Реферат: Расчет и проектирование барабанной сушилки для сушки аммофоса

Запишем уравнение внутреннего теплового баланса сушилки:

(11)

где Δ – разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере, с – теплоемкость влаги во влажном материале при температуре θ₁ , кДж/(кг*К); q_доп – удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру, кДж/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному варианту q_доп = 0; q_т – удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами, кДж/кг влаги; в рассматриваемом случае q_т = 0; q_м – удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом, кДж/кг влаги; q_м = G_k *c_м *(θ₂ – θ₁ )/W; c_м – теплоемкость высушенного материала, равная 1,25 кДж/(кг*К) [1]; θ₂ – температура высушенного материала на выходе из сушилки, °С. При испарении поверхностной влаги θ₂ принимают приблизительно равной температуре мокрого термометра t_м при соответствующих параметрах сушильного агента. Принимая в первом приближении процесс сушки адиабатическим, находим θ₂ по I– х диаграмме по начальным параметрам сушильного агента: θ₂ = 52,5 °С; q_п – удельные потери тепла в окружающую среду, кДж/кг влаги.

Прежде чем приступить к расчетам внутреннего теплового баланса, рассчитаем толщину тепловой изоляции и потери в окружающую среду.

Определим необходимую толщину слоя изоляции сушилки внутри которой температура t _ср . =, t _ср . = (264 + 70)/2 = 167 ^о С.

Изоляционный материал выбираем совелит, для которого коэффициент теплопроводности

, где t_t средняя температура изоляционного слоя

, где t – это температура теплоносителя, равная 250⁰ С.

Температура наружной поверхности изоляции не должна быть выше 30 °С (по санитарным нормам).

Примем температуру окружающего воздуха t= 15°C и определим суммарный коэффициент теплоотдачи в окружающую среду лучеиспусканием и конвекцией по уравнению:

Удельный тепловой поток

Принимая приближенно, что все термическое сопротивление сосредоточено в слое изоляции можно написать:

Толщина слоя изоляции

167- (-8,61)] = 0,111 м.

Принимаем δ = 120 мм.

Так как наш сушильный барабан имеет изоляцию большой толщины, то принимаем, что потери в окружающую среду практически не совершаются, а присутствуют только удельные потери тепла в окружающую среду на 1 кг испаренной влаги, q_п = 22,6 кДж/кг, что соответствует примерно 1% тепла затрачиваемого на испарение 1 кг воды.

Подставив соответствующие значения, получим:

кДж/кг влаги

Запишем уравнение рабочей линии сушки:

(12)

Для построения рабочей линии сушки на диаграмме I– х необходимо знать координаты (х и I) минимум двух точек. Координаты одной точки известны:

х₁ = 0,0155, I= 309. Для нахождения координат второй точки зададимся произвольным значением х и определим соответствующее значение I. Пусть х = 0,1 кг влаги/кг сухого воздуха. Тогда:

I = 309 – 200*(0,1 – 0,0155) = 292 кДж/кг сухого воздуха.

Через две точки на диаграмме I– х с координатами х₁ , I₁ и х, I проводим линию сушки до пересечения с заданным конечным параметром t₂ = 80 °С. В точке пересечения линии сушки с изотермой t₂ находим параметры отработанного сушильного агента: x₂ = 0,0817 кг/кг.

Расход сухого газа:

(13)

кг/c

Расход сухого воздуха:

(14)

кг/c