Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 103 стр.

UptoLike

w
д
= v
г
/ (0,785d
2
). (5.27)
Таблица 9.3
Основные характеристики барабанных сушилок
заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс»
Номер по заводской спецификации
Показатели
7450 7119 6843 6720 7207 7208
Внутренний диаметр барабана, м
Длина барабана, м
Толщина стенок наружного цилиндра, мм
Объем сушильного пространства, м
3
Число ячеек, шт
Частота вращения барабана, об/мин
Общая масса, т
Потребляемая мощность двигателя, кВт
1,5
8
10
14,1
25
5
13,6
5,9
1,8
12
12
30,5
28
5
24,7
10,3
2,2
12
14
45,6
28
5
42
12,5
2,2
14
14
53,2
28
5
45,7
14,7
2,8
12
14
74
51
5
65
20,6
2,8
14
14
86,2
51
5
70
28,8
Объемный расход влажного сушильного агента на выходе
из барабана (в м
3
/с) равен:
(
)
,
1
.0
0
0.
+
+
=
в
ср
гс
cр
гсг
М
х
MT
tT
vLv
(5.28)
где х
ср
среднее содержание влаги в сушильном агенте, кг/кг
сухого воздуха. Подставив, получим:
(
)
()
,0659,0
2
102,00298,0
2
20
=
+
=
+
=
хх
x
ср
(
)
./95,12
18
0659,0
29
1
273
200273
4,2283,8
3
смv
г
=
+
+
+
=
Тогда w
д
= 12,95/ (0,785
.
2,8
2
) = 2,1 м
3
/с.
Действительная скорость газов (w
д
= 2,1 м/с) отличается от
принятой в расчете (w = 2,4 м/с) менее чем на 15 %. Некоторое
уменьшение интенсивности процесса сушки при снижении
скорости газов по сравнению с принятой в расчете полностью
компенсируется избытком объема выбранной сушилки по
сравнению с расчетным. Если расхождение между принятой и
действительной скоростями газов более существенно,
необходимо повторить расчет, внося соответствующие коррективы.
Определим среднее время пребывания материала в сушилке
[5]:
τ
= G
M
/(G
K
+ W/2). (5.29)
Количество находящегося в сушилке материала (в кг) равно:
G
M
= Vβρ
м
; G
M
= 74
.
0,12
.
200 = 10660 кг. (5.30)
Отсюда
τ
= 10660 / (5,56 + 0,726/2) = 1800 с.
Зная время пребывания, рассчитаем угол наклона барабана
[5]:
(
)
[
]
(
)
;/180007,0/30
'
ππτα
д
wdl +=
(5.31)
(
)
[
]
(
)
.06,214,3/1801,2007,0180052,2/1430
0'
С=+=
α
Если полученное значение а мало (меньше 0,5°), число
оборотов барабана уменьшают и расчет повторяют сначала.
Далее необходимо проверить допустимую скорость газов,
исходя из условия, что частицы высушиваемого материала
наименьшего диаметра не должны уноситься потоком сушильного
агента из барабана. Скорость уноса, равную скорости свободного
витания w
c.в
, определяют по уравнению [4]:
,
575,018
.
+
=
Ar
Ar
dp
w
ср
ср
вс
µ
(5.32)
где µ
ср
и ρ
ср
вязкость и плотность сушильного агента при средней
температуре; d наименьший диаметр частиц материала, м. Ar
d
3
ρ
ч
ρ
ср
/ µ
ср
критерий Архимеда; ρ
ч
плотность частиц
высушиваемого материала, равная для песка 1500 кг/м
3
.
Средняя плотность сушильного агента равна:
()
[]
()
;
00
0.
ср
ввсср
tTPv
Т
рМрРМ
+
+=
ρ
(
)
[]
()
./72,0
200273104,22
273
92711892711029
3
5
5
мкг
ср
=
+
+=
ρ
202
203
                            wд = vг / (0,785d2).                                 (5.27)       необходимо повторить расчет, внося соответствующие коррективы.
                                                                            Таблица 9.3            Определим среднее время пребывания материала в сушилке
              Основные характеристики барабанных сушилок                                      [5]:
                  заводов «Уралхиммаш» и «Прогресс»                                                                          τ = GM/(GK + W/2).                             (5.29)
                                                       Номер по заводской спецификации
                  Показатели
                                                  7450 7119 6843 6720 7207 7208
                                                                                                    Количество находящегося в сушилке материала (в кг) равно:
    Внутренний диаметр барабана, м                 1,5    1,8     2,2    2,2    2,8    2,8                 GM = Vβρм;       GM = 74. 0,12 . 200 = 10660 кг. (5.30)
    Длина барабана, м                               8      12      12     14     12     14
    Толщина стенок наружного цилиндра, мм
    Объем сушильного пространства, м3
                                                   10
                                                  14,1
                                                           12
                                                          30,5
                                                                   14
                                                                  45,6
                                                                          14
                                                                         53,2
                                                                                 14
                                                                                 74
                                                                                        14
                                                                                       86,2
                                                                                              Отсюда τ = 10660 / (5,56 + 0,726/2) = 1800 с.
    Число ячеек, шт                                25      28      28     28     51     51         Зная время пребывания, рассчитаем угол наклона барабана
    Частота вращения барабана, об/мин               5       5       5      5      5      5    [5]:
    Общая масса, т                                13,6    24,7     42    45,7    65     70
    Потребляемая мощность двигателя, кВт           5,9    10,3    12,5   14,7   20,6   28,8                            α ' = [30l /(dπτ ) + 0,007wд ](180 / π );           (5.31)
     Объемный расход влажного сушильного агента на выходе                                                 α ' = [30 ⋅14 / (2,2 ⋅ 5 ⋅1800) + 0,007 ⋅ 2,1](180 / 3,14) = 2,060С.
из барабана (в м3/с) равен:
                                                                                                   Если полученное значение а’ мало (меньше 0,5°), число
                  v г = Lс.г v0
                                  (T
                                   0   + t cр )  1
                                               ⋅      +
                                                          хср 
                                                              ,                    (5.28)   оборотов барабана уменьшают и расчет повторяют сначала.
                                       T0           M
                                                   с.г   М в 
                                                                                                   Далее необходимо проверить допустимую скорость газов,
где хср – среднее содержание влаги в сушильном агенте, кг/кг                                  исходя из условия, что частицы высушиваемого материала
                                                                                              наименьшего диаметра не должны уноситься потоком сушильного
сухого воздуха. Подставив, получим:
                                                                                              агента из барабана. Скорость уноса, равную скорости свободного
                       (х 0 + х 2 ) (0,0298 + 0,102)                                          витания wc.в, определяют по уравнению [4]:
              x ср =               =                 = 0,0659,
                          2                        2                                                                                  µ ср                   
                                                                                                                                                      Ar
                            (273 + 200) ⋅                                                                                 w с .в =                          ,            (5.32)
         vг   = 8,83 ⋅ 22,4                      
                                                    1
                                                        +
                                                          0,0659 
                                                                  = 12,95 м / с.
                                                                            3                                                         dp ср  18 + 0,575 Ar 
                                   273            29 +     18 
                                                                                              где µср и ρср – вязкость и плотность сушильного агента при средней
     Тогда wд = 12,95/ (0,785 . 2,82) = 2,1 м3/с.
                                                                                              температуре; d – наименьший диаметр частиц материала, м. Ar
     Действительная скорость газов (wд = 2,1 м/с) отличается от                               d3ρчρср / µср – критерий Архимеда; ρч – плотность частиц
принятой в расчете (w = 2,4 м/с) менее чем на 15 %. Некоторое                                 высушиваемого материала, равная для песка 1500 кг/м3.
уменьшение интенсивности процесса сушки при снижении                                                Средняя плотность сушильного агента равна:
скорости газов по сравнению с принятой в расчете полностью                                                                                                Т
                                                                                                                ρ ср = [М с.в (Р0 − р ) + М в р ]                    ;
                                                                                                                                                  v 0 P0 (T + t ср )
компенсируется избытком объема выбранной сушилки по
сравнению с расчетным. Если расхождение между принятой и
                                                                                                   ρ ср = [29(10 5 − 9271) + 18 ⋅ 9271]
действительной     скоростями       газов     более существенно,                                                                                 273
                                                                                                                                                                  = 0,72кг / м 3 .
                                                                                                                                        22,4 ⋅10 (273 + 200 )
                                                                                                                                                5




                                           202                                                                                          203