Расчет и проектирование барабанной сушилки для сушки аммофоса

Содержание

Введение2

1. Технологический расчет сушильной установки3

1.1. Расчет сушильной установки для зимних условий3

1.1.1. Параметры топочных газов, подаваемых в сушилку3

1.1.2. Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента6

1.2. Расчет сушильной установки для летних условий9

1.2.1. Параметры топочных газов, подаваемых в сушилку9

1.2.2. Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента10

1.3. Определение основных размеров сушильного барабана13

2. Технологический расчет вспомогательного оборудования20

2.1. Расчет вытяжного циклона20

2.2. Расчет вентилятора22

3. Технологический расчет рукавного фильтра25

Заключение27

Процесс сушки аммофоса на I-x диаграмме28

Список Литературы30

Введение

Сушка – это процесс удаления из материала влаги путем ее испарения и отвода образовавшихся паров.

В большинстве процессов химической технологии сушка является заключительной стадией, поэтому очень ответственной, в заключительной степени определяющей качество готово продукта и эффективность производства в целом.

Аппараты, в которых осуществляется сушка, называются сушилками. Барабанные конвективные сушилки различных конструкций находят широкое применение в химической промышленности для сушки кусковых, кристаллических и зерновых материалов, как правило, в крупно тоннажных производствах. Такое положение объясняется следующим: процесс протекает экономично благодаря возможности использования высоких температур воздуха, достигается большая производительность единичного аппарата, сушилки вполне надежны в эксплуатации.

1. Технологический расчет сушильной установки.

1.1. Расчет сушильной установки для зимних условий.

1.1.1. Параметры топочных газов, подаваемых в сушилку.

В качестве топлив используют природный сухой газ следующего состава (в % (об.)):92,0 СН₄ ; 0,5 С₂ Н₂ ; 5Н₂ ; 1 СО; 1,5 N₂ .

Теоретическое количество сухого воздуха L₀ , затрачиваемого на сжигание 1 кг топлива, равно:

L₀ = 138 (0,0179 CO + 0,24 H2 + ∑(m+(n/4) CmHn)/(12 m + n), (1)

где составы горючих газов выражены в объемных долях. Подставив соответствующие значения, получим:

L₀ = 138*[(0,0179*0,01 + 0,24*0,09 + (1 + (4/4)*0,92)/(12*1 + 4) + (2 + (6/4)*0,05)/(12*2 + 6)] = 17,68 кг/кг.

Для определения теплоты сгорания топлива воспользуемся характеристиками горения простых газов:

Количество тепла Q_v , выделяющегося при сжигании 1 м³ газа, равно:

Q_v = 0,92*35741 + 0,005*63797 + 0,05*10810 + 0,01*12680=33868 кДж/(м³ *т).

Плотность газообразного топлива р_т :

(2)

где М_i , — мольная масса топлива, кмоль/кг; t_т — температура топлива, равная 20 °С; ν₀ — мольный объем, равный 22,4 м³ /кмоль. Подставив, получим:

Количество тепла, выделяющегося при сжигании 1 кг топлива:

Q= Q_v /р_т = 33868/0,652 = 51945 кДж/кг. (3)

Масса сухого газа, подаваемого в сушильный барабан, в расчете на 1 кг сжигаемого топлива определяется общим коэффициентом избытка воздуха α, необходимого для сжигания топлива и разбавления топочных газов до температуры смеси t_см = 250 °С.

Значение α находят из уравнений материального и теплового балансов. Уравнение материального баланса:

(4)

где L_с.г. – масса сухих газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива; С_т Н_п – массовая доля компонентов, при сгорании которых образуется вода, кг/кг.

Уравнение теплового баланса:

(5)

где η — общий коэффициент полезного действия, учитывающий эффективность работы топки (полноту сгорания топлива и т. д.) и потери тепла топкой в окружающую среду, принимаемый равным 0,95; с_т – теплоемкость газообразного топлива при температуре t_т = 20 °С, равная 1,34 кДж/(кг*К); I_о – энтальпия свежего воздуха, кДж/кг; i_с.г – энтальпия сухих газов, кДж/кг; i_с.г = с_c.г *t_с.г ; с_c.г =, t_с.г – соответственно теплоемкость и температура сухих газов: с_c.г =1,05 кДж/(кг*К), t_с.г = 250 °С; х_о – влагосодержание свежего воздуха, кг/кг сухого воздуха, при температуре t_о = -8,61 °С и относительной влажности φ₀ = 85,82 %; i_п – энтальпия водяных паров, кДж/кг; i_п = r_о + с_п *t_п ; r_о – теплота испарения воды прн температуре 0 °С, равная 2500 кДж/кг; с_п — средняя теплоемкость водяных паров, равная 1,97 кДж/(кг*К); (t_п — температура водяных паров; t_п = t_{с г} = t_см = 250 °С. Решая совместно уравнения (4) и (5), получим:

(6)

Пересчитаем компоненты топлива, при сгорании которых образуется вода, из объемных долей в массовые.

Количество влаги, выделяющейся при сгорании 1 кг топлива, равно:

Коэффициент избытка воздуха находим по уравнению (6):

Общая удельная масса сухих газов, полу

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать