На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Расчет тунельной сушилки

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 02.07.2012. Сдан: 2011. Страниц: 7. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования
Ульяновский Государственный Технический Университет 
 
 
 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине
"Тепломассообменное  оборудование промышленных предприятий" 

РАСЧЕТ  ТУННЕЛЬНОЙ СУШИЛКИ

 

 
 
 
 
 
 
                  Выполнил  студент гр. ТЭд-51
                  Николаев  А.С.
                  Проверил  преподаватель
                  Цынаева А.А. 
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   

Ульяновск 2007
СОДЕРЖАНИЕ
Задание 3
Принятые обозначения 4
Тепловой расчет 6
Подбор циклонов 15
Подбор вентиляторов 17
Библиографический список 19 
ЗАДАНИЕ
Вар 15
    Рассчитать  противоточную туннельную сушилку  для кирпича с рециркуляцией  газов в зоне усадки, сушилка работает на горячем воздухе с температурой , влагосодержанием , получаемого из зоны охлаждения обжиговой печи. Сушилку проектируют с рециркуляцией воздуха в зоне усадки материала (I-й период сушки). Рециркуляция осуществляется за счет смешивания отработавшего сушильного агента со смесью из I-й зоны. Производительность сушилки кирпича-сырца. Влажность сырца на сухой вес начальная , конечная ; усадка материала прекращается при , размер кирпича ; вес штуки абсолютно сухого кирпича ; кирпич сырец поступает в сушилку прогретым (пароувлажнением) до ; параметры окружающего воздуха ; ; . Средняя допустимая скорость сушки в первом периоде усадки , во втором периоде . Скорость сушильного агента в I-м периоде , во втором - . Принять, что средняя температура материала во II-й период на ниже средней температуры сушильного агента.
    Содержание  расчетной части: тепловой и аэродинамический расчет сушилки, подбор и расчет вспомогательного оборудования.
    Графическая часть: конструкция сушилки, вспомогательного оборудования, схема компоновки оборудования.
 

ПРИНЯТЫЕ  ОБОЗНАЧЕНИЯ
u1 – скорость сушильного агента в первой зоне, м/с
u2 – скорость сушильного агента во второй зоне, м/с
 – влажность сырца на  сухой вес начальная, %
 – влажность сырца на  сухой вес конечная, %
 – влажность сырца на  сухой вес критическая, %
, – Средняя допустимая скорость сушки соответственно в первом и втором периоде усадки,
t – суммарное время сушки кирпича, ч
t1 – время сушки кирпича в первом периоде, ч
t2 – время сушки кирпича во втором периоде, ч
W – количество влаги испаряемой в туннеле за 1 ч, кг/ч
W1количество влаги испаряемой в первой зоне туннеля за 1 ч, кг/ч
W2количество влаги испаряемой во второй зоне туннеля за 1 ч, кг/ч
m – масса штуки абсолютно сухого кирпича, кг
S – площадь поверхности кирпича, м2
Gсухвесовая производительность сушилки, кг/ч
l – коэффициент теплопроводности сушильного агента, Вт/м К
n  – коэффициент динамической вязкости сушильного агента, м2
l – линейный размер кирпича, м
r – удельная теплота испарения воды, Дж/кг
tc – температура сушильного агента, °С
Jм – температура высушиваемого материала, °С
- температура материала соответственно  на входе и на выходе из  туннеля, °С
Re – число Рейнольца
Nu – число Нуссельта
Gu – число Гухмана
aкоэффициент теплоотдачи, Вт/м2К
qm – скорость сушки, кг/м2ч
D суммарные потери тепла в туннеле на 1 кг испаренной влаги, кДж/кг
D? потери тепла в первой части туннеля на 1 кг испаренной влаги, кДж/кг
D? потери тепла в первой части туннеля на 1 кг испаренной влаги, кДж/кг
u1средний удельный объем сушильного агента в первой зоне туннеля, м3/кг
u2средний удельный объем сушильного агента во второй зоне туннеля, м3/кг
I0, I1, I2, I3, I4 – энтильпии сушильного агента соответственно при температуре и влагосодержании воздуха окружающей среды, в конце второй зоны туннеля, в начале второй зоны туннеля, в конце первой зоны туннеля, в начале первой зоны туннеля, кДж/кг
d0, d1, d2, d3, d4 – влагосодержания сушильного агента соответственно при температуре и влагосодержании воздуха окружающей среды, в конце второй зоны туннеля, в начале второй зоны туннеля, в конце первой зоны туннеля, в начале первой зоны туннеля, г/кг
l1, l2 расход сушильного агента на испарение 1 кг влаги соответственно в первой и второй зоне туннеля, кг/кг
L1, L2 массовый расход сушильного агента соответственно в первой и второй зоне туннеля, кг/с
V1, V2 объемный расход сушильного агента соответственно в первой и второй зоне туннеля, м3 

