Проект сушилки столярно-строительного производства с годовым заданием 4 тыс. м3 древесины

     Рис. 1 Схема построения линии процесса сушки на Id –диаграмме 
 

     Значение  t₂ более точно можно определить по формуле  
 

     t₂=t₁ -

 

     t₂=92 -

, ^оС 

     Значения Р_П2, , , V₂, I₂ можно определить также и аналитическим путем, используя видоизмененные формулы при известных значениях  d₂  и t₂.

     Удельный  объем воздуха: 

     V₂=4,62*10^-6(273+t₁)*(622+d₁) 

     V₂=4,62*10^-6(273+88)*(622+641,5)=2,06, м³/кг 
 

     Плотность воздуха: 

     

 
 

     

 кг/м³ 

     Парциальное давление пара в воздухе Р_П2, Па находим из выражения: 

     

  

     

  

     Относительную влажность (насыщенность) воздуха определим по формуле:

     Р_П2=

, Па

     где    - давление насыщенного пара при температуре   t₂, Па 

     Р_П2=

 

     

 

     Теплосодержание  (энтальпия) воздуха: 

     I₂=t₂+0,001d₂*(1,93 t₂+2490), кДж/кг 

     I₂=88 +0,001*641,5*(1,93 *88+2490)=1794 кДж/кг 
 

     Полученные  значения параметров агента сушки на выходе из штабеля вносим в таблицу аналогично табл.5 (удельная теплоемкость перегретого пара не определяется при низкотемпературном процессе сушки). 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Параметры агента сушки на выходе из штабеля

     Табл. 6

 

      

3.5 Определение объёма и массы циркулирующего агента сушки 

Объём циркулирующего агента сушки  , м³/с, определяется по формуле: 

, 

где:  - живое сечение штабеля, м².

Определение живого сечения штабеля  м²: 

     

 

где: п – количество штабелей в плоскости перпендикулярной входу циркулирующего агента сушки.

Принимается: п=1 – по спецификации для камеры «УЛ-1». 

м² 

    

м³/с 

Масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги , кг/кг: 

     

, 

    

 кг/кг 

Определение параметров воздуха на выходе из штабеля 

Определение влагосодержания  на выходе из штабеля, г/кг 

    

,

где: m_ц - масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги, кг/кг;

      d₁ - влагосодержание на входе в штабель, г/кг.

      Принимаем: m_ц =625

                   d₁ =639,9 

     

г/кг 
 

Уточнение объёма и массы циркулирующего агента сушки 

Уточнённая масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги , кг/кг: 

      ,          

      кг/кг 
 

Уточнённый объём  циркулирующего агента сушки  , м³/с: 

      ,          

     м³/с 

Уточнённая масса  циркулирующего агента сушки  , кг/с: 

      ,          

      кг/с 

Уточнение скорости агента сушки, м/с; 

     ,          

      м/с 
 

    Определение объёма свежего и отработанного  воздуха 

Масса свежего  и отработанного воздуха на 1 кг испаряемой влаги  , кг/кг: 

      ,          

где:  - влагосодержание свежего воздуха, г/кг.

    Принимается  =10 г/кг – с.35(2) при поступлении воздуха из цеха. 

      кг/кг 

Объём свежего (приточного) воздуха, поступающего в камеру , м³/с: 

      ,          

где:  - приведённый удельный объём свежего воздуха, м³/кг.

    Принимается  =0,87 м³/кг  - с.35(2). 

      м³/с 

Объём отработанного  воздуха (выбрасываемого из камеры) , м³/с: 

      ,          

      м³/с 

       

     3.6 Расчет расхода тепла на сушку 

     Расход  тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение  из него влаги и на теплопотери  через ограждения камеры.

     Расчеты ведутся для зимних условий с целью определения максимальной нагрузки на котельную и для среднегодовых условий с целью определения общих расходов пара на годовую программу.

     а) Расход тепла на прогрев 1 м³ древесины для зимних условий определяется по формуле 

      , кДж/м³

     где  -  затраты тепла на прогрев 1 кг влажной древесины в зимних условиях, кДж/кг;

      - плотность древесины расчетного материала при заданной начальной влажности, кг/м³.

     Значение  определяется по диаграмме pиc.2 приложений, как сумма абсолютных теплосодержаний древесины заданной, начальной влажности при нагреве от температуры. .    t_pаc.зим  до t_пр .

     Левая часть диаграммы характеризует  расход тепла на прогрев мерзлой  древесины.

     Если  температура   t_pаc.зим >0  то расход тепла определяется по правой части диаграммы. Температура    t_pаc.зим      определяется по климатологической, таблице, как расчетная температура для отопления (табл. 29 (3)).

     Температура  t_np   определяется для камер периодического действия в   соответствии с указаниями, представленными на стр. 26 и табл. 44 приложений (3) для форсированного режима сушки, при заданной толщине t_np=100°С .  Значение плотности определяют по диаграмме рис. 3 приложений (3) в зависимости от породы и начальной влажности расчетного материала, =680 кг/м³.

     Определим расход тепла на прогрев 1кг сосновой древесины влажностью 70% от температуры - 25°С для Могилева до + 100°С. По точкам пересечения горизонтальной прямой W =   70%  с кривой -25°С и с кривой +100°С находим значения теплосодержаний в левой и правой части диаграммы: - 119 кДж/кг и 305 кДж/кг

      =119+ 305=424 кДж/кг  

      ,

      , кДж/м³ 
 

     б) Расход тепла на прогрев 1 м³ древесины для среднегодовых условий , определяется аналогично по формуле

      

, кДж/м³

при  нагреве от температуры t_сp до t_np (см.    приложения,  табл. 29 (3))  t_сp=5,4°С  

      =18+ 305=323 кДж/кг 
 

      ,

      , кДж/м³ 

     в) Расход тепла на прогрев древесины в  камере в секунду для зимних условий

            , кВт

     где     - габаритный объем прогреваемых штабелей м³. В камерах периодического действия        Г_пр= Г ,

     

 - объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчетным)

материалом;

        - продолжительность начального прогрева древесины, ч. Ориентировочно -  принимается для пиломатериалов мягких хвойных пород летом 1-1,5 ч, зимой 1,5-2 ч на каждый сантиметр толщины материала стр. 39 (2).  

       кВт 

     г) Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для среднегодовых  условий определяется по аналогичной формуле