Смекни!
smekni.com

Расчет распылительной сушильной установки прямоточного действия с дисковым распылением для получ (стр. 4 из 5)

Распад отдельных струек или пленки раствора происходит на некотором расстоянии диска. Распад статистически неустойчивой формы происходит за счет турбулентности потока и за счет сил давления на поверхность раствора, возникающего вследствие трения о воздух.

Неравномерность распыла в общем случае объясняется главным образом тем, что распад отдельных струек или пленки происходит на различном расстоянии от диска, т.е. при различной их толщине. Неоднородность распыла увеличивается с переходом от стадии распада отдельных струек к распаду пленки. Таким образом, величина капель и однородность распыла зависит от края от окружной скорости диска и толщины пленки раствора, которая в свою очередь, определяется производительностью.

При малых окружных скоростях диска (меньше 50 м/сек) получается резко выраженный неоднородный распыл, факел распыла как бы состоит из основной группы крупных капель, которые оседают ближе к диску. По мере увеличения скорости вращения неоднородность распыла уменьшается, расстояние между основной массой крупных и мелких капель сокращается. Начиная с окружной скорости 60 м/сек и выше, такого разложения не наблюдается, поэтому скорость 60 м/сек можно принять минимальной, имеющей промышленное значение.

Чаще всего распыление дисками различных конструкций производится при окружных скоростях в интервале 90-140 м/сек в зависимости от свойств раствора и температурного режима сушки.

Распыление центробежными дисками имеет большие преимущества перед другими способами, так как позволяет распылять жидкости с высокой вязкостью, регулировать производительность в пределах ±25% без существенного изменения факела распыления; диски надежны в работе. Недостатками центробежного распыления являются сравнительно высокая стоимость распылительного механизма и его сложная конструкция. Из-за широкого факела распыления, лежащего в горизонтальной плоскости, требуется большой диаметр сушильной камеры и соответственно большая площадь помещения.

Большое значение имеет равномерная во времени подача раствора на диск. При значительном разряжении в диске не рекомендуется раствор подавать самотеком, - так как это ведет к пульсирующей производительности диска и резкому увеличению диаметра факела распыла. Раствор должен подаваться на диск под небольшим давлением специальным насосом. Это позволяет не только равномерно подать на его на диск, но и осуществить плавную регулировку производительности диска в зависимости от температуры отходящих газов, Перед работой диски вместе с валом должны подвергаться статистической и динамической балансировке.

Для получения больших чисел оборотов диска применяются паровая турбина с противодавлением, быстроходный высокочастотный электродвигатель с редуктором. Паровая турбина обычно применяется мощностью 10-12 кВт при давлении пара 0,8 аm. Число оборотов турбины 140 в секунду. Пар после турбины обычно используется для нагрева воздуха в нагревателях

2.5.Конструкция центробежных дисков

Существуют различные тины центробежных дисков.

Конструкция диска обуславливается его производительностью и свойствами

диспергирумого раствора. К ним нужно отнести: влажность, коррозионные и эрозионные свойства, термочувствительность, вязкость и т.д.

При большой производительности наиболее рационально использовать многоярусные диски, обеспечивающие небольшой факел распыла и повышенную плотность орошения.

Современные конструкции диска грубо можно подразделить на две группы: к первой относятся диски с канавками и лопатками, в которых имеется значительный участок разгона в радиальном направлении пленки жидкости; ко второй группе относятся сопловые чашеобразные диски. В первом случае можно обеспечить большую величину смоченного периметра и, как следствие, равномерный распыл.

3. Технологический расчет

3. 1. Материальный и конструктивный расчет

Дано:

Gн= 630 кг/ч; Uн= 56%; Uк=4,5%; t°= 19°С; t1 =168°С; t2 =65°С;

φ1=80%; φ2=24%

G1=G2+W

G1(100- Uн/100) =G2(100- Uк/100);

W=Gн (Uн -Uк/100- Uк)

1. Количество испаренной в сушке влаги:

W=Gн (Uн - Uк /100- Uк), где

Gн и Un- начальная масса и влажность материала, поступающего на сушку;

Gк u UK- конечная масса и влажность высушенного материала;

W= 630 (56-4,5/100-4,5)=339,6 кг/ч.

GK= W-Gн =630-339,6=290,4 кг/ч.

2. Расход сухого воздуха в сушилке L (в кг/с):

L=W/Х20=339,6/0,041-0,011= 11320 кг/ч.

3. Объем сушильной башни:

V=W/A 339,6/4 = 84,9 м3 ≈85 м3

D=1,053 √W/А = 1,053 √85= 4,6 ≈5;

Н=5∙2,5 = 12,5≈ 13 м.

3.2 Тепловой баланс

Qpacx-Qпpиx =2110380-571004,8 = 1539375,2 кДж;

Qкалор.= L(J1-J0) = 11320(201,12-46,09) = 1754600;

Qpacx/Qприx= 1539375,2/1754600 ≈ 1 калорифер

3.3. Расчет теплопотерь

1. Qпот=α(tст-tос)F

F=2πrk=2∙3,14∙2,5∙13=204,1

2. Температура стенки

=


3. Коэффициент теплопроводности:


В качестве изоляционного материала используем орпрьтит вату.



Qпот=9,495∙(116,5-20)∙204,1=187010,2кДж

4. Расчет вспомогательного оборудования

4.1. Расчет циклона

Данные для расчета:

производительность по воздуху Vсек=2,82 м3/сек

наименование диаметра частичек d=12 мкм

Скорость воздуха:

-при вводе в циклон Wвх=20 м/сек

- в циклоне Wц=12 м/сек

- в выхлопной трубе Wтр=6м/сек

Площадь сечения входного патрубка

Ориентировочное значения диаметра циклона:

Поскольку минимальный размер улавливаемых частичек меньше 12 мкм, полагают, что осаждение их подчиняется закону Стокса. Поэтому скорость осаждения подсчитывают по формуле:

Проверяют правильность применения формулы

Внутренний диаметр выхлопной трубы:

Наружный диаметр выхлопной трубы:

Диаметр циклона:

Высота конусной части циклона:

Гидравлическое сопротивление рассчитываемого циклона:

Высота циклической части циклона:

Выбираем циклон типа ЦН-11 с размерами:

Д=1,044м;

hт=1,56

hк=2∙Д=2088

Hц=4,1∙Д=4280

Hобщ=6,8Д+200=7299

4.2. Выбор вентилятора

Мощность потребляемая вентилятором

-подача вентилятора, м3/сек;

– полное сопротивление сушильной установки с учетом скоростного напора, н/м3;