Калорифер
|
Поверхность теплообмена Sт, м2
|
Живое сечение для воздуха Sв, м2
|
Размер секции, мм
|
|
КФБО
|
КФБО
|
Длина, l1
|
Ширина, l2
|
Высота, l3
|
10
|
48,22
|
0,431
|
200
|
880
|
1200
|
1. Расчетная часть
.1 Материальный расчет сушилки
Общее количество испаряемой влаги рассчитывается по формуле:
G1=1,4 т/ч*0,28=0,389 кг/с;
W=G1*(U1-U2)/(1-U2);
W=0,389
кг/с*(0,17-0,017)/(1-0,017)=0,061кг/с;
G1=G2+W;
G2= G1-W;
G2=0,389-0,061=0,328 кг/с.
.2 Внутренний баланс сушильной камеры
Внутренний баланс сушильной камеры Д считают по формуле:
Д=qвл-(qтр+ qм+ qп)
Удельный приход теплоты с влагой материала qвл равен:
qвл=свл*и1;
Температуру и1 влажного материала принимают равной температуре
мокрого термометра при средних параметрах окружающего воздуха. В зимних
условиях допускается считать и1=00С (при хранении
материала в помещении).
Удельный расход теплоты на нагрев высушенного материала равен:
qм= G2*с2*( и2- и1)/W;
Удельная теплоемкость с2 высушенного материала рассчитывают по
формуле:
с2= с0+( свл- с0)*U2;
с0 - удельная теплоемкость абсолютно сухого материала, с0=0,879
кДж/(кг*К);
с2=0,879+(4,19 -0,879 )*0,017=0,935 кДж/(кг*К);
Удельные потери в окружающую среду оценивают предварительно в долях от
теплоты, расходуемую на испарение 1 кг влаги.
qп=ап*(r0+сп*t2) ,
где r0 - удельная теплота парообразования при нормальных
условиях (для воды r0=2493 кДж/кг);
сп - удельная теплоемкость пара (сп=1,97
кДж/(кг*К));
ап - коэффициент ап=0,005 - 0,05; для барабанной
сушилки ап=0,05.
qп=0,05*(2493 +1,97 *75)=132,038
кДж/кг.
Находим внутренний баланс сушильной камеры:
qтр=0; так как это сушильный барабан и в
нем нет трения.
Находим необходимые данные для лета и зимы по диаграмме I-x.
Лето:
t0=20,60C;
ц0=65%;
и1=tм; и1=16,50C;
и2=41+6=470C;
qвл=4,19*16,5=69,135 кДж/кг;
qмл=0,328*0,935 *( 47-16,5)/0,061=153,34 кДж/кг;
Дл=69,135 - (153,34+132,038 )=--216,243 кДж/кг.
Зима:
t0=-7,7 0C;
ц0=88%;
и1=0;
и2= 38+9=470C;
qвл=4,19 *0=0 кДж/кг;
qмз=0,328 *0,935 *( 47-0)/0,061 =236,294 кДж/кг;
Дз=0 - (236,294-132,038 )=-368,332 кДж/кг.
.3 Построение на диаграмме I-x процесса сушки воздухом
На диаграмме состояния атмосферного воздуха изображается точка А,
состояния горячего воздуха на входе в сушилку точка В. Прямая АВ характеризует
процесс нагрева воздуха в калорифере.
Точку А наносят на диаграмму по значениям температуры t0 к относительной влажности ц0 в заданном
районе. Для зимних условий (при отрицательной температуре) рекомендуется
использовать параметры х0 и I0.
Влагосодержание воздуха рассчитывается по уравнению:
х0=0,622*ц0*Рн/Р-Рн*ц0
,
где Рн - давление насыщенного водяного пара, соответствующее
заданной температуре t0 (таб. 25);
Р - общее давление влажного воздуха (диаграмма I-x построена для
давления Р=99,3 кПа = 99300 Па).
Энтальпия I0 определяется по формуле:
I0=св* t0 + (r0 + сп * t0) * х0
,
где t0, х0 - температура и влагосодержание
окружающего воздуха;
r0, св, сп -
удельная теплота парообразования и теплоемкость воздуха и пара,
св=1 кДж/(кг*К)
r=2493
кДж/кг
сп= 1,97 кДж/кг
Параметры точки А:
Зима:
t0= - 7,7 0C;
ц0=88%;
Рн=317,4 Па (таб. 2.5);
Р=99300 Па;
х0=0,622*0,88*317,4/(99300 -0,88*317,4)=0,001755 кг/кг сух.
