3.3 Выбор расчетных параметров сушильного агента и свежего воздуха

Режимы сушки пиломатериалов в камерах периодического действия многоступенчатые, с параметрами агента сушки, отличающимися на каждой ступени. При низкотемпературном прочесе для расчета принимаем параметры агента сушки по II ступени режима.

При выборе параметров вводимого в камеру свежего воздуха учитываем географическое расположение камеры, период года, место отбора воздуха.

По зимним условиям рассчитывают максимальную тепловую нагрузку камеры, калориферы; По летним – сечение приточно-вытяжных каналов.

Среднегодовые параметры необходимы для определения основных технико-экономических показателей.

Выбранных расчетных параметров, характеризующих состояние агента сушки и свежего воздуха (t, φ) недостаточно для дальнейших расчетов. Необходимо установить так же величины энтальпии (теплосодержания) I, влагосодержания d, плотности p и приведенного удельного объема V¹_1+d10^-3, влажного воздуха (для агента сушки и свежего воздуха).

Влагосодержание d, г/кг, рассчитывают:

d= 622 , (15)

сушка пиломатериал влага камера

где φ – степень насыщенности агента сушки;

Р_б– барометрическое давление атмосферного воздуха, характерное для географического месторасположения камеры, Па (для г. Алапаевск можно принять Р_б = 750 мм рт.ст.= 99991 Па);

Р_НП – давление насыщенного водяного пара при расчетной температуре агента сушки или свежего воздуха, Па:

d= 622 = 90,21г/кг

Энтальпию I, кДж/кг, определяют по формуле:

I = c_pt + d10^-3I_нп , (16)

где c_p– удельная теплоемкость сухого воздуха при расчетных значениях температуры, кДж/(кг-град);

t –температура агента сушки или свежего воздуха, °С;

I_{нп –} энтальпия сухого насыщенного пара при расчетных значениях температуры агента сушки или свежего воздуха, кДж/кг.

I = 1,009·55 + 90,21·10^-3·2589,5 = 288,9 кДж/кг

Плотность воздуха р, кг/м³, рассчитывают:

ρ = , (17)

ρ = = 1,01 кг/м³

Приведенный удельный объем V¹_1+d10^-3, м³/кг, определяется как:

V¹_1+d10^-3 = 4,62·10^-6(273+t)(622+d), (18)

V¹_1+d10^-3 = 4,62·10^-6(273+55)(622+90,21)= 1,08м³/кг

3.4 Определение количества циркулирующего в камере сушильного агента

Для камер периодического действия расчет проводят следующим образом.

Определяют объем циркулирующего в штабеле (штабелях) агента сушки V_шт, м³/ч:

V_шт=3600mω_штF_ж.с.шт, (19)

где F_ж.с.шт– площадь живого сечения штабеля, м²;

m – число штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению потока агента сушки;

ω_шт– скорость агента сушки в штабеле, м/с.

Площадь живого сечения штабеля F_ж.с.шт, м², вычисляют по формуле:

F_ж.с.шт = F_габ(1- β_в) , (20)

где F_габ – площадь габаритного сечения штабеля в плоскости, перпендикулярной направлению потока, м;

β_в – коэффициент заполнения штабеля по высоте.

F_ж.с.шт = 19,5(1- 0,474) = 10,26 м²

V_шт=3600·2·2·10,26= 147744 м³/ч

Массу циркулирующего по материалу агента сушки в единицу времени G_шт , кг/ч, определяют по формуле:

G_шт= , (21)

где V_1+d10^-3 – приведенный удельный объем агента сушки, соответствующий режимным значениям II ступени, м³/кг.

G_шт = = 136800кг/ч

Количество циркулирующего по материалу агента сушки, приходящегося на 1 кг испаряемой влаги g_шт, кг_{сух.возд}/кг_{исп.влаги}, рассчитывают как:

g_шт = , (22)

где М_р – расчетное количество испаряемой в единицу времени из материала влаги, кг/ч.

g_шт = = 1727,27 кг_{сух.возд}/кг_{исп.влаги}

Влагосодержание агента сушки на выходе из штабеля (штабелей) d₂, г/кг определяют по формуле:

d₂ = d₁+ , (23)

где d₁ – влагосодержание агента сушки на входе в штабель (штабели), рассчитанное по формуле (15) для II ступени режима, г/кг.

d₂ = 90,21 + = 90,79г/кг

Перепад температуры агента сушки в штабеле (штабелях) Δt , °С, рассчитывают, используя формулу:

Δt= , (24)

Δt= = 1,2°С

Далее определяют температуру агента сушки на выходе из штабеля t₂ ,°С:

t₂ = t₁ – Δt , (25)

t₂ = 55 – 1,2 =53,8 °С

Затем по формулам (17) и (18) рассчитывают плотность ρ₂ и приведенный удельный объем V²_1+d10^-3 , агента сушки в состоянии на выходе из штабеля (штабелей).

ρ²= = 1,025 кг/м³

V²_1+d10^-3 = 4,62·10^-6(273+53,8)(622+90,79)= 1,067м³/кг

В завершении рассчитывают объем агента сушки, циркулирующего в единицу времени в камере V_ц , м³:

V_ц = , (26)

где η_n – коэффициент использования потока (отношение объема сушильного агента, проходящего через штабели, к общему объему циркулирующего в камере сушильного агента), принимается η_n = 0,9.

V_ц = = 164160м³