Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «энергосбережение в теплотехнологических процессах и установках»

Зависимость методики расчета сушилки от способа и подвода тепла к высушивае­мому материалу. Методика теплового расчета в значительной степени зависит от способа подвода тепла.Если при конвективном способе подвода тепла к сушимому материа­лу режим сушки определяется температурой t, скоростью v и относительной влажностью φ сушильного агента, т е параметрами, которые определяют продолжительность сушки материала при заданном количестве высушиваемого материала, то для других способах подвода тепла в процессе сушки (контактном, терморадиационном, токами вы­сокой или промышленной частоты и т. п.) задается или определяется интенсивность теплового потока, при которой температура материала не должна превышать некоторого предела (превышение этой температуры приводит к порче или браку высушивае­мого материала). В ряде отраслей промышленности установлены нормативы и режимы сушки материалов, которыми следует руководствоваться при проектировании сушиль­ных установок.
Зависимость методики расчета от типа и конструкции сушилки. Методика теплово­го и конструктивного расчета сушилки зависит не только от способа подвода тепла, но и от типа и конструкции сушилок (коридорной, шахтной, ленточной, барабанной, трубчатой, с кипящим слоем и т. п.). Надо заметить, что даже для одного и того же типа, например туннельной или коридорной сушилки, могут быть применены различные теплоносители (воздух или смесь топочных газов с воздухом) и приняты различные решения в отношении способов нагрева, циркуляции сушильного агента и т. п..
Методика расчета конвективных сушилок.В настоящем учебном пособии мы рас­сматриваем последовательность и примеры расчета только конвективных сушилок, как имеющих наиболее широкое применение в промышленности, где они используются для массовой сукиа материалов.
В задании должны быть указаны, тип сушилки, сушимый материал, часовая про­изводительность сушильной установки по влажному или сухому материалу, а также его начальная и конечная влажность, режим сушки или начальные параметры сушиль­ного агента, в задании может быть предложило подобрать этот режим (по соответст­вующим литературным данным); топливо, используемое для получения сушильного агента и заданной температуры, объем расчетной и графической части работы.
При проектировании сушильной установки необходимо выполнить следующее:
а) Составить принципиальную схему установки и нанести на нее параметры как заданные, так и те, которые необходимо определить.
б) Составить материальный баланс и определить расчетом общее количество влаги, которое необходимо испарить в течение 3 ч.
в) Если сушилка работает на смеси воздуха с топочными газами, то необходимо определить: теоретически необходимый расход воздуха на 1 кг сжигаемого топлива, коэффициент избытка воздуха (с учетом местонахождения проектируемой сушилки) для обеспечения необходимой температуры газов, уходящих из топочного устройства, влагосодержание и энтальпию топочных газов, уходящих из топочного устройства и поступающих в сушилку.
г) Построить процесс сушки на Id-диаграмме и определить необходимый расход сухого газа или воздуха для сушки. Для этого определить расход тепла на нагрев продукта; величину потерь в окружающую среду расход тепла на испарение 1 кг влаги; суммарные тепловые потери Δ в сушильной камере.
д) По значению Δ и заданным значениям начальных параметров сушильного аген­та и его конечных параметров t₂ или φ₃ построить процесс в Id -диаграмме и найти па­раметры сушильного агента на выходе из сушильной камеры.
е) По количеству влаги, испаренной в сушилке, рассчитать часовой расход су­шильного агента на 1 кг испаренной влаги, а также часовое и общее количество тепла на сушку материала.
ж) Определить цельные объемы влажного газа на входе и выходе из сушилки, отнесенные к 1 кг сухого газа.
з) По часовому расходу и количеству сушильного агента в сушилке и напору, потребному для преодоления аэродинамических сопротивлений в сушилке, подобрать соответствующий тип вентилятора, а по часовому расходу сушильного агента — калори­фер (если сушильный агент воздух) или топку (если сушильный агент смесь топочных газов с воздухом). Такой порядок теплового расчета характерен для туннельных или коридорных сушилок, где продолжительность сушки определяется режимом сушки.
Для тепловых расчетов конвективных сушилок в большинстве случаев использует­ся Id -диаграмма. Для терморадиационных и контактных сушилок, для сушки в поле токов высокой частоты и т. п., т. е. при использовании других принципов сушки мате­риалов (если не применяются комбинированные способы сушки), применение Id -диа­граммы в тепловых расчетах теряет смысл.