2.2. Розрахункова схема зерносушарки.

Зовнішнє повітря (рис. 2.2. ) з температурою t_о, відносною вологістю φ_о, вологовмістом d_о і ентальпією Н_о змішується з продуктами згоряння палива. Після змішування сушильний агент з параметрами t₁, φ₁, d₁, і Н₁ проходить в першу зону сушильної камери.

У верхню частину сушильної камери подається М₁ кг/год вологого зерна з температурою θ₁ і вологістю ω₁. У процесі сушіння температура зерна підвищується до температури θ₂, а вологість знижується до ω₂. Параметри сушильного агента на виході із першої зони сушильної камери становитимуть t₂, φ₂, d₂,, Н₂.

У процесі сушіння в першій зоні частина вологи виноситься сушильним агентом, температура зерна зростає і в другу зону сушильної камери надходить менша маса зерна М₂ з температурою θ₂ і вологістю ω₂. Параметри сушильного агента на вході в другу зону сушильної камери становлять t′₁, φ′₁, d′₁, Н′₁, а на виході з неї t′₂, φ′₂, d′₂, Н′₂. Параметри зерна на виході з другої зони сушильної камери М′₂, ω′₂, θ′_2.

Після сушильної камери зерно спрямовується в охолоджувальна камеру, де продувається холодним повітрям з параметрами t₀, φ₀, d₀, і Н₀. У процесі охолодження із зерна випаровується частина вологи і після охолодження маса зерна дорівнює М₃, а вологість ω₃. Параметри сушильного агента на виході із зони охолодження становитимуть t₃, φ₃, d₃ ,Н₃.

Рис.2.2. Розрахункова схема зерносушарки.

1 – топка; 2 – змішуючи камера; 3,4 – перша та друга зони сушильної камери; 5 – камера охолодження.

2.3. Розрахунок параметрів сушильного агента.

Температура сушильного агента на вході в сушильну камеру регулюється подачею холодного повітря, яке змішується з продуктами згоряння. Температура сушильного агента t₁ вибирається залежно від початкової вологості та призначення зерна (продовольче чи посівне) за додатком 2.1 і 2.2.

Якщо початкова вологість зерна понад 19%, то його сушать у двоступінчастому режимі. В усіх випадках температура зерна на виході із охолоджуючої камери не повинна перевищувати більше як на 8...10 °С температуру зовнішнього повітря.

Теоретичну кількість сухого повітря L₀, кг/кг, при повному згорянні 1кг палива розраховують за формулами :

• для твердого і рідкого палива

(2.1.)

де - масові частки складових твердого палива, %,

• для газоподібного палива

(2.2.)

де - масові частки компонентів газу, % .

Ентальпію зовнішнього повітря Н_о, кДж/кг, яке надійшло в топку, змішувальну камеру і зону охолодження зерносушарки, знаходять за допомогою Нd-діаграми вологого повітря за відомими t_о і φ_о.

Для знаходження Н_о можна користуватись формулою

, (2.3.)

де С_сп - теплоємність сухого повітря, кДж/(кг·К). Можна прийняти рівним 1 кДж(кг·К).

Вологовміст зовнішнього повітря d_о, г/(кг с.п.), знаходять також за Нd- діаграмою за відомими t_о і φ_о.

Ентальпію водяної пари h_п, кДж/кг, при температурі сушильного агента, який надходить до сушарки, розраховують за формулою:

, (2.4.)

Коефіцієнт надлишку повітря α, який повинен забезпечити потрібну температуру сушильного агента, розраховують за формулами:

• для твердого і рідкого палива

, (2.5.)

• для газоподібного палива

, (2.6.)

де - вища теплота згоряння палива, кДж/кг, яка розраховується за формулою:

(2.7.)

де - нижча теплота згоряння палива, кДж/кг, яка вибирається із таблиць (додатки 1.3 та 1.4);

η – ККД топки. Для топок, що працюють на твердому паливі η_Т становить 0,85…0,9; на рідкому паливі або газоподібному – 0,9…0,95.;

С_п, t_n – теплоємність, кДж/(кг·К), і температура, ^оС палива. Температуру палива t_n можна прийняти такою, якою є температура зовнішнього повітря, t_n=t_о. Для рідкого палива, яке зберігається в підземних резервуарах взимку, t_n=0⁰С;

С_с.а. – теплоємність сушильного агента, кДж/(кг·К), яку можна прийняти С_с.а.= С_с.а..

Теплоємність палива визначається за формулою:

(2.8.)

де С_с – теплоємність сухої маси твердого палива, яку можна прийняти 1,048 кДж/(кг·К).

С_w – теплоємність води, С_w=4,19 кДж/(кг·К).

Якщо паливом є газ або дизельне паливо, то відповідно: кДж/(кг·К) і кДж/(кг·К).

Вологовміст сушильного агента на вході в І зону сушильної камери:

(2.9.)

За t₁ і d₁ та за допомогою Нd - діаграми визначають ентальпію сушильного агента Н₁, кДж/кг.