігрівати L_цир = 19400кг/год повітряної суміші від t_сум = 36,5°C до t = 70°C. Потрібна для нагріву кількість тепла :

Q = L_цир * c_пов (t₁ - t_сум ) = 19400*0,24(70 - 36,5) =155976ккал/час,

Де c_пов - середня вагова теплоємкість повітря, що при даних температура дорівнює 0,24 ккал. Град.

У таблицях насиченої пари тискові пари 3 ата, відповідає температурі t_нас = 133°C. Пара залишає калорифер при температурі t_кал = 105°C. Отже, максимальна й мінімальна різниці температур між теплоносіями будуть

? t_мах = t_нас - t_сум = 133 - 36,5 = 96,5°C.

? t_мін = t_кал - t₁ = 105 - 70 = 35°C.

Оскільки = > 1,7;

Необхідно брати середньологарифмічну різницю температур

= = 60,9°C.

Вибираємо економічно доцільну вагову швидкість = 10 кг/сек. м²

Для утворення цієї швидкості потрібний живий переріз калорифера для проходу повітря

F_ж = = = 0,54м².

За таблицями характеристик пластинчастих калориферів знаходимо модель калорифера С = 4 з живим перерізом F_ж = 0,27 м², і поверхнею нагріву F_наг = 21,9 м².

Встановлюємо паралельно два такі калорифери із загальним живим перерізом

F_ж = 2*F_ж = 2*0,27 = 0,54 м²

І з загальною поверхнею нагріву

= 2*F_наг = 2*21,9 = 43,8 м².

Перевіряємо поверхню нагріву калорифера за формулою

F_наг = = = 85 м².

Де к-коефіцієнт теплопередачі стінок калорифера, що за даними практики дорівнює 30 ккал\м².год.град.

Взята з таблиць поверхня нагріву 43,8 м² буде недостатньою . Тому встановлюємо 3 калорифери С-6 кожний з поверхнею нагріву F^/_наг =32,9 м²; тоді загальна поверхня

= 3*F_наг = 3*32,9 = 98,7м².

В цьому разі сумарна поверхня нагріву буде цілком достатньою. Загальний живий переріз цих 3 калориферів при живому перерізі одного калорифера С-6

F_ж =0,41 м² буде

= 3F_ж = 3*0,41 = 1,23м²,

що цілком забезпечує проходження потрібної кількості повітря .

Дійсна вагова швидкість повітря при 3 калориферах С-6 буде

= = = 4,4 кг/сек. м².

Аеродинамічний розрахунок сушарки

Розрахунок перерізів повітропроводів і каналів.

Вагу 1 м³ повітря при температурі його під час надходження в сушарку приймаємо рівною 1 кг\м³,бо

Секундний обєм повітря прийнятий сталий на всіх дільницях , бо незначні зміни його ,що залежать від температур, не мають сутнього значення.

Нагнітальне відгалуження.

1.Дифузор. Секундний об'єм повітря, що надходить до дифузора з вентилятора,

= 19400:3600 = 5,4 м³\сек.

З дифузора 50% повітря подається безпосередньо в сушарку назустріч рухові полиць з виробами , а решта повітря за допомогою двох обвідних каналів і чотирьох розгалужень від кожного каналу спрямовується в нижню частину сушарки.

Секундний об'єм повітря , що виходить з дифузора через решітку безпосередньо в камеру , дорівнює

L_кам = 5,4:2 = 2,7 м³\сек.

Приймаючи швидкість повітря при виході з дифузора через решітку рівною = 6 м/сек, знаходимо живий переріз решітки = = = 0.45 м².

2. Поворот в розвідний горизонтальний канал. Секундний об'єм повітря при 2 розгалуженнях

= l_кам : 2 = 2,7 : 2 = 1,35 м³.

При швидкості = 60м /сек. переріз поворотної дільниці дорівнює

= = = 0,23 м².

3. Горизонтальна дільниця розвідного повітропроводу. На цій дільниці приймаємо швидкість повітря = 6 м/сек.

Площа перерізу дорівнює: = = = 0,23 м²

4. вертикальна і горизонтальна дільниці відгалужень. Секундний обєм повітря, що припадає на кожне з 4 відгалужень, становить = = 1.35 : 4 = 0,34 м³.

Приймаємо швидкість повітря у відгалуженнях = 3,5м/сек. Площа перерізу відгалуження дорівнює = = = 0,097 м².

5. Нижня решітка. Секундний обєм повітря, що надходить через нижню решітку в камеру, становить l_кам = 2,7 м³. Якщо прийняти швидкість повітря = 1 м/сек, то живий переріз решітки буде = l_кам : = 2,7 : 1 = 1,7 м².

Всмоктувальна вітка.

Спрацьоване повітря розділяється на два потоки, один з яких через 2 рукави і викидну трубу спрямовується в атмосферу, а другий через два рукави і рециркуляційну трубу повертається до вентилятора, де примішується до свіжого повітря. Секундний обєм спрацьованого повітря згідно з раніше поданим розрахунком становить = = = 5,1 м³/сек.

1. Решітка другої підлоги. Швидкість повітря при проходженні через дільницю решітки, де встановлено рециркуляційний повітропровід, приймаємо = 1,5 м/сек. При цій умові живий переріз решітки становить = = = 3.4м².

2. Пряма вертикальна дільниця труби. секундний обєм повітря в кожному з 2 стояків = :2 = 5,1 : 2 = 2,6 м³. Приймаємо швидкість повітря в стояках = 6 м/сек. переріз вертикального стояка становить

= = = 0.43 м².

3. Горизонтальна дільниця рециркуляційної труби. Секундний обєм повітря в ньому такий самий, як і у вертикальній дільниці, = 5,1 м³ Приймаємо швидкість повітря = 10 м/сек.

Площа перерізу становить = = = 0.51 м².

Розрахунок опорів в таблиці 27.

Розрахунок потужності вентилятора

Подавальне відгалуження має два розгалуження, з яких повітря спрямовується на полиці конвеєра і через бокові труби й решітку знизу йде у різні пункти сушарки. Через решітку подається 50% від усього повітря; отже годинна подача його через решітку = = = 11078кг/год. Приймаючи округлено питому вагу повітря за одиницю, одержимо об'ємну годинну подачу 11078 м³/год. Як видно з таблиці, сума опорів всмоктувального відгалуження h_вс = 18,26 мм вод. ст., а подавальної лінії h_под = 16,98 мм вод. ст. Статистичний напір вентилятора за вирахунком напору h_д = 5,6 мм вод ст., утвореного в дифузорі, буде :

h_ст = h_под + h_вс - h_д = 16,98 + 18,26 - 5,6 = 29,64 мм вод. ст.

Швидкісний напір вентилятора при швидкості повітря = 15 м/сек.

= * = = 11,5 мм вод. ст.

Розрахунок опорів

Таблиця 2.7 Розрахунок опорів

Назва дільниці	Переріз повітропроводу в мм	Площа перерізу F в мм2.	Довжина дільниці i в м	Витрата повітря в м3/сек	Швидкість повітря в м/сек	Питома вага повітря в кг/м3	Коефіцієнт місцевого опору	Коефіцієнт тертя r	Опір в мм. Вод. ст.	Загальний опір hзаг в мм вод. Ст.
	ширина	висота	діаметр								Місцевий =	Тертя hм = *
Вихід повітря в сушарку через нижню решітку……… Поворот з рукава під решітку………………….. Горизонтальна і вертикальна дільниці повітропроводу……….. Поворот горизонтальної труби до вертикального відгалуження…………… З трійників трьох послідовних дільниць….. Горизонтальна дільниця повітропроводу……… Поворот в розвідний горизонтальний канал…. Виліт повітря з дифузора через решітку в камеру... Втрати на поворот з дифузора до решітки…...	- - 0,24 - - 0,46 - - -	- - 0,4 - - 0,5 - - -	- - - - - - - - - -	- - 0,0 97 - - 0,23 - - -	- - 2,4 - - 5,4 - - -	2,7 - 0,3 4 0,34 0,34 1,35 1,35 2,7 2,7	1 3,5 3,5 3,5 3,5	1 1 1 1 1 1 1 1 1	2 1 -	- - 0,03 - - - - - -	0,10 0,64 - 0,63 1,9 - 1,84 3,68 1,84	- - 0,15 - - 6,2 - - - -	0,10 0,64 0,15 0,63 1,6 1,6 1,65

2.4 Розрахунок і вибір допоміжного обладнання

Продуктивність вентилятора становить:

Q = L_с.г * 3 =3466*3 = 10398м³/год

H = 60 мм. вод. ст.;

Приймаю для розрахунків вентилятор №

n =0,54 ;



N = = 654об./хв.;

Визначаю необхідну потужність вентилятора:

N = = = 4,4*1,3 = 5,2 кВт;

Продуктивність димососу становить:

Q = V₂ * 1,5 = 9940*1,5 = 14910 м³/год;

H = 70 мм. вод. ст.;

Приймаю для розрахунків димосос №6

n= 0,56

N = = 692 об./хв.;

Визначаю потужність обертання димососу:

N = = = 7,6 кВт.



3. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Охорона навколишнього середовища - це система державних і суспільних заходів, які забезпечують зберігання навколишнього природнього середовища, комплекс взаємо залежних між собою технічних, санітарно - гігієнічних, законодавчих та організаційних заходів, спрямованих на охорону атмосферного повітря й природніх водойм від забруднювачів, утилізацію промислових відходів.

Істотний збиток навколишньому середовищу наносять підприємства будівельної індустрії - заводи з виробництва цементу, гіпсу, асфальтобетону, полімерних матеріалів. Кількість забруднених токсинами і забруднюючими речовинами викидів в атмосферу знижується за рахунок впровадження передових технологій. Герметичного устаткування, застосування ефективних пило - і газо уловлювачів, фільтрів, сучасних методів очищення

При технологічному процесі виробництва кераміки і глиняної цегли підвищене виділення пилу на складах перевищує норму в 1,5 - 2,5 рази сумішоприготувальному цеху 12 - 15 разів. На ділянці навантаження і розвантаження запиленість у 2 - 3 рази перевищує допустимі концентрації. У цехах сушіння та випалювання в основному виділяється оксид вуглецю - відповідно до 1,5 - 2 і до 3 - 4 ГДК. У результаті спалювання паливних ресурсів в атмосферу планети щорічно викидається понад 22млрд. тон двоокису вуглецю і понад 150млн. тон сірчаного газу.

В наш час не має економічних та ефективних способів очищення відходячих газів від оксидів сірки. Тому в якості технологічного палива слід використовувати мало сірчані види палива або в крайньому випадку передбачати високі вихлопні труби, забезпечуючи розсіювання шкідливих домішок в атмосферу та їх допустимі норми в приземному слою. При обслуговуванні теплових установок всі вентилятори і димососи повинні бути в робочому стані, повинен вестися контроль повітря на випадок витоків чадного газу. Для забезпечення безпеки і контролю за ходом технологічного процесу кожна теплова установка обладнується термопарами, газоаналізаторами, тягомірами, приладами автоматичного контролю. У відповідності до норм промислові підприємства розташовують з повітряної сторони і відділяють санітарно-захисною зоною. Бажано, що найближчим часом, завдяки розвитку екології та всебічної екологізації виробництва, природокористування буде ґрунтуватися не тільки на екологічних принципах, але й на принципах медичної доцільності, коли б інтересам охорони здоров'я надавалась перевага перед виробничо-економічною рентабельністю.



ВИСНОВОК

В цьому курсовому проекті я виконав перевірочний розрахунок конвеєрно-полочної сушарки для сушіння фаянсових тарілок продуктивністю 720 тар/год.

Кількість колисок у сушарці 60 за годину. Завантаження колисок 180 штук. Загальна довжина ланцюга становить 105,7м. загальне число колисок у сушарці 211 штук. Витрати тепла сушаркою 6153,6ккал/год. Витрати на нагрів сухої маси 5942 ккал/год. Сумарна витрата тепла 99405 ккал/год. Витрата тепла на 1 кг випаруваної вологи 245201 ккал. Виконаний розрахунок допоміжного обладнання.

Формат	Зона	Поз.	Позначення	Найменування	Кільк.	Примітка
				ДОКУМЕНТАЦІЯ
А4			13.КП.5.05130109.017.ПЗ	Пояснювальна записка	1
А1			13.КП.5.05130109.017.ГЧ	План конвеєрної сушарки для фаянсових виробів.	1
				ПОЗИЦІЇ
А1		1	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Вентилятор	1
А1		2	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Повітровід для подачі повітря	1
А1		3	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Рециркуляційний повітровід	1
А1		4	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Витяжна труба	1
А1		5	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Вікно для завантаження	1
А1		6	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Незавантажена виробами частина конвеєра (дільниця a-b);	1
А1		7	13.КП.5.05130109.017.ГЧ	Вікно для розвантаження	1



СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. М. І. Роговий «Теплотехнічне обладнання керамічних заводів»

2. Н. М. Нікіфорова «Теплотехніка і теплотехнічне обладнання»

3. І. А. Булавін «Теплотехніка у виробництві фарфору і фаянсу».

4. Мороз І.І. «Технологія фарфоро-фаянсових виробів», Москва, Будвидав, 1984.

5. Мороз І.І. «Фарфор, фаянс, майоліка», Київ, «Техніка», 1975.

6. Китайцев В.А., Литвин А.М., Мазуров Д.Я., «Теплотехника и теплотехническое оборудование промышлености строительных материалов» - Москва: Стройиздат, 1966г. 102с.

7. Касатин А.Г. «Основные процессы и аппараты химической технологии». М:Химия, 1971г - 784с.

8. Чижский А.Ф. «Сушка керамических материалов» - Москва: Стройиздат, 1971г.

Размещено на Allbest.ru

...