в.;
I0=1* (-7,7) + (2493 + 1,97 * (-7,7)) *
0,001755.= - 3,35 кДж/кг.
Лето:
t0=20,6 0C;
ц0=65 %;
Рн=2434,8 Па;
х0=0,622*0,65*2434,8 / (99300 -0,65*2434,8 )=0,010074 кг/кг сух.
в.;
I0= 1* 20,6 + (2493 + 1,97 * 20,6 ) *
0,010074.= 46,12 кДж/кг;
t1=150 0C.
Точка В с параметрами х, t, I, находятся из условия равенства х1
и х0 на пересечении вертикальной линии АВ с заданной изотермой
t1.
Параметры точки В:
Лето:
t1=150 0C.
х1=х0= 10,5 * 10-3 кг/кг сух. в.=0,0105
кг/кг сух. в.;
I1=182 кДж/кг;
Зима:1=150
0C.
х1=х0=2,5*10-3 кг/кг сух. в.=0,0025
кг/кг сух.. в.;
I1=159 кДж/кг.
На пересечении линий построения энтальпии I1 и изотермы t1 строим точку Д с влагосодержанием х′2.
Лето:
t2=750C.
х′2= 39,5*10-3 кг/кг сух. в.=0,0395 кг/кг
сух. в.;
I1=182 кДж/кг;
Зима:2=750C.
х’2=38,5*10-3
кг/кг сух. в.=0,0385 кг/кг сух. в.;1=159 кДж/кг.
Дл*( х’2- х1)=216,243 кДж/кг*(0,0395 кг/кг сух. в.-0,0105 кг/кг сух. в.)=-6,3 кДж/кг;
20 кДж/кг - 31 мм
,3 кДж/кг - х мм
х=6,3 кДж/кг*31мм/20 кДж/кг =9,8 мм;
Дз*( х’2- х1)=368,332 кДж/кг*(0,0309
кг/кг сух. в.-0,0025 кг/кг сух. в.)=10,5 кДж/кг;
кДж/кг - 31 мм
,5 кДж/кг - х мм
х=10,5 кДж/кг*31мм/20 кДж/кг =16,3 мм.
На пересечении линий постоянной энтальпии I и постоянного влагосодержания х строим точку Е. Соединив
точку В и точку Е получим линии действительного процесса сушки. На пересечении
с изотермой t2 определим положение точки С с влагосодержанием х2
и энтальпией I2.
Лето:
х2=0,0385 кг/кг сух. в.;
Зима:
х2=0,0273 кг/кг сух. в.
Для проверки правильности построения убедимся в том, что разность
энтальпии I1 и I2 при влагосодержании х2
соответствует величине рассчитанной по формуле:
I1-I2= -Д*( х2- х1);
Лето:
кДж/кг-174 кДж/кг=216,243 кДж/кг*(0,0385 кг/кг сух. в.-0,0105 кг/кг сух.
в.)
кДж/кг=6,1 кДж/кг;
Зима:
кДж/кг-147 кДж/кг=368,332 кДж/кг*(0,0273 кг/кг сух. в.-0,0025 кг/кг сух.
в.)
кДж/кг=9,1 кДж/кг.
.4 Расчет расходов сушильного агента, греющего пара и топлива
Массовый расход абсолютно сухого газа рассчитывают используя результаты
построения процесса сушки на диаграмме I-x:
L=W/(x2-x1);
Лето: Lл=0,061 кг/с /(0,0385 кг/кг сух. в.-0,0105 кг/кг сух.
в.)=2,179 кг/с;
Зима: Lз=0,061 кг/с /(0,0273 кг/кг сух. в.-0,0025 кг/кг сух.
в.)=2,46 кг/с;
Массовый расход влажного газа Lвл.г.
определяют в зависимости от его влагосодержания.
Lвл.г.=L*(1+x2);
Лето:
Lвл.г.= 2,179 кг/с *(1+0,0385 кг/кг сух.
в.)=2,263 кг/с;
Зима:
Lвл.г.= 2,46 кг/с *(1+0,0273 кг/кг сух.
в.)=2,527 кг/с;
Расход греющего пара в калорифере при сушке воздухом рассчитывают по
уравнению:
D=L*(I1-I0)/r ,
где r - удельная теплота парообразования,
соответствующая заданному давлению греющего пара, r=2106 кДж/кг, P=5,5
кг/см2 (табл. LVIII,
стр. 550).
Лето:
D=2,179
кг/с*(182 кДж/кг-46,12 кДж/кг)/ 2106 кДж/кг=0,14 кг/с;
Зима:
D=2,46
кг/с*(159 кДж/кг+3,35 кДж/кг)/ 2106 кДж/кг=0,19 кг/с.
.5 Расчет рабочего объема сушилки
Общее количество теплоты, затрачиваемой в процессе сушки за 1 секунду,
определяют по формуле:
Q0=L*(I1-I0);
Лето:
Q0л =2,179 кг/с*(182 кДж/кг-46,12 кДж/кг)=296,083 кВт;
Зима:
Q0з =2,46 кг/с*(159 кДж/кг+3,35 кДж/кг)=399,381 кВт.
Количество теплоты передаваемое высушиваемому материалу в рабочем объеме
сушилки за 1 секунду:
Q=Q0-W*(qтр.+qп.);
qтр.=0;
Лето:
Q=296,083
кВт-0,061 кг/с*(0+132,038 кДж/кг)=288,029 кВт;
Зима:
Q=399,381
кВт-0,061 кг/с*(0+132,038 кДж/кг)=391,327 кВт.
Так как расчетные данные по зиме больше, чем по лету, то дальнейший
расчет ведем по зиме. Для расчета рабочего объема Vp сушилки используют уравнение
теплоотдачи от сушильного агента к материалу:
Vp=W/A;
Интенсивность теплообмена определяется по уравнению тепломассообмена:
А=кv*Дtср. ,
где кv - объемный
коэффициент теплообмена,
кv=0,2 кг/м3*ч*К=0,000056
кг/ м3*с*К (табл. 2.6).
Средний температурный напор вычисляют по формуле логарифмического
усреднения, если Дtб./ Дtм>2, среднее арифметическое, если Дtб./ Дtм<2.
Находим температурные напоры на входе сушильного агента в сушилку и на
выходе из нее:
Дtб.=t1-им; Дtм.=t2-им;
где t1, t2 - температуры сушильного агента
соответственно на входе в сушилку и на выходе из нее.
0С
750С
0С
00С
Дtм.=750С-0=750С;
Дtб.=1500С-470С=1030С;
0С/750С<2,
Дtcр.=(1030С+750С)/2=890С,
А=0,000056 кг/ м3*с*К *890С=494,84*10-5
кг/ м3*с=17,8 кг/м3*ч ,
Vp=0,061 кг/с / 494,84*10-5 кг/ м3*с=12,33 м3
.
.6 Расчет параметров барабанной сушилки
Из материального баланса сушилки следует зависимость, по которой можно
найти коэффициент заполнения ш барабана, то есть долю рабочего объема барабана,
заполненного материалом.
Ш=(А/сн)*(1-(U1+U2)/2)/( U1-U2) ,
где сн - насыпная плотность материала (таб. 2.6)
сн=1200 кг/м3 ,
Ш=(17,8 кг/ м3*ч /1200 кг/м3)*(1-(0,17+0,017)/2)/
(0,17-0,017)=0,088
Во избежание чрезмерного пылеуноса скорость газов vг в барабане не должна превышать 2,5-3 м/с. Исходя из
этого условия на ходят минимально допустимый диаметр сушильного барабана.
где
сг и L - плотность и расход абсолютно сухого сушильного
агента.
Задаются
отношения длины барабана Lб к его
диаметру Dб в пределах
4<Lб/Dб<8 и определяют диаметр барабана из формулы:
Vp=р*
Dб2*Lб*(1-ш)/4,
Принимаем
Lб/Dб=5, тогда Lб=5*Dб,
Принимаем
стандартный размеры сушильного барабана по ГОСТ 11875-79.
