Расчет и выбор транспортирующего устройства

 

В качестве транспортирующих устройств для подачи исходного материала отвода, высушенного наиболее широко используются ленточные транспортеры (конвейеры). Они характеризуются широким диапазоном производительности, надежностью и простотой конструкции. Их использование позволяет осуществлять сбор высушенного материала сразу с нескольких выходов установки (из разгрузочной камеры, циклона и электрофильтра).

Применяют главным образом прорезиненные ленты, а также ленты из цельнокатаной стальной полосы.

Расчетными параметрами конвейера являются скорость движения и ширина ленты.

Требуемая производительность по влажному материалу составляет: G_н =4100 кг/ч.

Определим величину насыпного веса (кажущейся плотности) высушиваемого материала:

кг/м³

 

Выбрали по [10, стр.68, табл.4.12] транспортер с шириной ленты B = 400 мм = 0,4 м и скоростью движения .

Приняли угол откоса материала 15°, которому по [10, стр.67, табл. 1.12] соответствует коэффициент с = 240.

Приняли угол наклона транспортера 12°. Данному углу по [10, стр.67, табл.2.12] соответствует коэффициент K = 0,97.

По [10, стр. 66, ф. 1.12] определили необходимую ширину ленты транспортера:

м

Выбранная ширина ленты превосходит необходимую величину, значит выбранный транспортер способен обеспечить заданную производительность по влажному материалу.

Второй транспортер, установленный после сушильной установки, приняли таким же, поскольку производительность по сухому материалу несколько ниже, чем по влажному, и она точно будет обеспечена рассчитанным транспортером.

Расчет циклона

 

Унос частиц материала сушильным агентом может достигать значительной величины из-за высокой скорости движения воздуха в барабане и полидисперсности высушиваемого материала (наличие значительной фракции частиц, размер которых значительно меньше среднего диаметра частиц). Для улавливания пыли применяются различные способы сепарации частиц материала из газового потока. Одним из наиболее распространенных в химической промышленности для этих целей устройств являются циклоны. Действие этого аппарата основано на ис­пользовании центробежной силы: частицы материала, содержащиеся в газе, под действием этой силы отбрасываются к стенкам аппарата и под действием силы тяжести осыпаются в нижнюю часть циклона.

Расчет циклона основывается на данных о содержании пыли на выходе из барабана и распределении частиц высушиваемого материала по размеру. Эти данные получают непосредственно из испытаний установки. Поскольку такие данные отсутствуют, расчет циклона провели для запыленности «в разумных пределах» ~ 80 г/см³.

В связи с тем, что производительность установки по воздуху весь­ма значительна (соответствует ранее найденному значению объемного расхода отработанного сушильного агента на выходе из сушильного барабана (V=2,77 м³/с = 9972 м³/час), приняли в качестве предполагаемой схемы пылеосадительного устройства сборку из четырех циклонов типа ЦН-15 по, [11, стр.42].

Коэффициент гидравлического сопротивления циклона при чистом газе по [11, стр.42] ; поправочный коэффициент на принятую запыленность газа по [11, стр.38, табл.1] К ₂ = 0,9.

Коэффициент гидравлического сопротивления циклона по пыльному газу найдем по [11, стр.42]:

Примем режим работы циклона из условия оптимальной работы циклона серии ЦН в пределах 50 – 100 м:

Определим условную скорость газа по [11, стр.18]:

Среднее парциальное давление водяных паров в отработанном воздухе определим по уравнению [5, стр.298, ф.(9.18)]:

,

где M_асв = 29 кг/кмоль – молярная масса воздуха, M_в = 18 кг/кмоль – молярная масса воды.

Па

Вычислим плотность воздуха, поступающего в циклон, по [5, стр.302]:

,

где - мольный объем при стандартных условиях,

T₀ = 273,15 K – стандартная температура.

кг/м³

Найдем требуемый диаметр циклонов в группе по [11, стр.25]:

,

где n = 1 – число циклонов в сборке.

м

Примем ближайший стандартный диаметр циклона D = 0,6м. Проверим условную скорость по [11, стр.26]:

м/с

Проверим режим работы циклона по [11, стр.8, ф.(1)]:

м

Режим работы соответствует оптимальному режиму. Найдем потери давления на циклоне: Па

Определим необходимые размеры циклонов по [13, стр.37, табл.4]: ширина входного патрубка м, высота входного патрубка, м, высота цилиндрической части циклона м, радиус циклона R₂ = 0,3 м, радиус выхлопной трубы

м

Найдем число оборотов газового потока в циклоне по [11, стр.18]:

Вычислим скорость во входном патрубке каждого из циклонов по [11, стр.19]:

м/с

Определим по [2, стр.530, рис. VI] коэффициент динамической вязкости воздуха .

Определим предельный размер улавливаемых частиц по [11, стр.11, ф.(6)]:

м =1,5 мкм

Окончательно выбираем циклон ЦН-15 диаметром 600 мм.

Расчет вентилятора

 

Вентиляторы представляют собой устройства, перемещающие газовые среды со степенью повышения давления до 1,15. В промышленности наиболее широкое распространение получили центробежные вентиляторы. Для приведения вентилятора в движение обычно используют асинхронные электродвигатели. Наиболее часто используется непосредственное соединение вала электродвигателя с вентилятором.

В сушильной установке вентилятор обеспечивает необходимый расход воздуха через установку, преодолевая ее аэродинамическое сопротивление, а также сопротивление трубопроводов.