6.4 Сушка с использованием отработанного сушильного агента

Указанный вид сушки с использованием части отработанного сушильного агента называют сушкой с рециркуляцией сушильного агента. Процесс сушки с рециркуляцией в настоящее время приобрел особое значение в связи с внедрением автоматизации технологических процессов, так как наиболее просто позволяет достигать постоянства влажных режимов. Кроме того, рециркуляция позволяет получить мягкие условия при сушке наиболее чувствительных к ней изделий. Технологическая схема сушки с рециркуляцией приведена на Рис. 6.2.

Рис. 6.2 Технологическая схема сушки

Вентилятор 1 засасывает наружный воздух с параметрами точки A и рециркулят с параметрами точки C, который подается рециркуляционным вентилятором 2. Эта смесь, имеющая параметры точки M, подогревается в калорифере 3, приобретая при этом параметры точки B, и с этими параметрами поступает в рабочую камеру сушилки 4. Отработанный воздух с параметрами точки C отсасывается из рабочей камеры сушилки вентилятором 5 и частично выбрасывается в атмосферу, а частично забирается вентилятором 2 и поступает на рециркуляцию.

Для показанной схемы сушильной установки выполним графоаналогический расчет на J-d диаграмме Рис. 6.3.

Задано: параметры точек: A- t₀ =20°С, φ₀ = 50%, C – t₂ =30°С, φ₀ = 80%; содержание рециркулята в смеси G_p =25.

Решение: Построение процесса на I-d диаграмме начинают с нанесения точек A и C, для которых известно по два параметра. Затем строят линию АС- смешивания рециркулята с атмосферным воздухом. Очевидно, что на этой линии будет расположена точка M, поскольку она характеризует параметры смеси. Поэтому ищут положение точки М на линии AC, для чего предварительно определяют степень рециркуляции n –количество воздуха, которое нужно добавить к 1 кг рециркулята, чтобы понизить его влагосодержание от d_c до влагосодержания смеси d_м.

Из соотношения G_p= (1/n+1)·100% получаем:

n= (100-G_p) / G_p. (6.6)

Подставляя в формулу G_p =25%, имеем:

n= (100-25) / 25= 3.

Так как точка М делит линию AC на два отрезка AM и CM, то

AC=AM+CM (6.7)

Из баланса влагосодержания смеси выводится известное соотношение

n= CM/AM. (6.8)

Решая совместно (6.7) и (6.8) получаем:

AM=AC/(n+1). (6.9)

Измеряем на I-d-диаграмме отрезки CM и AM: CM=35 мм и AM=11мм. После подстановки в формулу (6.8) имеем:

n= CM/AM=35/11=3.

Смесь с параметрами точки М подогревается в калорифере, и процесс такого подогрева изобразится линией d_м=const. Проводим эту линию, восстанавливая вертикальный луч из точки М, и на него опускаем перпендикуляр из точки С. Точку их пересечения обозначаем буквой D.

Далее ищут положение адиабаты теоретического процесса сушки, которая будет проходить выше точки С, характеризующей действительный

( а не теоретический) процесс сушки и, следовательно, расположенной на политропе, а не на адиабате. Для этого восстанавливаем из точки С вертикальный луч и ищем на нем положение точки Е, через которую проходит адиабата. Искомое положение точки Е определит отрезок СЕ:

СЕ=СD·Δ/m , (6.10)

где

Δ=q_доб-q_пот. (6.11)

В нашем случае q_доб >q_пот (q_доб - добавочная теплота, подводимая непосредственно в рабочую камеру, q_пот- потери теплоты действительного процесса) ,следовательно Δ>0 и Δ = 743 кДж (Δ-величина удельных потерь); m-приведенный масштаб I-d-диаграммы, на которой выполнено построение

m=1000·M_i /M_d , (6.12)

где M_i и M_d –масштаб соответственно энтальпии и влагосодержаний.

Для данного построения масштабы, отнесенные к 1 кг влаги, составляют:

M_i= 20/26=0,77 кДж/мм; M_d= 10/26=0,38 г/мм;

m = 1000·0,77/0,38=2026.

Измеряем на I-d- диаграмме отрезок CD; он равен 30 мм;

CE= 30·743/2026=11 мм.

На I-d-диаграмме откладываем отрезок СЕ=11 мм.

Через точку Е проводим адиабату до пересечения с продолжением линии MD. Точка их пресечения В и определит параметры подогретой смеси, поступающей в рабочую камеру сушилки.

Вычисляем расход смеси по сухому воздуху:

l’=1000/(CD·M_d) (6.13)

l’=1000/(30·0,38)=88 кг на 1 кг влаги.

Определяем расход смеси с влагосодержание d_м. Согласно построению на I-d- диаграмме d_м=10,57 г на 1 кг сухого воздуха:

l= l’ (1+0,001·d_м) (6.14)

l = 88·(1+0,001·10,57)= 88,9 кг на 1 кг влаги.

Расход рециркулята по сухому воздуху

l’_р= l’/1+n= l’/4 (6.15)

l’_р =88/4=22 кг на 1 кг влаги.

Определяем расход рециркулята с влагосодержанием d_c. Согласно построению на I-d-диаграмме d_c=21,9 г на 1 кг сухого воздуха:

l_p= l’_р · (1+ 0,001· d_c) (6.16)

l_p = 22· (1+0,001· 21,9) = 22,5 кг на 1 кг влаги.

Расход наружного сухого воздуха:

l’_в = n· l’_р (6.17)

l’_в =3·22=66 кг на 1 кг влаги.

Расход наружного воздуха с влагосодержанием d₀=d_А=7,22 г на 1 кг сухого воздуха:

l_в= l’_в·(1+0,001· d_А) (6.18)

l_в = 66·(1+0,001·7,22)= 66,5 кг на 1 кг влаги.

Расход теплоты :

q=MB·m/CD (6.19)

Согласно построению МВ=37,1 мм. Тогда

q = 2026·37,1/30=2505,5 кДж = 2505,5/4,2=596,5ккал на 1 кг влаги.

Рис. 6.3. I-d диаграмма

					Завод гипсоцеолитовых изделий производительностью 600000 м2 в год в городе Орле
Изм	Лист	№ док	Подп.	Дата
Зав.кафедрой		Румянцев Б.М.			Теплотехническая часть	Стадия	Лист	Листов
Норм.контр.		.				ДП
Руководитель		Румянцев Б.М.
Консультант		Соков В.Н.				МГСУ, СТ
Дипломник		Барыбин А.А.