Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Міністерство освіти і науки України
ДВНЗ Криворізький національний університет
Кафедра технології будівельних виробів, матеріалів і
конструкцій
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни
"Процеси і апарати"
СУШАРКИ
Виконав:
ст.гр.ТБВК-10
Вольська О.К.
Перевірив:
Ковальчук В.А.
Кривий Ріг
2013 р.
1. ЗМІСТ І СКЛАД КУРСОВОГО ПРОЕКТУ
Курсовий проект складається з розрахунково-пояснювальної записки об’сягом 25-30 стор. і графічної частини, поданої на листі формату А1 (А3).
Темою проекту є проектування барабанної сушарки для сушіння сипучого матеріалу.
У розрахунково-пояснювальну записку повинні входити такі розділи:
1. Вступ
2. Розрахунок конструктивних розмірів барабана
3. Розрахунок часу сушіння
4. Розрахунок горіння палива
5. Графічний розрахунок процесів сушіння
6. Матеріальний і тепловий баланси сушильного барабана
7. Розрахунок питомої кількості теплості, палива і к.п.д. сушарки
8. Розрахунок частоти обертання і потужності приводу сушильно-
го барабана
9. Аеродинамічний розрахунок, добір приладів для спалювання
палива і вентиляційних пристроїв
10. Розрахунок димаря
На листі графічної частини повинно бути розміщене:
1. Схема барабанної сушарки з основними розмірами
2. Схема сушильного барабана, розтини
3. Таблиці матеріального і теплового балансу
2. Вихідні дані.
Продуктивність по висушеній глині:
σ2=16 т/год.
Вологість глини:
початкова – ω1=22%;
кінцева – ω2=2%.
Щільність сухого матеріалу: ρс=1400 кг/м3.
Паливо – мазут наступного робочого складу:
СР – 86,5; НР – 10,5; SP – 0,3; NP – 0,3; OP – 0,3; AP – 0,3; WP – 1,8.
Температура глини:
початкова: tн=90С;
кінцева: tк=700С.
Температура газів:
при вході в барабан tнгаз=5800С;
при виході з барабану tкгаз=950С.
Питома теплоємкість абсолютно сухої глини:
Сс=1,18кДж/(кг*С).
Параметри повітря до входу в топку:
φ0=75%;
t0=180C;
d0=10,6 г. на 1 кг сухого повітря;
I0=38 кДж. на 1 кг. сухого повітря.
Режим роботи сушарки – безупинний.
Розмір шматків матеріалу 30 – 40 мм.
3. Вибір типу барабанної сушарки і сушильного агента
Тому, що матеріал, який висушують, не боїться забруднень, то в якості сушильного агента застосовуємо суміш димових газів та атмосферного повітря з початковою температурою tнгаз=5800С.
Димові гази раціонально використовувати і тому, що глина сушиться при температурі вище 1200С. При цьому також виявляється невелика потреба в паливі, знижується металоємність, нижче собівартість сушіння. Сушарки, що працюють на димових газах, більш продуктивні та економічні. Барабанні сушарки для сушіння глини є найбільш надійними та найбільш поширеними установками. Вони прості у конструкції, прості в обслуговуванні, роботу їх можна автоматизувати.
Верхня межа початкової температури газів при сушінні глини на практиці коливається від 6000 до 8000С і обмежується технологічними параметрами. З метою недопущення зниження пластичності глини при сушінні в наслідок перегріву, а також зменшення виносу пилу приймаємо схему руху топкових газів. Прямоток також дає можливість швидше додати матеріалу рухливість до транспортування.
4. Розрахунок конструктивних розмірів барабану.
Робимо розрахунок конструктивних розмірів барабану.
Визначаємо витрату по масі:
вологого матеріалу, що надходить для сушіння
;
випарюваної вологи
тоді
вологи, що утримується у вологому матеріалі до сушіння:
вологи, що утримується у висушеному матеріалі (залишкова вологість після сушіння):
випарюваної вологи:
Матеріальний баланс по абсолютно сухому матеріалу, витрати по масі якого не змінюється в процесі сушіння, складає:
приймаємо об’ємну напругу барабана по волозі m0=60кг/(м3·год), тоді об’єм барабана складе:
Приймаємо відношення довжини барабану до його діаметру , та визначаємо його діаметр:
звідси:
Приймаємо Dбар=2,4м.
