Распад отдельных струек или пленки раствора происходит на некотором расстоянии диска. Распад статистически неустойчивой формы происходит за счет турбулентности потока и за счет сил давления на поверхность раствора, возникающего вследствие трения о воздух.
Неравномерность распыла в общем случае объясняется главным образом тем, что распад отдельных струек или пленки происходит на различном расстоянии от диска, т.е. при различной их толщине. Неоднородность распыла увеличивается с переходом от стадии распада отдельных струек к распаду пленки. Таким образом, величина капель и однородность распыла зависит от края от окружной скорости диска и толщины пленки раствора, которая в свою очередь, определяется производительностью.
При малых окружных скоростях диска (меньше 50 м/сек) получается резко выраженный неоднородный распыл, факел распыла как бы состоит из основной группы крупных капель, которые оседают ближе к диску. По мере увеличения скорости вращения неоднородность распыла уменьшается, расстояние между основной массой крупных и мелких капель сокращается. Начиная с окружной скорости 60 м/сек и выше, такого разложения не наблюдается, поэтому скорость 60 м/сек можно принять минимальной, имеющей промышленное значение.Чаще всего распыление дисками различных конструкций производится при окружных скоростях в интервале 90-140 м/сек в зависимости от свойств раствора и температурного режима сушки.
Распыление центробежными дисками имеет большие преимущества перед другими способами, так как позволяет распылять жидкости с высокой вязкостью, регулировать производительность в пределах ±25% без существенного изменения факела распыления; диски надежны в работе. Недостатками центробежного распыления являются сравнительно высокая стоимость распылительного механизма и его сложная конструкция. Из-за широкого факела распыления, лежащего в горизонтальной плоскости, требуется большой диаметр сушильной камеры и соответственно большая площадь помещения.
Большое значение имеет равномерная во времени подача раствора на диск. При значительном разряжении в диске не рекомендуется раствор подавать самотеком, - так как это ведет к пульсирующей производительности диска и резкому увеличению диаметра факела распыла. Раствор должен подаваться на диск под небольшим давлением специальным насосом. Это позволяет не только равномерно подать на его на диск, но и осуществить плавную регулировку производительности диска в зависимости от температуры отходящих газов, Перед работой диски вместе с валом должны подвергаться статистической и динамической балансировке.
Для получения больших чисел оборотов диска применяются паровая турбина с противодавлением, быстроходный высокочастотный электродвигатель с редуктором. Паровая турбина обычно применяется мощностью 10-12 кВт при давлении пара 0,8 аm. Число оборотов турбины 140 в секунду. Пар после турбины обычно используется для нагрева воздуха в нагревателях
2.5.Конструкция центробежных дисковСуществуют различные тины центробежных дисков.
Конструкция диска обуславливается его производительностью и свойствами
диспергирумого раствора. К ним нужно отнести: влажность, коррозионные и эрозионные свойства, термочувствительность, вязкость и т.д.
При большой производительности наиболее рационально использовать многоярусные диски, обеспечивающие небольшой факел распыла и повышенную плотность орошения.
Современные конструкции диска грубо можно подразделить на две группы: к первой относятся диски с канавками и лопатками, в которых имеется значительный участок разгона в радиальном направлении пленки жидкости; ко второй группе относятся сопловые чашеобразные диски. В первом случае можно обеспечить большую величину смоченного периметра и, как следствие, равномерный распыл.
3. Технологический расчет3. 1. Материальный и конструктивный расчет
Дано:
Gн= 630 кг/ч; Uн= 56%; Uк=4,5%; t°= 19°С; t1 =168°С; t2 =65°С;
φ1=80%; φ2=24%
G1=G2+W
G1(100- Uн/100) =G2(100- Uк/100);
W=Gн (Uн -Uк/100- Uк)
1. Количество испаренной в сушке влаги:
W=Gн (Uн - Uк /100- Uк), где
Gн и Un- начальная масса и влажность материала, поступающего на сушку;
Gк u UK- конечная масса и влажность высушенного материала;
W= 630 (56-4,5/100-4,5)=339,6 кг/ч.
GK= W-Gн =630-339,6=290,4 кг/ч.
2. Расход сухого воздуха в сушилке L (в кг/с):
L=W/Х2 -Х0=339,6/0,041-0,011= 11320 кг/ч.
3. Объем сушильной башни:
V=W/A 339,6/4 = 84,9 м3 ≈85 м3
D=1,053 √W/А = 1,053 √85= 4,6 ≈5;
Н=5∙2,5 = 12,5≈ 13 м.
3.2 Тепловой балансQpacx-Qпpиx =2110380-571004,8 = 1539375,2 кДж;
Qкалор.= L(J1-J0) = 11320(201,12-46,09) = 1754600;
Qpacx/Qприx= 1539375,2/1754600 ≈ 1 калорифер
3.3. Расчет теплопотерь1. Qпот=α(tст-tос)F
F=2πrk=2∙3,14∙2,5∙13=204,1
2. Температура стенки
=Qпот=9,495∙(116,5-20)∙204,1=187010,2кДж
4. Расчет вспомогательного оборудования4.1. Расчет циклона
Данные для расчета:
производительность по воздуху Vсек=2,82 м3/сек
наименование диаметра частичек d=12 мкм
Скорость воздуха:
-при вводе в циклон Wвх=20 м/сек
- в циклоне Wц=12 м/сек
- в выхлопной трубе Wтр=6м/сек
Площадь сечения входного патрубка
Ориентировочное значения диаметра циклона:
Поскольку минимальный размер улавливаемых частичек меньше 12 мкм, полагают, что осаждение их подчиняется закону Стокса. Поэтому скорость осаждения подсчитывают по формуле:
Проверяют правильность применения формулы
Внутренний диаметр выхлопной трубы:Наружный диаметр выхлопной трубы:
Диаметр циклона:
Высота конусной части циклона:
Гидравлическое сопротивление рассчитываемого циклона:
Высота циклической части циклона:
Выбираем циклон типа ЦН-11 с размерами:
Д=1,044м;
hт=1,56
hк=2∙Д=2088
Hц=4,1∙Д=4280
Hобщ=6,8Д+200=7299
4.2. Выбор вентилятораМощность потребляемая вентилятором
-подача вентилятора, м3/сек; – полное сопротивление сушильной установки с учетом скоростного напора, н/м3;