GTOiKD_SAMOJLENKOV27-01-23-16

пихта 25 мм

2.1.4 Расчетная масса испаряемой влаги

Определим расчетную массу испаряемой влаги mр, кг/с, по формуле:

где К=1,3 — коэффициент неравномерности скорости сушки.

лиственница 40 мм

mр 0,01964 1,3 0,025524кг / с,

лиственница 32 мм

mр 0,02545 1,3 0,03311кг / с,

сосна 40 мм

mр 0,03126 1,3 0,040644кг / с,

пихта 25 мм

mр 0,01925 1,3 0,02502кг / с.

2.2 Выбор расчетного материала

За расчетный материал принимается наиболее быстросохнущий заданной спецификации, т. е. тот материал, который в единицу времени испаряет наибольшее количество влаги. В этом случае тепловое и аэродинамическое оборудование камеры обеспечит сушку любого материала.

В качестве расчетного материала принимаем сосну толщиной 40 мм,

длиной 6,0 м, с начальной влажностью 80%, конечной влажностью 8%,

заданная программа сушки 3000 м3.

22

2.3 Выбор режима сушки

Взависимости от конструкции, породы расчетного материала, толщины

икачества сушки выбираем форсированный режим сушки (№-4). Параметры выбранного режима представлены в таблице 6.

Таблица 3 — Параметры нормального режима сушки

2.4 Определение параметров агента сушки на входе в штабель

2.4.1 Агент сушки – влажный воздух

По выбранному режиму назначается расчетная температура t1 и

относительная влажность φ1 со стороны входа в штабель. Параметры соответствуют параметрам в сухом конце камеры: t1=95°С, φ1=0,62.

Остальные параметры агента сушки на входе в штабель определяются аналитически и по по Id-диаграмме.

1.Аналитический способ Сначала определим парциальное давление водяного пара Рп1, Па, по

формуле:

где φ1 — относительная влажность воздуха расчетной ступени режима;

Рн1=86190Па — давление насыщения водяного пара при расчетной температуре режима.

Рн1 0,62 86190 53437,8Па,

23

2.5.1 Объем циркулирующего агента сушки

Определим объем циркулирующего агента сушки Vc, м3/с, по формуле:

где ωшт=2 м/с — расчетная (заданная) скорость циркуляции агента сушки

где l — длина штабеля, м; h — высота штабеля, м;

n — количество штабелей в плоскости, перпендикулярной потоку циркулирующего агента сушки, штук;

βв — коэффициент заполнения штабеля по высоте.

Коэффициент заполнения штабеля по воздуху βв, определяется по формуле:

где S — толщина расчетного материала ( принятая толщина прокладок,

мм).

Fж.с.шт. 2,6 6,5 1 0,615 1 6,5065м2 ,

Vc 2 6,5065 13,013м3 / с.

2.5.2 Масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги Определим массу циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой

влаги mц, кг/кг, по следующей формуле:

25

где mр — расчетная масса испаряемой влаги, кг/с;

2.5.3 Определение параметров воздуха на выходе из штабеля Параметры влажного воздуха на выходе из штабеля определяются

графическим способом по Id-диаграмме.

Сначала на Id-диаграмму по выбранному режиму с параметрами t1 и φ1

(на входе в штабель) наносится точка 1. Затем из точки 1 проводится линия

I1=I2 до пересечения с линией d2. Величина d2, г/кг, определяется по формуле:

d2 140,671000 713,84 720,95г / кг.

2.6Определение объема свежего и отработанного воздуха или перегретого пара

2.6.1Масса свежего и отработанного воздуха на 1 кг испаряемой влаги Определим массу свежего и отработанного воздуха на 1 кг испаряемой

влаги m0, г/кг, по формуле:

где d0=11 г/кг св.в. — влагосодержание свежего воздуха.

2.6.2 Объем свежего (приточного) воздуха, поступающего в камеру Определим Объем свежего (приточного) воздуха, поступающего в

камеру V0, м3, по формуле:

где υ0пр=0,87м3/кг — приведенный удельный объем свежего воздуха.

V0 0,040644 1,41 87 5,2м3 .

2.6.3 Объем отработанного воздуха, выбрасываемого из сушильной камеры

Определим объем отработанного воздуха, выбрасываемого из сушильной камеры Vотр, м3/с, по формуле:

где υпр2= υпр1=2,276м3 /с—приведенный удельный объем отработанного (на выходе из штабеля) воздуха.

Vотр 0,040644 1,41 2,276 0,13м3.

2.7 Определение расхода тепла на сушку

Расход тепла на сушку определяют отдельно для зимних и среднегодовых условий. По зимнему расходу тепла ведется расчет тепловой мощности камеры, а расход тепла в среднегодовых условиях необходим для расчета средних расходов тепла, пара, топлива на 1 м3 высушенных пиломатериалов.

При сушке тепло расходуется на начальный прогрев материала,

испарение влаги и на потери через ограждения. 2.7.1 Начальный прогрев древесины

27

В камерах периодического действия первой технологической операцией после загрузки штабеля является начальная обработка материала (прогрев). Во время прогрева в камеру подают пар через увлажнительные трубы при включенных калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах.

Длительность начальной обработки пиломатериалов

Продолжительность прогрева (в часах) определяется по формуле

где τисх – исходная продолжительность начального прогрева, рассчитанная для сосновых пиломатериалов при температуре среды tпр = 80 ˚С, психрометрической разности Δt = 1 ˚С, нагреве сортимента на оси до температуры tц = 77 ˚С, влажности древесины 60 %, ее начальной температуре от 0 до – 20 ˚С, ширине штабеля 1,8 м

Аm, АB, Аn, Аш – коэффициенты, учитывающие начальную температуру древесины и температуру среды при прогреве Аm, влажность древесины АB, ее породу Аg и ширину штабеля Аш.

.

2.7.2 Расход тепла на начальный прогрев 1 м3 древесины

Зимой на плавление льда, когда древесина заморожена, тепло при

прогреве пиломатериалов расходуется на прогревание древесной массы, не

замерзшей и оттаявшей влаги.

Определим расход тепла на начальный прогрев 1 м3 древесины qпр1м3,

кДж/м3, для зимних условий по формуле:

где ρ — плотность расчетного материала при заданной начальной влажности, кг/м3;

γ=335кДж/кг — скрытая теплота плавления льда;

С(-) и С(+) — средняя удельная теплоемкость соответственно при отрицательной и положительной температурах, кДж/кг·°С;

tпр=99°С — температура древесины при ее прогреве;

28

t0=-26°С — начальная расчетная температура для зимних условий;

Wн=80% — начальная влажность расчетного материала;

Wг.ж.=16,6%— содержание не замерзшей связанной(гигроскопической жидкой) влаги.

Определим плотность расчетного материала ρ, кг/м3, по формуле:

где ρб — базисная плотность расчетного материала, кг/м3.

Удельную теплоемкость древесины С, кДж/кг·°С, определим по средней температуре нагревания по формуле для:

Определим расход тепла на начальный прогрев 1 м3 древесины qпр1м3,

кДж/м3, для среднегодовых условий по формуле:

где t0 — среднегодовая температура древесины, °С;

С(+) — удельная теплоемкость древесины, кДж/кг°С.

В этом случае температуру tср, °С, для определения С(+) подсчитывают по формуле:

29

2.7.3Удельный расход тепла при начальном прогреве на 1 кг испаряемой влаги

Определим удельный расход тепла при начальном прогреве на 1 кг испаряемой влаги qпр, кДж/кг, для зимних и среднегодовых условий по формуле:

где m1м3=288кг/м3 — масса влаги, испаряемая из 1 м3 пиломатериала.

Для зимних условий:

qпр 287024,39 966,61кДж / кг, 288

Для среднегодовых условий:

qпр 261000 906,25кДж / кг. 288

2.7.4 Общий расход тепла на начальный прогрев древесины

Определим общий расход тепла на начальный прогрев древесины Qпр,

кВт, для зимних и среднегодовых условий по формуле:

для камер непрерывного действия:

где, τпр –продолжительность прогрева, ч, принимаемая равной периоду между загрузками камеры; –число штабелей в камере по ее длине, шт.

Для зимних условий

Qпр 287024,39 26,64 756,4кВт,

3600 2,808

30