Розділ 3. Тепловий

3.1 Вибір розрахункового матеріалу

За розрахунковий матеріал приймаємо соснові дошки товщиною 50 мм, шириною 320 мм, та довжиною 3,9м, початковою вологістю 70% та кінцевою 10%.

3.2 Визначення маси вологи, яка випаровується

3.2.1 Маса вологи яка випаровується з 1м³ деревини

Цей показник розраховується за формулою:

m 1м³= p_б* ³

де p_б – базисна густина розрахункового матеріалу, кг/м³

W_пW_к – початкова та кінцева вологість пиломатеріалів, %

Для камерне сушіння

m 1м³_сосна= 400* =240 кг/м³

Для комбіноване сушіння

m 1м³_сосна= 400* =100кг/м³

3.2.2 Маса вологи, яка випаровується з деревини за тривалість одного оберту камери (циклу)

Розрахунок проводиться за формулою: (камерне сушіння)

M_об.кам= m1м³*Е, кг/об

M_{об.кам сосна}=240*2,54=609,6кг/об

M_{об.кам сосна} =100*2,54=254 кг/об (комбіноване сушіння)

де Е – кількість матеріалів які завантажуються в камеру, м³.

Е=L*B*H*m*β_об, м³

Е_сосна=3,9*1,6*1,45*0,279=2,54

де LBH – кількість матеріалів, яка завантажується в камеру, м³

β_об – коефіцієнт об’ємного заповнення штабеля для розрахункового матеріалу.

3.2.3 Маса вологи, яка випаровується з деревини за секунду

Розрахунок даного параметру проводиться за формулою:

М_с=

М_{с сосна}= (камерне сушіння)

75+6)=65,1

М_{с сосна}= (комбіноване сушіння)

75+6) =13,18

3.2.4 Розрахунок маси вологи, яка випаровується

Розрахунок маси вологи проводиться за формулою:

М_р=М_с*k, кг/с

М_{р сосна} = 0,005*1,2=0,006 (комбіноване сушіння)

М_{р сосна} = 0,002*1,2=0,0024 (камерне сушіння)

де k – коефіцієнт нерівномірності швидкості сушіння ( рекомендується для камер періодичної дії приймати 1,2-1,4).

3.3 Визначення параметрів агента сушіння перед входом в штабель.

Агент сушіння – вологе повітря.

При вибраному режиму сушіння приймають розрахункову температуру t₁та відносну вологість повітря φ_1. Для камер періодичної дії ці параметри приймають по другому ступені режиму сушіння. Далі за допомогою id діаграми знаходимо точку за допомогою цих двох значень, і по даній точці знаходимо параметри агента сушіння.

Параметри агента сушіння на вході в штабель для сосни і на виході із штабеля

№	Назва	Позначення	Одиниця вимірювання	Значення
				1	2
1	Температура	t1	0C	73	66
2	Відносна вологість	φ1	-	0,80	0,9
3	Вологовміст	d1	г/кг	249	250,05
4	Тепловміст (ентальпія)	I1	кДж/кг	705	705
5	Парціальний тиск	Pn1	Па	26300	26400
6	Густина	ρ1	кг/м3	0,89	0,90
7	Питомий об’єм	V1	м3/кг	1,40	1,39

3.4 Визначення об’єму та маси циркулюючого агента сушіння

3.4.1 Об’єм циркулюючого агента сушіння

Ця величина знаходиться за формулою:

V_ц=U_шт*F_ж.п.шт*С, м³/с

V_{ц сосна}=2*1,67*1,2=4,00м³/с

де U_шт - це задана швидкість циркуляції агента сушіння через штабель, м/с

F_ж.п.шт – живий переріз штабеля – вільна площа, перпендикулярна напрямку руху агента сушіння, м²

С – коефіцієнт використання повітряного потоку (рекомендовано для камер періодичної дії з рівномірним розподілом агента сушіння С=1,2)

F_ж.п.шт= m*S*H*(1-β_в), м²

F_{ж.п.шт сосна}= 1*1.6*1,45*(1-0,279)=1,67

де m – кількість штабелів у площині, шт.

S, H - ширина та висота штабеля

β_в – коефіцієнт заповнення штабеля по висоті.

3.4.2 Визначення маси циркулюючого повітря агента сушіння на 1 кг вологи, яка випаровується

Для розрахунку використовуємо формулу:

m_ц= , кг/кг. вол.

m_{ц сосна}= (комбіноване сушіння)

m_{ц сосна}=

де M_р – розрахункова маса вологи,яка випаровується

V_пр – приведений питомий об’єм агента сушіння

V_ц – об’єм циркулюючого агента сушіння

3.5 Визначення параметрів агента сушіння після виходу із штабеля.

Агент сушіння – вологе повітря.

Параметри вологого повітря визначають після виходу із штабеля в камерах періодичної дії визначають за допомогою id-діаграми. Для цього на графіку відтворюється процес сушіння, тобто випаровування вологи з деревини.

Спочатку на id-діаграмі по вибраному режиму сушіння t₁та φ₁( при вході в штабель) наносять точку 1. Потім з цієї точки проводять лінію паралельну основним лініям І=const. На осі вологовмісту знаходять величину d₂ і на місці цих ліній знаходять точку 2 по якій і визначаємо параметри.

Вологовміст d₂ знаходимо за формулою:

d₂= d₁

d₂= = 250,05 г/кг

3.6 Визначення об’єму свіжого та відпрацьованого агента сушіння. Розрахунок припливно-витяжних каналів

3.6.1 Маса свіжого і відпрацьованого повітря на 1 кг вологи, яка випаровується

Даний параметр визначають за формулою:

m₀

m₀

де d₀ – вологовміст свіжого повітря, г/кг (рекомендовано 10-12 г/кг)

3.6.2 Об’єм свіжого повітря, яке надходить у камеру

Знаходимо за формулою:

V₀=M_p*m*V_пр.0, м³/с

Для комбінованого сушіння V₀=0,006*4,16*1,40=0,034 м³/с

Для камерного сушіння V₀=0,0024*4,16*1,39=0,013 м³/с

де, V_пр.0 – приведений питомий об’єм свіжого повітря

3.6.3 Об’єм відпрацьованого повітря

Даний параметр знаходимо за формулою:

V_відп.=М_р*V₂, м³/с

V_відп.= 0,006*1,39=0,0083 м³/с (комбіноване сушіння)

V_відп.=0,0024*1,39=0,0033 м³/с (камерне сушіння)

де V₂ – приведений питомий об’єм відпрацьованого повітря

3.6.4 Розрахунок перерізу припливного каналу знаходимо за формулою:

F_кан.= , м²

F_кан.= 0,0014 м² (комбіноване сушіння)

F_кан.= ² (камерне сушіння)

де V₀ – об’єм свіжого повітря

U_кан. – швидкість руху агента сушіння у припливно – витяжних каналах, приймають 2-2,5, м/с

Площа перерізу витяжного каналу знаходиться за формулою:

f_кан.= ²

f_кан.= =0,0007 ² (комбіноване сушіння)

f_кан.= =0,0032 ² (камерне сушіння)

де V_відп.- об’єм відпрацьованого агента сушіння, м³/с