Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Октября 2014 в 15:24, курсовая работа
Рассчитать шахтную прямоточную зерносушилку с исходными данными:
1) производительность –
2) вид продукта – просо семенное.
3) способ подготовки агента сушки- смесь воздуха с топочными газами.
4) Исходные данные продукта (зерна).
.
5.2 Производительность сушилки на выходе из сушильной камеры G2, кг/ч:
,
кг/ч.
5.3 Удельные потери теплоты на нагрев материала qм, кДж/кгисп.вл.:
,
где см2 – удельная теплоемкость материала на выходе из сушильной камеры, кДж/(кг*К);
Θ1 и Θ2 – температуры зерна соответственно на входе и на выходе из сушильной камеры, 0С.
,
где свл – удельная теплоемкость влаги (свл=4,19кДж/(кг∙К);
сс.в-ва – удельная теплоемкость сухого вещества (сс.в-ва=1,34кДж/(кг∙К)).
кДж/(кг∙К) ;
кДж/кгисп.вл..
5.4 Удельная разность между добавлениями и потерями теплоты в сушильной камере Δ, кДж/кгисп.вл.:
,
кДж/кгисп.вл..
5.5 Влагосодержание агента сушки на выходе из сушильной камеры d2, г/кгс.в. :
,
где t2– определяется по i-d диаграмме влажного воздуха (принимается t2=350C);
cп – удельная теплоемкость пара (cп=1,88кДж/(кг∙К));
сс.в. – удельная теплоемкость сухого воздуха (сс.в=1,01кДж/(кг∙К)).
г/кгс.в..
5.6 Удельный расход сухого агента сушки l, кгс.в./кгисп.вл.:
,
кгс.в./кгисп.вл..
5.7 Массовый расход сухого агента сушки L, кгс.в./ч:
,
кгс.в./ч.
5.8 Объемный расход влажного воздуха на входе в сушильную камеру Vвх, м3/ч:
,
где v0вх – удельный объем влажного воздуха на каждый килограмм сухого.
v0вх=(t1, φ1)=1,324% ;
м3/ч.
5.9 Объемный расход агента сушки на выходе из сушильной камеры Vвых, м3/ч:
,
где v0вых – объемный расход влажного воздуха на каждый килограмм сухого.
v0вых=(t2, φ2)=0,9327% ;
м3/ч.
5.10 Удельный расход теплоты q, кДж/кгисп.вл.:
,
кДж/кгисп.вл..
5.11 Общий расход теплоты Q, кДж/ч:
,
;
.
6 Тепловой расчет процесса охлаждения
6.1 Количество испаренной влаги Wх
,
где ω2 и ω3 – относительная влажность зерна соответственно на входе в охладительную камеру и на выходе из неё, %;
G2 – производительность сушилки на входе в охладительную камеру, кг/ч.
кг/ч.
6.2 Производительность сушилки на выходе из охладительной камеры G3, кг/ч:
,
кг/ч.
6.3 Удельный расход теплоты, отданной зерном qмх, кДж/кгисп.вл.:
,
где см3 – удельная теплоемкость материала на выходе из охладительной камеры, кДж/(кг∙К);
Θ2 и Θ3 – температуры зерна на входе и на выходе из охладительной камеры, 0С.
,
где свл – удельная теплоемкость влаги (свл=4,19кДж/(кг∙К);
сс.в-ва – удельная теплоемкость сухого вещества (сс.в-ва=1,34кДж/(кг∙К)).
кДж/(кг∙К);
кДж/кгисп.вл..
6.4 Удельная разность между добавлениями и потерями теплоты Δх, кДж/кгисп.вл.:
,
кДж/кгисп.вл ;
кДж/кгисп.вл..
6.5 Влагосодержание агента сушки на выходе из охладительной камеры d3, г/кгс.в.:
,
г/кгс.в..
6.6 Удельный расход воздуха lх, кгс.в./кгисп.вл.:
,
кгс.в./кгисп.вл..
6.7 Массовый расход сухого воздуха , кгс.в./ч
,
кгс.в./ч.
6.8 Объемный расход влажного воздуха на входе в охладительную камеру Vвхх, м3/ч
,
где v0вх – объемный расход влажного воздуха на каждый килограмм сухого.
v0вх=(t0, φ0)= 0.8253%;
м3/ч.
6.9 Объемный расход влажного воздуха на выходе из охладительной камеры Vвыхх, м3/ч
,
где v0вых – объемный расход влажного воздуха на каждый килограмм сухого.
v0вых= (t3, φ3)= 0.8835%;
м3/ч.
7 Конструктивный расчет шахтной зерносушилки
Цель этого расчета определение размеров сушильной и охладительной камер. В качестве прототипа принимаем зерносушилку типа ДСП-24.
