Производство глинопорошка марки ПБМА

BAULUX GROUP включает в себя такие предприятия как:
ООО «Бентолюкс» (производство и сбыт бентонитов, утяжелителей, тампонажных материалов)
Производственный комплекс «Баулюкс» (2 завода по производству бентонита в г. Орск и г. Альметьевск, 1 завод по производству сухих строительных смесей и тампонажных материалов)
ООО «НПО БентоТехнологии (научно-технический центр, осуществляющий научные разработки и консультации Заказчиков по инжинирингу буровых растворов всех типов и креплению скважин)
BAULUX GROUP на данный момент является лидером продаж бентонитов на рынке материалов для строительства скважин. Линейка бентонитовых материалов под маркой Bentolux, соответствующих стандартам российских ТУ и мировым стандартам API, известна и востребована всеми крупными и средними российским нефтегазодобыва ...

Введение 4
1. Основные проектные решения 7
1.1 Выбор и обоснование места производства 7
1.2 Проектные предложения 9
2. Технологическая часть 10
2.1. Теоретические основы производства 10
2.2 Характеристика сырья и готовой продукции 11
2.3. Операционное описание технологического процесса 14
3. Расчетная часть 22
3.1 Выбор основного оборудования 22
3.2 Расчет основного аппарата 24
3.3 Подбор вспомогательного оборудования 35
4. Производственный контроль 39
5. Строительно-монтажная часть 41
5.1 Генеральный план 41
5.2 Объемно-планировочное решение 41
5.3 Конструктивное решение 42
5.4 Санитарно-техническое оборудование 42
6. Автоматизация 43
7. Охрана труда 44
8. Экономическое обоснование проекта 50
8.1 Выбор и обоснование режима работы 50
8.2 Расчет фонда времени работы оборудования в году 50
8.3Расчет капитальных затрат на здания и сооружения 51
8.4 Расчет капитальных затрат на оборудование 62
8.5 Составление баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего 64
8.6. Расчет численности основных и производственных рабочих 66
8.7 Расчет численности служащих 68
8.8 Расчет фонда заработной платы рабочих 70
Заключение 71
Список использованной литературы 72

Согласно представлением классической кристаллографии, мельчайшими единицами, из которых построен минеральный мир, является элементарная ячейка, которая обладает практически всеми свойствами макрокристаллов. Однако элементарная ячейка состоит из еще более мелких объемных единиц, не обладающих законченными свойствами кристаллов. Они получили название доменов, кластеров и т.д. Сочетание этих объемных единиц бесконечно, располагаясь определенным образом в пространстве, они могут создавать новое вещество со свойствами, резко отличающимися от стандартов. Манипулируя нанообъектами с помощью специальных технологий, можно создавать принципиально новые материалы и конструкции.
Наноразмерные вещества создаются в лабораториях, а затем на соответствующих предприятиях, однако многие исследователи считаю т, что подобные соединения могут возникать в природе.
Главным составляющим бентонитовых глин является монтмориллонит (Al2O3•4SiO2•H2O) и бейделлит (Al2O3•3SiO2•nH2O). Минерал монтмориллонит впервые обнаружен в 30-х годах во Франции, в белых и розовых бентонитах в окрестностях г. Монтмориллон, с которым и связано его название [1]. Минералы монтмориллонитовой группы (смектиты) обладают практически всеми свойствами природных наноразмерных частиц.
В конце XIX в. крупные залежи монтмориллонитовых глин, были выявлены в США в штатах Вайоминг в свите «форт Бентон» – в 1888 г., откуда и пошло наименование «бентониты», впервые примененное в 1898 г. В. К. Найтом [2].
Чтобы природные наночастицы по своим свойствам могли конкурировать с искусственными наноматериалами, необходимо использовать бентонит высокого качества с содержанием монтмориллонита 85 – 95%.
Глины с содержанием монтмориллонита менее 60 – 70% целесообразно называть бентонитоподобными. В качестве примесей в бентонитах и бентонитоподобных глинах встречаются смешаннослойные минералы, гидрослюда, каолинит, галлуазит, иногда палыгорскит, цеолиты и др.
По составу обменных катионов бентониты можно подразделять на щелочные, где основным компонентом являются катионы натрия; щелочноземельные (кальциевые, магниевые, кальциево-магниевые и магниево-кальциевые), где больше половины обменных катионов принадлежат кальцию и магнию, и смешанные, в которых содержание щелочных и щелочноземельных компонентов примерно равное.
Щелочные бентониты характеризуются высокой набухаемостью (до 8 – 19 раз), коллоидальностью, дисперсностью и принадлежат к дефицитным разновидностям. Щелочноземельные бентониты обладают малой гидрофильностью (то есть слабо или вовсе не набухают), меньшей дисперсностью и коллоидальностью. Бентониты смешанные характеризуются промежуточными свойствами.
Бентониты щелочноземельные и смешанные при обработке их натриевыми препаратами легко преобразуются в щелочные, со всеми присущими им свойствами – набухаемостью, дисперсностью, коллоидальностью. Бентониты, обработанные при установленных оптимальных режимах минеральными кислотами (серной или соляной), резко повышают свои адсорбционные и каталитические свойства. Нестойкие по отношению к кислоте бентониты американские исследователи предложили именовать суббентонитами. Такие бентониты под воздействием серной кислоты подвергаются значительным изменениям и после отмывания от кислоты и обработки натриевыми препаратами не восстанавливают первоначальные свойства [1].
Бентонитовые глины применяются в комовом виде, либо в виде глинопорошка. Бентонитовый порошок представляет собой продукт сушки и тонкого помола природного материала – бентонитовой глины, сохранившей все свои коллоидно-химические свойства.
Бентонитовая продукция используется в металлургической, нефтедобывающей, литейной, химической, резиновой, бумажной, фармацевтической отраслях промышленности, а также в строительстве, сельском хозяйстве и т. д.
Добыча бентонитовых глин и производство высококачественных глинопорошков в России в настоящее время отстают от потребностей в них народного хозяйства. Особенно не хватает высококачественных бентонитовых глин для черной металлургии, литейного производства, приготовления глинистых буровых растворов.
Целью настоящей работы является проект цеха по получению глинопорошка марки ПБМА. Для этого требуется составить и подробно описать технологическую схему производства; разработать узел синтеза целевого продукта; осуществить подбор аппаратов, необходимых для проведения процесса; разработать схему автоматизации, монтажную схему и плана предприятия. Выбранный способ производства необходимо обосновать с точки зрения безопасности труда и окружающей среды.
В качестве источников литературы использовался сайт Группы Компаний BAULUX GROUP для ознакомления с компанией. Также были изучены периодические издания, в которых описывается применение, технология получения глинопорошков. Для изучения и подбора оборудования к технологической схеме и методики расчета основного аппарата использовались учебники и каталоги.

Блок управления режимом сушки включает комплект датчиков, контроллер сбора информации, исполнительный механизм, при этом в качестве датчиков контроля режимом сушки использованы датчики контроля подачи газ/воздух в камеру сгорания, контроля температуры и разрежения в сушильном барабане на его входе и выходе, скорости вращения барабана, объема подаваемого сырья в сушильный барабан.Обычно патрубки подвода теплоносителя расположены соосно сушильному барабану по его торцу, сушильный барабан выполнен длиной не менее 25 м и установлен под углом 2-5°.На чертеже представлена общая схема технологической линии по производству глинопорошков, включающая I - отделение подготовки глинистого сырья, II - узел сушки глинопорошков, III - промежуточную систему по измельчению и классификации высушенного сырьяи систему окончательного измельчения полученного продукта до состояния его готовности - IV.Отделение подготовки глинистого сырья I включает помещение активации и сортировки глины 1, пластинчатый питатель 2, аппарат по измельчению и усреднению сырья 3, в качестве которого может быть использована валковая дробилка. Далее конвейером (на схеме не показан) усредненная до размера зерна не более 15 мм глина подается в узел сушки глинопорошков II. Последний включает сушильную камеру 6 с камерами загрузки 5 и разгрузки 7 и теплогенератором 4 и блок управления режимом сушки 8.Промежуточная система измельчения и классификации высушенного сырья III включает: молотковую дробилку 9, размещенную после сушильной камеры 6, далее последовательно установлены блок бункеров-накопителей 10 с дозаторами 11 и сито 12.Система окончательного измельчения полученного продукта до состояния его готовности - IV включает: валковую дробилку 13, на которую поступает глиняная крупка после сита 12 с размером зерен более 2,6 мм, вибромельницу 14, грохот 15 и бункер отсева 16, дезинтегратор 17, на который поступает глинопорошок после прохождения сита 12 с размером зерен более 2,6 мм, вторую вибромельницу 18, на которую поступает глинопорошок из дезинтегратора 17. Готовый продукт собирают в бункер 19.Схема предусматривает непрерывную систему обеспыливания, обеспечивающую полную очистку воздушных потоков установки через систему рукавных фильтров и дымососы (на схеме не показаны).Технологическая линия работает следующим образом.Глинистое сырье карьерной влажности - 23-25% проходит традиционный путь его подготовки в отделении I подготовки сырья: перемешивания его с содой в течение 2-3 дней при использовании бентонитовой глины или предварительное вылеживание с перелопачиванием при использовании других видов сырья. Затем глина дробится до однородного фракционного состава в пластинчатом питателе 2 емкостью 35 м3 с бесступенчатой регулировкой и производительностью до 20 т/час и затем в молотковой дробилке (1500 об/мин), где полученное сырье усредняется по размеру зерен не более 15 мм. Влажность последнего до 23-25%. Влажность глинопорошка и размер зерна являются основными параметрами, контролируемыми в заявляемом технологическом процессе получения глинопорошков. Затем сырье равномерно подается конвейером (на схеме не показан) со скоростью 4-6 т/час в узел сушки II в сушильный барабан 6, через который проходит теплоноситель со скоростью не менее 800 м3/час и температурой 140°С на входе воздухораспределителя. Сушильный барабан установлен под углом 2-5°, регулируется по скорости вращения от 2-х до 5 об/мин в зависимости от влажности глины на выходе из барабана. Угол наклона барабана регулируется в зависимости от плотности сырья.В течение примерно 30 мин глина проходит расстояние 25 м (длина сушильного барабана) с перепадом температур от 140-150° на входе и 70° на выходе в разгрузочной камере 7, т.е. перепад температур - 2,5-3°/м. В сушильном барабане за счет его длины и подачи горячего воздуха из теплогенератора, работающего на природном газе, создаются очень мягкие условия для сушки глины, исключив ее пережигание. При этом предварительно раздробленное сырье сушится в тепловом потоке, проходит дополнительную активацию в парах воды в первой половине сушильного барабана и подвергается дополнительному помолу и механоактивации за счет истирания частиц о внутреннюю поверхность трубы-сушилки и соударения их друг с другом.