Расчет основных параметров аппарата с кипящим слоем

1) Количество высушенного продукта:

G₂ = G₁∙ = 30000 ∙ = 24489,8

где G₁, G₂ – расходы влажного и сухого материала; w_н, w_к – начальная и конечная влажности материала.

2) Количество влаги, удаляемое в сушилке:

W = G₁ − G₂ = 30000 − 24489,8 = 5510,2

3) Расход влажного материала на 1 кг испаренной влаги:

m = = = 5,4

4) Количество тепла, отданное в сушилке теплоносителем на 1 нм ³ природного газа.

Принимаем 6% потери тепла топкой и сушилкой:

η = 0,94

Теплотворная способность природного газа:

Q^р_н = 34358

Тогда:

q = (Q^р_н + 2,214 ∙ t₂) ∙ (1 −) ∙ η = (34358 + 2,214 ∙ 80) ∙ (1 −) ∙ 0,94 =

= 28467,6

где t₁, t₂ – начальная и конечная температуры топочных газов.

5) Расход тепла на испарение 1 кг влаги:

q' = (2480,5 + 2 ∙ t₂) + (m + 1) ∙ c_м ∙ θ₂ = (2480,5 + 2 ∙ 80) + (5,4 + 1) ∙ 1,05 ∙ 80 =

= 3178,1

6) Количество влаги, испаряемое теплом 1 нм³ природного газа:

W_уд = = = 9,0

7) Расход топлива на сушку:

R = = = 615,0

8) Коэффициент избытка воздуха.

Принимаем потери воздуха в топке 3 %:

β = 0,97

Тогда:

α = − 0,43 = − 0,43 = 3,9

9) Часовой расход воздуха на горение и смешение с топочными газами (для подбора вентилятора):

V_возд = 9,4 ∙ α ∙ R = 9,4 ∙ 3,9 ∙ 615,0 = 22545,2

10) Объемный расход топочных газов.

При нормальных условиях:

V₀ = (9,4 ∙ α + 1) ∙ R = (9,4 ∙ 3,9 +1) ∙ 615,0 = 23160,1

На входе в сушилку:

V₁ = V₀ ∙ = 23160,1 ∙ = 78281,1

На выходе из сушилки:

V₂' = V₀ ∙ = 23160,1 ∙ = 29876,5

Средняя плотность водяных паров:

ρ_в.п. = ∙ = ∙ = 0,58

Объем образующихся водяных паров при нормальных условиях:

V_п = = = 9500,3

Объём образующихся водяных паров на выходе из сушилки:

V_п ' = V_п ∙ = V_п ∙ = 12255,4

Расход отработанных газов:

V₂ = V_п ' + V₂' = 12255,4 + 29876,5 = 42131,9

12) Скорость газа.

Для полидисперсного материала при максимальном размере частиц 10 мм скорость газа в аппарате принимается на основе опытных данных:

ω_г = 3

Скорость газа в сепараторе для уноса частиц размером 0,1 мм рассчитывается по формуле Горшко, Розенбаума, Тодеса и пр. при порозности 1,0:

μ_г = 0,02 ∙ 10⁻³ Па ∙ с (при 120 °С)

ρ_г = ρ₀ ∙ = 1,293 ∙ = 1,0

ν_г = = = 2,2 ∙ 10⁻⁵

Ar = ∙ = ∙ = 27,3

Re = = = 1,29

ω_ун = = = 0,28

13) Диаметр решетки и сепаратора:

D_ап = = ≈ 2,2 м

D_сеп = = ≈ 7,3 м

14) Высота.

Принимаем потери напора в сушилке:

∆P = 500 мм вод. ст.

Высота кипящего слоя:

H_сл = = = 1,5 м

Высота сепаратора:

H_сеп = 4 ∙ H_сл = 4 ∙ 1,5 = 6,0 м

Общая высота аппарата:

H_ап = H_сл + H_сеп = 1,5 + 6,0 = 7,5 м

Размеры днища аппарата принимаются конструктивно.

В подрешетном пространстве против выхода газов из топки установлена отражательная стенка из шамотного кирпича, создающая более благоприятные условия для распределения и растекания газового потока в подрешетном объеме.

15) Толщина стенки аппарата.

δ = = = 10,4 мм

[σ] = 130 МПа (нержавеющая сталь)

= 0,9

где P_p – давление испытания; – коэффициент сварного шва.

Примем толщину:

δ = 12 мм

Дата добавления: 2015-09-03