 

ТЕПЛОВОЙ  РАСЧЕТ 

    Продолжительность сушки в периоде усадки материала:
    

    
    Продолжительность сушки после усадки материала до заданной конечной влажности:

    Суммарная продолжительность сушки:
    В первом периоде сушки благодаря  рециркуляции скорость воздуха в  туннеле составляет . По Id – диаграмме процесса сушки принимаем значение температуры мокрого термометра, используя значение влагосодержания откладываем перпендикуляр относительно оси X до температуры , после от полученной точки по , до . В итоге получаем, что температура мокрого термометра t=40°C. Принимаем среднюю температуру воздуха , 1.

    В этой формуле за линейный размер взята  длина кирпича, для этих условий определяем коэффициент тепло- и массообмена по формуле А.В.Нестеренко2:
    
    где
     3
    
    Значение  и взяты при , температура материала принята на больше температуры мокрого термометра1
    Количество  испаренной влаги 
при скрытая теплота испарения 4
    Если  принять, что a изменяется незначительно, то в начальный момент:
    
а в конце  периода усадки:
    
Среднее значение интенсивности испарения влаги  близко к расчетному:
    
    Во  втором периоде сушки поверхность испарения углубляется внутрь материала.
В этом случае лучшие результаты может дать нахождение коэффициента теплоотдачи по формуле для плоской  пластины:
    
    Во  второй части туннеля скорость воздуха  принимаем  , так как при меньшей скорости происходит расслоение температуры по высоте камеры, среднюю температуру сушильного агента полагаем равной:
     
а среднюю температуру  поверхности материала принимаем  согласно заданию на меньше, т.е. . Физические константы и взяты при .
    В этом случае:
    Коэффициент теплоотдачи:
    Количество  влаги, испаряемой при  .
    
    Определим конструктивные размеры туннелей. Емкость  всех штабелей:
    
где - суточная производительность, ; - продолжительность сушки, .
    Число вагонеток 
    где - емкость одной вагонетки, ;
    размеры вагонетки:
    длина  ;
    ширина  ;
    высота  .
    Принимаем количество вагонеток в туннеле, как и для типовых камер, ., в этом случае емкость одного туннеля:
    
    Длина туннеля 
    Количество  туннелей
    Часовая производительность туннелей
    Весовая производительность
    Количество  влаги, испаряемой в туннеле в  течении часа:
    в первом периоде:
    во  втором периоде:
    Всего испаряется влаги 
    Определим длину первой зоны туннеля, где подается рециркулируемый воздух. Длина всего  туннеля  . Количество испаряемой влаги в каждой зоне принимаем пропорциональным длине туннеля.
    Длину туннеля в первой зоне находим из соотношения:
    
    Вес высушенных изделий:
    Сечение туннеля для прохода воздуха:
    где а - ширина туннеля, м; b - высота туннеля, м.
    Площадь торца кирпича  . Площадь занимаемая кирпичами, . Площадь сечения, занимаемая вагонеткой,  . Площадь сечения для прохода воздуха:
       

 

Рис. 1. Принципиальная схема противоточной туннельной сушилки с рециркуляцией
    1 – туннель; 2 – вагонетка; 3 и 4 – вход и выход сушильного агента; 5 - подача рециркулирующих газов; 6 – вентилятор вытяжной; 7 – вентилятор для рециркуляции газов; 8 – вытяжная труба. 

