Реферат: Расчет и проектирование барабанной сушилки для сушки аммофоса

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

19,4] = 0,0959 м.

Принимаем δ = 100 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.

Разность между удельными приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере определим по формуле (11) с учетом θ₂ = 55 °С

Подставив соответствующие значения, получим:

кДж/кг влаги

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

х₁ = 0,021, I= 326. 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 = 326 – 218,3*(0,1 – 0,021) = 308,7 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 = 0,0867 кг/кг.

Расход сухого газа:

кг/c

Расход сухого воздуха:

кг/c

Расход тепла на сушку:

кВт

Расход топлива на сушку:

кг/c. В соответствии с тем, что топлива на сушку в зимнее время требуется больше, дальнейшие вычисления будем вести, пользуясь расчетными данными из пунктов 1.1.1. и 1.1.2.

1.3. Определение основных размеров сушильного барабана.

Основные размеры барабана выбирают по нормативам и каталогам-справочникам [2, 3] в соответствии с объемом сушильного пространства. Объем сушильного пространства V складывается из объема V_п , необходимого для прогрева влажного материала до температуры, при которой начинается интенсивное испарение влаги (до температуры мокрого термометра сушильного агента), и объема V_с , требуемого для проведения процесса испарения влаги, т. е. V = V_с + V_п . Объем сушильного пространства барабана может быть вычислен по модифицированному уравнению массопередачи [4, 5]:

(16)

где – средняя движущая сила массопередачи, кг влаги/м³ ; К_ν – объемный коэффициент массопередачи, 1/с.

При сушке кристаллических материалов происходит удаление поверхностной влаги, т. е. процесс протекает в первом периоде сушки, когда скорость процесса определяется только внешним диффузионным сопротивлением. При параллельном движении материала и сушильного агента температура влажного материала равна температуре мокрого термометра. В этом случае коэффициент массопередачи численно равен коэффициенту массоотдачи К_ν = β_ν .

Для барабанной сушилки коэффициент массоотдачи β_ν может быть вычислен по эмпирическому уравнению [5]:

(17)