Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Ноября 2012 в 11:15, курсовая работа
В курсовом проекте приведены результаты расчеты барабанной сушилки для сушки известняка, теплообменников и вспомогательного оборудования, графическое оформление установки путем использования действующих ГОСТов, нормалей и справочной литературы. Приводятся технико-экономические обоснования выбора той или иной аппаратуры и схемы работы. Рассчитанный диаметр барабана 1,5 м., длина 8м.
Введение …………………………………………………………………………4
1. Расчет сушильной камеры …………………………………………………6
1.1 Количество влаги, испаряемой за час……………………………………..6
1.2 Количество материала, высушенного за час ……………………………6
1.3 Размеры сушильного барабана ……………………………………………6
1.4 Число оборотов барабана …………………………………………………7
1.5 Потери тепла в окружающую среду ……………………………………...8
1.6 Коэффициент теплоотдачи от стенки барабана в окружающую среду за счет вынужденной конвекции …………………………………………………9
1.7 Расходы воздуха L, тепла и пара …………………………………11
1.8 Расход сухого воздуха ……………………………………………………13
2. Выбор и расчет калорифера …………………………………………………16
2.1 Температурные условия процесса ………………………………………16
2.2 Запас поверхности ………………………………………………………19
3. Выбор вентилятора ………………………………………………………….19
3.1 Мощность, потребляемая вентилятором ………………………………19
4. Мощность привода барабанной сушилки …………………………………24
Заключение ……………………………………………………………………….25
Список использованной литературы …………………………………………26
Приложение А ……………………………………………………………………27
Приложение Б ……………………………………………………………………28
Расчет ведут по известным формулам теплопроводности через цилиндрическую стенку.
Удельный тепловой поток находим по формуле (19),
(19)
По упрощенной формуле
(20)
определяют толщину изоляции
отсюда Принимают
Уточняем величину наружного диаметра барабана
Наружная поверхность барабана определяется по формуле (21),
Тепловые потери в окружающую среду находим по формуле (22),
(22)
Удельная потеря тепла определяется по формуле (23),
Для определения расхода воздуха и тепла на сушку строю диаграмму сушильного процесса I-x ( Приложение А).
Для нахождения точки А дается Из диаграммы определяю сухого воздуха и .
Точку В нахожу по заданной температуре и из диаграммы определяю Точку С (окончание идеального сушильного процесса) нахожу по заданной температуре и Чтобы найти направление реального процесса в сушилке, из произвольной точки е, лежащей на линии теоретического процесса (точка е должна лежать ближе к точке С, чтобы величины отрезков, которые участвуют в графическом расчете сушилки, были по возможности больше), опускаю перпендикуляр еf на линию АВ, измеряю его и определяю величину отрезка еЕ по формуле:
Отсюда
где теплоемкость воды,
дополнительный подвод тепла, (в барабанной сушилке );
сумма потерь тепла (с высушенным материалом, в окружающую среду и с транспортными приспособлениями),
В барабанной сушилке потерь тепла, связанных с транспортными приспособлениями, нет.
Потери тепла с высушенным материалом
Теплоемкость высушенного материала определяется по формуле (27),
где с=0,92 теплоемкость сухого известняка (Таб.XXV[2]).
Подставляем известные значения формулу (26) и получаем
Определяю отрезок еЕ по формуле (28),
(28)
где еf= берется для произвольно выбранной точки е на линии
Ii=const (Приложение А);
теплоемкость влаги при ( Таб. XXXIX[2]).
Подставляем известные значения в формулу (28) и получаем
Если происходит дополнительный подогрев и отрезок еЕ откладывается от точки е вертикально вверх; в моем случае , поэтому отрезок еЕ откладываю вниз. Точку В соединяю с полученной точкой Е и продолжаю прямую до пересечения с заданной изотермой .
