ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века 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 q2в = l І2 = 83,334·96,5=8041,635 кДж/кг - з висушеним матеріалом q2м = (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
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
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|