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

Расчет изоляции

Выбор изоляционного материала.Применение внешней изоляции необходимо для снижения тепловых потерь при проектировании теплообменных аппаратов. Изоляция химико-технологических аппаратов позволяет обеспечить надежное проведение технологического процесса. Другая функция тепловой изоляции – создание безопасных условий труда для персонала. Согласно санитарным нормам температура наружной поверхности изоляции аппаратов не должна превышать 40 – 50^оС.В качестве тепловой изоляции применяются самые разнообразные материалы с коэффициентом теплопровод­ности менее 0.125 Вт/мКпри 25°С. Кроме невысокой тепло­проводности изоляционные материалы должны удовлетво­рять следующим требованиям:

• 
  обладать малой кажущейся плотностью (менее 600 кг/м³) за счет высокой пористости. Пористость - по­ложительное свойство изоляции, т.к. находящийся в порах воздух имеет низкую теплопроводность (_возд = 0.026 Вт/мК);
  
• 
  обладать низкой гигроскопичностью, т.к. при впитывании влаги увеличивается теплопроводность изоляции за счет высокой теплопроводности влаги;
  
• 
  характеризоваться высокой теплоемкостью, чтобы иметь низкую температуропроводность;
  
• 
  обладать термостойкостью, механической прочно­стью, достаточной пластичностью, чтобы при колебаниях температур и механических нагрузок не изменялась струк­тура изоляционного материала;
  
• 
  должны быть невосприимчивы к посторонним запа­хам и практически не иметь собственного запаха;
  
• 
  должны быть пожаробезопасными; не выделять при горении вредных и ядовитых веществ;
  
• 
  должны быть долговечными и дешевыми. Продолжи­тельность эксплуатации мастичных изоляций составляет 5-10 лет, засыпных - до 4 лет, штучных (формованных) до 6-8 лет и оберточных - до 5-8 лет.
  

Согласно перечисленным требованиям к изоляционным материалам [9] при имеющейся максимальной температуре воздуха 140^оС можно использовать асбестовую ткань с хлопком (ГОСТ 6102-78). Характеристики материала: = 500 – 600 кг/м³; = 0.124 Вт/(м·К);

---

С_max = 0.83 кДж/(кг·К);t_max = 200^oC.Расчет толщины термоизоляции сушилки с псевдоожиженным слоем.Основное уравнение для расчета толщины термоизоляции [Error: Reference source not found, стр. 177]:где t_ст2 – температура изоляции со стороны окружающей среды (воздуха); для аппаратов, работающих в закрытом помещении эта температура принимает значения в интервале 35 – 45 ^оС, поэтому принимаем t_ст2 = 40^оС;t_ст1 – температура изоляции со стороны аппарата; ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции эту температуру принимают равной температуре греющего пара, т.е. t_ст1 = 159^оС (при давлении греющего пара 0.6 МПа);t_окр.ср.– температура окружающей среды, t_в = 20.3 ^оС;_и – коэффициент теплопроводности изоляционного материала; _и = 0.124 Вт/(м·К);_и – толщина термоизоляции;_в– коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду Вт/(м²·К)Тогда м

шнековый питатель

Шнековый питатель изображен на технологической схеме (рис. 1) позицией 2. Необходимо подобрать шнековый питатель по числу оборотов винта. Производительность определяется по формуле: ,откуда число оборотов винта , где: G – производительность по влажному материалу; G = 8000 кг/час;D – диаметр винта, м;S – шаг винта, м; – коэффициент поперечного сечения канала;  = 0.25;С_ – коэффициент, учитывающий угол наклона винта к горизонту; С_

---

= 1 при  =1;

j_н – насыпной вес материала, рассчитываемый по формуле j_н = j · (1 – ₀) при значениях j = 3603 кг/м³ (плотность твердых частиц), ₀ = 0.4; j_н = 3603 · (1 – 0.4) = 2161.20 кг/м³.
Таким образом, подставив числовые значения известных величин, получим зависимость числа оборотов от квадрата диаметра винта и его шага:



По методическим данным [10] произведем подбор значений диаметра и шага винта по номинальному числу оборотов винта, составляющее n = 7.5 об/мин:

D, м	0.100	0.125	0.160	0.200	0.250	0.320	0.400	0.500
S, м	0.080	0.100	0.125	0.160	0.200	0.250	0.320	0.400
n,	387.5	198.4	96.88	48.43	24.80	12.11	6.05	3.1

Выбираем шнековый питатель в соответствии с ГОСТ 2037-65:D = 400 мм,S = 320 мм,n_н = 7.5 об/мин.

