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

30897. Дыхание 39.5 KB
  Внешнее дыхание вентиляция легких обмен газов между атмосферным воздухом и альвеолярным легочная вентиляция. Диффузия газов в легких обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью в капиллярах легких.Вентиляция легких 2.Перфузия легких кровью интенсивность кровотока в легких .
30898. Биомеханика спокойного вдоха и выдоха 27 KB
  Биомеханика спокойного вдоха и выдоха Биомеханика спокойного вдоха В развитии спокойного вдоха играют роль: сокращение диафрагмы и сокращение наружных косых межреберных и межхрящевых мышц. Под влиянием нервного сигнала диафрагма наиболее сильная мышца вдоха сокращается ее мышцы расположены радиально по отношению к сухожильному центру поэтому купол диафрагмы уплощается на 1520 см при глубоком дыхании на 10 см растет давление в брюшной полости. Под влиянием нервного сигнала сокращаются наружные косые межреберные и межхрящевые мышцы. У...
30899. Клинико-физиологическая оценка внешнего дыхания. Легочные объемы 36.5 KB
  Легочные объемы Анатомофизиолгические показатели легочные объемы определяются антропометрическими данными индивидуума : 1ростовесовыми показателями 2 строением грудной клетки 3 дыхательных путей 4 строением и свойствами легочной ткани эластическая тяга легких поверхностное натяжение альвеол 5 силой дыхательных мышц Легочные объёмы и ёмкости ОЕЛ ЖЕЛ РОвд ЕВвд ДО РОвыд ФОЕ ОО Коллапсный О Минимальный О Легочные объемы: Общая емкость легких ОЕЛ количество воздуха находящееся в легких после максимального вдоха. ОЕЛ состоит...
30900. Клинико-физиологическая оценка внешнего дыхания. Функциональные показатели 27.5 KB
  Минутный объем дыхания МОД объем воздуха который проходит через легкие за 1 минуту. Этот показатель можно определить двумя методами: с помощью спирографии ДО умножается на частоту дыхания и путем сбора воздуха в мешок Дугласа. МВЛ это максимальное количество воздуха которое может вдохнуть и выдохнуть пациент за 1 минуту ЧД – более 50 уд мин; N=1418. Форсированная жизненная емкость легких ФЖЕЛ количество воздуха которое пациент может выдохнуть за счет экспираторного маневра максимально быстро и полно .
30901. Газообмен в легких и тканях 34 KB
  Газовый состав вдыхаемого альвеолярного и выдыхаемого воздуха Дыхательные газы Вдыхаемый воздух Альвеолярный воздух Выдыхаемый воздух О2 мм рт. в процессе жизнедеятельности идет постоянный процесс потребления О2 и выделения СО2 это поддерживает концентрацию дыхательных газов в нем на постоянном уровне. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью. Транспорт газов кровью.
30902. Транспорт газов кровью 280.5 KB
  В жидкой части крови растворены газы воздуха: кислород углекислый газ азот. При содержании гемоглобина 150 г л норма каждые 100 мл крови переносят 208 мл О2. Это кислородная емкость крови. Другой показательсодержание кислорода в крови взятой в различных участках сосудистого русла: артериальной 20 мл О2 100 мл крови и венозной 14 млО2 100 мл крови .
30903. Регуляция дыхания 30.5 KB
  Регуляция дыхания Главная задача регуляции дыхания чтобы потребление кислорода поставка его тканям за счет внешнего дыхания были адекватны функциональным потребностям организма. Самый эффективный способ регуляции дыхания в целом это регуляция внешнего дыхания. Интенсивность внешнего дыхания зависит от варьирования его частоты и глубины. В регуляции дыхания можно выделить 3 группы механизмов: 1.
30904. Механизмы перестройки внешнего дыхания 32 KB
  Накопление СО2 в крови гиперкапния стимулирует дыхание человек будет дышать глубже и чаще. СО2 вымывается из крови гипокапния . ещё до повышения уровня СО2 в крови. Регуляция тонуса сосудов легких 1 Ведущая роль принадлежит газовому составу крови: понижение содержания в крови СО2 приводит к повышению тонуса легочных сосудов при этом уменьшается количество крови которое успевает обогатиться в легких О2 за единицу времени; увеличение СО2 наоборот уменьшает тонус легочных сосудов а значит повышается кровоток и газообмен.
30905. Пищеварение и его значение 36.5 KB
  Методы исследования пищеварительного тракта : XVIII век начало формирования научных методов исследования пищеварительного тракта и его функций. Все методы подразделяются на: 1. Острые методы : Характерная особенность острых экспериментов результат быстро как правило однократно условия далеки от физиологических . а вивисекционный метод прижизненное вскрытие ; б метод изоляции органов или участков органов перфузия питатательными растворами чувствительность к БАВ; в методы канюлирования выводных...