2.7.6. Определение удельного расхода тепла на сушку

Удельный расход тепла на сушку можно вычислить по следующему выражению, q_суш ,

q_суш = (q_пр +q_исп + q_огр )с_{1 ,} (2.48)

где с₁ − коэффициент, учитывающий дополнительный расход тепла на началь- ный прогрев камер, транспортных средств, оборудования и др.;

q_пр − удельный расход тепла при начальном прогреве на 1кг испаряемой вла- ги, ;

q_исп − удельный расход тепла на испарение влаги, ;

q_огр − удельный расход тепла на потери через ограждения .

Найдем удельный расход тепла на сушку в зимние время года, q_суш

q_суш = ( 921,757 +3443,029 +131,471)∙1,2 =5395,508 .

Найдем удельный расход тепла на сушку в летнее время года, q_суш

q_суш = ( 449,494 + 2857,584+131,471)∙1,2 =4126,259 .

2.7.7. Определение расхода тепла на 1 м3 расчетного материала

Вычисление удельного расхода тепла на 1 м³ расчетного материала производится для среднегодовых условий по формуле, q_{суш 1м}³ ,

q_{суш 1м}³ = q_суш m _1м³ ,

(2.49)

где m_{1 м}³ − масса влаги, испаряемая из 1 м³ пиломатериалов, .

q_суш − удельный расход тепла на сушку можно вычислить по следующему выражению, .

Подставим известные величины и определим удельный расход тепла на 1 м³ расчетного материала, q_{суш 1м}³

q_{суш 1м}³ = 4126,259∙339,5=1400864,931

2.8. Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера

2.8.1. Выбор типа калорифера

Из всего многообразия серийно выпускаемых калориферов (основное название воздухонагреватель по ГОСТ 7201-80) для лесосушильной техники следует рекомендовать спирально-накатные (биметаллические). Это так, называемые компактные калориферы, которые могут довольно надежно работать в агрессивной среде лесосушильных камер.

До настоящего времени используются и чугунные ребристые трубы, недостатком которых является большое количество фланцевых соединений при сборке. Последние могут быть заменены на биметаллические трубы с наружным диаметром 56 мм. Из этих труб в заводских уровнях можно легко изготовить требуемый по тепловой мощности и живому сечению калорифер с минимальным количеством фланцевых соединений.

2.8.2. Тепловая мощность калорифера

Тепловая мощность калорифера, то есть количество передаваемой им в единицу времени тепловой энергии в кВт, определяется расходом тепла на сушку в единицу времени для зимних условий. Для камер периодического действия тепловую мощность калорифера определяют по формуле, Q_к , кВт

Q_к = (Q_исп + Q_огр )с₂ , (2.50)

где Q_исп − общий расход тепла на испарение влаги, кВт;

Q_ог − теплопотери через ограждения камеры, кВт;

с₂ – коэффициент неучтенного расхода тепла на сушку, с₂ = 1,3 .

Подставим все данные и найдем тепловую мощность калорифера, Q_к

Q_к = (79,187 + 2,235)∙1,3 =105,849 кВт.

2.8.3. Расчет поверхности нагрева калорифера

Рис. 4

Поверхность нагрева калорифера вычисляется по формуле, F_к, м²

F_к = ; (2.51)

где k – коэффициент теплопередачи калорифера, ;

Q_к − тепловая мощность калорифера, кВт;

t_Т – температура теплоносителя (пар, вода), C ;

t_с – температура нагреваемой среды в камере (воздух, перегретый пар), C ;

с₃ – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение поверхности калори- фера.

Температуру среды вычисляли по формуле (2.46), t_с =60,5 C. Температура и плотность теплоносителя зависят от его давления и принимаются по табл. 2.9, с. 47 /1/. Известно, что давление пара в калорифере равно 0,25 МПа, тогда температура теплоносителя равна t_Т = 126,5 C.

В формуле (2.51) неизвестен k. Для его определения в камерах с принудительной циркуляцией надо знать скорость агента сушки через калорифер v_к, которую можно подсчитать если известно живое сечение калорифера F_ж.с.ч .

Установим живое сечение калориферов, F_ж.с.к , м² , по следующей формуле

F_ж.с.к.= F_кан∙(1 – К_f), (2.52)

где F_кан − Площадь сечения канала, перпендикулярная потоку воздуха, в

котором размещены трубы калорифера, м²;

К_f – коэффициент проекции труб на площадь, перпендикулярную потоку.

Коэффициент проекции зависит от шага s размещения труб и при

Величине шага 74 мм равен 0,466.

Примем высоту H_кан , ширину B_кан и длину канала L_кан соответственно 0,775 0,275 и 13,7 м. Рассчитаем площадь сечения канала F_кан , м²

F_кан = 0,775∙13,7+13,7∙0,275 = 14,36 м².

По формуле (2.52) найдем живое сечение калориферов, м²

F_{ж.с.к.пл}=14,63∙(1 – 0,466) = 7,62 м².

Зная площадь живого сечения можно определить скорость циркуляции агента сушки через калорифер v_к1 , , по формуле

v_{к 1} = , (2.53)

где V_ц − объем циркулирующего агента сушки, ;

F_{ж.с.к.пл.} − живое сечение биметаллических калориферов , м² .

Подставим все значения и найдем скорость циркуляции агента сушки через калорифер, v_к1

v_к1 = .

Коэффициент теплопередачи калорифера k определяется по по табл.2.11, с.53/1/, по скорости циркулирующего агента сушки через калорифер v_{к1 ,} , k=33,7 . Определив все необходимые значения из формулы (2,51) найдем площадь нагрева калориферов

F_к= 57,108 м².

Определим требуемое количество труб n_тр по формуле

n_тр= . (2.54)

где f_тр – поверхность нагрева одного калорифера, м² .

Рассчитаем поверхность нагрева одного калорифера, f_тр м²,по формуле

f_тр = L _тр∙S_тр, (2.55)

где L_тр – длина трубки калорифера, м;

S_тр – площадь нагрева 1 м биметаллической трубы диаметром 56 мм, равная

1,3 м²,

Определим поверхность нагрева одного калорифера, f_тр м².

f_тр = 2,9∙1,3 = 3,77 м²

Вычислив все неизвестные значения определим требуемое количество труб n_тр по формуле (2.54)

n_тр= = 15 труб.

В камере УЛ-2М установим 8 секций по 15 труб