Проект сушилки с псевдоожиженным слоем для сушки сульфата аммония (стр. 5 из 5)
Откуда h=0,0209 м.
Коэффициент теплоотдачи при Re = 36,2< 200 определен по формуле:
Nu′у=1,6∙10-2∙(Re/ε)1,3Ргу0,33, (2.37)
где Nu′у= βу∙dэ/D- критерий Нуссельта;
Рг′у= μ/r∙D - критерий Прандтля.
Подставляя найденные значения в уравнение (6.36), определена высота псевдоожиженного слоя, необходимая для испарения влаги:
Откуда h=0,0865м.
Сравнивая величины, рассчитанные на основании опытных данных по массоотдаче (h=0,0209 м) и по теплоотдаче (h=0,0865м) можно заключить, что они удовлетворительно совпадают.
Рабочую высоту псевдоожиженного слоя Н определяют путем сравнения рассчитанных величин с высотой, необходимой для гидродинамически устойчивой работы слоя и предотвращения каналообразования в нем. Разница между этими высотами зависит от того, каким (внешним или внутренним) диффузионным сопротивлением определяется скорость сушильного процесса и насколько велико это сопротивление.
В случае удаления поверхностной влаги (первый период сушки) гидродинамически стабильная высота обычно значительно превышает рассчитанную по кинетическим закономерностям. При этом высоту псевдоожиженного слоя Н определяют, исходя из следующих предпосылок.
На основании опыта эксплуатации аппаратов с псевдоожиженным слоем установлено, что высота слоя Н должна быть приблизительно в 4 раза больше высоты зоны гидродинамической стабилизации слоя Нст, т. е. Н≈4Нст. Высота Нст связана с диаметром отверстий распределительной решетки do соотношением
Нст≈ 20do; следовательно, Н≈ 80do.Диаметр отверстий распределительной решетки выбран из ряда нормальных размеров, по ГОСТ 6636—69, do =5 мм.
Тогда высота псевдоожиженного слоя:
Н=80∙5∙10-3=0,4 м.
Число отверстий n в распределительной решетке определяют по уравнению
n=4∙S∙Fc/(л∙d20)=d2∙Fс,/d20 (2.38)
где S - сечение распределительной решетки, численно равное сечению сушилки, м2;
Fc-доля живого сечения решетки, принимаемая в интервале от 0,02 до 0,1.
Приняв долю живого сечения Fc=0,02, найдем число отверстий в распределительной решетке по формуле (2.38):
n=12,252∙0,02/0,0052=125400
Отверстия в распределительной решетке расположим по углам равносторонних треугольников.
При этом поперечный шаг t" и продольный шаг t′ вычисляют по следующим соотношениям:
t′=0,95∙do∙Fс-0,5; (2.39)
t"=0,866∙t′ , (2.40)
Откуда:
t′=0,95∙0,005∙0,02-0,5=0,017 м;
t"=0,866 ∙0,017=0,014 м.
Высота сепарационного пространства сушилки с псевдоожиженным слоем Нс принята в 6 раз больше высоты псевдоожиженного слоя:
Нс= 6∙Н = 6∙0,4 = 2,4 м
Общая высота сушилки над газораспределительной решеткой определена по формуле:
Ноб=Нс+Н (2.41)
Ноб=2,4+0,4=2,8 м.
Вывод:
В данном пункте расчитана сушилка с псевдоожиженным слоем. Определены основные параметры сушилки: диаметр аппарата 12,52 м, высота сушилки над газораспределительной решеткой 2,8 м, рабочая скорость сушильного агента 0,885м
/с, скорость свободного витания (уноса) частиц wc.в=6,77 м/с. 
Техническая характеристика аппарата подобрана с учетом производительности по испаряемой влаге:Таблица 3 - Техническая характеристика сушилки с псевдоожиженным слоем завода ”Уралхиммаш”
| Производительность по испаряемой влаге ,кг/с (не более) | 5400 | |
| Массовая доля влаги,% | начальная | 21,5 |
| конечная | 3,5 | |
| Температура теплоносителя , 0С (не более) | на входе в сушилку | 180 |
| на выходе из сушилки | 110 | |
| Расход теплоносителя, кг/ч | 241056 | |
| Установленная мощность электродвигателя, кВт | - | |
Заключение
В курсовом проекте выполнена сравнительная характеристика основных видов сушильных аппаратов. Для расчета выбрана сушилка в псевдоожиженном слое.
Выполнен расчет материального и теплового балансов, а также выполнен технологический расчет, в результате которого были получены базовые характеристики:
| 1. Внутренний диаметр аппарата, м | 10,87 |
| 2. Высота аппарата, м | 2,8 |
| 3. Высота псевдоожиженного слоя, м | 0,4 |
определили производительность сушилки:- по исходному материалу Gн = 8 кг/ч;
- по испаряемой влаге W=1,5кг/с.
Литература1. Айнштейн В.Г., Захаров М.К., Носов Г.А.,и др.;Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. М.: Логос; Высшая школа, 2003.Кн 1.912 с.,Кн 2. 872 с., ил.
2. Дытнерский Ю.И. - М.: Химия, 1991.-496 с. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973.-754 с.
4. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. Л.: Химия, 1991.-352 с., ил.
5. Сушильные аппараты и установки. Каталог ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. Изд. 5-е. М., 1988.-64 с.
6. П.Г. Романкрв, М.И. Курочкина. Процессы и аппараты химической технологии. Л.:Химия, 1989