Уточнюємо об’єм барабана:
Визначаємо площу перетину і довжину барабана:
Приймаємо довжину корпуса Lбар=16 м. Тоді відношення , що цілком допустимо. Приймаємо до встановлення барабанну сушарку заводу виготовлювача „Строймашина” розміром 2,4х16 м; продуктивність по висушеному матеріалі 30 т/год.; питомий злом пари 60 кг/(м3·год.); система внутрішніх пристроїв – лопатева.
Визначаємо продуктивність барабана по висушеній глині:
де
Тоді.
Об’ємна напруга барабана по волозі складає:
5. Розрахунок часу сушіння.
Час перебування матеріалі в барабані визначаємо по формулі:
де β – коефіцієнт заповнення барабану (приймаємо 0,15);
ρ – щільність глини (кг/м3) при середньої її вологості ωср.;
6. Розрахунок горіння мазуту.
Склад вологого робочого палива по масі (%):
СР – 86,5; НР – 10,5; NP – 0,3; OP – 0,3; SP – 0,3; WP – 1,8; AP – 0,3; усього =100%.
Коефіцієнт надлишку повітря при спаленні мазуту за допомогою форсунки низького тиску приймаємо α=1,2. волого утримання атмосферного повітря при φ0=80%; t0=100C; d0=10,6 г. на 1 кг сухого повітря.
Кількість теплоти, що виділяється при повному спаленні 1 кг. маси мазуту, може бути знайдене по формулі Д.И.Мендєлєєва:
Визначаємо теоретичну необхідну кількість сухого повітря для повного спалення 1 кг мазуту:
Кількість атмосферного повітря при його волого утриманні d0=10,6 г. на 1 кг сухого повітря складає:
Дійсна кількість повітря при коефіцієнті надлишку α=1,2:
Сухого:
Атмосферного:
Кількість і об’ємний склад продуктів повного горіння при α=1,2 знаходимо по формулах:
(в сумі VRO2=1.606м3/кг.)
загальна об’ємна кількість продуктів горіння при α=1,2 складе:
Розрахуємо склад продуктів горіння при α=1,2(%).
Волого утримання продуктів спалення визначаємо по формулі:
Ентальпію димових газів на 1 кг. сухих газів встановлюємо по формулі:
де η – к.к.д. (коефіцієнт корисної дії) топки (приймаємо 0,9);
СТ, tr – кількість теплоти, внесеної 1 кг. палива, кДж/кг;
(tr=1000С, СТ=2,05кДж/(кг*С))
І0 – ентальпія атмосферного повітря, рівна 38 кДж на 1 кг сухого повітря;
VУД – питомий об’єм вологого повітря при В=99,4 кПа (по додатку 1 VУД=0,861 м3 на 1 кг сухого повітря);
Lα – дійсна кількість вологого повітря (12,76 м3/кг.)
по І – d діаграмі додатка 2 знаходимо дійсну температуру горіння мазуту при d=1,2;
tr=14800С.
7. Графік розрахунку процесів сушіння в І – d діаграмі.
Розраховуємо початкові параметри теплоносія.
Температура газів при вході в барабан tнгаз=5000С.
Для одержання такої температури, топкові димові гази розбавляємо атмосферним повітрям. Прийнявши к.к.д. топки η=0,9 визначаємо кількість повітря х, необхідного для змішування з димовими газами. Для цього складаємо рівняння теплового балансу топки і камери змішування на 1 кг. палива, що спалюється:
де ІВОЗ – ентальпія повітря, що надходять для змішування, при температурі 200С;
ІДИМ. – ентальпії димових газів при tнгаз=5000С дорівнює 714 (див дод. 3)
ІПОВ. – ентальпія повітря при температурі 5000С дорівнює 670 (див. дод.3)
Тоді.
Загальна кількість повітря, необхідна для горіння 1 кг. палива і розведення димових газів до заданої температури складе:
Загальний коефіцієнт надлишку повітря дорівнює:
Визначаємо волого утримання розведених димових газів по формулі:
VH2O, VN2, VO2 – об’єми окремих складових продуктів горіння при αЗАГ=2,28.
