11.7. Расчет удельных расходов воздуха и тепла на сушку
Эти величины при технических расчетах чаще определяют по J - x диаграмме. Аналитический расчет применяют реже при уточнении значений некоторых параметров.
Чтобы произвести расчеты по J - x диаграмме, необходимо знать какие-либо два параметра исходного воздуха и один из параметров выходящего из калорифера воздуха.
Этими параметрами обычно бывают температура (t0) и относительная влажность (φ0) исходного воздуха и температура воздуха на выходе из калорифера (t1) и отработанного воздуха (tcк). Эти параметры легче всего определить практически и по ним можно вести контроль процесса сушки. По пересечению линий и t0 = const находят точку А (рис.11.5). Поскольку нагревание в калорифере происходит при постоянном влагосодержании x0, то этот процесс изобразится отрезком AB, где точка В находится по пересечению линий x0 и t1 = const. Процесс адиабатической сушки изобразится отрезком BС, где точка С находится на пересечении линий J2 и tск = const. В том случае, когда известно по два параметра исходного и отработанного воздуха, то по их значениям строят точки А и С, а точку В находят как пересечение линий x0 и J2 = const, проведенных через эти точки.
Удельный расход воздуха рассчитывают по ранее приведенной формуле (11.14):
,
где
значения x2
и
x0
находят
из диаграммы или измеряют непосредственно
отрезок CD,
умножают на масштаб по оси x
-
mx.
Произведение
.
Пользуясь формулой
, (11.28)
находят
удельный расход тепла в основном
калорифере, где
my
- масштаб по оси J
,
а
.
В случае действительной сушилки энтальпия может как увеличиться, так и уменьшиться при прохождении нагретого воздуха над сырым материалом. Степень изменения энтальпии определяется величиной ∆. При увеличении энтальпии действительный процесс сушки изобразится прямой, проходящей выше линии J2 = const, а при уменьшении - ниже (рис.11.5 б).
Величину отрезка (рис.11.5 б) находят из соотношения
. (11.24)
Построение производят следующим образом. На отрезке ВС (адиабатической сушки) выбирают произвольную точку е. Из нее восстанавливают перпендикуляр на отрезок АВ и определяют величину отрезка еf. Зная ∆ и M, рассчитывают по формуле (11.24) значение еE. Если ∆ > 0, то отрезок величиной eE откладывают из точки е вертикально вверх, если же ∆ < 0, то вниз.
Проводя прямую линию через точки В и E до пересечения с изотермой t2 = const получают точки С' и С'' для случая ∆ > 0 или для случая ∆ < 0. Следовательно, процесс в действительной сушилке изобразится ломаным отрезком ABC' или ABC'' для двух выше названных случаев.
Удельные расходы тепла и воздуха производятся аналогично и по тем же формулам.
Возможен и чисто аналитический расчет из уравнений теплового и материального балансов.
Обычно бывает дано t0, φ0 и tcк.
По значению t0 по таблице упругости паров воды находят РН и рассчитывают x0 = x1 по формуле
. (11.25)
Влагосодержание отработанного воздуха находят по формуле, которая является комбинацией формул (11.11) и (11.12):
, (11.26)
где ∆ находят из уравнения теплового баланса. По значению x2 из формулы для теплосодержания находят
.
Удельный расход воздуха находится из известного уравнения (11.14)
.