реферат, рефераты скачать Информационно-образоательный портал
Рефераты, курсовые, дипломы, научные работы,
реферат, рефераты скачать
реферат, рефераты скачать
МЕНЮ|
реферат, рефераты скачать
поиск
Расчет барабанной сушильной установки

Расчет барабанной сушильной установки

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Институт транспортной техники и организации производства

Кафедра: "Теплоэнергетика железнодорожного транспорта"










Курсовая работа по дисциплине:

"Теплотехнические установки и нормирование технико-экономических ресурсов"

Расчет барабанной сушильной установки












Москва 2010 г

Энтальпия и влагосодержание продуктов сгорания топлива

Теоретическое количество абсолютно сухого воздуха необходимого для сжигания 1 кг газообразного топлива, кг воздуха/кг топлива:


L0 = 1.38*(0.0179СО+0.248Н2+0.44Н2S+Σ(m+n)/4(12m+n) CmHn – O2)

L0 = 9.249 кг в-ха/кг т-ва


Пересчет объемного состава на массовый производится по соотношению:


g1 = ri*(mi/m)

gco=0.0018*(36/25. 94) = 0.00249; gH2=0.5*(2/25.94)= 0.00003855;

gO2 =0.001*( 32/25.94) = 0.00123; gH2S = 0.0002*(34/25.94) = 0.0000262;

gCH4 = 0.63*(16/25.94)=0.3885; gC2H6 = 0.15*(30/25.94) =0.1734;

gC3H8 =0.086*( 44/25.94) =0.1458; gC4H10 =0.12*( 58/25.94) =0.2683;

gC5H12 =0.006*(72/25.94)= 0.0166;


Молярная масса топлива


m = Σ ri*mi

m = 0.0036+0.14+0.032+0.0068+10.08+4.50+3.78+6.96+0.432 = 25.94 грамм


Низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг. Сухого газа:


Qн=22.4*(22.33CH4+21.2C2H6+20.7C3H8+20.4C4H10+20.26C5H12+6.86H2S+53.55H2+4.51CO)

Qн = 47487 кДж/кг. Сухого газа

Высшая теплота сгорания сухого газообразного топлива, кДж/кг топлива:


Qв = Qн + 2512*Σ0/09*n*CmHn/12*m-n

Qв = 47487 + 4685 =52172 кДж/кг.топлива


КПД топочной камеры принимаем равным 0.9


ŋ = 0.9


Теплоемкость топлива


Cm = Σcigi

Cm = 0.002484*1.04+0.0000385*14.42+0.00123*0.92+0.0000262*1.55+

+0.3885*2.23+ 0.1734*1.25 + 0.1458*1.67+0.2683*1.7+0.0166*1.703=

=0.0025896+0.000555+ 0.00113 + 0.00004+0.866355+ 0.21675+0.243486+

+0.45611+0.282698 = 1.815 кДж/кгК


Температуру топлива tm принимаем равной 25 С

Количество сухих газов (кг/кг топлива) образовавшихся при сжигании 1 кг топлива:


Gсг = 1 + ά*L0 - Σ0/09*n*CmHn/12*m-n

Gсг = 42 кг/кг топлива


Количество водяного пара


Gп = Σ0/09*n*CmHn/12*m-n + ά* L0*d0/1000

Gп =2.087 кг/кг топлива

При помощи диаграммы определяем, что влагосодержание наружного воздуха


d0 = 6 г/кг в-ха


Энтальпия наружного воздуха


hс.в = 22 кДж/кг


Также знаем что энтальпия водяных паров при температуре 900 С


hп = 4398 кДж/кг (из программы)


ά получаем по соотношению:



ά = 4


Влагосодержание продуктов сгорания топлива ( г/кг сухого газа)


d = 1000*(Gп/Gсг)

d = 49.7 г/кг сухого газа


Энтальпия продуктов сгорания топлива, кДж/кг


h = (Qв* ŋ+cm*tm + ά* L0 *h0)/Gcг

h = 1338 кДж/кг

Тепловой расчет сушильной установки

Суммарный расход теплоты на 1 кг испаренной влаги кДж/кг


qc = Q*B*ŋ/W = q1 + q2 + q3 + q4

qc = 2560+287+572 +40 = 3459 кДж/кг


Полезный расход теплоты на испарение влаги


q1 = hn2 – c2*t2

q1 = 2631 – 71 = 2560 кДж/кг


Расход теплоты на нагрев песка в установке:


q3 = G2*cm*( t’’ – t’)/W

G2 = G1 – W = 0.4678 кг/c

W = G1(w1 – w2)/(100-w2) = 0.0622 кг/с

q3 = 287.15 кДж/кг


Потери теплоты с сушильным агентом


q2 = lcm*cвг*(t2 – t0) = 8.34*1.107 (70 – 8) = 572 кДж/кг

lcm =(q1 + q3 + q4)/(cсг*tсг – c2t2) = (2560+287.15+40)/346 =8.34 кг/кг влаги

cвг = с2 + 0.00197*d

cвг = 1.125 кг/кг влаги


Расход топлива, кг/с


B = qc*W/(Qв* ŋ)

B = 0.00458 кг/с

Удельный расход топлива, кг топлива/кг влаги


b = B/W

b = 0.073 кг топлива/кг влаги


Количество теплоты, переданной от газов высушиваемому песку. кВт


Q = W*(q1+q3+q4)

Q = 180 кВт


Определение размеров сушилки

Тип внутреннего устройства барабана сушилки принять в соответствии с рисунком N 1. Объемный коэффициент теплоотдачи


αυ = α’υ + α’’υ + α’’’υ

αυ = 402 + 11.5 + 111.5 = 525 Вт/(м куб.*К)


Для песка падающего с лопаток


α’υ = α*α’к* F’m + α’луч*Fo

α’υ = 402 Вт/(м куб.*К)


Где коэффициент учитывающий все особенности передачи теплоты при падении частиц песка с лопаток, определяется по диаграмме на рис N 2.

По графику определяем что коэффициент α = 0.19

Коэффициент теплоотдачи


α’к = 0.72*(λ/υ½)*( Ŵ² + 4.93*h)¼/( δср)½

α’к =311 Вт/(м кв.*К)

Средняя скорость сушильного агента м/с


Ŵ = Vcp/[(1-ξ)*0.785*Dб²]

Ŵ = 0.328 м/с


При степени заполнения песком барабана ξ = 0.018 (уточненное значение)

И числе оборотов n = 1

Средний объемный расход влажных газов в сушильной камере м куб./с


Vcp = B*υcp*Gсг

Vcp = 0.4289 м куб./с


Суммарная поверхность частиц, падающая с лопаток, отнесенная к 1м куб. барабана


F’m = 57.5*(1-m)*Dб*n*П/(2.45*δср*1000)

F’m =6.814 м кв./м куб.


Суммарная поверхность песка на завале и в лопатках м кв./м куб.


F’’m = 2.37/Dб

F’’m = 1.823 м кв./м куб.


Объемный коэффициент теплоотдачи через внешнюю поверхность слоя песка, находящегося на лопатках и в завале


α’’υ = α’’к* F’’m + α’’луч*F’’m

α’’υ =11.5 Вт/(м куб.*К)

где коэффициент теплоотдачи α’’к определяется по эмперической формуле


 где Nu = α’’к*l/ λ Re = ρ Ŵ l/μ = ρ Ŵ l/ρυ = Ŵ l/υ


За определенный размер в этой формуле принимается величина средней длины скатывания частиц l = 0.75 м. Физические константы принимаются по соответствующим параметрам воздуха при средней температуре tcpг = 0.5*(tcг +t2)


tcpг = 230С

Re =0.328*0.75*1000000/37.8 = 6508

 = 0.347*329 = 114.078

Nu = 114.078 = α’’к*l/ λ

α’’к = Nu* λ/l = 114.078 * 0.04134/0.75 = 6.288 Вт/(м кв.*К)


Третья составляющая объемного коэффициента теплоотдачи, учитывающая теплоту, получаемою песком от более нагретых деталей внутреннего устройства и обечайки барабана.


α’’’υ = α’’’к* Fгол *[tсг -0.5*(t’ + t’’)]/∆t

α’’’υ = 111 Вт/(м куб.*К)


По формуле Юргеса


α’’’к = 5.0 +3.0* (ρ Ŵ)

α’’’к = 5.688 Вт/(м кв.*К)


Для прямоточного движения в барабане сушилки песка и сушильного агента

∆t = (tсг - t’) - (t2 - t’’)/ln[(tсг - t’)/ (t2 - t’’)]

∆t = (383.5 – 22)/ln(383.5/22) = 126.5


Для принятой конструкции устройства барабана


Fгол = 8.9/ Dб

Fгол = 6.846 м кв./м куб


Объем барабана сушилки, м куб.


Vб =1.2*Q*1000/ (αυ *∆t)

Vб = 3.252 м куб.


Длина барабана сушилки, м


Lб = Vб/(0.785* Dб²)

Lб = 2.5 м


Количество влаги, испаряющейся в единицу объема сушилки, кг/(м куб./с)


Wv =W/ Vб

Wv = 0.0191 кг/(м куб./с)


Проверка:

Время прохождения песка через сушилку


τ = 12 Lб/(h/ Dб)* *[7tgω + (0.0514*(ρ Ŵ/ δср*1000)]

τ =148с

Уточненное значение степени заполнения объема барабана сушилки песком


ξ = τ*0.5*(2G1 – W)/(0.83* ρ cp* Vб)

ξ = 0.018


Степень заполнения барабана отличается менее чем на 5% следовательно параметры были выбраны верно.




© 2003-2013
Рефераты бесплатно, рефераты литература, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты медицина, рефераты на тему, сочинения, реферат бесплатно, рефераты авиация, курсовые, рефераты биология, большая бибилиотека рефератов, дипломы, научные работы, рефераты право, рефераты, рефераты скачать, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент.