Курсовая работа по дисциплине: «Процессы и аппараты в химической технологии» На тему: «Расчет и проектирование барабанной сушилки»

2. Расчетная часть


2.1 Материальный расчет сушилки

Общее количество испаряемой влаги рассчитывается по формуле:

G₁=0,8 т/ч*0,28=0,224 кг/с;

W=G₁*(U₁-U₂)/(1-U₂);

W=0,224 кг/с*(0,11-0,011)/(1-0,011)=0,022 кг/с;

G₁=G₂+W;

G₂= G₁-W;

G₂=0,224-0,022=0,202 кг/с.

2.2 Внутренний баланс сушильной камеры

Внутренний баланс сушильной камеры Δ считают по формуле:

Δ=q_вл-( q_тр+ q_м+ q_п)

Удельный приход теплоты с влагой материала q_вл равен:

q_вл=с_вл*θ₁;

Температуру θ₁ влажного материала принимают равной температуре мокрого термометра при средних параметрах окружающего воздуха. В зимних условиях допускается считать θ₁=0⁰С (при хранении материала в помещении).

Удельный расход теплоты на нагрев высушенного материала равен:

q_м= G₂*с₂*( θ₂- θ₁)/W;

Удельная теплоемкость с₂ высушенного материала рассчитывают по формуле:

с₂= с₀+( с_вл- с₀)*U₂;

с₀ – удельная теплоемкость абсолютно сухого материала, с₀=0,879 кДж/(кг*К);

с₂=0,879 +(4,19-0,879)*0,011=0,92 кДж/(кг*К);
Удельные потери в окружающую среду оценивают предварительно в долях от теплоты, расходуемую на испарение 1 кг влаги.

q_п=а_п*(r₀+с_п*t₂) ,

где r₀ – удельная теплота парообразования при нормальных условиях (для воды r₀=2493 кДж/кг);

с_п – удельная теплоемкость пара (с_п=1,97 кДж/(кг*К));
а_п – коэффициент а_п=0,005 – 0,05; для барабанной сушилки а_п=0,05.
q_п=0,05*(2493 +1,97 *42)=128,787 кДж/кг.
Находим внутренний баланс сушильной камеры:
q_тр=0; так как это сушильный барабан, нет транспортирующих устройств.
Находим необходимые данные для лета и зимы по диаграмме I-x.
Лето:
θ₁=t_м; θ₁=17⁰C;
θ₂= 42⁰C;
q_вл=4,19*17 = 71,23 кДж/кг;
q_м= 0,202 * 0,92 * ( 42-17)/0,022 = 206,17 кДж/кг;
Δ^л=71,23-(206,17+128,787)= - 263,727 кДж/кг.
Зима:
θ₁=0⁰C;
θ₂= 42⁰C;
q_вл=4,19 *0⁰C=0 кДж/кг;
q_м=0,202 * 0,92*( 42-0)/0,022 = 346,37 кДж/кг;
Δ^з= 0-(346,37+128,787)= - 475,157 кДж/кг.