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

2.4 Расчет расходов сушильного агента, греющего пара и топлива

Массовый расход абсолютно сухого газа рассчитывают используя результаты построения процесса сушки на диаграмме I-x:

L=W/(x₂-x₁);

Лето:
L^л=0,022 /(0,037-0,0097)= 0,81 кг/с;

Зима:
L^з=0,022 /(0,027-0,00149)=0,87 кг/с;
Массовый расход влажного газа L_вл.г. определяют в зависимости от его влагосодержания.

L_вл.г.=L*(1+x₂);

Лето:
L_вл.г.= 0,81*(1+0,037)=0,83 кг/с;

Зима:
L_вл.г.= 0,87*(1+0,027)=0,89 кг/с;
Расход греющего пара в калорифере при сушке воздухом рассчитывают по уравнению:

D=L*(I₁-I₀)/r ,

где r – удельная теплота парообразования, соответствующая заданному давлению греющего пара, r=2189,5 кДж/кг, P=2,5 кг/см² (табл. LVIII, стр. 550).

Лето:
D=0,81(147,5-45)/2189,5 = 0,038 кг/с;
Зима:
D=0,87(128+6,11)/2189,5 = 0,053 кг/с.


2.5 Расчет рабочего объема сушилки

Общее количество теплоты, затрачиваемой в процессе сушки за 1 секунду, определяют по формуле:

Q₀=L*(I₁-I₀);

Лето:
Q₀^л =0,81(147,5-45) = 102,5 кДж/с;

Зима:
Q₀^з =0,87*(128+6,11) = 116,68 кДж/с.
Количество теплоты передаваемое высушиваемому материалу в рабочем объеме сушилки за 1 секунду:

Q=Q₀-W*q_п.;

Лето:
Q=102,5-0,0222*128,787 = 99,641 кДж/с;

Зима:
Q=116,68 – 0,0222*128,787 = 113,821 кДж/с.
Так как расчетные данные по зиме больше, чем по лету, то дальнейший расчет ведем по зиме. Для расчета рабочего объема V_p сушилки используют уравнение теплоотдачи от сушильного агента к материалу:

V_p=W/A;

Интенсивность теплообмена определяется по уравнению тепломассообмена:

А=к_v*Δt_ср. ,

где к_v – объемный коэффициент теплообмена,

к_v=0,2 кг/м³*ч*К=0,000056 кг/ м³*с*К=5,6*10^-5 кг/ м³*с*К
Средний температурный напор вычисляют по формуле логарифмического усреднения, если Δt_б./ Δt_м>2, среднее арифметическое, если Δt_б./ Δt_м<2.
Находим температурные напоры на входе сушильного агента в сушилку и на выходе из нее:

Δt_б.=t₁-θ_м; Δt_м.=t₂-θ_м;

где t₁, t₂ – температуры сушильного агента соответственно на входе в сушилку и на выходе из нее.

120⁰С 45⁰С
34,5⁰С 0⁰С
Δt_м.=45-34,5 = 10,5⁰С;
Δt_б.=120 – 0= 120⁰С;

Δt_cр.=( Δt_б- Δt_м)/(2,3lg(Δt_б/ Δt_м)) = 45,06 ⁰С,

А_v=5,6*10^-5*45,06 = 0,0025 кг/ м³*с ,

V_p=0,022/0,0025 = 8,88 м³ .