Материал: курсяк ПОС

Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова

Институт строительного материаловедения

Кафедра общей химической технологии

Курсовой проект на тему: “Расчет и проектирование сушилки кипящего слоя”

Выполнил:

студент группы 4ХС-31

/Костенко С.Е./

Принял:

/Яшуркаева Л.И./

Белгород, 2007 Задание

На курсовой проект по дисциплине ПАХТ

Студента гр. 4ХС – 31 Костенко С.Е.

Рассчитать и спроектировать сушилку «кипящего слоя » для сушки песка производительностью (считать по высушенному материалу) от влажности до . Сушка производиться воздухом с начальной температурой , конечной . Давление пара в калорифере .

Задание выдал: ___________ /Яшуркаева Л.И./

Содержание

Введение 4

I. Основной расчет сушильной установки 6

1. Материальный расчет сушильной установки 6

2. Внутренний баланс сушильной камеры 6

3. Построение на диаграмме I-х процесса сушки воздуха 8

4. Расчет расходов сушильного агента 9

5. Расчет рабочего объема сушилки 10

6. Расчет параметров псевдоожиженного слоя 12

7. Расчет коэффициента теплоотдачи 17

II. Вспомогательные и дополнительные расчеты 20

1. Расчет плотности влажного воздуха 20

2. Расчет калорифера при сушке воздухом 21

3. Выбор и расчет пылеуловителей 23

4. Выбор питателей 25

5. Расчет гидравлического сопротивления сушильной установки 26

6. Выбор вентилятора и дымососа 28

7. Расчет потери теплоты в окружающую среду 32

Литература 35

Введение

Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем являются одним из прогрессивных типов аппарата для сушки. Процесс в кипящем слое позволяет значительно увеличить поверхность контакта между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократить (до нескольких минут) продолжительность сушки. Сушилки с кипящим слоем в настоящее время успешно применяются в химической технологии не только для сушки сильносыпучих зернистых материалов (например минеральных и органических солей), но и материалов, подверженных комкованию, например для сульфата аммония, поливинилхлорида, полиэтилена и некоторых других полимеров, а также пастообразных материалов, растворов, расплавов и суспензий.

Рис. 1. Однокамерная сушилка с кипящим слоем.

Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия. Высушиваемый материал подается из бункера 4 питателем 3 в слой материала, «кипящего» на газораспределительной решетке в камере 5 сушилки. Сушильный агент – горячий воздух, который подается в калорифер 2 вентилятором 1, проходит с заданной скоростью через отверстия решетки и поддерживает на ней материал, ссыпается через штуцер несколько выше решетки и удаляется транспортером. Отработанные газы очищаются от унесенной пыли в циклонах 6 и рукавном фильтре 7, после чего выбрасываются в атмосферу дымососом 8.

В сушилках этого типа с цилиндрическим корпусом наблюдается значительная неравномерность сушки, обусловленная тем, что при интенсивном перемешивании в слое время пребывания отдельных частиц существенно отличается от среднего значения. Поэтому применяют сушилки с расширяющимся кверху сечением, например коническом, как показано на рис. 1. Скорость газа внутри камеры должна превышать скорость осаждения самых крупных частиц, а вверху - быть меньше скорости осаждения самых мелких частиц. При такой форме камеры достигается более организованная циркуляция твердых частиц, которые поднимаются в центре и опускаются у периферии аппарата. Благодаря снижению скорости газов по мере их подъема улучшается распределение частиц по крупности и уменьшается унос пыли. Это, в свою очередь, повышает равномерность нагрева и позволяет уменьшить высоту камеры.

С помощью сушилок с кипящим слоем при рациональном аппаратурном оформлении процесса достигается экономичная сушка с высоким влагосъемом с единицы объема сушильной камеры. Поэтому при сушке некоторых продуктов (например, солей) сушилки с кипящим слоем вытесняют барабанные и менее эффективные сушилки других типов.

I. Основной расчет сушильной установки

1. Материальный расчет сушилки

Целью расчета является определение количества влаги , испаряемой в сушилке за единицу времени, и расхода влажного материала .

Общее количество испаряемой влаги в единицу времени:

где G₂ – расход материала (по высушенному материалу).

и – соответственно начальная и конечная влажность материала

Переводим G₂ из т/ч в кг/с:

Расход влажного материала:

2. Внутренний баланс сушильной камеры

Величина , называется внутренним балансом сушильной камеры, выражает разность между приходом и расходом теплоты непосредственно в сушильной камере без учета теплоты сушильного агента:

Расчет величины выполняют для летних и зимних условий

Удельный приход теплоты с влагой материала равен:

,

где – удельная теплоемкость влаги удаляемой из материала (для воды

)

Удельный расход теплоты на нагревание высушенного материала равен:

где – удельная теплоемкость высушенного материала.

где – удельная теплоемкость абсолютно сухого материала;

Температуру влажного материала принимаем равной температуре мокрого термометра при средних параметрах окружающего воздуха. В зимних условиях допускается считать .

Температуру высушенного материала при «мягком» режиме сушки рекомендуется поднимать на 5-10 К выше температуры мокрого термометра, определяемой по параметрам сушильного агента на входе в сушилку

Удельные потери теплоты в окружающую среду оценивают предварительно в долях от теплоты, расходуемой на испарение 1 кг влаги:

где – удельная теплота парообразования при нормальных условиях (для

воды )

удельная теплоемкость пара ()

коэффициент для сушки в кипящем слое

температура сушильного агента на выходе из сушилки

Находим внутренний баланс сушильной камеры, для этого найдем среднее значение и относительной влажности для г. Баку, для зимы и лета.