72387

Дослідження роботи барабанної сушарки

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Визначення продуктивності часу перебування матеріалу в сушарці кількості обертів барабана і потужності необхідної для роботи сушарки. Під час сушіння до вологого матеріалу підводиться тепло чи інші види енергії яка використовується для фазового перетворення вологи що виноситься із зони сушіння.

Украинкский

2014-11-21

87 KB

4 чел.

Кафедра "Процеси і апарати хімічної технології"

Лабораторна робота № 27

"Дослідження роботи барабанної сушарки"

                                                                                                                    Виконав:

ст. гр. ХТ-33

 

 Перевірив   

Гузьова І.Д.

Львів 2010

МЕТА РОБОТИ

  1.  Ознайомлення з конструкцією та принципом роботи барабанної сушарки.
    1.  Визначення продуктивності, часу перебування матеріалу в сушарці, кількості обертів барабана і потужності, необхідної для роботи сушарки.
    2.  Визначення величини вологознімания сушарки.
  2.  ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Сушіння – складний теплофізичний, енергоємний, технологічний процес, який дуже часто являється лімітуючою стадією виробництва і визначає якість і собівартість продукції. Під час сушіння до вологого матеріалу підводиться тепло чи інші види енергії, яка використовується для фазового перетворення вологи, що виноситься із зони сушіння.

Серед різноманітних методів зневоднення широкого застосування в хімічній, харчовій і інших галузях промисловості набуло конвективне сушіння як листових кускових, так і для дисперсних матеріалів. У безперервних конвективних сушильних процесах існує безперервне контактування висушуваного матеріалу з теплоносієм (нагрітим повітрям, продуктами горіння тощо).

Сушіння дисперсних матеріалів реалізується різноманітними методами і в сушарках різної конструкції, однією з яких є барабанна сушарка безперервної дії, вивчення кінетики сушіння дисперсного матеріалу в якій є метою цієї роботи.

Матеріальний баланс сушарки розраховують, враховуючи задану кількість вологого матеріалу, його початкової і кінцевої вологості. Якщо немає втрат матеріалу, то кількість абсолютно сухої речовини в ньому до і після сушіння залишається величиною постійною.

Баланс за сухою речовиною:

, (1)

де m1, m2 – втрати вологого матеріалу до і після сушіння, кг/с;

 W1, W2 – масові частки вологи в матеріалі до і після сушіння, % до загальної маси.

З рівняння (1) визначаємо витрату вологого матеріалу:

, (2)

або витрату висушеного матеріалу:

, (3)

Кількість вологи М, яку видаляють під час висушування, дорівнює різниці мас сухого і висушеного матеріалу [1,2]:

, (4)

або

, (5)

, (6)

Питома витрата повітря під час сушіння становить:

; або  (7)

, оскільки вологовміст повітря х не міняється під час нагрівання, то x1 = х0.

Загальна витрата абсолютно сухого повітря L (кг/с), необхідного на висушування становить:

, (8)

Маючи значення G і об'єм барабана та довжину S, можемо визначити вологознімання барабанної сушарки і інші параметри.

  1.  Вологознімання А, кг/(м3с).

, (9)

де V – об'єм барабанної сушарки, м3.

  1.  Час перебування матеріалу в барабані, с.

, (10)

де н – насипна густина матеріалу, кг/м3; н = 1200кг/м3;

  = 0,15...0,5 – коефіцієнт заповнення барабана сушарки;

  середня кількість матеріалу, що надходить у сушарку, кг/с.

  1.  Частота обертання барабана сушарки.

, (11)

де S – довжина барабана, м;

а = 0,55 – коефіцієнт, який залежить від діаметра барабана та внутрішніх пристроїв;

 d – діаметр барабана, м;

   кут нахилу барабана, град.

  1.  Потужність, необхідна для обертання барабана. кВт.

, (12)

де н – насипна густина матеріалу, кг/м3, н = 1200;

  – коефіцієнт, що враховує вид насадки та ступінь заповнення барабана;

 n – кількість обертів барабана, об/с;

 S, d – довжина і діаметр барабана, м.

  1.  ОПИС КОНСТРУКЦІЇ УСТАНОВКИ ТА ПРИНЦИП ЇЇ РОБОТИ

Розглянемо схему найпоширенішої прямоточної барабанної сушарки прямої дії, в якій димові гази безпосередньо контактують з матеріалом, що висушується.

Вологий матеріал з бункера 1 за допомогою тарілчастого живильника 7 надходить через лійку 10 в сушарку. Щоб запобігти зависанню матеріалу, на вході із бункера і до нижньої його конусної частини прикріплено вібратор 3. Конусна частина бункера спирається на пружину 2. Кількість матеріалу, що виходить у разі сталої кількості обертів тарілчастого живильника, регулюється за допомогою манжети 6, яка переміщується у вертикальній площині гвинтами 4 при зміні кута повороту скребка 9. Основною частиною сушильної установки є барабан 11, який двома бандажами 12 спирається на опорні ролики 14. Щоб запобігти сповзанню барабана і опорних роликів, встановлено опорні ролики 19. Обертання барабана здійснюється від електродвигуна 18 через клинопасову передачу 17, редуктор 16 та зубчату пару 15. Усередині барабана встановлено підйомно-лопатеву систему 20 для покрашення контакту теплоносія з матеріалом. Сушіння здійснюється димовими газами, одержаними під час згоряння природного газу, який через регулювальний кран 21 надходить до пальника 22. Додаткове повітря, необхідне для спалювання і розбавлення продуктів спалювання, засмоктується в барабан через нещільності та вікна за рахунок розрідження, створене вентилятором 23. Дрібні частинки матеріалу, що виносяться із сушарки димовими газами, уловлюються циклоном 24. Температура газів на виході із сушарки вимірюється за допомогою термопари 25 та потенціометра 26. Час перебування матеріалу в барабані сушарки може регулюватися зміною кількості обертів барабана або кута його нахилу за допомогою гвинтів 13. Висушений матеріал на виході з барабана надходить у приймач 27.

  1.  МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ
  2.  Виміряти основні габаритні розміри й кут нахилу барабана.
  3.  Включити привід барабана та вентилятор 23 і запалити газ (виконується під наглядом лаборанта).
  4.  Прогріти сушарку до сталої температури.
  5.  Визначити початкову вологість матеріалу (піску), що підлягає сушінню. Для цього слід відібрати від матеріалу три проби по 10-15 г, зважити їх на аналітичних вагах, помістити в сушильну шафу й висушити до сталої ваги (тобто одержати абсолютно сухий матеріал), зафіксувавши на аналітичних вагах сталість маси проб протягом певного часу. Абсолютну вологість матеріалу знаходять як різницю мас матеріалу до і після сушіння в сушильній шафі, поділивши цю різницю на масу абсолютно сухого матеріалу, тобто на масу матеріалу після сушильної шафи.
  6.  Засипати в бункер вологий матеріал (пісок) з початковою вологістю не більше 5-10%.
  7.  Включити в роботу живильник і вібратор, виміряти секундоміром час початку й кінця досліду.
  8.  Виміряти відносну вологість і температуру димових газів на вході і виході в сушарку. Розрахувати x1 і x2, питому витрату газу l і загальну витрату L згідно з рівняннями (7) і (8). Дані записати в табл.1.
  9.  Зважити висушений матеріал і відібрати з нього три проби по 10-15 г, помістивши їх у сушильну шафу; знайти абсолютну вологість матеріалу після сушіння аналогічно абсолютній вологості матеріалу до сушіння.
  10.  Виключити живильник і вібратор, закрити доступ газу, виключити привід барабана та вентилятор.
  11.  Результати досліду записують у табл.1-4.
  12.  ОБРОБКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДАНИХ
  13.  Фактична продуктивність сушарки за сухою речовиною, кг/с.

, (13)

де Мс – фактична маса висушеного матеріалу за час .

  1.  Кількість вологого матеріалу, що надходить до сушарки, кг/с.

, (14)

  1.  За рівняннями (4) і (5) знаходять кількість вологи, що виділяється в сушарці.
  2.  Волого знімання сушильного барабана знаходять з (9), враховуючи, що V = 0,785d2S, м2.
  3.  За рівнянь (10)-(12) знаходять час перебування матеріалу в сушарці (порівняти з часом досліду), кількість обертів барабана і потужність двигуна його приводу.
  4.  Знайти x1, х2 (використовуючи l-Х діаграму) розрахувати l і L.

Таблиця 1

Маса

Абсолютна вологість матеріалу до сушіння

а = (Р1  Р2)/Р2  100%

Вологої проби, Р1, кг

Вологої проби, висушеної в сушильній шафі, Р2, кг

4,27  103

4,06 103

4,43

Таблиця 2

Маса

Абсолютна вологість матеріалу після сушіння

b = (g1  g2)/g2  100%

Вологої проби після сушіння в сушарці, g1, кг

Сухої проби , висушеної в сушильній шафі, g2, кг

46,45 103

46,4 103

0,108

Таблиця 3

Маса матеріалу на виході із сушарки Мс, кг

Час досліду , с

Довжина барабана сушарки S, м

Діаметр барабана d, м

Кут нахилу барабана ,

Продуктивність сушарки за сухою речовиною m2, кг/с

Кількість вологи G, кг/с

Вологознімання сушарки А, кг/(м3с)

Потужність на ободі барабана сушарки N, кВт

0,74

825

0,86

0,19

7

8,97104

4,05105

1,66103

6,67103

Таблиця 4

tвх, C

tвих, C

вх, %

вих, %

x1, кг/кг

x2, кг/кг

l, кг/кг

L, кг/кг

18

65

55

94

0,065

0,088

12,05

4,89104


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81432. Методы количественного измерения белков. Индивидуальные особенности белкового состава органов. Изменения белкового состава органов при онтогенезе и болезнях 110.81 KB
  Индивидуальные особенности белкового состава органов. Изменения белкового состава органов при онтогенезе и болезнях. Для определения количества белка в образце используется ряд методик: Биуретовый метод один из колориметрических методов количественного определения белков в растворе.
81433. История открытия и изучения ферментов. Особенности ферментативного катализа. Специфичность действия ферментов. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры, рН, концентрации фермента и субстрата 143.03 KB
  Особенности ферментативного катализа. Зависимость скорости ферментативных реакций от температуры рН концентрации фермента и субстрата. Собственно ферментами от лат. Важнейшие особенности ферментативного катализа эффективность специфичность и чувствительность к регуляторным воздействиям.
81434. Классификация и номенклатура ферментов. Изоферменты. Единицы измерения активности и количества ферментов 123.9 KB
  Единицы измерения активности и количества ферментов. Все изоферменты одного и того же фермента выполняют одну и ту же каталитическую функцию но могут значительно различаться по степени каталитической активности по особенностям регуляции или другим свойствам. Одна международная единица активности ME соответствует такому количеству фермента которое катализирует превращение 1 мкмоль субстрата за 1 мин при оптимальных условиях проведения ферментативной реакции. Количество единиц активности nME определяют по формуле: В 1973 г.
81435. Кофакторы ферментов: ионы металлов и коферменты. Коферментные функции витаминов (на примере витаминов В6, РР, В2) 115.95 KB
  Коферментные функции витаминов на примере витаминов В6 РР В2. Большинство ферментов для проявления ферментативной активности нуждается в низкомолекулярных органических соединениях небелковой природы коферментах и или в ионах металлов кофакторах. В ряде случаев ион металла может способствовать присоединению кофермента.
81436. Ингибиторы ферментов. Обратимое и необратимое ингибирование. Конкурентное ингибирование. Лекарственные препараты как ингибиторы ферментов 104.53 KB
  К ингибиторам следует относить вещества вызывающие снижение активности фермента. Следует отметить что все денатурирующие агенты также вызывают уменьшение скорости любой ферментативной реакции вследствие неспецифической денатурации белковой молекулы поэтому денатурирующие агенты к ингибиторам не относят. Ингибиторы способны взаимодействовать с ферментами с разной степенью прочности. Обратимое ингибирование Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями и при определённых условиях легко отделяются от фермента.
81437. Регуляция действия ферментов: аллостерические ингибиторы и активаторы. Каталитический и регуляторный центры. Четвертичная структура аллостерических ферментов и кооперативные изменения конформации протомеров фермента 112.37 KB
  Поскольку конечный продукт структурно отличается от субстрата он связывается с аллостерическим некаталитическим центром молекулы фермента вызывая ингибирование всей цепи синтетической реакции. Ферменты для которых и субстрат и модулятор представлены идентичными структурами носят название гомотропных в отличие от гетеротропных ферментов для которых модулятор имеет отличную от субстрата структуру. Взаимопревращение активного и неактивного аллостерических ферментов в упрощенной форме а также конформационные изменения наблюдаемые при...
81438. Регуляция активности ферментов путем фосфорилирования и дефосфорилирования. Участие ферментов в проведении гормонального сигнала 107.64 KB
  Участие ферментов в проведении гормонального сигнала. Оказалось что активность ряда ключевых ферментов обмена углеводов в частности фосфорилазы гликогенсинтазы и др. Уровень активности ключевых ферментов обмена углеводов и соответственно интенсивность и направленность самих процессов обмена определяются соотношением фосфорилированных и дефосфорилированных форм этих ферментов.
81439. Различия ферментного состава органов и тканей. Органоспецифические ферменты. Изменение ферментов в процессе развития 101.32 KB
  Однако в характере метаболизма химическом составе и строении различных тканей и различных организмов имеются и бесспорные различия. Различия в химическом составе органов и тканей тоже зависят от их ферментного состава в первую очередь от тех ферментов которые участвуют в процессах биосинтеза. Не исключено что и более очевидные различия касающиеся строения и формы тех или иных органов и тканей также имеют энзимологическую природу: Известно что строение и форма находятся под контролем генов; контроль осуществляется путем образования...
81440. Изменение активности ферментов при болезнях. Наследственные энзимопатии. Происхождение ферментов крови и значение их определения при болезнях 148.67 KB
  Происхождение ферментов крови и значение их определения при болезнях. В основе многих заболеваний лежат нарушения функционирования ферментов в клетке энзимопатии. Проявление альбинизма связано с недостаточностью фермента тирозингидроксилазы тирозиназы одного из ферментов катализирующего метаболический путь образования меланинов Накопление субстратовпредшественников.