Курсовая работа: Розрахунок барабанної сушарки для сушіння сульфату амонію топочними газами

У петльових сушарках (рисунок 2.5) виробляється сушка пастоподібних матеріалів в рухомому тонкому шарі. Матеріал за допомогою живильника 1 подається на нескінченну сітчасту стрічку 2, вдавлюється в її осередки, проходячи через валяння, що обігріваються парою, 3, після чого поступає на сушку в камеру сушарки, де рухома сітка утворює ряд петель. Висушений матеріал скидається за допомогою молотків 4, вдаряючих по сітці, і падає в розвантажувальний шнек 5. Циркуляція повітря виробляється вентиляторами 6, розташованими по обох сторонах камери. У сушарці є декілька зон. Вона працює з проміжним підігрівом повітря у воздухоподогревателях, розташованих в камері, і частковим поверненням повітря в зони.

1 - живильник; 2 - нескінченна сітчаста стрічка; 3 - валок; 4 - молоток; 5 - розвантажувальний шнек; 6 - вентилятори

Рисунок 2.5 - Петльова сушарка

У петлевих сушарках досягається інтенсивна сушка з наступних причин: 1) поверхня випаровування вологи значна, оскільки сітка з висушуваним матеріалом рівномірно омивається повітрям з двох сторін; 2) сушка відбувається в порівняно тонкому шарі; 3) матеріал додатково підігрівається стінками металевої сітки; 4) у міру усадки і розтріскування матеріалу в осередках сітки створюються додаткові поверхні випаровування.

2.4 Сушарка з киплячим шаром

У сушарках з киплячим шаром звичайно сушать продукти з розмірами зерен від 0,1 до 5,0 мм. Ці апарати відрізняються високою надійністю, скороченням часу сушки за рахунок посиленого перемішування матеріалу в сушильній камері.

Такі сушарки використовують для сушки сульфату амонія, хлористого калія, вініфлекса і цілого ряду сипких і навіть пастоподібних матеріалів. Сушарки прості по конструкції (рисунок 2.6). Матеріал через бункер 4 подається на похилі грати 1, яка може одержувати коливання від вібратора 5. На сітці відбувається псевдозрідження матеріалу повітрям, що поступає знизу. Відпрацьоване повітря проходить дві паралельні щілини у верхній частині камери і відводиться через патрубок 3, а матеріал вивантажується через патрубок 2 і частково через патрубок 6. У промисловості використовують сушарки з декількома камерами [2].

Рисунок 2.6 – Сушарка киплячого шару

2.5 Барабанна сушарка та опис технологічної схеми

Вона є зварним циліндром – барабаном, на зовнішній поверхні якого укріплені бандажні опори, кільцями жорсткості і приводним зубчатим вінцем; Вісь барабана може бути нахилена до горизонту на 4° - 6°

Барабанні атмосферні сушарки безперервної дії призначені для сушки сипких матеріалів топочнимі газами або нагрітим повітрям.

Усередині барабана встановлюють насадки, конструкція яких залежить від властивостей висушуваного матеріалу. З боку завантажувальної камери багатозамочна гвинтова насадка, з числом спіральних лопатей від шести до шістнадцяти залежно від діаметру барабана. При сушці матеріалу з великою адгезією до поверхні на початковій ділянці останнього закріплюють ланцюги, за допомогою яких руйнують камки і очищають стінки барабана. Для цієї ж мети можуть застосовувати ударні пристосування, розташовані із зовнішньої сторони барабана.

У сушарках діаметром 1000 – 1600 мм для матеріалу з хорошою сипучістю і середнім розміром частинок до 8 мм встановлюють секторну насадку. У тих же сушарках, для матеріалів, що володіють підвищеною адгезією або сипких матеріалів з середнім розміром частинок більше 8 мм встановлюють підйомний – лопатеві пристрої. У сушарках діаметром 1000 – 3500 мм для матеріалів схильних до налипання, але поновлюючих сипкі властивості в процесі сушки спочатку встановлюють підйомний – лопатеві перевалочні пристрої, а потім секторні насадки.

Основний матеріал для виготовлення барабанів сушарок, завантажувальних і розвантажувальних камер – вуглецеві стали. У технічно обгрунтованих випадках додаткове виготовлення барабанів, розвантажувальних і розвантажувальних камер частково або повністю з жаростійких сталей спеціальних марок.

Барабанні вакуумні сушарки працюють, як правило, періодично і їх застосовують для сушки теплочутливих матеріалів від води і органічних розчинників, а також для сушки токсичних матеріалів. Залежно від властивостей матеріалу і вимог до готової продукції застосовують сушарки середнього або глибокого вакууму. Вакуумні барабанні сушарки застосовують в основному у виробництві полімерних матеріалів.

Принципова схема барабанної сушарки представлена на схемі

Вологий матеріал з бункера 1 за допомогою живильника 2 потрапляє в сушильний барабан 3, що обертається. Паралельно матеріалу в сушарку подається сушильний агент, що утворюється при згоранні палива в топці 4 і змішення газів в камері змішувача 5. Повітря в топку і камеру змішувача подається вентиляторами 6,7. Висушений матеріал з протилежного кінця сушильного барабана 8, а з нього на транспортуючий пристрій 9.

Відпрацьований сушильний агент перед викидом в атмосферу очищається від пилу в циклоні 10. При необхідності виробляється додаткове, мокре пиловловлювання у скрубері 11.

Транспортування сушильного агента через сушильну камеру здійснюється за допомогою вентилятора 12. При цьому установка знаходиться під розрідженням 50 – 250 Па, що виключає витік сушильного агента через нещільність установки.

Барабан приводиться в обертання електродвигуном через зубчату передачу 13.

3 РОЗРАХУНОК ОСНОВНОГО ОБЛАДНАННЯ

3.1 Матеріальний розрахунок

Продуктивність сушарки складає 2600 кг/год сульфату амонію вологістю 0,2%. З них сухої солі:

(3.1)

де Gk – продуктивність сушарки, кг/год;

ωк – кінцева вологість отриманого сульфату амонію, %.

Звідси

Виходячи з вихідної вологості сульфату амонію 4%, встановлюємо кількість вологи, що видалена з матеріалу по рівнянню:

(3.2)

де Gп - кількість солі , що виходить з сушарки;

ωп, ωк - відповідно початкова і кінцева вологість сульфату амонію, %.

Тоді

Таким чином, кількість матеріалу що подається до сушарки становить:

Gп =Gк+W(3.3)