    Внутренний  тепловой баланс сушильной установки. Расход тепла на нагрев высушенных изделий (расчет ведем на среднюю длительность сушки ).
 испаренной влаги
где - теплоемкость материала после сушки, кДж/кгК; - вес высушенного материала кг/ч; - количество испаренной влаги кг/ч;
    Расход  тепла на нагрев транспортных устройств  – вагонеток и рамок - находим  по формуле
 
    Здесь вес металлических частей вагонеток  принят ; вес деревянных рамок на вагонетках .
    На 1ч приходится:
    
    
    Средняя теплоемкость металлических частей ; средняя теплоемкость деревянных рамок ; температура вагонеток и ; температура рамок и .
Потери тепла  ограждениями одного туннеля в окружающую среду находятся по формуле:
    
    Расчет  ведем для крайнего туннеля, у которого потери тепла имеются только через одну боковую стенку. Потери тепла другой боковой стенкой, смежной с соседним туннелем, равны нулю. Толщина наружной стенки туннеля равна . Свод туннеля выполнен из бетонной плиты толщиной и засыпан шлаком толщиной . Двери сушилок из сосновых досок толщиной .
    Поверхность боковой стены:
    Поверхность потолка:
    Поверхность пола:
    Поверхность двери:
    Толщина двери:
    где 36,2 – длина туннеля; 1,7 – высота туннеля; 1,2 – ширина туннеля.
    Средняя температура по длине туннеля:
    температура снаружи сушилки , тогда , в начале туннеля: , в конце туннеля:
    Потери  тепла сводом и полом сушилки  являются основными, наружную температуру для них принимаем также .
 

Таблица №1

Наиме- нова-
ние
Поверх-ность,
Толщи-на,
   Коэффициент    теплопроводности,
   
Коэффициент теплопередачи,

Разность температур,

Потери тепла,

Наружная  стена (кирпич) 61 0,38 2,51 6,24 70 26645
Свод (бетон) 43 0,08 3,31 5,44 70 16374
Засыпка (шлак) - 0,12 0,84 5,44 - -
Дверь начальная (дерево) 2 0,05 0,59 10,48 25 524,3
 
Дверь конечная (дерево)
2 0,05 3,31 10,48 115 2410
Пол (бетон) 43 0,08 3,31 5,44 70 16374
                                                                                                                

 испаренной влаги.
Физическое тепло  влаги, вводимое в сушилку с материалом, при 
 испаренной влаги.
Внутренний баланс тепла на испаренной влаги выражается уравнением:
 испаренной влаги.
Принимаем неучтенные потери в  , тогда
 испаренной влаги.
Разобьем эти  потери пропорционально количеству испаренной влаги, тогда потери в  первой части туннеля:
 испаренной влаги.
Потери во второй части туннеля:
 испаренной влаги. 

Определение расхода тепла  и воздуха на процесс  сушки: 

Энтальпия воздуха в начале второй зоны определяется выражением5:

    где - конечная энтальпия водяного пара,
    r0 удельная теплота парообразования при 0°С,
    cп=1,97кДж/кгК – средняя удельная теплоемкость водяного пара,
    tк=t2=61°С – начальная температура процесса сушки во второй зоне,
    св=1,01кДж/кгК – средняя удельная теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении,
    D=D?=-350,4 кДж/кг, х0=d1/1000=0,0125 кг/кг,
    I0=I1=(1,01+1,97·х0)t1+249x0=(1,01+1,97·0,0125)135+2497·0,0125=170,8 кДж/кг – начальная энтальпия воздуха6.
    Влагосодержание воздуха в начале второй зоны:

