Проект лесосушильного цеха для камеры Валмет (стр. 3 из 4)

Рн =32 КПа = 10000Па

R = 461,6

T = t + 273˚c = 66 +273 =339˚c

Р.= 32000Па \ 461,6 *? 339 = 0,06

V = 1 \ Р = 1 \ 0,06= 16,66

2.5 Расчёт проточено – вытяжных каналов

При сушки режимами низко температурного процесса расчёт производиться по пунктам «а», «б», «в», а при сушки высоко температурным режимами по пунктам «в», «а»,

1) Удельная масса свежего и отработавшего воздуха.

G0 = 1000 \ (d2-d1), где

G0 – влага содержание свежего воздуха, г \ кг.

Вентиляция рассчитывается для лёгких условий (tо =20˚c) для которых G0 =10 ≤ 12г \ кг при поступлении свежего воздуха из помещения цеха или снаружи.

G0 =1000 \ (300,4 – 300) = 2500г \ кг

2)Объём свежего и обрабатываемого воздуха определяют по формулам:

Vо = G0 * Мр * υо

V2 = G0 * Мр * υ2* Где

υо – удельный объём свежего воздуха, м. / кг

υ2 – удельный объём отработавшего воздуха, м./кг

Удельный объём υ2 указан в таблице 2б, а удельный объём

Vо = 250 * 37,8 * 0,05 = 472,5м. \ кг

V2 = 250 * 37,8 * 0,002= 18,9м. \ кг

3) Площадь сечения приточено вытяжных каналов определяются по формуле:

Fкон = V2 \ ω, м.

Fкон = 0,82 \ 2 = 0,41м3

ω – скорость движения проточено и обработанного агента сушки в каналах

Принимается ω для воздуха в пределах 3 – 9м\с, для перегретого пара до 15м \ с. Приточено вытяжные каналы (трубы) могут быть круглой, квадратной или прямоугольной формы. При круглой форме диаметр канала находиться по формуле:

DКОН =

0,23м

2.6 Расчёт расхода тепла на сушку

Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение из него влаги и на тепло потери ч \ з ограждения камеры.

1)Расход тепла на прогрев 1м? древесины, определяется по формуле:

Gпр1м? = Gпр1кг * Рwh, кДж \ м.

Где Gпр1кг – затраты тепла на прогрев 1кг влажной древесины кДж \ м?.

Рwh – плотность древесины расчётного материала при заданной начальной влажности, кг \ м?

Gпр1м? = 270 * 580 = 156600 кДж \ м.

2)Удельный расход тепла на прогрев древесины.

gпр.зим. = Gпр1м? \ М 1м? = 156600 \ 180 = 870

3)Расход тепла на прогрев древесины в камере за одну секунду для зимних условий.

Gпр.зим = gпр.зим ? Епр \ 3600 * Ψпр = 156600 * 14,98 \ 3600 * 4,8 = 135,8 КВт, где

Епр – объём прогретого материала. В камере периодического действия, Епр равна вместимости камеры т. е ёмкости всех штабелей в камере, а в камерах непрерывного действия ёмкости одного штабеля.

Ψпр – продолжительность начального прогрева древесины, ч.

4)Удельный расход тепла на испарении 1кг влаги определяется при низко температурном процессе сушки.

gисп = (1000 * (I2 - I0) \ d2-d0 ) - Св * tм,где

I2 и d2 – тепло и влага содержание отработавшего воздуха, выбрасываемого из камеры.

I0и d0 - тепло и влага содержание свежего воздуха.

d0 = 10….12г \ кг.

I0 = 46КДж \ кг * град.

Св – удельная тепло ёмкость воды равная 4,19КДж \ кг ? град.

gисп. = (1000 * (57,8 – 850) \ 300,4– 300) – 4,19 * 60 = -555,1КДж \ кг.

5)Расход тепла в камере на испарение влаги в секунду.

