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: 18 из 20

ПВС












где Q - количество теплоты, переданной в теплообменнике, кДж/ч;

л

k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м K); £ - коэффициент
загрязнения.

Коэффициент теплопередачи
k = а₁ ■ а₂ /( а₁ + а₂),
где а₁ - коэффициент теплоотдачи со стороны нагреваемого воздуха,

Л

Вт/(м ■ K); а₂ - коэффициент теплоотдачи со стороны паровоздушной

л

смеси, Вт/(м ■ K).

Коэффициент теплоотдачи на стороне нагреваемого сухого
воздуха при поперечном обтекании труб

Л / 1 \⁰,⁶⁴

к ( w - d, '


а = 0,177- —

d_f V V у

где X - теплопроводность воздуха, Вт/(м К); v - коэффициент
кинематической вязкости воздуха, м²/с; w - скорость воздуха, м/с;
d_M - наружный диаметр труб, м.

В трубчатых теплообменниках коэффициент теплоотдачи при
движении воздуха внутри труб

Л f А Л^0,8

к (w-d^


а = 0,018

d_y V V у

где d:3 = 4f / П - эквивалентный диаметр каналов, м; f - площадь
сечения, м²; П - периметр канала, м.

Влияние конденсации пара на среднее значение коэффициента
теплоотдачи на стороне влажного воздуха учитывается формулой

^Ad-⁽ⁱ,^{- г}«)


^а2 ^а 2


1 +


1000 - 8t - с_{а у}


где а'₂ - коэффициент теплоотдачи влажного воздуха при отсутствии конденсации пара; Ad, 5t - снижение влагосодержания и температуры отработанного воздуха; in , i_R - энтальпия пара в воздухе и образующегося конденсата; с_в - теплоемкость воздуха при начальном влагосодержании.

Коэффициент загрязнения для выполнения инженерных расчетов можно принимать £ = 0,75 ^ 0,8.



Контрольные вопросы по главе 5

1. 
   При какой скорости сушильных цилиндров происходит образование конденсатного кольца?
   
2. 
   Для какого конденсатоотводящего устройства нужен больший перепад давления между сушильным цилиндром и конденсатопроводом?
   
3. 
   Какое конденсатоотводящее устройство может обеспечить наиболее полное удаление конденсата из цилиндра?
   
4. 
   Какой пар подается в сушильные цилиндры бумагоделательной машины?
   
5. 
   При выполнении какого расчета определяется количество цилиндров БДМ?
   
6. 
   Подберите синоним термину водоотделитель.
   
7. 
   В каком периоде скорость сушки бумаги является постоянной величиной?
   
8. 
   Что используется для обогрева сушильных цилиндров при безобрывной проводке полотна?
   
9. 
   С какой целью устанавливают термопланки?
   
10. 
    Как конденсатное кольцо влияет на процесс теплообмена?
    
11. 
    Каким будет режим образования конденсата при скорости 200 м/мин?
    
12. 
    Какое конденсатоотводящее устройство будет продолжать работу в случае остановки цилиндра?
    
13. 
    В каком случае коэффициент контактного теплообмена на поверхности цилиндра возрастает?
    
14. 
    Что происходит в диффузоре термокомпрессора?
    
15. 
    Как изменяется мощность, затрачиваемая на привод цилиндра, при образовании конденсатного кольца?
    
16. 
    Какой элемент является обязательным в схеме группового пароснабжения?
    
17. 
    В какой пароконденсатной схеме после каждого цилиндра устанавливают конденсатоотводчик?
    
18. 
    К какому типу конденсатоотводящих устройств относится конденсатоотводчик с сильфоном?
    
19. 
    Какие виды теплообмена участвуют при передаче теплоты от нагретой поверхности сушильного цилиндра влажному полотну?
    
20. 
    Что такое активная поверхность сушильного цилиндра?
    
21. 
    Какое устройство используют для утилизации теплоты паровоздушной смеси?
    

22. 
    Из каких материалов изготавливают сушильные сукна?
    
23. 
    Нужны ли сукносушители, если на машине установлены сушильные сетки?
    
24. 
    Какие виды теплообмена участвуют при передаче теплоты от греющего пара к внутренней поверхности сушильного цилиндра?
    
25. 
    Для чего служит технологическая вентиляция сушильной части БДМ?
    