Розраховуємо об’єм складових продуктів горіння:
таким чином:
робимо побудову теоретичного процесу сушіння на діаграмі Рамзіна (рис. 1). Точка ДО характеризується параметрами ІГАЗ=2270кДж на 1 кг. сухих газів і dГАЗ=70г. на 1 кг. сухих газів, а точка А параметрами навколишнього повітря t0=100C і φ0=80%; (d0=10,6 г на 1 кг сухого повітря).
По відомих початкових параметрах сушильного агента (tнгаз=5000С, С dН=45,2г. на 1 кг. сухих газів) знаходимо точку В – початок теоретичного процесу сушіння. Ця точка характеризує параметри сушильного апарату агента (суміш продуктів горіння палива з повітрям), що надходить у сушильний барабан. Співвідношення між топковими газами (точка К) і повітрям (точки А) при змішуванні їх до заданих параметрів (точка В) визначається залежністю:
де n1 – кількість сухого повітря, необхідного для одержання суміші з температурою tнгаз=5000С.
сухого повітря на 1 кг. димових газів.
Побудова на І-d діаграмі процесу в барабанній сушарці.
Від точки В проводимо лінію ІНГАЗ =const до перетинання з ізотермою tкГАЗ=700С і визначаємо положення кінцевої точки процесу С0. Теоретичний процес сушіння на І – d діаграмі зобразиться лінією ВС0. Параметрами точки С на 1 кг. сухих газів є: постійна ентальпія ІНГАЗ=1010кДж і волого утримання d2=320г.
Витрати сухих газів по масі при теоретичному процесі сушіння
Побудова дійсного процесу в реальній сушарці зводиться до визначення напрямку лінії сушіння, для чого знаходимо питому кількість теплоти, віддана в навколишнє середовище поверхнею сушильного барабана і на нагрівання матеріалу Qм ,тобто
кДж/год.
Кількість тепла на нагрівання матеріалу складаєQм =1139250 кДж/год. Кількість тепла, загубленою сушаркою в навколишнє середовище, визначаємо по формулі
(1)
де α1 – коефіцієнт тепловіддачі від газів до внутрішньої поверхні сушильного барабана рівний 150
S1 – товщина стінки барабана, рівна 14мм;
S2 – товщина теплоізоляції барабана, рівна 40мм(діатомітова засипка);
λ1; λ2 – Відповідно теплопровідність сталевої стінки = і діатомітової засипки барабана: 0,208г/(м*0С).
λ1 – 58,2 Вт/(м*0С) λ2=0,20 Вт/(м*0С)
α2 – коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні теплоізоляції в навколишнє середовище, звичайно прийнятий 12 – 15 Вт/(м*0С).
SБ – площа бічної поверхні сушильного барабана.
(tсргаз -- tокрвоз) – різниця температур газів робочого простору барабану і навколишнього повітря, 0С(tокрвоз=250С);
де - середня температура матеріалу в барабані;
отже
Підставляючи числові значення в формулу (1), отримуємо:
Потім, сумуючи числові значення Qм і Qп, одержуємо:
кДж/год на 1 кг. Сухих газів.
Тому що частина теплоти губиться, то ентальпія Ікгаз наприкінці процесу буде менше ентальпії Інгаз газів на початку процесу сушіння тобто Інгаз>Ікгаз. Знаходимо розмір зменшення ентальпії димових газів:
на 1 кг. Сухих газів.кДж.
Відкладаємо на І-d діаграмі значення Іпот=100 кДж на 1кг сухих газів від точки Со вертикально униз і отримуємо точку D, що з’єднуємо з точкою В. Лінія ВD показує напрямок лінії дійсного процесу сушіння з урахуванням теплових утрат.
Лінія перетинання променя дійсного процесу сушіння з лінією tкгаз=700С дає точку С – кінця процесу сушіння. При заданій кінцевій температурі процесу tк=700С весь процес у дійсній сушарці висловиться лінією ВС. Отже, процес піде по більш крутій лінії, і кінцева точка переміститься по вертикалі униз від точки С до точки D на розмір, рівний утраті тепла, віднесеної до 1кг. Сухого газу, що проходить через сушарку. Притому ентальпія зменшується при постійному волого утриманні скільки втрати теплоти знижують температуру газів. Визначаємо на І-d діаграмі кінцеве волого утримання газів для точки С.
dк=290г на 1кг сухих газів. Дійсна витрата газів по масі на сушіння складе
кг. Сухих газів в 1ч.
