Реферат Технический проект распылительной сушильной установки VRA-4

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

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

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 25.1.2025

4 Расчётная часть

Производительность установки по высушенному продукту:

                      [1,с.43]   (4.1)

производительность по сгущенному продукту:

                                               [1,с.43]   (4.2)

где     W₁- начальная влажность продукта, %;

          W₂- конечная влажность продукта, % .

Количество испаренной влаги может быть определено по формуле

                                         [1,с.43]   (4.3)

Расход абсолютно сухого воздуха в сушильной установке определяют по формуле:

                                                   [1,с.43]   (4.4)

где   d ₁ и d ₃- начальное и конечное влагосодержание воздуха, г/кг.

        d ₁= 8,8г/кг, d ₃ = 44г/кг

Теоретический расход тепла в сушильной установке:

                         [1,с.44]   (4.5)

где     I₁- теплосодержание воздуха до входа в калорифер, Дж/кг;

          I₃- теплосодержание воздуха после нагрева в калорифере, Дж/кг.

I₁– 41900Дж/кг, I₃ – 206986Дж/кг

Для определения влагосодержания и теплосодержания воздуха d и I строят процесс сушки на    I , d - диаграмме для влажного воздуха.

Рис. 4.1 Процесс сушки на   I
,
d   - диаграмме.

     На диаграмме точка 1 находится на пересечении изотермы, соответствующей температуре воздуха в цеху (t₁)   с кривой, соответствующей относительной влажности этого воздуха ( φ₁ ).

Из цеха воздух поступает в калорифер. Процесс нагревания воздуха на I,d-диаграмме изображается вертикальной (d =const) прямой. Точка 2 находится на пересечении вертикали, проведенной из точки 1, с изотермой, соответствующей температуре воздуха, поступающего в сушильную башню

( t₂ ).

После нагрева в калорифере воздух подается в сушильную башню. Теоретический процесс сушки (без учета потерь тепла ) на диаграмме изображается линией 2- 3 . Линия 2 – 3 проходит параллельно линиям постоянного теплосодержания (I = const ). Точка 3 находится на пересечении линии сушки, проведенной из точки 2 , с изотермой, соответствующей температуре воздуха на выходе из сушильной башни (t₃) .

Потери тепла в распылительных сушилках составляют 10÷15%, поэтому действительный расход тепла в сушилке составит

                              [1,с.45]    (4.6)

Расход пара в калорифере определяют по формуле

                       [1,с.45]    (4.7)

где Q - расход теплоты, кВт;

        i_n - теплосодержание пара, поступающего в калорифер, кДж/кг;

        c_к - теплоемкость конденсата, кДж/(кг·К); теплоемкость можно прини-

              мать равной 4,187 кДж/(кг·К);

         t_к - температура конденсата , ⁰С [ принимается на (10 ÷ 15) ⁰С ниже

              температуры пара];

          η -κоэффициент, учитывающий потери тепла в калорифере

               (η = 0,90 ÷ 0,97 ) .

Удельный расход пара:

                                                        [1,с.45] (4.8)

Основная характеристика распылительных сушильных установок – количество влаги, испаряемой в 1 м³ сушильной камеры за 1 час, т.е. напряжение объема сушилки по влаге А.

Упрощенный расчет сушильной камеры распылительной сушилки выполняют на основании экспериментально полученных значений напряжения объема сушилки по влаге А, которое зависит от свойств высушиваемого материала и условий сушки и колеблется в пределах (2 ÷ 25) кг/(м³•ч).

В зависимости от начальной температуры сушильного агента t значения А рекомендуется принимать в следующих пределах: А = (4÷8) кг/(м³∙ч). Бόльшие значения соответствуют бόльшим температурам.

Приняв величину А, определяют объем сушильной камеры:

                                                         [1,с.45] (4.9)

где    W - количество испаренной влаги, кг/ч;

          A - напряжение объема сушилки по влаге, кг/(м³•ч).

Необходимый диаметр сушильной башни определяют, исходя из расхода воздуха   L.

Сечение сушильной камеры:

                                                              [1,с.45]   (4.10)
где    L -   расход воздуха, м³/с;

          υ - скорость воздуха в сушильной башне, м/с

     [ для молока υ = ( 0,18 ÷0,25) м/с] .

Скорость воздуха ориентировочно можно определить по эмпирической формуле:

                            [1,с.46]   (4.11)
где     W - количество испаренной влаги, кг/ч.
Диаметр башни:

                                                          [1,с.46]    (4.12)

Если башня имеет плоское днище, то ее высота

                                                   [1,с.46]   (4.13)

Если сушильная башня снабжена усеченным конусом, то объем конической части определяют по формуле:



                                                                                                       [1,с.46]   (4.14)

где    R - радиус башни, м;

          r - наименьший радиус конуса, м (Н_кон ≈ 0,85 Д).

