Установка сушильна тунельна (стр. 1 из 12)

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

“Київський політехнічний інститут “

Кафедра теоретичної та промислової теплотехніки

Курсова робота з дисципліни

“Теплотехнологічні процеси та установки”

Варіант № 5

Установкасушильнатунельна

ТП 72.94.0008.ПЗ

Виконавець: Курченко В.В.

Група ТП-72

Керівник: доц. Мінаковський В.М.

Київ 2010

Опис документів

1. Завдання для курсової роботи

2. Графік виконання роботи

3. Пояснювальна записка

4. Додатки

Завдання на курсову роботу з дисципліни «Теплотехнологічні процеси та установки»

Виконати тепловий розрахунок конвективної тунельної сушильної установки, визначити тривалість сушіння, розміри установки, вибрати вентилятор для подавання зовнішнього повітря, димосос, привідні електродвигуни, газові пальники та циклон, на підставі таких вихідних даних.

Сушильна установка розташована в населеному пункті, в якому параметри зовнішнього повітря t_o=-12,2 ^oC, j_o=89%, B=759 мм рт. ст. взимку (січень) і t_o=19,4 ^oC, j_o=68%, B=746,3 мм рт. ст. влітку (липень).

Як сушильний агент використано суміш топкових газів із зовнішнім повітрям, яка надходить на вхід до сушильного тунелю з температурою t_см=500 ^oC і використовується в ньому одноразово.

Паливо – природний газ – має нижчу теплоту згоряння палива на суху масу за нормальних умов Q_н^с=36491 кДж/м³_н і склад у процентах за об’ємом:

CH₄=92,8%;

C₂H₆=2,8%;

C₃H₈=0,9%;

C₄H₁₀=0,4%;

C₅H₁₂=0,1%;

N₂=2,5%;

CО₂=0,5%.

Температура палива t_П дорівнює температурі зовнішнього повітря відповідно у січні і липні. ККД топки h_Т=0,95. Продуктивність установки за готовим продуктом G₂=2000 кг/год. Початковий вологовміст об’єкта сушіння u_o=0,075 кг/кг, кінцева вологість готового продукту w_к=1,0%. Питома масова теплоємність висушеного матеріалу С_м=1,35 кДж/(кг∙К). Рівноважна вологість готового продукту, яка відповідає параметрам сушильного агента на виході з тунелю w_р=0,8%. Питома площа поверхні об’єкта сушіння F_пит=0,08 м²/кг. Матеріал надходить на сушку з температурою q₁, що дорівнює відповідно температурі за мокрим термометром, яка відповідає параметрам зовнішнього повітря, влітку і температурі зовнішнього повітря взимку. Температура висушеного матеріалу на виході із сушильного тунелю q₂=t₂–Dt=90–10=80^oC, де t₂=90^oC – температура сушильного агента на виході із тунелю; Dt=10^oC.

Матеріал переміщується в сушильному тунелі транспортними пристроями – на вагонетках з піддонами – в одному напрямку із сушильним агентом. Питома масова теплоємність транспортних пристроїв С_тр=0,5 кДж/(кг∙К). Температура транспортних пристроїв на вході в сушильний тунель t'_ТР дорівнює температурі зовнішнього повітря відповідно влітку і взимку, а на виході із тунелю – температурі висушеного матеріалу, тобто t''_ТР=q₂.

Об’єкт сушіння перебуває в піддонах з розмірами а_під× в_під× с_під= =900×912×50 мм. Піддони встановлені на вагонетках, розміри яких а_в× в_в× × с_в=2200×950×1500 мм. Кількість піддонів на вагонетці n_під=30шт. Маса піддона m_під=1 кг; маса вагонетки m_в=100 кг. Піддони розташовані на вагонетці як це зображено на рисунку 1.

Рисунок 1 – Схема розташування піддонів на вагонетці

Насипна густина готового продукту r_2,м=650 кг/м³. Характерна довжина матеріалу (визначальний розмір) у напрямку обтікання його сушильним агентом l_o=1,4м. Швидкість руху сушильного агента в тунелі на ділянці, яка відповідає першому періоду сушки w_o=1,4 м/с.

Питомі витрати теплоти сушильною установкою в навколишнє середовище q₅становлять а=10% від сумарної питомої витрати теплоти на сушіння q.

Зведення вихідних даних для розрахунку приведено у таблиці 1.

Таблиця 1

Вихідні дані до розрахунку сушильної установки

Позначення величини

Одиниця величини

Значеннявеличини

Позначення величини

Одиниця величини

Значеннявеличини

t_o,з

j_o,з

B_з

t_o,л

j_o,л

B_л

t_сум

Q_н^с

CH₄

C₂H₆

C₃H₈

C₄H₁₀

C₅H₁₂

N₂

CO₂

h_Т

G₂

u_o

^oC

мм рт. ст

^oC

мм рт. ст

^oC

кДж/м³_н

кг/год

кг/кг

–12,2

759

19,4

746,3

500

36491

92.8

2,8

0,9

0,4

0,1

2,5

0,5

0,95

2000

0,075

w_к

С_м

w_р

F_пит

q₂=t₂–Dt

t₂

С_тр

а_під×в_пі×с_під а_в× в_в× × с_в

n_під

m_під

m_в

r_2,м

l_o

w_o

кДж/(кгК)

м²/кг

^oC

кДж/(кгК)

мм

шт

кг

кг/м³

м/с

1,0

1,35

0,8

0,08

0,5

900×912×50

2200×950×

×1550

100

650

1,4

Графік виконання роботи

Розділ роботи

Термін виконання

1. Розрахунок горіння палива та параметрів сушильного агента.2. Аналітичний розрахунок статики теоретичного процесу сушіння в тунелі.3. Аналітичний розрахунок статики реального процесу сушіння в тунелі.4. Графоаналітичний розрахунок статики теоретичного і реального процесу сушіння в тунелі5. Розрахунок тривалості процесу сушіння.6. Розрахунок розмірів сушильного тунелю.7. Вибір допоміжного устаткування, зведення таблиці результатів, висновки.8. Термін здачі готової роботи.

08.09.1015.09.1015.09.1022.09.1029.09.1006.10.1013.10.1020.10.10

Завдання одержав 08.09.10

Із графіком виконання роботи ознайомлений 08.09.10

Зміст

1. Загальні відомості про тунельні сушильні установки

2. Технічна характеристика розробленої установки

3. Тепловий розрахунок конвективної тунельної сушильної установки

3.1 Розрахунок горіння палива і параметрів сушильного агента

3.2 Аналітичний розрахунок статики теоретичного процесу сушіння в сушильному тунелі

3.3 Аналітичний розрахунок статики реального процесу сушіння в сушильному тунелі

3.4 Графоаналітичний розрахунок статики теоретичного процесу сушіння в сушильному тунелі

3.5 Графоаналітичний розрахунок статики реального процесу сушіння в сушильному тунелі

3.6 Розрахунок тривалості процесу сушіння.

3.7 Розрахунок розмірів сушильного тунелю

4. Вибір допоміжного устаткування

4.1 Загальні зауваження

4.2 Вибір газових пальників

4.3 Вибір циклона

4.4 Розрахунок і вибір дуттьового вентилятора і димососа

4.5 Вибір електродвигунів привода

5. Зведення результатів розрахунку

Висновки

Список літератури

1. Загальні відомості про сушильні установки

До цієї групи сушарок відносяться такі, в яких матеріал, що висушується, за допомогою транспортних засобів переміщується вздовж тунелю з періодичними зупинками. Матеріал або вільно кладуть на транспортний засіб, або закріплюють за допомогою спеціальних пристроїв. Переміщуючись від завантажувального відділу до вихідного, матеріал контактує із сушильним агентом. Відмінна особливість таких сушарок – нерухомість часточок матеріалу під час сушіння.

В даних апаратах можна сушити як листові, так і штучні (картон, плити із синтетичних матеріалів, шкірки и т.д.), так і зернисті, пастоподібні, рідкі (в лотках), волокнисті та ін. Ці сушарки розрізняються в основному транспортними засобами (вагонетка, стрічка, рама), які повинні відповідати властивостям матеріалу, що сушиться.

За принципом руху матеріалу і сушильного агента розрізняють сушарки з прямим, паралельним і змішаним струмом. В залежності від властивостей матеріалу і вимог щодо процесу сушіння, використовують однозонні і багатозонні тунельні сушарки, при чому в різних зонах однієї сушарки може одночасно відбуватись кілька процесів: сушка, зволоження, прогартовування, охолодження. Кожна зона може працювати при за різних температур і вологості сушильного агента.