Диаметр, мм
|
Длина, мм
|
Масса, т
|
D
|
L
|
l
|
L1
|
не более
|
1600
|
8000
|
1650
|
4700
|
16,9
|
Находят средний массовый расход материала:
Gср=(G1+ G2)/2;
Находим время пребывания материала в барабане:
ф=Vб*снас*ш/ Gср,
Vб=р*D2*L*(1-ш)/4,
Vб=3,14*(1,6 м)2*8м*(1-0,088)/4=14,66
м3,
Gср=(0,389 кг/с+0,328 кг/с)/2=0,359
кг/с,
ф=14,66 м3*1200 кг/ м3*0,088/0,359 кг/с=4312,2 сек
Выбираем угол наклона сушильного барабана гб согласно
стандарту от 0,0175 до 0,07 рад (1-40) и рассчитывают частоту
вращения барабана nб или угловую скорость wб, необходимую для перемещения заданного количества
материала по длине Lб за время сушки ф.
nб=а1*а2*Lб/гб*Dб*ф.
где гб - угол наклона барабана, гб=0,07 рад, а1
-коэффициент зависящий от типа насадки, а1=0,7 (для
подъемно-лопастной) а2 - коэффициент зависящий от плоскости
высушиваемого материала и направления движения газов и материалов, так как у
нас тяжелый материал, то а2=0,7.
nб=0,7*0,7*8 м/(0,044 рад*1,6 м*4312,2
с)=0,0129 с-1.
Потребляемую мощность Nб на вращение барабана приближенно
определяют по формуле:
Nб=78*у*снас*nб* Dб3* Lб,
у - коэффициент мощности, у=0,22*ш+0,016=0,22*0,088+0,016=0,035,
Nб=78*0,035*1200 кг/ м3*0,0129
с-1*(1,6 м)3*8 м=1384,8 Вт.
Массу металла барабанной сушилки Gб, допускается определять ориентировочно в зависимости от ее
рабочего объема Vp.
Gб=7200+630*Vp;
Gб=7200+630*12,33=14967,9 кг.
.7 Расчет гидравлического сопротивления сушильной установки
Разобьем сушильную установку на участки. 1й участок от
вентилятора до калорифера.
Определим исходные данные.
Найдем плотность газа на участке:
с=1,293 кг/м3* 273/273-7,7=1,331 кг/м3
Коэффициенты местных сопротивлений на входе и выходе: жвх.=0,5;
жвых.=1. Найдем диаметр трубопровода на участке.
Потеря
давления на трение ДрТР на участке определим по уравнению
где
л-коэффициент трения, л=0,02;
dэ=диаметр расчетного участка тракта.
давления
на преодоление местных сопротивлений Дрм находим по уравнению:
Полная потеря давление на первом участке:
Др1= ДрТР+ Дрм=2,77 Па+99,83=102,6 Па
Аналогично проведем расчет для всех других участков.
й
участок от калорифера до сушильного барабана:
l=1,5
м; L=2,46 кг/с; v=10 м/с; жвх.=0,5; жвых.=1.
с=1,293кг/м3*273/(273+150)=0,834 кг/м3
Др2=
ДрТР+ Дрм=2,05 Па+62,55 Па=64,6 Па
й участок от сушильного
барабана до циклона:
l=8м, v=10
м/с, L=2,46 кг/с, жвх.=0,5; жвых.=1; ж90=0,21;
с=0,838 кг/м3
Др3=10,99
Па+80,45 Па=91,44 Па
й участок от циклона до
рукавного фильтра.
l=20м, v=10
м/с, L=2,46 кг/с, жвх.=0,5; жвых.=1; ж90=0,21;
с=0,838кг/м3
Др4=27,48
Па+89,25 Па=116,73 Па
й участок от рукавного
фильтра до дымососа:
l=10м, v=10
м/с, L=2,46 кг/с, жвх.=0,5; жвых.=1; ж90=0,21;
с=0,838 кг/м3
Др5=13,74Па+80,45Па=94,19Па
Общее сопротивление тракта, находящегося под давлением определяют,
суммируя потери давления на всех его участках и в аппаратах:
Дрдав.= ДрТ+ Дрв- Дробщ,
где Дрв- сопротивление воздушного тракта до топки или
калорифера;
ДрТ- сопротивление калорифера;
Дробщ- минимальное раазряжение, которое обычно поддерживают в
рабочем объеме сушилки (Дробщ≈10 Па)
Дрдав.=203,6Па+102,6Па+64,6Па-10Па=360,8Па;
Дрраз.= Дрс+ Дрц+Дробщ+ Дрпл+Дрг,
где Дрс -сопротивление сушильного аппарата;
Дрц - сопротивление циклонных аппаратов;
Дрг - сопротивление соединительных газовоздухопроводов;
Дрпл - сопротивление электрофильтра.
