7. Тепловой баланс конвективной сушилки.
Рис.С.3.Схема
конвективной сушилки непрерывного
действия: 1 - вентилятор; 2 - сушильная
камера; 3 - основной калорифер; 4 - добавочный
калорифер (расположен в сушильной
камере); 5 - направление движения
высушиваемого материала, L
-
массовый расход абсолютно сухого
воздуха, кг/с;
,
Т, ,
x
- энтальпия, температура, относительная
влажность и влагосодержание воздуха
(0 - поступающего в сушилку, 1 - поступающего
в сушильную камеру после нагрева с
калорифера, 2 - уходящего из сушилки);
G1,
w1,
-
массовый расход, влажность и температура
влажного материала, поступающего на
сушилку; G2,
w2,
- массовый расход, влажность и температура
высушенного материала.
Дополнительно
к перечисленным введем следующие
обозначения; сМАТ
- теплоемкость высушенного материала
(тепловой баланс для материала мы будем
рассматривать как сумму теплот, вносимых
высушенным материалом и испаряемой
влагой); Gтр
-
массовый расход транспортных приспособлений
(например, транспортера, на котором
расположен материал); стр
-
теплоемкость транспортных приспособлений;
,
- начальная и конечная их температура;
св
- теплоемкость влаги, находящейся в
материале;
– тепловая нагрузка, подводимая в
сушилку от основного калорифера;
-
тепловая нагрузка, подводимая добавочным
калорифером;
-
потери тепла сушилкой в окружающую
среду за единицу времени.
Согласно приведенной схеме (рис. С.3) установим статьи подвода и расхода тепла за единицу времени в процессе сушки.
|
Тепло приходит |
Тепло уходит |
|
1.
С наружным воздухом L |
1.
С отработанным воздухом
L |
|
2.
С влажным материалом G1 |
2.
С высушенным материалом G2 |
|
3.
С транспортными приспособле-ниями
Gтрстр |
3.
С транспортными приспособлениями
Gтрстр |
|
4.
От основного калорифера
|
4.
Потери тепла в окружающую среду
|
|
5.
От добавочного калорифера
|
|
Внутренний тепловой баланс сушильной камеры (разность расхода и прихода тепла в сушильной камере за исключением тепловых потоков с воздухом)
(С.25)
;
(С.26) 
(С.27)
(С.28)
(С.29)
(С.30)
Величина
называется
внутренним тепловым балансом сушильной
камеры (сушилки). Она может иметь как
положительное, так и отрицательное
значение.
Полный тепловой баланс сушильной камеры
,
поделим на
(С.31)
, (С.32)
(С.33)
(С.34)
Заменив параметры воздуха на выходе из сушилки их текущими значениями получим,
(С.35)
-уравнение линии действительной (реальной) сушки
Рис.
С4. Построение линии реальной сушки на
- x
диаграмму:
-
теоретическая сушка
,
,
,
,
,
,
Для
построения прямой линии, соответствующей
уравнению реальной сушки (С.35) необходимо
знать две точки. Одна из них, характеризующая
влажный воздух на входе в сушильную
камеру (точка1),
известна. Для нахождения другой,
вспомогательной D,
можно задаться влагосодержанием хD
несколько
большим х0
и
по уравнению (С.35) рассчитать энтальпию
(хD).
По этим двум параметрам (хD,
)
на
- x
диаграмму наносится точка D.
Линия реальной сушки проводится из
точки 1
через точку D.
Если условием завершения процесса сушки
является достижение конечной температуры
воздуха Т2,
то
линия реальной сушки доводится до
изотермы Т2
(рис.
С.4), в зависимости от величины и знака
,
линия реальной сушки может проходить
как выше, так и ниже линии теоретической
сушки, либо совпадать с ней. Изменяя,
например, тепловую нагрузку дополнительного
калорифера
можно
влиять на
и, соответственно, на необходимый для
сушки расход воздуха L.
При этом, чем больше подвести тепла в
дополнительном калорифере, тем выше
пойдет линия реальной сушки и меньшее
количество воздуха потребуется для
проведения процесса сушки.