Главная | Случайная
Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Технологічний розрахунок сушарки-гранулятора




 

В цьому розділі при заданій продуктивності апарату визначимо витрату повітря на псевдо зрідження та основні габаритні розміри сушарки-гранулятора.

Вихідні дані:

- Продуктивність по отриманому грануляту: G2 = 120 кг/год

- Вологість матеріалу:

початкова :ω0 =0,4 мас.%

вологість гранулювання: ω1 = 6 мас.%

кінцева: ω2 = 0,3 мас.%

- Розмір гранул: dч = 2 мм

- Температура вологого матеріалу:

початкова: tпм = 10° С

кінцева: tкм = 60° С

- Теплоємкість сухого грануляту: см = 1,75 кДж/кг°С

- Щільність матеріалу: ρк = 1240 кг/м3

- Сушильний агент – повітря

- Температура повітря:

на вході: tпг = 85° С

на виході: tкг = 35° С

- Параметри зовнішнього повітря:

Температура: t0 = 10° С

відносна вологість: φ0 = 80%

вологомісткість: d0 = 6,5 г/кг сух.пов.

Теплові втрати сушарки-гранулятора складають 2,5% від витрати тепла у калорифері.

Матеріальний баланс сушарки-гранулятора:

Метеріальний баланс сушарки:

 

 

Кількість вологи, що видаляється:

 

W = G1 – G2 = 170,914 – 120 = 50,914 кг/год = 0,014 кг/с

 

Тепловий розрахунок сушарки-гранулятора:

Внутрішній тепловий баланс сушарки-гранулятора

∆ = СН2О tпм + qдод – (qт + qм + qвтр)

де Δ – різниця питомих витрат теплоти у дійсній та теоретичній сушарці-грануляторі.

СН2О – теплоємкість води у вологому матеріалі при температурі tпм , кДж/кг·°С

qдод – питомий додатковий підвід теплоти у сушарку-гранулятор. (qдод=0 кДж/кг вол.)

qм – питома витрата теплоти у сушарці-грануляторі із матеріалом, що висушився, кДж/кг вол.

qвтр – питомі втрати тепла у зовнішнє середовище, кДж/кг вол.

Для розрахунку теплового балансу сушарки-гранулятора потрібно зобразити процес сушіння на I-d діаграмі (Рис. 3.4)

Побудова починається із знаходження точки А, координати якої відповідають початковим параметрам повітря перед входом у калорифер (t0 = 10° С, φ0 = 80%, d0 = 6,5 г/кг сух.пов.)

Точка В характеризує параметри нагрітого повітря після калориферу (tпг = 85° С, І1 = 102,7 кДж/кг, d0 = d1 = 6,5 г/кг сух.пов.)

Лінія АВ характеризує підігрів повітря у калорифері.

Для визначення дійсної волого місткості повітря на виході із сушарки-гранулятора необхідно побудувати теоретичний (лінія ВС’) та дійсний (лінія ВС) процеси сушіння. Теоретичний процес сушіння (адіабатичне сушіння при Δ=0) співпадає із лінією постійного тепловмісту та обмежується лінією ізотерми із значенням tкг = 35° С

Точка С’ характеризується параметрами повітря на виході із теоретичної сушарки-гранулятора (І2=96,5 кДж/кг, tкг = 35° С, d2’ = 26,35 г/кг сух. пов.)

Питома витрата тепла в теоретичній сушарці

 

 

Приймаємо питому втрату тепла qвтр у розмірі 5% від qтеор:

qвтр= 0,05·3905,79 = 195,29 кДж/кг вол.

 

Визначаємо питомі затрати тепла на нагрівання матеріалу:

 

 

Рис. 3.4 I-d діаграма сушіння грануляту Азитроміцину

 

Тоді різниця між питомими потоками теоретичного і дійсного сушіння Δ скадатиме:

 

∆ = qм + qвтр – С Н2О tпм = 206,23 + 195,29 – 4,19·10 = 359,62 кДж/кг вол.

 

З метою визначення нахилення лінії дійсного процесу сушіння ВС необхідно задатися значенням вологвмісткості повітря в інтервалі між d0 та d2’. Приймаємо d = 0,015 кг/кг сух. пов.

В цьому випадку ентальпію повітря знаходимо за формулою:

 

I = I1 –∆ (d–d0 )=102,7 – 359,62 (0,015 – 0,0065)=99,643 кДж/кг сух.пов.

 

По знайденим параметрам повітря I та d знаходимо точку перетину Е. Через точку В та Е проводимо лінію дійсного процесу сушіння ВС. Точка С характеризує дійсні параметри повітря на виході із сушарки ( tкг = 35° С, І2=82,8 кДж /кг сух.пов., d2 =0,0185 кг/кг сух. пов.)

Витрата сухого повітря на сушіння:

 

 

Приймаємо витрати сухого повітря на сушіння та грануляцію 1,7 кг/с.

Питома витрата повітря:

 

 

Середня температура у сушарці:

 

Середній вологовміст повітря у сушарці-грануляторі:

 

 

Середня щильність повітря та водяних парів дорівнює:

 

Середня об’ємна продуктивність по повітрю:

 

 

Тепловий баланс сушарки:

Прихід теплоти:

- з очищеним атмосферним повітрям:

q0 = l·І0 = 83,334·25,17 = 2097,49 кДж/кг

- з зволожувачем:

qв = Сd· tпм = 4,19·10 = 41,9 кДж/кг

- з матеріалом:

qм = (G2/W)·См· tпм = 120/50,914·1,75·10 = 41,246 кДж/кг

- з повітрям після калориферу

qк = l(J1 – J0) = 83,334 ( 102,7 – 25,17) = 6460,807 кДж/кг

Витрати теплоти:

- з відпрацьованим повітрям

q = l І2 = 83,334·96,5=8041,635 кДж/кг

- з висушеним матеріалом

q = (G2/W)·См· tкм = 120/50,914·1,75·60=1731,483 кДж/кг

- втрати теплоти

qвтрат= 297,304 кДж/кг

Тепловий баланс сушарки-гранулятора представлений у таблиці 3.4.

Таблиця 3.4

Тепловий баланс сушарки-гранулятора

Назва Кількість теплоти
кДж/кг вол. %
Прихід теплоти
Теплота, що вноситься повітрям, q0 2097,492 24,27
Теплота, що вноситься вологою, qв 41,9 0,48
Теплота, що вноситься матеріалом,qм 41,24 0,47
Теплота, що вноситься повітрям після калориферу, qк 6460,8 74,77
Разом: 8641,44
Витрати теплоти
З відпрацьованим повітрям, q 8041,63 93,06
З висушеним матеріалом, q 247,476 2,86
Втрати у зовнішнє середовище, qвтр 195,29 2,26
4. Нев’язка балансу 157,05 1,81
Разом: 8641,44

 

У випадку, якщо нев’язка теплового балансу була б більшою, то було б необхідно задати нові значення параметрів відпрацьованого сушильного агенту та повторити розрахунок.

 

Гідродинамічний розрахунок:

Динамічна в’язкість повітря при середній температурі 60°С:

μ=0,019сПз=0,019·10-3Н·с/м2=0,019·10-3Па·с

Щільність повітря: ρгср=0,9кг/м3

Критерій Архимеда:

 

 

Критерій Рейнольдса:

 

Початкова швидкість псевдо зрідження:

 

Критерій Рейнольдса (витання)

 

Швидкість витання (унесення)

 

За дослідними даними число зрідження дорівнює: Kw=1,45

Визначаємо робочу швидкість повітря у сушарці-грануляторі

 

Wроб = КW Wкр =1,45·0,586=0,85 м/с

 

Знаходимо робоче значення критерія Рейнольдса

Знаходимо порозність нерухомого шару:

 

 

Порозність псевдокиплячого шару:

 

 

Визначимо діаметр апарату:

 

 

Площа перетину апарату на рівні решітки:

 

 

Виходячи з дослідних даних час сушіння грануляту складає: Т=1год.

 

Тоді маса шару в апараті складає:

Насипна щільність:

Об’єм нерухомого шару:

Висота нерухомого шару:

Висота киплячого шару:

За дослідними даними висоту апарату приймаємо у 12 разів більше, ніж висота киплячого шару:

 

 

За результатами отриманих даних було обрано сушарку-гранулятор фірми DGM з наступними характеристиками (Таблиця 3.5).

Таблиця 3.5

Характеристика сшарки-гранлятора LD-120

Разова загрузка кг 80-160
Продуктивність вентилятора м³/год
Потужність двигуна вентилятора кВт 18,5
Витрата зжатого повітря воздуха, 0,4 МПа м³/год 1,0
Максимальна температура ⁰С
Габаритні розміри, ШхГхВ мм 2200х1650х3300
Вага кг

 




Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2019 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных