Аналитический расчет паровой трубчатой сушилки

Рассчитать сушильный цех торфобрикетного завода, оборудованный паровыми трубчатыми сушилками, при следующих условиях: годовая производительность по брикетам Q год = 100000 т; влажность исходного торфа = 50%; влажность высушенного торфа = 15%. Параметры сушильного агента при входе в сушилку =23C, φo = 55%, тоже при выходе из сушилки = 83C; φ2 = 60%. Температура входящего в сушилку торфа = 20C, а выходящего = 85C.

Торфобрикетный завод работает в круглосуточном режиме. С учетом коэффициента использования рабочего времени ежегодный баланс рабочего времени завода составляет от 7000 до 7200 ч. Принимаем R = 7200 ч. Производительность завода за 1 ч рабочего времени

Q = Q год/ R = 100000/7200 = 13,888 т/ч. Количество материала, выходящего из сушильного цеха с учетом потерь =3%

т/ч

Количество материала входящего в сушильный цех с учетом потерь

т/ч

Количество влаги _цех испаряемой в сушильном цехе за 1 час:

т/ч

В торфобрикетной промышленности в настоящее время применяются паровые трубчатые сушилки трёх типоразмеров, характеристики которых приведены в таблице 1

Типоразмеры	Типы сушилок
сушилок	III	VI	VII
Диаметр сушильного барабана, мм
Длина барабана, мм
Число трубок, шт.
Поверхность нагрева, м^2

Выбираем тип сушилки VII

Поверхность нагрева одной сушилки

Где d-диаметр цилиндрических трубок, d= 0.1 м

L-длина барабана; L=8м.

n-количество цилиндрических трубок; n-876 шт.

F= 3.14*0.1*8*876=2220

Производительность одной сушилки по испаренной влаге

,кг вл/ч

Где А – напряжение поверхности нагрева по влаге, показывающее количество влаги, испаряемое 1 поверхности нагрева за 1 ч,кг вл (ч* ). Оно зависит от температуры и давления греющего пара и находится в интервале А= 1,5-3 кг вл./(ч* ).

W_суш=2,7*2220=5994 кг вл./ч.

Число сушилок потребное для испарения влаги

Wцех/ Wсуш=10,226/5,994=1,7

Принимаем 2 сушилки

Материальный баланс одной сушилки

т/ч.

т/ч.

Параметры сушильного агента до и после сушки:

=23%; =55%; =90; г/кг сух =44,11; кДж/кг сух

=83%; =60%; =320,9; г/кг сух

Удельный расход сушильного агента L:

кг сух/кг вл

Часовой расход сушильного агента:

кг сух/ч

Удельный объём воздуха на входе и выходе из сушилки:

/кг сух

Подставив параметры сушильного агента до и после сушки, получим:

V₀^вх м³/кг сух

V₀^вых м³ /кг сух

Объём сушильного агента при входе и выходе из сушилки:

м³/ч

м³/ч

Средний объём проходящего воздуха:

м³/ч

Живое сечение сушилки при коэффициенте заполнения труб сушилки k=0.4

Средняя скорость сушильного агента в сушке:

Определим запасы тепла на 1 кг испарённой влаги (кДж/кг сух)

где теплоёмкость воды

где -теплоёмкость пара =1,86 кДж/кгК

кДж/кг вл

кДж/кг вл

Где -теплоёмкость воздуха =1,0036кДж/(кгК)

кДж/кг вл

Где -теплоёмкость сухого торфа ( =1,73…1,93 кДж/(кг*К)

Принимаем =1,83 кДж/(кг*К)

кДж/(кг*К)

кДж/кг вл

Так как конструкция барабанной паровой трубчатой сушилки не предусматривает транспортирующих устройств для сушки, то =0

Потери в окружающую среду принимаем = 170 кДж/кг вл

Общие затраты тепла 1 кг испаренной влаги:

кДж/кг вл

Удельный расход греющего пара для сушильного процесса:

Где -теплоёмкость сухого насыщенного пара, зависящая от давления и температуры

- теплоёмкость конденсата греющего пара

Для паровой трубчатой сушилки мождно принимать

=2500…2900 кДж/кг; 545…590 кДж/кг вл

кг/кг вл

Дата добавления: 2015-07-21