1. Определим количество теплоты, передаваемой влажному потоку в период прогрева с учетом испарения влаги.

Q_пр = 1/ φ _пр· G_м [(С_с.п + С_wU₀) · (t_п1 – t_п0) + (U₀ – U₁) r₁], (3.1)

где φ _пр – коэффициент использования теплоты, воспринимаемой полотном в период сушки, φ _пр = 0,9 [6]

G_м – производительность машины по абсолютно сухой массе, G_{м =} 17226,77 кг/ч

С_с.п – удельная теплоемкость сухого полотна, С_с.п = 1,46 кДж/кг · К

С_w – удельная теплоемкость воды, С_w = 4,19 кДж/кг · К

U₀ – начальное влагосодержание полотна

U₀ = (100-С)/С

где С – сухость полотна после прессовой части, U₀ = 0,92

U₁ – влагосодержание полотна в конце периода прогрева, U₁ = 0,89 кг влаги / кг полотна

t_п0 – температура полотна в начале сушки, t_п0 = 40 °С

t_п1 – температура полотна в первый период, t_п1 = 96 °С

r₁ – удельная теплота парообразования в первый период сушки, r₁ = 2267,8 кДж/кг [5]

Q_пр = 6695237,75 кДж / час

2. Определяем количество теплоты, передаваемой влажному полотну в первый период сушки

Q₁ = 1/ φ₁ · G_м (U₁ – U_к) · r₁, (3.2)

где φ₁ – коэффициент использования теплоты, воспринимаемой полотном в первый период сушки, φ₁ = 0,81 [6]

U_к – критическое влагосодержание, U_к = 0,8 [6]

Q₁ = 4439416,93 кДж / час

3. Определяем количество теплоты, передаваемой влажному полотну во второй период сушки

Q₂ = 1/ φ₂ · G_м · [(U_к – U₂) · (С_с.п + С_wU₂) · (t_п2 – t_п1)], (3.3)

где φ₂ – коэффициент использования теплоты, воспринимаемой полотном во второй период сушки, φ₂ = 0,85 [6]

U₂ – конечное влагосодержание полотна, U₂ = 0,25

U₂ = 100-С_к / С_к (3.4)

где С_к – конечная сухость полотна

r₂ – удельная теплота парообразования во второй период сушки, r₂ = 2262,6 кДж/кг [5]

t_п2 – температура полотна в конце сушки, t_п2 = 98 °С

Q₂ = 26904877,05 кДж / час

4) Определяем коэффициент теплопередачи

К^* = (1-а/ φ_Ц) · [1/(1/ α₁ + δ_ст / λ_ст + (1- а / φ_Ц · α₂))], (3.5)

где а – доля теплоты отдаваемой наружной боковой поверхностью воздуху, а = 0,045 [6]

φ_Ц – доля обхвата цилиндра полотном, φ_Ц = 0,64 [6]

α₁ – коэффициент теплоотдачи при конденсации пара на внутренней поверхности, α₁ = 3750 Вт / м² · °С [6]

α₂ – коэффициент контактной теплоотдачи между стенкой цилиндра и влажным полотном, α₂ = 800 Вт / м² · °С [6]

λ_ст – коэффициент теплопроводности стенки цилиндра, λ_ст = 50 Вт / м² · °С [5]

δ_ст – толщина стенки цилиндра, δ_ст = 25 мм = 0,25 м

Принимаем цилиндр диаметром 1500 мм

К^* = 558,052 Вт / м² · °С

5) Определяем теплопроводности теплового потока на активной поверхности сушильных цилиндров в отдельные периоды сушки

В период прогрева

q_пр = К^*· (t^Р3_Н.П – t^пр_п), (3.6)

где t^пр_п – средняя температура полотна в период прогрева, t^пр_п = 83 °С

t^пр_п = (t_п0 + t_п1) / 2 (3.7)

где t^Р3_Н.П – температура насыщенного греющего пара подогреваемого в цилиндры группы прогрева

В первый период сушки

q₁ = К^*· (t^Р2_Н.П – t_п1), (3.8)

где t^Р2_Н.П – температура насыщенного греющего пара подогреваемого в цилиндры постоянной скорости сушки

Во второй период сушки

q₂ = К^*· (t^Р1_Н.П – t_п1) · Z₂ · m_r, (3.9)

где t^Р1_Н.П – температура насыщенного греющего пара подогреваемого в сушильные цилиндры падающей скорости сушки

Z₂ – среднеинтегральное значение коэффициента сушки во второй период

Коэффициент m_r учитывает увеличение действительного расхода теплоты на испарение влаги во второй период сушки вследствие затрат части теплоты на прогрев материала

Z₂ = 0,30

m_r = 1,10

Принимаем, что давление греющего пара:

Р₁ = 0,361 МПа t^Р1_Н.П = 140 °С

Р₂ = 0,199 МПа t^Р2_Н.П = 120 °С

Р₃ = 0,1013 МПа t^Р3_Н.П = 100 °С [5]

Тогда

q_пр = 9487,7 Вт / м²

q₁ = 10603,9 Вт / м²

q₂ = 6261,34 Вт / м²