39477

Барабанне сушило для сушки піску

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Мета роботи: розрахувати горіння палива основні розміри сушила процес сушки тепловий баланс паливоспалювального пристрою для барабанного сушила для сушки піску. Розрахунок горіння палива основних розмірів сушила теплообміну теплового балансу паливо спалювального пристрою необхідно для проектування сушила. ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС ГОРІННЯ ПАЛИВА БАРАБАН СУШИЛА ТЕПЛООБМІН ТЕМПЕРАТУРА ПРОДУКТИВНІСТЬ ДІАГРАМА ПАЛЬНИК МАТЕРІАЛ ЗАВАНТАЖУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ОБ’ЄМ ВОЛОГИ РОЗРАХУНОК ПАЛИВОСПАЛЮВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ.6 Розрахунок горіння...

Русский

2013-10-04

63 KB

11 чел.

2

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Запорізький Національний Техничний Університет

Кафедра «МіТЛВ»

Пояснювальна записка

до курсового проекту з дисципліни «Печі і сушила ливарного виробництва»

на тему «Барабанне сушило для сушки піску»

Виконала

Студентка групи  Із-110                                               Г. І. Алексєєва

Прийняв

Доцент, кан.тех.наук        Ю.П.Петруша

Запоріжжя

2012

Реферат

 23 с., 1 табл., 2 додатки, 4 джерела.

Тема роботи: Сушило барабанне для сушки піску

Об’єкт розроблення: сушило барабанне для сушки піску.

Мета роботи: розрахувати горіння палива, основні розміри сушила, процес сушки, тепловий баланс, паливоспалювального пристрою для барабанного сушила для сушки піску.

Розрахунок горіння палива, основних розмірів сушила, теплообміну, теплового балансу, паливо спалювального пристрою необхідно для проектування сушила. В процесі розрахунку визначається вид палива, його температуру, оптимальні розміри сушила приймали з урахуванням маси глини, витрати палива, розраховується і вибирається паливо спалювальний пристрій.

На основі виконаних розрахунків можна спроектувати барабанне сушило для сушки піску з продуктивністю 6т/год для невеликих ливарних цехів.

ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС, ГОРІННЯ ПАЛИВА, БАРАБАН СУШИЛА, ТЕПЛООБМІН, ТЕМПЕРАТУРА, ПРОДУКТИВНІСТЬ, ДІАГРАМА, ПАЛЬНИК, МАТЕРІАЛ, ЗАВАНТАЖУВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ, ОБЄМ ВОЛОГИ, РОЗРАХУНОК, ПАЛИВОСПАЛЮВАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ.


Зміст

Завдання на проект……………………………………………………………2

Реферат……………………………………………………………………...…4

Вступ………………………………………………………………………..….6

  1.  Розрахунок горіння палива………………………………………………...…7
  2.  Розрахунок основних розмірів сушила……………………………….…….11
  3.  Розрахунок процесу сушки………………………………………………….12
  4.  Розрахунок теплового балансу………………………………………...……15
  5.  Вибір і розрахунок паливоспалювального пристрою……………………..19

Заключення………………………………………………………………...…20

Перелік посилань…………………………………………………………..…21

Додаток А idдіаграма……………………………………………….........…22

Додаток Б. Специфікація…………………………………………....….........23


Вступ

Барабанне сушило – це сушило непереривної дії, яке застосовується для сушки сипучих матеріалів – глини або піску. Основна частина сушила – циліндричний барабан, встановлений 3 – 5° до горизонту, який виготовлений з металу. Всередині барабана розташована насадка. На корпусі барабана кріпиться шестерне ви вінець, який контактує з вінцевою  шестернею і приводом. Змішувальна камера встановлюється перед барабаном. На вході в барабан є лопоті, які просипають матеріал.

Матеріал подається в завантажувальний пристрій, який встановлено в змішувальну камеру, він потрапляє на лопоті, які просувають його в середину барабану. При обертанні барабану матеріал без зупину пересипається по насадці, підсушується і переміщується до вивантажувального вікна барабану . Перед барабаном встановлена топка з якої продукти горіння надходять в змішувальну камеру, куди подається холодне повітря. На виході з барабану димові гази надходять в очисні циклони, а потім в димову трубу. Розміри сушильного барабану: діаметр від 1 до 2м; довжина 4 – 12м; продуктивність від 3 – 43 т/год.


  1.  Розрахунок горіння палива

Склад палива: CH – 30%; C2H6 – 13%; C3H8 – 14,3%; C4H10 – 6,3%; C3H2 – 4,7%; H2S – 0,7%; CO2 – 1%; N2 – 30%.

1.1 Перерахунок складу палива в вологу масу.

1. об’єм вологи в газі:

де для газу при температурі 20 0С,d = 18.9г/м2:

2.поправочний коефіцієнт:

3. розрахунок складу вологого палива:

де  - вміст складової частки в сухому газі, %;

- вміст складової частки в вологому газі, %

1.2 Визначення теплоти горіння палива.

 

1.3 Визначення витрат кисню на повне горіння.

1.4 Теоретична витрата повітря.

де К – відношення вмісту азоту і кисню в повітрі:

1.5 Теоретична кількість продуктів горіння.

1. Об’єм водяних парів:

2.Об’єм кислів:

3.Об’єм азоту:

4. Об’єм вологих продуктів горіння при α=1:

1.6 Дійсний об’єм продуктів горіння при α > 1:

де α – максимально допустимий коефіцієнт надлишку повітря:

1.7 Дійсні витрати повітря:

1.8 Склад продуктів горіння:

1.9 Густина продуктів горіння:

1.10 Розрахунок температури продуктів горіння.

Визначаємо ентальпії продуктів горіння:

 Шляхом інтерполяції знаходимо дійсну температуру продуктів горіння:


  1.  Розрахунок основних розмірів сушила

Знаходимо кількість вологи, що випаровується з матеріалу:

де  - маса вологого матеріалу;

- початкова вологість;

- кінцева вологість;

Приймаємо напруження об’єму барабана за вологою  користуючись таблицею 45 (1), тоді необхідний внутрішній об’єм барабана без врахування заповнення його заслінками (8-10%) буде:

За розрахованим об’ємом, користуючись таблицею 46 (1) приймаємо довжину і діаметр барабанаD=1м; L=6м завода «Прогрес»

Розраховуємо його внутрішній об’єм:

тобто більший на 1,1

Невеликий запас виробництва барабана необхідний на випадок нерівномірної роботи.


3.Розрахунок процесу сушки

 У промислових установах для сушки глини, сушильним агентом служать димові гази.

Визначимо вологовміст димових газів:

де  - кількість водяної пари в продуктах горіння:

 - об’єм сухих продуктів горіння:

  - густина сухих продуктів горіння:

Для побудови процесу сушки димовими газами найбільш ефективним є використання id діаграми (додаток А)

  1.  Визначаємо початкові параметри атмосферного повітря до підігріву:      tпов = 20 і відносна вологість φпов = 70. За цими даними будуємо на діаграмі  точку А.
  2.  Визначаємо температуру димових газів

Де =0,95 –периметричний коефіцієнт печі, який залежить від характеру палива і режиму роботи печі

за цими даними будуємо точку В̕, яку з’єднуємо з точкою А.

  1.  Знаходимо температуру димових газів на вході до сушильної камери, яка дорівнює технологічній температурі: будуємо точку В.
  2.  Знаходимо температуру сушильного агенту на виході з сушильної камери, яку приймають:   будуємо точку С̕і з’єднуємо її з точкою В. Лінія ВС̕ - теоретичний процес сушки.
  3.  Для побудови дійсного процесу сушки попередньо знаходимо величини витрат тепла:

Де  - витрати тепла на нагрів матеріалу:

- маса сухого матеріалу:

- теплоємність матеріалу:

- витрати тепла на нагрів транспортного обладнання:

Приймаємо

- теплоємність матеріалу:

- втрати тепла теплопровідністю:

- температура внутрішньої поверхні футеровки:

- поверхня барабана:

– товщина стінки слоя газа, м:

- коефіцієнт теплопровідності:

(теплова ізоляція)

(совеліт)

- невраховані втрати складають 5-10% від величини сумарних втрат.

Знаходимо

  1.  Знаходимо втрати тепловмісту:

і  - знаходимо з id діаграми

Будуємо С̕Е: від точки С̕ опускаємо на 14,41 мм пряму С̕Е.


4. Розрахунок теплового балансу

 Тепловий баланс сушила виражається  рівнянням, які зв’язує статті приходу і витрат тепла:

  1.  Приходні статті теплового балансу              

1.1.Тепло від горіння палива:

Де В – витрати палива, м3/год

  1.  Втрати статті теплового балансу

2.1.Тепло яке виносять продукти горіння:

Де  - кількість продуктів горіння, що виходять за межі печі

  1.  Втрати тепла крізь кладку печі

2.3.Втрати теплоти від хімічної неповноти горіння палива :

При полум’яному згоранні палива в продуктах горіння містяться 0,5-3% незгорівших газів СО і Н2 приймають що 1% СО приходиться 0,5% Н2 теплота згорання цієї суміші складає 12150 Дж.

Де  - кількість продуктів горіння

- % незгорівших СО і Н2 (1%)

2.4.Втрати тепла від механічної неповноти горіння палива:

2.5.Втрати тепла на нагрів транспортного обладнання:

2.7.Витрати на нагрів матеріалу:

де t1 – початкова температура (t1=);

t2 – температура матеріалу на виході із сушила (t2=);

– середня теплоємність глини в інтервалі 20 - 100 ();

- маса матеріалу без вологи (=).

- витрати на випаровування вологи із глини,

Де t1 – початкова температура (t1=);

t2 – температура димових газів на вході до сушильної камери (t2=500)

- теплоємність вологи в інтервалі 20 - 100 ();

- теплоємність водяної пари в інтервалі 100 - 500 (=2,092);

- маса видаленої вологи, кг ();

- прихована теплота пароутворення (=2490).

, тоді

м3/год


Таблиця 4.1. – Тепловий баланс

Прихід

Втрати

Статті

кДж/год

%

Статті

кДж/год

%

1

Тепло від горіння палива

955148,11

100

1

Тепло яке виносять продукти горіння

101728,86

11,45

2

Втрати тепла крізь кладку печі

3065,568

1,12

3

Втрати тепла від хімічної неповноти горіння палива

77400,323

8,90

4

Втрати тепла від механічної неповноти горіння палива

23878,702

3,30

5

Втрати тепла на нагрів транспортного обладнання

41920

4,39

6

Втрати на нагрів твердих складових

41850

4,51

7

Витрати на випаровування вологи

633486

66,32

Сумма

955148,11

100

 

955148,11

100,00


5.Вибір і розрахунок паливоспалювального пристрою

Розрахунок пальника типу «труба в трубі» полягає у визначенні проходних перерізів для газів, повітря та газоповітряної суміші.

Кількість повітря, яка необхідна для спалювання газу, визначається:

Де α – коефіцієнт витрат повітря, який для забезпечення повного спалювання у пальниках (α=2,6)

– стехіометрична кількість повітря на одиницю об’єму газу, м23 газу

- пропускна здатність пальника

Діаметр газового сопла вибираємо d=14мм

Пропускна здатність сопла по повітрю пальників типу ДНС (tпов=20˚С) для  вибираємо ДНС 60. Рекомендований максимальний тиск газу перед пальником 2,2кПа, рекомендований максимальний тиск повітря перед пальником 2,8кПа.

Вибираємо конструкційні розміри пальника типу «труба в трубі» середньої теплової потужності ДНС 60 / d=14мм

Dнг=60 мм

D4=195 мм

D9=1*1/2^4 мм

d1=18  мм

D=130 мм

D5=65 мм

L=370 мм

H=150  мм

D1=160 мм

D6=180 мм

L1=200 мм

h=16  мм

D2=80 мм

D7=35 мм

l=40  мм

h1=22  мм

D3=160 мм

D8=50 мм

d=14  мм

n=n1=4  

 


Заключення

На основі виконаних розрахунків можна зробити наступні висновки:

  1.  Природний газ заданого складу в змозі забезпечити потрібну температуру газів без підігріву повітря чи палива в суміші.
  2.  Основні розміри сушила з урахуванням кількості вологи, що випаровується з матеріалу, наступні: діаметр барабана 1м, довжина барабана 5м.
  3.  Розрахований процес сушки показаний і побудований на id-діограмі (додаток А), так як сушильному процесі в якості сушильного агенту ми використовуємо димові гази то агент повинен бути підготовлений: димові гази охолоджують за рахунок змішування з повітрям.
  4.  Погодинні втрати палива складають 28,5 м3 за год.
  5.  Пальник типу «труба в трубі» середньої теплової потужності ДНС 60 / d=14мм. Кількість пальників: один.


Перелік посилань

  1.  Печи и сушила огнеупорныхзаводовМамыкин П.С., Левченко П.В., Стрелов К.К. 1963г., 472 с.
  2.  Промышленыепечи. Справочноеруководство для расчетов и проектирования 2-е изданиедополненное и переработоное, Казанцев Е.И. 1975 г., 368с.
  3.  Сжигательныеустройстванагревательных и термических печей. Справочник. Тымчак В.М. 1981г., 272с.
  4.  Металлургическиепечи: Атлас. Учебноепособие для ВУЗов. Кривандин В.А. и др. 1987г.




 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

44594. Стандарт 100BaseX Ethernet 40.5 KB
  Его особенностью является то что он сохранил стандартный для Ethernet метод доступа CSM CD от которого отходили разработчики других технологий повышенной скорости передачи в сети. Сохранение метода доступа означает что имеющиеся в наличие драйверы для Ethernet будут работать без изменений. Преимуществом этой технологии появившейся в конце 1993 года является то что степень ее совместимости с Ethernet–сетями позволяет интегрировать ее в эти сети с помощью двухскоростных сетевых адаптеров или мостов.
44596. Сетевые архитектуры ArcNet и ArcNet Plus 48 KB
  Физическая топология звезда шина звезда – шина; логическая топология упорядоченное кольцо; широкополосная передача данных 25 Мбит с и 20 Мбит с для rcNet Plus; метод доступа маркерный; средой передачи может быть: коаксиальный кабель длиной 600 м при звезде и 300 м при шине; витая пара максимальная длина 244 м – при звезде и шине; Компьютеры могут быть коаксиальным кабелем связаны в шину или в иных случаях подключены к концентраторам которые могут быть: пассивными; активными; интеллектуальными....
44597. Token Ring (Маркерное кольцо) 61.5 KB
  Физическая топология звезда; логическая топология кольцо; узкополосный тип передачи; скорость передачи 4 и 16 Мбит с; соединение неэкранированной и экранированной витой пары; метод доступа – маркерное кольцо. Формат кадра используемый в сетях Token Ring Аппаратные компоненты Логическое кольцо в этой сетевой архитектуре организуется концентратором который называется модулем множественного доступа MSU – MultySttion ccess Unit или интеллектуальным модулем множественного доступа SMU – Smrt Multysttion ccess Unit....
44598. FDDI - распределенный волоконно-оптический интерфейс передачи данных 42 KB
  В сети FDDI компьютер: захватывает маркер на определенный интервал времени; за этот интервал передает столько кадров сколько успеет; завершает передачу либо по окончании выделенного интервала времени либо из-за отсутствия передаваемых кадров. Этим объясняется более высокая производительность FDDI чем Token Ring которая позволяет циркулировать в кольце только одному кадру. FDDI основана на технологии совместного использования сети.
44599. СЕТЕВЫЕ АРХИТЕКТУРЫ 34.5 KB
  В соответствии со стандартными протоколами физического уровня выделяют три основные сетевые архитектуры Данные Циклический избыточный код для проверки ошибок Приемника источника Формат кадра в Ethernet Поле Тип протокола используется для идентификации протокола сетевого уровня IPX и IP маршрутизируемый или нет....
44600. Причины расширения ЛВС и используемые для этого устройства 28.5 KB
  С ростом компаний растут и ЛВС. Однако существуют устройства которые могут: сегментировать ЛВС так что каждый сегмент станет самостоятельной ЛВС; объединять две ЛВС в одну; подключать ЛВС к другим сетям для объединения их в интернет.
44601. Мост как устройство комплексирования ЛВС 190 KB
  Эти устройства как и репитеры могут увеличивать размер сети и количество РС в ней; соединять разнородные сетевые кабели. на более высоком чем репитеры и учитывают больше особенностей передаваемых данных позволяя: восстанавливать форму сигналов но делая это на уровне пакетов; соединять разнородные сегменты сети например Ethernet и Token Ring и переносить между ними пакеты; повысить производительность эффективность безопасность и надежность сетей что будет рассмотрено ниже. Принципы работы мостов Работа моста основана на...
44602. Маршрутизаторы 41 KB
  Маршрутизатор в отличие от моста имеет свой адрес и используется как промежуточный пункт назначения. Однако эта таблица существенно отличается от таблиц мостов тем что она содержит не адреса узлов а адреса сетей Для каждого протокола используемого в сети строится своя таблица которая включает: все известные адреса сетей; способы связи с другими сетями; возможные пути маршрутизации; стоимости передачи данных по этим путям. Маршрутизаторы принимая пакеты не проверяют адрес узла назначения а выделяют только адрес сети. Они...