Студопедия — Методика расчёта
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методика расчёта






 

Тепловой расчет

 

Материальный баланс сушилки. Определяют производительность сушильной установки по сухому продукту [2, c. 51]

(1)

где G 1 – производительность по влажному продукту, кг/с; ω;1 – начальная влажность продукта, %; ω;2 – конечная влажность продукта, %.

Рассчитывают количество удаляемой влаги из высушиваемого материала по формуле

(2)

Определение параметров свежего воздуха. На I–x диаграмме (рис. 2) [3, c. 412] по известным параметрам t ол = 19,4 °С и φ;ол = 67 % для летних условий и t оз = -9,3 °С и φ;оз = 88 % для зимних находят влагосодержание х 0 и энтальпию I 0 свежего воздуха:

летний период: х = 0,009 кг влаги/кг сухого воздуха; I = 45 кДж/кг сухого воздуха;

зимний период: х = 0,003 кг влаги/кг сухого воздуха; I = 1 кДж/кг сухого воздуха.

 

Рис. 2. I–x диаграмма для построение теоретического и действительного процесса сушки

Определение параметров нагретого воздуха. При нагревании воздуха до температуры t 1 = 100 °C его энтальпия увеличивается до значения I 1:

в летних условиях I = 128 кДж/кг сухого воздуха;

в зимних условиях I = 110 кДж/кг сухого воздуха.

Так как нагрев сушильного агента осуществляется через стенку, влагосодержание остается постоянным: х ол = х и х оз = х .

Тепловой баланс сушилки. Записывают уравнение внутреннего теплового баланса сушилки

(3)

где ; – разность между удельным приходом и расходом теплоты непосредственно в сушильной камере, кДж/кг влаги; с – теплоемкость влаги во влажном материале при температуре θ;1, кДж/(кг·К); q доп – удельный дополнительный подвод теплоты в сушильную камеру, кДж/кг влаги; q т – удельный подвод теплоты в сушилку с транспортными средствами, кДж/кг влаги; q м – удельный подвод теплоты в сушильную камеру с высушиваемым материалом, кДж/кг влаги;

(4)

где с м – теплоемкость высушенного материала, кДж/(кг·К); θ;2 – температура высушенного материала на выходе из сушилки, °С; q п – удельные потери теплоты в окружающую среду, кДж/кг влаги.

Температуру материала в псевдоожиженном слое принимают на 2 градуса ниже температуры отработанного воздуха. Тогда температура материала в слое равна 63 °С. Принимая модель полного перемешивания материала в псевдоожиженном слое, можно считать температуру высушенного материала равной температуре материала в слое, т. е. θ;2 = 63 °С. Теплоемкость высушиваемого сахара рассчитывают по формуле [2]

(5)

Величина q доп = 0 и q т = 0, так как дополнительный подвод теплоты в сушильную камеру отсутствует, а удельный подвод теплоты с транспортными средствами в рассматриваемом случае равен нулю.

Теплоемкости влаги при температуре θ;1 = 30 °С равна с = 4,199 кДж/(кг·К).

Рассчитывают удельные потери теплоты в окружающую среду, которые составляют 10 % от удельного расхода теплоты на процесс сушки. В теоретической сушилке процесс сушки шел бы по линии постоянной энтальпии, т. е. I 1 = const и удельный расход теплоты q т равнялся бы

(6)

где х '2 – влагосодержание отработанного воздуха в теоретической сушилке, кг влаги/кг сухого воздуха.

Удельные потери теплоты в летний период:

.

Удельные потери теплоты в зимний период:

Рассчитывают внутренний тепловой баланс сушилки по формуле (1.4) для летних Δ;л и зимних Δ;з условий

;

.

Определение параметров отработанного воздуха. Записывают уравнение рабочей линии сушки

. (7)

Строят рабочую линию сушки в летний период на диаграмме I-x, для этого необходимо знать координаты (x и I) минимум двух точек. Координаты одной точки известны: x = 0,009 кг вл./кг с.в.; I = 128 кДж/кг с.в.

