
- •4. Тепловий розрахунок
- •4.1. Вибір розрахункового матеріалу
- •4.2. Визначення маси вологи, яка випаровується з деревини в процесі
- •4.3. Визначення параметрів сушильного агента при вході у штабель
- •4.4. Визначення об’єму і маси циркулюючого повітря в сушильній камері
- •4.5. Визначення параметрів сушильного агента при виході з штабеля
- •4.6. Визначення об’єму свіжого і відпрацьованого сушильного агента
- •4.7. Визначення витрат теплової енергії на сушіння пиломатеріалів
- •4.8. Визначення річної потреби теплової енергії сушильного цеху
- •4.9. Розрахунок теплового обладнання сушильної камери
- •4.10. Розрахунок циркуляційної помпи і діаметрів трубопроводів
4. Тепловий розрахунок
Мета теплового розрахунку - визначення кількості теплової енергії на сушіння пиломатеріалів, встановлення необхідної теплової потужності сушильної камери для розрахунку калориферів, розрахунок та вибір циркуляційної помпи, припливно-витяжних каналів і діаметрів трубопроводів.
4.1. Вибір розрахункового матеріалу
Для розрахунку теплового і циркуляційної обладнання сушильної камери за розрахунковий матеріал приймають обрізні дошки (заготовки) хвойних порід товщиною 25 мм. Якщо в завданні на проектування хвойні пиломатеріали товщиною 25 мм відсутні, то в якості розрахункового матеріалу вибирають найшвидше висушувані дошки (заготовки) з заданої специфікації, тобто ті , в яких тривалість процесу сушіння найменша. Теплове і циркуляційне обладнання, що розраховане на такий матеріал, з надлишком забезпечить сушіння інших пиломатеріалів із заданої специфікації. Вибираємо в якості розрахункового матеріалу сосну товщиною 29 мм.
4.2. Визначення маси вологи, яка випаровується з деревини в процесі
сушіння
Маса вологи, яка випаровується з 1 м3 пиломатеріалів (заготовок) визначається за формулою:
m1м3=415∙70-7/100=261,45кг/м3
де: б – базисна (умовна) густина деревини ,кг/м3;
Wп.;Wк. – відповідно початкова і кінцева вологість пиломатеріалів, %.
Маса вологи, яка випаровується за один камерообіг визначається за формулою:
mкам.об=261,45·25,34=6625,14 кг/об.кам.
Маса вологи, яка випаровується з пиломатеріалів за секунду, визначається за формулою:
Мс= 6625,14/3600∙179,7=0,0102кг/с
де: с – тривалість сушіння пиломатеріалу вибраного в якості розрахункового (табл.1.3), годин.
Розрахункова маса вологи, яка випаровується з пиломатеріалів в процесі сушіння визначається за формулою:
Мр=0,0102∙1,3=0,0133 кг/с
де: k – коефіцієнт, який враховує нерівномірність сушіння, при сушінні вологим повітрям приймається: k=1,2, при Wк12 %, k=1,3, при Wк12 %.
4.3. Визначення параметрів сушильного агента при вході у штабель
З вибраних режимів сушіння ,встановлюють параметри температури t1 та відносної вологості φ1для пиломатеріалу вибраного в якості розрахункового. Для розрахунку параметрів сушильного агента при вході у штабель (t1;φ1) приймають параметри режиму процесу сушіння за середнім ступенем для ступеневих режимів і, як середнє арифметичне початкових і кінцевих значень режимних параметрів для безступеневих режимів.
Вологовміст (d1, г/кг), ентальпію (тепловміст I1, кДж/кг), густину (1, кг/м3) та приведений об’єм (V1, м3/кг) повітря на вході в штабель пиломатеріалів визначають за Id- діаграмою (додаток 46).
Параметри сушильного агента можна визначати теоретично.
Вологовміст повітря визначають за формулою:
d1=622∙(9834,6/105-9834,6)=67,84 г/кг
де: Pa – атмосферний тиск повітря, (Pa =1бар=105 Па);
Pn – парціальний тиск водяної пари в повітрі, Pn = φ1∙Pн;
Pн – тиск насичення водяної пари при розрахунковій температурі режиму сушіння (Pн=f(t1)), Па
Тепловміст повітря визначається за формулою:
І1=1,0∙63+0,001∙67,84·(1,93∙63+2490)=240,17
кДж/кг
Густина повітря визначається за формулою:
1=
=1,00
кг/м3
Приведений питомий об'єм визначається за формулою
Vпр.1=4,62(273+63)(622+67,84)
∙10-6=1,1329
кг/м3