Дрс=100÷200 Па, принимаем Дрс=150 Па;
Дрц= Дрц*(1+0,1*2)=448,8*1,2=536,56 Па;
Дробщ=10 Па;
Дрпл=1000÷1500 Па, принимаем Дрпл=1200
Па;
Дрг=Др3+Др4+Др5=91,44+116,73+94,49=302,36
Па.
Дрраз.=150Па+536,56Па+10Па+1200Па+302,36Па=2200,92Па
2. Вспомогательные и дополнительные расчеты
.1 Расчет плотности влажного газа
Плотность влажного газа определяем по формуле:
свг.=ссг.*(1+х2),
где ссг. - плотность абсолютного сухого газа, при давлении Рсг.
и температуре t, плотность абсолютного сухого газа
равна:
ссг.= с0* Рсг.*T0/ Р0*T,
с0 - плотность газа при нормальных условиях, с0=1,293
кг/м3,
Р0 - давление, соответствующее нормальным условиям, Р0=101,3
кПа,
T0 - температура, соответствующая
нормальным условиям, T0=273 К,
Т - температура влажного газа, Т=273+t,
Рсг. - парциальное давление абсолютного сухого газа.
Рсг.=Р- Рп.,
Р - общее давление Р=99,4 кПа,
Рп. - парциальное давление пара, его можно найти на диаграмме I-x в зависимости от влагосодержания Рп.=0,4 кПа,
Рсг.=99,4 кПа-0,4 кПа=99 кПа,
ссг.=1,293 кг/м3*99 кПа*273 К/101,3 кПа*(273+1500С)=0,816
кг/м3,
свг.= 0,816кг/м3*(1+0,0273 кг/кг сух в)=0,838 кг/ м3.
2.2 Расчет потери теплоты в окружающую среду
Тепловой поток Qп через поверхность Sст стенок сушилки вычисляют по
уравнению теплопередачи:
Qп= к*Дtср*Sст,
Коэффициент теплопередачи к рассчитывается по формуле для многослойной
стенки:
где
д и л - соответственно толщина и коэффициент теплопроводности различных слоев
футеровки и теплоизоляции.
Найдем
значение критерия Re:
Re=v*l/х=2,5
м/с*1,65 м/29*10-6 м2/с=142241
Nu=0,66*Re0,5*Pr0,33=0,66*1422410,5*1,170,33=262,2.
Коэффициент
теплоотдачи б от сушильного агента к внутренней поверхности стенок:
Nu=б*l/л,
б1=Nu*
л/l=262,2*3,53*10-2 Вт/(м*К)/1,65 м=5,61 Вт/м2*К.
Суммарный
коэффициент теплопередачи конвекций и излучением от наружной стенки к
окружающему воздуху:
б2=9,74+0,07*(tст-tв),
где
tср -
температура наружной стенки, tст=400С,
tв - температура окружающего воздуха, tв=200С,
б2=9,74+0,07*(400С-200С)=11,14
Вт/ м2*К.
По
температуре газов выбираем толщину футеровки (таб. 3.1)
Толщина:
футеровки
-
шамота
- 125 мм
стали
- 20 мм
л:
шамота - 1,05 Вт/м*К
стали
- 46,5 Вт/м*К
Находим
коэффициент теплопередачи:
Определяем
поверхность стенки Sст :
Sст=р*d*l=3,14*1,6 м*8 м=40,2 м2,
Qп=2,581 Вт/(м2*К)*890С*40,2 м2=9234
Вт.
Удельную
потерю теплоты в окружающую среду определяют по формуле:
qп=Qп/W,
где
W - масса влаги, удаляемая из высушенного материала за
1 с.
qп=9234 Вт/0,061 кг/с=151377,05 Вт*с/кг.
2.3
Расчет калорифера при сушке воздухом
Общее
количество теплоты Q0
рассчитывают по формуле:
Q0=L*(I1-I0)
Q0=2,46 кг/с *(159 кДж/кг +3,35 кДж/кг)=399,381кВт
Вычислим средний температурный напор по формуле логарифмического
уравнения:
где Дtм =t1-t2н
Дtб=t1-t2к
t1- температура греющего пара (равное
температуре насыщения пара при заданном давлении).
При давлении 5,5 атм. t1=154,60С (ст 550)
t2н, t2к- температура воздуха на входе в калориметр и выходе из него,
t2к=1500С; t2н=-7,70С.
Дtб=154,60С+7,70С=162,30С,
Дtм =154,60С-1500С=4,60С,
Поверхность
теплообмена Sт
калориметра определяют по уравнению теплоотдачи :
Sт=Q0/к Дtср.,
где
к- коэффициент теплоотдачи, который для оребренных калориферов применяется в
зависимости от массовой скорости воздуха с*v. Пусть с*v =3
кг/м2*с; тогда к=30 Вт/ м2*к.
Находим
необходимое число nк. секций
калорифера:
nк.=Sт/ Sс ,
где
Sс -
поверхность теплообмена секции.
Примем
оребренный калорифер:
Калорифер
|
Поверхность теплообмена Sт, м2
|
Живое сечение для воздуха Sв, м2
|
Размер секции, мм
|
|
КФБО
|
КФБО
|
Длина, l1
|
Ширина, l2
|
Высота, l3
|
10
|
48,22
|
0,431
|
200
|
880
|
1200
|
Т. к. фактическое число секций выбирают с 15-20 %-ним запасом, то nк.=6,23+6,23*0,15=7,2≈8 секции.
Массовую скорость воздуха в калорифере рассчитывают:
с*v =L/S,
где L-расход абсолютно сухого воздуха,
S-
площадь живого сечения секций, 0,431 м2.
В калорифере устанавливают 2 ряда по 4 секции, параллельно по ходу
воздуха так, чтобы получить в них рекомендуемую скорость воздуха. Потерю
давления при проходе воздуха через секцию калорифера можно определить по
формуле в оребренном калорифере большой модели.
Др=4,4*(с*v)1,85;
Др=4,4*(2,85)1,85=30,54 Па.
Для
средней модели сопротивление секций в 1,2 раза меньше, значит:
ДрТ=25,45
Па*8 сек.=203,6 Па.
.4 Расчет питателя
Внутренний диаметр входного патрубка клапана-мешалки определяют:
где
G-расход материала через мешалку;
Gуд.- удельная производительность мешалки, принимают
равной Gуд.=15-80
кг/м2*с.
D принимаем по
ГОСТу, D=150 мм.
2.5 Выбор и расчет пылеуловителей
Объемный расход газов vг в системе пылеулавливания (без учета
подсосов воздуха). Определяют по массовому расходу и параметрам сушильного газа
на выходе из сушилки.
Рекомендуемый
расход газа qц через
одиночный циклон НИИОГАЗ или один элемент одиночный циклон НИИОГАЗ диаметром Dц определяют из уравнения:
где
Дрц- гидравлическое сопротивление циклона;
с-
плотность газа.
В
этом случаи:
где
ж- коэффициент гидравлического сопротивления циклона.
ж=105(таб.
3.5 ) определенный по условной скорости газа в циклической части циклона (
циклон НИИОГАЗ типа ЦН-15).
Dц=400÷800мм,
принимаем Dц=0,8м.
Число циклонов или элементов в батарейном циклоне должно соответствовать
рекомендациям каталогов:
n≈vг/qц
Принимаем
2 циклона.
Для улавливания мелкодисперсной пыли необходимо учесть дополнительную
ступень очистки газа.
Для выбора рукавного фильтра определяют расчетную площадь
поверхности фильтрования:
где
Vг-
объемный расход газов через систему пылеулавливания;
хср-
фиктивная скорость газа в фильтровальной ткани, т. е. Расход газа, приходящийся
на 1м2 ткани.
Для
стекольной ткани:
принимаем
Т. к. фактическая поверхность рукавного фильтра должна быть на 15-20%
превышать расчетную, то:
Sф=0,15*S+ S=0.15*310 м2+310
м2=356,5м2
Принимаем рукавный фильтр типа: СМЦ-100 с рукавами из стеклоткани:
- Длина рукава - 9300мм;
- Площадь фильтрующей поверхности - 408м2;
производительность - 12-20 тыс. м3/ч.
.6 Выбор вентиляторов и дымососов
Вентиляторы характеризуются Vн, м3/ч
и перепадом полных давлений между выходными и входными патрубками, называемыми
давлением вентилятора Pn. Вентиляторы выбирают с некоторым запасом по подаче и давлению.
