книги / Справочное пособие по теплотехнологическому оборудованию промышленных предприятий
..pdf5.1.2.Тепловой баланс выпарного аппарата
Тепловой баланс однокамерного выпарного аппарата имеет вид
Q+.QB.B= Qn.n + Qn.n+Qxer+ Qnor, |
(5.2) |
где Q — тепло, поступающее с греющим паром на выпарку, кДж/с; Qn.n — тенло, поступающее в аппарат с выпариваемым раствором, кДж/с; Qn.n — тепло конеч
ного раствора, кДж/с; |
Qn.n — тепло, выносимое из аппарата со вторичным паром, |
|||||
кДж/с; фдсг — теплота |
деградации, равная |
по |
величине |
и обратная |
по знаку |
|
теплоте разбавления раствора (обычно она |
невелика |
и в |
инженерных |
расчетах |
||
не учитывается), кДж/с; QHOT — потерн тепла |
в окружающую среду, кДж/с. |
|||||
Расход тепла на выпаривание |
|
|
|
|
|
|
|
Q = D {i"-i'), |
|
|
|
|
|
где D — расход греющего пара, кг/с; i", Г — энтальпии |
греющего пара и конден |
|||||
сата, кДж/кг. |
|
|
|
|
|
|
Можно записать также: |
|
|
|
|
|
Qn.n = Gnln.iT,
Qic.n = Gu.nlK.n,
где £?н, Gк.п — производительность аппарата соответственно по исходному и ко нечному продуктам, кг/с; in.n, iK.n — энтальпии начального и конечного продуктов, кДж/кг.
Тепло вторичного пара вычисляется по выражению
Qn.n= Dv.\lill.n,
где DB.n — количество образующегося при выпаривании |
вторичного |
пара, кг/с; |
|||||
in.n — энтальпия этого пара, кДж/кг. |
|
|
входящие в |
||||
Теплоемкости конечного и начального продуктов (растворов), |
|||||||
*н.п и iK.a, приближенно могут быть найдены по выражению [39] |
|
|
|||||
|
|
C= C,g,+C2£ 2+ ...+ C n £ n, |
|
|
|
||
где сь с2, ..., сп — теплоемкости |
компонентов; g\, g2, .... g « — массовые доли ком |
||||||
понентов. |
|
|
|
|
|
|
|
Теплоемкость химического соединения при отсутствии экспериментальных |
|||||||
данных можно приближенно рассчитать по формуле |
|
|
|
||||
|
|
Мс = П1С,+ /12С2-К..-|-П„Сп, |
|
|
|
||
где М — молекулярный вес; |
с — теплоемкость химического соединения; |
nu п2, ..., |
|||||
пп — число |
атомов элементов, |
входящих |
в соединение; |
С\, с2, .... сп — атомная |
|||
теплоемкость соответствующих элементов |
(см. табл. 5 .5 ). |
|
|
|
|||
Табл. 5.5. Атомная теплоемкость элементов, Дж/(кг-атом • гр ад) |
[95] |
||||||
|
Состояние |
химических |
|
Состояние химических |
|||
Элемент |
соеднненнЛ |
Элемент |
соединенна |
||||
|
J| |
|
|
|
|
||
|
твердое |
жидкое |
|
твердое |
| |
жидкое |
|
С |
7540 |
|
14 700 |
F |
20900 |
|
29300 |
н |
9630 |
|
18000 |
Р |
2 2 600 |
|
31000 |
в |
11300 |
|
19 700 |
S |
22600 |
|
31000 |
Si |
15900 |
|
24 300 |
Остальное |
26000 |
|
33500 |
0 |
16800 |
|
25100 |
|
|
|
|
Определив приходные и расходные статьи теплового баланса, находят расход греющего пара на процесс выпарки [39].
