Реферат: Расчет сушильной установки
Название: Расчет сушильной установки Раздел: Промышленность, производство Тип: реферат | ||
Министерство образования и науки РФ Иркутский государственный технический университет Кафедра теплоэнергетики
Расчетно-графическая работа по дисциплине: «Тепломассообменное оборудование предприятий» на тему: «Расчет сушильной установки» вариант 17 Выполнил студент Гр. ТЭ-04-2 Придеина Ю.Ю. Проверил Картавская В.М. Иркутск 2007 Содержание
Задание: произвести тепловой расчёт сушильной установки с кипящем слоем по исходным данным. Исходные данные: Производительность сушилки по высушенному материалу Материал – известь: начальная и конечная влажность материала; начальная и конечная температура материала; гранулометрический состав материала по фракциям %: ; коэффициент порозности . Воздух: температура . влагосодержание . топливо – Сланец капширский; Температура газов: начальная (на входе в сушилку) t1=600 °C ; конечная (на выходе из сушилки) t2=100°C. КПД топки . потери тепла .
Расчет сушильной установки 1. Материальный баланс сушки [1] Уравнение материального баланса продукта, подвергаемого сушке ; . где - количество испарённой влаги, ; - количество влажного материала, поступающего в сушку, . 2. Тепловой баланс сушилки 2.1 Расход теплоты на нагрев материала [1] . 2.2 Тепловыделение при испарении влаги [1] ; 2.3 Внутренний баланс сушилки [1] . По [3] принимаем элементный состав Сланца капширского на рабочую массу топлива: влажность- Wр = 13% зольность- Aр = 40% ; содержание- серы Sр = 1,6% ; содержание углерода- Cр = 24,1% ; содержание водорода- Hр = 3,1% ; содержание азота- Nр = 0,1% ; содержание кислорода- Oр = 3,7% . низшая теплота сгорания – ; выход летучих – . 3 Рассчитываем параметры топочных газов 3.1 Теоретически необходимое количество воздуха [1] 3.2 Теплота сгорания топлива [1] 3.3 Коэффициент избытка воздуха [1] 3.4 Масса сухих газов [1] 3.5 Масса водяных паров: 3.6 Влагосодержание топочных газов [1] 3.7 Энтальпия топочных газов [1] Расход топлива [1] Вт= кг/ч. Расход сушильного агента [1] l=1/()=1/(0,18-0,03)=7 кг/кг. 4 Построение процесса сушки в h-d диаграмме [2]
Построение процесса сушки в h-d диаграмме [2] По уравнению энтальпии воздуха рассчитываем значения энтальпий воздуха. Для и -произвольное значение. Для построения изотерм наносим на h-d диаграмму параметры воздуха начальные (т.1), начальные параметры сушильного агента (т.B) и конечную температуру сушильного агента. Действительные процессы сушки. При однократном использовании топочных газов по параметрам Hг(883,05кДж/кг) и dг(0,034кг/кг) (топочных газов) – определяется точка К, а по параметрам H0(8,38 кДж/кг) и d0(0,008кг/кг) наружного воздуха точка А. Соединяют точки К и А, АК – это процесс смешения наружного воздуха и топочных газов. На пересечении линии смешения АК с изотермой t1=600°C определяем точку М (состояние сушильного агента перед входом в сушилку). Через точку М под углом 45° к оси H проводим линию H1=const (H1=725 кДж/кг - энтальпия сушильного агента). При пересечении H1=const и t2=const (t2=100°С) получаем точку С0 (точка теоретического процесса сушки). Определяем значения энтальпии сушильного агента на выходе из сушилки H2”=577,9 кДж/кг, проводим H2”=const также под углом 45° к оси H. C0” – точка пересечения H2”=const и t2=const. МС0” – действительный процесс сушки. 5. Тепловой расчет сушилки с кипящим слоем Предварительно рассчитываем критерий Архимеда где - эквивалентный диаметр частиц; м. Критическая скорость псевдоожижения [1] м/с. Рабочая скорость газа, отнесенная к полному сечению аппарата, м/c: где Ly- критерий Лященко при известной порозности слоя. Скорость газов в отверстиях решётки [1] м/с. где , м²– проходное сечение решётки, принимается от 0,05 до 0,1 величины площади решётки Sреш: . Площади решётки [1] м², где l – расход сушильного агента [1] кг/кг. Диаметр решетки [1] м. Высота неподвижного слоя [1] м. где G – заполнение сушилки материалом кг/м². Средний температурный напор [1] . 11.1 Коэффициент теплоотдачи α от газа к частицам материала определяется с учётом критериев Nu, Re, Fe [1] . . . , Вт/м²·К. Высота сепарационного пространства [2] м. Общая высота слоя [2] м.
Список литературы 1.Промышленные тепломассообменные процессы и установки. Методические указания по курсовому проектированию. В.М.Картавская.-Иркутск,1991г.- 63 с. 2. Лебедев П.Д., Щукин А.А..Теплоиспользующие установки промышленных предприятий.- Москва. Энергия 1970г.- 408 с. 3. Сорокина Л.Л., Федчишин В.В., Кудряшов А.Н.. Котельные установки и парогенераторы - Учебное пособие.-Иркутск, издательство ИрГТУ,2002.-148 с. 4. Лебедев П.Д.. Расчёт и проектирование сушильных установок.-Москва.Госэнергоиздат, 1962г.-320с. Вариант 17. Тепловой баланс конвективной сушилки Лист 1 ----------------------------------------------------------------------------- Hаименование | Размерность | Величина ----------------------------------------------------------------------------- Расчет параметров топочных газов (сушильного агента) ИСХОДHЫЕ ДАHHЫЕ Топливо Сланец капширский Элементный состав на рабочую массу: | | углерод Ср | % |24.100 водород Hр | % |3.100 кислород Ор | % |3.700 сера Sр | % |1.600 влажность Wр | % |13.000 зольность Aр | % |40.000 Температура tт | °С |2.000 Теплоемкость Ст | кДж/кгК |1.000 КПД топки nт | |0.920 Сушильный агент: | | температура: начальная tг1 | °С |600.000 конечная tг2 | °С |100.000 теплоемкость Ссг | кДж/кгК |1.214 энтальпия водяных паров hп | кДж/кг |3705.600 Воздух: | | температура tо | °С |2.000 влагосодержание dо | кг/кг |0.008 энтальпия Hо | кДж/кг |8.390 РАССЧИТЫВАЕМЫЕ ВЕЛИЧИHЫ свой расчет Теоретически необходимое количество воздуха Lо | кг/кг |3.750 (3.750) Теплота сгорания топлива (высшая рабочая) Qвр | кДж/кг |11486.33(11486,33) Коэффициент избытка воздуха (альфа) | |3.171 (3.171) Сушильный агент: | | масса: сухих газов Gсг | кг/кг |12.083 (12.08) водяных паров Gп | кг/кг |0.504 (0,41) влагосодержание dг1 | кг/кг |0.042 (0,034) энтальпия Hг1 | кДж/кг |883.010 (883.047) ----------------------------------------------------------------------------- Лист 2 ----------------------------------------------------------------------------- Hаименование | Размерность | Величина ----------------------------------------------------------------------------- Расчет теплового баланса сушилки ИСХОДHЫЕ ДАHHЫЕ Материал Известь Производительность сушилки по высуш.материалу G2 | тыс.кг/ч |25.000 Влажность материала: начальная w1 | % |40.000 конечная w2 | % |12.000 Температура материала: начальная tм1 | °C |2.000 конечная tм2 | °C |95.000 Теплоемкость материала при: tм1 - см1 | кДж/кгК |1.000 tм2 - см2 | кДж/кгК |1.000 Потери теплоты в окружающую среду q5 | кДж/кг влаги |52.000 Влагосодержание сушильного агента на | | выходе из сушилки dг2 | кг/кг |0.140 Влагосодержание сушильного агента d2 | кг/кг |0.180 РАССЧИТЫВАЕМЫЕ ВЕЛИЧИHЫ свой расчет
Количество испаренной влаги W | кг/ч |11.667 (11.667) Производительность сушилки по влажному матер. G1 | тыс.кг/ч |36.667 (36.667) Расход теплоты на: нагрев материала qм | кДж/кг влаги |199.286(199,3) испарение влаги qвл | кДж/кг влаги |8.380 (8.39) Внутренний баланс сушилки q | кДж/кг влаги |242.906(242,92) Сушильный агент: | | энтальпия на выходе из сушилки Hг2 | кДж/кг |915.074 расход l | кг/кг влаги |7.232 (7) расход топлива B | кг/ч |6.983 (6,76) ----------------------------------------------------------------------------- |