Горячий поток воздуха для сушки создается теплогенератором 4 при сгорании природного газа и подачи первичного воздуха B 1 и подается воздухораспределителем с 8-ю патрубками, установленными соосно сушильному барабану. При необходимости поток разбавляется вторичным воздухом. Нужное соотношение горячего и холодного воздуха регулируется блоком управления 8. Производительность сушильного барабана 5-20 т/час, в зависимости от вида сырья. Целесообразно загружать сырье в количестве порядка 5 т, за счет этого достигается высокое усреднение материала по влажности. Более того, за счет изменения скорости вращения барабана, поддержания стабильной температуры на входе и выходе сушильного барабана блоком управления возможно достижение требуемой влажности глины с большой точностью до 0,5%. За счет высокой степени автоматизации поддержания режима сушки гарантируется получение глинопорошка со стабильной конечной влажностью 9-10%. Разрежение в сушильном барабане создается регулируемыми по производительности дымососами с очисткой выталкиваемого из барабана запыленного воздуха системой рукавных фильтров со степенью очистки 99,9%.Установленный блок управления режимом сушки 8 включает комплект датчиков, контроллер «СИМАТИК S-7» для сбора информации, ее обработки и выработки управляющих действий, исполнительный механизм, пульт дистанционного управления. Блок управления работает по специально разработанному программному обеспечению, получает и обрабатывает данные с датчиков подачи газ/воздух в загрузочную камеру, контроля разрежения в сушильном барабане и перед ним, контроля температуры на входе в сушильный барабан и разгрузочной камере, контроля скорости вращения аппарата и объема подаваемого в сушильный барабан сырья, логически обрабатывает их и изменяет в случае необходимости параметры протекающих процессов, оптимизируя их. При невозможности восстановления параметров срабатывает автоматическая система защиты, воздействуя на клапан отсечки природного газа. Это позволяет в значительной степени автоматизировать процесс на основном производственном участке - сушки сырья, снизить трудоемкость процесса и значительно повысить качество получаемых глинопорошков.Дополнительно в технологической системе установлены приборы контроля давления газа и воздуха и их расхода, газоанализаторы для анализа отходящих газов СО, СО2 и NO 2.После сушки глина поступает в молотковую дробилку 9 (скорость 3000 об/мин), где усредняется до размера зерен до 3-5 мм и менее, собирается в бункерах-накопителях 10, их которых поступает на сито 12 с диаметром отверстий 2,6 мм для отделения крупных и трудно измельчаемых частиц. На выходе бункеров-накопителей имеются дозаторы 11 глины, обеспечивающие заданную и равномерную подачу глины на дальнейшую переработку, создающие возможность выработки порошка из любой привозной глины и позволяющие модифицировать глинопорошки в соответствии с задаваемыми требованиями.Фракция с размером менее 2,6 мм направляются на дезинтегратор 17, работающий с 1500 об/мин. В дезинтеграторе порошок измельчается неоднородно, в получаемом материале существует большой разброс частиц от 0,1 мм до более тонкого размера, однако неоднородность материала также способствует его дополнительной механической деактивации. Полученный глинопорошок с размером частиц 0,07-0,1 мм направляют на вибромельницу 18, где он доводится до требований к готовому продукту: размеру частиц - менее 0,07 мм и влажности 9-10%.Глинистые частицы - крупка - после сита 12 с размером более 2,6 мм подвергаются далее трехступенчатому измельчению на валковой дробилке 13, затем на второй вибромельнице 14 и грохоте 15 до состояния 0,03 мм - пыль.Получают высококачественные глинопорошки класса «А», производительность линии может быть увеличена до 20 т/час в зависимости от производительности установленных помольных агрегатов. 5. Основное оборудованиеНа данном производстве при подготовке глиняной массы в сухом состоянии она предварительно подсушивается до влажности не более 8-10%, а затем измельчается. Зыбкие глины также нуждаются в сушке. Ее чаще всего производят в сушильных барабанах марки СМ-1070. Производительность этих аппаратов до 15 тонн в час. Таблица 6 Технические характеристики сушильного барабана СМ 1070НаименованиезначениеПроизводительность, т/ч 10-15Диаметр барабана, м2.2Длина барабана, м14 Глинистое сырье, загруженное во вращающийся сушильный барабан, расположенный под уклоном к горизонту 1-40, медленно продвигается под действием силы тяжести к холодной камере сушильного барабана и далее по разгрузочной трубе , затем дробится при помощи роторной дробилки и захватывается ковшами вертикального ленточного элеватора. Глинистое сырье, загруженное в сушильный барабан подвергается воздействию горячих газов, температура газов поддерживается и контролируется оператором газовой печи в зависимости от выпуска определенной марки продукта и исходной влажности глины.Также в производстве используется роторно-вихревая мельница для измельчения порошков марки ПБН и ПБМА. Работает по роторно-вихревому принципу. Состоит из двух вертикальных роторов, создающих встречные многополевые вихревые потоки, в которых с большими угловыми (6000 об/мин) и линейными (≈230м/сек) скоростями происходит соударение и самоизмельчение материала. В связи с большой энергетикой процесса происходит значительное изменение продуктов обработки (окислительно-восстановительные реакции), снижение влажности на 6-8%, увеличение удельной поверхности частиц до 5000 см2/г. Таблица 7Технические характеристикиНаименование значениеКоличество роторов, шт2Частота вращения роторов, об/минустановочная мощность, кВт140Производительность, т/ч10-15Скорость соударения частиц материала, м/сек250Конечная дисперсность порошка, мкм0-100Габариты, мм2110х2420х4040 5.1 Расчет сушильного барабанаМатериальный баланс процесса сушки.Производим расчёт конструктивных размеров барабана. Определяем расход по массе влажного материала, поступающего на сушку: G1=G2+W=25000+5921=30921 кг/ч.где G2 – производительность барабана по сухой глине кг/ч;W – количество испаренной влаги, кг/ч.Количество испаренной влаги: , кг/чКоличество влаги, содержащейся во влажном материале до сушки:Количество влаги, содержащейся в высушенном материале (остаточная влажность после сушки):Количество испарённой влаги:W=Wвл.н.-Wвл.к. , кг/чW=7421-1500=5921 кг/чМатериальный баланс по абсолютно сухому материалу, расход по массе которого не изменяется в процессе сушки:Gc=G1·(1-W1)=G2·(1-W2)30750·(1-0,24)=25000·(1-0,06)23500=23500Принимаем объемное напряжение барабана по влаге ,Тогда объем барабана составит:Принимаем отношение длины барабана к его диаметру.LбарDбар=6,5Определяем его диаметр: =0,785·D2бар·6,5Dбар=5,1D3барОткуда Dбар=Принимаем .Уточняем объем барабана: Определяем площадь сечения и длину барабана:Принимаем длину корпуса барабана Lбар=18м. Тогда отношение: , что вполне допустимо.Определяем производительность барабана по высушенному мелу:,где Объёмное напряжение барабана по влаге составитG2=m0 ·Vбар·100--Расчет времени сушкиВремя нахождения материала в барабане определяем по формуле:t=120·β·ρ ·200-(-) = 120·0,15·175574,3·24-6200-(24-6) =3124сгде β – коэффициент заполнения барабанов (0.15).ρ - плотность материала кг/м3 при средней её влажности WсрWср=+2 = 24+62 = 15%ρ = ρ с·100100-Wср = 1500·100100-15 =1755 кг/м3Расчёт горения мазута.Таблица 8Состав влажного рабочего топлива по массеСрНрNрОрSрWрAрВсего86,0%11,0%0,3%0,3%0,3%1,5%0,6%100%Коэффициент избытка воздуха при сжигании мазута с помощью форсунки низкого давления принимаем =1,2. Влагосодержание атмосферного воздуха d0 при ȹ=60% и t0=20°C равно 10,6 гр. на 1 кг. сухого воздуха.Количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг. Массы мазута может быть найдено по формуле Д. И. Менделеева:Определяем необходимое теоретическое количество сухого воздуха для полного сжигания 1 кг. мазута.