71
|
5.1.3. |
Тепловой баланс |
|
|
|
|
|
ректификационной |
колонны |
|
|
|
|
Уравнение теплового баланса ректификационной колонны |
с дефлегматором |
|||||
имеет вид [95] |
|
|
|
|
—-i!S |
|
|
[QK+ GFiF =I QD + |
G D 1D + .SwlW + ^п о т' |
|
|
|
|
где QK — количество тепла, получаемого кипящей в кубе жидкостью |
от |
греющего |
||||
пара, кДж/с; QD— количество тепла, отводимого охлаждающей водой от конденсирую |
||||||
щегося в дефлегматоре пара, кДж/с; Qn0T — тепловые потери колонны |
в окружаю |
|||||
щую среду, |
кДж/с; GF, GD, Gw — расходы питания, дистиллята |
и кубового остат |
||||
ка, кмоль/с; |
iF, iD, iw — энтальпии |
питания, |
дистиллята и |
кубового |
остатка, |
Дж/моль.
Из уравнения теплового баланса определяют расходы греющего пара в кубе:
<?к
и охлаждающей воды в дефлегматоре:
Gn = -
св (Лс |
*„) |
|
здесь г, х — скрытая теплота парообразования |
и степень сухости греющего пара; |
|
св — теплоемкость воды; /п, tK— начальная |
и |
конечная температуры охлаждаю |
щей воды, °С. |
|
|
5.2.Тепловой баланс огнетехнических установок
На основании данных теплового баланса наряду с расходом топлива на тех нологические зоны установки находят КПД зон и установки.
КПД технологических зон
QUP
’llex" “ |
QjjB, ’ |
(5-3> |
где Р — производительность установки |
по материалу, кг/с; Qlf — тепло, |
восприня |
тое материалом при тепловой обработке, кД ж /кг; QJJ — низшая теплота |
сгорания |
|
рабочей массы топлива, МД ж/ кг (м3). |
|
|
Общий КПД установки |
|
|
y>QuP 1= 1
^техи — '
« i в /
1=1
где п — число топливопотребляющих зон.
Видимый удельный расход натурального топлива без учета внешнего теплоиспользования:
(5.4)
зоне определяется всегда
Ь,=В<1Р. |
(5.5) |
Расход натурального топлива на всю установку
|
п |
Ь = Ь, или b — — |
(5.6) |
Р |
|
& |
|
72
Расход условного топлива |
|
|
|
|
&9Qяяп |
|
в , |
Q5 |
(5.7) |
- у |
—— кг/кг. |
|||
|
2 * ' |
29330 |
|
|
В соответствии с выражениями |
(5.5) |
и (5.6) видимые удельные расходы теп- |
||
на 1 кг нагреваемого материала для t-й зоны и установки в целом имеют вид: |
||||
|
|
1 = Г |
|
(5-9) |
|
|
|
|
|
При наличии внешнего теплоиспользоваиия приведенный расход топлива |
||||
огнетехнической установкой |
Дпрнп — Впиц— АВзам, |
|
||
|
|
где Впид — видимый расход топлива, |
кг/с; |
Язам — расход топлива в замещаемой |
|||
установке, |
кг/с. |
|
|
топлива на |
единицу нагреваемой |
Удельный приведенный расход условного |
|||||
садки |
|
|
|
|
|
|
^ |
В |
0Р |
|
|
|
ц прнвч н |
кг/кг. |
|
||
|
&прив = |
Р . 29330 |
|
||
Анализ |
выражений (5.3) — (5.9) |
позволяет наметить |
мероприятия по повы |
шению экономичности и тепловой эффективности. Тепловые балансы огнетехни ческих установок периодического действия составляются применительно к одному технологическому циклу. Обычно статьи теплового баланса измеряются в кДж/цикл или кДж/ч.
В наиболее общем случае приходные статьи баланса З О п р . х - э д г + в т + с . + ' г . + в » .
где BQ{j — теплота, внесенная в технологическую зону (установку) с топливом, кДж/с; QT — теплосодержание подогретого или холодного топлива, поступающего в зону или установку, кДж/с; Q„ — то же, но с подогретым (холодным) воздухомокислителем, кДж/с; QM— энтальпия садки (материала) в момент ее загрузки в зо ну или камеру, кДж/с; Q3K3 — теплота экзотермических реакций, протекающих
при тепловой обработке материала, кДж/с. С другой стороны,
|
|
|
Ц Срасх -й + ^ о + Цв. |
(5.11) |
где |
QM— тепло, |
уносимое материалом; QT 0 — тепло технологических отходов (шла |
||
ка, |
огарков и т. |
п.); |
^ Q — потери тепла установкой: |
|
|
2 |
^ = |
Со.к “Ь <2нзл “Ь ^ух.г "Ь “Ь ^ак.к “Ь ^тр.ср |
^энд» |
(?о к — потеря тепла через ограждающую конструкцию огнетехнической установки, кДж/с; QH3JI — тепло, теряемое излучением через открытые проемы установки, кДж/с; <Зух г — потеря тепла с уходящими газами, кДж/с; Qr — тепло, теряемое с
продуктами сгорания, выбивающимися через неплотности (обычно через окно загруз ки), кДж/с; QaK K — тепло, которое аккумулируется кладкой огнетехнической уста
новки (учитывается при составлении теплового баланса установок периодического действия), кДж/с; QTpcp — тепло, пошедшее на нагрев транспортных средств (кон
вейеры, поддоны для заготовок, поковок и отливок), кДж/с; Q9HA — тепловой
эффект эндотермических реакций, протекающих при тепловой обработке материала, кДж/с.
73
Очевидно, что ори составлении теплового баланса должно соблюдаться ра венство между выражениями (5.10) и (5.11):
8QS + Q,+ Q, + <?„ + <?*,= вм + «т.о+ SQ |
(5.12) |
или |
|
BQS + Q, + Q. + Q,КЗ = <3I +<?».O + 2 Q . |
(5.13) |
где Qi — тепло, пошедшее на нагрев садки: Qi = Qu — Qu- |
|
Выражение (5.13) является уравнением теплового баланса огнетехнической установки. Применительно к нагревательной или термической печи формула (5.13) будет иметь вид
BQJ + QT + |
<?„ + Сакэ = Ql + Е |
|
где |
|
|
2 ^ = ^о.к ^нал "Ь |
“Ь Ож.к "Ь ^тр.ср “Ь ^охл.в^’^ух’ |
(5.15) |
С учетом коэффициента использования топлива т]п.т запишем:
BQSV T + ^ ^ I + S O C |
(5.16) |
В формуле (5.16) отсутствует статья (?ух.г. Эта статья учитывается коэффи циентом использования топлива.
Формула (5.16) записана для всей установки. Для определения расхода топ лива на отдельную технологическую зону тепловой баланс составляется для зоны (зональный тепловой баланс). Для t-й зоны можно записать:
г /Ф и .т 1 + #экэ 1= |
@1/ + ( 2 |
Qt)il |
(hn + hi + |
hi) — (hi + h) |
|
|
j |
» |
где im — пирометрическая характеристика топлива, |
кДж/м3: |
(5.17)
(5.18)
«1
(5.19)
2 Vt — суммарный сбъсм продуктов сгорания при сжигании 1 м3 (кг) топлива, MVM3 (м3/кг); 1в/, tT/ — соответственно [энтальпия подогретых воздуха и топлива, поступающих в /-ю зону печи, кДж/м3:
, у о >
vt V*5
i = — — c^t .
V T*
V0 — действительное количество воздуха, необходимого для сжигания единицы топ лива, м*/кг (м3); i2t — потери тепла с газами, покидающими i-ю зону:
|
|
hi |
Рух.гу*** |
сп |
, / |
г — соответственно теплоемкость и температура продуктов сгорания, по- |
|
”у*.г |
т |
* |
|
кидающих зону, кДж/м3; tj — потеря тепла с химическим недожогом, кД ж /м 3. Значительное место в тепловых балансах огнетехнических установок и про
цессов тепловой обработки занимает теплота экзо- и эндотермических реакций. Суммарный тепловой эффект экзо- и эндотермических реакций при выплавке ста
74
ли является положительным и составляет 10—15 % тепла, внесенного в плавиль ную зону. Большой экзотермический эффект наблюдается и при нагреве стали под ковку, штамповку, прокатку. Принимая во внимание значительность этих реак ций, их нельзя игнорировать при составлении тепловых балансов. Для большей наглядности тепловые балансы сводятся в таблицы или представляются графи чески.
В инженерной практике широко используется понятие расхода топлива на' 1 кг (м3) годной продукции. Удельный расход условного топлива
h
Ь29 330 = Ь29 330 ^ КГ У-т/ кг (м8)»
где k\ — коэффициент выхода годной продукции; k2— коэффициент, учитывающий повторную тепловую обработку материала (передержки материала в зонах); ззо — удельный расход условного топлива на единицу технологической продук
ции. Значения Ь2эззо |
для |
некоторых огнетехнических |
установок |
приведены |
|
в табл. 5.6. |
|
|
|
|
|
Табл. 5.6. Ориентировочные значения удельных расходов |
топлива в |
некоторых |
|||
|
огнетехнических установках |
|
|
||
Технологическая операция |
|
Значение 629330* |
|||
|
кг у.т/кг («3 ) |
||||
|
|
|
|
||
Нагрев металла под прокатку в пламенных печах: |
|
30—50 |
|||
в нагревательном колодце |
|
|
|||
в методической печи |
|
|
|
60—100 |
|
Нагрев металла под штамповку в пламенных печах: |
|
150—200 |
|||
методических |
|
|
|
|
|
камерных |
|
|
|
|
150—300 |
Термообработка в пламенных печах (проходных): |
|
140—250 |
|||
нормализация |
|
|
|
|
|
закалка |
|
|
|
|
60—80 |
низкий отпуск |
чугуна |
|
|
30—50 |
|
Доменная выплавка |
|
|
600—800 |
||
Выплавка чугуна в вагранках |
|
|
80—120 |
||
Плавка углеродистой стали в мартеновской печи при завалке |
|
||||
шихты: |
|
|
|
|
200—300 |
холодной |
|
|
|
|
|
горячей |
|
|
|
|
150—300 |
Плавка бронзы и латуни в камерной печи |
|
|
110—130 |
||
Обжиг цементного клинкера вовращающейся печи |
|
150—240 |
|||
Обжиг шамотных огнеупоров втуннельной печи |
|
200—300 |
|||
Обжиг красного кирпича |
|
|
|
43 |
|
Взаимосвязь между удельным расходом условного топлива и технологическим |
|||||
КПД Т1 техп может быть установлена из выражения (5.4): |
|
|
|||
|
^ 2 9 ззо |
29 3 3 0 т1 техн |
кг у.т/кг t(M3). |
|
|
|
|
|
|
||
На единицу годной продукции будем иметь |
|
|
|||
|
^ 3 0 |
W * |
. |
|
|
|
= 2-9-3 3 0 W | |
кг у.т/кг (м3). |
|
Эффективность тепловой обработки оценивается с помощью КПД. Эффективность ведения огнетехннческого процесса без внешнего теплонсполь-
зования устанавливается с помощью технологического КПД [см. формулу (5.4)].
75
Технологический КПД показывает, какая доля общего расхода тепла полезно используется в установке для данной технологической операции. Величина Т)техн
определяется в соответствии с формулой (5.4).
Полезный расход тепла SQT» может быть найден в соответствии с выраже нием
или при наличии эндотермических реакций
2 ФгI = Р(^м QM) "Ь ^энд*
Общий расход тепла на установку
или с учетом тепла экзотермии
S Q = 5QP + Q9K3.
