Конструктивный расчет гранулятора барабанного типа

Целью проектного расчета барабанного гранулятора является определение основных габаритов гранулятора (диаметр, длина) на заданную производительность по готовому продукту Gпр, т/ч, имея следующие технологические характеристики процесса:

· Производительность по готовому продукту Gпр, т/ч 55

· Средний диаметр, мм:

гранул продукта, dср 1,8

частиц рецикла, dр 0,8

· Начальное влагосодержание рецикла, Wро, % 1,3

· Соотношение длины к диаметру барабана, К 2

· Время пребывания в грануляторе, t , мин; 3

· Температура гранулирования, t, ⁰С 90

· Коэффициент заполнения барабана, Ф, % 15

· Насыпная масса шихты, ρ нас, т/м³ 1,1

· Плотность материала, ρ, т/м³ 1,5

· Растворимость материала при 70 ⁰С, S , кг/кг 1

· Диаметр гранул, соответствующий началу гранулообразования, d₀, мм 1

· Содержание жидкой фазы, соответствующее началу

гранулообразования, Р₀ , кг/кг 0,024

· Технологически необходимое содержание рецикла в шихте, ξ 0,75

· Скорость скатывания частиц в слое, v ск, м/с 2,0

· Содержание расплава в шихте при 70 ⁰С i, кг/кг 0

Рассчитываем параметр распределения гранул продукта по размерам:

Для удобрений экспериментально получено А=0,144, В=-0,029 [2].

Распределение гранул по размерам:

где Г(η) – гамма-функция.

Содержание гранул со средним размером 1,8 мм составит р(1,8)=0,874.

Содержание жидкой фазы в шихте определяем из уравнения:

Коэффициенты m и n для фосфорсодержащих удобрений : m=23, n=1.15.

,

откуда Р=0,043.

Влагосодержание шихты находим из уравнения:

,

откуда W=0,0204 кг/кг.

Объемная производительность гранулятора:

м³/ч.

Центральный угол обхвата в барабане находим из уравнения:

φ = ±108º

Скорость подъема материала около стенки барабана:

Коеффициент ψ определяют из [2], ψ = 0,6.

м/с

Диаметр барабана:

м

Длина барабана:

м

Угловая скорость барабана:

1/с;

Скорость вращения барабана:

об/мин

Диаметр отверстия подпорного кольца:

м

где: H=0,05 - 0,15 в зависимости от производительности и свойств материала.