Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Расчет распылительной сушилки




Материальный баланс сушильной установки выражают уравнением:

M1 * S1 = (M1 - W) * S2 = M 2 * S2, (15.1)

где M1 - масса исходного продукта, кг; S1 - массовая доля сухих веществ в исходном продукте, %; W - масса испаренной влаги, кг; M2 - масса готового продукта, кг; S2 - массовая доля сухих веществ в готовом продукте, %.

Используя уравнение (1) данные о производительности сушилки по исходному продукту, можно определить производительность сушилки по готовому продукту или по испаренной влаге:

M2 = M1* S1 / S2, (15.2)
W = (M1* S2 - M1* S1) / S2. (15.3)

Объем сушильной камеры определяют по формуле:

V = W / A, м3, (15.4)

где А - напряжение единицы объема сушилки по испаренной влаге, кг / (м3 * ч). Напряжение объема сушилки по испаренной влаге зависит от температуры горячего воздуха:

t.100; 120; 130; 140; 150; 200;

A. 2; 2,4; 2,8; 3,2; 3,6; 5,0;

Внутренний диаметр сушильной камеры определяют по формуле:

, м (15.5)

Соотношение высоты камеры и её диаметра принимают для форсуночных распылительных сушилок - 2,5: 1,0; для сушилок с дисковым распылением - 1,2: 1,0. Тогда высоту камеры определяем по формуле:

Н = к * D, м (15.6)

где к - коэффициент соотношения между высотой и диаметром.

Количество сухого воздуха, поступающего в башню, определяем по формуле:

Lc = 1000 * W / (d 2 - d1), (15.7)

где Lc - масса сухого воздуха, поступающего в башню, кг / ч; d1 - удельное влагосодержание исходного воздуха, г влаги / кг сухого воздуха; d2 - удельное влагосодержание отработанного воздуха, г влаги / кг сухого воздуха.

Удельное влагосодержание как исходного, так и отработанного воздуха определяют по I - D диаграмме. Исходными данными для определения удельного влагосодержания являются: температуры сухого и влажного термометра исходного воздуха, температуры воздуха, входящего в камеру и выходящего из камеры. При проведении расчетов можно принять температуру исходного воздуха по сухому термометру 15 0С, по влажному - 10 0С. Температуры воздуха на входе в сушильную камеру и на выходе из неё принимают с учетом типа сушилки и высушиваемого материала.

Объемный расход воздуха, поступающего в башню, определяем по формуле:

Lo = Lc * vo, (15.8)

где vo - удельный объем влажного воздуха, отнесенный к 1 кг сухого воздуха. Объем и масса воздуха связаны следующим уравнением:

, (15.9)

где Т - температура воздуха в 0К; р0 - барометрическое давление воздуха, мм рт ст.; d - влагосодержание воздуха, г влаги / кг сухого воздуха.

Количество тепла, затраченного на нагрев воздуха или сушку, определяют по формуле:

Q = Lc * (i1 - i0), (15.10)

где i0 - удельное теплосодержание воздуха до поступления в калорифер, кДж / кг; i1 - удельное теплосодержание воздуха при выходе из калорифера, кДж / кг.

При нагревании воздуха в калориферах расход пара можно определить по формуле:

, (15.11)

где i - удельное теплосодержание пара, Дж / кг; tконд - температура конденсата, 0С (можно принять на 10-15 0С ниже температуры греющего пара); сконд - удельная теплоемкость конденсата, Дж / (кг * 0С); - к.п.д. калорифера (принять 0,9...0,97).

Индивидуальные задания приведены в таблице 15.1.

Пример выполнения задания

Рассчитать и подобрать распылительную сушилку производительностью 1000 кг / ч суспензии с массовой долей сухих веществ 35 %. Температура воздуха на входе в сушилку 185 0С, отработанного воздуха на выходе из сушильной камеры 85 0С. Температура воздуха перед нагревом по сухому термометру - 15 0С, по мокрому термометру - 10 0С.

Исходные данные для расчета:

Производительность сушилки по исходному продукту - 1000 кг / ч;

Массовая доля сухих веществ в исходном продукте - 35 %;

Массовая доля веществ в готовом продукте - 94 %;

Температура воздуха на входе в сушильную камеру - 185 0С;

Температура воздуха на выходе из сушильной камеры -85 0С;

Температура воздуха перед нагреванием:

- по сухому термометру -15 0С;

- по мокрому - 10 0С.

Из уравнения материального баланса (15.1) определяем производительность сушилки по испаренной влаге по формуле (15.2) и готовому продукту по формуле (15.3):

Мпр = 1000 · 35 / 94 = 372,3 кг / ч

W = (1000 · 94 - 1000 · 35) / 94 = 627,6 кг / ч

Объем сушильной камеры определяем по формуле (15.4):

V = 627,6 / 4,6 = 136,4 м 3.

Диаметр сушильной камеры определяем по формуле (15.5):

D = 1,05 * = 5,4 м

Высоту камеры сушки определяем по формуле (15.6):

Н = 1,2 * 5,4 = 6,5 м.

Количество сухого воздуха, поступающего в башню, определяем по формуле (15.7):

Lc = 1000 * 627,6 / (46,5 - 6,5) = 15690 кг сухого воздуха / ч.

Объемный расход воздуха, поступающего в башню, определяем по формуле (15.8), предварительно определив удельный объем влажного воздуха по формуле (15.9):

1,184 м 3 / кг сухого воздуха

Lo = 15690 * 1,184 = 18577 м 3 / ч

Количество тепла, затраченное на нагрев воздуха или на сушку, определяем по формуле (15.10):

Q = 15690 * (185 - 28) = 2463330 кДж / ч

Расход пара на нагрев воздуха в калориферах определяем по формуле (15.11):

D = 2463330 / (0,9 · (2790 - 4,385 · 170) = 1338,7 кг / ч

Удельный расход пара на 1 кг испаренной влаги в час:

Dуд = 1338,7 / 627,6 = 2,1 кг / кг

 


Таблица 15.1 - Индивидуальные задания по распылительным сушилкам

 

Производитель Характеристика процесса сушки
Вар. ность сушилки по среде, кг / с м.д. СВ нач., % м.д. СВ кон., % тем-ра сред. 0С т-ра на вых.,0С т-ра на входе 0С
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             
             

 

Контрольные вопросы

1. Виды и классификация промышленных установок для сушки биологических объектов.

2. Перечислите основные требования к сушильным установкам?

3. Перечислите преимущества и недостатки распылительных сушилок?

5. Характеристика объекта сушки для распылительных сушилок.

6. С какой целью и как осуществляется очистка воздуха перед его нагреванием и использованием для сушки?

7. Каковы способы экономии тепла при сушке?

8. В чем сущность расчета и подбора сушильных установок?

 


Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...