Расчет процессов сушки материалов в литейном производстве: Методические указания к выполнению индивидуальных заданий по дисциплинам "Печи литейных цехов", ''Техническая термодинамика", страница 4

Обычно hd - диаграмму строят для какого-либо среднего атмосферного давления. Чтобы выяснить, можно ли пользоваться данной hd - диаграммой для других давлений, необходимо найти зависимость основных параметров влажного воздуха от атмосферного давления. Однако, линия насыщения j = 100 %, а также другие линии относительной влажности (j< 100 %) при различных атмосферных давлениях в данном объеме воздуха содержится различное количество пара, то есть  d = f(р) в соответствии с формулой (12.6).

Несмотря на это, hd - диаграмме, построенной для заданного атмосферного давления, можно рассчитать параметры влажного воздуха и для других давлений. В этом случае формулу (12.6) следует представить в виде

d = 0,622/[(р/j)(1/рн)-1].

Из такой записи формулы вытекает, что любая кривая  j = const на данной hd - диаграмме можно быть использована для любых атмосферных давлений, однако значения относительной влажности будут различными и определятся отношением р/j.

3. РАСЧЕТ проЦеСсов суШки

Вся влага удаляемая в процессе сушки переходит к сушильному агенту, повышая его влагосодержание. Исходя из закона постоянства массы: mвл = L(dконdнач), где  mвл - масса влаги удаляемаяиз материала при сушке, кг; L - количество сухого сушильного агента (воздуха, газа ), кг.

Удельный расход сухого сушильного агента на единицу массы удаляемой влаги можно определить по формуле:

l = L/ mвл =1/ (dконdнач),                                             (1)

где dкон , dнач - конечное и начальное влагосодержание сушильного агента.

Количество влаги, удаляемой из материала mвл определяется по однойиз двух формул, применяемых в зависимости от наличия исходных данных:

mвл = mмн(Uк- Uн)/(100 - Uк);  mвл = mмк(Uк- Uн)/(100 – Uн ), где mмн, mмк - масса материала до и после сушки, кг; Uн , Uк - относительная влажность материала до и после сушки, %.

Относительная влажность материалаU определяется из соотношения:

U= 100 ( mмн- mмк)/ mмн .

Операции по совместному анализу балансов тепла и массы наиболее эффективно осуществляются с помощью hd диаграмм.

Основными параметрами hd - диаграммы является энтальпия         Н (кДж/кг) и влагосодержаниеd (кг/кг сухого воздуха). Диаграмма построена для влажного воздуха, но с ее помощью можно определить расчеты сушки дымовыми газами, смесью дыма с воздухом и др.

При расчете процессов сушки с помощью hd диаграммы (приложение 4) на ней последовательно отображают процессы, происходящие в сушиле: подготовку сушильного агента ( то есть подогрев); смешение продуктов горения с воздухом или возвратом; собственно процесс сушки /2,3,4/.

3.1. Сушка воздухом

Для построения на hd –диаграмме процесса сушки воздухом определяют его начальные параметры jв и Тв  в зависимости от времени года и местности. По этим данным на диаграмме находят точку А ( рис.1).

Для осуществления процесса сушки воздух необходимо подогреть до температуры Тн. Процесс подогрева на диаграмме изображают прямой линией АВ, параллельной линиям постоянного влагосодержания  d = const, так как при подогреве начальное влагосодержание воздуха остается неизменным, а изменяется только его энтальпия. Точка В характеризуется параметрами dн = dв , Тн , hн.

В процессе сушки влагосодержание воздуха и его температура изменяются. Влагосодержание воздуха возрастает за счет удаления влаги из материала, а его температура снижается до величины Тк вследствие затраты тепла на процесс сушки.

Температура Тк  соответствует моменту выхода сушильного агента из сушильной камеры эту температуру принимают равной рекомендуемой (по технологическим условиям) температуре сушки или несколько меньшей, если садка загружается в холодную камеру. Тогда учитывается средняя за период температура исходящих газов.

Во всех случаях выбрать параметры процесса сушки ниже линии относительной влажности j = 100 % нельзя, так как насыщенный пар частично конденсируется, и влага оседает на высушиваемых изделиях, что резко ухудшает качество форм и стержней.