Файл: 6 Расчет сушильной установки 1 Определение количества вдаги, удаляемой в процессе сушки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 67
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
6 Расчет сушильной установки6.1 Определение количества вдаги, удаляемой в процессе сушкиОпределяем влагу , кг/ч, удаляемую в процессе сушки, по формуле (6.1)где GН- производительность сушилки по сырому материалу, кг/ч;wН- начальная влажность материала на общую массу, %;wК- Конечная влажность материала на общую массу, %.6.2 Расчет тепловой изоляцииТепловая изоляция представляет собой конструкцию из материалов с малой теплопроводностью, покрывающую наружные поверхности теплового и холодильного оборудования, трубопроводов для уменьшения тепловых потерь. Тепловые расчеты изоляционных конструкций позволяют решать следующие задачи: 1) определение тепловых потерь изоляционного устройства (аппараты, трубопроводы) при заданной изоляционной конструкции; 2) определение толщины изоляции при заданных или допустимых тепловых потерях устройства;
поверхности теплового и холодильного оборудования, трубопроводов для уменьшения тепловых потерь.
Тепловые расчеты изоляционных конструкций позволяют решать следующие задачи: 1) определение тепловых потерь изоляционного устройства (аппараты, трубопроводы) при заданной изоляционной конструкции; 2) определение толщины изоляции при заданных или допустимых тепловых потерях устройства;
Потери теплоты Q„ изолированным оборудованием определяются по формуле
Qir = nF (/пар — ^в)- (5.116)
Здесь а — суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией; F—наружная поверхность изоляции; /нар, /п — температура наружной поверхности изоляции и окружающего воздуха.
Исходя из требований техники безопасности температура наружной поверхности не должна превышать 45°С.
Для объектов (неподвижных), расположенных внутри помещения при температуре наружной поверхности стенки аппарата до 350 °С
а„ = 9,30 + 0,058/нар. (5.117)
Количество теплоты, передаваемой теплопроводностью изоляции:
Я.
Q = q.L — -r^- nd (t —t ). (5 118)
^пот ^ L 6ИЗ 1,3 ■ ср V ви нар/
где qL — предельные тепловые потери на 1. м длины цилиндрической поверхности, Вт/м; L — условная высота рассчитываемой поверхности изоляции, м; ^■из, бил — теплопроводность и толщина изоляции; /вн— температура внутренней поверхности изоляции.
Величина dK3. ср зависит от определяемой толщины изоляции: бизА/из. ср = Ча" (*в„ - g/V (5-1:!9)
Условная высота рассчитываемой поверхности изоляции:
L = F/{nd). (5.120)
Определив потери теплоты по уравнению (5.116), находят предельные тепловые потери на 1 м длины цилиндрической поверхности:
Ч-^пог!1- (5.121)
3) определение толщины изоляции по заданной температуре ее поверхности; 4) определение температуры поверхности изоляции или ее промежуточных слоев при заданной изоляционной конструкции.Толщину тепловой изоляции и находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:αВ(tст2-tВ)=(λН/ẟи)(tст1-tст2) (6.2)где αВ =9,3+0,058 tст2 – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду; tст2 – температура изоляции со стороны окружающей среды(воздуха); tст1 – температура изоляции со стороны аппарата; tВ – температура окружающей среды; λН – коэффициент теплопроводности изоляционного материала.αВ =9,3+0,058∙45=9,561 Вт/(м2∙К)В качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит (85% магнезии + 15% асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности Н=0,09 Вт/(м∙к). Тогда получим:Потери теплоты QП, изолированным оборудованием определяются по формулеQП=αF(tст2- tВ) (6.3)Здесь α — суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией; F—наружная поверхность изоляции.QП=9,561∙4(40-20)=764.88ВтОпределив потери теплоты, находят предельные тепловые потери на 1 м длины поверхности:qα= QП/2 (6.4)qα= 764.88/2=382,44ВтПроверяют температуру внутренней поверхности изоляции: (6.5)∘C 6.3 Проверка прочности аппарата в местах крепления опорВ качестве основной расчетной схемы (рисунок 6.1) для определения усилий, моментов и поперечных усилий принимают балку прямоугольного сечения, шарнирно опертую в местах расположения опор. Рисунок 6.1 – Эпюра нагружений Нагрузку балки определяются по формуле: (6.6)где G - вес аппарата в условиях эксплуатации или испытания (монтажа); L, Н - соответственно, длина и ширина аппарата;
Опорное усилие (6.7)n - количество опор для n = 4, ψ = 2.Изгибающие моменты М следует определять в сечениях обечайки над опорами, где они имеют максимальное значение. (6.8)Поперечные усилия Q1 следует определять в сечении обечайки над опорами. Величина поперечных усилий определяется по зависимости (6.9)a=0.2LИзгибающие моменты и поперечные усилия не превышают допустимых значений.
поверхности теплового и холодильного оборудования, трубопроводов для уменьшения тепловых потерь.
Тепловые расчеты изоляционных конструкций позволяют решать следующие задачи: 1) определение тепловых потерь изоляционного устройства (аппараты, трубопроводы) при заданной изоляционной конструкции; 2) определение толщины изоляции при заданных или допустимых тепловых потерях устройства;
-
определение толщины изоляции по заданной температуре ее поверхности; 4) определение температуры поверхности изоляции или ее промежуточных слоев при заданной изоляционной конструкции.
Потери теплоты Q„ изолированным оборудованием определяются по формуле
Qir = nF (/пар — ^в)- (5.116)
Здесь а — суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией; F—наружная поверхность изоляции; /нар, /п — температура наружной поверхности изоляции и окружающего воздуха.
Исходя из требований техники безопасности температура наружной поверхности не должна превышать 45°С.
Для объектов (неподвижных), расположенных внутри помещения при температуре наружной поверхности стенки аппарата до 350 °С
а„ = 9,30 + 0,058/нар. (5.117)
Количество теплоты, передаваемой теплопроводностью изоляции:
Я.
Q = q.L — -r^- nd (t —t ). (5 118)
^пот ^ L 6ИЗ 1,3 ■ ср V ви нар/
где qL — предельные тепловые потери на 1. м длины цилиндрической поверхности, Вт/м; L — условная высота рассчитываемой поверхности изоляции, м; ^■из, бил — теплопроводность и толщина изоляции; /вн— температура внутренней поверхности изоляции.
Величина dK3. ср зависит от определяемой толщины изоляции: бизА/из. ср = Ча" (*в„ - g/V (5-1:!9)
Условная высота рассчитываемой поверхности изоляции:
L = F/{nd). (5.120)
Определив потери теплоты по уравнению (5.116), находят предельные тепловые потери на 1 м длины цилиндрической поверхности:
Ч-^пог!1- (5.121)
3) определение толщины изоляции по заданной температуре ее поверхности; 4) определение температуры поверхности изоляции или ее промежуточных слоев при заданной изоляционной конструкции.Толщину тепловой изоляции и находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:αВ(tст2-tВ)=(λН/ẟи)(tст1-tст2) (6.2)где αВ =9,3+0,058 tст2 – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду; tст2 – температура изоляции со стороны окружающей среды(воздуха); tст1 – температура изоляции со стороны аппарата; tВ – температура окружающей среды; λН – коэффициент теплопроводности изоляционного материала.αВ =9,3+0,058∙45=9,561 Вт/(м2∙К)В качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит (85% магнезии + 15% асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности Н=0,09 Вт/(м∙к). Тогда получим:Потери теплоты QП, изолированным оборудованием определяются по формулеQП=αF(tст2- tВ) (6.3)Здесь α — суммарный коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием и конвекцией; F—наружная поверхность изоляции.QП=9,561∙4(40-20)=764.88ВтОпределив потери теплоты, находят предельные тепловые потери на 1 м длины поверхности:qα= QП/2 (6.4)qα= 764.88/2=382,44ВтПроверяют температуру внутренней поверхности изоляции: (6.5)∘C 6.3 Проверка прочности аппарата в местах крепления опорВ качестве основной расчетной схемы (рисунок 6.1) для определения усилий, моментов и поперечных усилий принимают балку прямоугольного сечения, шарнирно опертую в местах расположения опор. Рисунок 6.1 – Эпюра нагружений Нагрузку балки определяются по формуле: (6.6)где G - вес аппарата в условиях эксплуатации или испытания (монтажа); L, Н - соответственно, длина и ширина аппарата;
Опорное усилие (6.7)n - количество опор для n = 4, ψ = 2.Изгибающие моменты М следует определять в сечениях обечайки над опорами, где они имеют максимальное значение. (6.8)Поперечные усилия Q1 следует определять в сечении обечайки над опорами. Величина поперечных усилий определяется по зависимости (6.9)a=0.2LИзгибающие моменты и поперечные усилия не превышают допустимых значений.