Gисп. = gисп. ? Мр = 555,1 * 37,8 = 20982,8, где

Мр – расчётное количество испаряемой влаги, кг \ с.

6)Расчёт потерь тепла через ограждение камеры в секунду, выполняется для каждого ограждения отдельно по формуле:

Gорг. зим = F ? К * (tкам. – tрас) * С * 10 КВт.

1. Gорг. зим = 7, 2* 0, 6 (85, 5-20) * 2 * 10 = 565, 92 КВт.

2. Gорг. зим = 2, 5 * 0, 6 (85, 5 – 20) * 10 = 196,5КВт.

3. Gорг. зим = 3, 3 * 0, 6 (85, 5-20) * 2 * 10 =238, 2 КВт

4. Gорг. зим = 12, 5 * 0, 6(85, 5 – 20) * 10 = 982,5КВт

5. Gорг. зим = 14, 3 * 0, 6 (85, 5-20) * 2 * 10 = 112,40КВт

Где F – площадь поверхности ограждения м?

К – коэффициент теплопередачи данного ограждения. Значение К принимается по таблице.

tкам – температура агента сушки в камере определяются как среднее значение температур на входе и на выходе из штабелей.

tкам = (t1+ t2)\ 2 = (73+75) \ 2 = 85,5˚c.

tрас –расчётная температура вне камеры для зимних условий, ˚c. Если ограждения располагаются внутри здания сушильного цеха, то tрас принимается 15….20 ˚c.

С – коэффициент увеличения тепло потерь, равны:

1,5 – мягкие режимы сушки.

2 – нормальные, высоко температурные режимы сушки.

Потери тепла через ограждение

№	Наиме-нование	F,м	К,Вт /М? ? гр	tкам˚c	tрас˚c	Δt˚c	Коэфициент	Gорг. зим,Вт.
1	Наружн. Боковая стенка 1	7,2	0,6	85,5	20	65,5	2	565,92
2	Торцовая задняя.	2,5	0,6	85,5	20	65,5	2	196,5
3	Наружн. Боковая стенка 1	3,03	0,6	85,5	20	65,5	2	238,2
4	Потолок	12,5	0,6	85,5	20	65,5	2	235,298
5	Пол	14,3	0,6	85,5	20	65,5	2	112,40
Дверь	432,3
	2527,8

Потери тепла через смежные стены в расчёт не принимаются. Чтобы правильно определить расчётную температуру для всех ограждающих поверхностей, необходимо выбирать возможный вариант планировки камер в цехе. Для определения коэффициента тепло передач ограждений необходимо знать их конструкцию, т.е. толщину и материал. Толщина наружных стен стационарных леса сушильных камер рекомендуются в два или в два с половиной кирпича, а внутренних между смежных камер полтора кирпича (380мм).Ограждения сборного – металлических камер изготавливаются в виде щитов толщиной 120 – 150мм с каркасом из профильной стали с двух сторонней обшивкой их листов. Значение коэффициента тепло передачи кирпичных стен, потолки из железно бетонных плит с утеплителем дверей, ограждений, сборных камер указан в таблице 2в.

Для камер любых конструкций в настоящее время рекомендуется каркас двери, покрытые листами нержавеющей стали с теплоизоляцией между ними, с целью облегчения конструкций дверей их толщина может быть 80 – 100мм с дополнительной тепло изоляцией. Для таких дверей следует принимать К = 0,6 Вт \ м?. Коэффициент тепло передачи пока принимают равным половине значения внешней зоны тепло потерь через фундамент принимают равным 1,5м. Тепло потери через ограждения камеры ∑Qорг.зим. находится путём суммирования потерь тепла через все ограждающие конструкции.

7)Удельный расход тепла на потери через ограждения.

qорг.зим = Qорг.зим \ Мр = 2527,8 \ 37,8 = 66,9кДж/кг.

8)Расход тепла на сушку для зимних условий.

Qзим. =(qпр.зим + qисп + qорг.зим) * С1 = (31278,2 + 555,1 + 66,9) * 1,2 = 38280КВт,где

С1 – коэффициент, учитывающий дополнительный расход тепла на подогрев оборудования, периодически охлаждаемых элементов ограждений.

С1 = 1,1….1,3.

2.7 Выбор и расчёт калориферов

В леса сушильной технике применяются, как правило, для нагрева агента сушки. Компактные пластинчатые калориферы и сборные камеры из чугунных ребристых труб. Тип применяемых в сушильной камере калориферов определяется по формуле:

Fкон.рассч = 1000 ? Qкол.зим ? С2 \ Ккол (tтн. – tкон.), где

Qкол.зим – количество, тепла которое должно обеспечивать калорифер в зимних условиях, КВт.

С2 – коэффициент запаса учитывающий загрязнение калорифера.

С2 =1,1….1,2.

Ккол – коэффициент тепло передачи калорифера, Вт \ м?.град.

tтн. – температура тепло носителя, значение tтн. Определяются по таблице, в зависимости от давления.

Для камер периодического действия, когда прогрев древесины осуществляется в основном в паре, через увлажнительные трубы, причём в разное время с процессом испарении влаги.

Qкол.зим = qисп. + ∑Qорг.зим = 6, 9388 +3214, 6 = 3221КВт.

Fкон.рассч = 1000 * 3221? 1, 2 \ 37, 1 * (133, 5 – 463, 9) = 1488м?

Для определения значения Ккол необходимо знать скорость агента сушки, проходящего через калорифер, ωкол, которогоможно подсчитать, если известна площадь живого сечения калорифера Fкол. Значение Fкол. определяется по формуле, но предварительно принимается поверхность нагрева калориферов Fкол.пр. по типовому проекту, из технической характеристики камеры или из расчёта 2….5. Еус. – для камер непрерывного действия 10….15.

Далее определяется ориентировочное количество калориферов – пластинчатых.

N = Fкол.пр \ J1кол = 60 * 10 \ 61,2 = 9,80= 10 калориферов.

Где J1кол – площадь одного пластинчатого калорифера. Принимаем тип калорифера Кф - 10,поверхность нагрева 61,2м, живое сечение 0,558м.

Fкол. = J1кол * N = 0,558 * 10 = 5,58м.

Количество калориферов устанавливаются путём предварительного размещения калориферов в соответственных каналах камеры. Скорость циркуляции агента через калорифер.

ω кол = Vц \ Fж.с.к. = 29,95\5,55 = 5,4м\с, где

Vц – объём циркулирующего агента сушки, определяемый по формуле.

Vц. =Vшт. \ ή = 29, 95\ 1 = 29,95м\с.

Где ή – коэффициент использования потока сушильного агента характеризующий отношение количества агента сушки проходящего сквозь штабеля п. \ м, к общему количеству, циркулирующему в камере агента сушки принимается по опытным данным в пределах 0,5….0,7.

ω 0 = ( ωкол * Р) \ 1,25 = (0,431 * 0,219) \ 1,25 = 0,075

Значение коэффициента теплопередачи калориферам К кол. Определяется по графику, в зависимости от приведенной скорости.

Полученное количество калориферов увеличится до большого целого числа, а окончательное их количество устанавливается с учётом равномерного размещения в циркуляционных каналах камеры.

N = Fкол.пр \ J1кол * К = 1488 \ 61, 2 = 24, 3 = 23, 1 шт.

2.8 Определение расхода пара

1)Максимальный часовой расход пара.

- для камеры периодического действия в период сушки и для камеры непрерывного действия в период прогрева.

Dзим.пр = 3600(gпр.зим + ∑Qорг.зим) * С3 = 3600(5, 33+ 3214, 6) * 1, 25 \778,08 = 18598, 5кг \ч

где gпр.зим – расход тепла на начальный прогрев, КВт.

∑Q орг. зим – тепло потери через ограждение камеры, определён в таблице 2в.