    Влагосодержание воздуха в конце первого периода:

    Энтальпия воздуха в начале первого периода:

где tк=t4=45°С, D=D?=-231,8 кДж/кг, x0=d3=0,0405кг/кг, I0=I2=I3=161,8 кДж/кг.
    Влагосодержание в начале первого периода:

  1 2 3 4
  Конец 1 зоны Начало 1 зоны Конец 2 зоны Начало 2 зоны
Энтальпия воздуха, кДж/кг 170,8 161,8 161,8 160,8
Температура воздуха, °С 135,0 61,0 54 45
Влагосодержание воздуха, г/кг 12,5 38,3 40,5 44,6
Температура кирпича, °С 103,0 43,0 43,0 37,5
 
Расход  воздуха на испарение 1 кг влаги в  первой зоне:
Расход  воздуха в первой зоне туннеля:
Удельный  объем воздуха подаваемого в  первую зону , тогда объем воздуха подаваемого за 1 ч:
Скорость  воздуха в 1 зоне туннеля:
Количество  рециркулирующего воздуха:
Расход  воздуха на испарение 1 кг влаги во второй зоне:

Расход  воздуха в первой зоне туннеля:


Скорость  воздуха в 2 зоне туннеля:

Расход  тепла на 1 кг испаренной влаги:

Расход  тепла на сушильную установку из десяти туннелей:

Расход  воздуха на сушильную установку: 4340 10 = 43405кг/ч. 
 


 

ПОДБОР  ЦИКЛОНОВ 

    Задаемся  типом циклона, определяем оптимальную  скорость воздуха в аппарате и  другие показатели его эффективности [табл 2.8 Справочник по пыле- золоулавливанию, Бигер М.И., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И. и др. М.: Энергоатомиздат, 1983]
    Выбираем  циклон ЦН-117.
    Определяем необходимую площадь сечения циклона, м2

    Определяем  диаметр циклона (число циклонов N принимаем равным 2), м

    Округляем диаметр до величины рекомендуемой [табл 2.2 Там же] D=0,8 м
    Вычисляем действительную скорость в циклоне

    Скорость  воздуха в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15%.

    Принимаем по [табл. 2.10 Там же] коэффициент гидравлического  сопротивления, соответствующий данному  типу циклона, вводим уточняющие поправки по формуле:

    Определяем  потери давления в циклоне, Па

    Определяем  значение параметра d50, мкм


    Определяем  параметр х по формуле

    Определяем  по [табл.11 Там же] значение полного коэффициента очистки воздуха, выраженного в долях:
Ф(х)=0,90
 

ПОДБОР  ВЕНТИЛЯТОРОВ 

    Подбор  вентиляторов производится по необходимому давлению и объемному расходу воздуха.
    Расход  воздуха подаваемого в туннель: Q=4340кг/с=5018м3/ч,
    Расход  воздуха подаваемого в туннель: Q=17962кг/с=18142м3/ч.
    Потери  давления складываются из потерь на трение о стенки, потерь на местные сопротивления в туннеле и потерь в циклоне (как видно из расчета последняя составляющая является определяющей):
 
где
r=1,04 (0,92) м3/кг – плотность воздуха (здесь и далее – первое число – значение в первой зоне, второе (в скобках) – во второй),
v=3 (1,5) м/сскорость воздуха,
l=0,04 (0,04) – коэффициент трения8,
l=14,4 (21,8) м – длинна туннеля,
d=1,3 (1,3) м – условный диаметр канала для прохода воздуха,
Sz=1,57 (2,38) – сумма коэффициентов местных сопротивлений9

    По  полученным значениям расхода и  потерь давления подбираем теплостойкие коррозинностойкие радиальные вентиляторы ВР-86-77-4К1Ж, 1 на входе в туннель, 2 на выходе (установлены параллельно). 

    Характеристики  вентилятора: 

Типоразмер вентилятора Двигатель
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.