vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

формальдегидных пластмасс, при сушке раствора конечного продукта после реакторов. Сушилка представляет собой полые чугунные вальцы, вращающиеся от электродвигателя. Водяной пар для обогрева поступает в вальцы. Влажный материал поступает из корыта (одновальцовая сушилка) или подается через лоток в пространство между вальцами (двухвальцовая сушилка). Конденсат отводится через сифонную трубку. Пленка материала, образующаяся на поверхности вальцов, срезается ножами.

^

4.6.3. Материальный и тепловой балансы сушки

Материальный баланс сушилки играет большую роль в расчётах процесса сушки. Сначала необходимо определить начальное ω1 и конечное ω2 влагосодержание продукта.

Влажность можно представить как отношение общего количества влаги W в материале к сумме W+Gсух. Или же как отношение общего количества влаги W в материале к количеству абсолютно сухого вещества Gсух.

Следовательно, влажность в % можно определить как:

Абсолютная влажность в % выражается так:

При необходимости связать общую и абсолютную влажность используют следующие формулы:

Ведём следующие обозначения:

G1 – количество влажного продукта, входящего в сушилку, кг/ч;

G2 – количество высушенного материала, выходящего из сушилки, кг/ч;

W – количество влаги, удаляемой из продукта.

Количество абсолютно сухого вещества можно определить по формуле (5):

Используя это уравнение, вычислим количество высушенного продукта:

Таким же образом определим количество продукта, поступающего на сушку:

По формуле (8) определим количество влаги, которое удаляется из продукта:

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Так же можно воспользоваться формулой (9):

Выполняя расчёт сушильных установок, необходимо производительность сушилок относить по влажности или высушенному продукту к единице объёма сушильной камеры или поверхности нагрева. Эта величина называется напряжением сушилки. Она зависит от типа сушильного аппарата, влажности продукта и др. факторов.

Введём следующие обозначения: V – объём сушильной камеры, м3; – время сушки, ч.

Найдём объём сушильной камеры по влагосодержанию, кг/(м3×ч):

Для контактных сушилок напряжение поверхностного нагрева по влаге определяют по формуле (11), кг/(м3×ч):

где F – площадь поверхности нагрева, м2;

W – количество удаляемой влаги, кг.

Баланс влаги в сушилке.

Пользуясь уравнениями материального баланса сушилки, можно найти расход сушильного агента (воздуха) в сушилке. Для этого необходимо составить уравнение баланса влаги.

Если принять, что процесс сушки является установившимся и отсутствуют потери влаги, то она поступает в сушильную камеру с продуктом и сушильным агентом, а выводится с высушенным продуктом и отработанным сушильным агентом. В этом случае уравнение баланса влаги можно записать в следующем виде:

где L – количество абсолютно сухого воздуха, который необходим для процесса сушки, кг/ч;

d1 и d2 – влагосодержание сушильного агента (воздуха) на входе и выходе из сушильной камеры, г/кг сухого воздуха.

Удельный расход сухого воздуха на 1 кг испаряемой влаги равен l=L/W. Отсюда определим удельный расход сухого воздуха, кг/кг:

Калорифер нагревает воздух от температуры t0 до температуры t1. При этом количество влаги в сушильной камере остаётся неизменным, т.е. d0=d1. Исходя из этого запишем

формулу (13) в виде:

Тепловой баланс сушилки.

Запишем уравнение теплового баланса процесса сушки в реальной сушилке:

где I0, I2 – теплосодержание наружного и отработанного воздуха, ккал/кг;

сВЛ, сМ”, cТР – удельная теплоёмкость влаги, высушенного продукта и транспортных устройств соответственно, ккал/(кг×˚С);

- температура влаги и продукта на входе в сушильную камеру, ˚С; - температура продукта на выходе из сушильной камеры, ˚С;

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

G2, GТР – масса высушенного продукта и транспортных устройств, кг/ч; QК – тепло от калорифера, ккал/кг;

QД – тепло от дополнительных нагревателей, ккал/ч;

QП – теплопотери в окружающую среду, ккал/ч.

Запишем уравнение теплового баланса сушилки для 1 кг испарившейся влаги:

Отсюда удельный расход тепла в калорифере будет равен, ккал/кг:

Возможно применение формулы (18):

где Ii – теплосодержание сушильного агента на выходе из калорифера.

Приняв, что:

представим уравнение теплового баланса в следующем виде:

Уравнение (19) описывает внутренний тепловой баланс в сушильной камере и является характеристикой отклонения реального процесса сушки от теоретического.

Запишем уравнение теплового баланса для теоретической сушилки, которая не имеет потерь тепла, т.е. :

При этом l·I1=l·I2, т.е. I1=I2=const. Отсюда следует, что в теоретической сушилке теплосодержание воздуха постоянно на входе и выходе из сушилки.

.