Для нахождения координат второй точки задаются произвольным значением х и определяют соответствующее значение I. Пусть х = 0,02 кг вл./кг с.в. Тогда

Через две точки на диаграмме I-x проводят линию сушки до пересечения с заданным конечным параметром t 2 = 65 °С и находят параметры отработанного сушильного агента:

х = 0,016 кг вл./кг с.в., I = 108 кДж/кг с.в.

Аналогично определяют параметры отработанного сушильного агента в зимний период.

Уравнение рабочей линии сушки

При х = 0,01 кг вл./кг с.в.

Параметры отработанного воздуха

х = 0,009 кк вл./кг с.в., I = 90 кДж/кг с.в.

Расход воздуха на сушку. Рассчитывают расход воздуха на сушку по формуле

. (8)

Расход воздуха в летний период:

.

Расход воздуха в зимний период:

.

Параметры воздуха в сушилке. Определяют среднюю температуру воздуха

(9)

где t 1 – температура воздуха на входе в сушилку, °С; t 2 – температура отработанного воздуха, °С;

.

Среднее влагосодержание воздуха в сушилке

.

Среднее влагосодержание воздуха в сушилке

летом:

зимой:

Среднюю плотность сухого воздуха и водяных паров определяют по формулам

(10)

(11)

,

.

Средняя объемная производительность по воздуху

. (12)

В летний период: .

В зимний период: .

 

Гидродинамический расчет

 

Фиктивная скорость начала псевдоожижения Рассчитывают фиктивную (на полное сечение аппарата) скорость начала псевдоожижения [4, c. 305]

(13)

где Re – критерий Рейнольдса,

(14)

Ar – критерий Архимеда,

(15)

где μ;cр – вязкость воздуха при t ср = 82,5 °С; d э – эквивалентный диаметр частиц материала; ρ;ч – плотность частиц высушиваемого материала, кг/м³.

При отсутствии данных о дисперсности продукта ориентировочно принимают величину среднего эквивалентного диаметра кристаллов сахара d э = 0,6· м [2, c. 10]. Плотность сахара ρ;ч = 1588 кг/м³ [2, c. 41].

Полученная величина критической скорости значительно отличается от экспериментальных значений, так как точной аналитической зависимости для определения скорости начала псевдоожижения не существует. В этом случае значение критической скорости выбирают с учетом опыта промышленной эксплуатации сушилок с псевдоожиженным слоем сахара – песка и принимают ω;пс = 0,45 м/с [2, табл. 1].

Скорость свободного уноса. Для сушилок с псевдоожиженным слоем дисперсного материала одним из характерных показателей их работы является величина уноса, т.е. количество материала, вынесенного из слоя и далее из аппарата ожижающим агентом. Применительно к большинству технологических процессов унос нежелателен, поэтому за счет конструктивных и эксплуатационных мероприятий стремятся сократить величину уноса. В установках с псевдоожиженным слоем сахара – песка унос частиц продукта размером 0,25 мм и менее предусматривается специально, так как из-за наличия их в сахаре-песке длительное хранение его становится невозможным. В среднем в сахаре содержится от 0,5 до 2 % мелких частиц [2, c. 27].







Дата добавления: 2015-10-01; просмотров: 889. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы № 113/у Обменная карта родильного дома...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Характерные черты официально-делового стиля Наиболее характерными чертами официально-делового стиля являются: • лаконичность...

Этапы и алгоритм решения педагогической задачи Технология решения педагогической задачи, так же как и любая другая педагогическая технология должна соответствовать критериям концептуальности, системности, эффективности и воспроизводимости...

Понятие и структура педагогической техники Педагогическая техника представляет собой важнейший инструмент педагогической технологии, поскольку обеспечивает учителю и воспитателю возможность добиться гармонии между содержанием профессиональной деятельности и ее внешним проявлением...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия