Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Расход тепла на нагрев воздуха , кДж/ч, определяют по формуле:
= (4)
где -удельный расход воздуха, кг /кг ;
- удельная теплоемкость влажного воздуха, кДж/ кг*К;
=
=
=
= , (6)
где - количество сухого воздуха, кг.возд/кг исп.вл.;
- влагосодержание наружного воздуха, г /кг .
Принимаем, =1,014 кДж/кг*К, =8,2 г/кг (значения влагосодержания наружного воздуха определяем по - диаграмме по температуре отработавшего воздуха); причем = .
=
Количество сухого воздуха , кг/ч, поступающего в сушильную камеру, определяют по формуле, принимая в учет, что = (значение - определяют по - диаграмме, при температуре воздуха после калорифера, на пересечение данной температурной кривой и перпендикуляра проведенного из точки, полученной при нахождении ).
; (7)
где и - удельное влагосодержание сухого и отработанного воздуха соответственно, г.влаги/кг.воздуха. Берем значения из - диаграммы для влажного воздуха
=
Тепловой баланс рассчитываемой сушильной установки составим на 1 кг испаренной влаги в час.
Найдем расход теплоты на нагрев воздуха в паровом калорифере, , кДж/ч.
= , (8)
где - расход теплоты на 1 кг испаренной влаги, кДж/ч;
- теплота, уносимая отработавшим воздухом, кДж/ч;
-теплота, уносимая сухим порошком, кДж/ч;
потери теплоты при транспортировании готового продукта из сушильной камеры, кДж/ч. Принимаем =0, т.к. потери теплоты составляют 2-3 %, поэтому этот параметр не учитывается в расчете.
потери теплоты в окружающую среду, кДж/ч;
=
, (9)
где - энтальпия пара при температуре отработанно воздуха, кДж/кг;
- удельная теплоемкость водяного пара, кДж/кг*К. Мы ее принимаем
=4,26 кДж/кг*К;
-температура продукта, .
=
где -энтальпия насыщенного пара, кДж/кг. Ее принимают 2501 кДж/кг
-температура воздуха на выходе из сушильной камеры, .
=
, (11)
где - коэффициент полезного действия распылительной сушилки,%.
, (12)
, (13)
где - коэффициент полезного действия распылительной сушилки, %
(14)
где - удельная теплоемкость продукта, кДж/кг*К;
- температура готового продукта, ;
Принимаем =3,9 кДж/кг *К
где коэффициент полезного действия распылительной сушилки, %.
(16)
Определим количество теплоты Q, кДж/ч, затрачиваемое на нагрев воздуха, поступающего в калорифер.
(17)
где -энтальпия нагретого воздуха, кДж/кг;
- энтальпия, поступающего в калорифер воздуха, кДж/кг. Значения энтальпий берется на -диаграмме для влажного воздуха, используя температуры воздуха на выходе из сушильной камеры и влажность уходящего воздуха.
Принимаем =43кДж/кг; =164 кДж/Кг, причем .
;
Расход пара , кг/ч, можно определить по формуле:
(18)
где - энтальпия пара, кДж/кг;
-энтальпия конденсата, кДж/кг;
-коэффициент полезного действия калорифера,%
Принимаем =(0,9….0,97)
(19)
где - температура конденсата, .
-температура пара, .
Принимаем =151 , при давлении 0,8 МПа
=
Определим энтальпию конденсата ,кДж/кг;
(20)
где -удельная теплоемкость конденсата, кДж/кг*К.
Принимаем =4,26 кДж/кг*К.
Определим удельный объем пара ,кг/ч:
(21)
Конструктивный расчет
Определим дальность полета ,м,по формуле Кука Г.А
(22)
где - средний диаметр частицы, которая образуется при распылении,м;
- коэффициент, зависящий от режима частиц;
- начальная скорость полета частицы, м/с;
конечная скорость движения частицы, м/с;
- плотность исходного продукта, кг/м ;
- плотность воздуха при температуре отработавшего воздуха,кг/м
Подставим все известные значения в формулу Кука Г.А., принимая =1,029 кг/м :
Критерий определяем по формуле:
= (23)
где - скорость движения частицы,м/с;
- средний диаметр частицы,м;
- кинематическая вязкость воздуха, м /с.
