2.4.4. Графоаналітичний розрахунок витрат сушильного агента та теплоти.

Розрахунок проводять за допомогою Нd – діаграми вологого повітря. За заданими t₀ і φ₀ знаходять точку А (рис.2.3), яка характеризує стан зовнішнього повітря.

Після топки газоповітряна суміш – сушильний агент – надходить до першої зони сушильної камери з параметрами t₁ і d₁. На перетині ліній d₁ = const і t₁ = const знаходять точку В, яка характеризує стан сушильного агента на вході в сушильну камеру. Лінія АВ зображає процес змішування з продуктами згоряння.

У теоретичній сушарці процес сушіння проходить при сталій ентальпії і умовно зображається лінією, проведеною від точки В при постійній ентальпії Н₁ до перетину з лінією φ₂= 75%, яка відповідає відносній вологості сушильного агента на виході із зони сушіння в точці С_о.

Рис.2.3. Процеси сушіння в першій і в другій зонах сушарки та охолодження на Нd – діаграмі вологого повітря.

У реальній сушарці мають місце втрати теплоти, внаслідок чого ∆<0 і ентальпія сушильного агента Н₂ на виході із зони сушіння менша ентальпіїї Н₁.

Процес сушіння на Нd - діаграмі зображається лінією ВС₂, яка відхиляється від теоретичної лінії ВС_о.

Для побудови лінії ВС₂ на лінії Н₁ = const вибирають довільну точку е, з якої горизонтально проводять лінію ef до перетину із лінією d₁=const. З тієї точки е по лінії d=const відкладають відрізок еЕ, мм, довжину якого визначають за формулою:

еЕ=еf , (2.35)

де еf - довжина відрізку, мм, що вимірюється на Нd - діаграмі;

m_d і m_н - масштаби відповідно вологовмісту і ентальпії на Нd - діаграмі.

Через точки В і Е проводять лінію до перетину з лінією φ₂ (можна прийняти (φ₂ =75%) в точці С₂. Лінія ВС₂ характеризує процес сушіння в першій зоні. Температура відпрацьованого сушильного агента в точці С₂ становить t₂. При розрахунку втрат теплоти ця температура визначалась наближено, тому при відхиленні отриманого за Нd - діаграмою значення t₂ від розрахованого більше ніж на 5⁰С, необхідно перерахувати q₀, щоб розрахункове t₂ і отримане графічно збіглися.

Питомі втрати сушильного агента в першій зоні сушильної камери l₁, кг на 1 кг випаруваної вологи, визначають за рівнянням

(2.36)

де С₂D - відрізок по горизонталі, мм (рис. 2.3).

Повні витрати сушильного агента, м³/год:

(2.37)

Об'ємні витрати сушильного агента, м³/год :

(2.38)

де V₀ - об'єм вологого повітря на 1 кг сухого повітря, м³/кг, який знаходять за таблицями питомих об’ємів повітря залежно від t₁ і φ₁ (додаток 2.4).

Питомі витрати теплоти в першій зоні сушильної камери, кДж/кг випаруваної вологи, розраховують за формулою

(2.39)

де АF - довжина відрізку, мм.

Щоб знайти точку F, лінію ВС₀ продовжують до перетину з лінією d=const (див. рис. 2.3.). Якщо паливом є природний газ, то точка F збігається з точкою В, бо процес змішування здійснюється при сталому вологовмісту і точка В розташована на лінії d₀=const.

Розбіжність між величинами l₁ (а значить і q₁), здобутими аналітичним і графічним способами, не повинні перевищувати 0,5 %.

Повні витрати теплоти в першій зоні сушарки, кДж/кг

(2.40)

Відносну вологість сушильного агента φ1 в точці В на вході в зону сушіння при температурі більше 1000С визначають за співвідношенням

(2.41)

де φ₅ – відносна вологість сушильного агента, % яка приймається 5%.

d₅ – вологовміст сушильного агента, г/(кг с.п.). при φ =5% і температурі понад 100 ⁰С орієнтовно можна прийняти d₅ = 33,2 г/(кг с.п.).