Расчет изоляции

Выбор изоляционного материала.

Применение внешней изоляции необходимо для снижения тепловых потерь при проектировании теплообменных аппаратов. Изоляция химико-технологических аппаратов позволяет обеспечить надежное проведение технологического процесса. Другая функция тепловой изоляции – создание безопасных условий труда для персонала. Согласно санитарным нормам температура наружной поверхности изоляции аппаратов не должна превышать 40 – 50^оС.

В качестве тепловой изоляции применяются самые разнообразные материалы с коэффициентом теплопровод­ности менее 0.125 Вт/мК при 25°С. Кроме невысокой тепло­проводности изоляционные материалы должны удовлетво­рять следующим требованиям:

• обладать малой кажущейся плотностью (менее 600 кг/м³) за счет высокой пористости. Пористость - по­ложительное свойство изоляции, т.к. находящийся в порах воздух имеет низкую теплопроводность (_возд= 0.026 Вт/мК);

• обладать низкой гигроскопичностью, т.к. при впитывании влаги увеличивается теплопроводность изоляции за счет высокой теплопроводности влаги;

• характеризоваться высокой теплоемкостью, чтобы иметь низкую температуропроводность;

• обладать термостойкостью, механической прочно­стью, достаточной пластичностью, чтобы при колебаниях температур и механических нагрузок не изменялась струк­тура изоляционного материала;

• должны быть невосприимчивы к посторонним запа­хам и практически не иметь собственного запаха;

• должны быть пожаробезопасными; не выделять при горении вредных и ядовитых веществ;

• должны быть долговечными и дешевыми. Продолжи­тельность эксплуатации мастичных изоляций составляет 5-10 лет, засыпных - до 4 лет, штучных (формованных) до 6-8 лет и оберточных - до 5-8 лет.

Согласно перечисленным требованиям к изоляционным материалам [⁹] при имеющейся максимальной температуре воздуха 140^оС можно использовать асбестовую ткань с хлопком (ГОСТ 6102-78). Характеристики материала:

 = 500 – 600 кг/м³;

 = 0.124 Вт/(м·К);

С_max= 0.83 кДж/(кг·К);

t_max= 200^oC.

Расчет толщины термоизоляции сушилки с псевдоожиженным слоем.

Основное уравнение для расчета толщины термоизоляции [Error: Reference source not found, стр. 177]:

где t_ст2– температура изоляции со стороны окружающей среды (воздуха); для аппаратов, работающих в закрытом помещении эта температура принимает значения в интервале 35 – 45^оС, поэтому принимаемt_ст2= 40^оС;

t_ст1– температура изоляции со стороны аппарата; ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции эту температуру принимают равной температуре греющего пара, т.е.t_ст1= 159^оС (при давлении греющего пара 0.6 МПа);

t_окр.ср. – температура окружающей среды,t_в= 20.3^оС;

_и –коэффициент теплопроводности изоляционного материала;_и= 0.124 Вт/(м·К);

_и – толщина термоизоляции;

_в – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду

Вт/(м²·К)

Тогда

м

Шнековый питатель

Шнековый питатель изображен на технологической схеме (рис. 1) позицией 2. Необходимо подобрать шнековый питатель по числу оборотов винта. Производительность определяется по формуле:

,

откуда число оборотов винта

,

где: G– производительность по влажному материалу;G= 8000 кг/час;

D– диаметр винта, м;

S– шаг винта, м;

– коэффициент поперечного сечения канала;= 0.25;

С_–коэффициент, учитывающий угол наклона винта к горизонту;С_= 1 при=1;

j_н– насыпной вес материала, рассчитываемый по формулеj_н=j· (1 –₀) при значенияхj= 3603 кг/м³ (плотность твердых частиц),₀= 0.4;j_н= 3603 · (1 – 0.4) = 2161.20 кг/м³.

Таким образом, подставив числовые значения известных величин, получим зависимость числа оборотов от квадрата диаметра винта и его шага:

По методическим данным [¹⁰] произведем подбор значений диаметра и шага винта по номинальному числу оборотов винта, составляющееn= 7.5 об/мин:

D, м	0.100	0.125	0.160	0.200	0.250	0.320	0.400	0.500
S, м	0.080	0.100	0.125	0.160	0.200	0.250	0.320	0.400
n,	387.5	198.4	96.88	48.43	24.80	12.11	6.05	3.1

Выбираем шнековый питатель в соответствии с ГОСТ 2037-65:

D= 400 мм,

S= 320 мм,

n_н= 7.5 об/мин.