Примем =
Определим начальную скорость ,м/с:
= (24)
где - угловая частота вращения диска,
= =
Определим угловую частоту,мин :
(25)
где n- частота вращения диска,мин .
Определим средний диаметр частицы ,м:
= (26)
где -поверхностное натяжение исходного продукта, кг/м.
Принимаем =0,38 кг/м, =1012 кг/ м
=
Коэффициент определяется по следующей схеме:
= ; (27)
= .
Определим площадь поверхности образующихся частиц, ;
(28)
Определим диаметр сушильной камеры ,м:
= , (29)
где А- коэффициент, характеризующий напряжение единицы сушильной камеры на единицу испаренной влаги,кг . Так как, температура теплоносителя равна 170 , то коэффициент А=2,8 кг .
Отсюда получаем, что
=
Вычислим диаметр камеры, ,м, используя формулу Кука:
= ; (30)
Следовательно, принимаем =17 м.
Высоту сушильной камеры ,м, выбирают из соотношения
но из конструктивных особенностей принимают
(31)
Принимаем =18,5м.
Для определения скорости движения воздуха в сушильной камере, необходимо знать объемное количество , :
, (32)
где - удельный объем влажного воздуха, отнесенный к 1 кг сухого воздуха,
=
Определим удельный объем влажного воздуха , :
(33)
где - температура воздуха, поступающего в сушильную камеру из калорифера, ,
- барометрическое давление воздуха,мм.рт.ст.
Принимаем
Исходя из этого мы можем определить скорость движения воздуха в камере .
(34)
Определим объем сушильной камеры :
(35)
Проверка: (36)
Определим коэффициент теплопередачи калорифера :
(37)
где - скорость движения воздуха в живом сечении калорифера,м/с
Определим площадь поверхности нагрева калорифера :
(38)
где -температура пара, ;
- температура на входе и выходе из калорифера,
Исходя из рассчитанной поверхности нагрева, определяется выбор калорифера. Так как площадь составляет 6081 м2, то на данной установке, согласно принципиальной схемы, можно поставить два калорифера с поверхностью нагрева 3040,5 м2 каждый.
Внутренний диаметр цилиндрической части циклона , определяют по формуле:
(39)
где - скорость движения воздуха в циклоне, в его цилиндрической части,м/с
- количество воздуха, поступающего в циклон из сушильной камеры,
.
Значение на 5…10% больше, чем , :
=30739,5
Найдем скорость движения воздуха в циклоне ,м/с в его цилиндрической части;
, (40)
где - сопротивление циклона, ;
- коэффициент гидравлического сопротивления.
Исходя из конструктивных особенностей принимаем =700 , =6.
В циклоне частицы продукта осаждаются на внутренней поверхности определим их скорость:
(41)
где средняя угловая скорость, с ;
- коэффициент динамической вязкости, при температуре отработанного воздуха, Па*с.
- радиус циклона,м.
Принимая =0,0000208 Па*с при температуре отработанного воздуха получаем
=
Определим среднюю угловую скорость ,с :
(42)
где - радиус выхлопной трубы (0,6 диаметр циклона)
Центробежную силу ,Н, рассчитывают следующим образом:
= (43)
Принимая =570….630 .
Для сравнительной оценки циклона, необходимо рассчитать критерий Фруда:
; (44)
где g - ускорение свободного падения,Н.
Получение значения критерия Фруда <100 говорит о том, что это неэффективный циклон, то согласно принципиальной схеме необходимо поставить два циклона.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ К РАСЧЕТУ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
ПО ТЕМЕ:
Дата публикования: 2015-04-10; Прочитано: 253 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!