Завдання № 2

Для висушування деревини використовують зовнішнє повітря температурою t₁ =________^оС та φ₁ = ________%. Спочатку його підігрівають за d = const у калорифері до t₂ =________^оС, а потім – у сушарці, звідки повітря виходить з температурою t₃ =________^оС Визначити витрати повітря й теплоти на 1 кг випаруваної у сушарці вологи, годині витрати повітря, якщо маса деревини, яку висушують у сушарці за одну годину становить _____кг/год, початкова вологість деревини В₁ = _____%, а кінцева - ______ %. Визначити вологовміст повітряна виході із сушарки d₃ і витрати насиченої пари з тиском ________________ата для калорифера.

Вирішення

На діаграмі і-d знаходимо початковий стан завнішнього повітря температурою t₁ =________^оС та φ₁ = ________%. На перетині відповідних ліній t₁ та φ₁ за допомогою діаграми визначають d₁ = _________г/кг, і₁ = _________ккал/кг. З точки 1 проводимо лінію d = const до перетину з ізотермою t₂_____^оС у точці 2. Процес 1 – 2 характеризує нагрівання у калорифері.

За і-d діаграмою для точки 2 визначаємо і₂ = ккал/кг = ^. 4,19 = кДж/кг.

З точки 2 проводимо лінію і = const до перетину з ізотермою t₃ =________^оС у точці 3. Для точки 3 із і-d діаграми визначаємо d₃ = г/кг, і₂ = і₃ = ккал/кг = ^. 4,19 = кДж/кг.

Адіабатний та ізотермний процес 2 – 3 характеризує зміну стану вологого повітря в сушарці.

Зміну вологовмісту на 1 кг сухого повітря розраховуємо:

∆d = d₃ – d₁ = г/кг

Витрати сухого повітря для випаровування з деревини 1 кг вологи визначають за залежністю

кг сухого повітря

Кількість вологи, яку необхідно випаровувати з деревини за одну годину, обчислюють за формулою

де Mg – маса деревини

В₁ – вологість деревини початкова

В₂ – вологість деревини кінцева

G = --------------- = ------------------ кг/кгод

Годині витрати сухого повітря становлять

Витрати теплоти для нагрівання повітря визначають за різницею ентальпії повітря до й після калорифера, як для ізобарного процесу.

q = і₂ – і₁ = кДж/кг

кДж/год

Згідно з рівнянням теплового балансу, кількість теплоти Q_1-2, що витрачається на нагрівання повітря, повинна дорівнювати кількості теплоти Q_пари, яка виділяється в калорифері з подаванням до нього пари та її конденсації (за умови відсутності втрат теплоти в навколишнє середовище).

Q_1-2 = Q_пари

Кількість теплоти, що виділяється під час конденсації насиченої пари визначаємо за формулою

де r – прихована теплота пароутворення під тиском пари ата, що визначається відповідно до таблиць водяної пари.

Витрати водяної пари для нагрівання повітря становитимуть

кг/год

Вологовміст повітря за рахунок асиміляції вологи, що виділяється, з деревини збільшується від d₁ = d₂ = г/кг до d₃ = г/кг. Відносна вологість повітря на виході із сушарки відповідно до побудованого на і-d діаграмі процесу 1-2-3 становить %.

Відповідь ________________