POLITECHNIKA KRAKOWSKA

WYDZIAŁ INŻYNIERII I TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

PROJEKT LINII TECHNOLOGICZNEJ

DO PRODUKCJI SOLANKI

Kubuś Puchatek

Gr. 23t1

Rok akademicki: 2010/2011

Dane początkowe:

Młyn kulowy:

-Wydatek: Q_m = 10 [T/h]

-Zawartość części mineralnych: x_m = 20% [%masowych]

-Wymiar nadawy: D = 19 [mm]

-Wymiar produktu: d= 0,075 [mm]

-Gęstość części mineralnych φ_N= 2300[kg/m³]

Cyklon:

-Minimalna średnica ziarna pozostającego: d_cz = 10 [µm]

- Temperatura: t_p =15[^oC]

Mieszalnik:

-Stężenie roztworu solanki: C_s = 18% [%masowych]

-Czas mieszania: τ = 5-20 [min]

-Ciśnienie (absolutne) p=

Wirówka:

-Współczynnik rozdziału β = 650

Pompa:

-Wysokość H = 8[m]

1. Młyn kulowy

1. Stopień rozdrobnienia.

s= 253.3

2. Główne wymiary bębna.

k= 0,17 dobrane z norm

3. Grubość ścianki bębna.

4. Elementy mielące - średnica kul.

5. Obroty bębna.

6. Obliczenie masy bębna.

a) masa nadawy

b) masa bębna

c) całkowita masa młyna

7. Podparcie bębna.

a) warunek na zginanie

b) warunek na docisk

c) częstość obrotów rolki

8. Zapotrzebowanie mocy.

1. moc tracona na łożyskach

2. moc potrzebna na uniesienie zawartości młyna i nadanie mu energii kinetycznej

3. całkowite zapotrzebowanie mocy

4. moc silnika do napędu młyna

9. Obliczenie zapotrzebowania powietrza do opróżnienia młyna.

1. prędkość opadania cząstki

- dla ruchu laminarnego Wartość nie spełnia warunku R_e­< 0,4

• dla ruchu przejściowego Wartość spełnia warunek 0,4< R_e<1000

• wydatek powietrza do pneumatycznego opróżniania młyna

1. Cyklon

Parametry:

-średni wymiar produktu

-temperatura powietrza

-minimalna średnica ziarna

-wydatek powietrza

Bateria Cyklonów CE-4xD

-średnica cyklonu

-prędkość wlotowa gazu

-średnica graniczna ziarna

-skuteczność przedziałowa

-rzeczywista prędkość wlotowa gazu

1. Mieszalnik

Do mieszalnika trafia materiał zatrzymany w cyklonie z określoną skutecznością:

1. Wydatki masowe.

2. Wydatki objętościowe.

3. Gęstość roztworu.

4. Lepkość roztworu.

5. Wymiary mieszalnika i dobór mieszadła.

Dobieram:

6. Obliczenie mocy mieszania.

7. Obliczenie średnicy wału mieszadła.

- warunek na skręcanie

- warunek na dopuszczalny kąt skręcania

stała materiałowa

zakładana długość wału mieszadła

1. Wirówka

1. Wymiary bębna wirówki.

- zakładamy wstępne wymiary bębna wirówki:

2. Szybkość sedymentacji cząstek stałych w wirówce.

W wirówce powinny zostać zatrzymane cząstki wydzielone w cyklonie ze skutecznością 50%.

Zakładamy zakres laminarny (obowiązuje prawo Stockesa):

Sprawdzamy:

3. Czas cyklonu pracy wirówki.

- czas potrzebny na nadanie obrotów

- czas hamowania

- czas wyładunku

- czas sedymentacji

Całkowity czas jednego cyklu:

4. Ilość wirówek w baterii.

W trakcie jednego cyklu wydatek solanki wyniesie:

Zakładam baterię 9 wirówek.

5. Obliczenie naprężeń w ścianie bębna wirówki.

6. Zapotrzebowanie mocy do napędu wirówki.

- energia kinetyczna bębna wirówki

- energia kinetyczna zawiesiny

- moc potrzebna na nadanie energii kinetycznej

- moc potrzebna na pokonanie tarcia na łożyskach

- moc potrzebna na pokonanie oporów tarcia o powietrze

Współczynnik tarcia:

- całkowite zapotrzebowanie mocy

- moc silnika do napędu wirówki

Sprawność napędu

7. Sprawdzenie wału.

Warunek na skręcanie.

- warunek na dopuszczalny kąt skręcania

Założenie prawidłowe.

1. POMPA

1. Obliczenie średnicy rurociągu dla solanki

W = V_cz.min + V_solanki

Przyjmuję

Obliczam prędkość rzeczywistą:

2. Obliczenie λ

Przyjmuję

3. Obliczenie sumy oporów dla rurociągu:

• Dla kolanek: ξ_k =

• Dla zaworów: ξ_z =

• Dla trójników: ξ_k =

∑ξ =

4. Obliczenie charakterystyki pracy dla rurociągu:

∆p – całkowity spadek ciśnienia

H_c – całkowita wysokość podnoszenia cieczy o gęstości 1000[kg/m³]

H – geometryczna wysokość podnoszenia cieczy

L – długość rurociągu dla solanki

L = 20[m]

Lp	v[m/s]	V[m^3/h]	Hc[m]
1	1,0	22,891	9,248
2	1,1	25,180	9,351
3	1,2	27,469	9,463
4	1,3	29,758	9,585
5	1,4	32,047	9,717
6	1,5	34,337	9,859
7	1,6	36,626	10,010
8	1,7	38,915	10,171
9	1,8	41,204	10,342
10	1,9	43,493	10,523
11	2,0	45,782	10,713

5. Obliczenie mocy i dobór pompy:

Dobrano pompę: 65PJM110 n=2900 1/min

1. Wentylator

1. Obliczenie średnicy rurociągu dla gazu:

Przyjmuję

Obliczam prędkość rzeczywistą:

2. Obliczenie λ

Przyjmuję

3. Obliczenie sumy oporów dla rurociągu:

• Dla kolanek: ξ_k =

• Dla zaworów: ξ_z =

• Dla młyna: ξ_m =

• Dla cyklonu: ξ_c =

∑ξ =

4. Obliczenie charakterystyki pracy dla rurociągu:

L – długość rurociągu dla gazu

L = 39[m]

Lp	v[m/s]	V[m^3/s]	∆p[Pa]
1	8	1,005	426
2	10	1,256	666
3	12	1,507	959
4	14	1,758	1305
5	16	2,010	1704
6	18	2,261	2157
7	20	2,512	2663
8	22	2,763	3222

5. Obliczenie mocy i dobór wentylatora:

Dobrano wentylator: FKD-30 n=2590 1/min