Технологический расчет промышленных сушилок кипящего слоя. Расчет сушилки кипящего слоя для сушки сульфата аммония нагретым воздухом, страница 2

Определяем удельные затраты тепла на нагрев материала

Тогда разность между удельными потоками теоретической и действительной сушилок Δ составит

С целью определения наклона линии действительного процесса сушки ВС необходимо задаться значением влагосодержания воздуха в интервале между d₀ и d₂^′. Принимаем d = 0,02 кг/кг сух. воз.

В этом случае энтальпию воздуха находим по формуле:

По найденным параметрам воздуха I и d  находим точку пересечения Е. Через точки B и Е проводим линию действительного процесса сушки ВС. Точка С характеризует действительные параметры воздуха на выходе из сушилки (= 90 ⁰С, I₂ = 138.27 кДж/кг сух.воз., d₂ = 0,017 кг/кг сух.воз.).

Расход сухого воздуха на сушку:

Принимаем расход сухого воздуха на сушку 9,842 кг/с или  35 430 кг/ч.

Удельный расход воздуха:

Средняя температура воздуха в сушилке:

Среднее влагосодержание воздуха в сушилке

Средняя плотность воздуха  и водяных паров равна

Средняя объёмная производительность по воздуху:

5.3 Тепловой баланс сушилки.

Статьи прихода тепла:

с атмосферным воздухом:

                     

с влагой материала:

 

с материалом:

с воздухом после  калорифера:

Суммарный приход тепла 16197 кДж/кг

Статьи расхода тепла:

с отработанным воздухом:

 

с высушенным материалом:

потери в окружающую среду:

 кДж/кг

Суммарный расход тепла 15919 кДж/кг

Все статьи прихода и расхода тепловой энергии сведены в табл.4.1

Таблица 4.1

Тепловой баланс сушилки КС

Наименование статьи	Количество тепла
	кДж/кг вл.	%
Приход тепла
1. Тепло, вносимое атмосферным воздухом, q0	2530.5	15,62
2. Тепло, вносимое влагой материала, qв	41,9	0,26
3. Тепло, вносимое материалом	288.59	1.78
4. Тепло, вносимое воздухом после калорифера	13336	82,33
Итого:	16197	100

Расход тепла
1. С отработанным воздухом, q2в	13169	81,30
2. С высушенным материалом, q2м	2453.1	15.14
3. Потери в окружающую среду, qп	297,304	1.83
4. Невязка баланса	+278	1.71
Итого:	16197	100

В случае если невязка теплового баланса была бы более значительной, то необходимо было бы задаться новыми значениями параметров отработанного сушильного агента и повторить расчет.

5.4 Гидродинамический расчёт

Динамическая вязкость воздуха при средней температуре 120 ⁰С

 μ = 0,023 сПз = 0,023 ^. 10^-3 н ^. с/м² =  0,023 ^. 10^-3 Па ^. с.

Плотность воздуха: = 0,9 кг/м³

Критерий Архимеда:

Критерий Рейнольдса (Re_кр)

Начальная скорость псевдоожижения:

Критерий Рейнольдса (Re_вит):

Скорость витания (уноса):

По опытным данным число псевдоожижения K_w = 1,45.

Определяем рабочую скорость воздуха в сушилке

Принимаем W_раб = 1.4 м/с.

Находим рабочее значение критерия Рейнольдса (Re_раб):

Находим порозность неподвижного слоя:

Порозность кипящего слоя:

Определяем диаметр аппарата:

Сечение аппарата на уровне решётки:

Исходя из опытных данных, время сушки сульфата аммония в слое (с учётом первого и второго периодов) τ_сл = 1 ч.

Тогда масса слоя в аппарате составит

Насыпная плотность :

кг/м³

Объём неподвижного слоя:

Высота неподвижного слоя:

.

Высота кипящего слоя:

0,8 м.

По опытным данным [41] высоту аппарата принимаем в 6 раз больше высоты кипящего слоя.

≈ 5 м

С практической точки зрения для сушки мелкодисперсного сульфата аммония необходимо выбрать аппарат круглого сечения