Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Расчет расхода теплоты на сушку материалов. Расходы теплоты определяют по тепловому балансу процесса сушки:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Теплота, затрачиваемая на разогрев сушилки (кДж),

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Тепловые потери в окружающую среду могут быть рассчитаны по формуле

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Коэффициент теплопередачи

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Коэффициенты теплоотдачи могут быть рассчитаны по формулам

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Теплоту, расходуемую непосредственно на сушку, рассчитывают по h—х-диаграмме (рис. 44):

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Если в сушилке осуществляется рециркуляция воздуха (рис. 45), то

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Расходы воздуха L и Lu (кг/с) определяются по формулам

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Удельные расходы свежего и циркулирующего воздуха рассчитывают следующим образом:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Процесс нагрева воздуха в калорифере идет при х = const, т. е. в сушилке без циркуляции воздуха, когда хь = хь а в сушилке с циркуляцией воздуха хсм = X! (х, — влагосодержание нагретого воздуха).

Удельный расход теплоты в сушилках без циркуляции воздуха (кДж/кг)

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Результаты расчета удельных расходов воздуха и теплоты в конвективной туннельной сушилке 07797 по основному варианту и по варианту с возвратом отработанного воздуха при кратности циркуляции, равной 4, приведены в табл. 16.

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Расход теплоты на прогрев различных транспортных приспособлений

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Усредненная удельная теплоемкость материала может быть принята как среднеарифметическое теплоемкости стали и изоляционных материалов:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Массу транспортных приспособлений рассчитывают или принимают по каталогу.

 

Пример. Оценка тепловых потерь в сушилке для кож хромового дубления при следующем режиме сушки: длительность сушки 3,5 —6 ч при температуре 35 — 40 °С.

Примем скорость воздуха внутри сушилки равной 1 м/с, разность температур между стенкой сушилки и окружающим воздухом — 5 °С.

Коэффициент теплоотдачи к внутренним поверхностям

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Коэффициент теплоотдачи от наружных поверхностей

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

В рассматриваемом примере ак = 9,74 + 0,07 • 5 = 10,1 Вт/(м2* К). Коэффициент теплоотдачи в результате лучеиспускания

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Схема поперечного сечения стенки сушильной камеры (ограждений) изображена на рис. 46.

Учитывая конструкцию ограждений, коэффициент теплопередачи через стенки сушилки

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Коэффициент теплопередачи через пол обычно принимается К = = 3 Вт/(м2* К), через потолок К = 1 Вт/(м2* К).

Тепловые потери в окружающее пространство в расчете на 1 м2 площади стен F - 1:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

пола:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

потолка:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Тепловые потери в окружающее пространство в сушилке 07797, в сушильно-увлажнительном агрегате, вакуумной сушилке приведены в табл. 17.

В вакуумных сушилках тепловые потери невелики (до 24,2 кДж/кг) и составляют около 1 % от теплоты испарения влаги. В конвективных сушилках они несколько больше — от 100 до 400 кДж/кг влаги, что составляет 3,4—13,8 % теплоты испарения влаги.

Графически зависимость удельного расхода теплоты от температуры и относительной влажности в случае сушки по основному варианту представлена на рис. 47.

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Определение размеров сушильных установок. Расчет процесса сушки во всех конвективных сушилках проводится по обычному методу, принятому для воздушных сушилок. Размеры сушильных установок определяются с учетом особенностей того или иного типа сушилки.

Объем барабана V6 определяют с учетом величины его напряжения

по влаге А, кг/(м3 • с), или по объем-

При расчете размеров барабанных сушилок определяют частоту вращения, диаметр и длину барабана, а также мощность, затрачиваемую на его вращение.

ному коэффициенту теплоотдачи, учитывающему все способы передачи теплоты:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

где W — количество влаги, удаляемой в процессе сушки, кг/с.

Величину А определяют по опытным данным. Некоторые значения А приведены в табл. 18.

Время пребывания материала в барабане

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Частота вращения барабана

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Соотношение между длиной и диаметром L/D = 3 — 10. Мощность, затрачиваемая на вращение барабана,

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Размеры распылительных сушилок (объем камеры) чаще всего определяют по объемному коэффициенту теплоотдачи.

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

 

Объемный коэффициент теплоотдачи аоб определяется количеством теплоты, передаваемым от горячего теплоносителя к холодному (при их непосредственном соприкосновении) в 1 м3 аппарата за 1 с при температурном напоре, равном 1 °С:

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

В этом случае объем сушильной камеры

 

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

Расход теплоты на удаление влаги в процессах сушки

При определении размеров кольцевых сушилок единовременную загрузку рассчитывают в зависимости от производительности сушилки, длительности процесса и числа шкур на раме, пластине.

Смотрите также