КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Витрата сухого повітря і теплоти на сушіння
Матеріальні баланси сушильних установок Розраховують масову витрату висушеного матеріалу і кількість вологи, що випаровується за одиницю часу Для цього складають рівняння матеріального балансу (7.5), (7.6.), з яких визначають масову витрату висушеного матеріалу Gк (кг/с) та витрату вологи (кг/с), що видаляється з матеріалу.
(7.5) (7.6.) де - початкова і кінцева вологість матеріалу у % (по загальній кількості матеріалу );
Можливі два варіанти розрахунку: аналітичний і графоаналітичний. Розглянемо другий варіант. Для визначення вказаних параметрів необхідно побудувати на діаграмі І – х лінію сушіння. Для побудови потрібні наступні дані: t0, φ0, t1, t2, ∆. де. - відповідно температура та відносна вологість атмосферного повітря; t1 – температура теплоносія на вході в сушарку, 0С; t2 – температура теплоносія на виході з сушарки, 0С; - внутрішній баланс сушарки. Значення t0, φ0, t1, t2 є вихідними даними для розрахунку сушарки з киплячим шаром. Для розрахунку внутрішнього балансу сушарки ∆ складають рівняння теплового балансу: тепловий потік, що отриманий повітрям в калорифері:
(7.7.)
де - питомі ентальпії повітря на вході в калорифер та на виході з нього, кДж/кг сухого повітря. Рівняння теплового балансу сушильної установки (7.8)
де - ентальпія повітря на виході з сушарки, кДж/кг; - сумарні втрати теплоти в навколишнє середовище, на нагрів матеріалу, транспортних засобів, на додатковий підігрів в сушильній камері. Питомі сумарні втрати теплоти дорівнюють
(7.9)
де - питома витрата теплоти на нагрів висушуваного матеріалу, кДж/кг вологи; - початкова температура матеріалу, що поступає в сушарку, 0С (приблизно дорівнює температурі навколишнього середовища);
- кінцева температура матеріалу, 0С; - питома теплоємність матеріалу, , (таблиця 7.1., додаток 7); - питома теплоємність вологи у вологому матеріалі при температурі , ; - питома витрата тепла на нагрівання транспортних засобів, кДж/ кг вологи, в даному випадку =0; - питома витрата тепла у додатковому (внутрішньому) калорифері, кДж/кг вологи. За умов відсутності додаткового підігріву в сушильній камері (нормальний варіант); - питомі втрати тепла в навколишнє середовище, кДж/кг вологи. Кінцеву температуру матеріалу приймають на нижче температури відпрацьованого повітря на виході з сушарки. Теплові втрати в навколишнє середовище приймають рівними від суми всіх інших складових теплового балансу. З рівняння (7.9.) знаходять величину - внутрішній баланс сушарки. В залежності від умов проведення сушки можливі три варіанти: ∆=0; ∆<0; ∆>0 Розглянемо їх окремо:
а) ∆ = 0 Це означає, що процес сушіння відбувається в гіпотетичній, так званій теоретичній сушарці. В такій сушарці температура матеріалу, що надходить в сушарку, дорівнює нулю, відсутні втрати тепла на нагрів матеріалу та транспортних засобів, немає додаткового підведення тепла в самій сушильній камері та втрат тепла в навколишнє середовище. Відповідно для теоретичної сушарки, згідно рівняння (7.9) - . Для визначення витрати сухого повітря і теплоти на процес сушіння необхідно на діаграмі I – x побудувати лінію сушіння (рис. 7.3.) Для побудови лінії сушіння необхідно знати координати мінімум двох точок. Координати першої точки (точка А ) визначають параметри атмосферного повітря (рис. 7.3.). Координати другої точки (точка В ) визначають параметри нагрітого в калорифері повітря на вході в сушильну камеру. При нагріванні в калорифері вологовміст повітря не змінюється . Наступний крок – побудова лінії ВСТ. Тобто лінії процесу сушіння в теоретичній сушарці при постійній ентальпії до заданої температури повітря на виході з сушарки . Вологовміст відпрацьованого сушильного агенту (на виході з теоретичної сушарки) знаходять шляхом проведення перпендикуляру від точки СТ до осі абсцис (рис. 7.3.).
Отже, для теоретичної сушарки, в рівняннях (7.7.) та (7.8.) – . Тобто процес сушіння в теоретичній сушарці відбувається при постійній ентальпії - тепло затрачається лише на випаровування вологи з матеріалу. Витрата сухого повітря в теоретичній сушарці визначається згідно рівняння: (7. 10.)
де - витрата сухого повітря в теоретичній сушарці, кг/с; - витрата вологи, що видаляється з матеріалу, кг/с; - вологовміст атмосферного повітря, кг/кг; - вологовміст відпрацьованого сушильного агенту (на виході з теоретичної сушарки), кг/кг. Кількість теплоти на процес сушіння в теоретичній сушарці визначається згідно рівняння (7.7)
б) ∆<0, ∆>0 Таке явище спостерігається в реальних (дійсних) сушарках. В дійсних сушарках ентальпія повітря не залишається сталою. Якщо надходження тепла в сушарку більше його втрати , то . Отже, згідно рівнянь (7.7.) та (7.8.) під час сушіння ентальпія повітря буде зростати . Найчастіше таке явище відбувається при наявності додаткового підігріву в сушильній камері. В даному посібнику розглядається нормальний варіант сушіння - відсутність додаткового підігріву в сушильній камері В такому випадку , тоді , за умов, коли приблизно дорівнює температурі навколишнього середовища. Для визначення витрати сухого повітря і теплоти на процес сушіння в реальній сушарці необхідно на діаграмі I – x побудувати лінію сушіння (рис. 7.3.). Лінії АВ та ВСТ рисуємо згідно методики, описаній для теоретичної сушарки (∆ = 0). Наступний крок – побудова лінії ВС (рис. 7.3.), лінія ВС відображає процес нормального варіанту сушіння в дійсній сушарці. Для цього задаються довільним значенням х, що знаходиться в межах Значення ентальпії I знаходять згідно рівняння: (7.11.) На перетині ліній x та I знаходять точку (рис. 7.3.). Через точки В та проводять лінію сушіння до перетину з заданою температурою повітря на виході з сушарки . Точка перетину лінії сушіння з ізотермою (точка С) відповідає параметрам відпрацьованого сушильного агенту (x2, I2).
Витрата сухого повітря в сушарці визначається згідно рівняння: (7. 12.)
де - витрата сухого повітря, кг/с; - витрата вологи, що видаляється з матеріалу, кг/с; - вологовміст атмосферного повітря, кг/кг; - вологовміст відпрацьованого сушильного агенту (на виході з сушарки), кг/кг. Кількість теплоти на процес сушіння визначається згідно рівняння (7.8) Рис. 7.3. Зображення процесу сушіння на діаграмі I – x.
Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 256; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |