Материальный баланс воздушной конвективной сушилки. Тепловой баланс воздушной конвективной сушилки. Конструкции сушилок

                                                                                                                                  24.04.2002.

Материальный баланс воздушной конвективной сушилки

                                                           G_нач, U_нач

                                                                                              2

                                                            1                              W

                                            L, t₀                              t₁                                                          L, t₂                   

                                                                     x₀                              x₀ = x₁                                                    x₂

 

1 - Калорифер

2 – Сушильная камера                                                                                                                             G_кон, U_кон

 

    Принятые обозначения:

[L] = [кг абсолютно сухого воздуха (асв) / с] – массовый расход воздуха

[x] = [кг влаги / кг асв] – влагосодержание (не путать с относительной влажностью)

[G_нач], [G_кон] = [кг влаги / кг влажного материала] – расход материала, подвергаемого сушке

[U] = [кг влаги / с] – количество влаги, удаляемое с влажного материала в единицу времени

Рассмотрим материальный баланс сушилки в стационарном режиме работы (ни один из показателей не меняется со временем в любой точке сушилки, т.е. не происходит накопление влаги, материала, теплоты, ит.д.; то, что входит – то и выходит).

 

         Материальный баланс сушилки

   Обычно задаётся количество сухого вещества, которое должно быть получено, исходная влажность, G_Н, U_Н – зависит от условий производства, U_К – определяется ГОСТ.

 

                                            

 

   Удельный расход воздуха:                                                          - количество

воздуха, необходимое для испарения одного килограмма влаги.

 

x₀ – определяется из диаграммы Рамзина (по известным температуре и относительной влажности).

x₂  - определяется по диаграмме Рамзина совместно с уравнением материального баланса.

   Т.к. воздух для осушения берётся из окружающей среды, то его влажность будет зависеть от времени года (летом влажность воздуха будет выше, x_{0 летнее}> x_{0 зимн} ). Т.о., сушилка летом будет работать менее эффективно и её расчет ведётся именно по летним условиям.

Тепловой баланс воздушной конвективной сушилки

                                          G_Н, U_Н, θ_К

                            L, t₀, I₀,                  t₁, I₁                                   L, t₂, I₂,

                                   x₀                           x₁ = x₀                                                  x₂

 

                                                                                                                                                                      G_К, U_К, θ_К

     I – энтальпия [кДж/кг а.с.в.]

 

Для сушки характеристикой эффективности является удельный расход тепла

  

где:

Теоретическая сушилка

   Это сушилка, в которой отсутствуют потери тепла, транспортные устройства, в ней материал не нагревается и не охлаждается, а сушка происходит при t = 0 ⁰C.

                                           q_{к теор} = l ∙ (I₂ – I₀)

 

                                          t

                                               I=const   x₁,

     с повышением темпера-  t₁                    1                            для реальной сушилки процесс пой-

туры относительная влажность                               I₁                             дёт не с постоянной энталь пией, а с

растёт, а x – остаётся постоян-   I₀                                       2      φ₂     её понижением (потери теплоты)

ным                                                                        0                                        φ = 1

t₂ – задаётся, исходя из соображений: (t₂ > t _{100% φ)}

                                                        x₀    x­_2,реал  x­_2теор    

        I₁ – I₀  - количество теплоты, потраченное на нагрев 1 кг а.с.в.