Линейная скорость гранул продукта V (м/с) равна

(5.4.5)

где и - полярные координаты гранулы продукта; - угловая скорость, с^-1 .

Объем гранул продукта в движении на одном витке спирали Архимеда, ограниченный прямыми в плоскости падения гранул и кривыми полярного радиуса вида , где Н - длина перпендикуляра до полярного радиуса м; - угол между перпендикуляром Н и полярной осью, определяется выражением

. (5.4.6)

Рис.5.4.2 Схема перемещения гранул продукта во вращающемся спиралевидном роторе вакуумной сушилки.

Объем сыпучего материала, находящегося на одном витке спирали Архимеда,V(м³),

(5.4.7)

где m - ширина полосы спирали, м; к = ; и - полярные углы зоны расположения продукта на витке спирали.

Пропускная способность вакуумной сушильной установки П (кг/с)

, (5.4.8)

где –насыпная плотность продукта, кг/м³.

 

Графическая часть

 Постройте графики следующих зависимостей и – изменения времени сушки и расхода энергии от остаточного давления в камере сушильной установки. Проанализируйте их, учитывая количество испаренной влаги для каждого продукта, и сделайте вывод о влиянии оста­точного давления в сушильной камере на режим сушки.

Выполните рабочий чертеж одного из наиболее изнашиваемых узлов вакуумной роторной сушилки (вакуумный затвор, сетчатый барабан, ротор) и сделайте к нему спецификацию в соответствии с требованиями ЕСКД.

Проверь себя

[тесты]

 

Работа 5.5 электрический дистиллятор для простой перегонки

Технологическая задача: получение дистиллированной воды.

Цель работы: Оценить технический уровень (состояние) электрического дистиллятора и дать предложения по развитию его конструкции для повышения эффективности процесса дистилляции.

Задачи работы:

1. Изучить устройство и принцип работы электрического дистиллятора.

2. Рассмотреть особенности процесса дистилляции.

3. Определить теоретическую и экспериментальную производительности, а также мощности нагревателей электрического дистиллятора при различных режимах работы и обработать результаты испытаний.

4. Дать предложения по техническому обслуживанию электрического дистиллятора.

5. Усвоить правила безопасной эксплуатации и наладки электрического дистиллятора.

Оборудование инструменты и инвентарь: электрический дистиллятор DEM-20, мерные стаканы и емкости, шпатель стеклянный, резиновые шланги диаметром 25 и 12 мм, приемный резервуар, волосяная щетка, тряпка.

Продукты: этиловый спирт - 10 дм3, дистиллированная вода - 15 дм; вода водопроводная; раствор с массовой долей NaOH 5%- 5 дм³.

 

Изучение устройства и принципа работы

Дистиллятор типа DEM-20 представляет собой аппарат непрерывного действия, (рис.5.5.1), оборудованный регулятором потока жидкости, а также датчиками, защищающими аппарат от повреждений в случае помех при подаче жидкости. Он состоит из следующих основных узлов: парового котла 1, охладителя 2, и блока питания электросистемы.

Паровой котел непосредственно сочленен с охладителем 2. В днище и верхней крышке парового котла вмонтировано девять погружаемых электронагревательных элементов 3 (ТЭНов). В верхней части парового котла установлено поплавковое реле уровня жидкости 4, выключающее нагревательные элементы 3 в случае понижения уровня жидкости в паровом котле.

Охладитель 2 дистиллятора состоит из змеевика 5, при крытого кожухом из латунного листа. В нижней части охладителя установлен дефлегматор 6. Змеевик 5 подключен к системе питания разделяемой жидкости, которая состоит из регулятора потока жидкости 9 и переливного устройства 11. Все детали и элементы аппарата, входящие в соприкосновение с горячей жидкостью или паром, изготовлены из меди или латуни и покрыты слоем чистого олова.

Жидкостно-паровая система дистиллятора работает следующим образом. Струя холодной жидкости с помощью шланга подается в патрубок ввода жидкости 8 и проходит через регулятор потока жидкости 9.

Регулятор потока 9 обеспечивает равномерную и экономную подачу жидкости, а встроенное манометрическое реле 10 автоматическое отключение нагревателей 3, в случае падения давления в системе подачи питающей жидкости ниже допус каемого для правильной работы установки, и автоматическое включение нагревателей 3 после увеличения давления в питающей сети. Жидкость после прохода через регулятор протекания поступает в змеевик 5 охладителя 2.

После приема теплоты из пара, конденсирующегося на поверхности охладителя 2, жидкость стекает в переливное устройство 11 и питает паровой котел 1 до определенного уровня, причем излишки жидкости отводятся наружу через отводящий патрубок 12.

 

Рис. 5.5.1. Схема жидкостно-паровой системы дистиллятора электрического:

1 - паровой котел; 2 - охладитель; 3 - электрические нагреватели; 4 - поплавковое реле уровня; 5 - змеевик; 6 -дефлегматор; 7 - наконечник; 8 - патрубок ввода жидкости; 9 - регулятор потока жидкости;10 - манометрическое реле; 11 - переливное устройство, 12 - отводящий патрубок; 13 - микропереключатель; 14 - поплавковое реле.

 

Пар, образовавшийся в паровом котле 1, после прохода через дефлегматор 6 теряет находящиеся в нем и еще несконденсированные частички жидкой фазы, подвергается конденсации в охладителе 2 и в форме дистиллята через наконечник 7 отводится в подставленный приемный резервуар.

Блок питания электросистемы дистиллятора, состоящий из трех цепей-контуров: нагревательной, управления, сигнализации (рис.5.5.2) работает следующим образом. После подвода напряжения к распределительному щиту от трехфазной электросети, аппарат включается посредством ручного выключателя 2, расположенного на пульте управления 3. При этом загорается сигнальная неоновая лампа 4.

При бесперебойной подаче жидкости, ее соответствующем давлении и после достижения требуемого уровня жидкости в паровом котле, срабатывает микропереключатель 6, встроенный в манометрическое реле, а затем микропереключатель 13.

С этого момента фактически начинается процесс перегонки, сигнализируемый свечением неоновой лампы 9.

Рис. 5.5.2. Электрическая схема блока питания дистиллятора: 1 - распределительный щит; 2, 5 -ручные выключатели; 3 - пульт управления; 4, 9 - сигнальные неоновые лампочки; 6 - микропереключатель; 7 - трехфазный контактор; 8 - нагревательная цепь

Техническая характеристика

Производительность дистиллятора 20,0 дм³/ч

Расход охлаждающей жидкости 280,0 дм³/ч

Потребляемая мощность 12,6 кВт

Питание (трехфазное) 3x380 В

Габаритные размеры 465x550 мм

Масса 25 кг