Курсовая

Курсовая Выбор атмосферной вальцовой сушилки для сушки G1 160 кг ч пасты азокрасителя начальной влажность

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 23.11.2024





МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФТУГ

Кафедра «Организация упаковочного производства»
Курсовая работа

По дисциплине «Процессы и аппараты»
На тему: «Выбор атмосферной вальцовой сушилки для сушки G1=160 кг/ч пасты азокрасителя начальной влажностью w1=64% до конечной влажности 16 % (считая на общий вес)»
           Оценка:
 

                                                         Выполнил: студентка группы

                                                                    108317  Шляхтёнок С.С.

                                Проверил: проф. Карпунин И.И.
Минск 2009

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ГСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет технологий управления и гуманитаризации
                                      УТВЕРЖДАЮ
                                                        И.о зав кафедрой «Организация упаковочного

        производства»

 

                                                      ____________________ _Е. К. Костюкевич

                                                      «___»___________________2009 г.
ЗАДАНИЕ
по курсовой работе
по дисциплине «Процессы и аппараты»
Студентке Шляхтёнок С.С.
1. Тема работы Выбор атмосферной вальцовой сушилки для сушки G1=160 кг/ч пасты азокрасителя начальной влажностью w1=64% до конечной влажности 16 % (считая на общий вес)»
2. Сроки сдачи студентом законченной работы _________________________
3. Исходные данные к работе Обогрев производится насыщенным водяным паром, абсолютное давление пара р = 2,45 бар (2,5 ат ) , температура пара t
=
126,2° С. Толщина пленки материала на вальцах δ1=1 мм. Скорость воздуха, продуваемого над поверхностью материала, υв= 1,4 м/сек, средняя температура воздуха  t
в = 30° С, относительная влажность воздуха φ = 40 %.
4. Содержание расчётно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов ) 1. Определить : температуру мокрого термометра. 2. Определить скрытую теплоту испарения воды. 3. Рассчитать коэффициент теплоотдачи. 4. Определить температуру поверхности материала. 5. Определить рабочую поверхность нагрева вальцевой сушилки. 6. Выбрать размеры вальцевой сушилки.
5. Перечень графического материала (указывается руководителем курсовой работы с точным указанием обязательных чертежей или графиков)
C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\1.jpg
6. Дата выдачи задания_____________________________________
7. Календарный график курсовой работы (на весь период выполнения с указанием сроков и  трудоёмкости отдельных этапов)

1. Расчёт: 1)температуры мокрого термометра. 2) скрытой теплоты испарения воды. 3) коэффициента теплоотдачи.

2.  Определение: 1) температуры материала. 2) рабочей поверхности нагрева вальцевой сушилки .

3. Выбор размеров вальцевой сушилки.
Руководитель___________________________________________________
(подпись)
Задание принял к исполнению       (дата) 09.02.2009 г.
Подпись студента _______________________________________________
Оглавление
1.     
Введение……………………………………………………………………………………2


2.     
Теоретические сведения………………………………………………………………..3


3.     
Схема одновальцовой сушилки………………………………………………………..4


4.     
Исходные данные к работе…………………………………………………………...5


5.     
Расчёт…………………………………………………………………………………….6


6.     
Заключение……………………………………………………………………………….8


7.     
Используемая литература…………………………………………………………...9

1

1.Введение
Сушка

Исходные материалы, промежуточные и конечные твердые продукты многих химических производств часто содержат то или иное количество жидкости. Необходимость частичного или пол­ного удаления последней диктуется различными причинами: сохранение свойств продуктов при длительном хранении, удеше­вление их транспорта, условия их дальнейшей переработки и т. п. При большом начальном содержании жидкости частичное ее уда­ление из твердых веществ, как было показано выше, возможно фильтрованием и центрифугированием. Этими механическими ме­тодами не может быть, однако, достигнуто достаточно полное удаление жидкости; оно возможно лишь путем испарения этой жидкости и отвода образовавшихся паров. Такой термический процесс удаления жидкости из твердых материалов называется сушкой, а аппараты, используемые для этой цели су­шилками.

Термическая сушка требует сообщения высушиваемому ма­териалу достаточного количества тепла для испарения жидкости (будем называть ее в дальнейшем в л а г о й) и обеспечения усло­вий, необходимых для ее диффузий изнутри материала во внеш­нюю среду. Следовательно, по своей физической сущности тер­мическая сушка является сложным процессом тепло - и массо­обмена.

Методы сушки влажных материалов, используемые в про­мышленности, различаются главным образом способом подвода тепла и обусловлены физико-химическими свойствами этих ма­териалов, а также формой их связи с влагой. Наиболее распро­страненным является метод конвективной сушки, кото­рый характеризуется непосредственным контактом высушивае­мого материала с потоком нагретого газа (воздуха, топочных газов). Последний сообщает тепло для испарения влаги, одно­временно поглощая и унося с собой образовавшиеся пары. Процесс протекает преимущественно при атмосферном давлении.

Конвективная сушка не приемлема в тех случаях, когда вы­сушиваемые материалы не допускают длительного соприкосновения с нагретыми газами. При этом прибегают часто к сушке в раз­реженной среде (под вакуумом) с передачей необходимого коли­чества тепла от теплоносителя (обычно водяного пара) к высуши­ваемому материалу через разделяющую их металлическую стенку. Такой метод сушки называется контактным.

Для высушивания тонколистовых материалов и лаковых по­крытий часто используется передача тепла путем инфракрасного излучения, отличающаяся, как известно, значительно более вы­сокой интенсивностью, чем конвективная теплоотдача. Этому методу сушки, носящему название терморадиацион­ного, как мы увидим ниже, присущи большие недостатки, огра­ничивающие его применение.

Сушка толстолистовых материалов часто осуществляется в поле токов высокой частоты. Этот метод сушки, называемый высо­кочастотным, отличается тем, что позволяет регулировать температуру и влажность материала не только на его поверхности, но и в глубине. Рассматриваемый метод особенно эффективен для сушки пластических масс и других материалов с диэлектрическими свойствами.

Для сушки очень термочувствительных материалов (плазма крови, некоторые медицинские препараты) весьма эффективен сублимационный метод. В этом случае влага из предва­рительно замороженного материала переходит в парообразное состояние, минуя жидкое (сублимирует). Процесс осуществляется в глубоком вакууме (остаточное давление 0,015—0,13 мПа) и, соответственно, при низких температурах. К числу недостатков процесса относятся низкая удельная производительность и высо­кая стоимость установки и ее эксплуатации.


2


2. Теоретические сведения
Расчёт контактных сушилок ведут на основе уравнений теплопередачи. При расчёте вальцовых сушилок исходят из того, что тепло передаётся от конденсирующегося пара на стенке вальца, через неё передаётся высушиваемому материалу ,из которого при этом испаряется влага, и пары диффундируют в окружающий воздух, передавая ему тепло испарения влаги.

Коэффициент теплоотдачи α исп.  . эквивалентный количеству тепла, сообщаемого воздуху испаряющейся из материала влагой , определяют из уравнения теплоотдачи:
Gr
= α исп.  (
θ
-
t
в
)

где   G – скорость испарения влаги, кг/м 2 ·сек;

         r – скрытая теплота испарения , дж/кг;

         α – коэффициент теплоотдачи от испаряющейся из материала

                к воздуху ,  вт/м2 ·град;
       θтемпература поверхности высушиваемого материала, ° С.
Скорость испарения влаги определяют по формуле:
                                   
G
= 8,83·10 -4
 (
t
в

t

м
)


Где массовая скорость воздуха , кг/м 2 ·сек;

(tвt м) – разность температур воздуха и мокрого термометра , ° С.
3
3. Схема одновальцовой сушилки
C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\1.jpg

4

4. Исходные данные к работе
Выбор атмосферной вальцовой сушилки для сушки G1=160 кг/ч пасты азокрасителя начальной влажностью w1=64% до конечной влажности 16 % (считая на общий вес)»

Обогрев производится насыщенным водяным паром, абсолютное давление пара р = 2,45 бар (2,5 ат. ) , температура пара t

=
126,2° С. Толщина пленки материала на вальцах δ1=1 мм. Скорость воздуха, продуваемого над поверхностью материала, υв= 1,4 м/сек, средняя температура воздуха  tв = 30° С, относительная влажность воздуха φв = 40 %.
C:\Documents and Settings\Admin\Рабочий стол\DSCI1736.jpg

5

5. Расчёт
По l-x-диаграмме определяем температуру мокрого тер­мометра fM = 18° С, плотность воздуха ρ= 1,17 кг/м3. При абсолютном дав­лении 0,98 бap
(1 ат) скрытая теплота испарения воды r
=
2263 • 103 дж/кг (540 ккал/кг).

Принимаем температуру поверхности материала θ = 72°C и определяем по формуле



G
= 8,83·10 -4
 (
t
в

t

м
)


 скорость испарения влаги

G
= 8,83·10 -4
 (30 – 18)= 0.0136
кг/м2·сек

Коэффициент теплоотдачи αисп определяем из уравнения
Gr
= α исп.  ·(
θ
-
t
в
)

αисп
 =
= =733 вт/м2·град (632  ккал/ м2 ·ч·град)


Принимаем.    коэффициент   теплоотдачи   от   конденсирующегося пара к стенке     α1=11600 вт/м2·град
(10 000
ккал/ м2 ·ч·град
),
толщину чугун­ного   вальца   δ2= 15 мм,  коэффициент   теплопроводности   чугуна λ2= 46.4 вт/м·град (40 ккал/м · ч ·град), коэффициент теплопроводности пасты  λ1 = 0,7 вт/м·град (0.6 ккал/м • ч • град) и определяем коэффициент  тепло­передачи к от конденсирующегося внутри вальца пара к  воздуху

K

=
= 312 
вт/м2·град (269  ккал/ м2 ·ч·град)


Для проверки  принятой температуры поверхности материала определяем

общее термическое сопротивление:

R

=
=

Термическое сопротивление со стороны воздуха:


R
в
=
=



Общую  разность температур (между паром и воздухом):

  

θ
= 126.2-30=96.2 ° С

Из соотношения

 

=   



6





определяем pазность температур между воздухом и материалом:
θ
част
= θ
·
 =  = 41 ° С


Тогда температура поверхности материала будет равна:
θ
=
t
в +
θ
част 
= 30 + 41 = 71
° С
Следовательно, θ  достаточно близка к температуре, принятой для расчета. Производительность  сушилки по испаренной влаге :
W
=
G
1
·
= ·= 0.0159 кг/сек
Принимаем теплоемкость пасты  сп = 3350 дж/кг • град (0,8 ккал/кг • град) и определяем расход тепла на сушку (на подогрев материала и испарение влаги):
Q
=
G
1 
·
  с
п
  · (
θ

t
0
) +
Wr
=
  ·(71 – 15 ) + 0.0159 · 2263·103


 

Q
=
41 200
дж/сек (35 400 ккал/ч)


где to
=
15°
С
начальная температура пасты.
Определяем рабочую поверхность нагрева вальцовой сушилки , вводя коэф­фициент φF

= 0,75
, учитывающий, что часть поверхности вальца не сопри­касается с высушиваемым материалом:
F
=
  = = 1.8
м2



По нормалям выбираем  одновальцовую сушилку с рабочей поверхностью F

= 1.8
м2
(диаметр вальца D

= 600
мм
, длина L

= 1400 мм
).
7
6. Заключение
По исходным данным задачи определили, что наиболее оптимальными выбором будет одновальцовая  сушилка с  рабочей поверхностью  F
= 1.8 м2 , диаметром вальца D
= 600 мм, длиной L
= 1400 мм.
8
7. Используемая литература
1.                 
Л.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии»


2.                 
К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии»


3.                 
«Основные процессы и аппараты химической технологии » Пособие по проектированию . Под редакцией Ю.И. Дытнерского


4.                 
Н.И. Гельперин «Основные процессы и аппараты химической технологии»


9

1. Диплом на тему Проектирование двигательной установки и элементов конструкции второй ступени баллистической ракеты
2. Курсовая на тему Правоохранительная деятельность таможенных органов РФ
3. Реферат на тему В поисках истоков концепции самоактуализации
4. Курсовая на тему Устное и письменное деловое общение
5. Реферат на тему Аналіз картини ІК Айвазовського Буря
6. Реферат Социально-экономическое развитие Пакистана 4090 гг. ХХ в.
7. Курсовая на тему Маркетинговая стратегия предприятия и ее разработка 2
8. Реферат О готовности учащихся сельских школ к обучению в среднем звене
9. Реферат Теория спроса на деньги и подтверждение их украинской действительностью
10. Реферат Первые потребительские кооперативы в России