ИПИ. Исследование режимов работы сушильных устройств (сушильные установки)

• Название: Исследование режимов работы сушильных устройств (сушильные установки)
• Дата: 10.05.2022
• Размер: 2.36 Mb.
• Имя файла: ИПИ.docx
• Тип: Исследование; #520018
• страница: 17 из 20

1_Ц = 170 °С


Уравнение для расчета температуры бумажного полотна во время его нахождения на сушильном цилиндре имеет следующий вид


t - t,

o a1


exp


l¹ X¹
)• ^a eo • T o

P»,' ^(c,T,+ ^Cw • ^U)


С



где t_u - температура сушильного цилиндра, °С; а_кт = а₂ - коэффициент

Л

контактного теплообмена, Вт/(м ■ K); п_ц - длительность контакта бумажного полотна с сушильным цилиндром, с; Р_сп - масса

л

квадратного метра сухого полотна, г/м ; с_сп - теплоемкость сухого полотна бумаги, кДж/(кг К); c_w - теплоемкость воды, кДж/(кг К); u - влагосодержание бумажного полотна, кг/кг; ф₁ - доля влаги, испаряющаяся на сушильном цилиндре; ф₂ - доля теплоты, участвующей в нагревании сушильной сетки или сукна.

Интенсивность испарения влаги на участке свободного хода бумажного полотна пропорциональна снижению температуры At и равна

P - (с₀₁ + c_w - u)• At ..2 _ч

m = ^{01 v 01 w}—i , кг/(м ч) ,

00 /\ у- ^J \ '

3,6 • Г • X 00

где At = (t_e2 - t_e3) - изменение температуры бумажного полотна на участке свободного хода, °С; г - теплота парообразования, кДж/кг; п_сх - длительность свободного хода, с.

Таким образом, последовательно рассчитывая температуру бумажного полотна на сушильных цилиндрах и участках свободного пробега, можно определить термограмму сушки бумаги и, соответственно, массовую скорость испарения влаги на сушильных цилиндрах и участках свободного пробега.

9. 
   Вентиляция многоцилиндровых контактно-конвективных сушильных установок
   

Система вентиляции (рис. 5.17) служит для удаления паро­воздушной смеси, образующейся в процессе сушки бумаги. Теплоуловители системы вентиляции служат для утилизации низкопотенциальной теплоты ПВС. Таким образом, вентиляция оказывает существенное влияние на производительность сушильной части БДМ и снижение удельных расходов теплоты на сушку бумаги.

Материальный баланс сушильной части БДМ по абсолютно сухому воздуху выглядит следующим образом

^отс = + Ьпдс ^,


где L^ - количество воздуха, удаляемого из сушильной части, кг/ч; L_mra - количество воздуха, подаваемого под колпак, кг/ч; L^ - количество воздуха, подсасываемого из зала, кг/ч.





Тепловой баланс сушильной части БДМ выражается уравнением Qc - Q™ - Оокр + Одв = Ьпдс ■ (I7 - I4) + Ьнаги ' (I? - 1б) =

^a Ьотс ^(I7 ^I4⁾ + ⁽¹ + ^a) Ьотс ^(I7 ^Iб^{), (5}.¹⁾

где a - доля воздуха, подсасываемого из зала (на основании опытных данных принимается a = Ь_одс / Ь_отс = 0,3...0,4); Q_c - расход теплоты на сушку бумаги Qc = Q^ / Лпр + Qi / Л1 + Qii / Лп, кДж / ч . а





Рис. 5.17. Схема вентиляции (а) и процессы изменения состояния воздуха (б) в сушильной части БДМ:

I - вентиляционный колпак; II - сушильный воздух (линия технологической вентиляции); III - сеткопродувные камеры; IV - общеобменная вентиляция; V - воздухораспределительные устройства (колонки); ТУ-1, ТУ-2 - теплоуловители 1-й и 2-й ступени; VI, VII - калориферы 1-й и 2-й ступеней; VIII - скруббер для нагревания технологической воды; IX - осевые вентиляторы; X - забор свежего воздуха (с улицы, на крыше);



б





di сЦ - ск d г/кг


Рис. 5.17. Продолжение:

1. 
   2 - нагрев наружного воздуха в ТУ-2; 2-3 - нагрев воздуха в калорифере
   
2. 
   й ступени (VII); 3-4 - изменение состояния воздуха в зале БДМ (воздух из чердачного помещения смешивается с воздухом из зала, увлажняется и нагревается); 4-5 - нагрев воздуха из зала в ТУ-1; 5-6 - нагрев воздуха в калорифере 1-й ступени (VI); 6-7 - изменение состояния воздуха в сушильной части под колпаком (воздух впитывает водяные пары, выделившиеся в сушильной части, увлажняется и нагревается от сушильных цилиндров), далее влажный воздух именуем паровоздушной смесью (ПВС); 7-8 - охлаждение ПВС в ТУ-1; 8-9 - охлаждение ПВС в ТУ-2; 9-10 - охлаждение и осушение ПВС в скруббере (в оросительной камере, когда температура орошающей воды имеет температуру ниже точки росы)
   

Теплота, уносимая из сушильной части с нагретой бумагой (расход теплоты на нагревание сухого полотна)

Qnp = Ом ■ (Ссп + Cw ■ U2)(t62 - t4) , кДж / ч ,

где t₆₂ = (t ™ - 15 °С) - температура бумаги на выходе из сушильной

части машины, °С; t₄ = 25 °С - температура в зале БДМ, °С.

Потери теплоты в окружающую среду от поверхности вентиляционного колпака

^Qокр ^{3,6 Н}ог ^ког ^(tв ^t4^{) , кДж / ч ,}

Л

где Н_ог , к_ог - площадь поверхности, м , и коэффициент теплопередачи

л

Вт/(м K), ограждений вентиляционного колпака; ^ - средняя температура воздуха под колпаком, °С.

Мощность двигателей сушильной части ^_в может быть рассчитана по приближенной формуле

Кдв = k_n ■ Ьп ■ wh ■ (Пц + Пс) ■ Бц , кВт ,

где k_n = 0,002...0,003 - удельный расход энергии, отнесенный к 1 м диаметра цилиндра, кВт мин/м³; Ь_п - ширина полотна, м; w_n - скорость полотна, м/мин; D_u - диаметр цилиндра, м; П_ц, п_с - число сушильных и сукносушильных цилиндров.

Теплота, выделенная в подшипниках цилиндров, определяется из мощности двигателей Qд_в = 3600 ■ К_дв , кДж / ч.

Общий массовый расход воздуха для ассимиляции водяных паров, образовавшихся в сушильной части БДМ, определяется по уравнению

Ь_с = Ь_отс = 1000 ■ M / (d₇ - d₆) ,

где M - количество влаги, испаряемое в сушильной части, кг/ч; d6, d7 - соответственно, влагосодержания воздуха на входе и выходе из-под колпака, г/кг.

Энтальпия воздуха после отдельных ступеней регенеративного теплообменника определяется по соотношениям

на выходе из первой ступени: I₈ = I₇ - 0,7 ■ (I₅ - I₄) ; на выходе из второй ступени: I₉ = I₈ - (I₂ - I₁) .





В расчетах систем вентиляции можно принимать следующие параметры: свежего воздуха для зимнего периода (точка 1) t₁ = -11°С, ф₁ = 100 %; нагретого воздуха (точка 3) t₃ = 18 - 20 °С ; воздуха, подсасываемого из зала БДМ (точка 4) t4 = 25 °С; воздуха, нагнетаемого под колпак (точка 6) t₆ = 50 - 55 °С. Из уравнения теплового баланса сушильной установки (5.1) определяется энтальпия удаляемой ПВС I₇.

10. 
    Расчет теплоуловителей для системы вентиляции
    

Теплоуловители 1-й и 2-й ступеней (ТУ-1 и ТУ-2) предназначены для утилизации теплоты отработанной паровоздушной смеси. В ТУ-1 нагревается сушильный воздух, подаваемый под машину, а в ТУ-2 - воздух общеобменной вентиляции, основная часть которого направляется в рабочую зону зала (60 %), а остальной воздух (40 %) подается в чердачное помещение для нагревания подшивного потолка. Теплоуловители могут выполняться трубчатыми, пластинчатыми и из профильных листов. По межтрубному пространству (рис. 5.18) движется нагреваемый воздух, а по трубам - паровоздушная смесь.