Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 102 стр.

UptoLike

Таблица 5.2
Опытные данные по сушке некоторых материалов
в барабанных сушилках
Материал
Размер
частиц,
мм
w
н
, % w
к
, %
t
1
, °C t
2
, °C
A
v
,
кг/(
м
3.
ч)
Тип (параметры) вну-
тренних распределитель-
ных систем барабана
Глина:
Простая
Огнеупорная
Известняк
Инфузорная земля
Песок
Руда:
Железная (маг-
нитогорская)
Марганцевая
Железный колче-
дан
Сланцы
Уголь:
Каменный
Бурый
Торф фрезерный
Фосфориты
Нитрофоска
Аммофос
Диаммофос
Суперфосфат гра-
нулированный
Преципитан
Сульфат аммония
Хлорид бария
Фторид алюминия
Соль поваренная
Пшеница
Жом свекловичный
0-15
0-20
0-50
2,5
0-40
0-10
0,5-1,0
1-4
1-4
1-4
22
9
10-15
8-10
40
4,3-3,7
6
15
10-12
38
9
30
50
6
8-12
3-4
14-18
55-57
3,5
5,6
48-50
4-6
20
84
5
0,7
1,5
0,5
15
0,05
0,5
2
1-3
12
0,6
10-15
20
0,5
1
1,5
1
2,5-3,0
0,4
1,2
3-5,5
0,2
14
12
600-700
800-1000
1000
800
550
840
730
120
270-350
500-600
800-1000
430
450
600
220
350
200
550-600
500-700
82
109
750
150-200
150-200
750
80-100
70-80
80
120
120
100
60
95-100
100
60
150-200
100
100
105
110
90
120
120-130
220-250
50-80
100-125
50-60
60
45-65
30-40
50-60
80-88
65
12
20-30
45-60
32-40
40-65
75
45-60
0,5-4,0
15-20
8-10
60-80
28-33
4-5
1-2
18
7,2
20-30
185
Подъемно-лопастная
»
»
»
Распределительная
Распределительная и
перевалочная
Подъемно-лопастная
Распределительная
Подемно-0лопастная
секторная (d = 1,6 м,
l = 14 м)
Подъемно-лопастная
»
»
»
»
Подъемно-лопастная
секторная
То же
»
То же (d = 2,8 м,
l = 14 м)
То же (d = 3,2 м,
l = 22 м)
Подъемно-лопастная
»
Подъемно-лопастная и
секторная (n = 3 об/мин)
Подъемно-лопастная
Распределительная
»
откуда t
х
= 269°С. Средняя разность температур равна:
t
ср
= [(t
1
– q
1
) + (t
х
t
м1
)] / 2 ; (5.25)
t
ср
= [(300 – 18) + (269 – 57)] / 2 = 247°С.
Подставляем полученные значения в уравнение (5.21):
V
п
= 292 / 0,321
.
247 = 3,7 м
3
.
Общий объем сушильного барабана V= 56,5 + 3,7 = 60,2 м.
При отсутствии расчетных зависимостей для определения
коэффициентов массо- и теплопередачи объем сушильного
барабана может быть ориентировочно определен с помощью
объемного напряжения по влаге А
v
кг/(м
3 .
ч). При использовании
величины А
v
, объем сушильного барабана рассчитывают по
уравнению:
V = 3600W / А
v
. (5.26)
Значения А
v
для некоторых материалов, полученные из
опытов, приведены в табл. 5.2.
В результате расчета, выполненного по уравнению (5.26) с
использованием данных табл. 5.2 [t
1
=840°С, t
2
=100°С, А
v
= 80
кг/(м
3 .
ч)], найдем объем сушильного барабана V =32,7 м
3
.
Расхождение с результатом, полученным при использовании
кинетических закономерностей, обусловлено различием
параметров сушильного агента, что существенно отражается на
движущей силе сушки. Расчеты показывают, что средняя
движущая сила при изменении начальной температуры
сушильного агента от 300 до 840°С увеличивается в 1,6 раза.
Коррекция на изменение движущей силы дает объем сушильного
барабана V = 52,3 м
3
. Этот результат удовлетворительно совпадает
с полученным в примере.
Далее по справочным данным [2, 3] находим основные
характеристики барабанной сушилки - длину и диаметр.
В табл. 5.З приведены основные характеристики бара-банных
сушилок, выпускаемых заводами «Уралхиммаш» и «Прогресс» [6].
По таблице выбираем барабанную сушилку 7207 со
следующими характеристиками: объем V = 74 м
2
, диаметр d = 2,8 м,
длина l = 14 м.
Определим действительную скорость газов в барабане:
200 201
                                                                                       Таблица 5.2                                 Vп = 292 / 0,321 . 247 = 3,7 м3.
               Опытные данные по сушке некоторых материалов
                          в барабанных сушилках                                                                     Общий объем сушильного барабана V= 56,5 + 3,7 = 60,2 м.
