2.7. Определение расхода тепла на сушку

Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение влаги из него и на теплопотери через ограждения камеры. Затраты тепла на прогрев ограждений, технологического и транспортного оборудования учитываются введением поправочных коэффициентов. Расчет ведется для зимних и среднегодовых условий.

2.7.1. Расход тепла на начальный прогрев 1 м3 древесины

1. Для зимних условий расход тепла на начальный прогрев 1 м³ древесины, q_пр.1м³ , , можно найти по формуле

q_ПР.1м³ = , (2.33)

111

где _w – плотность древесины расчетного материала при заданной начальной

влажности W_н , ;

_б – базисная плотность древесины расчетного материала, ;

W_н – начальная влажность расчетного материала, %;

W_г.ж − содержание незамерзшей связанной (гигроскопической) влаги, %;

 − скрытая теплота плавления льда, ;

с_(-) − средняя удельная теплоемкость при отрицательной температуре,

;

с₍₊₎ − средняя удельная теплоемкость при положительной температуре,

;

t _о – начальная расчетная температура для зимних условий, C;

t _пр – температура древесины при ее прогреве, C.

Плотность древесины расчетного материала можно найти как графическим методом, так и аналитическим, используя следующую формулу, _W ,

_W = _Б (1 + 0,01 W_н ) . (2.34)

По табл. 1.2,с. 9 /1/ определим базисную плотность древесины кедра (расчетного материала), _Б =350 ,тогда плотность древесины расчетного материала , _W при начальной влажности 104 % будет равна

_w = 350∙ (1 + ) = 714 .

Средняя удельная теплоемкость древесины определяется по диаграмме на рис.13, с. 34, /2/ .При этом средняя температура древесины, t _ср , C , принимается

для с_(-) t _ср = , (2.35)

для с₍₊₎ t _ср = . (2.36)

По табл.2.5, с. 39, /1/ выберем начальную расчетную температуру для зимних условий в г.Чита: t ₀ = -41 C . А по табл. 2.4, с. 38 /1/ определим температуру древесины при ее прогреве t _пр, причем из табличного значения необходимо вычесть 3 C .

Если толщина пиломатериалов S₁ = 22 мм , а режим сушки мягкий, то температура древесины при ее прогреве будет равна

t _пр = 67 – 3 = 64 C .

Зная все необходимые величины по формулам (2.35) и (2.36) найдем среднюю отрицательную и положительную температуры

для с_(-) t _ср = = -20,5 C ,

для с₍₊₎ t _ср = = 32 C .

По диаграмме на рис.13, с. 34, /2/ определим среднюю удельную теплоемкость древесины

с_(-) = 2,05 ,

с₍₊₎ = 3,20 .

Содержание незамерзшей связанной (гигроскопической) влаги определим по рис. 2.3, с. 37, /1/, W_{Г. Ж.} = 13 %

По формуле (2.33) найдем расход тепла на начальный прогрев 1 м³ древесины для зимних условий, q_ПР.1м³

q_пр.1м³ = = 312936,4 .

2. Для среднегодовых условий расход тепла на начальный прогрев 1 м³

древесины, q_пр.1м³ , , можно найти по формуле

q_пр.1м³ = _W с₍₊₎ (t _ПР - t ₀ ) , (2.37)

где t ₀ – среднегодовая температура древесины, C;

с₍₊₎ − средняя удельная теплоемкость при положительной температуре,

;

t _пр − температура древесины при ее прогреве, °C;

r_w – плотность древесины расчетного материала при заданной начальной

влажности W_н , ;

Удельная теплоемкость древесины в формуле (2.37) определяется по той же диаграмме, что и для зимних условий (рис.13) при t _ср

t _ср = = 30,5 C ,

тогда средняя удельная теплоемкость при положительной температуре равна

с₍₊₎ = 3,19 .

По формуле (2.37) найдем расход тепла на начальный прогрев 1 м³ древесины для среднегодовых условий, q_пр.1м³

q_пр.1м³ = 152603,22 .