
- •2. Теплотехнический расчет.
- •Определение коэффициента объемного заполнения штабеля фактическими и условными пиломатериалами
- •Определение продолжительности сушки пиломатериалов
- •Пересчет объёма фактических пиломатериалов в объём условного пиломатериала
- •Технические характеристики спм-1к
- •Технические характеристики эт-6,5
- •1. Для зимних условий:
- •2. Для среднегодовых условий:
- •1. Теплопотери через ограждения камеры:
- •2. Удельный расход тепла на потери через ограждения(определяется для зимних и среднегодовых условий):
- •Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера.
Технические характеристики спм-1к
Техническая характеристика |
Значение |
Габаритные размеры штабеля, мм: |
|
длина |
6500 |
ширина |
1800 |
высота |
3000 |
Число загружаемых штабелей |
2 |
Ёмкость камеры в усл. Пиломатериале, м3 |
33,3 |
Число вентиляторов |
2 |
Установленная мощность электродвигателей, кВт |
21 |
Скорость циркуляции агента сушки через штабель, м/с |
1,5 -3,0 |
Габаритные размеры, мм: |
|
длина |
9000 |
ширина |
5980 |
высота |
5100 |
Масса, кг |
23400 |
Давление пара при вводе в камеру, МПА |
0,3 -0,6 |
Для загрузки штабеля в камеру принимаем электрифицированную тележку ЭТ-6,5
таблица 2.5
Технические характеристики эт-6,5
Техническая характеристика |
Значение |
Грузоподъёмность, т |
15 |
Габаритные размеры штабеля, мм |
6600*1900*3000 |
Колея рельсового пути, мм |
1000 |
Скорость движения тележки, м/с |
0,36 |
Скорость тягового троса, м/с |
0,13 |
Габаритные размеры, мм |
|
Длина |
6500 |
Ширина |
3900 |
Высота тележки(в выемке), мм |
215 |
Масса, кг |
2000 |
Тепловой расчет камер и цеха.
Определение массы испаряемой влаги
Масса влаги, испаряемой из 1м3 пиломатериалов:
m1=ρб*
, кг/м3,
(2.16)
где ρб – базисная плотность расчетного материала, кг/м3 (ρб=400 кг/м3)
Wн, Wк – соответственно начальная и конечная влажность материала, %
m1=400*
=92 кг/м3.
Масса влаги, испаряемой за время одного оборота камеры
mоб.кам.=m1*Г* βф, кг/оборот, (2.17)
где Г – габаритный объём всех штабелей в камере, м3;
βф – коэффициент объёмного заполнения штабеля с расчетным материалом.
mоб.кам.1=92*2*6,5*1,8*3,0*0,85=5489,64 кг/оборот,
mоб.кам.2=92*2*6,5*1,8*3,0*1,01=6522,98 кг/оборот,
Масса влаги, испаряемой из камеры в секунду:
mс=
,
кг/с,
(2.18)
где
.
–
продолжительность собственно сушки,
ч. Определяется из следующего выражения:
τсоб.суш.= τсуш-(τпр+τкон.ВТО), ч, (2.19)
где τсуш. – продолжительность сушки расчетного материала, ч;
τпр. – продолжительность начального прогрева материала, ч;
τкон.ВТО – продолжительность конечной влаготеплообработки(ВТО), ч.
τпр1=1,5*5=7,5ч;
τпр2=1,5*3,2=4,8ч;
τкон.ВТО1=6ч;
τкон.ВТО2=2ч;
τсоб.суш.1= 64-(7,5+6) =50,5ч;
τсоб.суш.2= 37-(4,8+2)=30,2ч.
mс1=
=0,0302
кг/с;
mс2=
=0,0599
кг/с.
Расчетная масса испаряемой влаги:
mр=mc*k, кг/с, (2.20)
где k – коэффициент неравномерности скорости сушки (k=1,2),
mр1=0,0302*1,2= 0,036кг/с,
mр2=0,0599*1,2= 0,072кг/с,
Определение параметров агента сушки на входе в штабель
Агент сушки – влажный воздух;
Категория качества сушки пиломатериалов – II;
Режим по степени жесткости – нормальный (Н);
Режим сушки - 3-В;
tc=80°С;
tм=71°С;
φ1=0.67;
По I-d диаграмме находим:
d1=310 г/кг сухого воздуха;
I1=900 кдж/кг;
Vпр1=1,54;
ρ1=0,858 кг/м3.
Определение объема и массы циркулирующего агента сушки.
Vц=vшт.*Fж.сеч.шт.,м3/с (2.21)
где vшт. – расчетная(заданная) скорость циркуляции агента сушки через штабель, м/с;
Fж.сеч.шт. – живое сечение штабеля, м2;
Fж.сеч.шт.=n*l*h(1-βв), м2,
где n – количество штабелей в плоскости, перпендикулярной входу циркулирующего агента сушки;
l, h – длина и высота штабеля, м;
βв – коэфициент заполнения штабеля по высоте
Fж.сеч.шт.=2*6,5*3*(1-0,561)=17,121 м2.
Vц=2*17,1=34,242 м3/с.
Масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги.
Вычисляется по формуле:
mц=
(2.22)
где Vпр.1 – приведенный удельный объем агента сушки на входе в штабель, м3/кг
mц=
.
Определение параметров воздуха на выходе из штабеля.
Параметры влажного воздуха на выходе из штабеля в камерах периодического действия определяются графоаналитическим способом.
рис. Схема построения теоретического процесса сушки на I-d-диаграмме
d2=
d1
г/кг сухого воздуха;
(2.23)
d2=
=313,24
d2=313,24 г/кг сухого воздуха;
I2=900 кдж/кг;
t2=76
Vпр2=1,52;
ρ2=0,868 кг/м3.
Уточнение объёма и массы циркулирующего агента сушки
mц=
(2.24)
mц=
Vц=mц*mp*vпр.1, м3/с; (2.25)
Vц=308,64*0,072*1,54=34,22 м3/с;
G=mц*mp=308,64*0,072=22,22 кг/с.
Определение объема свежего и отработанного воздуха.
Масса свежего и отработанного воздуха на 1 кг испаряемой влаги
m0=
(2.26)
где d0 – влагосодержание свежего воздуха, г/кг (d0=10г/кг).
m0=
Объем свежего(приточного) воздуха, поступающего в камеру:
V0=m0*mp*vпр.0, м3/с, (2.27)
где
Vпр.0
– приведенный удельный объем свежего
воздуха( при t0=20
C,
vпр.0=0,87
м3/кг).
V0=3,3*0,072*0,87=0,21 м3/с,
Vотр=m0*mp*vпр.2, м3/с, (2.28)
Vотр=3,3*0,072*1,52=0,36 м3/с.
Расчет приточно-вытяжных каналов камеры:
а) площадь поперечного сечения приточного канала
fпр.кан.=
м2,
(2.29)
где V0 – объем свежего воздуха (V0=0,21м3/с).
б) площадь поперечного сечения вытяжного канала:
fвыт.кан.=
м2,
(2.30)
где Vотр – объем отработавшего агента сушки (Vотр=0,36м3/с).
Скорость движения свежего воздуха или отработавшего агента сушки в каналах принимают
2-5 м/с.
fпр.кан.=
м2;
fвыт.кан.
м2.
Принимаем для приточного канала сечение круг с диаметром 0,32м, для вытяжного канала
круг с диаметром 0,39м.
Так как камера периодического действия с реверсивной циркуляцией, то принимаем диаметр 0,39м для обоих каналов.
Определение расхода тепла на сушку.
Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение влаги из него и на теплопотери через ограждения камеры. Затраты тепла на прогрев ограждений, технологического и транспортного оборудования учитываются введением поправочных коэффициентов. Расчет ведется для зимних и среднегодовых условий.
В камерах периодического действия первой технологической операцией после загрузки штабеля является начальная обработка материала(прогрев).
Температуру среды tпр при прогреве пиломатериалов сосны поддерживают в зависимости от их толщины и категории режима сушки.
tпр=90°С;
Расход тепла на начальный прогрев 1м3 древесины.