2.2.3. Расчет количества испаряемой из материала влаги

Количество испаряемой влаги определяют в двух вариантах;

а) количество влаги испаряемой из 1 м³ древесины;

М₁, м³ = ρ_б (W_н-W_к)/100, кг/м³ (21),

где р_б - базисная плотность древесины, кг/м³ (таблица 31 приложения);

W_н, и W_к- соответственно начальная и конечная влажность, %.

б) масса влаги, испаряемой из древесины в единицу времени:

, кг/с (22),

где Г - габаритный объем всех штабелей в камере, м³;

β_ф - объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчетным) материалом;

А_к - коэффициент, учитывающий качество сушки;

X - коэффициент неравномерности скорости сушки, определяемый по рис. 2 приложения для камер периодического действия.

Введение коэффициента неравномерности обеспечивает правильное определение требуемого количества тепла для самого напряженного периода сушки начального; τ - общая продолжительность сушки расчетного материала, ч.

Значения Г, β_ф, А_к, τ были определены в технологическом расчете.

2.2.4. Определение объема циркулирующего агента сушки

и его параметров на выходе из штабеля

Камеры периодического действия. Низкотемпературный процесс. Объем циркулирующего по штабелю агента сушки V_шт и температурный перепад в штабеле Δt_шт взаимосвязаны между собой: чем выше скорость циркуляции, тем меньше Δt_шт. Высокие значения Δt_шт свидетельствуют о неравномерности просыхания материала, что влияет на качество сушки. Поэтому значение Δt_шт не должно превышать величины Δt на первой ступени режима. Объем циркулирующего в единицу времени в штабеле агента сушки определяется по формуле:

V_шт = m×V_мат×F_ж.с.шт, м³/с (23),

где m - количество штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению потока воздуха;

V_мат, - скорость циркуляции по материалу, соответствующая той. которая была принята при определении продолжительности сушки в технологическом расчете и при определении количества испаряемой влаги, м/с;

F_ж.с.шт – площадь живого сечения штабеля (свободная для прохода агента сушки), м².

F_ж.с.шт. = L×H×(1-β_Д×β_В), м² (24),

где L, H – длина и высота штабеля, м;

β_Д×β_В – коэффициенты заполнения штабеля по длине и по высот, определяются соответственно по формулам 9 и 10.

Влагосодержание агента сушки на выходе из штабеля определяется по формуле:

d₂=1000/g_шт+d₁, г/кг (25),

где g_шт – удельный расход циркуляционного агента сушки (по сухой массе)на 1 кг испаряемой влаги, кг сух. возд/кг влаги

g_шт=G_шт/М_р, кг сух. возд/кг влаги (26),

где G_шт – масса циркулирующего по материалу агента сушки в единицу времени.

G_шт=V_шт/V_1., кг/с (37),

где V₁ – приведенный удельный объем (принимается по Id – диаграмме, по t₁ и φ₁ по расчетной ступени режима или по формуле 19),

или , г/кг (28),

где d₁ – влагосодержание агента сушки на входе в штабель, г/кг;

М_р – количество влаги, испаряемой из древесины в секунду, кг/с;

V_шт – объем циркулирующего в штабеле агента сушки, м³/с.

Остальные параметры агента сушки на выходе из штабеля можно определить при помощи построения линии процесса сушки на Id – диаграмме. По заданным значениям t₁ и φ₁ или d₁ находят точку 1, характеризующую состояние агента сушки на входе в штабель (см. табл. 5). Точка 2, по которой устанавливают температуру t₂, получается на пересечении линии I=соnst (I₁=I₂), исходящей из точки 1 с линией d₂=const.

Отрезок 1-2 характеризует изменение состояние агента сушки при прохождении его через штабель (линия процесса сушки; рис.1 приложения).

Значения Р_n2, φ₂, ρ₂, V₂ можно также определить и аналитическим путем, используя видоизмененные формулы 16, 17, 18, 19, 20 при известных значениях d₂ и t₂.

Если точка выходит за пределы Id – диаграммы, температуру можно вычислить по формуле:

, ^оС (29),

Желательно, чтобы температурный перепад не превышал 3-4 °С. Он не должен превышать величину психрометрической разности на

1 ступени режима сушки.

Полученные значения параметров агента сушки на выходе из штабеля вносят в таблицу 6.

Таблица 6 Параметры агента сушки на выходе из штабеля.

Наименование	Обозначение	Единица измерения	Значение
1	2	3	4
1. Температура 2. Относительная влажность (степень насыщенности) 3. Влагосодержание. 4. Теплосодержание (энтальпия). 5. Парциальное давление пара 6. Удельный объем 7. Плотность	t2 φ2 d2 I2 Рп2 V2 ρб	0C - г/кг кДж/кг Па кг/м3 м3/кг

Камеры периодического действия. Высокотемпературный процесс. Объем циркулирующего по материалу агента сушки V_шт определяется так же, как и при низкотемпературном процессе.

Масса испаряемой влаги, приходящаяся на 1 кг циркулирующего перегретого пара:

, кг/кг (30),

где М_р - расчетное количество испаряемой влаги в секунду, кг/с;

V₁ - удельный объем перегретого пара, м₃/кг (cм. таблицу 5).

Энтальпия (теплосодержание) перегретого пара на выходе из штабеля:

, кДж/кг (31),

где I₁ - энтальпия перегретого пара на входе в штабель, кДж/кг;

С_в—удельная теплоемкость воды, С_в = 4,19 кДж/(кг град).

Остальные параметры перегретого пара на выходе из штабеля определяются по найденному значению энтальпии I₂ по таблице 30 приложения. Значения параметров вносят в таблицу 6.

Противоточные камеры непрерывного действия.

Параметры агента сушки на выходе из штабеля определяют на Id-диаграмме при помощи построения линии процесса сушки. Точку 1, характеризующую состояние агента сушки на входе в штабель, находят по указанным в таблице 5 параметрам. Точку 2 получают на пересечении линии I= const, (I₁ = I₂;) исходящей из точки 1, с линией t₂ =t_м+Δt₂.

Значения t_м= t₁ - Δ t₁ и Δt₂ определяются по режиму сушки расчетного материна. Для точки 2. характеризующей состояние агента сушки на выходе из штабеля, определяются все параметры и заносятся в таблицу 6.

Значения d₂. Р_п2, φ₂, ρ₂, V₂ можно определить также и расчетным путем, используя видоизмененные формулы: 18, 17, 16, 19, 20 при известных значениях I₂ и t₂.

Объем циркулирующего по материалу агента сушки определя­ется по видоизмененной формуле (28):

, м³/с (32)