4.8.Определение тепловой нагрузки для расчета калориферов и расхода теплоносителя на сушку.

Тепловая нагрузка, кВт:

Максимальный расход горячей воды на сушку, кг/ч

где -– температура горячей воды на входе в калориферы,⁰С;

– температура горячей воды на выходе из калориферов,⁰С.

4.9. Подбор калориферов.

Выбираем калорифер КВБ –П №12.

Скорость воды в трубках калорифера, м/с:

где – плотность воды, кг/м, можно принять ρ_в = 1000 кг/м;

– площадь живого сечения калорифера по теплоносителю, по таблице [1, таблица 2.6] выбираем

Коэффициент теплопередачи калорифера (при водяном обогреве), отнесенный к полной внешней поверхности нагрева , Вт/(м²·град):

где

– массовая скорость воздуха в живом сечении калорифера, кг/(м²·с), принимаем

w₁– скорость воды в трубках, м/с;

А – коэффициент, по таблице [1, таблица 2.8] принимаем А= ;

n,m – показатели степени, по таблице [1, таблица 2.8] принимаем n= m= .

Аэродинамическое сопротивление калориферов, Па:

Температура теплоносителя, ⁰С:

Температура среды в камере, ⁰С:

Необходимую поверхность нагрева калорифера, м²:

где

– температура теплоносителя, ⁰С;

- температура среды в камере, ⁰С.

Необходимая площадь живого сечения калорифера, м²:

где G₂– количество нагреваемого сушильного агента ( , кг/ч.

Принимаем к установке 3 калорифера марки КВБ-П №12.

Действительная массовая скорость сушильного агента в живом сечении калорифера, кг/(м²·с):

где – фактическая площадь живого сечения калорифера, м².

5.Аэродинамический расчет камеры.

Определение потерь напора в кольце циркуляции

Основным требованием, предъявляемым к лесосушильным установкам, является обеспечение равномерного просыхания древесины по всему объему сушильного пространства. Для выполнения этого требования необходимы равномерное распределение сушильного агента по высоте и длине сушильного штабеля, а также значительные скорости сушильного агента по материалу, способствующие достаточно равномерному просыханию древесины по ходу движения агента сушки.

Аэродинамическая схема лесосушильной камеры определяет взаимное расположение элементов внутреннего пространства: калориферов, вентиляторов, экранов рециркуляционных каналов, приточно-вытяжных каналов, а также размеры элементов циркуляционного контура. Поэтому от аэродинамической схемы зависят качество сушки и затраты на ее осуществление.

Исходными данными для аэродинамического расчета являются:

1) количество циркулирующего воздуха и его характеристика;

2) конструкция и сопротивление калорифера.

Расчетная схема камеры с горизонтально-поперечной циркуляцией агента сушки:

1 – вентилятор; 2,4,16,17 – поворот под углом 135⁰; 3, 10 – калориферы; 5,15 –боковое каналы; 6, 14 – повороты под углом 90 ⁰; 7,11 – вход в штабель (сужение потока); 8,12– штабель; 9,13 – выход из штабеля (расширение потока).

Определяется (согласно расчетной схеме) скорость циркуляции на отдельных участках ω_уч, м/с:

ω_уч = , (53)

где - количество циркулирующего агента сушки, м³/ч (V_в=V_шт);

F_кан - площадь канала, м².

Для определения скорости циркуляции агента сушки по каждому участку вычислим поперечные сечения каналов, свободные для прохода агента сушки.

1. Вентиляторная перегородка:

= n

где Dв – диаметр вентилятора, м; принимается предварительно, либо по установленному в камерах;

n – число вентиляторов, работающих на рассчитываемый объем агента сушки. В нашем случае n = 2.

= 4 = 1,57 м²

ω_уч = = 14,5 м/с

2); 4); 16); 17); Повороты под углом 135°

=

= 0,7 · 9,82 = 6,8м²

ω_уч = = 3,3 м/с

3);10); Пластинчатые калориферы:

В тепловом расчете было определено к установке 3 пластинчатых калорифера КВБ - II:

= , (55)

= 3·1,239 = 3,7 м²

ω_уч = = 6,1 м/с

5);15); боковые каналы

= L = =3,92 м²

ω_уч = = 5,8 м/с

6); 14); Повороты под углом 90°

= ,

= 0,4 · 9,82 = 3,92 м²

ω_уч = = 5,8 м/с

7);11); Внезапное сужение потока агента сушки (вход в штабель)

= =5,7 м²

ω_уч = = 4 м/с

8);12); Штабели

= =5,7 м²

ω_уч = = 4 м/с

9);13); Внезапное расширение потока агента сушки (выход из штабеле)

= =5,7 м²

ω_уч = = 4 м/с

Затем производится расчет потерь давления на каждом участке ∆h_уч Па

∆h_уч = ξ , (59)

где - плотность воздуха, кг/м³;

_уч - скорость воздуха на участках, м/с;

ξ - коэффициент сопротивления на участках.

∆h_уч= · 0,25 = 1,08 Па.

∆h_уч= · 0,56 = 12,5 Па.

∆h_уч= · 0,028 = 0,37 Па.

∆h_уч= ·1,1 = 14,8 Па.

∆h_уч= · 0,18 =5,12 Па.

∆h_уч= · 11,5 = 73,6 Па.

∆h_уч= · 0,25 = 1,6 Па.

Сопротивление перегородок, в которых монтируются осевые вентиляторы ∆h_пер , Па, определяют по формуле:

∆h_уч = ξ_пер

где ω_вент - скорость воздуха перед кожухом вентилятором, м/с;

ξ_пер - коэффициент местного сопротивления (для вентиляторов на поперечных валах ξ_пер = 0,8).

∆h_уч = 0,8 = 67 Па.

Рабочее давление вентилятора Н_раб, Па, определяется как сумма величин сопротивлений движения воздуха:

Н_раб = h_i, (62)

Весь расчет сопротивлений сведен в таблицу.

Подсчет сопротивлений

Номер участка	Наименование участка	ρ, м3/кг	ωi, м/с	ξi		Сопротивление участков hi,Па
1	Вентиляторная перегородка	0,8	14,5	0,8		67
2	Повороты под углом 135º	0,8	3,3	0,25		1,08
3	калориферы	0,8	6,1	0,56		12,5
4	Боковые каналы	0,8	5,8	0,028		0,37
5	Повороты под углом 90°	0,8	5,8	1,1		14,8
6	Вход в штабель	0,8	4	0,18		5,12
7	Штабель	0,8	4	11,5		73,6
8	Выход из штабеля	0,8	4	0,25		1,6
					Нраб = 176,07