Количество атмосферного воздуха при его влагосодержании d0 = 10,6 г/кг сухого воздуха составляет:L0'=(1+0,0016·d0)·L0 , м3/кгL0'=(1+0,0016·10,6)·10,55=10,72 м3/кгДействительное количество воздуха при коэффициенте избытка =1,2:СухогоL=·L0=1,2·10,55=12,66 м3/кгАтмосферногоL'=L0'·=10,72·1,2=12,86 м3/кгКоличество и объёмный состав продуктов полного горения при =1,2 находим по формулам: VCO2 = 0,01855·Cр=0,01855·86=1,6 м3/кгVSO2 = 0,007·Sp=0,007·0,3=0,002 м3/кгVH2O = 0,112·Hp+0,0124·Wp+0,0016·d0·L = 0,112·11+0,0124·1,5+0,0016·10,6·12,66 =1,63м3/кгVN2= L·0,79+0,008·Np=0,79·12,66+0,008·0,3=10 м3/кгVO2=0,21(-1) ·L0=0,21(1,2-1) ·10,55=0,44 м3/кгОбщее объёмное количество продуктов горения при =1,2 составит:V=VCO2+VSO2+VH2O+VN2+VO2 =1,6+0,002+1,46+10+0,44=13,57 м3/кгРассчитываем состав продуктов горения при =1,2:H2O = VH2O·100V = 1,63·10013,57 = 11,9%N2 = VN2·100V = 10·10013,57 = 73,1%O2 = VO2·100V = 0,44·10013,57 = 3,2%CO2 = VCO2·100V = 1,6·10013,57 = 11,8%SO2 = VSO2·100V = 0,002·10013,57 = 0,01%Сумма равна 100%Влагосодержание продуктов сгорания определяем по формуле:dгаз= 804·Vh2o1,977·Vco2+1,251·Vn2+1,429·Vo2 гр/1 кг. сухих газовdгаз=804·1,631,977·1,6+1,251·10+1,429·0,44 = 80,4 гр/1 кг. сухих газовЭнтальпию дымовых газов на 1 кг. сухих газов определяем по формуле:hгаз=·Ƞ+Ct·Tt+h0Vуд·L'1,977Vco2+1,251Vn2+1,429Vo2 , кДж/1кг. сухих газовhгаз =40484·0,9+205+44,13·12,861,977·1,6+1,251·10+1,429·0,44 = 2282,7 кДж/1кг. сухих газов,где Ƞ - КПД топки, принимаем Ƞ=0,9;Cт·tт – количество теплоты, вносимой 1 кг. топлива (tт=100°C; Ст=2,05кДж/(кг·°С);h0 - энтальпия атмосферного воздуха. h0=38 кДж на 1 кг. сухого воздуха; Vуд=0,861 м3 на 1 кг. сухого воздуха;L' – действительное количество влажного воздуха.По h-d диаграмме находим действительную температуру горения мазута при =1,2:tг=1470°С.Графические расчёты процессов сушки в h-d диаграмме.Рассчитываем начальные параметры теплоносителя. Температура газов при входе в сушильный барабан Для получения такой температуры топочные дымовые газы разбавляем атмосферным воздухом. Приняв КПД топлива Ƞ=0,9 определяем количество воздуха Х, необходимое для смешивания с дымовыми газами. Для этого составляем уравнение теплового баланса топки и камеры смешивания на 1кг сжигаемого топлива:+ где hв- энтальпия воздуха, поступающего для смешивания при температуре 200С: hвhдым- энтальпия дымовых газов при hдым=960° ;h’В- энтальпия воздуха при температуре смешивания 6500С;h’в=890 - кпд топки /принимаем =0,9/- количество воздуха, необходимое для разбавления дымовых газов.Подставляя эти данные из расчёта горения топлива в уравнение, получим:2397·0,9+ 12,86+Х13,5 ·26,7=960+Х13,5·890 =19,2 hобщ= ·Ƞ+Cг·Tг+h0Vуд·L'ρco2·Vco2+ρn2·Vn2+ρo2·Vo2 = 40484·0,9+1,407·1470+44,13·12,861,977·1,6+1,251·10+1,429·0,44 = 2397 кДж/м3Общее количество воздуха, необходимое для горения 1 кг топлива и разбавления дымовых газов до заданной температуры, составит:L’’=L’+= 12,86+19,2=32,06()Общий коэффициент избытка воздуха равен:общ= Определяем влагосодержание разбавленных дымовых газов по формуле:где объёмы отдельных составляющих продуктов горения при общ=2,5.Рассчитываем объёмы составляющих продуктов горения:Производим построение теоретического процесса сушки по диаграмме Рамзина.Точка К характеризуется параметрами tгаз=1470°С и dгаз=80,4 г/1 кг.сух.воз., а точка А – параметрами окружающего воздуха t0=20°C, d0=10,6г/1 кг.сух.воз. По известным начальным параметрам сушильного агента (tнгаз=650°С и dн=40 г/1 кг.сух.газов) находим точку B. В – начало теоретического процесса сушки. Эта точка характеризует параметры сушильного агента (смесь продуктов сгорания топлива с воздухом), поступающего в сушильный барабан.