Проект сушилки с псевдоожиженным слоем для сушки сульфата аммония

                                      (2.34)

    Подставляя  вычисленные значения в уравнение (6.30), определим высоту псевдоожиженного слоя высушиваемого материала h:

      

                     0,447=ехр

   Откуда  h=0,0209 м.

    Коэффициент теплоотдачи при  Re = 36,2< 200 определен по формуле:

                        Nu^′_у=1,6∙10^-2∙(Re/ε)^1,3Рг_у^0,33,                                  (2.37)

     где  Nu^′_у= β_у∙d_э/D- критерий Нуссельта;

            Рг^′_у= μ/r∙D - критерий Прандтля. 

 

   Подставляя  найденные значения в уравнение (6.36), определена высота псевдоожиженного слоя, необходимая для испарения влаги:

                   

   Откуда  h=0,0865м.

    Сравнивая величины, рассчитанные на основании  опытных данных по массоотдаче (h=0,0209 м) и по теплоотдаче (h=0,0865м)  можно заключить, что они удовлетворительно совпадают.

    Рабочую высоту псевдоожиженного слоя Н определяют путем сравнения рассчитанных величин с высотой, необходимой для гидродинамически устойчивой работы слоя и предотвращения каналообразования в нем. Разница между этими высотами зависит от того, каким (внешним или внутренним) диффузионным сопротивлением определяется скорость сушильного процесса и насколько велико это сопротивление.

      В случае удаления поверхностной  влаги (первый период сушки)  гидродинамически стабильная высота обычно значительно превышает рассчитанную по кинетическим закономерностям. При этом высоту псевдоожиженного слоя Н определяют, исходя из следующих предпосылок.

    На  основании опыта эксплуатации аппаратов  с псевдоожиженным слоем установлено, что высота слоя Н должна быть приблизительно в 4 раза больше высоты зоны гидродинамической стабилизации слоя Н_ст, т. е. Н≈4Н_ст. Высота Н_ст связана с диаметром отверстий распределительной решетки d_o соотношением

    

Н_ст≈ 20d_o; следовательно, Н≈ 80d_o.      

     Диаметр отверстий распределительной решетки выбран  из ряда нормальных размеров, по ГОСТ 6636—69, d_o =5 мм.

    Тогда высота псевдоожиженного слоя:

                                      Н=80∙5∙10^-3=0,4 м.

Число отверстий n в распределительной решетке определяют по уравнению

                              n=4∙S∙F_c/(л∙d²₀)=d²∙F_с,/d²₀                           (2.38)

где S - сечение распределительной решетки, численно равное сечению сушилки, м²;

    F_c-доля живого сечения решетки, принимаемая в интервале от 0,02 до 0,1.

    Приняв  долю живого сечения F_c=0,02, найдем число отверстий в распределительной решетке по формуле (2.38):

                               n=12,25²∙0,02/0,005²=125400                                        

    Отверстия в распределительной решетке  расположим  по углам равносторонних треугольников.

    При этом поперечный шаг t^" и продольный шаг t^′ вычисляют по следующим соотношениям:

                                     t^′=0,95∙d_o∙F_с^-0,5;                                      (2.39)

                                      t^"=0,866∙t^′ ,                                         (2.40)

Откуда:

t^′=0,95∙0,005∙0,02^-0,5=0,017 м;

                            t^"=0,866 ∙0,017=0,014 м.

    Высота  сепарационного пространства сушилки  с псевдоожиженным слоем Н_с принята в 6 раз больше высоты псевдоожиженного слоя:

                              Н_с= 6∙Н = 6∙0,4 = 2,4 м

    Общая высота сушилки над газораспределительной  решеткой определена по формуле:

                                         Н_об=Н_с+Н                                            (2.41)

                               Н_об=2,4+0,4=2,8 м.

Вывод:

        В данном пункте расчитана сушилка с псевдоожиженным слоем.  Определены основные параметры сушилки: диаметр аппарата 12,52 м, высота сушилки над газораспределительной решеткой 2,8 м, рабочая скорость  сушильного агента 0,885м /с, скорость свободного витания (уноса) частиц w_c.в=6,77 м/с.

    Техническая характеристика аппарата подобрана  с учетом  производительности по испаряемой влаге: 

Таблица 3 - Техническая характеристика сушилки с псевдоожиженным слоем завода ”Уралхиммаш”

 
 

Заключение

    В курсовом проекте выполнена сравнительная  характеристика основных видов сушильных  аппаратов. Для расчета выбрана  сушилка в псевдоожиженном слое.

    Выполнен  расчет материального и теплового  балансов, а также выполнен технологический расчет, в результате которого были  получены базовые характеристики:

определили  производительность сушилки:

• по исходному материалу G_н = 8 кг/ч;
• по испаряемой влаге W=1,5кг/с.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература 

1.  Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А.,и др.;Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. М.: Логос; Высшая школа, 2003.Кн 1.912 с.,Кн 2. 872 с., ил.

2. Дытнерский Ю.И. - М.: Химия, 1991.-496 с. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию

3.  Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973.-754 с.

4. Иоффе И.Л.  Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. Л.: Химия, 1991.-352 с., ил.

5. Сушильные аппараты  и установки. Каталог ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. Изд. 5-е. М., 1988.-64 с.

6. П.Г. Романкрв, М.И. Курочкина. Процессы и аппараты химической технологии. Л.:Химия, 1989