Смекни!
smekni.com

Теплотехнический расчет распылительной сушилки (стр. 2 из 5)

Наряду с распылительными сушилками на газообразном топливе используют сушилки на жидком топливе, преимущественно на мазуте. Отличительной особенностью таких сушилок является использование выносной топки, установленной на нулевой отметке, и соединительного трубопровода между топкой и потолком сушилки.

Разработанные в НИИстройкерамике конструкции распылительных сушилок имеют следующие особенности:

– применение для распыления суспензии группы близко расположенных друг к другу механических форсунок, работающих под давлением 0,8–1,2 МПа, установленных по оси сушилки снизу вверх, либо установленных сверху и направленных вертикально вниз;

– сжигание газа в металлических туннелях, расположенных внутри сушильной камеры в средней части по высоте;

– отбор отработанных газов в нижней части сушильной камеры через вытяжной зонт;

Указанные особенности создают следующие преимущества.

Сжигание газа внутри сушильной камеры исключает потери тепла топочными устройствами и газоходами, обеспечивает предельно высокую начальную температуру теплоносителя, позволяет вести процесс с минимальным расходом воздуха и как следствие обеспечивает минимально возможные удельные расходы тепла – до 3,18 МДж и электроэнергии – до 0,004 кВт*ч на 1 кг испаряемой влаги.

Распыление суспензии группой форсунок создает высокую концентрацию материала в объеме факела, позволяет уменьшить размеры сушильной камеры и в связи с этим обеспечивает высокий удельный влагосъем – более 25 кг/(м3*ч). В связи с небольшим расходом теплоносителя унос высушенного продукта не превышает 2–4%. Требуемое низкое давление суспензии позволяет применять износостойкие мембранные насосы.


Рис. Схема БРС

1 – Взрывной клапан; 2 – молниеотвод; 3 – горелка; 4 – люк; 5 – система питания шликера; 6 – аспирация; 7 – опора; 8 – транспортёр; 9 – крыша; 10 – крышка; 11 – газооборудование; 12 – наружная обшивка; 13 – конус.

Рис. Схема вспомогательного оборудования для БРС

1 – Циклон; 2 – дымосос; 3 – электродвигатель; 4 – колонки; 5 – лестница; 6 – транспортёр.

2. Теплотехнический расчет распылительной сушилки

2.1 Исходные данные для расчета

Исходные данные для расчета:

1. производительность сушилки по абсолютно сухому порошку Gа.с.= 6000 кг/ч

2. потери порошка в сушилке…………………………………….…П= 4%

3. относительная влажность шликера……………………………Wш = 48%

4. относительная влажность готового порошка…………………..Wп= 6%

5. температура шликера на входе в сушилку……………….…….θн = 37 оС

6. температура порошка на выходе из сушилки…………………θк = 80оС

7. параметры наружного воздуха:

температура воздуха………………………………….….tвозд = 20 оС

относительная влажность…………………………………..φ = 85 оС

удельная теплоемкость…………………………….…свозд = 1,03

8. температура теплоносителя на входе в сушилку……….…..tк = 150 оС

9. средний размер частиц порошка……………………….……. d = 0,25 мм

10. средняя теплоемкость керамической массы……………. сс = 0,921

11. температура газа поступающего на горение………….………tгаз = 20 оС

12. теплоемкость природного газа………………………………сгаз = 1,3

Топливо – природный газ Восточная Украина (Шебелинское месторождение)

2.2 Материальный баланс сушилки

Общая производительность сушилки


Gаобщ..с. = Gа.с.

=
=

Потери абсолютно сухого порошка

Па.с. = Gобща.с. – Gа.с. = 6250 – 6000 = 250

Производительность сушилки по товарному порошку

Gw =

=
= 6383

Общая производительность сушилки по товарному порошку

Gобщw = Gw

=
= 6649 кг/ч

Потери товарного порошка

Пw = Gwобщ – Gw = 6649 – 6383 = 266

Плотность шликера

ρш =

=
= 1,471

Производительность сушилки по шликеру

Gш = Gобща.с.

=
=


Объемный расход шликера в сушилке

Vш =

Количество влаги, содержащейся в шликере

Gвл.ш =

Количество испаряемой влаги

Количество остаточной влаги в порошке

Таблица 2.1. Материальный баланс распылительной сушилки

Приход Расход
Наименование Кг/ч % Наименование статьи Кг/ч %
Шликер Gш 12020 100 Товарный порошок Gw 6383 53,1
Потери порошка Пw 266 2,2
Испаряемая влага Gв.и. 5371 44,7
Итого 12020 100 Итого 12020 100

2.3 Расчет горения топлива и определение параметров теплоносителя

В качестве топлива используется природный газ Восточная Украина Шебелинское месторождение. Состав и свойства приведены в таблице 2.2

Таблица 2.2. Состав и свойства природного газа Восточной Украины Шебелинского месторождения

CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 CO2 N2
91,5 4 1,6 0,28 0,13 0,12 2,39

Газ сжигается с коэффициентом расхода воздуха α =1,2. Воздух, идущий для горения, имеет температуру 20 оС.

Принимаем содержание влаги в газе 1,0%. Пересчитываем состав сухого газа на влажный рабочий газ:

Другие составляющие газа остаются без изменений. Состав влажного рабочего газа приведен в таблице 2.3

Табл. 2.3. Состав влажного рабочего газа, %.

CH4вл C2H6вл C3H8вл C4H10вл C5H12вл CO2вл N2вл H2Oвл
90,585 4 1,6 0,28 0,13 0,12 2,39 1,0

Определяем теплоту сгорания газа:


Находим теоретически необходимое количество сухого воздуха

Принимаем влагосодержание атмосферного воздуха do=10

сух. воздуха и находим теоретически необходимое количество атмосферного воздуха с учетом его влажности

Действительное количество воздуха при коэффициенте расхода α =1,2:

Сухого воздуха: Lα=

Атмосферного воздуха: