Для сушки зерна

 

Задачей расчета являетсяопределение необходимой энергетической об­лученности нагреваемого материала, времени нагрева и площади облучаемой поверхности, а также выбор излучателей и их размещение в установке.

Исходные данные:

· схема ИК сушилки;

· температура нагрева зерна;

· степень черноты зерна;

· длина волны излучения для эффективного проведения дезинсекции и прогрева зерна;

· мощность дезинсектора – прогревателя;

· площадь по­верхности облучения зерна;

· материал экрана.

Последовательность расчета:

Схема для выбора низкотемпературных трубчатых излучателей приве­дена на рисунке 2.11. Ряд линейных излучателей 1, расположенных в одной плоскости и имеющих температуру Т_1, суммарную актив­ную поверхность F₁ и степень черноты _1, облучает рабочую по­верхность 2 (Т₂, F₂, ), располо­женную параллельно плоскости излучателей. Экран 3 выполнен из мате­риала, обладающего ко­эффициентом поглощения . Такие системы применя­ются в су­шильных, обогревательных и других установках.

Активная поверхность излучателей определяется значением пе­реда­ваемой мощности, геометрическими параметрами системы и физическими свойствами участвующих в теплообмене тел.

 

 

Рис. 2.11. Терморадиационная установка для сушки зерна

 

 

Рис. 2.12. Расчетная схема к выбору излучателей

 

Мощность определяется формулой Стефана — Больцмана:

 

Р =5, 7 , (2.70)

где приведенная степень черноты излучателей и рабочей

поверхности ; взаимная излучающая поверхность, ;

коэффициент, учитывающий поглощение энергии экраном.

Систему можно рассматривать как замкнутую, для которой степень чер­ноты:

, (2.71)

где средние по поверхности коэффициенты облученности участвую­щих в теплообмене тел; то же, без экрана.

Коэффициенты облученности для рассматриваемой системы имеют вид:

 

; ),

 

 

;

(2.72)

 

,

 

где D и а – диаметр и шаг излучателей.

Взаимная излучающая поверхность:

H = = . (2.73)

При заданном значении :

=f . (2.74)

Вторую зависимость для находят из уравнения теплового баланса с учетом формулы (2.73):

= . (2.75)

Функции (2.74) и (2.75) зависят от отношения по разному.

Оптимальное значение находят путем совместного графического решения этих функций в некотором диапазоне изменения (практически в пределах от 1 до 5). Точка пересечения кривых f() и () дает необходимые значения

и . Выбрав диаметр излучателя D, находят а и число излучателей n из соот­ношения:

 

= , (2.76)

где L - длина излучателя, выбираемая с учетом размеров облучаемой по­верхности, м.