ОП.07 «Технологическое оборудование»

ОП.07 «Технологическое оборудование»

 

Ход практической работы:

1) Практическую работу № 10 выполняем, пользуясь примерами. На вопросы для самоконтроля ответить устно.

2) Практические работы выполнять на листах формата А4 по установленному образцу. В отчете записать название и цель работы.

3) Практические работы прислать на проверку 24.11.2020 г.

 

Практическая работа №1 Расчет производительности сушильного барабана

Практическая работа 10

Определение производительности сушильных барабанов

Цель:

Изучить методику расчета производительности оборудования для сушки сырьевых материалов

Задание

Определить производительность сушильного барабана и его объём, если известны объем известняка по высушенной массе (для примера V_м = 240 т/ч), а также начальная и конечная влажности (для примера 15% и 5% соответственно) приведены в таблице.

Таблица 1 – Варианты заданий

№ варианта
Vм, т/час
ωс,%
ωм,%

Методические указания

Сушка сырьевых материалов и добавок при сухом способе получения цемента является обязательной технологической операцией, способствующей эффективности их измельчения.

Сушка может осуществляться различными методами:

- испарением,

- механическим отделением воды,

- химическим связыванием и др.

Методы механического удаления воды, используемые для ча­стичного обезвоживания шлама при полусухом способе, подробно рассмотрены далее. Перед помолом сырьевой муки и добавок чаще всего применяют сушку испарением. Процессу сушки обычно пред­шествуют операции обезвоживания материалов.

Определяющими параметрами процесса сушки испарением явля­ются абсолютная и относительная влажность, а также температура теплоносителя.

В зависимости от принятой технологии сушку сырья производят: в помольно-сушильных установках; сушильных барабанах; вихре­вых сушилках; агрегатах, совмещающих сушку и вторичное дроб­ление; воздушных сепараторах и др.

Стремление повысить экономичность сушки, удельные показа­тели процесса, снизить расход теплоты привело к созданию вихре­вой сушилки и других высокоэффективных сушильных установок.

Сушильные барабаны могут работать по прямоточной и противоточной тепловым схемам. При прямоточной схеме направ­ление движения сырьевого материала и газового потока совпадают, при противоточной — они движутся навстречу один другому.

Сушильные барабаны, применяемые в стекольной промышлен­ности, в большинстве случаев работают по принципу прямотока, т. е. материалы и горячие газы внутри барабана движутся в одном направлении.

В це­ментной промышленности широко применяется прямоточная схема сушки.

Достоинствами сушильных барабанов являются высокий удель­ный съем продукции с 1 м² внутренней поверхности и влаги с 1 м³ объема барабана, равномерная сушка материала, небольшой удель­ный расход топлива; недостатком — унос мелких фракций мате­риала с отходящими газами, что вызывает необходимость установки пылеуловителей в вентиляционной системе.

Сушильный барабан (рисунок 1) имеет цилиндрический кожух 4, выполненный сварным или клёпаным из листовой стали толщиной 8—16 мм. К кожуху на чугунных башмаках прикреплены два бан­дажа 5, служащие опорой барабана и сообщающие ему вращение благодаря перекатыванию на двух парах опорных роликов и, установленных на стальных осях с подшипниками скольжения 10.

Барабан размещают таким образом, чтобы его ось была наклонена к горизонтальной плоскости на угол 3° в сторону выхода материала. Для предотвращения продольного перемещения барабана на одной из опор установлены два упорных ролика 8.

Барабан вращается от электродвигателя через редуктор 9 и венцовую шестерню 6, закрепленную на барабане при помощи пластинчатых пружин, которые воспринимают радиальные усилия при термическом расширении барабана.

Полость барабана разделена на четыре ячейки, к стенкам которых приварены лопасти 14 или радиальные перегородки. Для обеспечения равномерной сушки материала необходимо, чтобы периметры ячеек и степень их заполнения были одинаковыми. При вращении барабана материал в ячейках пересыпается с лопасти на лопасть. В местах примыкания барабана к топочной 13 и разгрузочной 7 камерам на кожухе укреплены уплотнительные кольца 3, которые входят в кольцевые пазы неподвижных колец 2, создавая лабиринт­ные уплотнения.

Сырой материал поступает в барабан по трубе 1. Чтобы материал не попадал в топочную, камеру, на входном конце барабана уста­навливают направляющий конус 12.

 

 

При работе горячие газы, имеющие температуру 1000—1100°С, поступают в смесительную камеру. Смешиваясь здесь с холодным воздухом, газы при температуре 800—900 °С направляются в бара­бан, прогревая сырой материал и удаляя из него влагу. На выходе из барабана газы остывают до температуры 100—150 °С и отсасы­ваются вентилятором, а высушенный материал поступает в раз­грузочную камеру.

Сушильные барабаны могут иметь топки, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе. При использовании природного газа установка значительно упрощается, становится компактнее.

 

Решение

Производительность сушильного барабана оценивается по выходу влаги Q_ω и по выходу высушенного материала Q.

где ω_с- влажность сырья,

ω_м - влажность высушенного материала.

Из формулы находим производительность по выходу влаги

Производительность сушильного барабана по выходу известняка с влажностью 5%

Объём барабана находится по формуле:

 

где А – паросъём, для известняка 45-65 кг/м³ч, принимаем А_изв = 50 кг/м³ч

 

По таблице 2 – Типоразмеры и частота вращения сушильных барабанов (по Д.Я. Мазурову) выбираем барабан рабочим объёмом 686 м³ с параметрами D = 5м, L = 35м

 

Таблица 2 – Типоразмеры и частота вращения сушильных барабанов (по Д.Я. Мазурову)

Рабочий объём барабана, м3	Размеры барабана, м	Частота вращения барабана, об/мин	Рабочий объём барабана, м3	Размеры барабана, м	Частота вращения барабана, об/мин
D, м	L, м	D, м	L, м
	1,6		3,2-6,4		3,2		2-6
			3,2-6,4		3,5		2-6
	2,2		3,2-6,4				2-6
	2,5		2-6		4,5		2-6
	2,8		2-6				2-6
			2-6

Порядок выполнения работы

На занятии студент должен:

1 Определить производительность сушильного барабана;

2 Составить отчет по проделанной работе.

Содержание отчета

Отчет выполняется на листах формата А4 по установленному образцу.

Отчет должен содержать следующие разделы:

1 Название и цель работы;

2 Расчет производительности сушильного барабана

Вопросы для самоконтроля

1 Для чего необходимо использовать сушку сырьевых материалов?

2 Перечислите оборудование, которое используется для сушки сырьевых материалов.

3 Перечислите методы, с помощью которых может осуществляться сушка.

4 Какой процесс предшествует процессу сушки?

5 По каким схемам могут работать сушильные барабаны? Что это за схемы?

6 Перечислите достоинства и недостатки сушильных барабанов?

7 Опишите устройство и принцип работы данного оборудования.

8 Какое топливо может быть использовано для топок сушильного барабана?