По справочным данным находим основные характеристики барабанной сушилки – длину и диаметр, взяв за основу объем сушильного пространства.

По таблице выбираем барабанную сушилку № 7119 со следующими характеристиками:

Объем V = 30,5 м3,

Диаметр dвн = 1,8 м,

Длина l = 12 м,

Частота n = 5 об/мин;

Определим действительную скорость газов в барабане:

, (26)

где Vг – объемный расход влажного сушильного агента на выходе из барабана, м3/с

, (27)

хср – среднее содержание влаги в сушильном агенте, кг/кг

Vг =

Тогда:

ωд = 6,1 / 0,785∙1,82 = 2,4 м/с;

Принятое: ω = 2,3 м/с

Время пребывания материала в барабане:

, (28)

где Gм = Vβρм = 30,5 * 0,12 * 1200 =4392 (29)

Отсюда

τ = 4392 / (3,3 + 0,348/2) = 1264,25 с;

Зная время пребывания, рассчитаем угол наклона барабана α:

, (30)

α = (30∙12/1,8∙5∙1264,25 + 0,007∙2,4)∙(180/3,14) = 2,80;

Проверим допустимую скорость газов по уносу мелких частиц:

, (31)

где ρср – плотность сушильного агента

ρср = [29∙(105–9687,5)+18∙9687,5]∙273/(22,4∙105∙(273+190)) = 0,735 кг/м3;

Ar = (d3∙ρч∙ρср∙g) / µср2 = [(1∙10-3)3 ∙1200∙0,735∙9,8]/(0,025∙10-3)2 = 34,6∙104;

μср и ρср – вязкость и плотность сушильного агента при средней температуре;

d – диаметр частиц материала, м;

ρr – плотность частиц материала.

Скорость уноса равна:

ωун = 0,025∙10-3/1∙10-3∙0,735∙[34,6∙106/(18 + 0,575∙√34,6∙106)] = 4,6 м/с;

Рабочая скорость сушильного агента в сушилке ωд = 2,4 м/с меньше чем скорость уноса частиц ωун = 4,6 м/с, поэтому расчет основных размеров сушильного барабана заканчиваем.

IV. Заключение

По данным условиям мы рассчитали процесс конвективной сушки материала (глины) в барабанной, вращающейся сушилке при подогреве воздуха продуктами сгорания отопительного газа. Так же по приведенным данным произвили расчет материального и теплового балансов процесса сушки с помощью диаграммы Рамзина. По расчетам нашли тип барабанной сушилки – № 7119 и его характиристики: диаметр dвн = 1,8 м, длина l = 12 м, объем V = 30,5 м3, частота n = 5 об/мин, угол наклона к горизонту которой составляет α = 50.

Список литературы:

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Посков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1981.

2. Сушильные аппараты и установки. Каталог НИИХИММАШ. 3-е изд., М.:, 1975.

3. Аппараты с вращающимися аппаратами общего назначения. Основные параметры и размеры. ГОСТ 11875-79.

4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973.

5. Лыков М.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970.