Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Апреля 2013 в 22:06, курсовая работа
Сушка - это теплофизический и технологический процесс удаления избыточной влаги из влажных материалов. Процесс сушки называют теплофизическим, потому что избыточная влага удаляется из материалов благодаря физическим процессам испарению или сублимации (кипение недопустимо, так как может привести к разрушению материала), в процессе которых между материалом и окружающей средой происходит обмен теплом и массой так называемый тепломассообмен. Этот процесс является и технологическим, так как при сушке меняются структурно-механические и технологические свойства материалов.
Глава 1 Введение…………………………………………………………..……….................................……………4
1.1 Объект сушки..............................................................................................................................4
1.2 Способы сушки.............................................................................................................................4
Глава 2 Теоретические основы процесса………………….............…………………………………….7
2.1 Особенности процесса сушки...............................................................................................7
Глава 3 Расчёт сушильной установки и выбор вспомогательного оборудования..........................................................................................................................................................10
3.1 Материальный баланс сушилки...........................................................................................10
3.2 Энергетический баланс.........................................................................................................10
3.3 Выбор габаритных размеров сушки.................................................................................11
3.4 Время сушки................................................................................................................................12
3.5 Выбор калорифера....................................................................................................................12
Глава 4 Описание аппарата, принципа его действия,
конструкции, пуска и эксплуатации………………………………………...........................…………..15
4.1 Принцип действия....................................................................................................................15
4.2 Барабанная сушилка................................................................................................................16
Глава 5 Охрана труда и техника безопасности при работе аппарата. Природоохранительные мероприятия…….......................................................................................….18
Глава 6 Список используемой литературы..........................................................................21
Спецификация………………………………………………….......
Глава 3. Расчет сушильной установки и выбор вспомогательного оборудования
Расчёт
сушилок начинается с составления
материального баланса процесса
Из
уравнения материального
3.2 Энергетический баланс
Расчёт тепловой нагрузки сушильной установки, а также расхода теплоносителя может быть проведён аналитически, либо графически, путём построения в I - x диаграмме.
Строим теоретический процесс сушки в I - x диаграмме. По параметрам воздуха, соответствующим июню месяцу в г.Минске (t0=-6,7oC, 0=61%), находим точку А, характеризующую состояние воздуха до калорифера. Затем строим процесс нагрева воздуха в калорифере при x0=const, до заданной температуры сушки t1=120о. Получаем точку В, характеризующую состояние воздуха после калорифера, перед сушилкой.
Параметры
отработанного воздуха
Для построения процесса сушки определяем: x0, x2, J0, J2, t2.
x0= x1=0,0022 кг/кг;
x2=0,035 кг/кг;
t2=38oC;
J0=0 ккал/кг
J2=31 ккал/кг
На основании этих параметров рассчитывают:
Удельный расход воздуха, кгвозд/кгисп.влаги
Общий расход сухого воздуха, кг/ч
Удельный расход тепла, Дж/кг
Необходимо перевести ккал/кг в кДж/кг, для этого умножаем полученный ответ на 4,19; т.к. 1 ккал=1 кДж 4,19
Расход тепла, Вт
3.3 Выбор габаритных размеров сушилки
Для выбора габаритных размеров сушилки, необходимо задаться величиной напряжения сушильного барабана по влаге А кг/м3 ч и диаметром барабана.
Значение А выбираем из таблицы 1.1
Название продукта |
Продукт, % |
|
Насадка | |||
w1 |
w2 |
tн, oC |
tк, oC | |||
Соль поваренная |
4-6 |
0,2 |
200 |
40 |
6,8 |
лопастная |
Рожь |
20 |
12 |
120 |
50 |
20-30 |
распределительная |
Пшеница |
20 |
14 |
150-200 |
50-80 |
20-30 |
распределительная |
Сахарный песок |
3 |
0,03 |
90-100 |
40-50 |
8-10 |
распределительная |
Свекловичный жом |
80 |
12 |
400 |
100 |
100 |
распределительная |
Мезга кукурузная |
68 |
12 |
300 |
100 |
40-50 |
распределительная |
Исходя из таблицы, принимаем значение А равное 20
Находим объём сушильного барабана, м3
Принимаем диаметр барабана D=1000мм
Находим длину барабана, м
Принимаем длину барабана, равную 2,5 м
Находим время сушки, мин.
3.4 Время сушки можно рассчитать двумя способами:
1) .
2)
где
Выбираем 1 способ.
Коэффициент заполнения барабана для распределительной насадки b=0,15-0,25 принимаем его равным 0,15.
Средняя насыпная масса пшеницы r=700кг/м3
Находим число оборотов барабана, об/мин
При прямотоке коэффициент к=0,2-0,7; при противотоке к=0,5-2,0
Т.к процесс сушки проходит при прямотоке принимаем к=0,5
При
использовании
В данном случае используется подъёмнолопастная насадка, значение m принимаем равное 0.6
Угол наклона барабана a=0.5-5o, мы выбираем угол, равный 3о;
об/мин
Т.к. число оборотов должно быть от 1 до 8, принимаем n=2
3.5 Выбор калорифера
Принимаем массовую скорость воздуха равную wg=3.61кгс/м2×сек
Находим коэффициент теплопередачи от пара к воздуху
Коэффициенты b и n выбираем из таблицы 1.3.
таблица 1.2.
|
Модель калорифера |
Опытные коэффициенты |
Расчётные коэффициенты | |||||
|
b |
n |
e |
m |
M |
S |
| |
|
КФС |
12,1 |
0,366 |
0,122 |
1,76 |
1,25 |
85 |
0,362 |
КВБ |
15,3 |
0,351 |
0,153 |
1,69 |
0,98 |
85 |
0,372 |
КФБ |
10 |
0,42 |
0,175 |
1,72 |
1,04 |
110 |
0,368 |
В данном случае нам подходит модель калорифера КФБ
Находим сопротивление калорифера, H/м2
Коэффициенты e и m выбираем из таблицы 1.3
Находим поверхность теплопередачи, м2
tп находим из таблицы, по исходным данным (теплоносителю насыщенному пару и Рабс=2атм)
tп=119,6о
Приняв к установке калорифер КФБ-1 (Fk=8.2м2, живое сечение fk=0.08м2,таблица 1.4.), определим количество параллельно установленных калориферов
Принимаем x=1
таблица 1.3
Номер калорифера |
Живое сечение калорифера fk, м2 |
Поверхность теплопередачи Fk (м2) для моделей | ||
М |
С |
Б | ||
1 |
0,08 |
4,1 |
6,2 |
8,2 |
2 |
0,15 |
8,1 |
12,1 |
16,2 |
3 |
0,2 |
10,8 |
16,2 |
21,6 |
4 |
0,27 |
14,6 |
21,9 |
29,3 |
5 |
0,34 |
18,3 |
27,4 |
36,6 |
6 |
0,41 |
21,9 |
32,9 |
43,8 |
Находим количество последовательно установленных калориферов
Принимаем y=3
Находим установочную поверхность теплопередачи калориферной батареи, м2