Расчет воздуха в объемных единицах модно провести по формуле:
Vq = V · lq, гдеVq- действительный объем воздуха, м3/кг; V - объем влажного воздуха, приходящийся на I кг сухого воздуха. При температуре 20 °С можно принять V = 0,86 м3/кг; lq - действительное количество сухого воздуха, необхо-димого для удаления I кг влаги, кг/кг.
Расход тепла qдля удаления 1 кг влаги можно найти по изменению энтальпии воздуха при его подогреве от tв до tн:
q = lq ( hн – нв) – с ·tнм ,
где hн – hв - разность удельных энтальпий воздуха, определяемая по отрезку АВ с учетом масштаба; с = 4,187 - удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·К).
Расход тепла на подогрев воздуха за цикл сушки Qц равен:
Qц = q · mвл.
Дымовые газы используются в качестве сушильного агента в большинстве установок.
Влагосодержание дымовых газов:
dq = Wq /(Vq · ρq ),
где Wq - количество водяных паров в продуктах горения, кг; Vq - объем сухих продуктов горения, м3/ м3 или м3/кг; ρq - плотность сухих продуктов горения, кг/м3.
Wq = Vп · 18/22,4;
Vq = Vо - Vп;
ρq = (44 V¥2 + 28 VN2 + 32 VО2) / Vq× 22,4,
где Vп - объем водяных паров в продуктах горения, м3 /м 3; Vо - полный объем продуктов горения, м3/м3; VСО2 ; VN2 ;VО2 - объемные составляющие продуктов горения, кг/м3.
Энтальпия дымовых газов: Hq = Qпр/ V0 · ρq , где Qпр - низшая теплота сгорания рабочего топлива, кДж/кг.
Параметры дымовых газов находят из расчета горения топлива, при этом используются действительный коэффициент расхода воздуха, который имеет место в топке сушила.
Экспериментально установлено, что минимально допустимая температура в топке по условиям устойчивого горения составляет 900 - 1000 °С для всех промышленных топлив. Отсюда можно найти максимально допустимый коэффициент избытка воздуха:
nmax = ((Qнр / Нmin - Vq)/Vв) + 1,
где hmin » 1340…1460 - энтальпия продуктов горения при минимально допустимой температуре в топке, кДж/м3; Vq – объем продуктов горения топлива при сжигании его с n = 1,0 м3/м3( м3/кг); Vв – объем воздуха, необходимого для полного сжигания данного топлива при n = 1,0 м3/м3 ( м3/кг).
Для построения процесса сушки дымовыми газами предварительно определяют начальные параметры продуктов горения: действительную температуру горения tд (1) и dд по формуле (2).
По этим данным строят точку В' (рисунок 2), соответствующую параметрам продуктов горения на входе в сушильную камеру. Находят на диаграмме точку А, характеризующую начальные параметры воздуха и dв , Тв и затем соединяют ее с точкой В'. Прямая АВ' изображает процесс смешеия дымовых газов с воздухом. Значение температуры воздушно-дымовой смеси на входе в сушильную камеру принимают так же как и для процесса сушки воздухом, на 150-250 0С выше технологически рекомендуемой температры сушки.
Пересечение прямой АВ' с изотермой Тн дает точку В, характеризующуюся параметрами dн , Тн, Нн. Дальнейшие построения производят аналогично построению процесса сушки воздухом, принимая температуру уходящих газов Тк равной технологически рекомендуемой температуре сушки.
Количество исходной смеси воздуха и дымовых газов, требующихся для удаления 1 кг влаги из высушиваемого матеиала в теоретическом процессе сушки, находят из выражения:
lт = 1/(d2 –dн).
Отрезок С'D' соответствует разности влагосодержаний (d2 –dн) рисунок 2.
В действительном процессе:
Lд = 1/(dк –dн).
Отрезок СD соответствует разности влагосодержаний (dк –dн) с учетом масштаба влагосодержаний по оси d..
Рисунок 2 - Построение на hd - диаграмме процесса
сушки смесью дымовых газов и воздуха
В технических расчетах обычно используется значение низшей теплоты сгорания топлива Qнр, определяемое при условии, что вся влага, образующаяся при горении топлива, находится в парообразном состоянии при температуре 20 °С. Поэтому вместо энтальпии hн , фактически соответствующей точке В, следует учесть энтальпию hн (смотреть рисунок 2), соответствующую точке В", характеризующуюся энтальпией тех же газов при той же температуре Тн , но при влагосодержании, соответствующем 20 °С (то есть практически dв ).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.