Расчет работы сушильной камеры периодического действия типа УЛ – 2

n="center">

               m_кам =  

II. Тепловой расчет

II.1.    Выбор расчетного  материала и режима сушки для него, продолжительность собственно сушки расчетного материала

Наиболее быстросохнущим материалом в заданной спецификации.

        Кедр размером 32X180Х6500 обрезной – продолжительность сушки 3сут. 

В дальнейшем весь тепловой расчет ведется по быстросохнущему материалу

    Выбираем режим сушки для быстросохнущего материала  

Для сушки используют нормальный режим №4

Параметры режима: 

 

Продолжительность собственно сушки  расчетного материала определяется по формуле:

τ_{соб. суш}. = 0,8 · τ_суш

τ_{соб. суш.} = 0,8 · 3=2,4суток

2,4 · 24 = 57,6 часов

В дальнейшем все расчеты ведутся исходя из значения τ_{соб. суш}. и по параметрам II ступени режима сушки. 
 

   II.2. Определение количества испаряемой влаги

  Количество влаги испаряемой влаги испаряемой в процессе сушки из 1м³ др-ны производится по формуле:

М_1м³ = ρ_усл.                 М_1м³ = 360 кг/м³                               

                                                                                                                                                                                                                               = 360·0,52 = 187,2 

ρ_кедра = 360 кг/м³ 

Количество  влаги испаряемой влаги испаряемой из древесины за 1 оборот камеры производится по формуле:

М_{1об. кам.} = Е·М_1м³

Е – емкость камеры.  

Е = Г · βоб.ус = (2,6·1,8·6,5·2) · 0,399 = 24,28м³

М_{1об. кам} = 24,28 · 187,2 = 4545 

Рассчитываем среднее количество влаги испаряемой из древесины в час: 

М_{ср. час.} =  

 

                                         М_{ср. час.} =  = 79 кг/час

 

Расчетное количество испаряемой влаги в час

М_{расчет..}= М_{ср. час.} · Х кг/час

Х – коэффициент учитывающий равномерность просыхания материала по всему объему

               При W материала = 12% Х = 1,2

               При W материала = 8...10% Х = 1,3

М_{расчет.} = 79·1,3 = 102,1 кг/час 

II.3. Определение часового количества циркуляции воздуха в камере  

   Расчетно-режимные  параметры воздуха определяют по 2-й ступени режима по Id диаграмме.

По Id диаграмме  находим: I, d, ρ, V

  t =    80ºС                I = 191 ккал/кг

  φ = 0,64                    d = 275 г/кг

                          ρ = 0,87 кг/м³

                                 V = 1,47 м³/кг                                   

                                       

Циркуляция воздуха  в камере реверсивного действия.

Для расчета скорости циркуляции сушильного агента по материалу принимается:

w_мат. = 3...4 м/с

Рассчитываем  площадь живого сечения  штабелей плоскости  перпендикулярной движению воздуха:

F_{жив. сеч.шт.} = h · l · n (1-β_выс.) м²

где β_выс. - коэффициент укладки штабеля по высоте

β_выс. =  

S – толщина расчктного материала в мм.

β_выс. =  =           = 0,54 
 

F_{жив. сеч.шт.} = 33,8·(1-0,54) = 33,8 · 0,46 = 15,5м² 

     Расчет объема циркулирующего воздуха внутри камеры, производится по формуле: 

V_ц. = F_{жив. сеч.шт} · w_шт. · 3600м³/ч. V_ц. = 15,5 · 3 · 3600 = 167400м³/ч. 

Масса циркуляции воздуха рассчитывается по формуле:

G_ц. = V_ц. · ρ = кг/ч                             G_ц. = 167400 · 0,87 = 145,638 кг/ч. 

Количество влаги  испаряемой 1кг. циркуляции воздуха в камере при проходе через штабель:

Δd = d₂-d₁ =                             [г/кг]

                                         Δd = d₂-d₁ =                            = 1г/кг. 

 Определяем температурный период воздуха, при переходе его через штабель:

                                  Δt = t₁-t₂ =  

                   Δt = t₁-t₂ =                                   =                 = 1,65ºC   
 

   

 Зная значения t₁ , d₁ и d₂ находим значения φ₂ по Id диаграмме: 

          t₂ = t₁- Δt                                             t₂ = 80 – 1,65 = 78,35ºC

                                               φ = 0,7    
 

II.4. Расчет часового  количества отработанного и свежего воздуха  

          Объем отработанного воздуха  определяем по формуле:

                                                V_отр. = g₀ · М_{расчет.} · V₂ ; V₂ = V₁ ;

   Расчет  количества воздуха для удаления  влаги из древесины рассчитываем по формуле:

              g₀ =  ; g₀ =              = 3,77  [ кг/кг ] 

 d₀ – влагосодержание, принимается равным 12 г/кг.

                                V_отр. = 3,77 · 102,7 · 1,47 = 569 [ кг/м³ ]

Объем свежего  воздуха, подаваемого вентилятором в камеру рассчитываем по формуле:

V_св.в. = g₀ · М_{расчет.} · V₀ ; [ кг/м³ ]

V₀ – объем свежего воздуха м³/кг для приточного воздуха t = 20ºC, принимаем        V₀ = 0,87

           V_св.в. = 3,77 · 102,7 · 0,87 = 337 ; [ кг/м³ ] 

II.5. Определение расхода  тепла на сушку  древесины.

          

           Расход тепла определяют в 2^-х вариантах:

     а)  Для зимних условий по формуле:

        Q_{нач.зим.} = ρ_усл.[0,53 · (t_кам. – t_{0 зим.} ) + ^{Wнач. – 15}  · ( 0,5 · ( - t_{0 зим.} ) + 80 + t_кам. ) ]

       ¹⁰⁰

      t_кам. - температура воздуха внутри камеры по II ступени режима 

         t_{0 зим.} - _{принимается по климатологической таблице.}

          _{Для города Алматы} t_{0 зим. =} - 24ºC

                                      t_{0 ср.год. = + 7,3ºC}

                              

     Q_{нагр.зим.} = 360 · [0,53 · (80 + 24 ) + ^{60 – 15}  · ( 0,5 · ( 24) + 80 + 80 ) ] =  

                     = 360 · [ 55,12 + 77,4 ] = 360 · 132,56 = 47707 ккал/м³

      

      б) Расход тепла на сушку древесины для среднегодовых условий ведем по формуле:

     

                            Q_{нагр.ср.зим.} = ρ_усл.(0,38 + ^Wнач.   ) · (t_кам. - t_{0 ср.год.}) =

 

       = 360 · ( 0,38 + 0,6 ) · ( 80 - 7,3 ) = 360 · 71,246 = 25648 ккал/м³ 

Определяем  расход тепла на нагрев 1 кг испаряемой влаги в 2^-х вариантах: 

 а) Зимой

                    g_{нагрев.зим} =                           ;  g_{нагрев.зим.} =                              = 255,8 ккал/кг.

б) Среднегодовой 

                     g_{нагрев.ср.год.} =                       ; g_{нагрев.ср.год.} =                             = 137 ккал/кг