Определение расхода тепла на сушку
Расход тепла на начальный прогрев 1 древесины 1) Для зимних условий , :
, (3.15)
где - плотность древесины расчётного материала при заданной начальной влажности, ; - содержание незамёрзшей связанной (гигроскопической) влаги, %; - скрытая теплота плавления льда; - средняя удельная теплоёмкость соответственно при отрицательной и положительной температуре, ; - начальная расчётная температура для зимних условий, ; - температура древесины при её прогреве, . Принимается =650 - рисунок 12 [5] для =400 и %; =100 - табл. 2.4 [1] для нормального режима сушки; =-36 - таблица 2.5 [1] для Красноярска; =14% – рисунок 2.3 [1] для =-36 ; =335 - с. 37 [1]; =1,82 - рисунок 13 [5] для и %; =2,9 - рисунок 13 [5] для и %.
2) Для среднегодовых условий , :
, (3.16)
где - среднегодовая температура древесины, . Принимается =2,9 - рисунок 13 [5] для и %; =0,6 - таблица 2.5 [1] для Красноярска.
Удельный расход тепла при начальном прогреве на 1 кг испаряемой влаги ,
, (3.17)
Общий расход тепла на камеру при начальном прогреве , кВт
, (3.18) кВт кВт Определение расхода тепла на испарение влаги Удельный расход тепла на испарение влаги в лесосушильных камерах с многократной циркуляцией при сушке воздухом , :
, (3.19)
где - теплосодержание свежего воздуха, ; - влагосодержание свежего воздуха, г/кг; - удельная теплоёмкость воды, ; Принимается =4,19 - с. 40 [1]; =46 , =11 г. /кг – с. 40 [1] при поступлении воздуха из коридора управления;
Общий расход тепла на испарение влаги , :
, (3.20)
Потери тепла через ограждения камеры Суммарные теплопотери через ограждения камеры , :
, (3.21)
где - теплопотери через наружную поверхность, ; - теплопотери через торцовую стену, ; - теплопотери через дверь на входе камеры, . Теплопотери через наружную поверхность ограждения камеры в единицу времени , :
, (3.22)
где - площадь ограждения, ; - температура среды в камере, ; - расчётная температура наружного воздуха, . , – внутренний и наружный диаметры стенки, мм. – коэффициент теплоотдачи для внутренних поверхностей ограждений, – коэффициент теплоотдачи для наружных поверхностей ограждений, Принимается =15 - с. 41 [1] для всех ограждений; Теплопотери через торцовую стену и дверь в единицу времени : (3.23)
Размеры камеры: длина м; диаметр D =1,8 м. Размеры двери: диаметр D =1,8 м.
Таблица 3.1 – Расчёт поверхности ограждений камеры
Таблица 3.2 – Расчёт потерь тепла через ограждения
кВт Суммарные теплопотери через ограждения камеры с учётом поправки , кВт:
, (3.24) кВт Удельный расход тепла на потери через ограждения , : , (3.25) кДж/кг Определение удельного расхода тепла на сушку ,
, (3.26)
где - коэффициент, учитывающий дополнительный расход тепла на начальный прогрев камер, транспортных средств, оборудования и др. Принимается =1,2 – с. 45 [1]. кДж/кг кДж/кг Определение расхода тепла на 1 м3 расчётного материала , :
, (3.27)
3.8 Выбор типа и расчёт поверхности нагрева калорифера
Согласно заданию оставляем электронагреватели типа ТВК. 3.8.2 Тепловая мощность калорифера , кВт
, (3.28) где - коэффициент неучтённого расхода тепла на сушку. Принимается =1,2 – с. 47 [1]. кВт Определение потребляемого количества электроэнергии за 1 год работы цеха , кВт*год Расход электроэнергии: 2,0…2,6 кBт*чac/м3 на 1% выпаренной влаги.
где – расход электроэнергии за 1 час работы, на 1% выпаренной влаги, из 1 м3 пиломатериала, кBт*чac/м3; – время работы камеры за 1 год, ч; V – годовая программа, м3; Принимается кBт*чac/м3; ч 4. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ КАМЕР
4.1 Расчёт потребного напора вентилятора
Таблица 4.1 – Участки циркуляции воздуха в термовакуумной камере периодического действия типа «ТВК-1 эл»
Определение скорости циркуляции агента на каждом участке , м/с
, (4.1)
где - площадь поперечного сечения канала в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки на соответствующем участке, . Определение площади поперечного сечения канала в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки на соответствующем участке , : Участок 1 Прямой канал
, (4.2)
где - высота циркуляционного канала, м. Принимается =0,888 м, м; Участок 2 Вход в штабель (внезапное расширение)
, (4.3) Участок 3 Штабель
, (4.4)
Участок 4. Выход из штабеля (внезапное сужение)
, (4.5)
Все расчёты по определению скорости циркуляции агента сушки сведены в таблицу 4.2. Таблица 4.2 – Скорость циркуляции агента сушки на каждом участке
Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке , Па Участок 1. Прямой канал
, (4.6)
где – коэффициент трения; - длина участка, м; - периметр канала, м. Принимается =0,016 – с. 58 [1] для металлических каналов; =16,2 м. Определение периметра канала , м: , (4.7) м Участок 2 Вход в штабель (внезапное расширение)
, (4.8)
где - коэффициент сопротивления для внезапного расширения потока. Принимается =0,9 – таблица 3.8 [1] для внезапного расширения потока при =0,05. Участок 3. Штабель
, (4.9)
где - коэффициент сопротивления потока в штабеле. Принимается =8,6 – таблица 3.10 [1] для штабеля с толщиной прокладок =25 мм и толщиной досок =19 мм. Участок 4 Выход из штабеля (внезапное сужение)
, (4.10)
где - коэффициент сопротивления потока при внезапном сужение потока. Принимается =0,3 – таблица 3.9 [1] для внезапного сужения потока при =0,05. Все расчёты по определению сопротивлений сведены в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 – Подсчёт сопротивлений
Определение потребного напора вентилятора , Па
, (4.11) Па
|