Объем усеченного конуса:

V_к=[π·H_к·(D²+d²+ D·d)]/12=[3,14∙2,8·(3,1²+1,7²+3,1∙1,7)/12=13,019 м³.

 

Общий объем аэрофонтанной сушилки при А=180 кг/(м³∙ч):

V_суш=W/A=2,008∙3600/180=40,160 м³. 

Количество  конусов (рюмок), последовательно  установленных в  аэрофонтанной сушилке:

n=V_суш/V_к=40,160/13,019=3,085. Принимаем n=3 шт. 

Общая высота сушилки:

Н=(2∙d)∙2+n∙Н_к+0,5∙(D+d)∙4+2∙d=2∙1,7∙2+3∙2,8+0,5∙(3,1+1,7)∙4+2∙1,7=28,2 м.

Гидравлическое  сопротивление сушилки

 

Гидравлическое  сопротивление одного корпуса:

ΔР=0,062∙ρ_{м ср}∙(D/d)^2,54∙(tg(α/2))^0,18∙(D/d-1)=0,062∙630∙(3,1/1,7)^2,54∙(0,25)^0,18×

×(3,1/1,7-1)=115,281 Па. 

Гидравлическое  сопротивление сушилки:

ΔР_c=n∙ΔР=3∙115,281=345,843 Па. 

    Принимаем аэрофонтанную сушилку, состоящую из трех конусов (рюмок): D=3,1 м; d=1,7 м; Н_к=2,8 м; Н=28,2 м; ΔР_c=345,843 Па. 
 
 
 
 
 
 
 

3 Расчет и выбор  вспомогательного  оборудования и коммуникации

3.1 Бункер-питатель

 

    Бункер-питатель используется для дозирования влажного опила в сушилку. 

Производительность  по влажному опилу, , кг/с 3,611

Относительная влажность опила, ω_о1, % 66,7

Абсолютная  влажность опила, ω_а1, % 40

Насыпная  плотность влажного опила [см.1, таблица 90] при ω_а1=40 %

r_м1=570 кг/м³. 

Объем бункера-питателя:

V=t∙ /r_н=300×3,611/570=1,901 м³,

где t – продолжительность, необходимая для аварийного отключения ленточного транспортера, подающего опил в бункер, t=5 мин=300 с.

    По  ГОСТ 9931-61 выбираем бункер [1, таблица 79]:

ёмкость 2,0 м³

диаметр 700 мм

высота 1300 мм

сварной вертикальный цилиндрический аппарат  с конически отбортованным днищем, углом конуса 90, с крышками и без них.

 
 
 

3.2 Ленточный транспортер

 

    Ленточный транспортер перемещает влажный  материал от бункера-хранилища в  бункер-питатель. 

Производительность  транспортера, , кг/с 3,611

Насыпная  плотность опила при ω_а1=40 %, r_м1, кг/м³  570 

Характеристика  ленточного транспортера

Транспортер на трех роликовых опорах и на подшипниках  скольжения.

Длина, L, м 30

Угол  наклона к горизонту, a, град 10

    Выбираем плоскую ленту шириной В=0,5 м, которая принимает форму желоба благодаря трем роликовым опорам. 

Объемная  производительность транспортера:

V= /r_м1=3,611/570=0,006 м³/с. 

Скорость  движения ленты:

w=V/0,16∙B²∙c∙tg(0,35∙j)=0,006/0,16×0,5²×1×tg(0,35×40)=0,602 м/с,

где с=1 при a=10°, j=40°. 

Мощность  на приводном валу транспортера:

N₀=(K∙L∙w+0,54×10^-3∙ ∙L+10,1×10^-3∙ ∙Н)∙К₁∙К₂=(0,018×30×0,602+0,54×10^-3×

×3,611×30+10,1×10^-3×3,611×5,209)×1,12×1,07=0,687 кВт,

где H=L∙sina=30·sin10=5,209 м; K=0,018 при В=0,5 м; К₁=1,12 при L=30 м; К₂=1,07. 
 
 

Установочная  мощность электродвигателя:

N=K₀∙N₀/h=1,2×0,687/0,85=0,97 кВт.

    Принимаем электродвигатель по N=0,97 кВт [см.5, таблица 17] типа АОЛ-12-2  N=1,1 кВт. 

    Принимаем ленточный транспортер типа Т1-К42Т

L=30 м, a=10°, В=500 мм, w=0,702 м/с, N=1,1 кВт.

3.3 Винтовой транспортер

 

    Винтовой  транспортер перемещает высушенный опил на следующую стадию производства. 

Производительность, , кг/с 1,603

Относительная влажность, ω_o2, % 25

Абсолютная  влажность, w_а2, % 20

Насыпная  плотность материала  [см.1, таблица 90] r_м2=558 кг/м³. 

Характеристика  винтового транспортера горизонтального

Длина, L, м 30

Шаг винта, м t=D_в

Угол  наклона к горизонту, a, град 0 

Объемная  производительность винтового транспортера:

V= /r _м2=1,603/558=0,003 м³/с. 
 
 

 

Частота вращения винта:

n=V/0,785∙ ∙t∙K₁∙K₂=0,003/0,785×0,5²×0,5×0,25∙1=0,122 с^-1.

Принимаем D_в=t=0,5 м; K₁=0,25; К₂=1, т.к. a=0°. 

    Выбираем  винтовой горизонтальный транспортер:

D_в=0,5 м; L=30 м; t=0,5 м. 

Установочная  мощность электродвигателя:

N= ∙(L∙φ+H)∙g/1000∙h =1,603∙(30×2+0)∙9,81/1000×0,8=1,179 кВт.

    Принимаем электродвигатель по N=1,179 кВт [см.5, таблица 17] типа А02-31-2 N=3,0 кВт.

3.4 Шлюзовой дозатор

 

    Шлюзовой  дозатор установлен под бункером-питателем. Назначение – равномерная, регулируемая подача влажного материала в сушилку. Дозатор одновременно выполняет  и роль питателя. 

Производительность  , кг/с 3,611

Температура материала, q₁, °С 5

Насыпная  плотность при ω_а1=40 %, r_м1, кг/м³ 570 

Объемная  производительность шлюзового дозатора:

V= /r_м1=3,611/570=0,006 м³/с. 

    Выбираем  стандартный шлюзовой дозатор по V=0,006 м³/с [см.3, таблица 2]  типа Ш1-45, диаметр ротора D=450 мм, длина ротора L=400 мм (равна диаметру загрузочного штуцера), частота вращения ротора n=0,035-0,33 с^-1.

    

      

Частота вращения ротора для  обеспечения производительности V=0,006 м³/с:

n=V/0,785∙К₁∙К₂∙D²∙L=0,006/0,785×0,8×0,8×0,45²×0,4=0,147 с^-1,

где К₁=0,8; К₂=0,8. 

Установочная  мощность электродвигателя:

N= ∙L∙g∙b∙j/1000∙h=3,611×0,4×9,81×3×2,5/1000×0,6=0,079 кВт,

где b=3; j=2,5. 

    Выбираем  взрывозащищенный электродвигатель по N=0,049 кВт по [см.3, таблица 2], типа В80В6 N=1,1 кВт, n=24,3 с^-1.

3.5 Шлюзовой затвор

 

    Шлюзовые  затворы установлены под циклонами  и под винтовым транспортером. 

Производительность  , кг/с 1,603

Насыпная  плотность при ω_а2=20 %, r_м2, кг/м³ 558 

Объемная  производительность шлюзового затвора:

V= /r _м2=1,603/558=0,003 м³/с. 

    Выбираем  стандартный шлюзовой затвор по V=0,003 м³/с по [см.3, таблица 2] типа Ш1-30, диаметр ротора D=300 мм, длина ротора L=250 мм (равна диаметру загрузочного штуцера), частота вращения ротора n=0,035-0,33 с^-1. 

 

Частота вращения ротора для  обеспечения производительности V=0,003 м³/с:

n=V/0,785∙К₁∙К₂∙D²∙L=0,003/0,785×0,8×0,8×0,3²×0,25=0,265 с^-1,

где К₁=0,8, К₂=0,8. 

Установочная  мощность электродвигателя:

N= ∙L∙g∙b∙j/1000∙h=1,603×0,25×9,81×3×2,5/1000×0,6=0,049 кВт,

где b=3; j=2,5. 

    Выбираем  взрывозащищенный электродвигатель по N=0,049 кВт по [см.3, таблица 2], типа В80В6 N=1,1 кВт, n=24,3 с^-1.

    Принимаем к установке три шлюзовых затвора.

3.6 Газовая горелка