                     Размер
                                                                           Av,
                                                                                      Тип (параметры) вну-          При отсутствии расчетных зависимостей для определения
    Материал         частиц,    wн, % wк, %          t1, °C    t2, °C               тренних распределитель-
                       мм
                                                                        кг/(м3.ч)
                                                                                      ных систем барабана      коэффициентов массо- и теплопередачи объем сушильного
Глина:                                                                                                         барабана может быть ориентировочно определен с помощью
  Простая               –        22      5       600-700      80-100     50-60      Подъемно-лопастная
  Огнеупорная           –         9     0,7     800-1000      70-80       60                  »                объемного напряжения по влаге Аv кг/(м3 . ч). При использовании
Известняк             0-15     10-15 1,5          1000          80       45-65                »
                      0-20      8-10    0,5        800         120       30-40                »
                                                                                                               величины Аv, объем сушильного барабана рассчитывают по
Инфузорная земля        –        40     15         550         120       50-60      Распределительная          уравнению:
Песок                   –      4,3-3,7 0,05        840         100       80-88      Распределительная и
                                                                                    перевалочная                                       V = 3600W / Аv .                  (5.26)
Руда:
  Железная (маг-      0-50        6      0,5         730         –         65       Подъемно-лопастная
  нитогорская)
                                                                                                                     Значения Аv для некоторых материалов, полученные из
  Марганцевая          2,5       15      2         120          60        12        Распределительная          опытов, приведены в табл. 5.2.
Железный колче-         –       10-12   1-3      270-350      95-100     20-30      Подемно-0лопастная
дан                                                                                 секторная (d = 1,6 м,            В результате расчета, выполненного по уравнению (5.26) с
                                                                                    l = 14 м)
Сланцы                0-40       38      12      500-600       100       45-60      Подъемно-лопастная
                                                                                                               использованием данных табл. 5.2 [t1=840°С, t2=100°С, Аv = 80
Уголь:                                                                                                         кг/(м3 . ч)], найдем объем сушильного барабана V =32,7 м3.
  Каменный              –        9       0,6 800-1000   60    32-40                            »
  Бурый               0-10       30     10-15  430    150-200 40-65                            »               Расхождение с результатом, полученным при использовании
Торф фрезерный          –        50      20    450      100     75                             »
Фосфориты               –        6       0,5   600      100   45-60                            »               кинетических       закономерностей,    обусловлено    различием
Нитрофоска           0,5-1,0     –        1    220      105   0,5-4,0               Подъемно-лопастная         параметров сушильного агента, что существенно отражается на
                                                                                    секторная
Аммофос                1-4      8-12    1,5     350            110       15-20      То же                      движущей силе сушки. Расчеты показывают, что средняя
Диаммофос              1-4       3-4     1      200            90         8-10                 »
Суперфосфат гра-       1-4      14-18 2,5-3,0 550-600          120       60-80      То же (d = 2,8 м,          движущая сила при изменении начальной температуры
нулированный                                                                        l = 14 м)                  сушильного агента от 300 до 840°С увеличивается в 1,6 раза.
Преципитан             –        55-57    –       500-700      120-130    28-33      То же (d = 3,2 м,
                                                                                    l = 22 м)                  Коррекция на изменение движущей силы дает объем сушильного
Сульфат аммония        –         3,5     0,4         82          –        4-5       Подъемно-лопастная
Хлорид бария           –         5,6     1,2         109         –        1-2                  »
                                                                                                               барабана V = 52,3 м3. Этот результат удовлетворительно совпадает
Фторид алюминия        –        48-50   3-5,5        750      220-250     18        Подъемно-лопастная и       с полученным в примере.
                                                                                    секторная (n = 3 об/мин)
Соль поваренная        –         4-6     0,2     150-200         –        7,2       Подъемно-лопастная               Далее по справочным данным [2, 3] находим основные
Пшеница
Жом свекловичный
                       –
                       –
                                 20
                                 84
                                         14
                                         12
                                                 150-200
                                                   750
                                                               50-80
                                                              100-125
                                                                         20-30
                                                                          185
                                                                                    Распределительная
                                                                                               »
                                                                                                               характеристики барабанной сушилки - длину и диаметр.
                                                                                                                     В табл. 5.З приведены основные характеристики бара-банных
откуда tх = 269°С. Средняя разность температур равна:
                                                                                                               сушилок, выпускаемых заводами «Уралхиммаш» и «Прогресс» [6].
                           tср = [(t1 – q1) + (tх – tм1)] / 2 ;                                 (5.25)         По таблице выбираем барабанную сушилку № 7207 со
                   tср = [(300 – 18) + (269 – 57)] / 2 = 247°С.                                                следующими характеристиками: объем V = 74 м2, диаметр d = 2,8 м,
                                                                                                               длина l = 14 м.
       Подставляем полученные значения в уравнение (5.21):
                                                                                                                     Определим действительную скорость газов в барабане:
                                               200                                                                                                201