сушка. Задача в теоретическую сушилку поступает
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
Задача 1. В теоретическую сушилку поступает G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=50% масс. Конечная влажность ω2=6% масс. Воздух поступает в калорифер с t0=20oC; 0=70%. Температура отработанного воздуха на выходе из сушильной камеры t2=46oC. Относительная влажность отработанного воздуха составляет 2=60%. Определить: - объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки; - затраты тепловой энергии. Сушка Схема сушильной установки. Определим количество (потока) удалённой влаги. Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность: Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1: Количество удаляемой из материала влаги: Расчёт удельного расхода теплоты в калорифере для идеальной сушилки qкид. Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданной относительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу: Сводная таблица параметров воздуха
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме Рис. Схема расчета в I-x диаграмме 0 1 2 Рис. Схема расчета в I-x диаграмме Изображение процесса идеальной сушки в I-x диаграмме Расчет материальных и тепловых потоков в теоретической сушилке. Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки: V = L∙vо= 4,3∙0,97=4,17 м3/с , где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха находим по номограмме (по t2=46 оС и x2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо = 0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в]. Номограмма Расход теплоты в калорифере идеальной сушилки: Задача 1 (вариант 2). В теоретическую сушилку с промежуточным подогревом воздуха поступает G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=50% масс. Конечная влажность ω2=6% масс. Воздух поступает в калорифер с t0=20oC; 0=70%. Температура отработанного воздуха на выходе из сушильной камеры t2=46oC. Относительная влажность отработанного воздуха составляет 2=60%. Нагрев в зонах сушки ведут при температуре t1 = t1' = 85oC. Количество удаляемой влаги W1 = W2. Определить: - объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки; - затраты теплой энергии. Схема сушильной установки. Определим количество (потока) удалённой влаги. Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность: Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1: Количество удаляемой из материала влаги: Количество удаляемой влаги в каждой зоне идеальной сушилки: W1= W2= W/2=0,129/2 = 0,0645 кг/с. Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданной относительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу: Сводная таблица параметров воздуха
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме Рис. Схема расчета в I-x диаграмме 0 1 2' Рис. Схема расчета в I-x диаграмме Изображение процесса реальной сушки в I-x диаграмме 2 1' Расчет материальных и тепловых потоков в двухзональной сушилке. Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки: V = L∙vо= 8,64∙0,97 = 8,38 м3/с , где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха находим по номограмме (по t'2=46 оС и x'2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо = 0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в]. Номограмма Расход теплоты в калориферах двухзональной сушилки: Online-edu.mirea.ru Задача 1 (вариант №3). В теоретической сушилке с возвратом 80% отработанного воздуха высушивается G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) влажного материала от ω1=50% до ω2=6%, масс. (абсолютной влажности). Параметры исходного воздуха t0=20˚С, φ0=70%, параметры отработанного воздуха t2=46˚С, φ2=60%. Определить: - температуру воздуха на входе в сушилку t1-? - объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки V -? - тепловую нагрузку калорифера QК -? Рис. 1 Схема сушильной установки Расчет количества (потока) удалённой влаги. По известной абсолютной влажности материала, найдём относительную влажность материала: Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1: Количество удаляемой из материала влаги: Построим линию смешения исходного и отработанного воздуха на I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. По условию задачи 80% отработанного воздуха смешивается с 20% исходного. Для нахождения точки смешения определим влагосодержание в этой точке по формуле: xM =0,2x0+0,8x2=0,2‧0,01+0,8‧0,04=0,034 кг/кг . Далее, находим эту точку смешения Мсм по полученному значению хМ на линии смешения 0-2. Линия процесса идеальной сушки проходит по I=const. Проведём по линии идеальной сушки второй луч от точки 2. На пересечении этих двух лучей (по х=const и I=const) получаем точку 1. Определяем в ней все параметры воздуха и заносим их в таблицу.
Сводная таблица параметров воздуха Удельный расход теплоты (на кг уд. Влаги) в калорифере сушильной установки 0 1 М 2 Изображение процесса идеальной сушки с рециркуляцией СА в I-x диаграмме Массовый расход воздуха в сушилке: Объемный расход воздуха на входе в сушилку: V = Lц∙vо=21,5∙0,96=20,64 м3/с , где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха находим по номограмме (по tМ=40 оС и xМ=0,034 кг Вл/кг а.с.в.): vо =0,96 [м3 вл. возд./кг а.с.в]. Тепловая нагрузка калорифера QК: Рис. 3 номограмма для определения v0. Задача 2. В сушилку, работающую по принципу противотока, поступает G1=3600 кг/ч (1 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=42% масс. при температуре материала θ’=18oC. Конечная влажность ω2=11% масс. Температура уходящего материала θ’’=38oC, а его относительная теплоемкость CM’’=2,35 кДж/(кг СМ∙К). Воздух поступает в калорифер с t0 =15oC; 0 =70%. Температура воздуха на входе в сушильную камеру t1=140oC. Относительная влажность отработанного воздуха на выходе из сушилки 2=60%. Потери тепла в окружающую среду и с транспортными приспособлениями составляют 12% от расхода теплоты в калорифере идеальной сушилки Сушильная камера не имеет дополнительного подогрева (qс=0). Калорифер обогревается насыщенным водяным паром давлением Pп=5 атм (tП=151,1oC, теплота конденсации пара rп=2117 кДж/кг). Определить: - объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки; - расход греющего пара. Схема реальной сушильной установки. Определим количество (потока) удалённой влаги. Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность: Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1: Количество удаляемой из материала влаги: Расчёт удельного расхода теплоты в калорифере для идеальной сушилки qкид. Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданной относительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу: Сводная таблица параметров воздуха
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме Рис. Схема расчета в I-x диаграмме 0 1 2’ 2 Рис. Схема расчета в I-x диаграмме Изображение процесса реальной сушки в I-x диаграмме Удельный расход теплоты в калорифере идеальной сушилки Построение рабочей линии реального процесса в сушилке. Расчет параметра сушки ∆q* Параметр процесса сушки - баланс прихода и расхода удельных потоков теплоты определяют по формуле: qc = 0 – дополнительный подвод теплоты в сушильную камеру [кДж/кг.уд.Вл]; Расчёт потерь теплоты с материалом: В этой расчётной формуле неизвестна относительная теплоёмкость исходного влажного материала При известной относительной теплоёмкости высушенного материала найдём теплоёмкость сырого материала: где СВ= 4,19 [кДж/(кг К)] – теплоёмкость воды. Тогда потери теплоты с материалом составят: Определим параметр сушки: Нахождение точки 2 реальной сушилки Запишем уравнение линии процесса в реальной сушилке: где х и I – координаты точек этой прямой. Чтобы найти промежуточную точку, зададимся значением влагосодержания хпр= 0,04, тогда по этому уравнению можно определить относительную энтальпию воздуха: Iпр=165 - 421(0,04-0,008)=151,5 кДж/кг а.с.в. Теперь проводим луч из точки 1, проходящий, через точку (хпр, Iпр) до пересечения с заданной φ2 . Это и есть точка 2 реального процесса. Расчет материальных и тепловых потоков в реальной сушилке. Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки: V = L∙vо=11,2∙0,97=10,86 м3/с , где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха находим по номограмме (по t2=46 оС и x2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо =0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в]. Номограмма Тепловой поток в калорифере Qк и расход греющего пара в калорифере: |