Реферат: Расчет и проектирование барабанной сушилки для сушки аммофоса

Уравнение (17) справедливо для значений ωр_ср = 0,6 – 1,8 кг/(м₂ *с), n = 1,5 –5,0 об/мин, β = 10 – 25%.

Рабочая скорость сушильного агента в барабане зависит от дисперсности и плотности высушиваемого материала. Для выбора рабочих скоростей (ω, м/с) при сушке монодисперсных материалов можно руководствоваться данными, приведенными в таблице 1.

Для полидисперсных материалов с частицами размером от 0,2 до 5 мм и насыпной плотностью ρ_м = 800 – 1200 кг/м³ обычно принимают скорость газов в интервале 2 – 5 м/с. В данном случае размер частиц высушиваемого материала от 1 до 4 мм, насыпная плотность 1100 кг/м3 [1]. Принимаем скорость газов в барабане ω = 2,2 м/с. Плотность сушильного агента при средней температуре в барабане t_ср = (250 + 80)/2 = 165 ⁰ С практически соответствует плотности воздуха при этой температуре:

кг/м³

При этом ωρ_ср = 2,2*0,807= 1,775 кг/(м² *с), что не нарушает справедливости уравнения (17).

Частота вращения барабана обычно не превышает 5 – 8 об/мин; принимаем n = 5 об/мин.

Оптимальное заполнение барабана высушиваемым материалом β для разных конструкций перевалочных устройств различно. Наиболее распространенные перевалочные устройства показаны на рисунке. 1. Для рассматриваемой конструкции сушильного барабана β = 14 %.

Рисунок 1. типы перевалочных устройств, применяемых в барабанных сушилках, и степень заполнения барабана β:

1 – подъемно-лопастного, β = 12%; 2 – то же, β = 14%; 3 – распределительные, β = 20,6%; 4 – распределительные с закрытыми ячейками, β = 27,5%.

Процесс сушки осуществляется при атмосферном давлении, т. е. при Р_о =10⁵ Па. Парциальное давление водяных паров в сушильном барабане определим как среднеарифметическую величину между парциальными давлениями на входе газа в сушилку и на выходе из нее.

Парциальное давление водяных паров в газе определим по уравнению:

кг/м³ (18)

Таблица 1. К выбору рабочей скорости газов в сушильном барабане ω

Тогда на входе в сушилку:

Па

На выходе из сушилки:

Па

Отсюда Па

Таким образом, объемный коэффициент массоотдачи равен:

с^-1

Движущую силу массопередачи определим по уравнению:

(19)

где – движущая сила в начале процесса сушки, кг/м³ ; – движущая сила в конце процесса сушки, кг/м³ ; – равновесное содержание влаги на входе в сушилку и на выходе из нее, кг/м³ .

Средняя движущая сила ΔР_ср , выраженная через единицы давления (Па), равна:

(20)

Для прямоточного движения сушильного агента и высушиваемого материала имеем: – движущая сила в начале процесса сушки, Па; – движущая сила в конце процесса сушки, Па; — давление насыщенных паров над влажным материалом в начале и в конце процесса сушки, Па.

Значения и определяют по температуре мокрого термометра сушильного агента в начале (t_м1 ) и в конце (t_м2 ) процесса сушки. По диаграмме I-х найдем: t_м1 = 52,5°С, t_м2 = 51 °С; при этом = 13949,85 Па, = 12956,76 Па [1]. Тогда

Па

Выразим движущую силу в кг/м³ по уравнению (19)