
- •1 Выбор и обоснование места строительства
- •2.2 Процесс обезвоживания полотна на сушильной машине
- •2.3 Сушка целлюлозы
- •3.2 Свежая вода для сортирования белёной целлюлозы и мокрой части пресспата
- •Описание технологической схемы
- •4.3 Предварительные расчёты и исходные данные для расчёта материального баланса
- •4.4 Расчёт материального баланса
- •4.5 Тепловой баланс сушильной части пресспата
- •4.6 Расчет вентиляции сушильной части и зала.
- •4.8 Одежда сушильной машины
- •4.9 Организация технологического контроля производства и качества продукции
- •5.2 Спецификация кип и а
- •8.2 Средства индивидуальной защиты
- •8.3 Пожарная безопасность
- •8.4 Электробезопасность
- •9 Экологическая безопасность производства, очистка
- •10 Экономическая часть
4.5 Тепловой баланс сушильной части пресспата
Рассчитаем тепловой баланс и расход пара на сушку целлюлозы.
Исходные данные для расчета представлены в таблице 4.6.
Таблица 4.6 – Исходные данные для расчета теплового баланса
Наименование показателя |
Обозначение |
Единицы измерения |
Количество |
Начальная сухость целлюлозы |
с |
% |
52 |
Количество абсолютно сухого волокна на сушку |
G |
кг/ч |
11229,0 |
Начальная температура целлюлозы |
tн |
°С |
55 |
Температура сушки |
tс |
°С |
100 |
Начальная температура воздуха |
tвн |
°С |
70 |
Конечная температура воздуха |
tвк |
°С |
135 |
Количество испаряемой воды на 1 тонну целлюлозы по материальному балансу |
W |
кг/ч |
8834,0 |
Количество воды в полотне, поступающем на сушку |
Wн |
кг/ч |
10365,2 |
Влагосодержание уходящего из сушилки воздуха |
φ |
кг/кг |
0,25 |
Влагосодержание внешнего воздуха |
φ0 |
кг/кг |
0,0095 |
Необходимый расход воздуха в сушилке:
L
=
,
(67)
где φ – влагосодержание уходящего воздуха, кг/кг;
φ0 – влагосодержание внешнего воздуха, кг/кг;
W – количество испаряемой воды, кг/ч;
L
=
= 36731,8 кг/ч.
Удельный расход воздуха на 1 кг испаряемой влаги:
Lуд
=
, (68)
Lуд
=
= 4,15 кг/кг.
Рассчитываем часовой расход теплоты на сушку целлюлозы. Общий расход теплоты на сушку складывается из полезного расхода теплоты и тепловых потерь в окружающее пространство
Qобщ = Qпол + Qпот, (69)
Полезный расход теплоты на сушку целлюлозы определяем по формуле
Qпол = Q1 + Q2 + Q3, (70)
Расход тепла на нагрев абсолютно сухой волокна до средней температуры сушки
Q1= G∙сц∙(tс–tн), (71)
где G – масса абсолютно сухой целлюлозы, кг;
tс – температура сушки, °С;
tн – начальная температура целлюлозы, °С;
сц – теплоёмкость абсолютно сухой целлюлозы, кДж/(кг °С); сц = 1,3 кДж/(кг °С),
Q1 = 11229,0 ∙1,3 ∙ (100 –55) = 677108,700 кДж/ч.
Расход тепла на нагрев воды в целлюлозе до температуры сушки
Q2 = Wн св (tв – tц), (72)
где с – начальная сухость целлюлозы, %;
св
– теплоёмкость
воды,
,
св
= 4,19 кДж/(кг °С);
Q2 = 10365,2 ∙ 4,19 ∙ (100–55) = 1954358,460 кДж/ч.
Расход тепла на испарение воды. При температуре 100 °С теплота испарения воды составляет 2256 кДж/кг [4]:
Q3 = W · (i - cв tв), (73)
где i – энтальпия пара удаляемого из целлюлозы при средней температуре сушки, кДж/(кг °С);
i = 2678,9 кДж/(кг °С),
Q3 = 8834,0 ∙ (2678,9 – 4,19 · 100) = 19963956,600 кДж/ч.
Полезный расход тепла по формуле (70)
Qпол = 677108,700 + 1954358,460 + 19963956,600 = 22595423,760 кДж/ч.
Определим потери тепла
Qпот = Q4 + Q5, (74)
Расход тепла на нагрев вентиляционного воздуха
Q4 = L (1,0+1,93∙φ0) ∙ (tк–tн), (75)
где tвк – конечная температура воздуха, °С;
tвн – начальная температура воздуха, °С
Q4 = 36731,8 ∙ (1,0 + 1,93 ∙ 0,0095) ∙ (135 – 70) = 2431343,703 кДж/ч.
Потери тепла теплоотдачей в помещение сушильного зала. Воздушные шкафы типа Флект имеют совершенную систему тепловой изоляции: боковые стенки, верхняя и нижняя крышки камеры покрываются специальными теплоизоляционными плитами, и лишь торцевые стенки имеют застекленные рамы для наблюдения за ходом целлюлозного полотна. В этих условиях можно считать, что тепловые потери не превысят 2 % от полезного расхода тепла:
Q5
= Qпол
∙
, (76)
где q – потери теплоты, %,
Q5 = 22595423,760 ∙ 0,02 = 451908,475 кДж/ч,
Qпот = 2431343,703 + 451908,475 = 2883252,178 кДж/ч.
Общий расход тепла на воздушную сушку целлюлозы
Qобщ= 22595423,760 + 2883252,178 = 25478675,940 кДж/ч.
Удельный расход теплоты
Qуд
=
, (77)
где Рч – часовая производительность пресспата, кг/ч,
Qуд
=
= 2021,732 кДж/ кг целлюлозы.
Определяем расход пара на сушку целлюлозы. Давление пара 0,5 МПа. Энтальпия пара iп = 2678,9 кДж/кг, энтальпия конденсата iк =418,8 кДж/кг.
Расход пара
D
=
, (78)
D
=
= 11273,252 кг/ч.
Удельный расход пара
Dуд
=
, (79)
Dуд
=
= 0, 90 кг/кг.
Термический коэффициент полезного действия (КПД)
η
=
, (80)
η=
∙
100 % = 88,7 %.