Расчетную подачу Vн вентилятора, установленного на
воздушной стороне тракта, находят по сушке воздухом:
VнI=вiI*L/с,
где вiI-коэффициент
запаса, равный 1,05; L-расход
абсолютно сухого воздуха; с-плотность воздуха, с=1,293 кг/м3,
Расчетная подача вентилятора (дымососа), установленного на газовой
стороне тракта, равна:
VнII=в1II*Vг,
где Vг- объемный расход газов в системе пылеулавливания; в1II- коэффициент запаса, учитывающий
также подсосы воздуха в системе пылеулавливания.
в1II≈1,1-1,2
VнII=1,1*3,1м3/с=3,41 м3/с
Расчетное давление вентилятора определяют по уравнению:
Pn.=
в2*Дс,
где в2-коэффициент запаса, равный 1,1;
Дс- суммарное гидравлическое сопротивление участка тракта, находящегося
под давлением (Дсдав.) или под разряжением (Дсраз.).
· для вентилятора:
Рн=1,1*360,8Па=396,88Па
· для дымососа:
Рн=1,1*2200,92Па=2421Па
Заводская характеристика вентилятора дается, обычно для воздуха при t, отличной от расчетной, поэтому при
выборе вентилятора используют величину приведенного расчетного давления Рн*,
отличающуюся от величины Рн поправочным множителем Кс,
учитывающим различие плотностей газа в расчетных и заводских условиях:
Рн*= Кс* Рн,
где
с0- плотность воздуха при нормальных условиях;
сг-
плотность газа (воздуха) у вентилятора (приблизительно равная плотности
сушильного газа сг на выходе из сушилки);
tзав.- температура воздуха по заводской характеристики
машины, tзав=300С
(таб. 3.9 )
· для вентилятора:
Рн*=1,43*396,88Па=567,54Па
· для дымососа:
Рн*=1,43*2421Па=3462,03Па
По заводским характеристикам подбираем вентиляторы, у которых подача Vн и давление Рн
совпадают с расчетными значениями Vг и Рн*
или несколько превышает эти значение, и определяют число оборотов вентилятора и
к.п.д. зн при расчетной подаче Vн. Расчетные значения к.п.д., как правило, должно составлять
не менее 90% от максимальной величины к.п.д., определяют по характеристике
вентилятора.
Мощность расходующего вентилятором (мощность на валу), рассчитывают по
формуле:
Принимаем
зн=0,85
· для вентилятора:
· для дымососа:
Мощность
электродвигателя:
где
зпер.- к.п.д. передач, зпер=0,98;
здв.
- к.п.д. электродвигателя, здв.=0,95.
· для вентилятора:
· для дымососа:
Установочную
мощность электродвигателя определяют по формуле:
Nуст.=вуст.*Nдв.,
где
вуст.-коэффициент запаса (принимают равным, 1,1).
· для вентилятора:
Nуст.=1,1*1003,05=1103,36 Вт
· для дымососа:
Nуст.=1,1*10432,31=11475,54 Вт
Выбираем вентилятор (дымосос) по таб.3.9. и таб.3.10.
Принимаем вентилятор:
Тип машины
|
Диаметр колеса, мм
|
Частота вращения, об/мин
|
Параметры на режиме максимального КПД (зн=82-85%)
при t=300С
|
|
|
|
Подача тыс. м3/ч
|
Полное давление, Па
|
Потребляемая мощность, кВт
|
ВДН-8
|
800
|
750
|
4,8
|
600
|
1,0
|
Принимаем дымосос:
Тип машины
|
Диаметр рабочего колеса, мм
|
Частота вращения, об/мин
|
Параметры на режиме максимального КПД
|
|
|
|
Подача тыс. м3/ч
|
Полное давление, Па
|
Потребляемая мощность, кВт
|
Температура расчетная, 0С
|
ДН-10
|
1000
|
1500
|
18,0
|
2400
|
15,0
|
200
|
Список используемой литературы
барабанный сушильный калорифер
1. Касаткин А.Г. «Основные процессы и аппараты в
химической технологии»: Учебник для вузов.- 10-е изд., стереотипное,
доработанное. Перепеч. с изд. 1973 г. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2004. - 753 с.
2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. «Примеры и
задачи по курсу процессов и аппаратов в химической технологии», Учебное пособие
для вузов/Под редакцией Романкова П.Г. - 10-е изд. - Л.: Химия,1987. - 576 с.
. Рахимбаев Ш.М., Кузнецов В.А. «Сушильные установки в
производстве строительных материалов»: Учебное пособие для курсового
проектирования. - М., Изд. МИСИ и БТИСМ, 1983. - 82 с.