Тепломассообменное оборудование лесозаготовительных предприятий
Курсовой проект - Сельское хозяйство
Другие курсовые по предмету Сельское хозяйство
ее количество удаляемой в камере влаги, кг/ч
Мср(w) = Моб(кам)/ ?соб.суш = 14935,4 / 77,64 = 192,37 кг/ч
где ?соб.суш = 0,8 ?суш = 0,8 97,05 = 77,64 часов
.5Расчетное часовое количество удаляемой влаги в камере, кг/ч
Мрасч(w) = ? Мср(w) = 1,3 192,37 = 250,08 кг/ч
где ? ? 1,3 - коэффициент неравномерности скорости сушки.
.6Живое сечение штабелей для прохода воздуха в плоскости, перпендикулярной направлению потока, м2
Fшт = Lшт Ншт Zшт (1- ?шт) = 6,5 2,6 2 (1 - 0,52) = 16,22 м2
где Zшт = 2 - число штабелей в плоскости живого сечения
Lшт и Hшт - длина и ширина штабеля, м
?шт = ? / (25 + 1,08 ?) = 30/(25+32,4) = 0,52 - коэффициент заполнения штабеля по высоте
.7Количество циркулирующего в камере воздуха, м3/ч
Vц = 3600 wшт Fшт = 3600 2 16,22 = 116784 м3/ч
или Vсек = Vц / 3600 = 116784 / 3600 = 32,44 м3/с
где wшт = 2 м/с - средняя (по расходу) скорость циркуляции воздуха в живом сечении штабеля (на входе)
Количество циркулирующего воздуха по массе, кг/ч
Gц = Vц ?1 = 116784 1,085 ? 126710 кг/ч
где ?1 = 1,085 кг/м3 - плотность воздуха на входе в сушильную камеру при t1 = 80oC и ?1 = 61%
Требуемое количество циркулирующего в камере воздуха на 1 кг испаренной влаги gц , кг/кг
gц = = 1000/(265-260)=1000/5 = 200 кг/кг
где d2 и d1 - влагосодержание сушильного агента (воздуха) на выходе из сушильной камеры и на входе в нее, г/кг .
По расчету (см.рис.1):
d1 = 260 г/кг d2 = 265 г/кг
i1 = i2 = 756 кДж/кг= 80оС t2 = 71оС
?1 = 61% ?2 = 90%
Величина d2 - d1, найденная по i-d - диаграмме, может быть проверена по заданному перепаду температур t1 - t2, который устанавливают в зависимости от режима сушки:
?d = d2 - d1 = (t1 - t2)х(0,4 + 0,00074 d1)
?d = 5 = (80 - 71)х(0,4 + 0,00074х200) = 4,93 5 ? 4,93
.8 Расход свежего воздуха на 1 кг испаренной влаги qо , кг/кг
gо = = 1000/(265 - 12) = 3,95 кг/кг
где do = 12 г/кг - влагосодержание свежего приточного воздуха, соответствующее его начальному состоянию.
