Розрахунок тривалості процесу сушіння

Задача розрахунку.

Визначити тривалість процесу сушіння в дійсній сушильній установці, використовуючи метод А.В.Ликова.

2.5.1 Розбивка процесу сушіння на періоди

2.5.1.1 Визначаємо відносний коефіцієнт сушіння по формулі:

, (2.51)

.

2.5.1.2 Визначаємо кінцевий вологовміст по співвідношенню:

, (2.52)

.

2.5.1.3 Визначаємо рівноважний вологовміст з виразу:

, (2.53)

.

2.5.1.4 Визначаємо приведений критичний вологовміст об'єкта сушіння по наступній залежності:

(2.54)

.

2.5.1.5 Визначаємо вологовміст сушильного агента вдалині від поверхні випаровування об'єкта сушіння наприкінці першого періоду сушіння:

, (2.55)

.

2.5.1.6 Знаючи характер процесу сушіння, використовуючи діаграму по отриманому вище значенню d_2I визначаємо параметри, необхідні для подальшого розрахунку:

а) температура сушильного агента наприкінці першого періоду сушіння t_2I=405 °C.

б) вологовміст сушильного агента на поверхні випаровування об'єкта сушіння на початку першого періоду сушіння d_пм1=325 г/кг с.п.

в) вологовміст сушильного агента на поверхні випаровування об'єкта сушіння наприкінці першого періоду сушіння d_пм2=255 г/кг с.п.

г) температура сушильного агента на поверхні випаровування об'єкта сушіння на початку першого періоду сушіння t_пм1=t_см,_м=71,7 °C.

д) температура сушильного агента на поверхні випаровування об'єкта сушіння наприкінці першого періоду сушіння t_пм2=t_2Iм=68,3 °C.

Визначаємо визначальну температуру по формулі:

, (2.56)

, T_м=571,8 К.

2.5.2 Визначення тривалості сушіння

2.5.2.1 Визначаємо ентальпію сушильного агента на виході з зони I-го періоду сушіння зі співвідношення:

Рис. 2.5 - До розрахунку тривалості сушіння

, (2.57)

.

2.5.2.2 Визначаємо вологовміст насичення сушильного агента в поверхні випару об'єкта сушіння на початку першого періоду сушіння по формулі:

, (2.58)

.

2.5.2.3 Визначаємо вологовміст насичення сушильного агента в поверхні випару об'єкта сушіння наприкінці першого періоду сушіння по формулі:

, (2.59)

.

2.5.2.4 Визначаємо середню рушійну силу процесу масообміну в першому періоді сушіння по співвідношенню:

, (2.60)

.

2.5.2.5 Визначаємо по таблицях термодинамічних властивостей повітря, табл. 9, [4] коефіцієнт кінематичної в'язкості при нормальних умовах і перераховуємо його на умови розрахунку по формулі:

, (2.61)

.

2.5.2.6 Визначаємо критерій Рейнольдса по співвідношенню:

, (2.62)

.

Так як то коефіцієнти у формулі для знаходження числа Шервуда рівні A=0,49, m=0,61.

2.5.2.7 Визначаємо коефіцієнт дифузії пар вологи в повітря:

, (2.63)

.

2.5.2.8 Визначаємо критерій Шмідта по наступній залежності:

, (2.64)

.

2.5.2.9 Визначаємо абсолютну температуру поверхні:

, (2.65)

.

2.5.2.10 Визначаємо критерій Гухмана по формулі:

(2.66)

.

2.5.2.11 Визначаємо температурний фактор з наступного виразу:

,(2.67)

.

2.5.2.12 Визначаємо число Шервуда по рівнянню Нестеренка:

, (2.68)

.

2.5.2.13 Визначаємо коефіцієнт масообміну, віднесений до різниці концентрацій пар вологи на поверхні об'єкта сушіння та вдалині від неї:

, (2.69)

.

2.5.2.14 Визначаємо коефіцієнт масообміну, віднесений до різниці вологовмістів сушильного агента на поверхні матеріалу та вдалині від неї:

, (2.70)

де газова постійна для повітря знаходиться по співвідношенню:

.

.

2.5.2.15 Визначаємо інтенсивність випару з виразу:

, (2.71)

.

2.5.2.16 Визначаємо швидкість сушіння в першому періоді по формулі:

, (2.72)

.

2.5.2.17 Визначаємо загальну тривалість сушіння по формулі:

, (2.73)

.

2.6 Розрахунок розмірів сушильного тунелю

Задача розрахунку.

Визначити основні габаритні розміри сушильного тунелю і число візків, що одночасно знаходяться в тунелі.

2.6.1 Визначення кількості візків і довжини тунелю

2.6.1.1 Визначаємо довжину тунелю без врахування довжини тамбурів завантаження і розвантаження по формулі:

, (2.74)

де – загальна довжина візків із проміжками між сусідніми візками, м.

.

2.6.1.2 Визначаємо число візків, які одночасно знаходяться в сушильному тунелі по формулі:

, (2.75)

.

Приймаємо число візків z=1 шт.

2.6.1.3 Загальне число візків з врахуванням того, що два візки знаходяться в тамбурах завантаження і розвантаження визначаємо по формулі:

z=z+2,

z=1+2=3 шт.

2.6.1.4 Визначаємо загальну довжину сушильного тунелю:

, (2.76)

де L_з, L_р – довжина тамбурів відповідно завантаження і розвантаження, прийнята з врахуванням того, щоб у тамбурі міг вільно розміститися візок.

.

2.6.2 Визначення ширини зазору між візком і тунелем

2.6.2.1 Визначаємо площу поперечного перерізу, загромадженого піддонами, з виразу:

, (2.77)

де b_п, с_п – розміри піддонів, м.

.

2.6.2.2 Визначаємо повний об’єм сушильного агента при тиску В і температурі t_см=650^о C з формули:

, (2.78)

.

2.6.2.3 Визначаємо повний об’єм сушильного агента при тиску В=758,8 мм.рт.ст. і температурі t₂=120^о по формулі:

, (2.79)

.

2.6.2.4 Визначаємо об'ємну витрату сушильного агента по довжині тунелю, вважаючи, що закон зміни об'ємної витрати по довжині тунелю лінійний:

, (2.80)

.

2.6.2.5 Визначаємо площа вільного перетину каналу:

, (2.81)

.

2.6.2.6 Визначаємо загальну площу перерізу каналу по виразу:

,(2.82)

.

2.6.2.7 Визначаємо ширину зазору між візком і стінками тунелю без врахування захаращення перетину конструктивними елементами візка по формулі:

,(2.83)

Отримуємо: ; .

Приймаємо зазор між тунелем і візком рівним .

Рис. 2.7 – Схема розташування піддонів на візку:

1 – візок; 2 – піддон.

Дата добавления: 2015-08-31