Гидравлический расчет сушилки

Гидравлическое сопротивление сушильной установки

DР = DРсл + DРреш + DРц,

где DРсл – сопротивление псевдоожиженного слоя,

реш – сопротивление решетки,

ц = 700 Па – сопротивление циклона.

сл = Н(1–e)(rТ –r)g = 0,4(1–0,60)(1770–0,97)9,8 = 2775 Па.

реш = x(Vp/f)2r1/2,

где f = 0,10 – коэффициент свободное сечение решетки,

x = 1,75 – коэффициент сопротивления решетки [2c. 310].

реш = 1,75×(3,24/0,10)2×0,83/2 = 762 Па.

DР = 2775 + 762 + 700 = 4238 Па.

Подбор газодувки

Объемный расход воздуха на выходе:

Q = L/r2 = 9,51 / 0,97 = 9,80 м3/с.

По гидравлическому сопротивлению и объемному расходу выбираем газодувку ТВ-600-1,1 [2c. 42], для которой

напор 10000 Па,

производительность 10,0 м3/с,

Конструктивный расчет

Толщина обечайки

d = DP/2sj +Cк,

где D = 2,0 м – диаметр греющей камеры аппарата;

P = 0,1 МПа – давление греющего пара;

s = 138 МН/м2 – допускаемое напряжение для стали [2 c.76];

j = 0,8 – коэффициент ослабления из-за сварного шва [2 c.77];

Cк = 0,001 м – поправка на коррозию.

d = 2,0×0,1/2×138×0,8 + 0,001 = 0,002 м.

Согласно рекомендациям[3c.24] принимаем толщину обечайки d=10 мм.

Днища

Снизу аппарат закрыт плоским стальным неотбортованным днищем по ГОСТ 12622-78 [5 c.36] , приваренным непосредственно к обечайке, а сверху – коническим отбортованным с углом при вершине 120°

Гидравлический расчет сушилки - student2.ru

Фланцы

Соединение обечайки с верхним днищем осуществляется с помощью плоских приварных фланцев по ГОСТ 28759-90, размеры которых приводятся на рисунке:

Гидравлический расчет сушилки - student2.ru

Штуцера

Диаметр штуцеров рассчитывается по формуле:

d = Гидравлический расчет сушилки - student2.ru ,

где G – массовый расход теплоносителя,

r - плотность теплоносителя,

w – скорость движения теплоносителя в штуцере.

Принимаем скорость воздуха в штуцере на входе w = 25 м/с, на выходе из сушилки 25 м/с, тогда штуцер для входа воздуха:

d1 = (9,51/0,785×25×0,83)0,5 = 0,664 м,

принимаем d1 = 600 мм;

диаметр штуцера для выхода воздуха:

d2 = (9,51/0,785×25×0,97)0,5 = 0,655 м,

принимаем d2 = 600 мм;

Все штуцера снабжаются плоскими приварными фланцами по ГОСТ 12820-80, конструкция и размеры которых приводятся ниже:

Гидравлический расчет сушилки - student2.ru

dусл D D2 D1 h n D

Опоры аппарата.

Масса аппарата.

Масса цилиндрической обечайки:

Go = 0,785(Dн2 – Dв2)Нr = 0,785(2,0202 – 2,002)3,0×7800 =1477 кг,

где Н = 3,0 м – высота цилиндрической обечайки,

r = 7800 кг/м3 – плотность стали.

Масса плоского днища:

Gпд = 0,785D2sr = 0,785×2,02×0,010×7800 =245 кг.

Масса конического днища Gкд =412 кг [4 c.469].

Принимаем массу вспомогательного оборудования (загрузочное и разгрузочное устройства, фланцы штуцера, газораспределительная решетка) 30% от массы основных частей аппарата, тогда полная масса аппарата:

Ga = 1,3(Go+Gпд+Gкд) = 1,3(1477+245+412) =2774 кг = 0,0272 МН.

Принимаем, что аппарат установлен на трех опорах, тогда нагрузка приходящаяся на одну опору:

Gоп = 0,0272/3 = 0,009 МН

По [4 c.673] выбираем опору с допускаемой нагрузкой 0,01 МН.

Гидравлический расчет сушилки - student2.ru

Расчет тепловой изоляции

Расчет тепловой изоляции. В качестве материала тепловой изоляции выберем совелит (85% магнезии + 15% асбеста), имеющий коэффициент теплопроводности lи = 0,09 Вт/м×К. Принимаем температуру наружной поверхности стенки tст.в.=40 °С; температуру окружающей среды tв = 18 °С, тогда толщина слоя изоляции:

Гидравлический расчет сушилки - student2.ru ,

где aв – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции в

окружающую среду,

aв = 8,4+0,06(tст.в. – tв) = 8,4+0,06(40 – 18) = 9,72 Вт/м2×К.

dи = 0,09(150-40)/9,72(40-18) = 0,043 м.

Принимаем толщину тепловой изоляции 50 мм.

Литература

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов.Л.:Химия,1987, 576 с.

2. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Под ред. Ю.И.Дытнерского. М.:Химия, 1983. 272 с.

3. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.:Химия, 1977.

4. Сушилка с псевдоожиженным слоем зернистого материала. Методические указания. Иваново, 1989.

5. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета

химической аппаратуры – Л. «Машиностроение», 1975.

Наши рекомендации