Расчёт камерной сушилки

Исходные данные:

- производительность сушилки по высушенному продукту;

- число рабочих дней в году;

- начальная влажность тетрациклина от массы сухого вещества; [2, стр. 70]

- конечная влажность тетрациклина от массы сухого вещества; [2, стр. 70]

- температура воздуха на выходе из калорифера; [2, стр. 70].

Начальная масса материала, поступающая в сушилку G_н, кг/час:

;

С помощью предварительных опытов найдено, что при толщине слоя пасты δ_сл=40 мм и постоянных условиях сушки, критическое влагосодержание наступает при (на общий вес), равновесное влагосодержание при (на общий вес). Общее время сушки τ_суш = 32 часа.

u’_кр – критическая влажность материала по сухому веществу, %

;

u’_р – равновесная влажность материала по сухому веществу, %

;

Установлено, что время, потребное для загрузки и нагрева материала τ_заг = 1,75 часа, время для выгрузки τ_выг = 0,5 часа. Тогда время одной операции:

τ_с= τ_суш+ τ_заг+ τ_выг=32+1,75+0,5=34,25 часа.

Число операций в сутки n:

;

Ёмкость сушилки по влажному материалу:

.

Ёмкость одного противня V_пр, при противнях размером :

,

где -плотность влажного материала:

Количество противней m:

Значение коэффициента скорости К₂ во втором периоде процесса сушки:

[3, стр.308]

.

Длительность первого периода:

[3, стр.309]

Длительность второго периода:

.

Материальный баланс.

8.1. Количество влаги, удаляемое в первом периоде сушки W₁, кг:

; [3, стр.309]

за 1 час испариться: [3, стр.309]

Количество влаги, удаляемое в течение всей операции W,кг:

. [3, стр.309]

Количество влаги, удаляемое во втором периоде сушки W₂, кг:

; [3, стр.309]

за 1 час испариться:

8.2. Определение расхода воздуха и тепла в первом периоде сушки.

Параметры исходного воздуха:

,

. [1, стр. 538]

На диаграмме Рамзина при пересечении линий, соответствующих этим параметрам, получаем точку А, характеризующую параметры исходного воздуха. Для неё по диаграмме определяют:

- энтальпия исходного воздуха

- влагосодержание исходного воздуха.

При нагревании воздуха в калорифере увеличивается его температура, а влагосодержание остаётся постоянным. Процесс нагревания изображается отрезком АВ. Параметры воздуха на выходе из калорифера (на входе в сушилку):

- температура воздуха на выходе из калорифера;

- энтальпия воздуха на входе в сушилку.

Далее идёт процесс сушки. В теоретической сушилке он протекает при постоянной энтальпии . Процесс сушки изображается отрезком ВС. Сушку ведут до температуры .

- температура мокрого термометра (при )

- температура воздуха на выходе из сушилки;

- относительная влажность воздуха на выходе из сушилки;

Процесс сушки представлен на рис.4.

1. Расход сухого воздуха в сушилке L, кг/сек:

, [1, стр. 426]

где l – удельный расход сухого воздуха, кг/ кг влаги.

; [1, стр. 426]

;

2. Расход теплоты в калорифере Q при нормальном варианте процесса сушки для теоретической сушилки, Вт:

[1, стр. 426]

.

3. Определение тепловых потерь Q_пот

Для определения тепловых потерь рассчитывает коэффициент теплопередачи К, Вт/м²К:

, [1, стр. 426]

где α₁ – коэффициент теплоотдачи для воздуха внутри сушилки:

, [3, стр.311]

где w_воз=2,5 м/с – скорость воздуха в сушилке [3, стр.311]

;

α₂ – коэффициент теплоотдачи от наружной стенки сушилки к окружающему воздуху:

, [3, стр.312]

где Δt – разность температур стенки и окружающего воздуха:

Δt=t_ст-t_воз, пусть ;

Δt=40-25=15 К

δ_ст =0,005 м – толщина стенки сушильной камеры;

λ_стали=17,5 Вт/м²К – коэффициент теплопроводности стали [1, стр.529]

;

Тепловые потери:

, [3, стр.312]

где F – поверхность охлаждения сушилки, м²:

,

где а, в, с – габаритные размеры одной полки сушилки().

.

4. Расход теплоты в калорифере Q_д для действительной сушилки с учётом потерь, Вт:

.

Удельный расход теплоты в калорифере:

5. Расход воздуха для действительной сушилки L_д, кг/сек:

;

.

6. Удельный расход воздуха для действительной сушилки l_д, кг возд./кг влаги:

.

7. Конечное влагосодержание воздуха для действительной сушилки:

По диаграмме Рамзина определяется точка D – точка пересечения линии x₂=0,041 кг/кг сух.возд и изотермы . Определяется в этой точке энтальпия .

8.3. Расход теплоты во втором периоде сушки Q_д2:

. [3, стр.314]

Поиск по сайту: