Барабанная сушилка для сушки сахарного песка (стр. 2 из 9)
Ролики изготавливаются из материала менее прочного, чем бандаж. Ролики лишь в ответственных случаях делаются стальными, обычно же отливаются из чугуна и потом обтачивают. Применение более мягкого материала и большее число оборотов ролика приводят к ускоренному износу и меньшей долговечности роликов по сравнению с бандажами. Такое нарушение принципа равнопрочности делается сознательно. Дело в том, что смена бандажа или даже его проточка чрезвычайно трудоёмки и требуют длительных остановок вращающихся барабанных аппаратов, не говоря уже о том, что бандажи стоят дорого. Выгоднее сохранить бандаж и обеспечить его долговечность. Смена же изношенных роликов гораздо более проста, да и сами ролики намного дешевле бандажей. В соответствии с рекомендациями принимаем чугун СЧ 20 ГОСТ 1412-85.
Валы представляют собой детали к несущей способности и долговечности цапф предъявляются повышенные требования, поэтому в качестве материала вала и осей принимаем средне-углеродистую низколегированную сталь с улучшением 40Х ГОСТ 4543-71 [3]. Твёрдость рабочих поверхностей вала ННв=212.. .248 НВ. Для обеспечения требуемой твёрдости рабочих поверхностей вала назначается термообработка, закалка при температуре 840...860 оС в масле и высокий отпуск при температуре 550.. .600 °С с охлаждением на воздухе [3]).
В качестве материала крепёжных деталей в виде болтов, шпилек, гаек и других деталей, предназначенных для закрепления аппарата на опорах, различных узлов и деталей, принимаем конструкционную углеродистую сталь - сталь 35 ГОСТ 1050-74.
В качестве материала ленточного уплотнения места сопряжения сушильного барабана с камерами загрузки и выгрузки принимаем резину листовую техническую по ГОСТ 7338-77
2 РАСЧЕТ БАРАБАННОЙ СУШИЛКИ
2.1 Технологический расчет
2.1.1 Цель расчета
Целью технологического расчета барабанной сушилки является:
- выбор стандартной барабанной сушилки, удовлетворяющей исходным параметрам;
- определение расходных характеристик и скоростей газа;
- определение частоты вращения барабанной сушилки.
2.1.2 Данные для расчета
производительность по готовому продукту
;влажность продукта:
начальная
;конечная
;температура воздуха:
на входе
;на выходе
;температура продукта:
начальная
;конечная
;плотность частиц продукта
;средняя насыпная плотность
;средний размер частиц
;удельная теплоемкость продукта
;напряженность барабана по испаренной влаге
.2.1.3 Выбор режима сушки и варианта сушильного процесса
Для создания оптимальных условий сушки сахарного песка выбираем принцип параллельного движения материала и агента сушки. При этом можно работать с повышенной начальной температурой агента сушки, так как в первый период сушки температура материала равна температуре мокрого термометра. В аппарате с параллельным током достигается высокая интенсивность процесса сушки и минимальные затраты тепла и электрической энергии на вентиляцию. Кроме того, материал сохраняет начальные свойства, так как в процессе его сушки не перегреваются даже самые мелкие частицы.
Сушку сахара в барабанном сушильном аппарате при относительно невысокой начальной температуре и влажности агента сушки осуществляем по нормальному (основному) сушильному варианту.
Так как температура сушки невысока и присутствие кислорода не влияет на свойства сахарного песка, в качестве агента сушки, выполняющего роль, как теплоносителя, так и влагоносителя, используем нагретый воздух. Сушка чистым воздухом сохраняет качество сахара.
2.1.4 Определение и выбор основных расчетных параметров
Принципиальная схема сушильной установки приведена на рисунке 3.
Рассчитаем сушилку аналитическим методом.
Рисунок 3. Принципиальная схема сушильной установки 1 – калорифер; 2 – сушилка.
Параметры наружного воздуха.
Для поддержания определенного режима сушки необходимо знать основные параметры наружного влажного воздуха: температуру
, относительную влажность 
, удельное влагосодержание 
и энтальпию 
.Принимаем температуру окружающего воздуха
с относительной влажностью 
, согласно [4, стр.521, табл.XL]. Полагая, что барометрическое давление в данной местности 
(99,3 кПа), определяем аналитически 
и 
.Удельное влагосодержание воздуха, поступающего в калорифер:
; (3.1)Где 0,622 – отношение мольных масс водяного пара и воздуха;
- давление насыщенного водяного пара при температуре наружного воздуха 
, Па; по [4, с.531, табл. LVX] 
.В численном значении получаем:
Энтальпия наружного воздуха:
; (3.2)Где
- средняя удельная теплоемкость сухого воздуха; 
согласно; 
- средняя удельная теплоемкость водяного пара; 
согласно; 
- удельная теплота парообразования воды при 0 0С; 
, согласно.В численном значении получаем
Параметры воздуха на выходе из калорифера.
Состояние воздуха на выходе из калорифера характеризуется следующими параметрами: температура
; удельное влагосодержание воздуха 
сухого воздуха; энтальпия воздуха на выходе из калорифера 
; (3.3) 
Параметры воздуха на выходе из сушилки.
Состояние воздуха на выходе из калорифера характеризуется следующими параметрами: температура
; дополнительно задаемся 
, тогда удельное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки равно: 
; (3.4)Где
- давление насыщенного водяного пара при температуре , Па;по 
.В численном значении получаем
.Энтальпия воздуха на выходе из сушилки:
; (3.5)