3.1.28 Визначаємо об’єм суміші Vo, м3н/кг на 1 кг сухих газів
, (24) ,Рисунок 3 - Процеси змішування продуктів згоряння із зовнішнім повітрям: 1 – літній режим; 2 – зимовий режим
3.2 Аналітичний розрахунок статики теоретичного процесу сушки
3.2.1 Задача розрахунку
Визначити кількість випарної вологи в сушарці, загальні і питомі витрати теплоти, палива і сухих газів на сушку, а також ККД сушильної установки. Розрахунки виконати для літнього й зимового режимів роботи.
Рисунок 4 - Пневмогазова функціональна схема тунельної сушильної установки
1 - вентилятор; 2 - топка; 3 - камера змішування; 4 - сушильний тунель.
3.2.2 Вихідні дані.
3.2.2.1 Літний режим.
а) початковий вологовміст об’єкта сушки uo=7,5%;
б) кінцевий вологовміст готового продукту wк=1,0%;
в) вологовміст сушильного агента на вході до сушильної камери dсум,л=36 г/кг;
г) ентальпія сушильного агента на вході до сушильної камери hсм,л=669,75 кДж/кг;
д) ККД топки hТ=0,95;
е) продуктивність установки за готовим продуктом G2=2000 кг/год;
ж) температура сушильного агента на виході із тунелю t2=90oC.
3.2.2.2 Зимовий режим.
а) вологовміст сушильного агента на вході до сушильної камери dсум,з=28,82 г/кг
б) ентальпія сушильного агента на вході до сушильної камери
hсум,з=648,2 кДж/кг;
Примітка – значення величин, що не вказані, приймають для літнього режиму.
3.2.3 Визначаємо величину початкової вологості wo, %, об’єкта сушки
(25)3.2.4 Визначаємо кількість вологи, випареної в установці W, кг/c
(26)3.2.5 Визначаємо значення питомої масової теплоємності сухих продуктів згоряння ССГ, кДж/(кг·К), при температурі виходу сушильного агента із тунелю t2=90oC за формулою:
(27)Величина теплоємностей компонентів за тієї ж температури
3.2.6 Визначаємо вологовміст d2, г/кг, використавши співвідношення для розрахунку ентальпії топкових газів
і ту обставину, що в теоретичному процесі сушки випаровування вологи із матеріалу відбувається при hсм=h2=const (28) .3.2.7 Визначаємо питому витрату l, кгс.пов./(кг вологи), абсолютно сухої частини сушильного агента
(29)3.2.8 Визначаємо повну витрату L, кг/с, абсолютно сухого сушильного агента на сушку
, (30)3.2.9 Визначаємо питому витрату теплоти q, кДж/кг, на сушку в теоретичній сушильній установці
(31)3.2.10 Визначаємо загальну витрату теплоти Q, кВт, на сушку
, (32)3.2.11 Визначаємо загальну витрату палива B, кг/с, на сушку
(33)Витрата палива на сушку повинна бути такою, щоб сушильного агента, що утворився, було достатньо для виконання функцій, як теплоносія, так і вологоносія. Тому з метою перевірки правильності виконаних обчислень розрахуємо загальну витрату палива на сушку за співвідношенням
3.2.12 Визначаємо питому витрату палива b, г/кг вол., на сушку
(35)3.2.13 Тепловий ККД сушильної установки
(36)де
- питома витрата теплоти на випаровування вологи з матеріалу, кДж/кг вол.;ентальпія водяного пара, що міститься в сушильному агенті, що видаляється із сушильного тунелю, кДж/кг;
Оскільки в теоретичній сушильній установці температури матеріалу
q1=q2=0 oC, то
і ККД такої сушильної установки визначаємо з виразу
(37)а) літній режим
.Для перевірки правильності розрахунків обчислимо ККД установки за наступним виразом
(38)б) зимовий режим
Для перевірки правильності розрахунків обчислимо ККД установки за виразом (38)
Рисунок 5 – Процеси в теоретичній сушильній установці.
3.3 Аналітичний розрахунок статики дійсного (враховуючи втрати теплоти) процесу сушки
3.3.1 Задача розрахунку
Визначити кількість випареної вологи в сушильній камері, загальні та питомі витрати теплоти, палива і сухих газів на сушку, а також ККД сушильної установки.
3.3.2 Вихідні дані
3.3.2.1 Літній режим.
а) температура
1) зовнішнього повітря to,л=19,4 oC;
2) сушильного агента на виході із тунелю t2=90 oC;
б) відносна вологість jо,л=68%;
в) ентальпія зовнішнього повітря hо,л=45,37 кДж/кг;
г) атмосферний тиск Bл=746,3 мм рт. ст.;
д) маса сухих газів в продуктах згоряння GС.Г.=79,7 кг/кг;
е) ентальпія сушильного агента на вході в сушильний тунель
hсум,л=669,75 кДж/кг;
ж) теплоємність транспортних засобів CТР=0,5 кДж/(кг∙К);
з) продуктивність установки по готовому продукту G2=2000кг/ч;
и) кількість випареної вологи W=0,036 кг/с;
к) теплоємність матеріалу Cм=1,3 кДж/(кг∙К);
л) питомі втрати сушильної установки в зовнішнє середовище в процентах від повних втрат теплоти на сушку a=0,10.
3.3.2.2 Зимовий режим
а) температура зовнішнього повітря to,з= -12,2 oC;
б) відносна вологість jо,з=89%;
в) ентальпія зовнішнього повітря hо,з= -8,34 кДж/кг;
г) атмосферний тиск Bз=759 мм рт. ст.;
д) маса сухих газів в продуктах згоряння GС.Г.=76,4 кг/кг;
е) ентальпія сушильного агента на вході в сушильний тунель