1.7. Расчет гидравлического сопротивления сушильной установки

Разобьем сушильную установку на участки. 1^й участок от вентилятора до калорифера.

Определим исходные данные.

Найдем плотность газа на участке:

ρ=1,293 кг/м³* 273/273-7,7=1,331 кг/м³

Коэффициенты местных сопротивлений на входе и выходе: ζ_вх.=0,5; ζ_вых.=1.

Найдем диаметр трубопровода на участке.

Потеря давления на трение Δр_ТР на участке определим по уравнению

где λ-коэффициент трения, λ=0,02;

d_э=диаметр расчетного участка тракта.

давления на преодоление местных сопротивлений Δр_м находим по уравнению:

Полная потеря давление на первом участке:

Δр₁= Δр_ТР+ Δр_м=2,77 Па+99,83=102,6 Па

Аналогично проведем расчет для всех других участков.

2^й участок от калорифера до сушильного барабана:

l=1,5 м; L=2,46 кг/с; v=10 м/с; ζ_вх.=0,5; ζ_вых.=1.

ρ=1,293кг/м³*273/(273+150)=0,834 кг/м³

Δр₂= Δр_ТР+ Δр_м=2,05 Па+62,55 Па=64,6 Па

3^й участок от сушильного барабана до циклона:

l=8м, v=10 м/с, L=2,46 кг/с, ζ_вх.=0,5; ζ_вых.=1; ζ₉₀=0,21; ρ=0,838 кг/м³

Δр₃=10,99 Па+80,45 Па=91,44 Па

4^й участок от циклона до рукавного фильтра.

l=20м, v=10 м/с, L=2,46 кг/с, ζ_вх.=0,5; ζ_вых.=1; ζ₉₀=0,21; ρ=0,838кг/м³

Δр₄=27,48 Па+89,25 Па=116,73 Па

5^й участок от рукавного фильтра до дымососа:

l=10м, v=10 м/с, L=2,46 кг/с, ζ_вх.=0,5; ζ_вых.=1; ζ₉₀=0,21; ρ=0,838 кг/м³

Δр₅=13,74Па+80,45Па=94,19Па

Общее сопротивление тракта, находящегося под давлением определяют, суммируя потери давления на всех его участках и в аппаратах:

Δр_дав.= Δр_Т+ Δр_в- Δр_общ,

где Δр_в- сопротивление воздушного тракта до топки или калорифера;

_. Δр_Т- сопротивление калорифера;

Δр_общ- минимальное раазряжение, которое обычно поддерживают в рабочем объеме сушилки (Δр_общ≈10 Па)

Δр_дав.=203,6Па+102,6Па+64,6Па-10Па=360,8Па;

Общее сопротивление тракта, находящегося под разряжением рассчитывают, суммируя потери давления в сушильном аппарате, в пылеуловители и в соединительных газовоздухопроводах.

Δр_раз.= Δр_с+ Δр_ц+Δр_общ+ Δр_пл+Δр_г,

где Δр_с -сопротивление сушильного аппарата;

Δр_ц - сопротивление циклонных аппаратов;

Δр_г - сопротивление соединительных газовоздухопроводов;

Δр_пл – сопротивление электрофильтра.

Δр_с=100÷200 Па, принимаем Δр_с=150 Па;

Δр_ц= Δр_ц*(1+0,1*2)=448,8*1,2=536,56 Па;

Δр_общ=10 Па;

Δр_пл=1000÷1500 Па, принимаем Δр_пл=1200 Па;

Δр_г=Δр₃+Δр₄+Δр₅=91,44+116,73+94,49=302,36 Па.

Δр_раз.=150Па+536,56Па+10Па+1200Па+302,36Па=2200,92Па

2. Вспомогательные и дополнительные расчеты

2.1. Расчет плотности влажного газа

Плотность влажного газа определяем по формуле:

ρ_вг.=ρ_сг.*(1+х₂),

где ρ_сг. – плотность абсолютного сухого газа, при давлении Р_сг. и температуре t, плотность абсолютного сухого газа равна:

ρ_сг.= ρ₀* Р_сг.*T₀/ Р₀*T,

ρ₀ – плотность газа при нормальных условиях, ρ₀=1,293 кг/м³,

Р₀ – давление, соответствующее нормальным условиям, Р₀=101,3 кПа,

T₀ – температура, соответствующая нормальным условиям, T₀=273 К,

Т – температура влажного газа, Т=273+t,

Р_сг. – парциальное давление абсолютного сухого газа.

Р_сг.=Р- Р_п.,

Р – общее давление Р=99,4 кПа,

Р_п. – парциальное давление пара, его можно найти на диаграмме I-x в зависимости от влагосодержания Р_п.=0,4 кПа,

Р_сг.=99,4 кПа-0,4 кПа=99 кПа,

ρ_сг.=1,293 кг/м³*99 кПа*273 К/101,3 кПа*(273+150⁰С)=0,816 кг/м³,

ρ_вг.= 0,816кг/м³*(1+0,0273 кг/кг сух в)=0,838 кг/ м³.