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

Рис. 4-9. Процесс в сушилках на Id-диаграмме.

Таким образом, перед входом в су­шилку смесь топочных газов с воз­духом характеризуется энтальпией I₁ = 254 ккал/кг сухого газа и влагосодержанием d₁= 40,3 г/кг сухого газа, кото­рые и определяют положение точки М на Id -диаграмме (рис. 4-9).

Конечные значения I₂ и d₂ находим по Id -диаграмме для точки С (рис. 4-9): I₂ = 195 ккал/кг сухого воздуха и d₂ = 255 г/кг сухого воздуха.
При построении процессов наId-ди­аграмме значение Δ = 200 ккал/кг испа­ренной влаги принимается одинаковым, т. е. сравнения производятся для одина­ковых начальных и конечных параметров сушильного агента.
Удельные (на 1 кг испаренной влаги) расходы при этом составляют: газов l₁= 4,1 кг/кг; теплаq = 760 ккал/кг.

Часовые расходы: газов L = 2 580 кг/ч; тепла Q = 481 ООО ккал/ч; топлива (с учетом, что.к. п. д. топки η_т = 0,95) В = 39 кг/ч.

Вариант III. Сушилка с кипящим слоем.Пользуясь зависимостью между критериями Лященко Ly и Архимеда Аг, определим критическую скорость псевдоожижения.

Величине Аг = 6 750 (см, .предыдущий расчет) соответствует согласно рис. 4-5 Ly_кр=7·10^-3. Тогда

м/сек

Рабочую скорость теплоносителя, отнесенную к полному сечению аппарата w, определяем, исходя из того, что принятой нами порозности слоя ε =0,б5 согласно графику на рис. 4-15 соответствует Ly=0,5. Тогда число псевдоожижения

Рис. 4-15. Зависимость критерия Лященко Ly от критерия Архимеда Агпри различной порозности слоя ε.


1 — при ε = 0,4 (начало псведоожижения); 2 — при ε = 1 для скорости витания; 3, 4— оптимальные значения Ly для процессов сушки.
Область между пунктирными линиями — ориентировочная область работы сушилок кипящего слоя.

Скорость газа, натекающего на решетку,

м/сек

Если живое сечение решетки примять равным 10%, то скорость газа в отверстиях решетки с учетом того, что температура теплоносителя в них равна 900° С,

м/сек

Принимая форму аппарата цилиндрической, диаметр решетки определим следующим образом.

Площадь решетки





м

Принимаем D_реш= 1,2 м.

Для оценки высоты кипящего слоя h_к.с, исходя из практических реко­мендаций, воспользуемся соотношением

где h_ст — высота гидродинамической стабилизации; d_отв — диаметр от­верстий решетки.

Кроме того, известно, что h_ст 4 h_к.с.
Принимая d_отв= 5 мм, получим h_ст = 20·5 = 100 мм, h_к.с = 4 ·100 = 400 мм.
Общая высота Н пространства над решеткой определяется высотой кипящего слоя h_к.с и высотой сепарационного пространства h_сеп. Если h_сеп =3h_к.с = 1 200 мм, то общая высота Н= 1 600 мм.
Во избежание значительного уноса измельченных частиц материала выбираем камеру, расширяющуюся на ходу движения агента сушки, как это показано на рис. 4-16.
Коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к частицам материала в рассматриваемом случае можно определить по формуле

где

Н₀—высота неподвижного слоя, принимаем,Н₀ = 200 мм.

Тогда





ккал/м²·ч·град

Учитывая возможность каналообразования в слое и соответственно ухудшение условий теплообмена, полученное значение уменьшим на 20%:

ккал/м²·ч·град

Среднелогарифмическая разность температур

°C

Суммарная поверхность частиц материала в аппарате, необходимая для обеспечения передачи тепла Q:

м²

Значение Q было подсчитано в предыдущих вариантах.