Объем цилиндрической части сушильной башни:

                               [1,с.46] (4.15)

а ее высота:

                                                [1,с.46]   (4.16)

Мощность, необходимую для вращения диска, определяют по формуле:

                     [1,с.46]    (4.17)

где     υ -   окружная скорость вращения диска, м/с;

          G₁ - производительность сушилки по сгущенному продукту, кг/с;

          Д_д- диаметр диска, м.

Окружная скорость диска:

                                                     [1,с.47]   (4.18)

где       ω   - угловая скорость диска, рад/с.

                                              [1,с.47] (4.19)

где         n - скорость вращения диска, об/мин.

Калориферы для сушильных установок подбирают по тепловой нагрузке, руководствуясь справочниками. При подборе определяют требуемую поверхность нагрева калорифера по формуле

                                              [1,с.47]   (4.20)

где        Q - потребное количество тепла для нагрева воздуха, Вт;

              K - коэффициент теплопередачи, Вт / ( м² · К );

              t_n– температура пара, ⁰С;

              t₁иt₂- начальная и конечная температуры воздуха, ^оС.

Приняв для первого приближения определенное среднее значение массовой скорости воздуха в живом сечении калорифера υ·ρ [ кг / ( с · м² )], по таблице   14. 1   находят коэффициент теплопередачи К.

Затем по   (14.21) находят требуемую поверхность нагрева и по справочным таблицам подбирают калорифер. После этого проверяют принятое значение массовой скорости.

                                                 [1,с.47]   (4.21)

где        L -    расход воздуха, м³/с;

             ρ - плотность воздуха, кг/м³;

             f - живое сечение калорифера для прохода воздуха, м².
Таблица 4.1 Типы калориферов

Модель калорифера

Тепло-носи-тель

Коэффициент теплопередачи К[в Вт/(м²·К)] при массовой скорости воздуха в живом сечении υ·ρ, кг/( м²·с)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

115

16

КФС

Пар

18,2

21,2

23,3

25,4

27,0

28,8

30,0

31,8

32,7

34,1

35,0

36,0

37,0

38,0

39,0

КФБ

Пар

15,6

18,3

20,2

22,7

24,6

26,2

27,0

29,3

30,6

31,8

33,0

34,5

35,2

36,4

37,1

Циклоны для очистки отработанного воздуха от частиц сухого продукта рассчитывают по следующей методике:

Скорость воздуха при входе в циклон принимается в пределах

υ₁= (12÷20)м/с, а в выхлопной трубе    - υ₂ = (4 ÷ 8) м/с.

Для упрощения расчетов отношение высоты входного патрубка к его ширине принимают   b/а = 2.

Количество воздуха, поступающего в циклон:

                                             [1,с.48]   (4.22)

где         F = a·b = 0,2∙0,4 = 0,08 - площадь сечения входного патрубка, м².
      Соответственно

                                                               [1,с.48]    (4.23)

Так как   , то диаметр центральной (выхлопной) трубы

                                               [1,с.48]    (4.24)

Высота цилиндрической части циклона

                                             РРрррррррррррр                        [1,с.48]   (14.25)

Внутренний диаметр циклона

                                               [1,с.48]   (14.26)

Диаметр твердой частицы, отделяемой в циклоне:                     [1,с.48]   (14.27)

где - отношение диаметра циклона к диаметру центральной

   трубы;

   μ - вязкость отработанного воздуха, н • с / м²;

   ρ_ч - плотность частицы сухого продукта, кг/ м³;

   n - число витков спирали в циклоне ( n ≈ 4 ).

Необходимая поверхность фильтра для очистки отработанного воздуха определяется по формуле:

                                                                   [1,с.49] (14.28)

где        L     - количество воздуха, подлежащего фильтрации, м³/ч;

             q    - удельная нагрузка на фильтр, м³ / ( м²· ч ).(бумазейные и

                      шерстяные)

      Мощность, потребляемую вентилятором ( в Вт ), рассчитывают по формуле

                                                    [1,с.49] (14.29)

где         L - производительность вентилятора, м³/с;

              ΔР – давление, создаваемое вентилятором , Па;

              h_в- КПД вентилятора (h_в= 0,5÷0,7) ;

                h_п- КПД передачи (при непосредственной посадке колеса вентилятора на вал электродвигателя h_п = 1; при соединений валов вентилятора и двигателя с помощью муфты h_п = 0, 98; при соединении валов клиноременной передачей h_п = 0,95; при соединении валов плоскоременной передачей h_п = 0,90).

Bukvasha