Тогда для огнетехнической установки
p { Q i- О н ) +<?,„«
,,т“» «а+<и- '
Для характеристики работы установки с внешним теплоиспользованием упо требляется энергетический КПД T^n, который имеет вид
__ S ^Ti Фдоп
B Q S + Q ,K, '
где Qдоп — количество тепла, которое получается за счет внешнего теплоиспользования (подогрев воздуха для внешних потребителей, выработка пара в котлеутилизаторе и др.). Можно записать:
_ Р (^м |
QM) |
ФэНД ~Ь Фдоп |
Чм = |
BQS + |
Q ,,, |
Взаимосвязь между т)Техп и т)ои (11ои>Г|тсхи) такова:
_ , ^доп
т,э„ “ Т1™ " + B Q J+ Чжз'
Наряду с коэффициентами ■Птехп И т|эп для характеристики работы техноло гической камеры установки применяется коэффициент использования топлива Лн.т [см. формулу (5.18)]. Под коэффициентом использования топлива следует понимать отношение количества тепла, остающегося в рабочей камере огнетехнической установки, к теплоте сгорания топлива:
< а + < г .+ < ? т - у |
г |
|
V T |
Q ; |
|
Разделив почленно выражение (5.19) |
на величину |
получим |
1т + |
*в + *т —• *ух.т |
|
^и.т |
;т |
’ |
где im — пирометрическая характеристика топлива, кД ж /м 3:
•3
Составляющая (5.16) £(?нПи.т является искомой, так как в нее входит вели чина В.
76
Теплота экзотермических реакций Q0K3 [см. формулу (5.16)] в инженерных расчетах вычисляется по формуле
|
|
|
ДР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зэкэ = |
5616] ^ |
р кДж/с (кВт), |
|
|
|
|
|
|
|
||||
где 5616 — среднее |
тепловыделение |
за |
счет |
окисления |
|
(угара) 1 |
кг железа, |
|||||||
кДж/кг; ДР — угар садки, %; Р — производительность печи, кг/с. |
|
|
|
|||||||||||
Полезная затрата тепла на нагрев садки в печи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
( |
|
РДР \ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где (С:вых' свх — соответственно |
средние |
по сечению |
энтальпии |
садки на выходе и |
||||||||||
входе в печь (зону), |
кДж/кг: L |
= |
с_ 1. |
= |
|
с- tc |
; при условии, что Ш < |
|||||||
|
спых |
Рс С1'ВЫХ |
Свх “ |
|
Рс Свх’ |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
= |
c 'L |
|
X |
-- |
СВХ |
-- Сд |
свых |
| |
сн |
||
|
|
|
|
Рс свых* |
|
|
Pi свх |
|
^свых, /Свх — соответственно средние по сечению температуры садки на выходе и вхо
де, |
а также температуры |
садки по поверхности на выходе из печи (зоны) и вхо |
|||||
де, |
°С. |
|
|
температуры садки *Сшх и 1С |
|
||
|
Средние по сечению |
выбираются в соответствии |
|||||
с графиками [94]. По этим графикам вначале |
выбирается |
относительная температу |
|||||
ра |
ф = |
t j t r в виде зависимости: |
|
|
|||
|
для |
пластины |
(B i> 0 ,5 ; |
S k > 0 ,1 5 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
b = F (FoSk + |
фо; Sk); |
|
|
для цилиндра |
(Bi > 0 ,5 |
Sk >- 0,15) |
|
|
||
|
|
|
|
|
= Fi (2Fo Sk -f t|)0; Sk); |
|
функция фо = *p 2 (^o, Sk) находится по графикам [94]
Затем находится средняя по сечению температура <с.
Потеря тепла через ограждающую конструкцию Q0.K [см. формулу (5.15)] может быть оценена в соответствии с выражением
|
^ |
а |
|
|
|
где /кл — температура кладки на горячей |
стороне, °С; |
t0.с — температура окру- |
|||
жающей среды: /о.с=20°С; 6 <Д.-— термическое |
сопротивление теплопроводности |
||||
t-ro слоя кладки (см. рис. 5.1), (Вт/К)~1; |
а — коэффициент теплоотдачи от |
на |
|||
ружной поверхности кладки к окружающему воздуху: |
а -1 8 Вт/(м2 *К); |
F — |
|||
площадь теплоотдающих поверхностей, м2. |
|
|
|
|
|
Расчет теплопотерь Q0.к обычно выполняется на ЭВМ или по методике, нзло |
|||||
женной в работе [60]. |
|
|
|
|
|
Отвод тепла через основание печи в грунт |
|
|
|
|
|
Qpp = 3,58 Ш р 4 " | &In (1 - f 4 |
+ « to |
+ 4 |
|
] КДЖ/С (кВт). |
|
где Я— коэффициент теплопроводности грунта, |
Вт/(м • К); |
— разность темпе |
|||
ратур кладки пода twi и грунта tW2 ( / 1Г1 |
~ 60, |
tW2 си 10), |
°С; а, 6 , s — соответ |
ственно ширина и длина печи, а также толщина основания (до фундаментной пли ты), м.
77
Рис. 5.1. Значения коэффициентов теплопроводности |
огнеупорных (кривые |
1— |
||||||||
|
|
13) и теплоизоляционных (кривые 14—29) материалов: |
|
|
|
|
||||
У—каолиновый кирпич: 2 — динасовый; 3 — высокоглиноземистый; 4 — шамотный; |
5 — полу- |
|||||||||
кислый; 6 — магнезитовый; J — магнезитохромитовый; |
8 — хромомагнезитовый; |
9 |
— динасо |
|||||||
вый |
легковесный; 1 0 — 13 — шамот |
легковесный ( 1 0 — 1,3 |
т/м3; |
1 1 — 1 3 — соответственно Г, |
0,8; |
|||||
0,4 |
т/м3); 1 4 — динасовый «700*; |
15 — динасовый «600»; 1 6 — динасовый |
«500»; |
1 7 |
— асбес |
|||||
товый картон; |
1 8 — глиняный обыкновенный кирпич; 1 9 , |
2 0 — |
совелнтовые |
плиты |
( 1 9 |
— «400»; |
||||
2 0 — «350»); 21 |
— асбест хрнзотиловый; 2 2 , 2 3 — асбестовермикулит ( 2 2 — «250»; |
2 3 |
— «300»); |
2 4 — маты мннераловатные «250»; 25 — совелитовая мелочь: |
2 6 — стекловата; 2 7 , 2 8 — вер |
|
микулит обожженный (2 7 — «250»; 2 8 — «150»); |
2 9 |
— асбозурит «600». |
Потери тепла излучением через окна загрузки |
и выгрузки материала |
<гиМ= ^ с я | ( ш ) - ( - ^ ) 4] л
где а. — коэффициент, учитывающий время открытия окна; ф — коэффициент диа фрагмирования излучающего окна (см. рис. 5.2); Тг, То с — соответственно темпера туры излучающих газов и окружающей среды (То с = 293 К); F — площадь излу чающего окна, м2.
Величина Qr находится по формуле
QP
где Wr — количество продуктов сгорания, покидающих печь, минуя обычный дымо вой тракт: _______________
ж Ь г - 'е .
78
^ — энтальпия газов, кДж/м3; F — живое сечение для прохода газов, м2; А —
•расстояние от уровня пода до оси окна, м; рв, рр — соответственно плотности воз-
духа и |
газов, кг/м3: рв = 1,29 |
273 |
273 |
^ ; рг = 1,39 |
^-температура про |
||
дуктов |
сгорания, °С. |
|
|
Методика расчета потерь QTp.c и с водой, охлаждающей элементы рабочего пространства, Фохл.в приведена в работе [60].
Рис. 5.2. Значения коэффициента диафрагмирования:
a — t y = f ( l / x ) ; б - $=fi(x/l); 1 — х /1 = 0 ; 2 — х / Ь = 0,2; 3 — х/&~0,5; 4 — дг/6=*• 1; 5 —отверстие
круглое.
