|
7'*М Ш
*
Диаметр решетки:
Ореш =
У ^ рет] 0 ,Ш
= /7 ,5 3 3 /0 ,7 8 5 = 3,038
м.
8. Сепарацнонное пространство.
Высоту сепарацномюш пространства прпнжааем в 4 раза больше высоты
кипящего слоя:
ftcen = 4-400 = 1600 мм.
Общая высота аппарата {над решеткой):
h
-MieeD
+ 1 Б 0 0 = 2000 мм.
Проверим, будут ли выноешься из аппарата наименьшие частгщы
солей
(дна
метр ~ 0 ,1 мн>. Критерий Архимеда:
ЬГ0“ ^ 2 -Ш * -9 ,8 Ь 0 ,8 0 6 7
Ar *
Р |
* ----------- 2 , t № tO -»----------- ~
* 'n '
f°*
Критерий Лященко, соответствующе уносу частиц, будет равен LyB0T <
^ 0,16, а скорость витания частиц дизметрш 0,1 имт
к»вит =
« И ш -2,043-т - з - г - £03-9,8UG,80673 = , 0,453 м/с.
Таким образом, аппарат с вертикальными стенками не обеспечит осаждения
всепарационном пространстве частиц.соли диаметром 0,1 мм. Д л я того чтобы обес
печить их осаждение, сечение сепарационного пространства следует расширить
до значения
* ш
- W
V
^ T
= М - 7 ,5 3 3 Щ
- 1 0 , 7 Л
Здесь коэффициент 1,1 вводится для некоторого снижения скорости потока
по сравнению со скоростью витания, необходимого для обеспечения осаждения
частиц.
Диаметр сепарационного пространства при этом будет равевгг
В е т — У
5 ееп/ 0,785 =
V
10,7/0,785 = 3,69 &г-
Эскиз сушилкк дан на рис. 10-16.
ПРИМЕР РАСЧЕТА ВАЛЬЦОВОЙ СУШИЛКИ
Определить основные размеры двухвальцовой сушилки для сушки пасты
углекислого никеля производительностью 90 кг/ч пасты. Начальная влажность
7 5 % , конечная 10% (на общую массу). Сушилка обогревается? глухим парой
(Pa gc = I кгс/см2, т. е. ~0,1 МПа). Толщина слоя бтатериала
мм. Толщина
стенки чугунного вальца 10 ми. Н ад поверхностью материала продувается воздух
со скоростью 1,5 к/с. Температура воздуха 4 0 °С, ф = 4 0 % .
Р е ш е н и е . Расчет сушилшг можно сделать -через коэффициент теплопере
дачи от пара к воздуху. Процесс передачи теплоты в вальцовой сушилке проис
ходит следующим образом; o r конденсирующегося пара теплота передается стенке
барабана, а от него — высушиваемому материалу. Влага, испаряющаяся на мате
риале, диффундирует в- воздух, унося с собой соответствующее- количество теп
лоты. Можно подсчитать количество диффундирующей влаги и, исходя из этого
количества, определить эквивалентный коэффициент теплоотдачи.
Примем коэффициент тешгаотдаад от конденсирующегося иарэ к стенке
барабана а = 9280 Вт/(м2-К). Коэффициент теплопроводности чугуна Яч =
= 46,4 Вт/(м*К), средний коэффициент теплопроводности высушиваемого мате
риала &мат — 0.8 Вт/(м*К).
Эквивалентный коэффициент теплоотдачи при испарении влаги определяем
на следующего уравнения:
_
_ ?исп
&
св"
№
^мат — ^возд *
где
f
— удельная теплота парообразования, Д ж /кг.
Так- как по уравнению (10.25) удельный расход испаряемо® влага
О
[в кг/(м *ч)1 равен
а иоп
G
= О)О4075к>0,8
Ар,
,
Вт/(м2* К) 1 моз
O,O4Q7500' 8
tspr
то коэффициент теплоотдачи а ИСп U Вт/(м-* К) 1 может быть рассчитан по уравие-
нщо;
Д/-3600
Зададимся (с последующей проверкой) температурой наружной поверхности
материала й мат = 80 °С (допустимая температура для углекислого никеля не
выше 85 °С). Давление насыщенного водяного пара при 80 °С
Р на о —
355 мм
рт. ст.; парциальное давление водяного пара
р п
в воздухе при / = 40 С и ф — 0,4
составляет 22,4 мм рт. ст. Удельная теплота парообразования воды при атмо
сферном давлении
г =
2264-103 Дж/кг.
Следовательно, эквивалентный коэффициент теплоотдачи при испарении:
0,04075-),50*8 {355 — 22,4) 2264-Ю3
„
а
----------- = 294 Вт/(м2-К).
~ И<5П
(80 — 40) 3600
Коэффициент теплопередачи от конденсирующегося пара к воздуху:
* - ' I
, " М
1
,‘ о.ош
,
I -
2 0 3
Вт« м*-1^
9280 +
46,4 + 0,8 + 294
' Удельная тепловая нагрузка:
Я = К
(‘пара - 'возд) = 203 {100 - 40) = 12 !80 Вт/и*.
Проверим принятую температуру поверхности материала д мат по уравнению:
At
=
qi
a HCD = 12 180/294 = 41,4 °С = 41,4 К.
Температура поверхности материала:
^мат = ^позд -|-
= 40 -(- 41,4 = 81,4 РС(
что близко к принятой.
Расход воды, испаряемой в сушилке:
Iот
/-
иП
—
иН
пп 75 — 10
ЛГ
,
W = a “
100
—
Uh = 9 0
Too-
10
= 65
ш14-
Расход теплоты на подогрев материала и на испарение влаги:
„
90-3,46-103 (81,4— 15) + 6 5 -2 2 6 4 .103
3600
= 46 500 Вт.
Необходимая площадь поверхности нагрева вальцовой сушилки:
r
Q
46 500
с 00 ,
q
“ 12 180-0,75 ~ 5-3 8 м *
где 0,75 — коэффициент, учитывающий фактическую поверхность соприкосно
вения материала с греющей поверхностью вальцов.
По нормалям ближайшая двухвальцовая сушилка имеет
F
= 5,2 ма (диаметр
вальцов 600 мм, длина 1400 мм). Эту сушилку мы и выбираем, хотя площадь ее
поверхности нагрева немного меньше, чем требуется по расчету. Д ля обеспечения
заданной производительности потребуется несколько увеличить давление грею
щего пара, что легко отрегулировать на практике.
Тепловые потерн сушилки должны быть учтены при определении расхода
греющего пара.
Пример расчета камерной сушилки с рециркуляцией воздуха — см. седьмое
издание этой книги, 1970 г.
Примеры расчета барабанной сушилки и вакуум-сушильного шкафа — см.
шестое издание этой книги, 1364 г,
Г л а в а
/ /
У М Е Р Е Н Н О Е И Г Л У Б О К О Е О Х Л А Ж Д Е Н И Е
ОСНОВНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ И РАСЧЕТНЫЕ ФОРМУЛЫ
Do'stlaringiz bilan baham: |
