регистрация /  вход

Расчёт и проектирование туннельной сушилки для кирпичного завода (стр. 1 из 3)

Технический Университет Молдовы

Кафедра « Технологии строительных

материалов и изделий»

Курсовой проект по предмету «Тепловые установки в технологии строительных материалов»

На тему «Расчёт и проектирование туннельной сушилки для кирпичного завода»

Выполнил: ст.гр. IMAC-082

Игнатенко Е.

Проверила: Приску Т.

Кишинёв 2011

1.ВВЕДЕНИЕ

Кирпич и керамические камни, изготовленные пластическим прессованием, содержат влагу, которая должна быть удалена, что­бы придать им механическую прочность и подготовить к обжигу.

Сушкой называется процесс удаления влаги из материалов пу­тем ее испарения. Сушку кирпича производят только конвективным методом, т. е. методом, при котором влага испаряется вследствие теплового обме­на между изделием и теплоносителем. В качестве теплоносителя ис­пользуют нагретый воздух или дымовые газы, получаемые от сжи­гания топлива. Эти теплоносители являются одновременно и влаго- поглотителями, так как передают сырцу тепло и поглощают его влагу. Процесс сушки характеризуется следующими основными факто­рами: скоростью перемещения влаги внутри материала, скоростью влагоотдачи с поверхности материала в окружающую среду и уса­дочными напряжениями, обусловленными неравномерным распре­делением влажности внутри материала. Процесс испарения и уда­ления влаги с поверхности изделия называют внешней диффузией . Скорость внешней диффузии зависит от параметров теплоноси­теля—температуры и влажности, а также от скорости его движе­ния относительно высушиваемого изделия.

Способность теплоносителя поглощать то или иное количество влаги зависит от его относительной влажности , т. е. количества со­держащейся в нем влаги. Чем меньше относительная влажность теплоносителя, тем большее количество влаги в виде водяного пара может он поглотить.

В результате испарения влаги с поверхности изделия влага из глубинных слоев перемещается на его поверхность. Этот процесс называют внутренней диффузией .

Если в результате быстрого испарения влаги с поверхности сырца разница в количестве ее на поверхности и внутри будет пре­вышать допускаемый предел, то сырец будет растрескиваться. Этот предел называют критическим перепадом влагосодержания , или критическим градиентом влажности.

Условия сушки кирпича должны быть такими, при которых обра­зующийся в ней перепад влажности не превышал бы критического значения. Скорость внутренней диффузии зависит от влагопровод- ности сырца и возникающего перепада влагосодержания или гради­ента влажности. Внутренняя диффузия протекает медленнее внеш­ней.

Наилучшие условия сушки создаются при одинаковой скорости внешней и внутренней диффузий.

Сушка может происходить только при условии подвода тепла, необходимого для испарения влаги, и при наличии разницы давле­ний паров воды на поверхности испарения и паров воды теплоноси­теля. Чем больше эта разница, тем быстрее скорость испарения.

Теплоноситель поглощает влагу из кирпича до тех пор, пока парциальные давления его паров и паров на поверхности испаре­ния не сравняются.

Насыщенность теплоносителя не должна превышать определен­ного предела. Добавление к насыщенному теплоносителю некоторо­го количества пара вызывает конденсацию его на поверхности изделия в виде капель воды. Чем выше температура воздуха, тем большее количество паров воды он может впитать до насыщения.

В практике степень насыщения воздуха характеризуют его относительной влажностью, т. е. отношением количества водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, к количеству пара, которое насыщает воздух при данной температуре. Чем выше температура и ниже относительная влажность воздуха, тем быстрее протекает процесс сушки изделия и тем меньшее количество воздуха необходи­мо для удаления влаги из изделия.

Скоростью сушки называется количество воды, которое удаляется с единицы поверхности изделия в единицу времени. Скорость сушки можно регулировать температурой, относительной влажностью и скоростью движения теплоносителя.

2.ОБЩИЕ ДАННЫЕ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА

Процесс сушки делится на три периода: нагрева изделий, посто­янной скорости сушки и замедленной скорости сушки.

В период нагрева тепло, подводимое к материалу теплоносителем, расходует­ся на подогрев изделия от начальной температуры до температуры теплоносителя. Влажность изделий за этот период уменьшается незначительно.

В первый период сушки удаление влаги происходит с постоянной интенсивностью:

где W — количество испарений влаги, кг; F — поверхность испаре­ния, м[1] ; т — время испарения, ч.

В этот период температура изделия постоянна и равна темпера­туре мокрого термометра.

В период постоянной скорости сушки влага, поступающая из внутренних слоев изделий, испаряется с их поверхности. Скорость сушки в этот период остается постоянной до тех пор, пока влажность на поверхности изделий начнет уменьшаться. Этот период сушки характеризуется примерно постоянным уменьшением массы изде­лия в единицу времени, т. е. количества влаги, испаряемой с едини­цы поверхности высушиваемого изделия.

В период замедленной скорости сушки постепенно уменьшается влажность изделия до минимального остаточного количества. После этого сушка изделий прекращается. Этот период характеризуется непрерывным снижением скорости сушки и сопровождается сниже­нием

величины усадки изделий, которая чаще всего прекращается до окончания этого периода.

Влажность, которую имеет масса изделия в момент прекращения усадки, называется критической влажностью .

Конец третьего периода характеризуется равновесной влаж­ностью , т. е. влажностью, при которой изделие прекращает умень­шаться в массе и скорость сушки равна нулю.

Равновесная влажность высушиваемого материала зависит от относительной влажности и температуры теплоносителя. Чем мень­ше относительная влажность теплоносителя и выше его температура, тем меньше равновесная влажность высушиваемого изделия.

Для уменьшения возможности образования трещин в заводской практике обычно стремятся увеличить скорость продвижения влаги от внутренних слоев изделия к наружным настолько, чтобы эта скорость соответствовала скорости испарения с поверхности изде­лия. При этих условиях влажность сырца по всей толщине вырав­нивается и воздействие напряжений уменьшается или устраняется.

СУШКА В ТУННЕЛЬНЫХ СУШИЛКАХ

Для сушки кирпича и керамических камней широко распростра­нены противоточные туннельные сушилки с горизонтально -продоль­ным направлением теплоносителя. Такие сушилки относятся к су­шилкам непрерывного действия.

Конструкция противоточных туннельных сушилок

Каждый туннель противоточной представляет собой камеру 1 длиной 30—36 м, высотой 1,4—1,7 м, шириной 1,15— 1,40 м. В туннеле расположен узкоколейный рельсовый путь 2 для передвижения вагонеток с кирпичом-сырцом. На концах туннелей сделаны одно- или двухстворчатые двери 5. Двери делают также од­ностворчатыми, наклонными, механически открывающимися.

Туннельные противоточные сушилки просты по устройству и кон­структивно различаются лишь схемами подвода и отвода теплоноси­теля, которые бывают нижними или верхними; либо подвод нижний, а отвод верхний, или наоборот; сосредоточенный из одного отвер­стия или распределенный через ряд отверстий.

Теплоноситель подводят и отводят через отверстия, расположен­ные в конце туннеля со стороны выгрузки кирпича-сырца, а отбира­ют его — в противоположном конце туннеля со стороны загрузки ва­гонеток с кирпичом-сырцом.

На рис. 1 показана сушилка с сосредоточенным нижним под­водом и отводом теплоносителя.


Горячий воздух поступает из подводящего приточного канала 3 при открытом положении заслонки 4 и отводится с противополож­ного конца при открытой заслонке 6 в вытяжной канал 7, ведущий к отсасывающему вентилятору. Поезд сушильных вагонеток перио­дически перемещается в туннеле в направлении, противоположном направлению движения теплоносителя, поэтому сушилка называет­ся противоточной.

Туннели объединяют в блоки по 10—20 туннелей. В каждом блоке установлены приточный и вытяжной вентиляторы Вдоль фронта туннелей на их выгрузочных и загрузочных сторонах распо­ложены приточные и вытяжные каналы. Их делают постоянного или переменного сечения.

Кроме основных каналов для подвода и отвода теплоносителя противоточные туннельные сушилки иногда имеют каналы для по­дачи в определенную зону туннеля или в смеситель­ную камеру рециркулируемого отработанного теплоносителя.

Туннельные сушилки загружают и выгружают путем заталкива­ния вагонеток со свежесформованным кирпичом-сырцом при пере­движении всего поезда вагонеток и выталкивании вагонеток с вы­сохшим кирпичом-сырцом с противоположного конца туннеля.

Особенности сушки в туннельных сушилках

Туннельные сушилки отличаются от камерных рядом преиму­ществ. Сушка в них идет при установившемся режиме, без регулиро­вания; создаются более благоприятные условия для сушки — свежесформованный кирпич-сырец попадает в среду влажного с небольшой температурой теплоносителя. По мере высыхания сырца и продвижения вагонеток к выгрузочному концу кирпич-сырец встречает теплоноситель с более высокой температурой и менее насыщенный влагой, что снижает неравномерность сушки. Сроки сушки в туннельных сушилках меньше.

Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!