Основные расчеты при проектировании сушильных цехов

Исходные данные для расчетов — заданная производительность сушильного цеха, определяемая при расчете технологической схемы обогатительной фабрики, и характеристика сушимых продуктов (физико-химический состав, исходная и конечная влажность).

Расчетами определяют материальный и тепловой балансы сушильной установки. На основе этих балансов рассчитывают и выбирают оборудование сушильного цеха.

Необходимый напор вентилятора-дымососа определяют в зависимости от сопротивления сушильной установки с учетом необходимости создания динамического напора при выходе газа в атмосферу. Производительность вентилятора-дымососа устанавливают по тепловому балансу сушильной установки.

Гидравлическое сопротивление сушильной установки

где Еhтр — сопротивление трения газопроводов;

Еhм — местные сопротивления газопроводов;

hс — сопротивление сушилки;

hт — сопротивление топочных устройств;

hп — сопротивление пылеулавливающих устройств.

Сопротивление трения

а) для незапыленного газового потока

б) для запыленного газового потока

где λ — коэффициент сопротивления трения для газопроводов: из листовой стали при d > 400 мм λ = 0,02;

для цельнотянутых газопроводов при d > 200 мм λ = 0,03;

для сварных газопроводов при d > 400 мм λ = 0,045;

для кирпичного или футерованного газопроводов при d > 400 мм λ = 0,04:

l — длина газопровода, м;

а — скорость движения газового потока в газопроводе, м/сек;

dэ — эквивалентный (гидравлический) диаметр газопровода — для круглого сечения газопровода равен внутреннему диаметру. Для некруглого сечения

F — живое сечение газопровода, м2;

V — периметр газопровода, м;

g — ускорение силы тяжести, м/сек2;

уг — удельный вес газа, кГ/м3;

u — концентрация пыли в газовом потоке, кГ/кГ. Местные сопротивления

а) для незапыленного газового потока

б) для запыленного газового потока

где e — коэффициент местного сопротивления (табл. 25)

Сопротивление сушилки зависит от ее конструкции- и режима сушки.

Для барабанных сушилок сопротивление принимают 20—35 мм вод. ст.

Для труб-сушилок общее сопротивление подсчитывают путем суммирования сопротивлений на отдельных участках сушилки и потерь энергии на подъем и разгон части cушимого материала с учетом также поправки на самотягу трубы.

а) Сопротивление при входе газа в трубу-сушилку подсчитывают по формуле (10)

e — выбирается в зависимости от отношения сечений F2/F1 (см. табл. 25).

б) Сопротивление трения прямого участка трубы-сушилки подсчитывают по формуле (9)

где ucp — средняя концентрация твердых частиц в газовом потоке

G — количество сырого продукта, поступающего в трубу-сушилку, кГ/час;

W — количество испаряемой влаги, кГ/час;

G1г — количество сушильного агента при входе в трубу-сушилку, кГ/час;

L0 — количество присосанного в систему воздуха, кГ/час;

l — длина трубы-сушилки, м;

wcр — средняя скорость движения газа в трубе-сушилке, м/сек;

d — диаметр трубы-сушилки, м;

уг.ср — средний удельный вес газов в трубе-сушилке, кГ/м33.

в) Потеря энергии на подъем частиц сушимого материала.

где L' — высота подъема частиц, м.

г) Потеря энергии на разгон частиц

д) Поправка на самотягу трубы-сушилки

где L — длина участков трубы-сушилки, м;

ув — удельный вес воздуха, кГ/м3.

Знак плюс соответствует восходящему, а минус — нисходящему потокам газов.

Сопротивление топочных устройств при работе с дутьем принимают 5—8 мм вод. ст.

Сопротивление пылеулавливающих устройств складывается из сопротивлений отдельных ступеней очистки дымовых газов.

Сопротивление циклонов принимают 40—80 мм вод. ст., батарейных циклонов — 40—60 мм вод. ст., жалюзийных пылеуловителей — 40—50 мм вод. ст., скрубберов 60—80 мм вод. ст.

Напор вентилятора-дымососа

где Hр — необходимый напор вентилятора по расчету;

h — гидравлическое сопротивление сушильной установки;

hд — динамический напор на выходе газа из установки

Полный напор вентилятора H принимают с запасом на 15—20% против расчетного напора.

Производительность вентилятора-дымососа

где Qр — необходимая производительность вентилятора по расчету, м3/час;

V — объем дымовых газов, полученный по тепловому балансу сушильной установки, м3/час;

hбар — барометрическое давление атмосферы, мм рт. ст.

Полную производительность вентилятора Q принимают с запасом на 10—15% против расчетной производительности.

Мощность электродвигателя вентилятора-дымососа

где n — к- п. д. вентилятора.