Рисунок 5-Размеры сушилки в плане
.
Рисунок 6- Расположение коробов
7.1 Определение общего числа рядов подводящих и отводящих коробов:
- сушильная камера:
,
где Vвых – объемный расход влажного воздуха на выходе из сушильной камеры, м3/ч;
v – скорость воздуха на выходе из отводящего короба, рекомендуется в пределах 6 м/с (принимается v=5,5м/с);
n – число коробов в одном ряду (n=16 штук);
f – площадь поперечного сечения одного короба, f=0,00925м2.
.
- охладительная камера:
,
где Vхвых – объемный расход влажного воздуха на выходе из охладительной камеры, м3/ч.
7.2 Высота сушильной камеры ,м:
,
где – вертикальный шаг коробов ( =0,2м).
.
7.3 Высота охладительной камеры ,м:
,
м.
7.4 Общая высота сушилки H, м:
,
7,2+3,6=10,8 м.
8 Подбор и расчет тепловентиляционного оборудования
Цель: определить сопротивление слоя зерна и вентиляционной части сети. Подбор вентилятора. Расчет топки и КПД сушилки.
8.1 Определение площади, по которой воздух проходит в зерновом слое.
Примечание: в
качестве прототипа
При рядном расположении коробов путь прохождения агента сушки (атмосферного воздуха) в зерновом слое из одного подводящего короба в 4 отводящих показан на рисунке, представленном ниже.
Рисунок 7-Путь прохождения агента сушки в зерновом слое
S=2 1 3,25=6,5 S=0,2
8.2 Определяем объем агента сушки, проходящий через слой зерна Vср, м3/ч:
-сушильная камера:
,
где - объемный расход агента сушки сушильной камеры;
n- число коробов в одном ряду, n=16;
p- число рядов.
м3/ч.
м3/ч.
- охладительная камера:
,
где - объемный расход агента сушки охладительной камеры.
м3/ч.
8.3 Средняя скорость агента сушки в зерновом слое vсл, м/c:
-сушильная камера:
,
.
- охладительная камера:
,
м/c.
8.4 Сопротивление зернового (гидравлического) слоя Hсл, Па:
-сушильная камера:
,
где А и k – эмпирические коэффициенты, зависящие от культуры (определяются по таблице ), для пшеницы А=1,41; k=1,43;
l – вертикальный шаг коробов, мм.
Па
- охладительная камера:
,
Па
8.5 Общее сопротивление сети.
Примечание: принимается общее сопротивление вентиляционной части сети из опыта работы зерносушилок для сушильной камеры 200 Па, для охладительной 120 Па.
-сушильная камера:
,
Па.
- охладительная камера:
,
.
8.6 Подбор вентилятора.
Рекомендуем установить в сушильной камере вентилятор ВРС №12 с частотой вращения рабочего колеса первой зоны 600об/мин, второй зоны 560 об/мин и коэффициентом полезного действия 0,8, в охладительной камере ВРС №10 с частотой вращения рабочего колеса 600об/мин и коэффициентом полезного действия 0,7.
8.7 Мощность на валу вентилятора.
-сушильная камера:
, кВт
где - общее сопротивление сети с учетом температуры агента сушки;
- коэффициент полезного действия вентилятора.
,
;
.
-охладительная камера:
,
.
8.8 Расход топлива.
- физическое топливо:
,
где Q- общий расход теплоты в сушильной камере;
- теплотворная способность топлива.
кг/ч.
- условное топливо:
,
где кДж/кг,
кг/ч.
8.9 Объем топочного пространства Vтопки, м3:
,
где qдоп – предельная тепловая нагрузка на стены (qдоп=500кВт/м3);
.
8.10 Тепловой коэффициент полезного действия сушилки , %
%,
где Qпол – полезное количество теплоты, кДж/ч.
,
где Wоб – количество испаренной влаги в сушильной и охладительной камерах, кг/ч;
;
r – теплота парообразования, кДж/кг, зависит от температуры испарения:
,
.
9 Расчет основных технико-
экономических показателей
Таблица № 3- Техническая характеристика сушки
Наименование показателей |
Ед. измерения. |
проект |
прототип |
Производительность |
т/ч |
20000 |
20000 |
Число шахт |
шт |
1 |
2 |
Размеры шахты в плане -ширина -длина |
м |
3000 3250 |
3000 3250 |
Высота зон -сушильная зона -охладительная зона |
м |
7,2 3,6 |
7,644 2,556 |
Расход условного топлива на тонну зерна |
кгусл. т./т |
10,1 |
12,2 |
Подача вентилятора -сушильная зона -охладительная зона |
м3 |
75376,6 24441,3 |
73700 49300 |