---

Ленточный конвейер

Ленточные конвейеры применяются для транспортировки веществ. В нашем проекте используется два ленточных конвейера: один (на технологической схеме (рис. 1) под пунктом 1) доставляет влажный (исходный) материал к шнековому питателю, второй (на технологической схеме (рис. 1) под пунктом 7) – транспортирует высушенный материал (продукт) в емкость для сбора готового продукта 8.Для транспортировки материалов будем использовать рифленые конвейерные ленты на основе хлопчатобумажных тканей, которые предназначены для конвейеров с углом наклона до 18^о. Применяются на стационарных и подвижных конвейерах малой длины (от 40 до 105 м) при наличии влажности транспортируемого материала.Характеристики ленты [11, стр. 46]:Сердечник прорезиненный бельтинг Б-820Толщина обкладки, ммрабочей 3.0нерабочей 1.0Прочность связи, не менее, кгс/сммежду обкладкой и прокладкой 2.8между прокладками 3.0Прочность готовой ленты при разрыве, кгс/см ширины одной прокладки, не менеепо основе 55по утку 15Относительное удлинение при разрыве по основе не более 18 %Относительное удлинение при нагрузке 18 кгс/см ширины одной прокладки 4 – 12 %Характеристика обкладочной резины (ОПБ – особопрочный бельтинг) [Error: Reference source not found, стр. 51]Сопротивление разрыву не менее 200 кгс/см²Относительное удлинение не менее 450 %Истирание не более 700 см³/квт·чРасчет скорости движения ленточного конвейераНеобходимо рассчитать скорость движения ленточного конвейера, которую можно определить из уравнения для ширины грузонесущей ленты [Error: Reference source not found]:где: G – производительность по влажному материалу; G = 8000 кг/час;j_н – насыпной вес материала, см. расчет шнекового питателя j_н = 2161.20 кг/м³;С – константа, для плоской ленты с углом откоса насыпного груза на ленте 15^о С = 240;B – ширина ленты, принимаем по данным [Error: Reference source not found, стр. 52]

---

B = 0.80 м.W – скорость движения ленты.Таким образом,После ряда вычислений, получим:W  0.04 м/с.

Циклоны

Циклоны типа ЦН-15 являются наиболее универсальным типом пылеулавителей. Они предназначены для сухой очистки воздуха. Бункеры циклонов имеют пирамидальную форму. При работе циклонов должна быть обеспечена непрерывная выгрузка осажденной пыли. При этом уровень пыли в бункерах должен быть не ниже плоскости, отстоящей от крышки бункера на 0.5 диаметра цилиндрической части циклона.Циклоны могут эксплуатироваться как по одиночке, так и группами. Группы циклонов используются при больших потоках воздуха. Необходимо определить тип циклона, его геометрические размеры.Подбор циклона необходимо проводить по производительности:где L – расход воздуха в реальных условиях (см. расчет процесса реальной сушки), V_у – удельный объем воздуха, который находится по номограмме [Error: Reference source not found, стр. 1234] при температуре 50^оС (считаем, что температуры на выходе из сушильного аппарата и на входе в циклон одинаковы) и влагосодержании x = 0.046. Таким образом,Руководствуясь справочными данными по подбору циклонов [12], находим, что при данной необходимой производительности циклона следует выбрать группу из 4 циклонов.Рассчитаем коэффициент гидравлического сопротивления одного циклона из четырех по формуле: ,где = 155 – коэффициент гидравлического сопротивления циклона при чистом воздухе; K₂ = 0.92 – поправочный коэффициент (для начальной запыленности 20 г/см³).Определяем плотность воздуха в рабочих условиях (P = 1 ат, t = 50^oC, плотность воздуха при нормальных условиях ₀ = 1.293 кг/м

---