Барабанная сушилка (стр. 4 из 7)

Таким образом:

6.5 Производим построение теоретического процесса сушки

Точка К характеризуется параметрами Нгаз = 2213 кДж на 1 кг сухих газов и dгаз = 75,08 г на 1 кг сухих газов, а также А параметрами окружающего воздуха t0 = 15°Cbφ0 = 75% (d0 = 10,6 г).

По известным начальным параметрам сушильного агента (tнгаз = 600°C и dн =26,4)

Находим точку В – начало теоретического процесса сушки. Эта точка характеризует параметры сушильного агента ( смесь продуктов сгорания топлива с воздухом), поступающего в сушильный барабан. Соотношение между топочными газами (точки К) и воздухом (точка А) при смешивании их до заданных параметров (точка В) определяется зависимостью.

где:

- количество сухого воздуха. Необходимого для получения смеси с температурой tнгаз =600°С

От точки В проводим линию Ннгаз = const до пересечения с изотермой tкгаз =120°С и определяем положение конечной точки процесса L0. Теоретический процесс сушки на Н-d диаграмме изобразится линией ВС0. Параметрами точки С0 на 1 кг сухих газов являются постоянная энтальпия Ннгаз =1100 кДж и влагосодержание d2 = 300 г.

6.6 Расход сухих газов по массе при теоретическом процессе сушки

6.7 Построение действительного процесса в реальной сушилке сводится к определению направления линии сушки для чего находим удельное количество теплоты, отданное в окружающую среду поверхностью сушильного барабана и на нагрев материала.

где:

- количество теплоты, расходуемой на нагрев сушимого материала, кДж/кг.

где: см – удельная теплоемкость высушенного материала при конечной влажности

.

где:

– теплоемкость,

- количество теплоты, потерянной сушилкой в окружающую среду.

где: α1 – коэффициент теплоотдачи от газов к внутренней поверхности сушильного барабана равной 150 Вт/(м2*°С);

s1 – толщина стенки барабана = 14 мм;

s2 – толщина теплоизоляции барабана равна 40 мм;

и - теплопроводность соответственно стальной стенки

= 58,2 Вт/°С;

= 0,2 Вт/°С;

- коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции в окружающую среду обычно принимаемый 12-15 Вт/(м2*°С), ;

– площадь боковой поверхности сушильного барабана

- разность температур газов рабочего пространства барабана и окружающего воздуха, °С

- средняя температура материала в барабане

где:

средняя температура материала в барабане.

Следовательно:

Подставляем числовые значения в формулу

:

Подставляем числовые значения в формулу

:

6.8 Так как часть теплоты теряется, то энтальпия

в конце процесса будет меньше энтальпии газов в начале процесса сушки, т.е

Находим величину уменьшения энтальпии дымовых газов.

Откладываем на Н-d диаграмме значение

= кДж на 1 кг сухих газов от точки С0 вертикально вниз и получаем точку D, которую соединяем с точкой В. Линия BD показывает направление линии действительного процесса сушки с учетом тепловых потерь. Линия пересечения пучка действительного процесса сушки с линией = 600°С дает точку С – конца процесса сушки. При заданной конечной температуре процесса =65°С весь процесс в действительной сушилке выразился линией ВС. Следовательно, процесс пойдет по более крутой линии и конечная точка переместится по вертикали вниз от С до точки D на величину, равную потере теплоты, отнесенной к 1 кг сухого газа, проходящего через сушилку. Притом энтальпия уменьшается при постоянном влагосодержании, поскольку потери теплоты снижают температуру газов. Определяем на Н-d диаграмме конечное влагосодержание газов для точки С, dк = 270г на 1 кг сухих газов.

6.9 Действительный расход газов по массе на сушку составит

6.10 Определяем количество теплоты на сушку

6.11 Приняв к.п.д. топки η=0,9 определим количество подводимой теплоты в топку

6.12 Определим тепловую мощность топки

6.13 Расход топлива по массе составляет

7.Материальный и тепловой баланс сушильного барабана

При установившемся процессе сушки количество влаги, поступающей в сушильный барабан с материалом и дымовыми топочными газами, должно быть равно количеству влаги, остающейся в материале, и влаги, ушедшей с дымовыми газами (баланс влаги) на 1 ч работы сушилки. Малая величина потерянной теплоты в окружающую среду объясняется применением тепловой изоляции. Проверим конструктивные размеры сушильного барабана.

7.1 Определяем объем сушильного барабана Vбар,м3

где: Кб—коэффициент, учитывающий долю объема барабана, занятого насадками и винтовыми направляющими (Кб=1,1 ...1,2) Кб=1,2;

Ф — тепловой поток, передаваемый от газов к материалу и расходуемый на испарение влаги и нагрев материала:

Ф=( 2493+1,97*tкгаз-4,2*tнм)*0,278*W+0,278*Qм (61)

где: Qм- количество теплоты, расходуемой на нагрев сушимого материала: