3.7 Выбор и расчёт калориферов

В лесосушильной технике принимается, как правило, для нагрева агента сушки компактные пластинчатые калориферы и сборные калориферы из чугунных ребристых туб. Тип применимых в сушильной камере калориферов обусловлен конструкций камеры.

Потребная площадь поверхности нагрева калориферов определяется по формуле:

F_{КАЛ. РАСЧ.} = , м²

_. – количество тепла, которое должно обеспечить в зимних условиях, кВт;

С₂ – коэффициент запаса, учитывающий загрязнения калориферов. С₂ = 1,1…1,2;

К_КАЛ. – коэффициент теплопередачи калорифера, Вт/м². град;

t_Т.Н. – температура теплоносителя. . Значение t_Т.Н определяется по таблице приложений в зависимости от давления;

t_КАМ. – температура агента сушки в камере.

Для камер периодического действия, когда прогрев древесины осуществляется условном впуском пара через увлажнительные трубы, причём в разное время с процессом испарения влаги

Q_{КАЛ. ЗИМ.} = Q_ИСП. + Σ Q_{ОГР. ЗИМ.}, кВт.

В камерах непрерывного действия

Q_{КАЛ. ЗИМ.} = Q_пр.зим +Q_ИСП. + Σ Q_{ОГР. ЗИМ.}, кВт.

Для определения значения К_КАЛ. необходимо знать скорость агента сушки, проходящего через калорифер, ω_КАЛ., которую можно подсчитать, если известна площадь живого сечения калориферов F_{Ж.С. КАЛ.}. Значение F_{Ж.С. КАЛ.} определяется по формуле, которая указана чуть далее, но предварительно принимается поверхность нагрева калориферов F_{КАЛ. ПР.} по типовому проекту, из технической характеристики камеры или из расчета (2…5) Е_УСЛ. – для камер непрерывного действия, (10…15) Е_УСЛ. – для низкотемпературных камер периодического действия и (15…18) Е_УСЛ. – для высокотемпературных камер, где Е_УСЛ. – вместимость камеры на условном материале. Далее определяется ориентировочное количество калориферов:

-из ребристых труб

n_{.ТР. пр} = ,

- из пластинчатых

n_ПЛ.ТР. = ,

где F_КАЛ.ПР. – предварительно принятая поверхность нагрева калориферов;

f _{1 пр.,}f _{1 КАЛ.} – площадь поверхности нагрева одной ребристой трубы и одного пластинчатого калорифера.

При длине труб 2; 1,5 и 1 м f _{1 тр} соответственно 4; 3 и 2 м².

f_{1 КАЛ.} – определяется по таблице приложений.

Площадь живого сечения калориферов из ребристых труб

F_{Ж.С.КАЛ.} = Fкан-Fпр.тр, м²,

где Fкан-площадь сечения канала (в котором размещены трубы), перпендикулярно потоку агента сушки, ²м

Fпр.тр – площадь проекций ребристых труб на плоскость, перпендикулярно направлению потока агента сушки

Fпр.тр= f _{пр1тр *} n'тр, м²,

Где _. f _пр1тр - площадь проекции одной трубы, f _пр1тр =0,185 м² при длине трубы 2 м.

n'тр – количество труб в плоскости, перпендикулярной направлению потока агента сушки.

Площадь живого сечения пластинчатых калориферов:

F_{Ж.С.КАЛ.} = f_{Ж.С. 1 КАЛ..}*n`_ПЛ.., м²,

где f_{Ж.С. 1 КАЛ..} – живое сечение одного пластинчатого калорифера, м². Значение f_{Ж.С. 1 КАЛ..} определяется по приложению.

n`_ПЛ.. – количество пластинчатых калориферов в одном ряду, перпендикулярно потоку агента сушки.

Количество калориферов n`<sub>ТР</sub> и n`_КАЛ. устанавливается путём предварительного размещения калориферов в соответствующих каналах камеры. Скорость циркуляции агента сушки через калорифер:

ω_КАЛ. = , м/с,

где - объём циркулирующего агента сушки, определяемый по формуле:

= , м³/с

где - коэффициент использования потока сушильного агента характеризующий отношение количества агента сушки, проходящего сквозь штабеля материалов к общему количеству циркулирующего в камерах агента сушки, принимается по опытным данным в пределах 0,5-0,7

Далее для калорифера из ребристых труб определяется приведенная скорость агента сушки, т.е. скорость при t=0ºС

ω₀ = , м/с.,

где - плотность агента сушки, кг/м³.

Значение коэффициента теплопередачи калориферов К_КАЛ. определяется в зависимости от приведённой скорости.

Для определения значения коэффициента теплопередачи пластинчатых калориферов находится массовая (весовая ) скорость, равная произведению , затем по приложению определяется значение.

Найденное значение К_КАЛ подставляется в формулу и определяется расчётное значение поверхности нагрева калориферов F_{КАЛ. РАСЧ.}

Количество ребристых и пластинчатых калориферов уточняют по формуле:

n _тр = F _{КАЛ. РАСЧ.}/ f_{1 тр}

n _пл = F _{КАЛ. РАСЧ.}/ f_{1 кал}

С учётом возможности снижения давления теплоносителя или интенсификации процессов сушки расчётное количество калориферов можно увеличить на 10…20%.

Полученное количество калориферов увеличивается до большого целого числа, а окончательное их количество устанавливается с учётом равномерного размещения в циркуляционных каналах камеры.