Побудова на I – d -діаграмі процесу сушіння повітрям

Процес сушіння на I – d-діаграмі будується з метою визначення витрат теплоносія і теплоти на випаровування вологи. Як правило, відомі початкова та кінцева температури повітря (t_поч ,t_кінц) та матеріалу (t_поч^мат, t_кінц^мат), з якою вони надходять у сушарку та виходять із неї, початкова та кінцева відносна вологість матеріалу (w_поч^мат, w_кінц^мат), а також продуктивність сушарки (кількість вологи, що випаровується за 1 секунду).

Для побудування процесу сушіння (рис. 5.2) відкладаємо на I – d -діаграмі точку А, яка характеризує початкові параметри зовнішнього атмосферного повітря (t_атм^пов, d_атм^пов = d₁ та φ_пов). Зовнішнє повітря перед подачею в сушило підігрівають до початкової температури, при цьому його вологовміст не змінюється, а температура і тепловміст зростають. На I – d -діаграмі цей процес зображується вертикальною лінією АВ до перехрещення з t_поч. З параметрами точки В (t_поч , I_поч, d_п, φ_поч) повітря входить до сушарки.

При теоретичному процесі сушіння, коли враховуються лише витрати теплоти на процеси випаровування вологи із матеріалу, процес протікає при постійному тепловмісті і збільшенні вологовмісту по лінії ВС до перехрещення з t_кінц. Точка С

Рисунок 5.2. – Побудова на I – d-діаграмі процесу сушіння повітрям

характеризує параметри повітря в кінці теоретичного процесу сушіння (d₂, φ_кінц, I_поч).

Теоретичні витрати повітря на процес випаровування 1 кг вологи розраховуються за формулою:

L_теор= , кг сух. пов./кг вип. вол. (5.11)

В реальних умовах теплота повітря витрачається ще і на нагрівання матеріалу, транспортуючих засобів, крізь отвори в сушарці, а також втрачається крізь футерівку та інше. Всі ці витрати розраховують за формулами, які були наведені у відповідних розділах та відносять до 1 кг вологи, що випаровується (кДж/кг вип. вол.) = ∑q_втр.

Втрати тепломісткості складуть:

I_втр = , кДж/кг сух. пов. (5.12)

Це значення I_втр відкладають по лінії постійного вологовмісту (від т. С униз). Отриману точку Д з’єднують з точкою В, лінія ВД на перехрещенні з лінією кінцевої температури (t_кінц) дає точку Е, яка характеризує параметри повітря в кінці дійсного процесу сушіння (t_кінц, d_кінц, I_кінц, φ_кінц).

Дійсні витрати повітря на процес сушіння розраховують за формулою:

L_дійсне= , кг сух. пов./ кг вип. вол. (5.13)

Витрати атмосферного повітря в об’ємних одиницях:

V_дійсне = v · L_дійсне, м³ вол. пов./кг вип. вол., (5.14)

де v – об’єм вологого повітря на 1 кг сухого, м³/кг (таблична величина, значення наведені, наприклад, у [4]).

Витрати теплоти на процес видалення 1 кг вологи:

q = L_дійсне·(I_поч - I_пов) - С·t_поч^мат, кДж /кг вип. вол., (5.15)

де С·t_поч^мат – теплота внесена вологою матеріалу при його початковій температурі, кДж/кг. вип. вол.;

С = 4,187 – теплоємкість води, кДж/кг·град.

Поиск по сайту: