Рефетека.ру / Промышленность и пр-во

Курсовая работа: Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Содержание


Введение

1 Расчет процесса горения

2 Материальный баланс сушки

3 Тепловой баланс сушки

4 Расчет габаритов распылительной сушилки

5 Расчет циклонов

6 Расчет скрубберов Вентури

Список использованной литературы

Приложение


Введение


Сушка в основном применяется, если необходимо испарить растворитель и получить из высушиваемого материала порошкообразный или гранулированный сухой продукт. Сушка представляет собой весьма энергоемкий, сложный, взаимообусловленный комплекс химических, тепловых и диффузионных процессов. В настоящее время из известных сушилок, разработанных для микробиологии, нашли применение распылительные сушилки с дисковым и форсуночным распылением, вальцовые сушилки (в гидролизной промышленности) и сублимационные сушилки (в производстве бактериальных препаратов, ферментов). Методы сушки и конструкции сушилок в значительной степени определяются режимами сушки для конкретного материала, обеспечивающими высокое качество сухого продукта при наименьших капиталовложениях и энергозатратах. Это особенно характерно для продуктов микробного синтеза, оптимальные режимы и методы сушки которых могут быть определены после изучения не только физико-химических и теплофизических характеристик, но и биологических свойств. Специфика сушки связана со сравнительно низкой термоустойчивостью и требованиями максимально возможной сохраняемости целевых продуктов биосинтеза в конечных препаратах.

В микробиологической промышленности в основном используются распылительные сушилки с дисковым распылением. В качестве топлива в зависимости от технологических требований используется природный газ или мазут.


1. Расчет процесса горения


Целью этого этапа расчета является расчет низшей теплотворной способности топлива, количества и состава продуктов сгорания, энтальпии продуктов сгорания.

Низшая теплотворная способность топлива - количество тепла, выделяемое при полном сгорании единицы топлива, но в предположении, что влага остается в продуктах горения в парообразном состоянии. В трубчатых печах дымовые газы выводятся через дымовую трубу при таких температурах, при которых водяные пары, находящиеся в продуктах сгорания, не могут сконденсироваться, следовательно, тепло конденсации водяного пара не используется. Поэтому для практических расчетов процесса горения пользуются низшей теплотворной способностью топлива.

Низшая теплотворная способность топлива по формуле Д.И.Менделеева [4]:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

где C, H, S, O, W - соответственно содержание углерода, водорода, серы, кислорода, влаги, % по массе.

Элементарный состава газового топлива:

I) содержание углерода


Расчет и принцип работы распылительной сушилки;


2) содержание водорода

Расчет и принцип работы распылительной сушилки;


где nCi, nHi– соответственно число атомов углерода, водорода, серы, кислорода, азота в молекулах газовых компонентов топлива;

xi - концентрация газовых компонентов в топливе, % по массе;

Mi- молекулярная масса компонентов топлива;

k - число компонентов в топливе;

C, H, S, O, N - соответственно содержание углерода, водорода, % по массе.

Молекулярная масса газовой смеси:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки=0,95*16+0,03*30+0,02*44=16,98 г/моль,


где ωi –объемная доля газовых компонентов в топливе;

Mi – молекулярная масса компонентов топлива.

Массовая концентрация газовых компонентов топлива:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки;


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Учитывая, что теплота сгорания - свойство аддитивное, то теплота сгорания газообразного топлива


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Qi - теплота сгорания отдельных компонентов топлива;

xi- массовая доля компонентов в смеси.

Для газового топлива низшая теплота сгорания:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где СН4, С2Н6, С3Н8 - содержание соответствующих компонентов в топливе, % по объему.

Результаты пересчета состава топлива сведены в таблицу 1.


Таблица 1 – Результаты пересчета состава топлива

Компонент Плотность, кг/м3 Молекулярная масса, Мi Объемная доля, ωi Miωi

Массовые проценты Расчет и принцип работы распылительной сушилки

СН4 0,72 16 0,95 15,20 89,52
С2Н6 1,36 30 0,03 0,90 5,30
С3Н8 2,02 44 0,02 0,88 5,18


1,00 16,98 100

Плотность топливного газа:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где xi - массовые доли компонентов в смеси;

rсм ,ri - плотность смеси и ее компонентов.

Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Проверка:


С+Н+О+N+S=100 %


Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Теоретическое количество воздуха, необходимого для сгорания одного килограмма топлива:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Фактический (действительный) расход воздуха:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где a - коэффициент избытка воздуха, (для объемного горения газообразного топлива a=1,05-1,2).

Объемный действительный расход воздуха:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где rв - плотность воздуха, rв= 1,293 кг/м3.

Количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании одного килограмма топлива:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки ,


где Wф - расход форсуночного пара, для газообразного топлива Wф =0.

Количество газов, образующихся при сгорании одного килограмма топлива:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки ,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки .


Проверка


Расчет и принцип работы распылительной сушилки ,


2,774+2,194+0,196+13,795=18,959кг/кг ≈18,962 кг/кг.

Объемное количество продуктов сгорания на один килограмм топлива (при нормальных условиях):


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Суммарный объем продуктов сгорания:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Плотность продуктов сгорания при температуре 273К и давлении 0,1*106Па:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Энтальпия продуктов сгорания на один килограмм топлива при различных температурах от 50 оС до температуры теплоносителя:


qt=(T-273)*( mРасчет и принцип работы распылительной сушилки* СРасчет и принцип работы распылительной сушилки+ mРасчет и принцип работы распылительной сушилки* СРасчет и принцип работы распылительной сушилки+ mРасчет и принцип работы распылительной сушилки* СРасчет и принцип работы распылительной сушилки+ mРасчет и принцип работы распылительной сушилки* СРасчет и принцип работы распылительной сушилки),Расчет и принцип работы распылительной сушилки ,


где T – температура продуктов сгорания, К;

СРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилки- средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, кДж/кг*К.

Расчет энтальпии продуктов сгорания при различных температурах сведен в таблицу 2.


Таблица 2 – Энтальпии продуктов сгорания при различных температурах

Температура, оС

СРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилки

СРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилки

СРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилки

СРасчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилки

q, Расчет и принцип работы распылительной сушилки

50 0,839 0,919 1,868 1,031 1041,43
100 0,862 0,925 1,877 1,033 2094,09
150 0,885 0,931 1,886 1,034 3155,91
200 0,908 0,936 1,895 1,036 4230,30
250 0,928 0,943 1,907 1,038 5315,57
300 0,946 0,950 1,921 1,041 6415,70
350 0,964 0,957 1,934 1,045 7532,20

q50=(323-273)*(2,774*0,839+2,194*1,868+0,196*0,919+13,795*1,031)=1041,43 Расчет и принцип работы распылительной сушилки

q100=(373-273)*(2,774*0,862+2,194*1,877+0,196*0,925+13,795*1,033)=2094,09 Расчет и принцип работы распылительной сушилки

q150=(423-273)*(2,774*0,885+2,194*1,886+0,196*0,931+13,795*1,034)=3155,91 Расчет и принцип работы распылительной сушилки

q200=(473-273)*(2,774*0,908+2,194*1,895+0,196*0,936+13,795*1,036)=4230,30 Расчет и принцип работы распылительной сушилки

q250=(523-273)*(2,774*0,928+2,194*1,907+0,196*0,943+13,795*1,038)=5315,57Расчет и принцип работы распылительной сушилки

q300=(573-273)*(2,774*0,946+2,194*1,921+0,196*0,950+13,795*1,041)=6415,70Расчет и принцип работы распылительной сушилки

q350=(623-273)*(2,774*0,964+2,194*1,934+0,196*0,957+13,795*1,045)=7532,20Расчет и принцип работы распылительной сушилки

После определения энтальпии продуктов сгорания при различных температурах строим график зависимости температура – энтальпия (Рисунок 1).


Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Рисунок 1 – График зависимости энтальпии продуктов сгорания от температуры


2. Материальный баланс сушки


Содержание сухих веществ в высушиваемом растворе не изменяется, если нет уноса или других потерь


Расчет и принцип работы распылительной сушилки, кг/ч,


гдеG1, G2, GC – количество раствора до и после сушки и абсолютно сухого вещества, кг/ч;

φ1, φ2 – влажность раствора до и после сушки, %.

Производительность сушилок по испаряемой влаге:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Количество получаемых сухих дрожжей после сушки:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Технические характеристики распылительной сушилки

Тип сушилки СРЦ-12,5/1100 НК
Производительность по испаряемой влаге, кг/ч 10000
Температура теплоносителя, оС Поступающего 300

отходящего 90
Мощность двигателя распыливающего механизма, кВт 100
Габариты сушилки диаметр 14500

высота 21640
Масса сушилки 60360

Количество распылительных сушилок, необходимое для испарения влаги:


Расчет и принцип работы распылительной сушилкишт,


принимаю n=3штуки,

где WC – производительность одной сушилки по испаряемой влаге, кг/ч.


3. Тепловой баланс сушки


При сушке в распылительных установках тепло передается от нагретого газа или воздуха и расходуется на нагрев высушенного материала, испарение влаги, потери в окружающую среду.

Подвод тепла:

тепло, вносимое дрожжевой суспензией:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Gc - массовый расход дрожжевой суспензии, кг/ч;

ic - энтальпия дрожжевой суспензии при температуре поступления ее в сушильную камеру; кДж/кг;

Сс – теплоемкость дрожжевой суспензии;

θ – температура поступления дрожжевой суспензии в сушилку, обычно составляет 40…60 єС.

θ=50оС,

Сс=3,52 кДж/(кг*град), Gc=38000 Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

Qс=38000*3,52*50=6688000Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

2) тепло, подводимое теплоносителем (сушильным агентом):


Qc.a.= Gc.a Jн ,


где Gc.a – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч;

Jн- энтальпия сушильного агента при начальной температуре tн теплоносителя, кДж/кг. Определяется по графику зависимости температура-энтальпия продуктов сгорания.

при t=349оС Jн=7530Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Расход тепла:

1) тепло, уносимое сухими дрожжами:


Qд.= Gz Jд=G2Cд θ z,


где G2 – количество дрожжей после сушки, кг/ч;

Jд – энтальпия сухих дрожжей при температуре выхода дрожжей из сушилки, кДж/кг;

Cд – теплоемкость сухих дрожжей ;

θ 2 – температура высушенных дрожжей;

θ 2=89оС, Cд=2,93 кДж/(кг град)[2], G2=9668,15 Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

Qд=9668,15*2,93*89=2521163,48 Расчет и принцип работы распылительной сушилки

2) тепло, уносимое теплоносителем (сушильным агентом):


Qc.a.= Gc.a Jк ,


где Gc.a – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч

Jк – энтальпия сушильного агента при температуре выхода сушильного агента из сушилки, кДж/кг.

при t=87оС Jк =1780Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

3) тепло, уносимое испаряемой влагой:


Qw=W Jw ,


где W – количество испаряемой влаги, кг/ч;

Jw – энтальпия водяного пара при температуре выхода водяного пара из сушилки, кДж/кг.

Jw =2700Расчет и принцип работы распылительной сушилки при t=87оС , W=28331,85Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

Qw=2700*28331,85=76509017,71Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

4) потери тепла в окружающую среду.

Для определения габаритов сушилки приближенно можно принимать удельные потери тепла в окружающую среду в зависимости от начальной влажности материала q =(125ч250) кДж/кг [6]:


Qп=q W, Расчет и принцип работы распылительной сушилки


q= 125 Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

Qп=125*28331,85=3542084,15 Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

Потери тепла в окружающую среду обычно составляют 3ч8℅ от общего количества тепла.

Количество теплоносителя (сушильного агента) определяется после преобразования теплового баланса процесса сушки по следующей формуле:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


Проверяется тепловой баланс процесса сушки. Согласно закону сохранения энергии:

Qприх.=Qрасх. ,

где Qприх.,Qрасх. – соответственно статьи прихода и расхода тепла.

Qприх.=6688000+13197*7530=106061410 Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

Qрасх=2521163,48+76509017,71+3542084,15-13197*1780=106062925 Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Ошибка расчета должна быть не более 1 ℅.

0,0014%<1%.

Часовой расход топлива:


B= Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Qc.a – тепло, подводимое теплоносителем (сушильным агентом), кДж/ч;

QРасчет и принцип работы распылительной сушилки- низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;

η - коэффициент полезного действия печи (η=0,8-0,95), η=0,9.

Объемный расход топливного газа равен:


В’=Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где ρг - плотность топливного газа, кг/м3.

Удельный расход тепла в сушилке определяется


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Qс.а - тепло, подводимое теплоносителем (сушильным агентом), кДж/ч;

W - количество испаряемой влаги кг/ч.

Тепловой к.п.д. сушилки:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

где r - удельная теплота парообразования воды, определяемая по температуре материала при сушке, кДж/кг, при 89оС

r=2295,7Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

q - удельный расход тепла в сушилке, кДж/кг.

Теплопроизводительность:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


Выбор типоразмера печи определяется по каталогу [7] в зависимости от ее назначения, теплопроизводительности, вида топлива.


Типоразмер печи

Тип печи

БКГ2Расчет и принцип работы распылительной сушилки

теплопроизводительность 17,8 МВт/м2

Выбираю 2 печи типа БКГ2Расчет и принцип работы распылительной сушилки, предназначенных для беспламенного сжигания газообразного топлива.


4. Расчет габаритов распылительной сушилки


Целью расчета является определение диаметра сушильной камеры и ее рабочего объема.

Из всего разнообразия приводимых в литературе формул для определения диаметра распыливающих капель можно использовать наиболее простую (6):


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где R - наружный радиус диска, м;

ω - угловая скорость диска, м/с;

ρ - плотность суспензии, кг/м3;

σ - поверхностное натяжение суспензии, H/м, σ=73,8*10-3 Н/м.

ω=135 м/с,


ω=2πRn


R=ω/ (2πn)=(135 м/с) / (2*π134.167c-1)=0,160 м


dд=2R=0,32м


При расчете среднего диаметра капель можно принять С=2, для максимального размера капель С=4,6.

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Размеры капель зависят от окружной скорости диска, производительности по суспензии, физических свойств суспензии. Основные характеристики центробежных распылителей приведены в таблице 3.


Таблица 3 - Основные характеристики центробежных распылителей

Технические данные Тип распылителя ЦРМ 18/100-8000
Производительность, т/ч 18
Давление, МПа:
в трубках подачи воздуха 0,01-0,08
в трубках подачи воды 0,2
Мощность электродвигателя, кВт 100
Скорость вращения диска, об/мин 8050
Угловая скорость диска, м/с 131-139
Смазка Масло индустриальное И-12
Разовая заливка масла, л 30
Габаритные размеры, мм:
длина 960
ширина 700
высота 2805

Радиус факела распыления вычисляется по формуле:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где ρ, ρ2 - плотность суспензии и сушильного агента;

Re - критерий Рейнольдса:


Re=Расчет и принцип работы распылительной сушилки


где ω- угловая скорость распыливающего диска, м/с;

d - диаметр капли, м;

ν- кинематическая вязкость газа, м2/с;


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Динамическая вязкость продуктов сгорания при


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


Расчет и принцип работы распылительной сушилки=0,017мПа*с

Расчет и принцип работы распылительной сушилки=0,03 мПа*с

Расчет и принцип работы распылительной сушилки=0,025 мПа*с

Расчет и принцип работы распылительной сушилки=0,026 мПа*с


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Re=Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

Gu – критерий Гухмана:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где t1 – температура агента перед сушкой, 0С;

t2 - температура сушильного агента после сушки, °С;

tм - температура мокрого термометра, tм=40-60оС, tм=50оС; Ко- критерий Коссевича:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


где r1 -скрытая теплота парообразования при температуре мокрого термометра, кДж/кг;

С2 - удельная теплоемкость сушильного агента, кДж/кг град;

Расчет и принцип работы распылительной сушилки-влажность суспензии при входе в сушилку и конечного сухого продукта, %.

Удельная теплоемкость:

газов N2, О2, СО2 =29,77Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

Н2О=36,30Расчет и принцип работы распылительной сушилки


С2=Расчет и принцип работы распылительной сушилкиРасчет и принцип работы распылительной сушилки,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Диаметр сушильной камеры определяется:


D=2,4*Rф=2,4*3,6594=8,78 м.


Рабочий объем сушилки определяется по формуле:


V=Расчет и принцип работы распылительной сушилки


где W- производительность сушилки по испаряемой влаге, кг/ч;

n - количество сушилок, шт.;

А - производительность 1 м3 рабочего объема камеры по испаряемой влаге, кг/м3*ч. Величина А выбирается по графику A=f(ΔT), где заштрихованная область соответствует начальным режимам работы сушилки.


ΔT=Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где t1 – температура агента перед сушкой, оС;

t2 - температура сушильного агента после сушки, °С;

tм - температура мокрого термометра, °С.

Рабочая высота сушильной камеры равна


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Вычисленные величины диаметра и высоты сушильной камеры сравниваются с габаритами выбранного типа сушилки.


Габариты сушилки, мм
теоретически практически

диаметр 12500 8780

высота 21640 18360

Рассчитанные параметры сушилки не превышают параметры выбранного типа сушилки, значит, выбранный тип сушилки подходит для данного расчета.


5. Расчет циклонов


Расчет циклонов сводятся к определению их количества, гидравлического сопротивления и эффективности улавливания выли.

Объемный расход сушильного агента:


V=Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Основной характеристики циклона является диаметр его корпуса. Диаметр цилиндрической части циклона определяется:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


где V – объемный расход газа (сушильного агента), м3/ч;

Wr – скорость газа в цилиндрической части циклона, м/с;

П – количество циклонов.


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


где ΔР – сопротивление циклона, Па;

ξ – коэффициент гидравлического сопротивления циклона;

ξ=245;

ρr – плотность газа, кг/м3;

Расчет и принцип работы распылительной сушилки500-750 Расчет и принцип работы распылительной сушилки; Расчет и принцип работы распылительной сушилки625Расчет и принцип работы распылительной сушилки;

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

D=1,3м < Dмакс=1,8м


Вычислив диаметр циклона, определяем основные размеры циклонов:

Тип циклона ЦН-11
Максимальный диаметр, м 1,8
Диаметр выхлопной трубы, м 0,6
Диаметр пылевыпускающего отверстия, м 0,3-0,4
Ширина входного патрубка, м 0,26
Высота водного патрубка, м 0,48
Высота выхлопной трубы, м 1,56
Высота выхлопного патрубка, м 0,3
Высота цилиндрической части, м 2,08
Высота конической части, м 2,00
Общая высота циклона, м 4,38
Коэффициент гидравлического сопротивления 245

6 Расчет скрубберов Вентури


Скрубберы Вентури используются в качестве второй ступени пылеулавливания на установках с большим расходом запыленного газа.

Расход воды, подаваемой в трубу Вентури, находится из уравнения теплового баланса:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


гдеqmr – массовый секундный расход газа, кг/с;

qmг=13197 кг/ч=3,666 кг/с;

Сг – удельная теплоемкость газа, кДж/кг*град;

Сж – удельная теплоемкость жидкости, кДж/кг*град; Cж=4,19 кДж/кг*град.

t1, t2 – начальная температура газа, поступающего в скруббер Вентури, на выходе из него, оС; t1=87oC, t2=45oC.

θ2, θ1 – температура воды на выходе из скруббера Вентури и на выходе из него. Температура выходящей воды не должна превышать 40-45оС,

θ 2=45oC θ1=20oC.

Концентрация пыли в воде:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Хг – начальная концентрация пыли в газе, поступающем в скруббер Вентури,

Расчет и принцип работы распылительной сушилки;

qг – объемный расход газа, м3/с,


qг=Vс.а./3600=10659,9/3600=2,961м3/с.


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,

Содержание пыли в оборотной воде,гарантирующее надежную работу форсунок, не должно превышать 0,5 кг/м3: 0,246<0,5.

Диаметр горловины трубы скруббера Вентури:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Wг1 – скорость газа в горловине трубы, м/с; Wг1=100м/с.

Диаметр конфузора и диффузора:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


гдеWг2 – скорость газа на входе в конфузор и на выходе из диффузора, Wг2=20м/с.

Длина конфузора трубы:

Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где2αк=28о.

Длина диффузора трубы:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где2αд=6о.

