Барабанная сушилка (стр. 6 из 7)

Наибольшее сопротивление движению газового потока оказывает батарейный циклон для очистки от пыли отходящих газов. Подбираем батарейный циклон с элементами диаметром D=150 мм, коэффициент гидравлического сопротивления элемент

=90. Исходя из технико-экономических соображений, а также из требований надежности работы батарейных циклонов принимаем гидравлическое сопротивление батарейного циклона из соотношения (отношение перепада давления в циклоне к плотности газа): Принимаем

11.15 Определяем пропускную способность Vэл, м/с, через один элемент циклона по запыленному газу

11.16 Определяем требуемое количество элементов циклона n:

11.17 Принимаем тип секции ПС-5-5, количество элементов в секции n=50. Располагаем их в 5 рядов по ходу газа ( 10 элементов в каждом ряду)

Определяем гидравлическое сопротивление циклона

,Па

ΔР=550*ρсм (91)

ΔР=550*0,8=440

Начальная запыленность газа, поступающего в батарейный циклон, допускается до 100 г/м3. К. п. д. батарейного циклона зависит от фракционного состава пыли и в среднем колеблется от 78 до 95%.

11.18 Определяем скорость газов на выходе из барабана Vгаз, м/с

11.19 Определяем скорость газов ν, м/с, в цилиндрической части циклонного элемента

11.20 Общее аэродинамическое сопротивление, которое должен преодолеть дымосос, складывается из следующих сопротивлений

газоходов от топки до входа в сушильный барабан….…………....100 Па

барабанной сушилки……………………………..………….................200

выходной газовой камеры от конца барабана до выходного патрубка циклона…………………………………………………………………………...50

батарейного циклона………………………………………..............440

Полное сопротивление сушильной установки составит

= 790Па.

11.21 Обычно газы отсасываются вентилятором среднего давления, подачу которого рассчитывают из условий обеспечения скорости газов по массе в сечении барабана 2—3 кг/(с-м2) с учетом подсосов по газовому тракту в размере 50—70%

Определяем подачу дымососа Vдым, м3, с учетом подсосов воздуха в размере 50%:

Vдым=Vcм*1,5 (94)

Vдым=

*1,5=16867,32

11.22 При подборе дымососа следует учитывать запас давления примерно до 40% к общей сумме аэродинамических сопротивлений, Па

Соответственно:

ΔРсу=790*1,4=1106

11.23 В качестве дымососа можно использовать обычный центробежный вентилятор среднего давления (желательно с охлаждением подшипников)

Так как характеристики для подбора вентиляторов составлены для нормальных условий при Т0=273+15 = 288° К, Па.

По этим данным (Vдым=2735 м3/ч и

Р0=1509 Па) подбираем центробежный вентилятор типа ВЦ-14-46-6.3: к.п.д. B = 0,63.

11.24 Определяем мощность электродвигателя Nдв, кВт, вентилятор

где:

— к. п. д. передачи при помощи эластичной муфты, равный 0,98.

11.25 Определяем установочную мощность двигателя Nуст, кВт, при коэффициенте запаса мощности К=1,1, кВт.

Nуст=Nдв*К К (97)

Nуст=11,45*1,1=12,59

Принимаем к установке двигатель серии АИР160S-4 с номинальной мощностью 15 кВт, 1500 оборотов в минуту. Дымосос и циклон необходимо изолировать в том случае, если ожидается охлаждение газов в них ниже 70—75 °С.

Вращающиеся барабанные сушилки обычно работают под полным давлением (585-635 Па), чтобы предотвратить выход в цех запыленных вредных топочных газов. Слишком большой подсос воздуха снизит температуру сушки, поэтому стремятся за счет уплотнений (лабиринтных радиальных и торцовых) снизить подсос воздуха до минимального предела.

12. Примерный расчет дымовой трубы

12.1 Определяем температуру газов в устье трубы tу, °С, из условий понижения температуры по высоте

= 1,5° С на 1 м для кирпичной трубы и 2—3° С в металлических нефутерованных трубах:

tу=tосн-30Δt(98)

tу=120-30*1,5=75

12.2 Определяем среднюю температуру tср, °С ,газов в трубе:

12.3 Определяем среднюю плотность окружающего воздуха

, кг/м3 :

12.4 Определяем диаметр устья трубы Dу, м, принимая скорость νоу=4м/с, если плотность газов при давлении 101,3 кПа и t=80° С составляет

0 = 1 кг/м3:

12.5 Принимаем Dy-1,22м.

Тогда

12.6 Определяем диаметр основания трубы Dосн, м:

DOCH =l,5Dy =1,5*1,22= 1,83

12.7 Определяем средний диаметр Dср, м:

12.8 Определяем среднюю скорость газов в трубе νср, м/с:

При искусственной тяге высоту дымовой трубы выбирают с учетом санитарно-гигиенических требований и «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» . Металлические трубы изготовляют высотой не более 30—40 м. При сжигании сернистых топлив не следует применять металлические трубы вследствие их износа от коррозии за 3—4 года. Согласно санитарно-техническим нормам, дымовую трубу высотой 30 м допускают при суточном массовом расходе многозольного топлива до 5 т/ч. При работе на газе и мазуте высота дымовых труб может быть уменьшена, но она должна быть больше высоты зданий, расположенных вблизи сушильной или печной установки. Если в радиусе 200 м от сушильной установки имеются здания высотой более 15 м, минимальную высоту трубы принимают равной 45 м. В соответствии с требованиями пожарной охраны минимальную высоту дымовой трубы принимают не менее 16 м.

Кирпичные трубы выполняют высотой 30—70 м и диаметром не менее 800 мм для сушильных и печных установок средней и большой производительности. Железобетонные трубы выполняют высотой 80—150 м для тепловых установок большой и сверхбольшой мощности. Кирпичные и железобетонные трубы являются дорогими сооружениями, поэтому одну трубу устанавливают на 2—4 агрегата. Скорость газов на выходе из трубы выбирают в пределах 12—20 м/с. При колебании расхода топлива скорость в устье трубы не должна превышать 2— 6 м/с. При скорости меньше 2 м/с возможны нарушения тяги трубы от воздействия ветра.

Принимаем к установке кирпичную дымовую трубу высотой ориентировочно H=30 м. При естественной тяге рассчитывают необходимую высоту дымовой трубы и ее диаметр. Расчетную скорость газов при выходе из трубы выбирают при условии минимальных ее сопротивлений, значительно более низкой, чем при искусственной тяге, (в пределах 6—10 м/с и не менее 4 м/с во избежание «задувания» трубы).

13. Расчет толщины теплоизоляционных покрытий

13.1 Определяем толщину тепловой толщины δиз, мм, из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду:

где α2- коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду, Вт/м2 °К;

tст2- температура поверхности изоляции со стороны окружающей среды, для аппаратов, работающих в закрытом помещении не должна превышать tст2=45°С;

tст1- температура изоляции со стороны аппарата, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции tст1, принимаем равный средней температуре между газами и материалом в барабане сушилки tст1=50,7;

tок- температура окружающей среды (воздуха), tок=15°С, пункт