Розрахунок прямоточної барабанної сушильної установки, страница 5

Розрахунок циклонів здійснюємо виходячи з витрати повітря для літніх умов, тому що витрата повітря влітку більше, ніж узимку.

Діаметр циклона Д, визначаємо з рівняння витрати:

,

(4.4)

де W_Ц - умовна швидкість повітря, віднесена до повного поперечного переріза циліндричної частини циклона, м/с; V_вл.2 - кількість вологого повітря на виході із сушильного барабана, розраховане на літні умови роботи, м³/с.

Для вловлювання з повітря часток сонячника розміром менше d = 0,17 мм вибираємо циклон типу ЦН-15, коефіцієнт опору цього циклона ζ = 160 (табл. П.5.1).

Щоб визначити швидкість повітря в циклоні, попередньо задамося відношенням . Для широко розповсюджених циклонів НДІОГАЗ відношення  дорівнює 500-750 м²/с² [1]. Приймаємо  з вираження:

,

(4.5)

визначаємо умовну швидкість повітря:

,

(4.6)

Тоді діаметр циклона Д:

Вибираємо нормалізований циклон типу ЦН-15 з діаметром 750 мм. Його конструктивні розміри (у мм): d = 450; d₁ = 450; H = 3435; h₁ = 1500; h₂ = 1710; h₃ = 225; h₄ = 1320; a = 495; b₁ = 150; b = 195; l = 450; вага 354 кг.

Гідравлічний опір циклона ∆Р_Ц, Па, розраховуємо по рівнянню

,

(4.7)

Тому що апарати встановлені паралельно, той опір батареї циклонів буде дорівнює опору одного циклона.

5 РОЗРАХУНОК І ВИБІР РУКАВНОГО ФІЛЬТРА

Витрата газу  (після сушарки).

Температура газу на виході із сушарки . Ступінь счищення η = 0,98. Гідравлічний опір рукавного фільтру Р = 500 Па.

Фільтровальна тканина, допустима температура t_д = 130 °С. Концентрація твердої фази в газі х_н = 30 г/м³.

Примемо температуру газу на вході до фільтру (після змішенням з підсасуємим повітрям) t_см = 40 °С. При t = 40 °С і Р = 500 Па.

Оскільки теплоємність повітря в діапазоні температур практично не міняється, то витрата подсасываемого повітря дорівнює

,

(5.1)

Витрату повітря, що подається на продувку, приймемо:

,

(5.2)

Припустиме питоме навантаження тканевого фільтру по газу.

Розрахункова площа поверхні фільтрації:

,

(5.3)

Приймемо попередньо фільтр марки ФРКДІ-1100. Число рукавів 432; діаметр рукава 135 мм, довжина 6 м.

Кількість рукавів, що працюють на продувку:

,

(5.4)

Загальна розрахункова площа поверхні рукавів:

,

(5.5)

Отже, обраний фільтр має достатню загальну площу поверхні фільтрування.

Витрата пилу перед фільтром:

,

(5.6)

Розрахована поверхня фільтрації перевіряється на припустиму засоренність тканини:

,

(5.7)

де G_д – допустима питома засореність тканини:

,що менше площі фільтрації фільтра.

Фільтр відповідає заданим умовам.

6 ВИЗНАЧЕННЯ ГІДРАВЛІЧНОГО ОПОРУ УСТАНОВКИ

Гідравлічний опір установки ∆Р_г, Па, визначаємо по формулі:

,

(6.1)

де ∆Р_с - гідравлічний опір сушарки, визначається досвідченим шляхом; при відсутності таких даних його можна прийняти рівним: ∆Р_с = 200-300 Па; ∆Р_к - гідравлічний опір калориферної установки, Па; ∆Р_ц - гідравлічний опір циклонів, Па; ∆Р_n - витрата тиску на подолання опору тертя й місцевих опорів воздуховодов, Па; ∆Р_ф- гідравлічний опір рукавного фільтра, Па.

,

(6.2)

де λ - коефіцієнт тертя; l - довжина воздуховодов, м (приймаємо рівній довжині барабана плюс 5-10 м); d_э - еквівалентний діаметр воздуховода, м; ρ_вл.0 - щільність повітря, що надходить у калорифер, кг/м³; W - швидкість повітря, м/с; W=15-25 м/с; ∑ζ - сума коефіцієнтів місцевих опорів.

Тому що в циклонів типу НДІОГАЗ вхідний патрубок прямокутного перетину (a х b), те еквівалентний діаметр воздуховода дорівнює (значення a і b для відповідного циклона див. у табл. П.5.2):

Довжина воздуховода l=10+7=17 м.

Коефіцієнт тертя λ визначаємо залежно від режиму руху повітря й шорсткості стінки труби е.

Режим руху повітря визначаємо по величині критерію Re:

,

(6.3)

де μ - коефіцієнт динамічної в'язкості повітря, Па с, знаходимо по температурі t₀ [2]; μ = 0,0182 10^-3 Па с.

Середні значення шорсткості стінок труб, виконаних з різних матеріалів, можна знайти по табл. XІІ [2]. Для сталевих суцільнотягнених і зварених труб при незначній корозії е = 0,2 мм.