5.3.Тепловой баланс сушильных установок
Впроцессе сушки на испарение влаги и растворителей, а также нагрев высу шиваемого продукта и сушильного агента затрачивается значительное количество энергии. Для снижения расхода тепла необходимо правильно выполнить оценку факторов, связанных с тепловым режимом сушки, что делается на основании ана
лиза |
статей теплового баланса, который можно записать в следующем виде |
[10 2 , |
116]: |
Зс.авх "Ь Фвл + ^мах“Ь Зтр.ум + |
|
в ^с.авах + |
‘ ^«вых + ^Р-Увых + |
QO.K> |
[0.£О/ |
|
где Qc з — тепло, поступающее с сушильным агентом (свежим воздухом):
|
Qc.aBX = L /°; |
(5*21> |
L — вес сухого воздуха, необходимого для сушки, |
кг/с; /о — теплосодержание ат |
|
мосферного воздуха, кД ж /кг; |
— теплота, поступающая в сушило с влагой ма |
териала, нДж/с:
(5‘2 2)
79
W — количество влаги, |
удаляемой из |
материала, кг/с: W = Gi — G2; |
— темпера |
|||||
тура влаги материала, |
°С; QM — теплоприток |
с материалом (сухим), |
кД ж /с: |
|||||
|
|
|
= |
|
|
|
(5-23) |
|
G2 — производительность сушила по сухому материалу, кг/с: |
G2 = GI — W; CMDX ~ |
|||||||
теплоемкость сухого материала при температуре входа, кД ж /(кг • К); |
QTp.y„x — теп* |
|||||||
лота, вносимая в сушило с транспортными устройствами (на входе), |
кД ж /с: |
|||||||
|
|
|
^ ТР-yDX= |
GTPCTP#TP1 * |
|
|
(5*24) |
|
GTp, стр, /тр1— соответственно масса, |
теплоемкость и температура на |
входе транс |
||||||
портных устройств; |
QK— теплота, полученная |
от основного калорифера-нагревателя |
||||||
сушильного агента, |
кДж/с; |
QR— теплоприток |
от дополнительных источников тепла |
|||||
(обычно установленных в сушильной камере), |
кДж/с; Q. _ |
— вынос тепла с су- |
||||||
шильным агентом, кД ж /с: |
|
|
с'аоых |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Qc.aMX = ^ : |
|
|
|
(5.25) |
|
/ 2— теплосодержание сушильного агента при |
температуре на |
выходе из сушила* |
||||||
кДж/кг; (?мпых: - тепло, теряемое с высушенным материалом, |
кД ж /с: |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(5-26) |
ф» — температура материала |
на выходе из сушила, °С; QTp.yDblx — потери тгпла с |
|||||||
транспортными средствами, |
кДж/с: |
|
|
|
|
|
||
|
|
‘^Р-Увых = |
^тр®тр^тр2» |
|
|
(5.27) |
QO.K — потери тепла через ограждающую конструкцию сушила, кД ж /с; tTp2 — тем пература на выходе транспортных устройств.
Уравнение теплового баланса (5.20) можно переписать в следующем виде:
Ы о + №Свл 'в‘1 + С 2См'01 + Стр.уС тр?тр| + ф к + Р д = |
|
= L/2+ G2CMO2+ GTpCTp^Tp2+ QO.K- |
(5.28) |
Уравнение (5.28) решается относительно общего количества тепла, подведен |
|
ного в сушило (QK+ Ф д): |
|
QK+ QZ ^L ^IZ—IQ) + G2CM('0‘2“~19,I) + G TPCT P (^TP2—^TPI) + QO.K— ^С цл'О'Ь |
(5.29) |
В расчете на 1 кг испаренной влаги выражение (5.29) имеет вид |
|
Як+Ял—Н.Ь~ /о)+<7м+<7тр.у-1-<711—Свл^,, |
(5.30) |
где q=QIW; l=LfW, или |
|
+ (<7м+<7тр+<7о.к) — (Свл ^Н -^д). |
(5.31) |
Так как в калорифере воздух нагревается от t0 До tu то |
|
<7K= /( / I - / O). |
(5.32) |
Тогда |
|
l{h ~ h ) = l ( h — /о) + (^м+9тр.у+^о.к) — (CDn'fh+fo). |
(5.33) |
Записываем: |
|
l{h — I\)= (сИл $ \+Яр) ~ (<7м+</тр.у+<7о.и), |
(5.34) |
где |
|
(Сдл^ + ^д) — (<7м + <7тр.у+?о.н) =Д. |
(5.35) |
Величина А указывает на различие между теоретическим и действительным про цессом сушки (11ф12). В реальном сушиле теплосодержание воздуха на вы ходе из сушила отличается от теплосодержания на входе. В зависимости от знака
80