Полученная точка С, характеризует состояние воздуха после сушки:
(29)
Объем влажного воздуха, проходящего через сушилку за 1ч, рассчитываю по формуле (30),
где Vуд – удельный объем влажного воздуха, отнесенный к 1 сухого воздуха, определяется по формуле (31)
(31)
где R – газовая постоянная для воздуха, равная 287
Т – абсолютная температура воздуха, К;
общее давление паровоздушной смеси,
парциальное давление водяного пара,
Принимают общее давление
На входе в калорифер
(Приложение А)
Объем на входе в калорифер определяется по формуле (32),
Подставляем известные значения в формулу (32) и получаем
На выходе из калорифера
(Приложение А)
Подставляем известные значения в формулу (32) и получаем объем на выходе из калорифера
При выходе из барабана
(Приложение А).
Подставляем известные значения в формулу (32) и получаем объем при выходе из барабана
Расход тепла в калорифере определяется по формуле (33),
(33)
Расход пара в калорифере рассчитывается по формуле (34), кг/ч
где r=2359 теплота парообразования при Р=3ат (Таб. XXXIX [2]).
Подставляем известные значения в формулу (34) и получаем
Для подогрева до воздуха, поступающего в сушилки, применяют воздухонагреватели с большой поверхностью теплообмена и малым гидравлическим сопротивлением. Наиболее подходят для этого кожухотрубные и пластинчатые (с ребристой поверхностью) калориферы, применяемые для подогрева воздуха.
Принимают для
расчета кожухотрубный
Необходимая поверхность нагрева определяется по формуле (35),
где К – коэффициент теплопередачи,
средняя разность температур между теплоносителями, К. Принимают в качестве источника тепла насыщенный водяной пар: Р=3ат;
2.1 Температурные условия процесса
Если соблюдается условие
(36)
то считаем по следующей формуле (37),
Принимают турбулентный режим движения воздуха по трубному пространству. Диаметр труб d=38x2 мм. Для предварительного расчета полагают Re=20000.
Из формулы (13и 15) определяют число труб
где
вязкость воздуха при (Рис. VI[2]).
Подставляем известные значения в формулу (38) и получаем
По каталогу НИИХинмаша для расчета выбирают одноходовой теплообменник типа ТЛ с общим числом труб n=100 и диаметром d=400мм. Уточняют значение критерия Рейнольдса.
(39)
Для турбулентного движения воздуха в трубах
откуда определяем коэффициент теплоотдачи со стороны воздуха по формуле (41),
(41)
где теплопроводность воздуха при
85°С (Таблица XXX [2]);
критерий Прандтля для воздуха
при 85°С ( теплоемкость воздуха при Р=const и ).
Подставим известные значения в формулу (41) и получим
Т.к. коэффициент теплоотдачи со стороны пара, конденсируется на наружной поверхности труб в межтрубном пространстве, достаточно велик и основное термическое сопротивление будет сосредоточено со стороны воздуха То можно принять
Принимают тепловую проводимость загрязнений со стороны накипи и со стороны нагреваемого воздуха соответственно равными 5000 и 2320 , а теплопроводность стали .
По формуле (42) определяем сумму тепловых загрязнений,
(42)
Общий коэффициент теплопередачи определяется по формуле (43),
(43)
Необходимая поверхность нагрева калорифера определяется по формуле (44),
Устанавливаю два одноходовых кожухотрубных теплообменника типа «ТЛ» со следующей характеристикой:
где V – подача вентилятора,
полное сопротивление
общий к.п.д. вентиляторной установки
(46)
(47)
где сопротивление трения воздухопроводов, ;
местные сопротивления,
сопротивление сушилки,
сопротивление калориферов,
сопротивление циклонов,
скоростной напор,
В соответствии со схемой сушильной установки принимают следующие исходные данные для расчета
Общая длина воздухопроводов………………………….20м
Количество задвижек…………………………………….2шт.
Количество отводов под углом ……………………...2шт.
Скорость газов в трубопроводах допускается в пределах 10-20м/с; принимают
Из уравнения
расхода находят диаметр
Принимают трубопровод из листового железа диаметром 273х10 мм.
Уточняется скорость движения воздуха по формуле (49), м/с
скоростной напор находим по формуле (50),
где плотность воздуха при
Информация о работе Проект барабанной сушилки обогреваемой воздухом для сушки известняка