Соотношение между топочными газами (точка К) и воздухом (точка А) при смешивании их до заданных параметров (точка В) определяется зависимостью:где Ƞ1 – количество сухого воздуха, необходимого для получения смеси с температурой tнгаз=650°СОт точки B проводим линию hнгаз до пересечения с изотермой и определяем положение конечной точки процесса С0. Теоретически процесс сушки на h-d диаграмме изображается линией BC0. Параметрами точки С0 на 1кг. сухих газов являются: постоянная энтальпия hнгаз=800 кДж и влагосодержания dα=262 г.Расход сухих газов по массе при теоретическом процессе сушки:Gгазтеор= = 26671 кг/чПостроение действительного процесса в реальной сушилке сводится к определению направления линий сушилки, для чего находим удельное количество теплоты, отданное в окружающую среду поверхностью сушильного барабана и на нагрев материала Qм, т.е.ƩQ = Qм+Qn, кДж/чКоличество теплоты на нагрев материала составляет Qм=1648125 кДж/часКоличество теплоты, потерянной сушилкой в окружающую среду определяют по формуле:где 1- коэффициент теплоотдачи от газов к внутренней поверхности сушильного барабана, равной 150Вт/(м2·°С)S1 - толщина стенки барабана, равная 14 мм.S2 - толщина теплоизоляции барабана, равная 40 мм. 1 и 2 –теплопроводность соответственно стальной стенки барабана 1=58,2 и 2=0,2 2- коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции в окружающую среду. Принимаем 2=12-15 Вт/(м2·°С)Sб- площадь боковой поверхности сушильного барабана. -разность температур газов рабочего пространства барабана и окружающего воздуха.tокрвоз=25°Сгде - средняя температура материала в барабане.Подставим числовые значения в формулу и определим потери тепла в окружающую среду: Общие потери тепла в процессе сушки:Так как часть теплоты теряется, то энтальпия hкгаз в конце процесса будет меньше энтальпии hнгаз газов в начале сушки, то есть hкгаз > hнгаз.Находим величину уменьшения энтальпии дымовых газов.Откладываем на h-d диаграмме значение hпот =57,8 кДж/кг сухих газов от точки С0 вертикально вниз и получаем точку D, которую соединяем с точкой В. Линия ВD показывает направление линии действительного процесса сушки с линией tкгаз=110°С даёт точку С – конца процесса сушки. При заданной конечной температуре процесса сушки tк=110°С весь процесс в действительной сушилке выразится линией BC. Следовательно, процесс пойдёт по более крутой линии, и конечная точка переместится по вертикали вниз от точки С до точки D на величину, равную потери теплоты, отнесённой к 1кг. сухого газа, проходящего через сушилку. Притом энтальпия уменьшается при постоянном влагосодержании, поскольку потери теплоты снижают температуру газов. Определяем на h-d диаграмме конечное влагосодержание газов для точки C:dк=247 г/1кг.сух.газовОпределяем количество теплоты на сушку по формуле:где h’н=700кДж/1 кг сухих газов - энтальпия смеси газов с воздухом без учета энтальпии водяных паров продуктов горения топлива или на h-d диаграмме точки B'' Тогда Qс = 28603,8·(700-38) -4,2·5921·20=18438351,6 кДж/чПриняв КПД топки Ƞт=0,9 определим количество подводимой теплоты в топку:Qт = QcȠт = 18438351,60,9 = 20487057,3 кДж/чили тепловая мощность топки: Ф = 20487057,3·10003600 = 5690 кВтРасход топлива по массе составляет:2048705730040484 = 506 кг/чМатериальный и тепловой балансы сушильного барабана.При установившемся процессе сушки количество влаги, поступающей в сушильный барабан с дымовыми газами и материалом, должно быть равно количеству влаги, остающейся в материале, и влаги, ушедшей с дымовыми газами (баланс влаги) на 1час работы сушилки.Малая величина потерянной теплоты в окружающую среду (2,0%) объясняется применением тепловой изоляции.Проверим конструктивные размеры сушильного барабана.