Kurutma Tamburu Hesaplama

Ön hesapta ürünün yaş kapasitesi, giriş ve çıkış nemi, yığın yoğunluğu, kalış süresi, doluluk oranı, sıcaklık davranışı ve toz yükü birlikte ele alınmalıdır. Eksik veriyle yapılan seçimler genellikle saha devreye alma aşamasında revizyon gerektirir.

Kurutma tamburu hesabında ilk amaç, üründen uzaklaştırılacak su miktarını bulmaktır. Kuru madde hesabı, üründeki suyu denklemden ayırarak gerçek katı ürün miktarını verir. Böylece hedef çıkış nemiyle birlikte çıkış kapasitesi ve kurutulacak su miktarı netleşir.

Kuru madde miktarı = Yaş ürün kapasitesi × (1 - Giriş nemi / 100)

Çıkış ürün kapasitesi = Kuru madde miktarı / (1 - Hedef çıkış nemi / 100)

Buharlaşacak su = Yaş ürün kapasitesi - Çıkış ürün kapasitesi

Buharlaşacak su değeri, kurutma sisteminin brülör ve sıcak hava yükünü tanımlayan ana girdidir. Nem farkı büyüdükçe brülör seçimi içeriğinde anlatılan ısı üretim ihtiyacı da büyür.

Buharlaşacak su (kg/saat) = Buharlaşacak su (ton/saat) × 1000

Yaklaşık ısı yükü (kW) = Buharlaşacak su (kg/saat) × 0,75

Yaklaşık ısı yükü (kcal/saat) = Isı yükü (kW) × 860

Buharlaşan suyun sistem dışına taşınabilmesi için yeterli gaz debisi gerekir. Hava debisi; fan seçimi, kanal kesitleri, siklon çapı ve filtre alanının ana girdisidir. Ürün tozuma davranışı yüksekse gaz hızı sınırlaması da hesaba katılmalıdır.

Yaklaşık hava debisi (m³/saat) = Buharlaşacak su (kg/saat) × 35

Tambur içinde belirli bir anda bulunan ürün miktarı, kalış süresi ile belirlenir. Bu kütle yığın yoğunluğuyla hacme çevrilir ve doluluk oranına bölünerek gerekli geometrik tambur hacmi bulunur.

Tambur içindeki ürün = Yaş ürün kapasitesi × Kalış süresi / 60

Aktif ürün hacmi = Tambur içindeki ürün × 1000 / Yığın yoğunluğu

Gerekli tambur hacmi = Aktif ürün hacmi / Doluluk oranı

Tambur çapı ürün yatağının kesitini ve gaz geçiş alanını, tambur boyu ise ürünün sıcak hava ile temas ettiği toplam yolu belirler. L/D oranı, çap ve boyu birbirine bağlayan temel tasarım oranıdır.

Çok küçük çap gaz hızının yükselmesine ve ürün sürüklenmesine, çok kısa boy yetersiz kurutmaya, gereksiz uzun boy ise yatırım maliyetine ve bakım alanı sorununa neden olur.

Tambur hacmi = π × D² × L / 4

L = L/D × D

D = ∛[4 × V / (π × L/D)]

Tambur devri, iç kanatların ürünü kaldırma ve perdeleme davranışını belirler. Eğim ise ürünün çıkışa doğru ilerleme hızını, dolayısıyla kalış süresini kontrol eder. Bu iki parametre yanlış seçilirse tambur içinde ya boğulma ya da aşırı hızlı çıkış görülür.

Kurutma tamburlarında eğim çoğu uygulamada %2-4 aralığında değerlendirilir; devir ise kritik devrin belirli bir oranında tutulur. Kesin değerler ürün davranışına ve proje verisine göre belirlenir.

Kritik devir (d/dk) = 42,3 / √D

Aşağıdaki omurga, kurutma tamburu hesabının hangi sırayla ilerlediğini tek örnek üzerinden özetler. Aynı akış, Pro Makina tambur kapasite hesabı aracında adım adım uygulanır.

• 1) Giriş kapasitesi ve giriş nemi netleştirilir (örn. 10 t/saat, %25).
• 2) Kuru madde ve hedef çıkış nemiyle çıkış kapasitesi bulunur (örn. 8,33 t/saat, %10).
• 3) Buharlaşacak su hesaplanır (örn. 1,67 t/saat = 1.670 kg/saat).
• 4) Isı yükü ön hesabı yapılır (örn. 1.670 × 0,75 ≈ 1.253 kW).
• 5) Hava debisi tahmin edilir (örn. 1.670 × 35 ≈ 58.000 m³/saat).
• 6) Kalış süresi ve dolulukla tambur hacmi bulunur; L/D oranıyla çap-boy seçilir.
• 7) Devir ve eğim, ürün perdesi ve kalış süresiyle doğrulanır.
• 8) Brülör, fan, siklon ve filtre bu değerlerle boyutlandırılır.

Silis kumu kurutma prosesi, gübre kurutma tamburu, arıtma çamuru kurutma tamburu ve talaş kurutma tamburu gibi uygulamalarda aynı nominal kapasite olsa bile su yükü, toz karakteri, son nem hedefi ve yardımcı ekipman ihtiyacı değişir.

Bu nedenle ürün bazlı içerikleri incelemek, ön kapasite değerlendirmesinde daha doğru tambur, daha doğru gaz hattı ve daha doğru son ürün kurgusu oluşturur.

Aşağıdaki kriterler, tambur tipinden bağımsız olarak proses yükünü ve doğru boyutlandırmayı okumak için ön mühendislik aşamasında birlikte değerlendirilmelidir.

Kesin değerler proje verisi, numune analizi veya pilot kurutma testine göre netleşir. Bu özet, ilk teknik görüşmede hangi bilgilerin birlikte okunacağını gösterir.

Kurutma tamburu hesabında ürün debisi, giriş nemi, hedef çıkış nemi, kurutulacak su miktarı, tambur çapı, tambur boyu, fan debisi, brülör kapasitesi ve toz toplama sistemi birlikte değerlendirilmelidir. Ön değerlendirme için Pro Makina'nın tambur kapasite hesabı aracını kullanabilirsiniz.

Bu bilgiler paylaşıldığında mühendislik ekibimiz; uygun kurutma tamburu, sıcak hava sistemi, fan-siklon-filtre hattı ve kurutma sonrası ekipman yapısını daha net yorumlayabilir.

• Ürün debisi ve nem dengesi
• Kurutulacak su ve ısı yükü
• Hava debisi ve gaz hattı
• Tambur hacmi, çap ve boy
• Devir, eğim ve doluluk
• Brülör, fan, siklon ve filtre seçimi