Длина горловины трубы:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Гидравлическое сопротивление трубы:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


Удельная энергия, вводимая в трубу с газом и водой:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где ΔР – гидравлическое сопротивление трубы, Па;

ΔРф – гидравлическое сопротивление форсунок, 3*103Па;

qг – объемный расход газа, м3/с.

Средний диаметр конфузора и диффузора трубы:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Скорость газа в среднем сечении трубы:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


Параметр А:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


где dг – размер улавливаемых частиц, dг=10мкм;

σ – поверхностное натяжение воды, Н/м; σ=72,8-3 Н/м

τ – среднее время пребывания газа в трубе, с,


Расчет и принцип работы распылительной сушилки


Расчет и принцип работы распылительной сушилки,


где Vтр – рабочий объем трубы, рассчитанный по размерам конфузора и диффузора, м3.

Расчет и принцип работы распылительной сушилки

Эффективность пылеулавливания:


Расчет и принцип работы распылительной сушилки.


На практике эффективность пылеулавливания составляет не более 96%.


Список использованной литературы


Бортников И.И., Босенко А.М. Машины и аппараты микробиологических производств. – Минск : Высшая школа, 1982.

Быков В.А., Винаров А.Ю., Шерстобитов В.В. Расчет процессов микробиологических производств. – Киев : Техника, 1985.

Вукалович М.П., Киримник В.А., Ремизов С.Н. Термодинамические свойства газов. – М.: Машгиз, 1953.

Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчет процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1972.

Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия,1986.

Соколова В.И., Яблокова М.А. Аппаратура микробиологической промышленности. – Л.: Машиностроение, 1988.

Трубчатые печи. Каталог/ Под ред. В.Е.Бакшалова и др..–М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1985.

Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И. и др. Очистка промышленных газов от пыли. – М.:Химия, 1981.


Приложение

Программа расчета энтальпии сгорания топлива на языке программирования Turbo Pascal


program sushka;

uses crt;

const a=1.05;

Rv=1.238;

var q50,q100,q150,q200,q250,q300,q350,

q1,q2,q3,Q,s,x1,x2,x3,c,h,z,L0,L9,V9,G,

m1,m2,m3,m4,m,v1,v2,v3,v4,v,R1,R2:real;

begin

clrscr;

writeln('введите состав топливного газа в % по объему');

write('метан=');

readln(f1);

write('этан=');

readln(f2);

write('пропан=');

readln(f3);

Q:=360.33*q1+631.8*q2+913.8*q3;

s:=(q1*16.043+q2*30.07+q3*44.1);

x1:=q1*16.043*100/s;

x2:=q2*30.07*100/s;

x3:=q3*44.1*100/s;

c:=12*(x1/16.043+2*x2/30.07+3*x3/44.1);

h:=4*x1/16.043+6*x2/30.07+8*x3/44.1;

r1:=1/(x1/(100*0.72)+x2/(100*1.36)+x3/(100*2.02));

z:=c+h;

if abs(z-100)<=0.1 then

begin

L0:=0.0115*c+0.345*h;

L9:=L0*a;

V9:=L0/Rv;

G:=1+L9;

m1:=0.0367*c;

m2:=0.09*h;

m3:=0.23*L0*(a-1);

m4:=0.768*a*L0;

m:=m1+m2+m3+m4;

end

else

begin

writeln('ошибка');

halt;

end;

if abs(m-g)<=0.01 then

begin

v1:=m1*22.4/44.1;

v2:=m2*22.4/18.015;

v3:=m3*22.4/31.999;

v4:=m4*22.4/28.013;

v:=v1+v2+v3+v4;

r2:=m/v;

end

else

begin

writeln('ошибка');

halt;

end;

writeln('низшая теплотворная способность топлива Q=',q:10:3,'кДж/куб.м');

writeln('содержание углерода в топливе=',c:6:3,'в % по массе');

writeln('содержание водорода в топливе=', h:6:3,'в % по массе');

writeln('плотность топливного газа=',r1:6:3,'кг/куб.м');

writeln('теоретический расход воздуха=',L0:6:3,'кг/кг');

writeln('фактический расход воздуха=',L9:6:3,'кг/кг');

writeln('количество продуктов сгорания=',G:6:3,'кг/кг');

writeln('объемный расход воздуха=',V9:6:3,'куб.м/кг');

