Курсовая работа: Розрахунок барабанної сушарки для сушіння сульфату амонію топочними газами
Кількість вологи, що залишається у висушеній солі становить [2]:
Wост= 2600 – 2594,8 = 5.2 кг/год = 0.001кг/с
3.2 Тепловий розрахунок сушарки
3.2.1 Визначення параметрів топочних газів
Як паливо використовується сухий природний газ наступного складу: CH4 – 92.0 (% об.);C2H6 - 0,5; H2 – 5,0; CO – 1,0;N2 – 1,5.
Для спалювання 1 кг цього газу необхідно L0 кг сухого повітря. Розрахунок L0 за наступною формулою:
(3.4)
де СО, Н2, СmHn – об’ємні долі компонентів, що горять.
Звідси:
кг/кг
Виходячи з теплових ефектів реакцій згоряння компонентів палива:
H2 + 0.5 O2 → H2O + 10810 кДж/м3
CO + 0.5 O2 → CO2 + 12680 кДж/м3
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + 35741 кДж/м3
C2H6 + 3.5 O2 → 2CO2 + 3H2O + 63797 кДж/м3
Розрахуємо кількість тепла, що утвориться при згорянні 1 м3 газу:
(3.5)
де ω - об’ємна доля компоненту, %; q – питома теплота згоряння компоненту, кДж/м3.
Отримуємо:
кДж/м3
Щільність паливного газу визначимо за формулою:
(3.6)
де Мі – мольна маса компоненту, tп – температура палива, υ0 – мольний об’єм газу.
Підставивши у формулу значення отримаємо:
кг/м3
Кількість тепла, що виділяється при спалюванні 1 кг газу:
кДж/кг
Маса газів, що подається до барабану у розрахунку на 1 кг палива, що горить визначається загальним коефіцієнтом надлишку повітря α, необхідного для горіння палива та розбавлення топочних газів до температури 130°С. Значення α знаходять з рівнянь теплового та матеріального балансів:
(3.7)
де η – ККД топки (дорівнює 0,95); сп – теплоємність палива при 20°С, (дорівнює 1,34 кДж/(кг* К)); І0 – ентальпія свіжого повітря, кДж/кг; іс.г. – ентальпія сухих газів, кДж/кг; х0 – вологовміст свіжого повітря, кг/кг; іп=r0+спtвп, r0 – теплота випаровування води при 0°С, 2500 кДж/кг; сп – середня теплоємність водяної пари, 1,97 кДж/(кг* К); температура пари на вході у барабан tвп=130°С.
Для розв’язання цього рівняння необхідно розрахувати кількість вологи, що утвориться при згорянні газу. Перерахуємо об’ємні долі компонентів у масові: