Курсовая работа (т): Барабанная сушилка для сушки яблочных выжимок

Действительная скорость газов в барабане:

, м/с

Объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана:

, м3/с

, м3/с

, м/с

Действительная скорость газов (ωД =2,94 м/с) отличается от принятой в расчете (ω=3 м/с) незначительно.

Среднее время пребывания материала в сушилке:

, с

Количество находящегося в сушилке материала:

, кг

, кг

, с

Угол наклона барабана:

, 0

Скорость уноса, равная скорости свободного витания:

, м/с

где μср. - вязкость сушильного агента при средней температуре;

, Па·с

, Па·с

ρср. - плотность сушильного агента при средней температуре;

, кг/м3

, кг/м3

d - наименьший диаметр частиц материала, м;

d=0,4∙10-3 м;

ρч - плотность частиц высушиваемого материала, кг/м3;

ρч=100 кг/м3;

Аr - критерий Архимеда;

, м/с

Рабочая скорость сушильного агента в сушилке ωд=2,94 м/с меньше, чем скорость уноса частиц наименьшего размера ωcв=3 м/с, поэтому частицы высушиваемого материала наименьшего диаметра не будут уноситься потоком сушильного агента из барабана.

Принимаем к установки барабанную сушилку БН1,2-5НУ-03:

диаметр барабана ;

длина барабана

4.6.  
Расчёт и подбор комплектующего оборудования

.6.1 Расчёт и подбор калориферов

Исходные данные:

Расход воздуха на сушку:

Площадь поверхности теплопередачи:

, м2

где

Q - расчётное количество теплоты, необходимое для подогрева воздуха, кВт

 - коэффициент теплопередачи от греющего теплоносителя к воздуху, Вт/(м2·К)

, Вт/(м2·К)

b, n - опытные коэффициенты,

b=14,2

n=0.456

- массовая скорость воздуха в живом сечении калорифера, кгс/(м2·сек)

=10 кгс/(м2·сек)

Сопротивление калорифера:

Где

е=0,43и m=1,94 - опытные коэффициенты.

Δtср. - средняя разность температур греющего теплоносителя и воздуха, °С

, °С

где

Δt' - большая разность температур между температурами греющего пара и воздуха, °С

Δt'' - меньшая разность температур между температурами греющего пара и воздуха, °С

Для подогрева воздуха в калорифере используется греющий пар, имеющий при давлении 6,78 атм температуру 163°С .

 , °С

, °С

Площадь поверхности теплопередачи:

Выбираем калорифер КПСк 3-12

Производительность по теплу 552,3 кВт

Производительность по воздуху 25000 м3/ч

Площадь поверхности теплообмена 125,27 м2

Масса 259 кг

Габаритные размеры 17741575180

Определим количество параллельно установленных калориферов:

где

L - расход воздуха, кг/с

L=6,5 кг/с

Принимаем х=1

Количество последовательно установленных калориферов:

Принимаем y=1

Уточняем массовую скорость воздуха в живом сечении калорифера:

Установочная площадь поверхности теплопередачи калориферной батареи:

Сопротивление калорифера:

, Па

где

e, m - опытные коэффициенты,

e=0.43=1.94

Сопротивление калориферной батареи:

.6.2 Расчёт циклона ЦН-15

Исходные данные:

Кол-во очищаемого воздуха при рабочих условиях:

V=3,125 м3/с

Расчёт.

Оптимальная скорость газа в аппарате:

ωопт=3,5 м/с

Необходимая площадь сечения циклона:

 , м2

Диаметр циклона:

 , м

N - кол-во циклонов,

N=1

Стандартное значение D=1200 мм

Действительная скорость газа в циклоне:

 , м/с

Коэффициент гидравлического сопротивления циклона:

- коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона,

=1150.

К1 - поправочный коэффициент на диаметр циклона, К1=1.

К2 - поправочный коэффициент на запылённость газа, К2=0.93.

К3 - коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления, К3=0.

Потери давления в циклоне:

 , Па

Минимальное время пребывания частиц в циклоне:

, с

L - длина пути, проходимого газовым потоком в циклоне, м.

 , м

Скорость во входном патрубке:

 , м/с

Принимаем νокр=24 м/с

Скорость осаждения частиц:

, м/с

dч=40·10-5 м

 , м/с

Минимальное время пребывания частиц в циклоне:

 , с

Соотношение размеров в долях диаметра D циклона ЦН-15

4.7 Гидравлический расчёт линии воздуха и подбор вентилятора

Исходные данные:

L=6,5 кг/с, - массовый расход воздуха;

Для трубопровода примем скорость движения воздуха w=15м/с.

Диаметр трубопровода равен

где V-объемный расход воздуха равен

Относительная влажность φ0=78%;

Рн - давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

Рн =1936,8 Па

Температура воздуха на первом участке 17,50С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 400 мм. Внутренний диаметр трубы d=400-3,5∙2=393 мм.

Определение потерь.

Потери на трение:

где при данной температуре плотность воздуха

.

Вязкость при рабочих условиях

Примем абсолютную шероховатость труб D=0.2×10-3 м, тогда относительная шероховатость трубы равна

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет l следует проводить по формуле

Потери на преодоление местных сопротивлений:

коэффициенты местных сопротивлений

xФ. - сопротивление фильтра;

xтр. - местное сопротивление тройника;

xм. - местное сопротивление магистрали;

xкол. - местное сопротивление колена с углом 90°;

xзадв. - местное сопротивление задвижки.

Потери давления на придание скорости потоку:

Общие потери напора

Для трубопровода примем скорость движения воздуха w=15м/с.

Диаметр трубопровода равен

где V-объемный расход воздуха равен

Относительная влажность φ0=8%;

Рн - давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

Рн=450990 Па

Температура воздуха на втором участке 700С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 400 мм. Внутренний диаметр трубы d=400-3,5∙2=493 мм.

Фактическая скорость воздуха в трубе

Определение потерь.

Потери на трение

где при данной температуре плотность воздуха

.

Вязкость при рабочих условиях

Примем абсолютную шероховатость труб D=0.2×10-3 м, тогда относительная шероховатость трубы равна

Далее получим  

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет l следует проводить по формуле

Потери на преодоление местных сопротивлений

коэффициенты местных сопротивлений

xз. - задвижка;

xм. - местное сопротивление магистрали;

Общие потери напора

Для трубопровода примем скорость движения воздуха w=15м/с.

Диаметр трубопровода равен

где V-объемный расход воздуха равен

относительная влажность φ0=55%;

Рн - давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

Рн =12331,6 Па

Температура воздуха на первом участке 500С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 715 мм. Внутренний диаметр трубы d=715-5∙2=705 мм.

Фактическая скорость воздуха в трубе

Определение потерь.

Потери на трение

где при данной температуре плотность воздуха

Вязкость при рабочих условиях

Далее получим