raschetnaya_rabota_raschet_kamernoi_sushilki
.docx
Расчёт камерной
сушилки
Исходные данные:
1.
Производительность сушилки по сырому
материалу,
2.
Допустимая загрузка решета,
3.
Время сушки,
4.
Влажность материала до сушки,
5.
Влажность материала после сушки,
6.
Теплоёмкость абсолютно сухого материала,
7.
Температура материала на входе в сушилку,
8.
Параметры наружного воздуха для
Н.Новгорода, зима:
,
лето:
,
9.
Допустимая температура агента на входе
в сушилку,
10.
Параметры отработавшего сушильного
агента,
,
11.
Коэффициент теплопередачи стен сушилки,
12.
Давление пара, поступающего в калорифер,
13.
Степень сухости пара, поступающего в
калорифер,
14.
Сопротивление сушильной камеры,
15.
Температура воздуха цеха,
1. Определение геометрических размеров сушильной камеры
1.1 Единовременная загрузка сушилки, кг
(1.1)
где
- производительность сушилки по сырому
материалу,
,
- время сушки,
.
1.2 Площадь одного решета
Принимаем стандартные
решёта размером
,
тогда площадь одного решета
равна
.
(1.2)
где
- сторона решета,
.
1.3 Количество решёт в одном вертикальном ряду
,
(1.3)
где
- высота ряда, м;
-
расстояние между решётами в одном
вертикальном ряду, м.
1.4 Потребное количество решёт, устанавливаемых в сушилку
,
(1.4)
где
- допустимая загрузка одного решета,
1.5 Количество вертикальных рядов, размещаемых в сушилке
,
(1.5)
принимаем
1.6
Принять расстановку вертикальных рядов
при параллельно – последовательном
расположении с учётом, что
,
(1.6)
где
- число рядов по ширине камерной сушилки;
- число рядов по глубине камерной сушилки.
1.7 Уточнение числа решёт, устанавливаемых в сушилке
(1.7)
1.8 Определение внутренних размеров сушилки
внутренняя
ширина
,
(1.8)
где
- ширина
стоек, м;
- ширина рамок решёт, м;
- ширина воздушной распределительной
камеры, м; в учебных целях принимаем
где
- ширина
стоек, м;
- ширина рамок решёт, м;
- ширина воздушной распределительной
камеры, м; в учебных целях принимаем
внутренняя
глубина
,
(1.9)
внутренняя
высота
,
(1.10)
где
- расстояние
от верхнего решета до потолка, м.
1.9 Определение наружных габаритов сушилки
Наружные размеры камеры рассчитываются с учётом толщины стен, пола и потолка.
наружная ширина камеры
(1.11)
где
-
толщина стен сушилки с учётом слоя
теплоизоляции и наружной
обшивки,
м, принимаем
наружная
глубина камеры
(1.12)
наружная высота камеры
(1.13)
1.10 Поверхность сушилки по длине потолка сушильного агента
(две
стены, пол и потолок),
от задней стены к двери
(1.14)
от левой стены к правой
(1.15)
1.11
Поверхность торцов сушилки (относительно
потока сушильного агента),
(1.16)
1.12 Масса материала решёт
Принимают конструкцию
решёт – деревянные рамы с проволочной
сеткой; вес рамы
,
вес сетки
,
тогда общая масса деревянных рам
(1.17)
общая
масса сеток
(1.18)
2. Расчёт материального баланса и количества испарённой влаги
2.1
Количество высушенного материала за
час,
(2.1)
где
-
влажность материала до и после сушки,
%
2.2
Количество испарённой влаги за час,
(2.2)
3.
Расчёт потерь тепла
3.1 Теплопотери в окружающую среду
3.1.1
Средняя разность температур сред по
длине камеры (или потока сушильного
агента),
(3.1)
где
-
допустимая температура сушильного
агента на входе в сушилку;
-
температура отработавшего сушильного
агента;
-
температура воздуха цеха.
3.1.2
Разности температур сред у торцов
камеры,
,
(3.2)
(3.3)
3.1.3
Интенсивность теплопотерь по длине
камеры,
(3.4)
где
-
коэффициент теплопередачи стен сушилки,
3.1.4
Интенсивность теплопотерь с торцов
камеры,
(3.5)
(3.6)
3.1.5
Теплопотери в окружающую среду,
Помещение квадратное и расчет ведем по одному варианту
(3.7)
где
-
количество испарённой влаги, кг
3.2 Теплопотери на нагрев материала
3.2.1
Теплоёмкость сырого материала,
(3.8)
где
-
теплоёмкость сухого материала,
3.2.2
Теплоёмкость высушенного материала,
(3.9)
3.2.3
Температура материала на выходе из
камеры,
(3.10)
3.2.4
Теплопотери на нагрев материала,
(3.11)
3.3
Теплопотери на нагрев транспортных
средств (решёт),
(3.12)
где
- теплоёмкость
стали,
-
теплоёмкость дерева. 
3.4
Суммарные потери тепла,
(3.13)
4. Расчёт нормального сушильного процесса
4.1
Влагосодержание наружного воздуха
зимой и летом,
(4.1)
где
-
влажность наружного воздуха для
климатического периода,
-
давление наружного воздуха,
,
,
-
давление насыщенного водяного пара при
температуре
климатического периода,
[1,стр.139]
зима
лето
4.2 Давление воздуха на выходе из сушильной камеры
(4.2)
где
-
потери напора в камере,
4.3
Влагосодержание отработавшего воздуха,
(4.3)
где
-
давление
насыщенного водяного пара при температуре
на выходе
из
сушилки,
,
-
относительная влажность воздуха на
выходе из сушилки.
4.4
Относительный расход абсолютно сухого
воздуха зимой и летом,
(4.4)
где
-
влагосодержание наружного и отработавшего
воздуха,
зима
лето
4.5 Теплоёмкость влажного воздуха в начале сушки зимой и
летом
(4.5)
где
-
удельная теплоёмкость абсолютно сухого
воздуха;
-
средняя удельная теплоёмкость водяного
пара при
зима
лето
4.6 Теплоёмкость отработавшего воздуха
(4.6)
4.7
Полная теплота (удельная энтальпия)
водяного пара,
(4.7)
где
-
удельная энтальпия водяного пара при
температуре
[1,стр.139]
4.8
Температура подогрева воздуха в
калорифере зимой и летом,
(4.8)
зима
лето
4.9 Расход тепла в калорифере на 1 кг испарённой влаги зимой и
летом,
(4.9)
зима
лето
4.10
Сравнение
-значит,
сушить в условиях нормального процесса
нельзя, сушку надо проводить по другому
варианту. При любом варианте сушки
расход тепла на 1 кг испаренной влаги
будет такой же, как и при нормальном
процессе, если в обоих случаях потери
тепла будут численно одинаковыми.
5. Расчёт сушильного процесса с частичной рециркуляцией отработавшего воздуха
Расчёт сушильной установки с частичной рециркуляцией сушильного агента сделан как продолжение расчёта нормального сушильного процесса.
5.1
Кратность рециркуляции зимой и летом,
(5.1)
зима
лето
5.2
Количество рециркулирующего воздуха
зимой и летом,
(5.2)
где
-
кратность рециркуляции зимой и летом
зима
лето
5.3 Количество смешанного воздуха, проходящего через камеру зимой
и
летом,
(5.3)
зима
лето
5.4
Влагосодержание смешанного воздуха
зимой и летом,
(5.4)
зима
лето
5.5
Поверка
зимой и летом,
(5.5)
зима
лето
5.6
Температура смеси наружного воздуха с
отработавшим зимой и летом,
(5.6)
зима
лето
5.7
Температура смеси воздуха после
калорифера с отработавшим зимой и летом,
(5.7)
зима
лето
Сравнение
-условие
выполняется.
5.8 Относительная влажность смеси наружного воздуха отработавшим зимой и летом
(5.8)
где
-
давление насыщенного водяного пара при
температуре
,
[1, стр.139]
зима
лето
5.9 Относительная влажность смеси воздуха после калорифера с отработавшим
(5.9)
где
-
давление насыщенного водяного пара при
температуре
,
[1,стр.139]
зима
лето
5.10
Теплоёмкость смеси отработавшего
воздуха с наружным,
(5.10)
зима
лето
где
-
влагосодержание смешанного воздуха
зимой и летом,
5.11
Расход тепла на сушку с частичной
рециркуляцией зимой и летом,
(5.11)
зима
лето
6. Расчёт расходных характеристик процесса сушки
6.1
Количество влаги, испаряемой в среднем
за 1 час,
(6.1)
6.2
Расход тепла за 1 час зимой и летом,
(6.2)
где
-
расход тепла
на сушку при нормальном сушильном
процессе,
зима
лето
6.3
Теплосодержание (удельная энтальпия)
насыщенного пара, поступающего в
калорифер при заданном давлении и
степени сухости,
(6.3)
где
-
теплосодержание (удельная энтальпия)
жидкости при заданном давлении
и степени сухости
пара,
[1,стр.141]
-
теплота парообразования при заданном
давлении
и степени сухости
пара,
[1,стр.141]
6.4
Часовой расход пара на нагрев воздуха
калорифером при сушке зимой и летом,
(6.4)
где
-
температура конденсата при заданном
давлении
,
[1,стр.141]
-
коэффициент полезного действия
калорифера, принимаем в учебных
целях
зима
лето
6.5
Расход пар на 1 кг испарённой влаги зимой
и летом,
(6.5)
зима
лето
6.6
Расход пара на 1 кг высушенного материала
зимой и летом,
(6.6)
зима
лето
6.7
Часовой расход воздуха на сушку зимой
и летом,
(6.7)
зима
лето
6.8
Секундный расход воздуха на сушилку
зимой и летом,
(6.8)
зима
лето
