Объёмный коэффициент теплопередачи определяют по эмперическому уравнению:

.

Для вычисления необходимо найти температуру сушильного агента , до которой он охладился, отдавая тепло на нагрев высушиваемого материала до . Эту температуру можно определить из уравнения теплового баланса:

;

,

Откуда . Средняя разность температур равна:

.

Подставляя эти значения в уравнение объёма сушилки, необходимого для прогрева влажного материала получают:

Общий объём сушильного аппарата:

При отсутствии расчётных зависимостей для определения коэффициентов массо- и теплопередачи объём сушильного барабана может быть ориентировочно определён с помощью объемного напряжения по влаге . При использовании величины объём сушильного аппарата рассчитывают по уравнению:

.

Расхождение с результатом, полученным при использовании кинетических закономерностей, обусловлено различием параметров сушильного агента, что существенно отражается на движущей силе сушки

Из полученных данных по таблице выбираем барабанную сушилку №7207 со следующими характеристиками: объём , диаметр , длинна .

Определим действительную скорость газов в барабане:

.

Объёмный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана (в ) равен:

,

Где - среднее содержание влаги в сушильном агенте, сухого воздуха. Подставив, получим:

.

Тогда .

Действительная скорость газов отличается от принятой в расчёте ) менее чем на 15%. Некоторое уменьшение интенсивности процесса сушки при снижении скорости газов по сравнению с принятой в расчете полностью компенсируется избытком объёма выбранной сушилки по сравнению с расчётным.

Определим среднее время пребывания материала в сушилке:

Количество находящегося в сушилке материала равно:

; , отсюда .

Зная время пребывания, рассчитаем угол наклона барабана:

Далее необходимо проверить допустимую скорость газов, исходя из условия, что частицы наименьшего диаметра не должны уноситься потоком сушильного агента из барабана. Скорость уноса равную скорости свободного витания определяют по уравнению:

,

Где и - вязкость и плотность сушильного агента при средней температуре; - наименьший диаметр частиц материала, ; - критерий Архимеда; - плотность частиц высушиваемого материала, равная для диаммофоса .

Средняя плотность сушильного агента равна:

;

Критерий Архимеда:

.

Тогда скорость уноса:

.

Рабочая скорость сушильного агента в сушке () меньше, чем скорость уноса частиц наименьшего размера , поэтому расчёт основных размеров сушильного барабана заканчиваем.

2.4 Технологический расчёт вспомогательного оборудования

В ходе данного курсового проекта будет выполнен расчёт вспомогательного оборудования, которое необходимо для протекания процесса сушки.

Вспомогательное оборудование включает в себя два основных аппарата: циклон и вентилятор.

Рассчитаем циклон для выделения частиц сухого материала из воздуха, по следующим данным: наименьший размер частиц , расход воздуха , температура .

Для улавливания частиц материала размером выбираем циклон типа ЦН-15.

Принимая , диаметр циклона найдём по формуле: