Практичне заняття № 5. Розрахунок сушарок з рециркуляцією повітря

Мета: визначення вхідних та вихідних параметрів агенту сушіння та вологого матеріалу, вивчення порядку проведення розрахунку процесу сушіння в однозонній сушарці камерного типу з рециркуляцією повітря аналітичним та графічним методами з використаннямI – dдіаграми.

У сушарках з рециркуляцією повітря (рис. 5.1) відпрацьоване повітря викидається в атмосферу не все, частка його повертається назад в сушарку або на рециркуляцію. Ці сушарки значно економічніші по витраті тепла. Загальна кількість повітря по сухій масі в такій сушарці:

L=L₀+L_p (5.1)

При цьому L₀=L_y, відношення кількості рециркуляционного повітря до кількості зовнішнього повітря називається ступенем рециркуляції:

(5.2)

Рис. 5.1. Схема сушарки з рециркуляцією повітря

Тобто ступінь рециркуляції показує, скільки кілограмів рециркуляційного повітря в суміші припадає на один кілограм зовнішнього повітря.

Для розрахунку годинної кількості тепла в камерній сушарці і побудови процесу сушки в І-dдіаграмі необхідно мати наступні значення:

t₀ , ₀ , t₁ , ., W , l, n

1. На I – d діаграмі знаходимо т. А, яка характеризує зовнішнє повітря(t₀, ₀ ), визначаємоd₀ .

2. Визначаємо вологовміст відпрацьованого повітря і суміші:

d₂ = d₀ + (1000/ l )(1+n ) (5.3)

d_см =(d₀ +nd₂)/(1+n ) или d_см = d₁ = d₂ – (1000/ l ) (5.4)

3.Проводимо вертикаль d_см = d₁ = const і на перетині її з ізотермоюt₁ ⁼const, отримуємо т. В (стан суміші після підігрівання в калорифері).

4.Проводимо через т. В лінію I₁=const і довільно відкладаємо на ній т. Е.

5.Проводимо нормаль ЕF до d_см = const.

6.Визначаємо величину відрізка ЕК = ЕF (/m), при  <0 I₂ <I₁, тому відрізокЕК відкладаємо вниз.

7.т.С яка характеризує відпрацьоване повітря.

8.Через т. С проводимо I₂ – const..

9.На I – d діаграмі проводимо і визначаємоd₀=d₁ і d₂

10.Довільно на I₂ – const відкладаємо т. Е.

11.З т. Е опускаємо нормаль на d₂ = const і отримуємо т. F.

12.Визначаємо довжину відрізка ЕК = ЕF (/m) ; мм

Оскільки 0, то відрізок ЕК відкладаємо вниз, для дотримання нерівностіI₂  I₁.

13.Через точки С і К проводимо пряму до перетину з d₀=d₁.І на перетині отримуємо т. В, яка характеризує підігріте повітря.

Знаходимо питому витрату сухого повітря в сушарці:

l = 1000/(d₂d₁) (5.5)

Годинна витрата сухого повітря складе: кг сух. пов./год.

L = LW;(5.6)

Загальний об'єм повітря в будь-якому місці сушарки: м³/ч,

V = L v_пр ;(5.7)

Визначувана питома витрата тепла: кДж/кг вип. вол.

q_к = l(I₁ – I₀); (5.8)

Годинна витрата тепла в сушарці:

Q_к = q_к W (5.9)

Питання для опитування

1. Охарактеризувати прямотокові та протитокові сушарки, їх ефективність.

2. Подати розрахунок втрат тепла з повітрям, яке виходить з сушарки.

3. Обґрунтувати, як підвищити коефіцієнт корисної дії сушарки.

4. Подати баланс вологи для сушарок з рециркуляцією повітря та визначення необхідної кількості повітря.

5. Охарактеризувати приведений обсяг повітря. Як використовується його значення для розрахунку годинної витрати повітря на сушіння матеріалу?

6. Дати характеристику процесу змішування повітря різного стану.

7. Охарактеризувати рециркуляцію сушильного агента та ступінь рециркуляції?

8. Проаналізувати, як впливають початкові параметри сушильного агента на техніко-економічні показники роботи сушильного обладнання.

9. Дати визначення поняття ступеня рециркуляції.

10. Перерахувати статті витрат тепла у сушарці з рециркуляцією повітря.