26. 
    Что оказывает наибольшее термическое сопротивление при передаче теплоты от конденсирующегося пара?
    
27. 
    Какое влияние на теплообмен оказывает воздух, находящийся в полости сушильного цилиндра?
    
28. 
    Для чего служат вакуумные валы в схеме с безобрывной проводкой полотна?
    

ГЛАВА 6

ТЕРМОРАДИАЦИОННЫЕ СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

1. 
   Теория радиационной сушки влажных материалов
   

Сушка влажных материалов, при которой теплота, необходимая для нагревания материала и испарения влаги, передаётся лучистой энергией, называется радиационной сушкой, или сушкой инфракрасными лучами (ИК - лучами). Носителями лучистой энергии являются электромагнитные колебания с длиной волны от долей микрона (микрометра) до многих километров.

Примерная классификация излучения по длине волны следующая [6]

Длина волны Вид излучения

0,05 ■ 10^-6 мкм космическое

(0,5 - 1,0) ■ 10^-6 мкм у - излучение

Л о

110^- - 20 ■ 10^- мкм рентгеновское

о

20 ■ 10^- - 0,4 мкм ультрафиолетовое

0,4 - 0,8 мкм видимое

1. 
   8 мкм - 0,8 мм тепловое (инфракрасное)
   

1. 
   2 мм - Х км радиоволны
   

Суммарное излучение, проходящее через произвольную поверхность F в единицу времени, называется потоком излучения Q (Вт). Лучистый поток, испускаемый с единицы поверхности по всем направлениям, называется плотностью потока излучения, или энергетической освещенностью E (Вт/м²).

Основной закон теплового излучения - закон Планка, описывающий мощность излучения абсолютно черного тела E_0X = dE/dX, Вт/(м²мкм), как функцию температуры T (К) и длины волны X (мкм)

_{Е =} vXl

^Е0 X с₂ ,

e^XT -1

где е - основание натурального логарифма; с₁, с₂ - константы.

На рис.6.1, где закон Планка представлен графически, видно, что при повышении температуры мощность излучения возрастает (мощность излучения соответствует площади под кривой), а ее максимум смещается в сторону меньших длин волн.





Связь между максимальной длиной волны и температурой излучающей поверхности Т определяется законом Вина

X_max ■ T = 2898, мкм ■ К .





О 1 2 3 4 5 6 7 А,, мкм


Рис. 6.1. E₀x = f (X, T) по закону Планка


Полное количество энергии, излучаемое 1 м² нагретой поверхности абсолютно черного тела в единицу времени, определяется законом Стефана-Больцмана. Применительно к реальным серым телам этот закон имеет вид

E = с_о ■ (T/100)⁴ ,

где с_о = 5,7 - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/(м²К⁴); Т - абсолютная температура поверхности излучателя, К.

Поток излучения Q при попадании на другие тела частью погло­щается Q_a, частью отражается Qr, частью проходит сквозь тело Q_D :

Qa + Qr + Q_d = Q или A + R + D = 1.

Излучательная способность тела тем больше, чем больше его поглощательная способность А. Тело, полностью поглощающее все





попадающие на него лучи (А = 1), называется абсолютно черным. Для серых тел величина А < 1 и численно равна степени черноты тела 8.

ТЛ W W

В замкнутой системе, состоящей из двух серых тел, количество теплоты, передаваемое от излучателя материалу, определяется по формуле


О; ^{- C}i • ⁶15 • ^H


f т Л^{4 T}1


100


V


{ ^гг 'N^{4 T}2


V


100


J


где Ti, Т₂ - абсолютная температура излучателя и лучевосприни- мающего материала; H = F₁-p₁₂ = F₂ p₂₁ - взаимная излучающая поверхность; F₁, F₂ - поверхности излучателя и материала; ф₁₂, ф₂₁ - коэффициенты облученности (чисто геометрические параметры, зависящие только от формы и взаимного расположения тел); 8 _пр - приведенная степень черноты

1


⁶15


1 +


1


V ⁶1


Л

1


^12 +


1


V⁶2


Л

1


9ц


где 81, 82 - степень черноты лучеиспускательной и лучепогло- щательной поверхностей.

Удельный тепловой поток при лучистом теплообмене можно определить по уравнению Ньютона-Рихмана


q_n = а _л (T1 - T2), где коэффициент лучистого теплообмена