Расчет и подбор вспомогательного оборудования сушильной установки

 

2. Расчет и  подбор вспомогательного оборудования  сушильной установки.

 

    2.1 Расчет калорифера

Принимаем вид теплоносителя в  калорифере - пар с давлением  
p=400000 Па, тогда средняя температура Т_ср = 1 14,7°С. 
Определяем расход тепла на нагрев воздуха 
W= Q_ч= 28918306 кДж/ч                                                                         (2.1.1) 
Задаваясь весовой скоростью воздуха υγ=8 кг/(м·с) [3] находим ве-

личину коэффициента теплоотдачи  для пара К = 100,56 Вт/(м² К)

Определяем необходимую поверхность нагрева калориферной установки:

                                                                                         (2.1.2)

Пользуясь [3] принимаем 30 стальных пластинчатых калорифера КВБ - 12 gо ГОСТ 7201-54, установленных параллельно проходу воздуха, с поверхностью нагрева F_y = 30·143,5 = 4305 м², где 143,5 м²- 
поверхность нагрева калорифера КВБ-12.

Калорифер имеет по направлению  движения воздуха четыре ряда труб. Пластины калорифера выполнены из листовой стали толщиной 0,5 мм; расстояние между пластинами в свету 5 мм. Крышки калориферов приварные, корпус неразъемный. Штуцер для входа теплоносителя расположен наверху. А для выхода теплоносителя - внизу

Запас в поверхности нагрева  калориферов составляет ~ 4,5%.

 
 
 
 
 
 
Определяем весовую скорость воздуха для принятой установки калориферов:

 
                                                                                                                             (2.1.3)

 

где/= 1,298 м² - живое сечение проходу воздуха одного калорифера КВБ- 12. 

Определяем сопротивление проходу воздуха через однорядную калориферную установку

при иу = 1,28 [3]: 

^1,7 =0,28 ^1,7=0,428 ³=4,2 Па                                                                                                    (2.1.4) 

                              2.2 Выбор гидроциклона

Выбираем 4 циклона НИИОГАЗ серии  ЦН-15. Определяем производительность одного циклона: 
,                                                         (2.2.1)

где L = V₂ = 3832,6 м '/ч - объем воздуха на выходе из сушилки. [3] выбираем циклон диаметром d_u = 600мм. 
Зная диаметр циклона d_ln определяем среднюю условную скорость в циклоне V;, (в м/с):

 

_ц=                                                     (2.2.1)

 

 

 
 
 

 

Значение  v_ц лежит в допустимых пределах для данного типа циклонов (для циклонов НИИОГАЗ v_ц = 1 4 м/с).

Подсчитываем аэродинамическое сопротивление  циклона Н_ц (в Па) по формуле: 
                                                                                                         (2.2.2)

 

где  
= 105 - коэффициент сопротивления, отнесенный к угловой скорости в цилиндрической части циклона, для НИИОГАЗ  
=05+180; р_в = 1,3 — плотность запыленного воздуха, кг/м³

Значение Н_ц =60,54 Па меньше допустимого значения [Н_ц]=650 850Па. 
2.3 Выбор и расчет рукавного фильтра.

1. Определим удельную газовую  нагрузку:

q = q_n ·С_1· С_2· С_3· С₄ =2,6·1·1· 1·0,84 = 2,184                       (2.3.1) 
 
 
где пользуясь рекомендациями из [3] принимаем q_n - 2,6 м³/(м^3·мин) по [4]; 
С₁=1 по [4. табл. 10,1];  
С₂ =1по графику [4. рис. 10,1]; 
С₃= 1 по [4. табл. 10,2]; 
С₄ = 0,84 по [4. табл 10,3];

Площадь фильтрования: 

                                                                                            (2.3.1)

 

 

Выбираем фильтр одинарный матерчатый рукавный марки РФГ-У-4, фильтрующая  поверхность F = 112 м², общее количество рукавов 56.

Фильтр предназначен для очистки  воздуха от сухой, пыли. Каркас и  обшивка фильтра изготавливаются из металла. Фильтр работает на всасывание, но может быть установлен и на нагнетание.

Установочная мощность N = 11,8 кВт.

Сопротивление 785 981 Па.

2.4 Расчет и выбор вентилятора.

Вентилятор принимаем по сопротивлению  сушилки и вспомогательных устройств и по производительности для летних условий.

Суммарные гидравлические потери во вспомогательной аппаратуре:

H= Н_кал+ Н_гц + Н_ф = 4,2 + 60,54 + 800 = 864,74Па (2.4.1)

Производительность вентилятора  для летних условий V₁=3863 м³/ч. Исходя из этих данных и учитывая потери в сушилке выбираем центробежный вентилятор Ц9-57 №5, который при Q=12100 и Н=1900 Па имеет КПД =0,6.

В точке пересечения линий давления и производительности по характеристике для данного номера вентилятора находим число оборотов n = 2000 об/мин и соответствующую этим оборотам величину окружной скорости обода колеса вентилятора 41,9м/с, среднюю скорость на выхлопе вентилятора 33,5 м/с и динамическое давление в сечении выхлопа 720 Па.

При установке вентилятора на клиноременной передаче потребная мощность электродвигателя составит:

 

 

                                                                      (2.4.2)

 

 

Установочная мощность электродвигателя с учетом запаса должна быть не менее:

 кВт                                                                                                   (2.4.3) 
По каталог}" электродвигателей принимаем электродвигатель AИP106S2 с мощностью 15 кВт и частотой вращения вала электродвигателя 3000 об/мин. Двигатели предназначены для привода механизмов общего назначения, работают от сетей 220...600 В, 50 и 60 Гц, степени защиты IP44, 1Р54 по ГОСТ 1 7494, климат умеренный или тропический, климатическое исполнение УЗ (для IP44), У2, Т2, ХЛ2(для IP54), способ охлаждения IC0141 по ГОСТ 20459, соотношения моментов на валу (приближенно): М_пуск/М_ном=2, М_макс/М_иом=2.7, М_мип/М_1|0м=1.

3. Описание технологической схемы

Из центрифуг с механической выгрузкой выходит сахар - песок  с содержанием влаги до 1,5 %. Такой сахар необходимо сушить, так как в нем образуются комки, а при транспортировании влажные кристаллы легко повредить. Поэтому сахар - песок высушивают подогретым воздухом до содержания влаги 0, 14 % при хранении в мешках и до 0,04 % 0 при бестарном хранении в силосах, а затем охлаждают до температуры 22...25 °С. Так как почти вся влага находится на поверхности кристаллов (в пленке), сахар - песок высушивается легко.

Последовательность основных технологических  операций в производстве сахара - песка показана на листе КП-02068108-ПАПП-260601-6.00- 201 1 ТЗ в виде технологической схемы.

Влажный сахар-песок из бункера  Б1 с помощью шлюзового питателя ГШ! подается во вращающийся сушильный барабан СБ. параллельно материалу в сушилку направляется воздух, нагретый в калорифере Ка1 насыщенным водяным паром. Высушенный сахар-песок с противоположного конца сушильного барабана СБ поступает на ленточный транспортер J1T и, далее, элеватором Э подастся в бункер готовой продукции Б2, из которого отгружается потребителям.

Отработанный воздух перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклоне Ц. при необходимости  проводится дополнительная очистка  от пыли в рукавном фильтре ФР или в мокрых пылеуловителях.

Транспортировка сушильного агента через  сушильную установку осуществляется с помощью вентилятора В.

Конденсат из калорифера Ка1 через  конденсатоотводчик отводится на ТЭЦ.

 

Список литературы

1. Машины и аппараты хим. производств, под ред. д-ра тех. наук, проф. И. И. Чернобыльского. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., Машиностроение, 1974, 456 с.

2. 11авлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А.А.

примеры и задачи по курсу ПАХТ. Учебное пособие для вузов / под  ред. чл. - корр. АН СССР П.Г. Романкова. - 10-е изд., перераб. и доп. - Л.:Химия, 1987. - 576 с, ил.

3. С.А. Рысин. Вентиляционные установки машиностроительных заводов. Справочник. Изд 2-е, перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1961.
4. Фильтры для улавливания промышленных пылей / М.Г. Мазус, А.Д. Малыгин, МЛ. Маргулис. - М.: Машиностроение,] 985. - 240с., ил.