3.3. Розрахунок витрат тепла.

Витрати тепла на сушіння пиломатеріалу складаються з витрат на:

а)прогрів матеріалу;

б)Випаровування з нього вологості;

в)Тепловитрат через огородження камери.

а) Розхід тепла на прогрів 1 м³ деревини:

q_пр.1м³=q_пр. 1кг*ς , кДж/м³

де: q_пр. 1кг – витрати тепла на прогрів 1 кг. Вологої деревини, кДж/кг ς – густина деревини розрахункового матеріалу при заданій початковій вологості, кг/м³

q_пр.1м³=300*352=105600 кДж/кг

Витрати тепла на прогрів 1 кг. вологої деревини:

q_пр.1 кг=q_л+q_з , кДж/кг

де: q_л – витрати в літніх умовах; q_з – Витрати в зимових умовах.

W_п=50%

ς = 300 кг/м³

q_з.=-125 C

q_л.=227 t_з.=-20 C

t_л.=84 C

q_пр.1 кг=227+(-125)=352 кДж/кг

Питомі витрати тепла на початковий прогрів:

q _{пр. з.}= q_пр.1м³/ М 1м³ , кДж/кг

q _{пр. з.}=105600/126 =838,1 кДж/кг

Витрати тепла на прогрів деревини для зимових умов:

Q_{пр. з.}= q_пр.1м³*Е / (3600*τ_пр.) кВт

де: Е – ємність камери, м³ τ_пр. – тривалість початкового прогріву деревини, год. Приймається в середньому із розрахунку1.5 год. на кожний сантиметр товщини матеріалу.

Q_{пр. з.}=105600*7,76 / (3600*4,8)=47,4 кВт

б) Питомі витрати тепла на випаровування 1 кг вологи:

q _{вип. з.}=1000(І₂ – І₀) / (d₂ – d₀) – C_в*t_p , кДж/кг

де: t_p – температура , приймається рівною першій ступені режиму сушіння; І₂ ,d₂ – тепло і волого вміст відпрацьованого повітря;

Приймаємо:

І₀=46 кДж/кг d₀=10 – 12 г/кг

C_в – питома теплоємність води 4,19 кДж/кг. град.

q _{вип. з.}=1000(1005-46) / (365-10)-4,19*79=2370,4 кДж/кг

Витрати тепла в камері на випаровування вологи:

Q_вип.= q _вип.*М_р , кВт

де: М_р – розрахункова кількість вологості, що випаровується, кг/с

Q_вип.=2370,4*0,0077=18,25 кВт

в) Витрати тепла через огородження камери:

Q _{ог. з.}= F*K*(t_кам. – t_з.)*С*10^-3 , кВт

де: F – площа поверхні огородження, м² К – коефіцієнт теплопередачі кожного виду огородження, кВт t_кам. – температура повітря в камері;

t_кам.=84 С С – коефіцієнт збільшення тепловитрат.

Приймається:

1,5 – при м’яких режимах висушування матеріалу;

1,2 – при нормальних і форсуючих режимах.

Розміри камери:

L=8,0 м. В=2 м. Н=2 м.

Розміри дверей камери:

b=2 м. h=2 м.

Таблиця №__

Витрати тепла через огородження камери.

Назва огородження	F м2		К	tкам.	Tз.	tкам. – tз.	С	Qог.з.
	Формула	Значення
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Зовнішня бокова стінка	L*H	22,8	1,46	84	-20	104	1.2	4,15
Торцева задня	B*H	8,4	1,46	84	+20	64	1.2	0,94
Торцева передня (без дверей)Стеля	B*H – (b*h)	4,4	1,46	84	-20	104	1.2	0,8
Стеля	B*L	24	1,46	84	-20	104	1.2	4,4
Підлога	1.5*(L+2*B)	21	0.4	84	0	84	1.2	3,1
Двері	b*h	4	4,0	84	-20	104	1.2	0,73

Всього: ∑ Q_ог.з.= 14,1

Питомі витрати тепла через огородження:

q_ог.з.= ∑ Q_ог.з. / М_р. , кДж/кг

q_ог.з.=14,1 / 0,0077=1833,1 кДж/кг

Сумарні питомі витрати тепла:

q_з.=( q_пр.з+ q_вип.з+ q_ог.з)*С₁ , кДж/кг

де: С₁ – коефіцієнт, що враховує питомі витрати тепла;

Приймається:

С₁=1,1 – 1,2

q_з.=(838,1+2370,4+1833,1)*1,2=6049,9 кДж/кг

Теплова потужність калориферів розраховується по максимальних витратах тепла в період сушіння в зимових умовах:

Q_к.=( Q_вип.+ ∑ Q_ог.з.)*С₂ ,кВт

де: Q_ог.з. – тепловитрати через огородження камери в зимових умовах, кВт Q_вип. – витрати тепла через випаровування вологи, кВт С₂ – коефіцієнт неврахованих витрат тепла;

Приймається:

С₂=1,2 – 1,3

Q_к.=(18,25+14,12)*1,3=42,08 кВт