Файл: Пояснительная записка к курсовому проекту по теме "Сушильная установка непрерывного действия".doc

Па

---

Ч исло отверстий распределительной решетки[Error: Reference source not found, стр. 308]

где D_р = 1.98 м – диаметр распределительной решетки;d₀ = 0.002 м – диаметр отверстий решетки. рис. 4. Газораспределительная решетка отверстия

Шаг отверстий [Error: Reference source not found, стр. 309]

м = 10 мм м = 9 мм

Подбор и расчет калориферов

В калориферной установки подогревается воздух в количестве 5.94 кг/с (см. расчет процесса идеальной сушки) от начальной температуры 20.3^оС (средняя температура окружающей среды для г. Липецка) до конечной температуры 140^оС (при такой температуре воздух должен входить в сушильный аппарат). Давление греющего пара 0.6 МПа. В данном разделе необходимо установить тип калориферов, провести расчет их основных параметров и выбрать их габаритные размеры.Перед основным расчетом проведем определение температуры греющего пара. Ее определяют экстраполяцией по данным из источника [Error: Reference source not found, т. LVII, с. 532] (см. рис. 5). рис. 5. Определение температуры греющего пара по его давлению.P_{гр.пара} = 0.6 МПаt_{гр.пара} = 159 ^оСВ настоящее время промышленностью выпускаются только калориферы с биметаллическим спирально-накатным оребрением типа КП3-СК-01 АУЗ и КП4-СК-01 АУЗ. Выберем основным калорифер КП4-СК-01 АУЗ – большая модель, – поскольку он характеризуется более высокими теплохимическими показателями, а большая модель обеспечит необходимую производительность по горячему воздуху.Рассмотрим два варианта калориферной установки – с одним и двумя калориферами в ряду (см. рис. 6) рис. 6. Калориферные установки с одним и двумя калориферами в ряду.Допустимые скорости движения воздуха во фронтальном сечении калорифера

---

V_ = 2 – 7 кг/м²·сек. Расчет скорости во фронтальном сечении установки с одним калорифером в ряду ведем по формуле:с двумя калориферами в ряду:где G – количество подогреваемого воздуха, f_в – площадь фронтального сечения калорифера для прохода воздуха. Используя справочные данные [8, т. 13, с. 26], составим таблицу (табл. 1)

№ кал.	fв, м2	V 1ряд, кг/м2·сек	V 2ряда, кг/м2·сек
6	0.267	19.850	9.925
7	0.329	16.109	8.055
8	0.392	13.521	6.760
9	0.455	11.648	5.824
10	0.581	9.122	4.561
11	1.660	3.193	1.596
12	2.488	2.130	1.065

табл. 1. Выбор калориферов по скорости движения воздухаво фронтальном сечении (жирным выделены те скорости, которыеудовлетворяют условию V_ = 2  7 кг/м²·сек).Для последующего рассмотрения пригодны установки №11-12 для однорядных и №8-10 для двурядных калориферов.Оценим величины теплопередачи в зависимости от скорости воздуха во фронтальном сечении калориферной установки и рассчитаем необходимую поверхность теплообмена установки по формуле:где k – коэффициент теплопередачи (Вт/м²·град) в зависимости от скорости воздуха для каждого из калориметров [Error: Reference source not found, т. 16, с. 28]; Q – мощность калориферной установки; Q = G · C · (t_к – t_н) = 5.94 · 1.01 · (140 – 20.3) = 718.13 кВт; 

---

t – температурный напор:' = 159 – 20.3 = 138.7 ^oC; '' = 159 – 140 = 19 ^oCРасчет необходимой поверхности и выбор констант теплопередачи сведем в таблицу

№ кал. КП4-СК-01 АУЗ	установка с одним калорифером в ряду		установка с двумя калориферами в ряду
	k, Вт/(м2·град)	Fн, м2	k, Вт/(м2·град)	Fн, м2
8	–		58.2	204.97
9	–		53.9	221.32
10	–		47.6	250.61
11	39.5	302.00	–	–
12	32.6	365.92	–	–

табл. 2. Определение F_н и выбор k.Значения констант теплопередачи определялись по данным [Error: Reference source not found, т. 16, с. 28] в зависимости от скорости воздуха соответствующей калориферной установки интерполированием.Число рядов калориферной установки и сопротивление каждой из установок определим по следующим формулам: ; Запас по поверхности теплообмена на приемлемых вариантах калориферных установок определяется следующим образом:где F_д – действительная поверхность, м²; F_д = F · n (F – поверхность одного калорифера)

№	F, м2	сопротивление одного калорифера Pкалорифера, Па	установка с одним калорифером в ряду				установка с двумя калориферами в ряду
			число рядовn	сопрот-е установки Pу, Па	Fд, м2	F, %	число рядов n	сопрот-е установки Pу, Па	Fд, м2	F, %
8	25.52	220.2	–	–	–	–	4	1761.6	102.08	50.20
9	29.57	168.8	–	–	–	–	4	1181.6	118.28	46.56
10	37.66	112.3	–	–	–	–	3	673.8	112.98	54.92
11	110.05	60.9	3	182.7	330.15	9.98	–	–	–	–
12	166.25	30.7	2	61.4	332.50	–	–	–	–	–

---

табл. 3. Расчет запаса по поверхности.Запас по прочности поверхности нагрева установки составляет 10 – 20 %. Меньший запас недостаточен для компенсации возможного уменьшения теплопроизводительности калориферной установки, обусловленного отклонением фактических значений константы теплопроводности от их паспортных показателей, а также загрязнением поверхности в процесс эксплуатации. Запас в размере, превышающий рекомендованный, увеличивает стоимость установки.Примем также критерий сопротивления установки P_у не более 250 Па. Таким образом, двум критериям соответствует лишь одна установка – №11 – с небольшим недостатком рекомендованного запаса по прочности поверхности нагрева.Окончательный выбор. Проведя все необходимые расчеты и сравнив полученные значения с рекомендованными, приходим к выводу, что наилучший вариант – трехрядная калориферная установка с одним калорифером типа №11 в ряду. Схема такой установки приведена ниже (см. рис. 7) рис. 7. Схема используемой калориферной установки.Г
рис. 8. Калорифер КП411-СК-01 АУЗ.
абариты калориферной установки.На Error: Reference source not found представлена калориферная установка с вынесенными размерами. Эти размеры соответствуют размеру одного калорифера. Принимая, что установка представляет собой единый блок, собранный из трех последовательных калориферов, определим габариты всей калориферной установки:Высота – 1727 ммДлина – 180 · 3 = 540 ммШирина – 1051 мм

---