сушилка с пс. слоем

Задание

1) Производительность сушилки по высушенному материалу Gk = 0,95 кг/с.
2) Влажность руды марганцевой:
- начальная Wн = 10,5%;
- конечная Wк = 3,0%.
3) Температура влажного материала θ1 = 19 °С.
4) Давление в сушилке – атмосферное.
5) Температура воздуха после калорифера t1 = 117 °С.
6) Содержание фракции частиц в материале:
- диаметр от 6,0 до 5,3 мм – 25%;
- диаметр от 5,3до 4,0 мм – 75%.
7) Удельные потери тепла в окружающую среду на 1 кг испаренной влаги qп = 21,5 кДж/кг (что соответствует примерно 1% тепла, затрачиваемого на испарение 1кг воды).
8) Параметры свежего воздуха:
- температура tо = 22 оC;
- относительная влажность φо = 65%.











1 Технологический расчёт сушилки

1.1
Расчёт расхода влаги, удаляемой из высушиваемогоматериала, проводится по уравнению материального баланса сушилки (1) [1, стр. 296]:

где Gк – производительность сушилки по высушенному материалу, кг/с;
- начальная влажность руды марганцевой, %;
- конечная влажность руды марганцевой, %;

Определение параметров отработанного воздуха. Примем температуру отработанного воздуха t2=65 ºС, что позволит достаточно полно использовать тепло сушильного агента.Тогда температура материала в слое равна 63 º С. Принимая модель полного перемешивания материала в псевдоожиженном слое, можно считать температуру высушенного материала равной температуре материала в слое, т.е. =63 ºС.
Расчёт внутреннего теплового баланса сушилки рассчитываем по уравнению (2) [1, стр. 296]:
,
где − разность междуудельным приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере, кДж/кг влаги;
c – теплоёмкость влаги во влажном материале при температуре , кДж/(кг∙К);
qдоп – удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру, кДж/кг влаги;
qт – удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами, кДж/кг влаги;
qм – удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом, кДж/кг влаги.На диаграмме I-x по известным параметрам = 22 0С и = 65% находим влагосодержание и энтальпию свежего воздуха: = 0,011, = 48 кДж/кг сухого воздуха.


Рисунок 1 – Диаграмма состояния влажного воздуха I-x
Расчёт удельного подвода тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом рассчитывается по уравнению (3):

кДж/кг влаги.

При работе сушилки по нормальному сушильному вариантуqдоп = 0, в рассматриваемом случае qт = 0, тогда получим:
кДж/кг влаги.
На диаграмме I-x (рисунок 1) по известным параметрам t0 = 22 ºС и φ­0 = 65 % находим влагосодержание x0 и энтальпию I0 свежего воздуха: x0 = 0,011 кг влаги/кг сухого воздуха; I0 = 48 кДж/кг сухого воздуха.
При нагревании воздуха до температуры t1 = 117 ºС его энтальпия увеличится до I1 = 150 кДж/кг. Так как нагрев сушильногоагента осуществляется через стенку, то влагосодержание остается постоянным: х0 = х1.
Для определения параметров отработанного воздуха построим на диаграмме рабочую линию сушки. Зададим произвольное значение влагосодержания воздуха x = 0,05. Соответствующее ему значение энтальпии найдем по уравнению (4) [1, стр. 297]:

Подставляя найденные ранее значения находим
кДж/кг сухого воздуха
В точкепересечения линии сушки и изотермы 65 0С находим конечное влагосодержание отработанного воздуха x2=0,028 кг/кг.
Расход воздуха L на сушку определяем по уравнению (5) [1, стр. 297]:
,
кг/с.
Среднюю температуру воздуха в сушилке находим из уравнения (6):

°С.
Среднее влагосодержание воздуха в сушилке находим из уравнения (7):

кг влаги/кг сухого воздуха.
Средняя плотность сухого воздуха иводяных паров находим из уравнения (8) и (9):
(8)
(9)
где , - молярная масса сухого воздуха и водяных паров, кмоль/кг;
tср - средняя температура воздуха в сушилке, °С.
кг/м3,
кг/м3.
Средняя объёмная производительность по воздуху находим по уравнению (10):
,
м3/с.
Далее рассчитываем фиктивную (на полное сечение аппарата) скорость начала...