Р асчет расхода энергии на сушку др-ны. Пути снижения расхода тепловой и электрич. Энергии при сушке.

Во время сушки энергия расход. на: 1) прогрев м-ла до t-ры сушки (25-35%); 2) испарение влаги из др-ны (65-70%); 3) теплопотери через ограждения сушилки (5%).

1) Расход энергии на испарен влаги м/б оценен по измен. сост. суш. агента за время его нахожд. в сушилке. Пусть парам. суш агента – воздуха, поступающ.в сушилку I₀ и d₀, а парам. возд. выбрас. из сушилки - I₂ и d₂. 1 кг сухого возд. за время нахождения в сушилке поглощает влаги (d₂-d₀), г. Для удаления из сушилки 1 кг влаги нужно воздуха (1000/ d₂-d₀), кг.

Изменение энтальпии возд. за вр нахожден в сушилке, т.е. затраты энергии на его подогрев сост. будет (I₂-I₀), кДж/кг. Расход энергии на испарен 1кг влаги q_исп=1000(I₂-I₀)/ (d₂-d₀), [кДж/кг] – воздушн. сушилка. Расчет расхода энергии в газовых сушилках: q_исп=1000(I₂-I₀)/ (d₂-d₁) – однокр. циркуляция; q_исп=1000(I₂-I₀)/ (d₂-d_А) – многокр. циркул. В паровой сушилке свежий возд. в камеру в пр-се сушки не попадает. Т.обр., расход энергии на исп. влаги=энтальпии пара выбрас. из сушилки: q_исп=I₂. Самая выгодная с т. зр. затрат денег – газовая, не выгодная паровая, а с затрат энергии наоборот. Расход тепловой энергии в ед. времени на исп. влаги: Q= q_исп*M_c, [кВт]. M_c – мощность сушилки по испар. влаги, кг/с

2) Расход энергии на прогрев матер зав. от вида подаваемого м-ла (заморож. или незамор):

Если t <0, то q^/_пр= q_от+ρct

(q^/_пр -расход энергии на прогрев в 1 объема др-ны, кДж/м³, q_от-расх энерг на оттаиван., кДж/м³, ρ - плотн др-ны, кг/м³; c - уд теплоемк кДж/кг*^оС, t-темпер др-ны в конце сушки, ^оС).

Если t >0 то q^/_пр= ρc(t_к-t₀), t₀-нач t-ра др-ны;

Уд расход энергии на отнесен к 1 кг испаряем влаги q_пр= q^/_пр/m , m=ρ_б(Wн-Wк)/100, m – кол-во влаги, испар. из 1 м³ др-ны.

Секундный расход на прогрев Qпр= q^/_прE/3600τ_пр, [кВт], Е-кол-во прогреваемого м-ла, м³; τ_пр – продолжительность прогрева, ч.

3) Расход энергии на теплопотери в ОкрСср: Q_пот=∑Fk(t_c-t₀)10^-3[кВт], F- площ эл-тов огражд сушилки, k-коэф теплопередачи [Вт/м²*^oC], t_с – t-ра сушки, ^oC; t₀ - t-ра окруж. сушилку возд.

Затраты энерг на теплопотери q_пот= Q_пот/ М_с, [кДж/кг]

Уд расход энергии на сушку q_суш =(q_исп +q_пр +q_пот)*С₁,(3500-4000кДж/кг), С₁=1,1-1,3 учитыв дополнительные затраты.

Т епловое оборудование сушилок. Калориферы.

Калориферы - теплообменные аппараты, предназначенные для передачи тепловой энергии от теплоносителя к сушильному агенту. Они представляют собой замкнутую систему сообщающихся трубопроводов , омываемые снаружи циркулирующим сушильным агентом и обогреваемую изнутри теплоносителем. В зависимости от вида применяемого теплоносителя калориферы м.б. электрические, огневые, паровые, жидкостные. Жидкостные делятся на водяные, масляные.

По конструкции разл-т калориферы:1 – сборные, монтируемые из стандартных элементов внутри сушильного пространства; 2 – компактные - калориферы заводской сборки, устанавливаемые в сушилках в газовом виде. Для монтажа сборных калориферов долго исп-ли старые чугунные трубы.

В зав-ти от хар-ра дв-ия теплоносителя внутри калорифера компактные калор-ры м.б. одноходовые (теплоноситель – пар) и многоходовые (теплоноситель – вода или масло).

У одноходовых теплоносителем является пар который проходит через зону теплообмена только один раз двигаясь по всем нагревательным трубкам в одном направлении.

Многоходовые калориферы . Теплоноситель несколько раз меняет направление своего движения, а значит несколько раз проходит через зону теплообмена. Трубки располагаются горизонтально + входной и выходной патрубки находятся с одной стороны , а в качестве теплоносителя используется жидкость(вода, масло)

Достоинства компактных калориферов: - большая пов-ность нагрева при сравнительно небольших габаритных размерах калорифера.

-повыш. по сравнению со сборными калор-ми из чугун. труб интенсивность теплопередачи

Недостатки:-засоряемость нагревательных трубок

-необходимость замены всего калорифера при выходе из строя какого-нибудь 1 элемента

Широко распространены калориферы из биметаллических труб, к-ые м.б. сборные и компактные.Их внутренняя основа-стальная, а наружная-аллюминиевая( металл очень стоек к коррозии).

Конденсатоотводчики – устройства, предназначенные для обеспечения свободного выхода из калорифера конденсата без выпуска оттуда пара. Бывают гидростатические (быстро выходят из строя из-за коррозии) термостатические(исп. разницу t-ур воды и пара) и термодинамические. Конденсатоотводчики надо устанавливать на горизонтальных участках конденсатопровода, обязательно ниже мин. уровня калорифера.

Топки – специальные устройства, предназначенные для сжигания твердого, жидкого или газообразного топлива с целью получения топочного газа, к-ый исп-ся в кач-ве сушильного агента. Топочный газ, котр. поступает на сушку не должен содержать в себе частиц несгоревшего топлива, т.к.- материал чернее, - частицы вызывают возгорание мат-ла. Широко используются полугазовые топки.