Расчетная часть Тепловой расчет дымогенератора
Количество
топлива, необходимое для получения
тепла, достаточного для сухой перегонки
1 кг генерируемого топлива в коптильный
дым,
,
кг/кг, определяется по формуле:
(78)
где q – удельный расход тепла на сухую перегонку, ккал/кг, зависит от влажности топлива и температуры дымогенерации (q = 400…500 ккал/кг);
Q – низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг;
I – теплота, уносимая продуктами полного сгорания 1 кг топлива, ккал/кг;
-
коэффициент полезного использования
теплоты сгорания (
= 0,75).
Для древесины Q лежит в пределах 2,5…3,5 тыс. ккал/кг.
Ее вычисляют по формуле Д.И. Менделеева:
(79)
где С, Н, O, W – соответственно содержание в топливе углерода, водорода, кислорода и воды, %.
Для древесины С = 33 %, Н = 4 %, O = 27 %, W = 35 % (Q = 2653 ккал/кг).
Численное значение I:
(80)
где L0 – теоретически необходимое количество свежего воздуха для полного сгорания 1 кг топлива, кг сухого воздуха/кг топлива;
α – коэффициент избытка воздуха;
d – влагосодержание продуктов полного сгорания 1 кг топлива, г/кг сухого воздуха.
(81)
(82)
Для
свежего воздуха при
= 20 °C,
= 65 %, значение
= 10 г/кг сухого воздуха. Если принять
= 1,1, то d
= 141 г/кг сухого воздуха и L0
= 4,02 кг сухого воздуха/кг топлива. I
= 952 ккал/кг топлива; откуда
= 0,392 кг/кг генерируемого топлива. Как
видно, при самых строгих практических
условиях
= 0,392 кг/кг
0,4 кг/кг генерируемого топлива.
Расход
свежего воздуха на сгорание
кг топлива,
,
кг сухого воздуха/кг генерируемого
топлива:
(83)
Масса
смеси, получаемой от сухой перегонки 1
кг генерируемого топлива
и покидающей рабочую зону дымогенератора,
,
кг/кг
генерируемого
топлива:
(84)
где
W
- количество
дымовых веществ, получаемых от сухой
перегонки 1 кг топлива, кг/кг генерируемого
топлива.
Численное
значение
определяется через количество летучих
веществ, получаемых
при полной сухой перегонке дерева,
причем последнее равно 0,85 от массы
загрузки. Летучие
вещества, получаемые при дымогенерации,
составляют
примерно 60 % от всей массы летучих веществ
полной сухой перегонки. Так
= 0,6·0,85=0,51
кг/кг.
Количество
водяных паров,
содержащихся в продуктах дымогенерации,
составляет примерно 40 %
или
= 0,2 кг/кг генерируемого топлива.
Масса
водяных паров в смеси, покидающей зону
дымогенерации,
,
кг/кг генерируемого топлива:
(85)
Массу
остальной части – воздушно-дымовой
смеси (кроме водяного пара), покидающей
рабочую зону дыиогенератора, условно
называем сухой,
,
кг/кг генерируемого топлива:
(86)
А
ее влагосодержание,
,
кг/кг сухого воздуха:
(87)
Теплосодержание
этой смеси (ориентировочно),
,
ккал/кг сухого воздуха:
(88)
Воздушно-дымовую
смесь, выходящую из дымогенератора,
немедленно охлаждают, смешивая с холодным
воздухом до
,
с которой ее направляют в технологический
аппарат. Численное значение
выбирают в зависимости от назначения
процесса и его режима. Количество свежего
воздуха,
,
кг на 1 кг сухого воздуха, покидающего
рабочую зону:
(89)
где dc –влагосодержание воздушно-дымовой смеси, покидающей дымогенератор, получаемое по I-d-диаграмме в зависимости от tc.
Масса
воздушно-дымовой смеси, покидающей
дымогенератор,
,
кг сухого
воздуха/кг генерируемого топлива:
(90)
Удельный
объем смеси, покидающей дымогенератор,
или производительность
вентилятора, отнесенная к 1 кг генерируемого
топлива,
,
м3/кг
генерируемого топлива:
(91)
где
- удельный объем влажного воздуха,
отнесенный к 1 кг сухого воздуха, м3/кг.
Для
случая, когда вместе с генерируемым
топливом вводят также топливо, подлежащее
полному сгоранию для сухой перегонки,
удельная производительность вентилятора,
,
м3/кг
всего топлива:
(92)
Производительность
вентилятора, отсасывающего воздушно-дымовую
смесь из дымогенератора,
,
м3/ч:
(93)
где В0 –расход генерируемого топлива, кг/ч;
В – полный расход топлива дымогенератором, кг/ч
(94)
Полный расход топлива дымогенератором, В, кг/ч:
(95)
где b – полный удельный расход топлива на получение дыма, кг/т;
М – производительность технологического дымоиспользующего аппарата, т/ч