- •1 Теоретические основы процеса проектирования сушки
- •1.1 Влажное состояние материала в процессе сушки
- •1.2 Усадочные явления и деформации в процессе сушки
- •1.3 Тепло- и массообмен в процессе сушки
- •1.3.1 Внешний тепло- и массообмен при сушке
- •1.3.2 Внутренний тепло- и массообмен
- •2 Сушильные установки
- •2.1 Класификация сушильных установок
- •2.2 Сушильные установки для кусковых и сыпучих материалов
- •3 Описание принятой технологической схемы
- •3.1 Расчет барабанной сушилки на топочных газах
- •Список литературы
Министерство образования и науки Украины
Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры
Курсовой проект
По предмету:
«Процессы и аппараты в производстве строительных конструкций, изделий и материалов»
Вариант-10
Подготовил: ст.гр.Т-31
Мойсеева С.Д.
Проверил: Гринева И.Р.
Харьков 2010
Содержание
1 Теоретические основы процесса проектирования сушки……………..3
2 Сушильные установки…………………………………………………....7
3 Расчет барабанной сушилки на топочных газах……………………….10
Список литературы………………………………………………………...16
1 Теоретические основы процеса проектирования сушки
Сушкой называют термический процесс удаления влаги из твердых материалов путем ее испарения. Процесс сушки изделий и материалов сопровождается изменением объема, которое называют усадкой. За счет удаления влаги частицы материала сближаются, и размеры материала или изделия уменьшаются. При изменении объема (усадке) материал деформируется, возможны коробление и растрескивание изделий.
1.1 Влажное состояние материала в процессе сушки
Все материалы, подвергаемые тепловой обработке в производстве строительных изделий, представляют собой неоднородные (гетерогенные) системы, в которых совмещаются три фазы агрегатного состояния. Твердую фазу представляет скелет материала, жидкую - влага и газообразную - воздух, пары воды и газы. Последние являются продуктом химических реакций, проходящих в материале. Дисперсная твердая фаза материала за счет свободной поверхностной энергии обладает большой адсорбционной способностью поглощать влагу. Эта влага связывается материалом и может им удерживаться.
Физические свойства влажных материалов, подвергаемых тепловой обработке, изменяются за счет различного характера связывания влаги с материалом. Например, затворяя цемент или глину влагой, можно получить густое тесто, сохраняющее форму. Если увеличить количество влаги, то образуется шликер густоты сметаны. Дальнейшее увлажнение приведет к получению золя. Удаление влаги из материала приводит к обратным явлениям. Причем оно сопровождается нарушением связи влаги с твердой фазой материала и на это нарушение связей необходимо затрачивать определенную энергию.
В процессе сушки из материала или изделий удаляют влагу, физико-механическим и физико-химическим связанную с ним. Следовательно, при сушке нарушаются только связи смачивания, капиллярные, структурные, осмотические и адсорбционные.
Любой влажный материал в процессе сушки рассматривают как систему, состоящую из сухого материала и воды. Под сухим материалом (только для процессов сушки) понимают абсолютно сухой материал вместе с химически связанной влагой. Таким образом, массу влажного материала представляют в виде
GBM = GCM + W,
где GBM - масса влажного материала; GCM - масса сухого материала; W –
масса физика-химически и физико-механически связанной влаги.
Материал представляет собой многокомпонентную систему, состоящую из твердого скелета, влаги, воздуха и паров воды. Различают три состояния материала по отношению к окружающей среде: влажное, равновесное и гигроскопическое. Под влажным понимают такое, при котором парциальное давление водяных паров на поверхности материала выше, чем парциальное давление водяных паров в окружающей среде. При этих условиях материал отдает влагу. Воздух, окружающий материал, ассимилирует влагу материала и постепенно насыщается ею. Равновесное состояние наблюдается при равенстве парциальных давлений водяных паров на поверхности материала и в окружающей среде. В этом случае сушки материала не происходит.
Гигроскопическое состояние материала, при котором парциальное давление водяных паров на поверхности материала меньше, чем парциальное давление водяных паров в окружающей среде, нехарактерно и может быть получено только искусственно. В этом случаи материал начинает сорбировать влагу из окружающей среды, и он постепенно переходит в равновесное состояние. Поэтому, чтобы не расходовать зря топливо, необходимо знать время наступления равновесного состояния материала в конкретных случаях и уметь определять его.