Гидравлическое сопротивление сушилок

Основную долю общего гидравлического сопротивления сушилки ΔP составляют гидравлические сопротивления псевдоожиженного слоя ΔP_пс и решетки ΔP_р:

ΔP= ΔP_пс+ ΔP_р

Величину ΔP_пс находят по уравнению:

, Па

Для удовлетворительного распределения газового потока необходимо соблюдать определенное соотношение между гидравлическими сопротивлениями слоя и решетки. Минимально допустимое гидравлическое сопротивление решетки ΔP_р вычисляем по формуле:

, Па

Порозность неподвижного слоя во для шарообразных частиц принимают рав­ной ɛ=0,4. Подставляя соответствующие значения, получим:

, Па

Гидравлическое сопротивление выбранной решетки:

, Па

Коэффициент сопротивления решетки ξ=1,75.

Тогда:

, Па

Значение ΔP_р=450Па превышает минимально допустимое гидравлическое сопро­тивление решетки ΔP_min=235 Па.

Общее гидравли­ческое сопротивление сушилки:

ΔP= ΔP_пс+ ΔP_р=1482+450=1932 Па

Расчёт и подбор калориферов.

Принимаем к установке калорифер КФБО-5, для которого:

1.площадь поверхности нагрева F_к=26.88 м² ,

2.площадь живого сечения по воздуху f_к=0.182 м².

Площадь поверхности теплопередачи:

, м²

где Q – расчётное количество теплоты, необходимое для подогрева воздуха, кВт;

Q =68.16∙10³ кВт;

Δt_ср. – средняя разность температур греющего теплоносителя и воздуха, °С;

k – коэффициент теплопередачи от греющего теплоносителя к воздуху, Вт/(м²∙К)

, Вт/(м²•К)

где А, n – опытные коэффициенты,

А=16.47

n=0.456

ρν– массовая скорость воздуха в живом сечении калорифера, которая вычисляется по формуле:

, кг/(м²∙К)

где L – расход воздуха, кг/с

, кг/(м²∙К)

, Вт/(м²∙К)

Средняя разность температур греющего теплоносителя и воздуха:

, °С

где Δt' – большая разность температур между температурами греющего пара и воздуха, °С

Δt'' – меньшая разность температур между температурами греющего пара и воздуха, °С

Для подогрева воздуха в калорифере используется греющий пар, имеющий при абсолютном давлении Р_абс= 0,6 МПа, температуру 158.1°С.

, °С

, °С

,°С

Площадь поверхности теплопередачи:

, м²

Количество параллельно установленных калориферов:

,шт

где L – расход воздуха, кг/с

,шт

Принимаем х =1

Уточняем массовую скорость воздуха:

, кг/(м²∙К)

Количество последовательно установленных калориферов:

, шт

Принимаем y =2

Установочная поверхность теплопередачи калориферной батареи:

, м²

Сопротивление калорифера:

, Па

где e, m – опытные коэффициенты [и.3, табл. 39],

e = 0.43

m = 1.94

, Па

Сопротивление калориферной батареи:

, Па

Расчёт пылеуловителя (циклон) ск-цн-34.

Исходные данные:

1.Кол-во очищаемого воздуха при рабочих условиях:

V = 0,5515 м³/с

2. Плотность газа при рабочих условиях (t=16ºС):

, кг/м³

3.Динамическая вязкость воздуха при рабочих условиях:

, Па∙с

4.Плотность частиц:

ρ_ч=1130 кг/м3

Расчёт.

1.Оптимальная скорость газа в аппарате:

ω_опт=1,7м/с

2.Необходимая площадь сечения циклона:

, м²

3.Диаметр циклона:

, м

где N – кол-во циклонов,

N =1

Стандартное значение D= 750 мм[таб.2-6, и.3]

4.Действительная скорость газа в циклоне:

, м/с

5.Коэффициент гидравлического сопротивления циклона:

где ζ_ц- коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона

ζ^с₅₀₀ =1050 [таб.2-11 и.3]

К₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона,

К₁=1. [таб.2-12 и.3]

К₂ – поправочный коэффициент на запылённость газа,

К₂=0б93 [таб.2-13, и.3]

К₃ – коэффициент, учитывающий дополнительные потери давления,

К₃=0.

6.Потери давления в циклоне:

, Па

Соотношение размеров в долях диаметра Dциклона СК-ЦН-34

Наименование		Размер
в долях	в мм
Внутренний диаметр цилиндрической части	D
Высота цилиндрической части	Hц	0.515
Высота конической части	Hк	2.11
Внутренний диаметр выхлопной трубы	d	0.34
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия	d1	0.229	348.8
Ширина входного патрубка	b	0.214	256.8
Высота внешней части выхлопной трубы	Hв	0.515
Высота установки фланца	hфл	0.1
Высота входного патрубка	a	0.25
Длина входного патрубка		0.6
Высота заглубления выхлопной трубы	hτ	0.515

1.Минимальное время пребывания частиц в циклоне:

,c

где L – длина пути, проходимого газовым потоком в циклоне

, м

2.Скорость во входном патрубке:

, м/с

Принимаем ν_окр=10 м/с.

3.Скорость осаждения частиц:

, м/с

d_ч=1,35∙10^-3 м

, м/с

Минимальное время пребывания частиц в циклоне:

, с

Циклон СК-ЦН-34

2.7. Гидравлический расчёт линии воздуха и подбор вентилятора.

Исходные данные:

L=0,4994 кг/с, -массовый расход воздуха ;

Разобьем участок движения воздуха на III участка предварительно образмерив.

1 участок.

Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.

Диаметр трубопровода равен

мм

где V-объемный расход воздуха равен

м³/с

относительная влажность φ₀=70 %;

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

Р_н =1816,9 Па

Температура воздуха на первом участке 16⁰С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 194 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,174 м.

Фактическая скорость воздуха в трубе

м/с

Определение потерь.

Потери на трение:

где при данной температуре плотность воздуха

кг/м³

Вязкость при рабочих условиях

Па∙с

Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10^-3 м

тогда относительная шероховатость трубы равна

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле

Па

Потери на преодоление местных сопротивлений:

Па

где

коэффициенты местных сопротивлений

ξ_вх. вход трубу.

Потери давления на придание скорости потоку:

Па

Общие потери напора

Па

Участок.

, м

Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.

Диаметр трубопровода равен

,м

где V-объемный расход воздуха равен

,м³/с

относительная влажность φ₀= 2 %;

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

Р_н =361000 Па

Температура воздуха на первом участке 140⁰С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 245 мм. Внутренний диаметр трубы d= 0,225 м.

Фактическая скорость воздуха в трубе

, м/c

Потери на трение

где при данной температуре плотность воздуха

,кг/м³

Вязкость при рабочих условиях

Па∙с

Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10^-3 м

тогда относительная шероховатость трубы равна

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле

,Па

Потери на преодоление местных сопротивлений

,Па

где

коэффициенты местных сопротивлений

ξ_вх. вентиль прямоточный при полном открытии.

Общие потери напора

,Па

Участок.

м

Для трубопровода примем скорость движения воздуха ω=15м/с.

Диаметр трубопровода равен

,м

где V-объемный расход воздуха равен

,м³/с

относительная влажность φ₀= 21 %;

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

Р_н =24993 Па

Температура воздуха на первом участке 65⁰С.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 219 мм. Внутренний диаметр трубы d= 0,19 м.

Фактическая скорость воздуха в трубе

,м/с

Определение потерь.

, кг/м³

Потери на трение

где при данной температуре плотность воздуха.

Вязкость при рабочих условиях

, Па∙с

Примем абсолютную шероховатость труб Δ=0,2∙10^-3 м

тогда относительная шероховатость трубы равна

Далее получим

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет λ следует проводить по формуле

, Па

Потери на преодоление местных сопротивлений

, Па

где

коэффициенты местных сопротивлений

ξ_вх. вход трубу = 0.5

ξ_вых. выход из трубы = 1

ξ_кол. колено 90⁰ = 1.1

Общие потери напора:

, Па

, Па

Гидравлическое сопротивление всей сети:

,Па

Подбор вентилятора.

Полезная мощность вентилятора:

, Вт

Мощность электродвигателя:

, Вт

Выбираем к установке:

1. газодувку: марка ТВ-350-1,06 с ΔР= Па и Q= м³/с,

2. электродвигатель: марка с N= кВт и η_дв= .