4. Методические указания к заданию 2

4.1. Определение производительности сушилки по влаге

Уравнение материального баланса продукта, подвергаемого сушке, имеет вид:

, (23)

где W – количество испаренной влаги, кг/ч;

– производительность сушилки соответственно по влажному материалу и сухому продукту.

Если заданы начальная и конечная влажность материала на сухую массу, то часовое количество испаренной влаги определяется по формуле, кг/ч:

(24)

4.2. Определение расхода тепла и топочных газов на один килограмм испаренной влаги

Прежде всего производится расчет процессов горения и смешения газов с воздухом. Для твердого и жидкого топлива расчетные формулы одинаковы, они базируются на элементарном составе рабочего топлива.

Высшая теплота сгорания, кДж/кг,

(25)

Теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг топлива, ,

(26)

Общий коэффициент избытка воздуха, необходимого для получения газов с заданной температурой ,

, (27)

где – температура топлива, принимается равной температуре наружного воздуха;

– теплоемкость сухих газов, кДж/(кг∙К);

– энтальпия водяного пара при температуре ;

– энтальпия наружного воздуха, определяемая по Hd-диаграмме влажного воздуха.

Теплоемкость сухих газов принимают равной теплоемкости воздуха. Если , то ошибка от этого допущения несущественна. При меньших значениях  следует сделать перерасчет по формуле (27), подставляя в нее фактическое значение .

Масса компонентов сухих газов, кг/кг:

(28)

Масса сухих газов при сгорании 1 кг топлива, кг,

(29)

Теплоемкость сухих газов, кДж/(кг∙К),

. (30)

Масса водяных паров, кг,

. (31)

Для газообразного топлива в отличие от твердого и жидкого состав газов обычно задается в объемных процентах, поэтому соответствующие расчетные формулы процессов горения имеют иное написание, кДж/кг:

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

Влагосодержание топочных газов, г/кг,

(40)

их энтальпия, кДж/кг,

(41)

Потери тепла в сушилке на 1 кг испаренной влаги

(42)

где     – теплоемкость воды, кДж/(кг∙К);

– расход тепла на нагрев материала, кДж/кг.

Определение расхода газов и тепла на 1 кг испаренной влаги производят по Нd-диаграмме влажного воздуха (рис. 1). Точка 0 характеризует состояние наружного воздуха. Состояние газов перед сушилкой (точка 1) определяется пересечением изотермы с изоэнтальпой . Значение влагосодержания газов в точке 1 должно точно соответствовать значению ранее найденному по формуле (40). Политропа сушки строится с учетом потерь тепла . По линии произвольно выбирается точка е и определяется длина отрезка:

(43)

где – масштабный коэффициент.

Через точки 1 и Е (см. рис 1) проводится политропа сушки до пересечения с изотермой в точке 2, соответствующей состоянию газов на выходе из сушилки.

Расход топочных газов на испарение 1 кг влаги

(44)

Расход тепла, затрачиваемого в сушилке на испарение 1 кг влаги из материала,

, (45)

где – влагосодержание воздуха в точке 2 (см. рис. 1).