Визначаємо кількість тепла на сушіння по формулі
Де Іп=830кДж на 1кг сухих газів – ентальпія суміші газів із повітрям без урахування ентальпії водяних парів продуктів горіння палива або на І-d діаграмі для точки В як для повітря при tпов=5000С і dо=10,6г на 1кг сухого повітря.
Тоді
Прийнявши К.К.Д. топки η=0,9 визначимо кількість тепла, що підводять в топку:
кДж/ч.
або теплова потужність топки
Витрата палива по масі складає
кг/ч.
8. Матеріальний і тепловий баланс сушильного барабана
При сталому процесі сушіння кількість вологи, що надходить у сушильний барабан із матеріалом і димовими топковими газами, повинно бути рівно кількості вологи, що залишається в матеріалі, і вологи, втраченої із димовими газами (баланс вологи) на 1год. Роботи сушарки (табл.1 і 2).
Малий розмір загубленого тепла в навколишнє середовище (2,4%) пояснюється застосуванням теплової ізоляції. Перевіримо конструктивні розміри сушильного барабана.
Знаходимо об’єм сушильного барабана:
де Кб – коефіцієнт, що враховує частку об’єму барабана, зайнятого насадками і гвинтовими направляючими (Кб=1,1...1,2);
Ф – тепловий потік, переданий від газів до матеріалу і що витрачається на випар вологи і нагрівання матеріалу:
Таблиця 1. Матеріальний баланс
|
Прибуткові статті |
Кількість кг/год % |
Видаткові статті |
Кількість кг/год % |
||
|
Вологого матеріалу по масі Gгаз |
34999 |
63 |
Висушеного матеріалу по масі Gсм |
28688 |
52.5 |
|
Сухих димових газів |
20016,3 |
36 |
Газів, що відходять з водяною парою |
25919 |
47.5 |
|
Водяних парів в газах: |
531 |
1 |
|||
|
Разом |
Разом |
54607 |
100 |
Де Qм – кількість теплоти, що витрачається на нагрівання матеріалу, який висушують:
Де См – питома теплоємність висушеного матеріалу при кінцевій вологості ω2=2% [кДж/(кг*С)];
[кДж/(кг*С)];
Тоді
кДж/год.
Таким чином, корисний тепловий потік на сушіння складе
Таблиця 2. Тепловий баланс сушильного барабану.
|
Статті |
Кількість теплоти |
||
|
Загальне кДж/год. |
На 1 кг. Випареної вологи. |
% |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Прибуткові |
|||
|
Від горіння палива: |
|||
|
17353490 |
3471 |
98,5 |
|
|
З атмосферним повітрям: |
|||
|
268595 |
54 |
1,5 |
|
|
Всього: |
17622085 |
3525 |
100 |
|
Видаткові |
|||
|
На нагрівання глини Qм: |
1920948 |
38,4 |
11,4 |
|
У навколишнє середовищеQп: |
155458 |
31 |
0,9 |
|
На випар і нагрівання вологого матеріалу: |
13025894 |
2650 |
78,8 |
|
З газами, що відходять, за винятком теплоти, вологою що випарувалася: |
|||
|
1441555 |
288 |
8,6 |
|
|
Іух по І-d діаграмі при tух =1000С. Загубленої в топці: |
|||
|
1735349 |
347 |
10,3 |
|
|
Всього: |
18279204 |
3355 |
100 |
Визначаємо середню логарифмічну різницю температур між газами і матеріалом у барабані у випадку прямо току по формулі:
;
де
Приймаємо об’ємний коефіцієнт тепловіддачі, віднесений до одиниці вільного об’єму барабана, незайнятого перегородками і лопастями αк=290 Вт/(м3*0С).
Об’єм барабана дорівнює:
Отже отримані раніше розміри сушильного барабана Dбар=2,4м і LБАР=16м лишаємо бо ці розміри відповідають нормам.
9. Розрахунок питомої кількості тепла, палива і К.К.Д. сушарки.
Визначаємо питому витрату сухих газів на 1 кг. випарюваної вологи:
питома кількість теплоти на 1 кг випарюваної вологи складе:
Питома витрата палива на 1 кг. випарюваної вологи складе:
Тепловий К.К.Д. барабанної сушарки дорівнює:
10. Розрахунок частоти обертання і потужності приводу сушильного барабану.
Частоту обертання барабану визначаємо по формулі:
де
а – коефіцієнт, що залежить від типу насадки і діаметра барабана. Для підйомно лопатевої насадки Dбар=2500мм, а=1,2. Приймаємо кут нахилу барабана α=30 (tgα=0,052).
Тоді
об/с≈2,2об/хв.
Що відповідає кутовій швидкості ω=0,23рад/с.
Потужність, необхідну на обертання барабана, визначаємо по формулі А.П. Ворошилова:
;
де
η – коефіцієнт потужності для барабана з лопатевою насадкою при 15% заповнення, рівний 0,053;
ρн – об’ємна насипна маса глини в барабані при середній вологості (ρн=1530кг/м3).
Отже
11. Аеродинамічний розрахунок, добір приладів для спалювання палива і вентиляційних пристроїв.
Добір пристроїв для горіння. Для спалення мазуту в топці сушильного барабану приймаємо мазутну форсунку низького тиску системи Оргєнергонефть, характеристика якої наведена нижче:
|
N – форсунки. |
6 |
|
Типорозмір. |
ОЄН – 350 |
|
Витрати по паливу |
350кг/год |
|
Діаметр вхідного повітряного патрубка. |
250мм |
|
Об’ємна витрата повітря, що впускається через форсунку |
2600м3/год |
|
Те ж, необхідного для спалення палива. |
4325м3 |
Первинне повітря (біля 60-70%) підводиться до патрубка кожуха форсунки, вторинний надходить у топку через фронтовий регістр за рахунок розрідження в топці і дії форсунки, що ежектує.
Амбразура форсунки, виконана у виді конуса у фронтовій стіні топки, служить для поліпшення запалювання і підвищення усталеності процесу горіння. Переважно все повітря, необхідний для горіння, подавати як первинний із швидкістю 50-80 м/с. Підігрівши його можливий до 300 С. Коефіцієнт надлишку повітря 1,2. Повітря надходить від вентилятора з тиском 25-100 Па. Тиск мазуту 0,05 - 0,15 МПа. Форсунки економічні. Устаткування прості. Для зменшення грузькості мазуту з метою кращого розпилювання і полегшення його перекачування необхідно попередньо підігріти в резервуарах ( до 70-100 С ). При тонкому розпилюванні щоб уникнути засмічення отворів форсунок варто установлювати фільтри для затримки механічних домішок.
Розрахунок форсунок звичайно передбачає визначення прохідних перетинів для повітря і вихідних перетинів для мазут}.
Швидкість протікання мазуту приймають 0,1-0,8 м/с. Для форсунок із масовою витратою до 500 кг/год. мазутопровід приймають діаметром 20-25 мм. Для форсунок низького тиску діаметр вихідного отвору мазутного сопла щоб уникнути засмічення приймають не менше 2,5 мм.
Форсунки повітряного розпилювання системи Оргєнергонефть виготовляють із підпірною шайбою і завихрювачем.
Добір вентилятора і димососів. Визначаємо об'ємну витрату повітря, необхідного для горіння мазуту:
Подача повітря вентилятором при температурі повітря t0=20°С (літні умови роботи):
Вентилятор підбирають у залежності від необхідних подач і утворюваного тиску, необхідного для подолання опорів повітряного тракту з метою нормальної роботи форсунки.
Приймаємо повний тиск, що розвивається вентилятором при щільності повітря ρв= 1,2 кг/м3: Рt = 2500 Па. Вибираємо відцентровий вентилятор високого тиску Ц8-18 N8, що має наступні характеристики: К.К.Д.=0,58 і кутова швидкість ω = 125 рад/с. Прийнявши К.К.Д. приводу для вентилятора сполученого з двигуном за допомогою еластичної муфти η=0,98 визначаємо потужність на валу електродвигуна:
Наступна потужність електродвигуна з урахуванням запасу дорівнює:
Nуст=K*Nдв=1,16,09=6,7кВт
де
К – коефіцієнт запасу потужності електродвигуна на пусковий момент, що приймають у залежності від потужності навалу Nдв, кВт. При Nдв=6,09 кВт К=1.1.
Електродвигуни вибирають переважно коротко замкнуті, асинхронні.
