3.4 Побудова теоретичного процесу сушіння на діаграмі

Для побудови теоретичного процесу сушіння розраховують початковий вологовміст димових газів, розбавлених повітрям, за формулою:

В В' Е С А Рп=38675 Н/м2 Д

Вологовміст, d, г/кг сух. газу

Рисунок 3.1 – Графічне зображення процесу сушіння до розрахунку сушильного барабана

, г/кг сух. газу.

(3.43)

Розрахунок зміни об’єму продуктів згоряння за рахунок додаткового введення водяної пари з атмосферним повітрям проводять за формулами:

, нм3/кг;				(3.44)
, нм3/кг;				(3.45)
, нм3/кг,				(3.46)
де		-	об’єм водяної пари при згорянні коксодоменної суміші, м3/м3;
		-	коефіцієнт витрати повітря (див. табл. 3.1);
		-	коефіцієнт загальної витрати повітря;
		-	теоретична кількість повітря, необхідного для згоряння 1м3 газу, м3/м3;
		-	кількість повітря, необхідного для згоряння коксодоменної суміші, нм3/кг.

Об’єм не залежить від коефіцієнта надлишку повітря.

Кількість повітря, необхідного для згоряння коксодоменної суміші з урахуванням частки доменного і коксового газу, визначають за формулами:

, нм3/кг;				(3.47)
, нм3/кг;				(3.48)
, нм3/кг,				(3.49)
де	,	-	частка коксового і доменного газу у складі коксодоменної суміші відповідно.

нм³/кг;

нм³/кг;

нм³/кг.

Змінний об’єм продуктів згоряння дорівнює:

нм³/кг;

нм³/кг;

нм³/кг.

Початковий вологовміст димових газів складає

г/кг сух. газу.

Теоретичний процес сушіння на діаграмі (див. рис. 3.1), зображений лінією ВС, закінчується при г/кг сух. газу. Точка С характеризується параметрами: постійною тепломісткістюкДж/кг сух.газу і кінцевою температурою теплоносія˚С.

Витрату сухих газів для теоретичного процесу сушіння знаходять за формулою

, кг сух. газу/год,				(3.50)
де		-	відповідно кінцевий і початковий вологовміст теплоносія при теоретичному процесі сушіння, г/кг сух. газу.

кг сух. газу/год.

3.5 Побудова дійсного процесу сушіння на діаграмі

Загальні теплові втрати при дійсному процесі сушіння представляють собою сумарні втрати тепла на нагрів матеріалу, що сушиться, і витрати тепла в навколишнє середовище через стінки сушильного барабана:

, кДж/год.

(3.51)

Витрату тепла на нагрів матеріалу знайшли за формулою (3.5).

Втрати тепла через стінки барабана в навколишнє середовище знаходять за формулою

, кДж/год,						(3.52)
де			-		температура газів всередині барабана, ˚С;
			-		температура атмосферного повітря, ˚С;
			-		коефіцієнт тепловіддачі від продуктів згоряння до стінок всередині барабана; для пічних газів звичайно дорівнює 100÷450 Вт/(м2·град);
			-		сума теплових опорів стінок сушильного барабана:
,						(3.53)
де		-		товщина стального корпусу, м;
		-		товщина теплової ізоляції, виготовленої із діатоміту, м;
		-		коефіцієнт теплопровідності стального листа, Вт/(м·град);
		-		коефіцієнт теплопровідності діатоміту, Вт/(м·град);
		-		коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні барабана у навколишнє середовище, Вт/(м2·град); для стальної поверхні, нагрітої до 50 – 80 ˚С, Вт/м2·град;
		-		площа поверхні барабана, м2.

Для сушильного барабана № _ товщина стального корпусу м, товщина теплової ізоляції та коефіцієнти їх теплопровідності дорівнюють Вт/(м·град), м, Вт/(м·град) відповідно.

Температуру газів в середині барабана визначають за формулами:

, ˚С;				(3.54)
, ˚С,				(3.55)
де			температура вхідного теплоносія, ˚С;
		-	температура матеріалу на вході в барабан, ˚С;
		-	температура вихідного теплоносія, ˚С;
		-	температура матеріалу на виході з барабана, ˚С;
		-	середня температура матеріалу в барабані, ˚С.

Середня температура матеріалу в барабані дорівнює

˚С.

Середня температура газів в барабані дорівнює

˚С.

Площу поверхні барабана знаходять за формулою:

, м2,				(3.56)
де		-	довжина барабана, м;
		-	середній діаметр барабана, який визначать за формулами:
, м;				(3.57)
, м;				(3.58)
, м,				(3.59)
де		-	внутрішній діаметр барабана, м.

м;

м;

м;

м².

Втрати тепла через стінки барабану в навколишнє середовище складають

кДж/год.

Загальні теплові втрати складають

кДж/год.

Втрати теплоємності при дійсному процесі сушіння дорівнюють:

, кДж/кг сух. газу;

(3.60)

кДж/кг сух. газу.

Із точки С відкладають кДж/кг сух. газу. Лінія ВД відповідає дійсному процесу сушіння. Точка Е характеризується температурою вихідного теплоносія із сушильного барабана і кінцевим вологовмістомг/кг сух. газа (див. рис. 3.1).

Дійсна витрата газів на сушіння дорівнює:

, кг сух. газу/год;

(3.61)

кг сух. газу/год.