writeln('количество образующихся газов:');

writeln('СО2=',m1:6:3,'кг/кг');

writeln('Н2О=',m2:6:3,'кг/кг');

writeln('О2=',m3:6:3,'кг/кг');

writeln('N2',m4:6:3,'кг/кг');

writeln('объемное количество газов:');

writeln('СО2=',v1:6:3,'куб.м/кг');

writeln('H2O=',v2:6:3,'куб.м/кг');

writeln('О2=',v3:6:3,'куб.м/кг');

writeln('N2=',v4:6:3,'куб.м/кг');

writeln('плотность продуктов сгорания=',r2:6:3,'куб.м/кг');

readln;

q50:=50*(m1*0.839+m2*1.868+m3*0.919+m4*1.031);

q100:=100*(m1*0.862+m2*1.877+m3*0.925+m4*1.033);

q150:=150*(m1*0.885+m2*1.886+m3*0.931+m4*1.034);

q200:=200*(m1*0.908+m2*1.895+m3*0.936+m4*1.036);

q250:=250*(m1*0.928+m2*1.907+m3*0.943+m4*1.038);

q300:=300*(m1*0.946+m2*1.921+m3*0.950+m4*1.041);

q350:=350*(m1*0.964+m2*1.934+m3*0.957+m4*1.045);

writeln('энтальпия продуктов сгорания:');

writeln('q50=',q50:10:3,'кДж/кг');

writeln('q100=',q100:10:3,'кДж/кг');

writeln('q150=',q150:10:3,'кДж/кг');

writeln('q200=',q200:10:3,'кДж/кг');

writeln('q250=',q250:10:3,'кДж/кг');

writeln('q300=',q300:10:3,'кДж/кг');

writeln('q350=',q350:10:3,'кДж/кг');

end.

Результаты расчета

введите состав топливного газа в % по объему

метан=95

этан=3

пропан=2

низшая теплотворная способность топлива Q=37953.29 кДж/куб.м

содержание углерода в топливе=75.610 в % по массе

содержание водорода в топливе=24.490 в % по массе

плотность топливного газа=0.739 кг/куб.м

теоретический расход воздуха=17.105 кг/кг

фактический расход воздуха=17.961 кг/кг

количество продуктов сгорания=18.961 кг/кг

объемный расход воздуха=13.894 куб.м/кг

количество образующихся газов:

СО2=2.773 кг/кг

Н2О=2.195 кг/кг

О2=0.196 кг/кг

N2=13.796 кг/кг

объемное количество газов:

СО2=1.411 куб.м/кг

H2O=2.732 куб.м/кг

О2=0.138 куб.м/кг

N2=11.035 куб.м/кг

плотность продуктов сгорания=1.238 куб.м/кг

энтальпия продуктов сгорания:

q50=1041.439 кДж/кг

q100=2094.097 кДж/кг

q150=3155.913 кДж/кг

q200=4230.307 кДж/кг

q250=5316.560 кДж/кг

q300=6418.746 кДж/кг

q350=7532.253 кДж/кг


34


Похожие работы:

  1. • Распылительные сушилки
  2. • Проект дрожжевого цеха
  3. • Ленточная сушилка
  4. • Расчет барабанной сушилки, обогреваемой воздухом
  5. • Разработка автоматического управления процесса сушки ...
  6. • Электрификация цеха переработки молока в ЗАО Шушенский ...
  7. • Расчет процесса конвективной сушки сыпучего ...
  8. • Проект реконструкции пункта послеуборочной обработки зерна
  9. • Автоматизация установки барабанной-гранулятор сушилки
  10. • Реконструкция пункта послеуборочной обработки зерна
  11. • Контроль работы сушилок и меры по устранению брака в процессе ...
  12. • Сушка в камерных и туннельных сушилках
  13. • Использование процессов сушки на фармацевтических ...
  14. • Установка для переработки отходов слюдопластового ...
  15. • Расчет установки для сушки яблок
  16. • Характеристика технологического оборудования поточной ...
  17. • Получение бактериальных удобрений для сельского ...
  18. • Технологии хранения зерновых масс
  19. • Магнетронные распылительные системы
Рефетека ру refoteka@gmail.com