Гидротермическая обработка древесины
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
?ревание воды непосредственно в бассейне посредством впуска в нее пара через трубы с отверстиями. Пар, попадая в воду, конденсируется, и его теплосодержание используется почти полностью. Температура воды регулируется количеством впускаемого пара.
Целесообразна утилизация для обогрева бассейна вторичных тепловых ресурсов предприятий, не используемых для основных технологических нужд. В частности, на фанерных предприятиях имеются технологические устройства (прессы, сушилки и др.), потребляющие пар высокого давления. Образующийся после его использования конденсат температурой значительно выше 1000С направляют в расширители, где его давление снижается. Выделяющаяся при этом теплота перегрева воды вызывает парообразование. Этот пар вторичного вскипания и направляют в бассейн. При необходимости к нему добавляют пар из котельной.
Решение:
1.Расчет производительности
Производительность бассейна определяется по формуле
(9)
где - продолжительность смены, ч;
- время цикла тепловой обработки, ч;
- емкость бассейна, м3
А. Время цикла тепловой обработки складывается из продолжительности обработки и продолжительности загрузки и разгрузки , т.е.
При начальной температуре древесины < 00С и полном оттаивании цилиндрических сортиментов время обработки определяем по формуле
(10)
где - продолжительность полного оттаивания, ч;
- дополнительное время на доведение температуры на поверхности карандаша до требуемой, ч.
Действительная плотность
Содержание незамерзшей влаги составляет 23%
Удельная теплоёмкость при
Удельный расход теплоты при оттаивании, кДж/м3, складывается из ее затрат на нагревание замороженной древесины от отрицательной начальной температуры до и на плавление содержащегося в древесине льда, определяется по формуле (57) [2]
(11)
где - плотность древесины, кг/м3 (стр.33 [2] );
- удельная теплоемкость замороженной древесины, кДж/м0С (стр. 34 [2]);
- скрытая теплота плавления льда ();
- влажность древесины;
- относительное содержание связанной воды, оставшейся в замороженной древесине в жидком состоянии, % ( зависит от температуры замороженной древесины).
Критерий глубины оттаивания определяется по формуле
(12)
Коэффициент теплопроводности для средней расчетной температуры оттаявшей зоны, , определяется по формуле [2]
(13)
где - номинальное значение коэффициента теплопроводности, определяем по диаграмме рис. 14 [2]);
- коэффициент, учитывающий влияние направления теплового потока (табл. 3 [2] );
- коэффициент, учитывающий влияние базисной плотности древесины (стр. 35 [2]).
Продолжительность полного оттаивания определяется по формуле (60)
(14)
где - критерий глубины оттаивания, м2;
- удельный расход тепла на оттаивание, кДж/м3;
- коэффициент теплопроводности для средней расчетной температуры оттаявшей зоны, Вт/м0С;
- температура окружающей среды, 0 С
Дополнительное время, , определяется по формуле (62) [2]
(15)
где - диаметр чурака, м;
- коэффициент температуропроводности;
- температура обрабатываемой среды, 0С;
- температура на поверхности карандаша, 0С;
- диаметр карандаша, м
Вычисляем коэффициент температуропроводности для . Коэффициент теплопроводности ; удельная теплоемкость действительная плотность .
(16)
Общее время обработки, определяется по формуле
(17)
Б. Емкость бассейна (м3)
(18)
где - габаритный объем сортиментов в бассейне, м3;
- коэффициент заполнения габаритного объема материалом ()
Для бассейна Гипродревпрома (19)
В свою очередь (м), (м), (м).
В этих формулах: - расчетная (рабочая) длина бассейна, м (равная длине обрабатываемых сортиментов , умноженной на число секций ); - расчетная (рабочая) ширина бассейна, м (равная ее полной ширине м за вычетом суммарной ширины разделительных тумб ); - расчетная глубина бассейна, м.
.Тепловой расчет бассейна
А. Полезный расход тепла характеризуется общим уравнением:
(20)
где - удельный расход тепла на оттаивание, кДж/м3;
- плотность древесины при заданной влажности, кг/м3;
- удельная теплоемкость при этой температуре, 0 С;
- средняя температура сортимента в конце обработки, 0С;
- температура на поверхности карандаша, 0С.
Эта формула справедлива при полном оттаивании сортиментов с последующим нагреванием (т. е. при ).
Б. Тепловые потери
Бассейн Гипродревпрома имеет место только потери через ограждения (), в том числе через съемные крышки.
Потери тепла через ограждения определяем по следующей общей формуле:
(21)
В которой каждый член суммы характеризует теплопотери через ограждения определенного вида (боковые стены, дно, крышки), различающиеся коэффициентом теплопередачи или температурой окружающей среды .
Коэффициент теплопередачи можно ориентировочно принять одинаковым для всех ограждений и равным .
Расчет площади ограждений выполняем по формулам
(22)
(23)
(24)
где - площадь боковых стен бассейна, м2;
- площадь дна бассейна, м2;
- ширина бассейна, м, принимается ;
- глубина бассейна, м;
- длина бассейна, м, принимается равной произведению длины одной секции на число секций.