- •Введение
- •1. Устройство и принцип действия оборудования
- •1.1 Устройство и принцип действия сушильной камеры
- •2. Выбор и обоснование режимов сушки и влаготеплообработки
- •2.1 Выбор режимов сушки
- •2.2 Выбор режимов начального прогрева и влаготеплообработки
- •3. Технологический расчет
- •3.1 Расчёт продолжительности цикла сушки. Технологический расчет
- •4. Тепловой расчёт
- •4.1 Определение массы испаряемой влаги
- •4.2.Выбор расчетного параметра сушильного агента и свежего воздуха.
- •4.3.Определение количества циркулирующего в камере сушильного агента.
- •4.4.Определение параметров воздухообмена и расчет приточно-вытяжных каналов.
- •4.5.Определение расхода тепла на сушку пиломатериалов.
- •4.6.Расход тепла на испарение влаги.
- •4.7.Расход тепла на компенсацию тепловых потерь через ограждения камеры.
- •4.8.Определение тепловой нагрузки для расчета калориферов и расхода теплоносителя на сушку.
- •4.9. Подбор калориферов.
- •5.Аэродинамический расчет камеры.
- •5.1 Подбор вентилятора
- •6. Планировка лесосушильных цехов
- •7. Описание технологического процесса сушки пиломатериалов
- •Литература
4.4.Определение параметров воздухообмена и расчет приточно-вытяжных каналов.
Масса свежего и отработавшего воздуха, приходящегося на 1 кг испаряемой влаги, кг/кг:
где d2 – влагосодержание агента сушки на выходе из штабеля, г/кгсух.возд;
d0 – влагосодержание свежего воздуха, г/кгсух.возд.
Массовый расход свежего и отработавшего воздуха, кг/ч:
где Мр – расчетное количество влаги, испаряемой в единицу времени в ка-
мере, кг/ч.
Объем отработавшего воздуха, м3/ч:
Объем свежего воздуха, м3/ч:
Площадь живого сечения приточного и вытяжного канала, м2:
где
– расчетная скорость потоков отработавшего
и свежего воздуха в канале, м/с.
Для приточного канала:
Для вытяжного канала:
4.5.Определение расхода тепла на сушку пиломатериалов.
Расход тепла на прогрев 1 м3 замороженной древесины (для зимних условий), кДж/м3:
где
ρ
– плотность древесины при Wн,
кг/м3,
по графику [1, рис. 2.1] устанавливаем
t0 – начальная отрицательная температура древесины, загруженной в
камеру, 0С;
tпр – температура, до которой прогревается древесина в камере
Wг.ж – количество связанной незамерзшей влаги, содержащейся в дре-
весине, %, по графику [1, рис. 2.3] принимаем Wг.ж=15 %;
rог – теплота плавления льда, принимается равной 335 кДж/кг;
с(-), с(+) – соответственно удельные теплоемкости замороженной и прогретой до положительной температуры древесины, кДж/(кг·град), по диаграмме [1, рис. 2.2] принимаем с(-)=1,7 кДж/(кг·град), с(+)=2,8 кДж/(кг·град).
Расчетная температура, 0С:
Расход тепла на прогрев древесины, имеющей положительную начальную температуру, кДж/м3:
где t0 – начальная температура древесины, 0С;
с(+) – удельная теплоемкость древесины, кДж/(кг·град), по диаграмме [1, рис. 2.2] принимаем с(+)=2,8 кДж/(кг·град).
Расход тепла на прогрев древесины по среднегодовым условиям, кДж/м3:
– расход тепла на
прогрев древесины в летний период,
кДж/м3
;
T – календарный фонд времени работы камеры в течение года, сут;
-
продолжительность отопительного
периода, сут;
– продолжительность
неотапливаемого периода, сут.
Удельный расход тепла при прогреве древесины в расчете на 1 кг испаряемой влаги для зимних и среднегодовых условий, кДж/кг:
Для зимних условий:
для среднегодовых условий:
Общий расход тепла на камеру при начальном прогреве, кВт:
где Епр – объем одновременно прогреваемых в камере пиломатериалов, м3;
τпр – продолжительность прогрева, ч (принимается ориентировочно для прогрева древесины в зимних условиях 2 ч на 1 см толщины доски, летом –
1 – 1,5 ч на 1 см толщины доски);
4.6.Расход тепла на испарение влаги.
Удельный расход тепла на испарение влаги с учетом затрат на подогрев свежего воздуха, кДж/кг:
где I2, d2 – соответственно теплосодержание, кДж/кг, и влагосодержание,
г/кг, отработавшего удаляемого из камеры агента сушки;
I0, d0 – соответственно теплосодержание, кДж/кг, и влагосодержание, г/кг, свежего поступающего в камеру воздуха;
св – удельная теплоемкость воды, равная 4,19 кДж/(кг·град);
tм – температура смоченного термометра, 0С.
4.7.Расход тепла на компенсацию тепловых потерь через ограждения камеры.
Таблица 3. Расчёт поверхности ограждений сушильной камеры.
№ п/п |
Ограждение |
Формула |
Площадь, м2 |
1 |
Наружная боковая стена |
Fбок = LH |
33,98 |
2 |
Торцовая стена |
Fторц = BH |
22,07 |
3 |
Дверь |
Fдв = bh |
13,8 |
4 |
Перекрытие (потолок) |
Fпер = BL |
62,65 |
5 |
Пол |
Fпол = BL |
62,65 |
6 |
Торцевая стена со стороны загрузки |
Fторц = BH |
8,27 |
Потери тепла через ограждения камер, кВт:
где
– площадь, м2,
и коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·град),
j-го
элемента ограждения;
tc, t0– температура среды внутри и снаружи камеры около j-го элемента ограждения, 0С. Для ограждений:
Для пола:
Суммарные потери:
Величину удельных потерь (на 1 кг испаряемой влаги), кДж/кг:
Полный удельный расход тепла на сушку пиломатериалов , кДж/кг:
где с1– коэффициент, учитывающий дополнительные неучтённые расходы
тепла на влаготеплообработку, подогрев камеры, транспортных средств,
оборудования и пр. (принимают для зимних условий с1= 1,3; для средне-годовых условий с1= 1,1).
Для зимних условий:
Для среднегодовых условий:
