Расчёт и проектирование барабанной сушильной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский Государственный Технологический Университет Растительных Полимеров

Кафедра промышленной энергетики

Курсовая работа

На тему: «Расчёт и проектирование барабанной сушильной установки»

Выполнил: студент 443 группы Попов К.А.

Проверил: к.т.н. доцент Лакомкин В.Ю.

Санкт-Петербург, 2013

Исходные данные

1. Сушимый материал: уголь бурый (Подмосковный).

2. Средняя плотность материала: с_м = 800 кг/м³.

3. Теплоемкость сухого материала: С_м = 1,13 кДж/кгєС.

4. Состав - доля фракции: d_0,5 = 2 мм; d_0,3 = 2 мм; d_0,2 = 1 мм.

5. Влажность: W₀ = 47%; Wк=40%; W₂ = 38%.

6. Производительность по готовой продукции: G₂ = 1,6 т/ч.

7. Дымовые газы: t₁ = 500єС; t₂ = 160єС.

8. Воздух: t₀ = 20єС; d₀ = 8 г/кг.

9. Топливо: уголь (Подмосковный).

10. Схема получения сушильного агента: Б.

11. Коэффициент избытка воздуха топки: б_т = 1,1.

Содержание

Исходные данные

1. Материальный баланс сушильной установки

2. Состав и теплота сгорания топлива

3. Определение основных параметров топочных газов

4. Определение основных параметров сушильного агента в процессе сушки материала (по Id-диаграмме)

5. Расход топочных газов, присадочного воздуха, сушильного агента и топлива

6. Выбор скорости газов, определение кинетических коэффициентов и объема барабана

7. Расчет угла наклона и проверка работоспособности барабана по уносу частиц

8. Расчет гидравлического сопротивления сушильной установки и расхода электроэнергии

Список литературы

1. Материальный баланс сушильной установки

Начальное, критическое и конечное влагосодержания сушимого материала:

Производительность сушильной установки по абсолютно сухой массе:

Расход влажного материала:

Количество испаряемой влаги:

2. Состав и теплота сгорания топлива

Состав твердого топлива на рабочую массу:

Пересчёт элементарного состава топлива на конечную влажность, при которой топливо выходит из сушилки:

Низшая теплота сгорания:

Пересчет теплоты сгорания твердого топлива:

Высшая теплота сгорания твердого топлива:

3. Определение основных параметров топочных газов

Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сгорания твердого топлива:

Масса сухих продуктов сгорания твердого топлива:

Масса водяных паров в составе продуктов сгорания для твердого топлива:

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:

Теплоемкость твердого топлива:

Энтальпия наружного воздуха:

Влагосодержание продуктов сгорания на выходе из топки:

Коэффициент избытка воздуха, дополнительно подаваемого в камеру смешения:

Энтальпия смеси продуктов сгорания и присадочного воздуха на выходе из камеры смешения:

Кратность смешения продуктов сгорания и присадочного воздуха:

Влагосодержание смеси продуктов сгорания и присадочного воздуха на выходе из камеры смешения:

сушильный сгорание топочный газ

4. Определение основных параметров сушильного агента в процессе сушки материала (по Id-диаграмме)

Рис.1

Температура материала на выходе из сушилки:

Удельный расход теплоты на нагрев материала:

Удельный расход теплоты на нагрев материала:

Потери теплоты в окружающую среду:

Термовлажностное отношение или угловой коэффициент процесса:

Энтальпия сушильного агента на выходе из сушильной установки:

Влагосодержание сушильного агента на выходе из сушильной установки:

5. Расход топочных газов, присадочного воздуха, сушильного агента и топлива

Расход сушильного агента:

Расход присадочного воздуха:

Расход топочных газов:

Часовой расход топлива:

Объем топочной камеры для получения сушильного агента:

6. Выбор скорости газов, определение кинетических коэффициентов и объема барабана

Снижение энтальпии сушильного агента в период прогрева с учетом потерь в окружающую среду:

Энтальпия сушильного агента в конце периода прогрева:

Температура сушильного агента в конце периода прогрева:

Количество теплоты, отданное сушильным агентом в период прогрева:

Температурный напор на участке прогрева:

Средние значения физических параметров сушильного агента:

Среднее значение влагосодержания и платности сушимого материла:

Парциальное давление водяных паров в газе на входе и выходе из сушки:

Рис.2

Среднее значение парциального давления водяных паров:

Потенциал массообмена, выраженный через парциальное давление пара:

Потенциал массообмена, выраженный через концентрацию пара:

Объемный коэффициент теплоотдачи для сушильного барабана:

Объемный коэффициент массообмена:

Объем сушильного барабана, необходимый для прогрева материала:

Объем сушильного барабана, необходимый для испарения влаги:

Общий объем сушильного барабана:

Напряжение рабочего объема сушильного барабана:

Выбираем ближайший по объему стандартный барабан и находим его основные характеристики - длину L_Б = 10 м и диаметр D_Б = 1,2 м по ГОСТ 27134-86.

Площадь живого сечения барабана для прохода сушильного агента:

Действительная скорость газов в барабане:

7. Расчет угла наклона и проверка работоспособности барабана по уносу частиц

Средняя продолжительность пребывания материала в сушилке:

Угол наклона барабана:

Скорость уноса, равная скорости витания частиц:

Критерий Архимеда:

8. Расчет гидравлического сопротивления сушильной установки и расхода электроэнергии

Потери напора при трении сушильного агента о стенки газоходов:

Потери напора в местных сопротивлениях (сужениях, поворотах):

Расчетный диаметр циклона:

Выбираем циклон серии ЦН с диаметром Dц = 300 мм.

Гидравлическое сопротивление циклона:

Полное гидравлическое сопротивление сушильной установки:

По найденному полному сопротивлению и расходу сушильного агента производится выбор тягодутьевого оборудования:

Выбирается вентилятор ВР-80-70 2,5ДУ-2-01/03 со следующими характеристиками:

- тип электродвигателя: АИР63В2.

- частота: n = 2850 об/мин.

- мощность: N_у = 0,55 кВт.

- масса: 30кг.

Мощность тягодутьевой установки:

Расход электроэнергии на вращение барабана:

Список литературы

1. Расчет и проектирование пневматической сушильной установки: Методические указания для выполнения курсового проектирования. / Сост. В.Ю.Лакомкин, Л.В.Зысин; СПб. СПбГТУРП, 1994.

Размещено на Allbest.ru