З метою зниження температури димових газів, а також інтенсивного перемішування їх з повітрям і охорони завантажувальної точки від швидкого перегорання повітря подають спеціальним вентилятором у підводний простір змішувальної камери. Визначаємо об’ємну витрату холодного повітря, необхідного для розведення димових газів у камері змішування:
З урахуванням температурної поправки
для подачі повітря на змішування достатньо установки вентилятора низького тиску до Рt=1000 Па. Підбираємо вентилятор N4: К.К.Д. ηв=0,64; ω=142рад/с; загальна маса 73.5 кг.
Вентилятор з’єднують з електродвигуном за допомогою муфти, що потребує відповідної частоти обертання його і двигуна. ККД приводу ηп=0,98. Потужність на валі електродвигуна дорівнює:
де
К – коефіцієнт запасу потужності на пусковий момент, рівний 1,15.
Приймаємо до установки електродвигун серії А02, потужність 3 кВт, ω=148,6рад/с, типу А02-32-4.
Визначаємо дійсний об’єм вологих газів, що відходять, при виході із сушильного барабана по формулі:
GСМ – витрати газів по масі, що виходять із сушильного барабану;
При tкгаз=700С щільність димових газів, що ідуть, складе:
по I-d діаграмі приtКГАЗ=700С і dК=290г на 1 кг сухих газів парціальний тиск водяної пари в газах, що відходять складе:
РП=31000Па
Тоді
Отже
Опір барабанної сушарки ΔРСУШ приймають 100-200Па при швидкості газу ν=1,7...2м/с і коефіцієнті заповнення β=15...20%. Найбільший опір руху газового потоку робить батарейний циклон для очищення від пилюки газів, що відходять. Підбираємо батарейний циклон з елементами діаметром D=150мм, коефіцієнт гідравлічного опору елементів ζ=90. Виходячи з техніко-економічних розумінь, а також із вимог надійності роботи батарейних циклонів приймаємо гідравлічний опір батарейного циклона зі співвідношенням (відношення перепаду тиску в циклоні до щільності газу):
ΔР/ρсм=550...750. приймаємо 600.
Пропускну спроможність через один елемент циклона запиленого газу визначаємо по формулі:
Необхідна кількість елементів циклона складе:
Приймаємо тип секції ПС-4-20, кількість елементів у секції n=12. Розташуємо їх в 4 ряди по ходу газу (3 елементів у кожному ряду).
Гідравлічний опір циклона складе:
Початкова запиленість газу, що надходить у батарейний циклон, допускається до 100р/м3 ККД батарейного циклона залежить від фракційного складу пилу й у середньому коливається фід 78 до 95%.
Швидкість газів на виході з барабана:
Швидкість газів у циліндричній частині циклонного елемента визначаємо по формулі:
Загальний аеродинамічний опір, що повинний перебороти димосос, складається з наступних опорів:
|
Газохід від топки до входу в сушильний барабан. |
100 Па |
|
Барабанної сушарки Вихідної газової камери від кінця |
200 Па |
|
Барабанна до вихідного патрубка циклона |
50 Па |
|
Батарейного циклона |
546 Па |
|
Повний опір барабанної сушарки складе |
ΔРс.у.=854 Па |
Звичайно гази відсмоктуються вентилятором середнього тиску, подачу якого розраховують з умов забезпечення швидкості газів по масі в перетині барабана 2-3 кг (із м2) з урахуванням підсосів по газовому тракті в розмірі 50-79%.
Подача димососу з урахуванням підсосів повітря в розмірі 50% складе:
VДИМ=VСМ*1,5=27498,42*1,5=41247,63м3/ч
При доборі димососу варто враховувати запас тиску приблизно до 40% до загальної суми аеродинамічних опорів /28/. Відповідно.
ΔРс.у.=854*1,4=1195,6 Па.
У якості димососу можна використовувати звичайний відцентровий вентилятор середнього тиску (бажано з охолодженням підшипників). Тому що характеристики для добору складені для нормальних умов при Т0=273+20=2930К, то
По цим даним (VДИМ=42729м3/год і ΔР0=1448 Па)підбираємо відцентровий вентилятор типу Ц9-57№8 ККД ηв =0,63,ωп=87рад/с. Виконання друге завод виготовлювач „Сантехдеталь”.
Потужність електродвигуна вентилятора:
де
ηп – ККД передаванні за допомогою еластичної муфти, рівний 0,98. Настановна потужність двигуна при коефіцієнті засипу потужності К=1,1 дорівнює:
Приймаємо до установки двигун серії А02-72-6 N=30кВт cosφ=0.9, ω=101,56 рад/с. Димосос і циклон необхідно ізолювати в тому випадку, якщо очікується охолодження газів у них нижче 70-750С.
Обертові барабанні сушарки звичайно працюють, під невеликим відємним тиском (50-250 Па), щоб запобігти в цех запалених шкідливих топкових газів. Занадто великий підсос повітря знизить температуру сушіння, тому прагніть за рахунок ущільнень (лабіринтових, радіальних і торцевих) знизити підсос повітря до мінімальної межі.
12. Розрахунок димаря.
Вибираємо цегельну трубу. Температуру газів в устя труби встановимо з умови зниження температури по висоті Δt=1,50С на 1м. Цегельної труби і 2-30С в металевих нефутірованих трубах:
Середня температура газів в трубі:
Середня щільність суміші газів ρСМГАЗ=0,658кг/м3, що оточує повітря:
Щільність газів при тиску 101.3 кПа і t=1000С складе ρ0=0,95кг/м3. знаходимо діаметр устя труби, приймаючи швидкість vзу=4м/с:
Приймаємо Dy=1.9м, тоді:
Діаметр основи труби:
DОСН=1,5*DУ=1,5*1,91=2,87м
Серійний діаметр:
Середня швидкість газів у трубі:
При штучній тязі висоту димаря вибирають з урахуванням санітарно-гігієнічних вимог і "Санітарних норм проектування промислових підприємств". Металеві труби виготовляють висотою не більш 30-40 м. При спалюванні сірчистих палив не варто застосовувати металеві труби внаслідок їхнього зносу від корозії за 3-4 року. Відповідно до санітарно-технічних норм, димар висотою 30 м допускають при добовій масовій витраті багатозольного палива до 5 т/год. При роботі на газі і мазуті висота димарів може бути зменшена, але вона повинна бути більше висоти будинків, розташованих поблизу сушильної або грубної установки. Якщо в радіусі 200 м від сушильної установки є будинки висотою більш 15 м, мінімальну висоту труби приймають рівної 45 м. Відповідно до вимог пожежної охорони мінімальну висоту димаря приймають не менше 16 м.
Цегельні труби виконують висотою 30-70 м і діаметром не менше 800 мм для сушильних і грубних установок середньої і великої продуктивності. Залізобетонні труби виконують висотою 80-150 м для теплових установок великої і надто великої міцності. Цегельні і залізобетонні труби є дорогими спорудженнями, тому одну трубу встановлюють на 2-4 агрегату. Швидкість газів на виході з труби вибирають у межах 12-20 м/с.
При коливанні витрати палива швидкість в устя труби не повинна перевищувати 2-6 м/с. При швидкості менше 2 м/с можливі порушення тяги труби від впливу вітру.
Приймаємо до установки цегельний димар висотою орієнтовно Н=30м. При природній тязі розраховуємо необхідну висоту димаря і її діаметр. Розрахункову швидкість газів при виході з труби вибирають за умови мінімальних її опорів, значно більш низкою, чим при штучній тязі, ( у межах 6-10 м/с і не менше 4 м/с щоб уникнути "задування" труби).
Додаток 3
Ентальпія повітря і продуктів горіння
природного газу при α=1,2 кДж/м3
Барабанна сушарка
1 – топка; 2 – колектор для вторинного повітря;
3 – живильник; 4 – бункер вологого матеріалу;
5 – розтопочна труба; 6 – барабанна сушарка;
7 – електродвигун; 8 – вентилятор; 9 – циклон;
10 – горілка; 11 – стрічковий транспортер;
12 – тічка для видаленого пилу
Прямотоковий барабан для сушіння
1 – камера для розвантажування; 2 – барабан; 3 – бандаж;
4 – башмак; 5 – венцова шестерня; 7 – кільцеве ущільнення;
8 – камера для змішування димових газів та повітря; 9 – опорні
ролики; 10 – підвенцова шестерня; 11 – редуктор; 12 – електро-
двигун; 13 – рама; 14 – контрольні ролики; 15 – прокольні лопас-
ті; 16 – топка.