Проектирование сушильного барабана

t_н - температура окружающего воздуха в ^оС (примем t_н = 22 С, т.к установка

будет работать в помещении) ;

q - тепловая потеря (тепловой поток) в ккал/( ч м² );

α_н - коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающий

воздух в ккал/( чм^{2  о}С);

t_ср = (t^1-1+t^2-2)/2=(600+100)/2=350⁰C

λ_из =0,046+0,00016*t_cp =0,046+0,00016*350=0,102

δ_из = 0,102 [350 - 22)/157 -(1/ 6)]=0,252м=252 мм 

Принимаем по ГОСТу 21880-86 7 минераловатных прошивных матов  толщиной 40 мм. 

Графические расчеты процессов сутки в I-d диаграмме

Исходные данные t^1-1=600°C, d ^1-1 =20 г/кг (по заданию преподавателя)    

Теоретический процесс сушки:

  По известным начальным параметрам сушильного агента (t^1-1=600°C и d ^1-1 =20 г на 1 кг сухих газов) находим точку В - начало теоретического процесса сушки. Эта точка характеризует параметры сушильного агента, поступающего в сушильный барабан. От точки В проводим линию I=const до пересечения с  φ =30%. Получаем   конечную точку при теоретическом процессе сушки  С₀  с параметрами t^2-2=l 00° С,   d ^2-2 =220г/кг. Расход сушильного агента при теоретическом процессе сушки:  
 

L _{С.   А.}   (теор)=[1000*Вл/(d^2-2-d^1-1)]=[1000*1670/(220- 20)]=8350 кг/час Фактический процесс сушки.

Построение действительного процесса сушки в реальной сушилке сводится к определению направления линии сушки, для чего находим удельное количество теплоты, отданное в окружающую среду поверхностью сушильного барабана и на нагрев и материала Q_м, т.е.:

∑Q=Q_м+ Q_п

 Q_м = G_{сух.матер.} *с_м *(t^м_к – t^м_н),  кДж/час, где       

G_{сух.матер} -производительность по сухому материалу; с_м - теплоемкость шлака, принимаем 0,94 кДж/кг °С; t^м_к из справочной литературы принимаем 350 °С; t^м_н= -32° С - температура хранения шлака. Шлак храниться на улице, поэтому температуру хранения по самой холодной пятидневке по СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология». Установка будет размещена в городе Перми.

Тогда Q_M=6780*0,94(350+32)=2434562 кДж/час

Количество теплоты, потерянной сушилкой в окружающую среду, 
определяем по формуле:

Q_п=F*q^факт, где

 F- площадь наружной поверхности сушильного барабана.

F=F_пов+F_mор= πD_б L_б +2* (πD ²)/4=3,14*2,2*16,5+(3,14*2,2²)/2=12I,58 м² 

Q_п=121,58*( 157 *3,6)/1000=68,72 кДж/кг.

  Находим величину уменьшения энтальпии дымовых газов ∆:

 ∆ = =(2434562 + 68, 72)/8350=292 кДж/кг

Откладываем на I-d диаграмме значение потерь от точки С₀ вертикально вниз и получаем точку К, которую соединяем с точкой В.Линия ВК показывает направление линии действительного процесса сушки с учетом тепловых потерь. Пересечение этой прямой с φ=30% дает конечную точку фактического процесса сушки. Её параметры t^2-2 =300°С, d ^2-2 =180 гр/кг. Прямая ВС’ - прямая фактического процесса сушки. Действительный расход сушильного агента на сушку составит:

L _{С.   А.}   (действ.)=[1000*Вл/(d^2-2-d^1-1)]=[1000*1670/(180- 20)]=15181 кг/час  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Материальный  баланс установки

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Тепловой  баланс установки

Уравнение теплового  баланса для сушильного барабана примет вид

Q_С.А=Q_м+ Q_{на  исп.влаги}+Q_среду+Q_неучт. 

 
 
 

Технико-экономические  показатели 

Определяем удельный расход сухих газов на 1 кг испаренной влаги:

l_С.А=L_С.А/Вл= 15181/1670=9,1кг

Расход топлива  m_m=Q/(Q_H^p *КПД) кг, где Q_H^P- низшая теплотворная способность. КПД для топки принимаем 0.9.

Низщая теплотворная способность природного газа пермского месторождения 33100 (кДж/м).

  

Аннотация.

Сведения  по пояснительной  записке:

Объем пояснительной записки -7стр.

Количество  рисунков -3

Количество  таблиц -3

Сведения  по графической части: Лист 1 — Чертеж сушильного барабана, Лист 2 — Разрез, спецификация, примечания.

      

Использованная  литература:

1. Катаева Л.И. «Методическое указание «Теплотехника и 
теплотехническое оборудование технологий строительных материалов,

изделий и конструкций».

2. Кузнецов Г.Ф. «Тепловая изоляция», мрсква 1976г.
3. М.И.Роговой, М.Н. Кондакова, М.Н.Сагановский «Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов. Москва 1975г.
4. Теплотехнический справочник под редакцией В.Н. Юренева, 11.Д Лебедевой. Москва 1976г.
5. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. М.Я Сапожников, Н.Е. Дроздов. Москва 1970г.
6. СНиП 2.04.14-88(98) «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов».
7. ГОСТ 27134-86 «Аппараты сушильные с вращающимися барабанами. Основные параметры и размеры.»