На нашем сайте вы можете заказать учебную работу напрямую у любого из 72000 авторов, не переплачивая агентствам и другим посредникам. Ниже приведен пример уже выполненной работы нашими авторами!
Проблема по процессам и аппаратам. Срочно закажу курсовую работу по процессам и аппаратам. Есть буквально 3 дня. Тема работы «Расчет распылительной сушилки с дисковым распылителем».
На нашем сайте вы можете заказать учебную работу напрямую у любого из 72000 авторов, не переплачивая агентствам и другим посредникам. Ниже приведен пример уже выполненной работы нашими авторами!
Курсовой проект
на тему: «Расчет распылительной сушилки с дисковым распылителем»
Введение
Сушка в основном применяется, если необходимо испарить растворитель и получить из высушиваемого материала порошкообразный или гранулированный сухой продукт. Сушка представляет собой весьма энергоемкий, сложный, взаимообусловленный комплекс химических, тепловых и диффузионных процессов. В настоящее время из известных сушилок, разработанных для микробиологии, нашли применение распылительные сушилки с дисковым и форсуночным распылением, вальцовые сушилки (в гидролизной промышленности) и сублимационные сушилки (в производстве бактериальных препаратов, ферментов). Методы сушки и конструкции сушилок в значительной степени определяются режимами сушки для конкретного материала, обеспечивающими высокое качество сухого продукта при наименьших капиталовложениях и энергозатратах. Специфика с
Показать всеушки связана со сравнительно низкой теплоустойчивостью и требованиями максимально возможной сохраняемости целевых продуктов биосинтеза в конечных препаратах.
В микробиологической промышленности в основном используются распылительные сушилки с дисковым распылением. В качестве топлива в зависимости от условий используется природный газ или мазутСкрыть
Исходные данные 2 Введение 4
1. Расчет процесса горения 5
2. Материальный баланс сушки 12
3. Тепловой баланс сушки 14
4. Расчет габаритов распылительной сушилки 19
5. Расчет циклонов
Показать все 23
6. Расчет скрубберов Вентури 25
Заключение 32
Список использованных источников 33
Приложение 34Скрыть
1 Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 25.09 «Биотехнология» /А.П. Зиновьев.- Уфа, УНИ, 1991.- 24 с.
2 Бортников И. И., Босенко А. М. Машины и аппараты микробиологических производств. - Минск: Высшая школа, 1982. – 287 с.
3 Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1986. – 525 с.
4 Кузнецов А.А., Кагерманов С.М., Судаков Е.Н. Расчет процессов и аппаратов нефтеперерабатывающей промышленности. – Л.: Химия, 1972. -342 с.
5 Соколова В.Н., Яблокова М.А. Аппаратура микробиологической промышленности. – Л.: Машиностроение. 1988. -278 с.
6 Трубчатые печи. Каталог/ под ред. В.Е. Бакшалова. – М.: ЦИНТИхимнефтемаш,1985. – 34с.
2) тепло, подводимое теплоносителем [1, стр. 8]: гдеGc.a. – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч;Jн – энтальпия сушильного агента при начальной температуре теплоносителя, кДж/кг.Расход тепла:1) тепло, уносимое сухими дрожжами [1, стр. 8]: гдеG2 – количество дрожжей после сушки, кг/ч;Jg – энтальпия сухих дрожжей при температуре выхода дрожжей из сушилки, кДж/кг;Сg – теплоемкость сухих дрожжей, кДж/(кг∙град);θ2 – температура высушенных дрожжей,ºС.2) тепло, уносимое теплоносителем (сушильным агентом) [1, стр. 8]: гдеGc.a. – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч;J
Показать всек – энтальпия сушильного агента при температуре выхода сушильного агента из сушилки, кДж/кг.3) тепло, уносимое испаряемой влагой [1, стр. 9]: гдеW – количество испаряемой влаги, кг/ч;JW – энтальпия водяного пара при температуре выхода водяного пара из сушилки, кДж/кг.4) потери тепла в окружающую среду.Потери теплоты от изолированных стенок сушильной камеры в окружающую среду подсчитываются как [1, стр. 9]: гдеαв – коэффициент теплоотдачи от изоляции в окружающую среду, Вт/м2∙град;F – площадь наружной поверхности изолированной камеры, м2;tст, t0 – температура стенки и окружающей среды соответственно, ºС. Коэффициент теплоотдачи в окружающую среду можно рассчитать по формуле [1, стр. 9]: где tст, t0 – температура стенки и окружающей среды соответственно, ºС. Температурой стенки при расчетах потерь обычно задаются (tст = 40°С) и с учетом этого рассчитывают необходимую толщину изоляции. Она подбирается такой, чтобы коэффициент теплопередачи был равен (0,5-1,0)∙4,19 кДж/(м2∙ч∙град).Для приближенных расчетов можно принимать [1, стр. 9]: гдеλп – коэффициент теплопроводности изоляции, кДж/(м∙ч∙град);δп – толщина изоляции, м.Для определения габаритов сушилки приближенно можно принимать удельные потери тепла в окружающую среду в зависимости от начальной влажности материала q = (125–250) кДж/кг [5, стр. 215]: где q – начальная влажность материала, кДж/кг; W – количество испаряемой влаги, кг/ч.Количество теплоносителя определяется после преобразования теплового баланса сушки по следующей формуле [1, стр. 10]: гдеСg – теплоемкость сухих дрожжей, кДж/(кг∙град); - тепло, уносимое испаряемой влагой, кДж/ч; - удельные потери тепла в окружающую среду, кДж/ч; - тепло, вносимое с дрожжевой суспензией, кДж/ч; Jн – энтальпия сушильного агента при начальной температуре теплоносителя, кДж/кг;Jк – энтальпия сушильного агента при температуре выхода сушильного агента из сушилки, кДж/кг.Тепло, подводимое теплоносителем:Тепло, уносимое теплоносителем (сушильным агентом):Проверяется тепловой баланс процесса сушки. Согласно закону сохранения энергии [1, стр. 11]: Ошибка составляет: Часовой расход топлива определяется по формуле [1, стр. 11]: гдеQc.a. – тепло, подводимое теплоносителем, кДж/ч;Qрн – низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг;η – коэффициент полезного действия печи (η = 0,8–0,95). Объемный расход топливного газа равен [1, стр. 12]: где ρг – плотность топливного газа, кг/м3; В – часовой расход топлива, кг/ч. Удельный расход тепла в сушилке определяется [1, стр. 12]: гдеQc.a. – тепло, подводимое теплоносителем, кДж/ч;W – количество испаряемой влаги, кг/ч. Тепловой к.п.д. сушилки:,где r - удельная теплота парообразования воды, определяемая по температуре материала при сушке, r=2282,6 кДж/кг при t=89°С, q – удельный расход тепла в сушилке, кДж/кг.Теплопроизводительность :Выбор типоразмера печи определяется по каталогу в зависимости от ее назначения, теплопроизводительности, вида топлива [6].Таблица 3 - Типоразмер печиТип печиБКГ2теплопроизводительность22,1 МВт Выбираю 2 печи типа БКГ2, предназначеных для беспламенного сжигания чистого обессеренного газа, поэтому вредные выбросы в атмосферу отсутствуют.4 Расчет габаритов распылительной сушилкиЦелью расчета является определение диаметра сушильной камеры и ее рабочего объема.Для определения диаметра распыливающих капель можно использовать формулу [1, стр. 13]: гдеσ - поверхностное натяжение суспензии, Н/м; R – наружный радиус диска, м; ρж - плотность суспензии, кг/м3; ω – угловая скорость диска, м/с.При расчете среднего диаметра капель можно принять С=2, а для максимального размера капель С=4,6.Размеры капель обычно не превышают 60–70 мкм, зависят от окружной скорости диска, производительности по суспензии, физических свойств суспензии.Радиус факела распыления рассчитывается по формуле [1,стр. 13]: где - средний диаметр распыливающих капель, м; ρ, ρ2 – плотность суспензии и сушильного агента, кг/м3; Rе – критерий Рейнольдса; Gu – критерий Гухмана; Ко – критерий Коссовича.Критерий Рейнольдса Rе определяется по формуле [1,стр. 13]: гдеw – угловая скорость распыливающего диска, м/с;d – диаметр капли, м;ν – кинематическая вязкость газа, м2∙с. Критерий Гухмана Gu определяется по формуле [1, стр. 13]: гдеt1 – температура сушильного агента перед сушкой, ºС;t2 – температура сушильного агента после сушки, ºС;tм – температура мокрого термометра , ºС; tм=40-60 ºС. Критерий Коссовича Ко определяется по формуле [1, стр. 14]: гдеt1 – температура сушильного агента перед сушкой, ºС;t2 – температура сушильного агента после сушки, ºС; r1 – скрытая теплота парообразования при температуре мокрого термометра, кДж/кг;С2 – удельная теплоемкость сушильного агента, кДж/кг;φ1, φ2 – влажность суспензии при входе в сушилку и конечного сухого продукта, %. Следовательно, Диаметр сушильной камеры определяется [1, стр. 14]: Рабочий объем сушилки определяется по формуле [1, стр. 14]: где W – производительность сушилки по испаряемой влаге, кг/ч;n – количество сушилок, шт;А – производительность 1м3 рабочего объема камеры по испаряемой влаге, кг/м3∙ч.Величина А выбирается по графику А = f (ΔТ) [1, стр.20]: где t1 – температура сушильного агента перед сушкой, ºС; t2 – температура сушильного агента после сушки, ºС; tм – температура мокрого термометра , ºС; tм=40-60 ºС. В соответствии с графиком А=f(∆T) А=10 кг/(м3∙ч)Рабочая высота сушильной камеры равна [1, стр. 14]: где V – рабочий объем сушилки, м3; D – диаметр сушильной камеры, м. Вычисленные величины сравниваются с габаритами выбранного типа сушилки. Данные приведены в таблице 3 [2, стр. 234]. Таблица 4 - Габариты сушилки типа СРЦ-12,5/1100 НКГабариты сушилки, ммтеоретическипрактическидиаметр130358292высота2462022801 Рассчитанные параметры сушилки не превышают параметры выбранного типа сушилки, значит, выбранный тип сушилки подходит для данного расчета.5 Расчет циклоновРасчет циклонов сводится к определению их количества, гидравлического сопротивления и эффективности удаления пыли. Для распылительной сушилки с дисковым распылителем наиболее оптимальной будет использование высокоэффективных циклонов СК-ЦН-34, позволяющих увеличить эффективность улавливания частиц.Основной характеристикой циклона является диаметр его корпуса. Диаметр цилиндрической части циклона определяется [1, стр. 16]: где V – объемный расход газа (сушильного агента), м3/ч; wг – скорость газа в цилиндрической части циклона, м/с; П – количество циклонов. где Gc.a. – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч; ρ – плотность суспензии и сушильного агента, кг/м3;Скорость газа в цилиндрической части циклона определяется по формуле [1, стр. 16]: гдеΔР – сопротивление циклона, Па;ξ – коэффициент гидравлического сопротивления циклона;ρг – плотность газа, кг/м3.Для циклонов НИИОГаз отношение находится в пределах 500…750 м2/с2 [3, стр. 525]. Следовательно, выбираем циклон ЦН-11 [1, стр. 16]. Вычислив диаметр циклона, определяют основные размеры циклонов НИИОГаз по соответствующей таблице. Расчетный диаметр не превышает максимального для стандартных циклонов (3,0 м). Окончательно принимаем: для данной сушильной установки необходим один циклон ЦН-11.Таблица 5 – Основные параметры циклона ЦН-11Тип циклонаЦН-11Максимальный диаметр циклона, м1,8Диаметр выхлопной трубы, м0,6Диаметр пылевыпускающего отверстия, м0,3-0,4Ширина входного патрубка, м0,26Высота водного патрубка, м0,48Высота выхлопной трубы, м1,56Высота выхлопного патрубка, м0,3Высота цилиндрической части, м2,08Высота конической части, м2,00Общая высота циклона, м4,38Коэффициент гидравлического сопротивления2456 Расчет скрубберов ВентуриСкрубберы Вентури используются в качестве второй ступени пылеулавливания на установках с большим расходом запыленного газа.Расход воды, подаваемой в трубу Вентури, находится из уравнения теплового баланса [1, стр. 18]: гдеqmг – массовый секундный расход газа, кг/с;Сг – удельная теплоемкость газа, кДж/(кг∙град);Сж – удельная теплоемкость жидкости, кДж/(кг∙град);t1, t2 – температура газа на входе в скруббер и на выходе из него соответственно, ºС;θ1, θ2 – температура воды на входе в скруббер и на выходе из него соответственно, ºС.Температура выходящей воды не должна превышать 40–45 ºС.Массовый секундный расход газа определяется по формуле [1, стр. 18]: где Gc.a. – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч; n – количество распылительных сушилок, шт. Следовательно, Диаметр горловины скруббера Вентури равен [1, стр. 18]:гдеqг – объёмный расход газа, м3/ч;wг1 – скорость газа в горловине трубы (wг1= 100 м/с).Объемный расход газа вычисляется по формуле [1, стр. 18]: где Gc.a. – количество теплоносителя (сушильного агента), кг/ч; n – количество распылительных сушилок, шт; ρГ – плотность топливного газа, кг/м3.Следовательно, Определяется диаметр конфузора и диффузора, принимая скорость газа на входе в конфузор и на выходе из диффузора (wг2 = 20 м/с) [1, стр. 19]: где qг – объёмный расход газа, м3/ч; ωг2 – скорость газа на выходе из диффузора (20 м/с).Длина конфузора трубы рассчитывается по формуле [1, стр. Скрыть
Автор24 - это фриланс-биржа. Все работы, представленные на сайте, загружены нашими пользователями, которые согласились с правилами размещения работ на ресурсе и обладают всеми необходимыми авторскими правами на данные работы. Скачивая работу вы соглашаетесь с тем что она не будет выдана за свою, а будет использована исключительно как пример или первоисточник с обязательной ссылкой на авторство работы.
Если вы правообладатель и считаете что данная работа здесь размещена без вашего разрешения - пожалуйста, заполните форму и мы обязательно удалим ее с сайта.
Заполнить форму
Оценим бесплатно
за 10 минут
Эта работа вам не подошла?
У наших авторов вы можете заказать любую учебную работу от 200 руб.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 10 минут!
Заказать курсовую работу