Сушка пиломатериалов в сушильной камере (Тепловой расчет)

Страницы работы

Содержание работы

3  Тепловой расчет

3.1 Расчет потребности тепла на сушку пиломатериалов

      Сушка пиломатериалов в сушильной камере сопровождается расходом тепла на нагрев пиломатериала и на испарение из него влаги.

      Потребное количество тепла определяется по удельным расходам тепла на нагрев пиломатериала, на испарение влаги и на возмещение потерь тепла через ограждение камеры.

      Удельный расход тепла определяется по формуле  

qсуш/м3 = ( qнп/м3 + qис/м3  + qпот/м3)с,          (15)

где   qнп/м3 – удельный расход тепла на начальный 1 м3 древесины,    qнп/м3 = 360 – 380 кДж/ м3;

        qис/м3 – удельный расход на испарение влаги из 1 м3  древесины, qис/м3 = 3200 – 3700  кДж/ м3;

        qпот/м3 – удельный расход тепла на возмещение его потерь,       

qпот/м3 = 160 – 180 кДж/ м3;

        с – коэффициент дополнительных затрат тепла, неучитываемых расчетом, с = 1,1 – 1,3.

qсуш/м3 = ( 370 + 3450 + 170 )  1,2 = 4788 кДж/ м3

      Годовая потребность тепла на сушку годового объема пиломатериала составит

Qт.год = qсуш/м3Qгод.п/м,                (16)

где Qгод.п/м – годовой объем сушки пиломатериалов, м3/год.

Qт.год = 4788  15500 = 7421400 кДж/год

3.2 Расчет потребности пара на нагрев калорифера

      Сушильный агент в камере нагревается калориферами, а калориферы нагреваются теплоносителем – паром с температурой 140 – 160 °С.

      Годовая потребность пара определяется по его удельному расходу на сушку 1 м3 древесины по формуле

qп.суш/м3 = ,       (17)

где  Qвл/м3 – масса влаги испаряемая из одного 1 м3 древесины, Qвл/м3 = 210 – 230 кг/м3;

         Iп – энтальпия пара, Iп = 2734 – 2746 кДж/кг;

         Iк – энтальпия конденсатора, Iк = 1454 – 1461 кДж/кг.

qп.суш/м3 =  = 821 кДж

      Годовая потребность пара на сушку годового объема пиломатериала

Qп.год = qп.суш/м3 Qгод.п/м,            (18)

Qп.год = 821  15500 = 12725500 кДж/год

3.3 Выбор  калориферов и определение их потребного количества

      Калориферы выбираются по их тепловой мощности и поверхности нагрева. Принимаем пластинчатые калориферы марки КБФ – 10П.

      Тепловая мощность одного калорифера определяется по формуле

Qк = ,        (19)

где Fк – поверхность нагрева калорифера, Fк = 39,6 м2;

       tп – температура пара в калорифере, tп = 150 °С;

       t – температура окружающей среды, t = 20 °С;

       k – коэффициент теплопередачи калорифера, k = 38,3 Вт*°С/м2;

       c – коэффициент запаса,  c = 1,2.

Qк =  = 164 кВт

1 кВт = 419 кДж

Qк = 419  164 = 68716 кДж

      Потребное количество калориферов в камере будет равно

n = ,                   (20)

где  Qсуш.год = Qт.год +  Qп.год

Qсуш.год = 7421400 + 12725500 = 86939500 кДж/год

n =  = 1,26 шт.

В четырехштабельной камере периодического действия устанавливается 8 калориферов марки КФБ – 10П.

3.4 Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля

      Для контроля процесса сушки пиломатериалов в камере необходимо знать параметры агента сушки на входе и выходе из штабеля.

      Для определения этих параметров по Id – диаграмме нужно определить расчетный материал – это самая быстросохнущая порода – ольха.

      Параметры определяются по второй ступени сушки: t = 80 °С,         Dt = 11 °С, j = 0,7. Эти параметры являются параметрами входа.

      Все параметры агента сушки на входе и выходе сводятся                   в таблице 5.

Таблица 5 – Параметры агента сушки на входе и выходе из штабеля.

№ п/п

Наименования

Обозначения

Единицы измерения

На входе

На выходе

1

Температура

t1; t2

°С

80

75

2

Относительная влажность

j1; j2

-

0,7

0,9

3

Влагосодержание

d1; d2

г/кг

311

340

4

Теплосодержание

I1; I2

кДж/кг

1000

1000

5

Парциональное давление

p1; p2

кПа

34,5

36,5

6

Плотность

r1; r2

кг/м3

0,83

0,86

7

Удельный объем

u1; u2

м3/кг

1,53

1,57

8

Температура мокрого термометра

tм

°С

-

73

      Найденные параметры агента сушки на входе и выходе из штабеля изображаются на диаграмме. На диаграмме линия 1 – 2 является линией сушки. Сушка пиломатериалов происходит при постоянном теплосодержании I1 = I2.                                      

Похожие материалы

Информация о работе