Барабанная сушилка

Реферат

    Пояснительная записка 36 с., 4 табл., 10 рис., 7 источников.

    БАРАБАННАЯ  СУШИЛКА, НАСАДКИ, ВЕНТИЛЯТОР, ДИАГРАММА РАМЗИНА, ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ,  ТОПКА, ЦИКЛОН,  

    Целью курсового проекта является расчет и проектирование  установки для  непрерывной сушки глины с начальной влажностью 21%мас., до значения влажности 7% мас. Производительность сушилки по исходному (влажному) материалу 12000 кг/ч. Район работы сушильной установки – г. Минск.

    Произведено обоснование и описание технологической  схемы. Также  произведено описание конструкции и принципа действия основного и вспомогательного оборудования, приведен расчет сушильного аппарата, подбор вспомогательного оборудования на основе ориентировочных расчетов.

    Графическая часть включает:

    –чертеж  общего вида сушильного аппарата  – 1 лист А1;

    – чертеж технологической схемы сушильной установки – 1 лист А1. 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………………5

1 Обоснование и описание технологической схемы..………………………………...6                               

2 Описание  конструкции и принципа действия сушильного аппарата…………….10

3 Описание  конструкции и принципа действия  вспомогательного оборудования.12

4 Расчет сушильного аппарата…………….…………………..………………………15

        4.1.Параметры топочных газов, подаваемых в сушилку……………………...15

        4.2.Материальный и тепловой балансы сушилки……………………..….........20

        4.3. Расчет основных размеров барабана……………………..............................21

         4.4.Параметры сушильного агента на выходе из барабана………………..........22

         4.5. Массовый расход дымовых газов через сушильный барабан……………24

           4.6. Объёмный расход влажных газов на входе и выходе из барабана….…….25

           4.7. Действительная скорость сушильного агента в барабане…..………..........25

       4.8. Определение времени пребывания материала в сушилке и угла наклона барабана………………………………………………………………………………..26

        4.9.Расчет теплоизоляции барабана…………………………………………….27

  5 Подбор вспомогательного оборудования………………………………………….31

     5.1Подбор топки………………………...………....................................................31

     5.2Подбор циклона………………………………………………….....................32

     5.3Подбор вентилятора……………………………………………......................33

Заключение………………………………………...…………………………………..36

Список используемой литературы…………………………………………………….37  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     С развитием промышленности появилась  необходимость транспортировки  различных материалов на большие  расстояния. Для удешевления этого  процесса материалы по возможности  подвергают сушке, т.е. удалению излишков влаги. Кроме этого сушка придает материалу необходимые свойства, уменьшает коррозию аппаратов и трубопроводов при его дальнейшей переработке или транспортировке.

     Влагу из материала удаляют как механическими  способами, так и с помощью тепловой сушки. Для удешевления процесса, влага удаляется сначала механическим способом (отжим, отстаивание, фильтрование, центрифугирование), а затем – сушкой. Из-за длительности естественной сушки, в химическом производстве применяют более быстрый процесс – искусственную сушку материала в специальных сушильных установках.

     В технике сушке подвергается множество  материалов, различающихся химическим составом, дисперсностью и структурой, адгезионными свойствами и термочувствительностью, содержанием и формой связи влаги с материалом и другими свойствами. В химической промышленности процессы массо- и теплопереноса при сушке иногда осложняются протекающими одновременно химическими реакциями.

     В связи с этим выбор рационального  способа сушки, типа сушильной установки  и конструкции сушильного аппарата представляет собой сложную технико-экономическую задачу.

     По  своей физической сущности сушка  является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью  диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Удаление влаги при сушке сводится к перемещению тепла и вещества (влаги) внутри материала и их переносу с поверхности материала в окружающую среду. Таким образом, процесс сушки является связанным друг с другом процессов тепло- и массообмена.

     Высушиваемый  материал при любом методе сушки находится в контакте с влажным газом  (в большинстве случаев воздухом). При конвективной сушке влажному газу (являющемуся сушильным агентом) принадлежит основная роль в процессе. Поэтому изучение свойств влажного газа необходимо при рассмотрении процессов сушки и их расчетах.

     Разрабатываемая установка предназначена  для  конвективной сушки глины в климатических  условиях Минска.  
 
 
 
 
 
 

     1 Обоснование и описание технологической схемы 

     Сушка – процесс удаления влаги из твердых  влажных материалов путем ее испарения и отвода образующихся паров.

     Удаление  влаги из твердых и пастообразных  материалов позволяет удешевить их транспортировку, придать им необходимые свойства, а также уменьшить коррозию аппаратуры и трубопроводов при хранении или последующей обработке этих материалов.

           Сушка широко используется в химической технологии. Она часто  является последней операцией на производстве, предшествующей выпуску  готового продукта. Различают естественную и искусственную сушку. Естественная сушка осуществляется на открытом воздухе при температуре окружающей среды. Это медленный процесс и в химической технологии не используется. Искусственная сушка осуществляется в специальных установках при повышенной температуре и иногда при пониженном давлении. По своей физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Процесс сушки является сочетанием

     связанных друг с другом процессов тепло - и массообмена.

     По  способу подвода тепла к высушиваемому  материалу различают следующие виды сушки:

     1. конвективная сушка – путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом;

     2. контактная сушка – путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;

     3. радиационная сушка – путем передачи тепла инфракрасными лучами;

     4. диэлектрическая сушка – путем нагревания в поле токов высокой частоты;

     5. сублимационная сушка – сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме.

         Высушиваемый материал при любом методе сушки находится в контакте с влажными газами.

     Последние три вида сушки применяются относительно редко и называются специальными видами сушки. Наиболее распространенным видом является конвективная сушка.

       В технике сушке подвергается множество материалов, различающихся химическим составом, дисперсностью и структурой, адгезионными свойствами и

термоустойчивостью, содержанием и формой связи влаги  с материалом и другими свойствами. В связи с этим выбор рационального способа сушки, типа сушильной установки и конструкции сушильного аппарата представляет собой сложную 
 
 
 

 технико-экономическую  задачу. Большинство сушилок, в  принципе, имеют схожее применение. Но основным критерием выбора  типа сушилки является температурный режим работы, агрегатное состояние высушиваемого материала и его физические и химические свойства. Барабанные сушилки широко применяют для непрерывной сушки, как правило, при атмосферном давлении, кусковых, зернистых и сыпучих материалов, не прилипающих к стенкам и не пылящих. Поэтому для сушки глины рекомендуется использовать барабанную сушилку, работающую по нормальному сушильному варианту. Она получила наибольшее распространение в промышленности благодаря простоте устройства и эксплуатации.

     Барабанные  сушилки относятся к сушилкам с перемешиванием слоя материала. Эти  сушилки широко применяются для  непрерывной сушки при атмосферном  давлении кусковых, зернистых и сыпучих  материалов (минеральных солей, фосфоритов и др.).

     Для проведения процесса сушки выбрана основная схема  процессов конвективной сушки в которой воздух нагревается только в подогревателе (топке) перед сушилкой и однократно проходит через сушилку. Технологическая схема такой сушильной установки изображена на рисунке 1.1.

     Хотя  в сушилках основного варианта и  создаются жесткие условия (это  объясняется тем, что все тепло, необходимое для испарения влаги из материала подводится однократно и воздух нагревается сразу до относительно высокой температуры t₁, являющейся обычно предельно допустимой для высушиваемого материала), но этот вариант требует меньших энергозатрат и более прост в аппаратурном оформлении, а начальная температура теплоносителя не является критической для нашего высушиваемого материала и разложение или ухудшение качества при этой температуре не происходит.

     Высушиваемый  материал – глина является сыпучим  зернистым материалом.

     Так же необходима поточная непрерывная  сушка материала.

     Влажный материал из бункера БН 1при помощи питателя П1 подаётся во вращающийся  сушильный барабан С. Параллельно материалу в сушилку подается сушильный агент, образующийся от сгорания топлива в топке Т и

     смешения  топочных газов с воздухом  в  смесительной камере КС. Воздух в топку и смесительную камеру подается вентиляторами В1 и В2. Высушенный материал с противоположного конца сушильного барабана поступает в промежуточный бункер БН2, а из него на транспортирующее устройство ‒ ленточный транспортер ЛТ.

     Отработанный  сушильный агент перед выбросом в атмосферу очищается от пыли в циклонах Ц1-Ц4, а из них во второй промежуточный бункер БН3 и далее на ленточный транспортер ЛТ.

     Транспортировка сушильного агента через сушильную  установку осуществляется с помощью вентилятора В3. При этом установка находится под небольшим разряжением, что исключает утечку сушильного агента через неплотности установки.

     В рассматриваемой технологической  схеме необходим вентилятор для  создания тяги, нагретого в топке  сушильного агента через барабан  и систему 

очистки отработанного агента.

     Так же необходим циклон для выделения сухого продукта из потока теплоносителя. Интенсивное и эффективное осаждение твердых частиц, взвешенных в газе, осуществляется в центробежных аппаратах – циклонах. Действие центробежной силы позволяет удалить из него частицы диаметром до 5 мк.

     Для сушки применяют, как правило, топочные газы, получаемые сжиганием малозольного топлива. Поэтому для получения  топочных газов, которые мы используем в качестве сушильного агента, используем топку.           

     Мероприятия по охране окружающей среды и технике  безопасности.

     Благодаря установке пылегазоочистного оборудования уменьшается воздействие технологического процесса на окружающую среду и экологические  платежи предприятия. Трубопроводы с горячими теплоносителями и сушильный барабан должны быть оборудованы теплоизоляцией, обеспечивающей наружную температуру до 40 ºС.