.9 Расход отработавшего воздуха, м3/ч
Vотр = gо Mрасч v2 = 3,95 250,08 1,1 = 1086,6 м3/ч
где v2 =1,1 - удельный объем отработавшего воздуха при t2 = 71о С
и ?2 = 90% , м3/кг
4.10 Расход свежего воздуха , м3/ч
Vо = g Mрасч vо = 8,26 250,08 0,85 = 1755,8 м3/ч
где vо - удельный объем воздуха (при tо = 20оС, dо = 12 г/кг) , м3/кг
5. Расход тепла на сушку древесины
Расчет расхода тепла на сушку древесины выполним для расчетной зимней температуре наружного воздуха tо(з.р.) = -31 оС
5.1Расход тепла на начальный нагрев и оттаивание древесины, кДж/м3
Qнагр.з = ?усл = 430 [(2 х 41 + 335х (85-12)/100+0,545х (69-0)] = 430 х210,6 = 156292,1 кДж/м3
где ?усл = 430 кг/м3 - плотность материала заданной породы;
с(-) = 2 кДж/кг К - средняя массовая теплоемкость мерзлой древесины;
?л = 335 кДж/кг - теплота плавления льда;
с(+) = 0,545 кДж/кг К - средняя массовая теплоемкость оттаявшей древесины;
t = t1 - ?tпс = 80-11 = 69 оС
Удельный расход тепла на 1 кг влаги, кДж/кг,
qнагр = Qнагр.з / Мi(w) = 156292,1 / 313,9 = 497,9 кДж/кг
где Мi(w) - количество испаряемой влаги, т.е. удаляемой с воздухом
из 1 м3 материала в процессе сушки, кг/м3
5.2Расход тепла на испарение 1 кг влаги в среде влажного воздуха, кДж;/кг
qисп = (i2 - iсм)/(d2 - dcм) - 4,19tсм = (756 - 728)/(265 - 250)х103 - 4,19 х 71 = 5600 - 233,3 = 5366,7 кДж/кг
где i2 - энтальпия отработавшего и свежего воздуха, кДж/кг
(i2 = i1 - по id - диаграмме);
iсм - энтальпия смеси отработавшего воздуха, кДж/кг
d2 и dсм - влагосодержание отработавшего воздуха и его смеси со свежим воздухом, г/кг
.3Тепловые потери через ограждения камеры, Вт/ч
Ограждающие конструкции камер выполняются в виде плоских однослойных и многослойных стенок различного материала и толщины.
Расчетный тепловой поток, Вт/ч, через i - ое ограждение определяют по уравнению теплопередачи:
где ki - коэффициент теплопередачи, Вт/м2 К
Fi - площадь ограждения, м2
t1 - t0(р) - расчетная разность температур воздуха с внутренней и наружной стороны стенки, оС (для Воркуты)
Вид огражденияFi, м2k, Вт/м2КТемпература, 0СРасчетная разностьРасчетный тепловой потоктемпературQогр(i), Втt1t0(p)t1 - t0(p)Нар. боковые стены(2 шт)1291,0480-4112116233,36Торц. стены:101,0480-411211258,4- наружная- смежная с коридором211,238020601549,8Двери:62,3380-411211691,58- наружная- смежная с коридором управления61,23802060442,8Потолок670,5880-411214702,06Пол (учитываемая часть)240,5280080998,4
Итого ?Qогр (i) = 26876,4 Вт = 26,8764 кВт
Общий расчетный тепловой поток через ограждения, кВт
Qогр = C1 C2 ?Qогр(i) = 2 1 26,8764 = 53,75 кВт
где С1 = 2; С2 = 1
.4Составляющая удельного расхода тепла (на 1 кг испаряемой влаги), связанная с потерями через ограждения, кДж/кг
qогр = 3600 Qогр / Мср.(w) = 3600 х 53,75 / 192,37 = 1005,93 кДж/кг
.5Полный удельный расход тепла (на 1 кг испаренной влаги) в процессе сушки древесины, кДж/кг
qсуш = ( qнагр + qисп + qогр ) c =(497,9 + 5366,7 +1005,93) 1,2 =8244,6 кДж/кг
где с = 1,2
6. Тепловой расчет калорифера
.1 Расчетный тепловой поток, который должен быть обеспечен калорифером, кВт
Qк.ф = (qисп Мрасч/3600 + Qогр(з)) Скф = (5366,7 250,08/3600 + 53,75) 1,2 = 440,8 кВт
где Мрасч - расчетное количество испаряемой влаги, кг/ч
Ск.ф = 1,2 - коэффициент неучтенных потерь тепла.
.2 Расход греющей воды на калорифер Gw(кф), кг/с
Gw(кф)= Qк.ф /сw ( t?w t?w) = 440,8 / 4,19 (150 - 86) = 1,6 кг/с
где t?w , t?w - температура воды в калорифере, оС
сw = 4,19 кДж/кг К - средняя теплоемкость воды в интервале температур t?w , t?/p>