Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Диплом (сульфатная лиственной белёная целлюлоза...doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1.85 Mб
Скачать

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= Gсц∙(tсtн), (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 iэнтальпия 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) ∙ (tкtн), (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 %.