Контрольная работа по "Химической технологии"

Химический  факультет

Кафедра химической технологии

 

Контрольная работа №3

Вариант 6

 

 

Выполнила:

___________________________

 

Проверила:

ст. преподаватель  кафедры ХТ

___________________________

 

 

 

 

 

 

Рассчитать сушильную  установку непрерывного действия производительностью по влажному материалу Gн=1500 кг/ч для высушивания влажного материала от начальной влажности Сн=7%масс. до конечной Ск=0,4%масс. Влажный материал поступает в сушилку с начальной температурой tн=20^оС и выходит с конечной tк=70^оС. Сушка осуществляется горячим воздухом с температурой 180 ^оС, отработанный воздух выходит с температурой 80 ^оС. Тип сушилки – барабанная. Объемное напряжение по влаге А_v=7,2 кг/(м³ч)

Дать технологическую  схему установки и схематично изобразить процесс сушки на I-Х диаграмме.

В результате расчета  сушильной установки  определить:

• Производительность сушилки по сухому материалу
• Часовой расход воздуха и тепла на сушку для летних и зимних условий
• Диаметр и длину сушилки
• Ориентировочную поверхность калорифера
• Производительность вентилятора

 

Начальные данные:

Gн=1500 кг/ч

Сн=7%масс

Ск=0,4%масс

Температура материала:

tн=20^оС

tк=70^оС

воздуха:

tн=180^оС

tк=80^оС

А_v=7,2 кг/(м³ч)

 

Решение

1. Расход воздуха

Определим количество удаляемой в процессе сушки влаги по формуле:

                                                   

где G₁ – расход поступающего на сушку материала;

ω₁, ω₂ – начальная и конечная влажности материала.

Найдём  количество высушенного за час материала:

   

               

2. Определение параметров влажного воздуха по I–x диаграмме

Средняя температура  и относительная влажность атмосферного воздуха (табл. XL [3]):

 

Тамбов	Январь		Июль
	-11,1	88	20,0	68

 

Определение влагосодержания  и энтальпии влажного воздуха  до калорифера и после сушилки проводится при помощи диаграммы Рамзина – I–x диаграммы (прил.).

Параметры влажного воздуха

 

Параметр
Январь	-11,1	88	1	0,0011
	80		185	0,0383
Июль	20,0	68	52	0,0344
	80		225	0,0544

 

3. Определение расхода воздуха и тепла на сушку для летних и зимних условий

Расход сухого воздуха  в сушилке:

где   – производительность сушилки по испаряемой влаге,

где   – удельный расход сухого воздуха,

 

где   и   – начальное и конечное влагосодержание воздуха.

Расход тепла (из уравнения  теплового баланса):

где   – энтальпия воздуха на входе в калорифер,

где   – энтальпия воздуха на выходе из сушилки,

где   – сумма расходов теплоты на нагрев материала, транспортных устройств, потери в окружающую среду.

Ввиду отсутствия данных о природе материала, наличии или отсутствии транспортных устройств пренебрегаем величиной по сравнению с – основным расходом теплоты на испарение влаги и нагрев воздуха и пара, – получаем уравнение для теоретической сушилки:

 

4.Определение  размеров сушильного барабана

Объем барабана

м³

Отношение длины барабана к диаметру должно быть 3,5-7; принимаем  .

Диаметр барабана находим из соотношения

м

Длина барабана

м

 

5.Определение производительности вытяжного вентилятора

Производительность вытяжного  вентилятора определяется выражением:

где   – расход воздуха,

где   – удельный объем влажного воздуха,

где   – общее давление влажного воздуха (атмосферное давление), мм рт. ст.;

где   – парциальное давление водяного пара, мм рт. ст.

Расчет производительности вентилятора проводится для условия  максимального расхода воздуха, что соответствует летнему периоду  работы (июль).

Парциальное давление водяного пара (по I–x диаграмме) –_{140 мм рт ст}

 

 

 

 

 

 

Приложение

I–x диаграмма влажного воздуха

 

 

Список литературы

1. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. Изд. 2-е. В 2-х кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995. – 368 с.
2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Изд. 8-е, пер. М.: Химия, 1971. – 784 с.
3. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф.Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. – Л.:Госхимиздат, 1959. – 576 с.