Расчет размеров сушильного барабана

 

В основе расчета размеров сушильного барабана лежит методика, предложенная А.П. Ворошиловым. Она основана на данных о напряжении объема сушильного барабана по влаге. Напряжение барабана по влаге показывает, какое количества влаги в кг удаляется с одного м³ объема сушилки в час. Эта величина опытная и зависит от типа сушилки и свойств высушиваемого материала. Величина напряжения по влаге для различных материалов приводится в литературе.

Задались напряжением барабана по влаге из задания кг/м³*ч;

Приняли ориентировочное значение соотношения длины барабана к его диаметру .

Определили в первом приближении диаметр барабана:

D_б м

По [5, стр. 301, табл. 9.3] выбрали ближайший больший диаметр для барабанных сушилок, выпускаемых на предприятии «Прогресс» D_б = 1,6 м.

Выбор длины барабана определяется минимально необходимым объемом барабана исходя из напряжения барабана по влаге и количества удаляемой влаги:

Определили длину барабана для найденного объема барабана и выбранного диаметра:

L_б м

- объем барабана V_c=W/H=16,2 м³

По [12, стр. 12] выбрали ближайшую большую длину барабана L_б=8м.

БН1-4НУ-01.

Площадь поверхности барабана м²

Определение параметров сушильного агента

 

Для предполагаемого места строительства установки взяли по [2, стр.513, табл.XL] данные о средней температуре и влажности воздуха в июле:

t₀ = 17,6 °C, 78%.

По диаграмме Рамзина определили параметры начальной точки:

 

По полученным данным построили на диаграмме Рамзина линию идеального процесса.

Построение рабочей линии реального процесса

 

Для построения линии реального процесса и определения параметров сушильного агента на выходе из реальной установки необходимо определить потери теплоты с материалом и в окружающую среду, поскольку другие виды потерь (с транспортирующими устройствами) и подвода теплоты в сушильном барабане нет.

Определение потерь с материалом

 

По [2, стр. 227] вычисляется удельная теплоемкость сухого материала в интервале температур процесса кДж/кг*К

Теплоемкость влаги составляет .

Приняли температуру материала на входе в сушильный барабан равной температуре окружающего воздуха = 20 °C. На выходе из барабана температура материала на 10 – 20°C ниже входной температуры сушильного. Приняли температуру материала на выходе из барабана = 50 °C.

Вычислили энтальпии материала на входе в аппарат и на выходе из него:

{кДж/кг*K

Определили потери теплоты с материалом по [1, стр.9, ф.(3.9)]:

кДж/кгВл

 

Определение потерь в окружающую среду

 

Интенсивность переноса тепла от поверхности изоляции в окружающую среду оценивают уравнением (если температура поверхности аппаратов не выше 150°C):

где - разность температур поверхности изоляции и окружающего воздуха.

Примем температуру наружной поверхности изоляции .

Потери в окружающую среду рассчитали по уравнению:

_{кДж/кгВл}

Определение параметров конечной точки с учетом потерь

 

Определили суммарные потери теплоты в ходе процесса с учетом того, что потерь с транспортирующими устройствами и дополнительного подвода теплоты в сушильном барабане нет:

_{кДж/кгАсв}

Линию процесса построили исходя из соображений теплового баланса, найдя вспомогательную точку с произвольным значением влагосодержания . Для данного влагосодержания определили энтальпию уходящего воздуха по преобразованному основному уравнению статики сушки:

_{кДж/кгАСВ}

По полученной вспомогательной точке нашли линию реального процесса. По ее пересечению с изотермой t = 70°С определили точку конца реального процесса.

Параметры воздуха на выходе из сушилки определили по диаграмме Рамзина:

Точка	t, °C	ф, %	х кг вл./кг св	I, кДж/кг св
	17,6		0,0103
А (1)		<5	0,0103
В^реал (2)			0,0328

 

Расчет скорости движения воздуха

 

Расчет скорости движения воздуха в сушилке необходим для проверки возможности уноса основной фракции частиц высушиваемого материала сушильным агентом, что является недопустимым.