Расчет и выбор центрифуги
Центрифуга "Турбо-каскад" типа ТС330G (поз.3) – машина центробежного типа, состоит из герметичного корпуса, внутри которого находится ротор – коническая ситчатая (решетчатая) корзина, укрепленная на одном конце главного вала. На другом конце главного вала закреплен приводной шкив, вращение на который передаётся от электродвигателя через клиноременную передачу. Главный вал опирается на подшипники качения установленные в опорный кронштейн. Продукт – гранулят с водой вводится по питающей трубе внутрь корзины ротора. Гранулят прошедший процесс центрифугирования по внутренней конической поверхности корзины соскальзывает внутрь кожуха в отсек гранулята и из него под действием силы тяжести ссыпается в сушилку. Вода, отделенная от гранулята, через сита, поступает в отсек кожуха, предназначенный для воды. Вода из этого отсека вместе с газом (при вращении ротора создается сильный вентиляторный эффект) попадает в циклон (поз.4), который является неотъемлемой частью установки – центрифуги. В циклоне происходит разделение газоводяной смеси на воду и газ – азот. Азот возвращается в центрифугу по трубопроводу, а вода сливается через ловушки (поз.11) и гидрозатвор (поз.12). Центрифуга имеет водяную систему охлаждения подшипников главного вала, соответственно на корпусе центрифуги имеются штуцеры для входа и выхода охлаждающей воды.
3.8 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
3.8.1 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ СУШИЛКИ
Цель: рассчитать расход электроэнергии на обогрев сушилки при влажности гранулята 14% и 10% и экономию электроэнергии при замене в технологическом процессе бункера - накопителя на центрифугу.
4. Рассчитаем расход электроэнергии на обогрев сушилки при влажности гранулята 14%.
Уравнение теплового баланса имеет вид:
Δ Qэ/н = Δ Qпка + Δ Qисп + Δ Qпот, (3.8.1.1)
где Δ Qэ/н – количество тепла, отдаваемое электронагревателем;
Δ Qпка – количество тепла, затрачиваемое на нагрев гранулята;
Δ Qисп – количество тепла, затрачиваемое на испарение влаги;
Δ Qпот – тепловые потери в окружающую среду.
В связи с тем, что сушка осуществляется с помощью азота, циркулирующего в системе по контурам с подпиткой, примем тепловые потери равные 30% от теплоты, отдаваемой электронагревателем, т.е.
Nэ/н * ήэ/н = qпка * cпка * (Tк-Tн) + qводы * qисп + 0,3 Nэ/н * ήэ/н , откуда
0,7 Nэ/н * ήэ/н = qпка * cпка * (Tк-Tн) + qводы * qисп ;
где Nэ/н – мощность электронагревателя, Вт;
ήэ/н – КПД электронагревателя, ήэ/н = 0,75;
qпка ,qводы – расход гранулята и воды, кг/с;
cпка – теплоемкость ПКА, равная 1900 Дж/кг*К
Tк – температура конца процесса
Tн – температура начала процесса
qисп – удельная теплота испарения воды,
равная при 160◦С 2083*103 Дж/кг;
qпка = 20933,1 кг/сут = 20933,1/24*60*60 = 0,24 кг/с;
qводы = 3442,25 кг/сут = 3442,25 /24*60*60 = 0,04 кг/с
Nэ/н = (0,24*1900*(160-30) + 0,04* 2083*103 )/0,525 = 272153,9 Вт
Откуда суточный расход электроэнергии при сушке гранулята составит:
Nэ/н τ = 272153,9*24 = 6531693,7 Вт*ч = 6531,694 кВт*ч
Расход на 1т гранулята составит
6531,694 /21,05 = 310,21 кВт*ч
5. Рассчитаем расход электроэнергии на обогрев сушилки при влажности гранулята 10%.
Nэ/н * ήэ/н = qпка * cпка * (Tк-Tн) + qводы * qисп + 0,3 Nэ/н * ήэ/н
qпка = 20933,1 кг/сут = 20933,1/24*60*60 = 0,24 кг/с;
qводы = 2338,834 кг/сут = 2338,834 /24*60*60 = 0,027 кг/с.
Nэ/н = (0,24*1900*(160-30) + 0,027* 2083*103 )/0,525 = 220040 Вт
Откуда суточный расход электроэнергии при сушке гранулята составит:
Nэ/н τ = 220040*24 = 5280960 Вт*ч = 5280,96 кВт*ч
Расход на 1т гранулята составит
5280,96 /21,05 = 250,87 кВт*ч
6. Экономию электроэнергии в сутки найдем по формуле:
ΔN = N1 – N2 (3.8.1.2),
где ΔN – экономия электроэнергии
N1 – суточный расход электроэнергии без использования центрифуги, КВт*ч;
N2 – суточный расход электроэнергии с применением центрифуги, КВт*ч.
ΔN = 6531,69 – 5280,96 = 1250,73 КВт*ч.
На основании данных расчетов можно сделать вывод о том, что замена бункера – охладителя на центрифугу экономически выгодна и целесообразна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.