Расчёт годовой производительности камеры на условном материале... Расчёт годовой производительности камеры на условном материале

• Название: Расчёт годовой производительности камеры на условном материале
• Дата: 08.03.2023
• Размер: 195.54 Kb.
• Имя файла: Расчёт годовой производительности камеры на условном материале...docx
• Тип: Документы; #975367
• страница: 1 из 4

https://studfile.net/preview/7042534/page:12/

1.5 Расчёт годовой производительности камеры на условном материале.

Нормативная годовая производительность камеры на условном материале рассчи­тывается по формуле:

П_У =   * ß_УСЛ. *Г, м³ усл/год,

где 335 – пленовая продолжительность работы камер в течение календарного года с учётом необходимости их периодического ремонта, суток.

Г – габаритный объём всех штабелей в камере, м³.

Г = L*B*H*m, м³.

L, B, H – габаритные размеры штабеля ( длине, ширине, высоте), м;

m – число штабелей в камере.

Г = 2*2*6*2 = 48 м³.

П_У=   *0,52*48 = 2824,86 м³. усл./год

1.6 Расчёт потребного количества сушильных камер.

Потребное количество камер рассчитывается по формуле:

n =  ,

где ∑_у – общий объём условного материала, подсчитанный в табл. 3, м³. усл.

П_У – годовая (плановая) производительность одной камеры в условном мате­риале, м³. усл./год.

Принятое количество номер определяется округлением n до ближайшего це­лого числа.

n =   = 6,47=7

Принимаем 7 сушильных камер.

2. Тепловой расчёт

Цель теплового расчёта состоит в определении затрат тепла и расхода пара на сушку древесины, выбора в расчёте теплового оборудования камер (калори­фер конденсатоотвотчи­ков).

2.1 Выбор расчётного материала

За расчётный материал принимается самый быстросохнущий материал из за­данной специфи­кации (табл. 2). Сушка быстросохнущего материала требует мощного теплового и циркуляци­онного оборудования.

За расчётный материал принимаю ель толщиной 50 мм. Часы сушки 101,74; сутки 4,23

2.2 Определение параметров агента сушки на входе в штабель

1. 
   Агент сушки – влажный воздух. По выбранному для расчётного мате­риала режиму (табл. 1) назначается параметры (t₁, φ₁) агент сушки для входа в штабель. Для камер пе­риодического действия эти параметры берутся по второй ступени режима, для противо­точных камер непре­рывного действия они соответствуют параметрам в разгрузочном конце камеры.
   
2. 
   Влагосодержание d₁, теплосодержание J₁, предельное деление пара P_N1, плотность ρ₁ и удельный объём V₁ определяется по ID – или t_p диа­грамме.
   

Значения параметров агента сушки на входе в штабель записывается в табл. 4 (удельная теплоёмкость перегретого пара определяется при сушке высокотемпературными режимами).

Таблица №4 : «Параметры агента сушки на входе в штабель»

№ п/п	Наименование	Обозначение	Единицы изме­рения	Значение
1	Температура	t1		65
2	Относительная влажность (сте­пень насыщенно­сти)	φ		0.69
3	Влагосодержание	d1	г/кг.	380
4	Теплосодержание (антальпия пара)	J1 (l1)	кДж/кг.	1050
5	Парциальное дав­ление	Pn1	кПа	38
6	Плотность	ρ1	кг/м3	0,85
7	Удельный объём	1	м3/кг.	1,83
8	Температура смо­ченного тер­мо­метра	tm		_________
9	Удельная тепло­ёмкость перегре­того пара	Cn1	кДж/ (кг.град.)	_________

2.3 Расчёт количества испаряемой влаги

а) Масса влаги, испаряемой из 1 м³ древесины.

М_1М³ = ρ_усл -  , кг/м

ρ_усл – условная плотность древесины, кг/м³

W_Н, W_К – соответственно начальная и конечная влажность %

М_1М³ = 400 –   = 400 – 0,6 = 399,4 кг/м³

б) Масса влаги, испаряемой за время одного оборота камеры

М_ОБ.КАМ. = М_1м³ * Е_Ф

Е_Ф – вместимость (ёмкость) камеры, м³

Е_Ф = Г *   = 71,28*0,52 = 37,07 м³

Г – габаритный объём всех штабов камеры

 – объём коэффициента заполнения штабелей, фактическая (расчёт мате­риалов)

Г и   были определены в технологическом расчёте формул в таб­лице 3.

в) Масса влаги, испаряемой из камеры в секунду.

М_С =  , кг/сек

τ =   – τ_пр., ч.

где τ – продолжительность собственно сушки расчётного материала про­должительности начального прогрева и влагопрогрева.

τ_суш – общая продолжительность сушки расчётного материала, ч.

τ_пр. – продолжительность начального прогрева, ч.

А_К коэффициент, учитывающий качество сушки, значение которого опре­делено ранее в технологическом расчёте.

Продолжительность начального прогрева принимается в среднем из рас­чёта 1,5 часа на каждый сантиметр толщины материала.

τ =   - 6 = 68,1 – 6 = 62,1 ч.

М_С =   =   кг/сек.

d₂ =   + d₁, г/кг.

г) Расчётное количество испаряемой влаги в секунду.

М_Р = М_С * x, кг/с.;

где x – коэффициент неравномерности скорости, сушки определяем в при­ложений для камер периодического действия. Для камеры периодического действия x = 1.

М_Р = 0,07*1 = 0,07 кг/с,

Таблица № 5: « Параметры агента сушки на выходе в штабель»

№ п/п	Наименование	Обозначение	Единицы изме­рения	Значение
1	Температура	t2		87
2	Относительная влажность (сте­пень насыщенно­сти)	φ		0,64
3	Влагосодержание	d2	г/кг.	1080
4	Теплосодержание (антальпия пара)	J2 (l2)	кДж/кг.	1080
5	Парциальное дав­ление	Pn2	кПа	38,3
6	Плотность	ρ2	кг/м3	0,86
7	Удельный объём	2	м3/кг.	1,85
8	Температура смо­ченного тер­мо­метра	tm		__________
9	Удельная тепло­ёмкость перегре­того пара	Cn2	кДж/ (кг.град.)	__________

2.4 Определение объёма циркулирующего агента сушки и его пар на выходе из штабеля.

Камеры периодического действия. Низкотемпературный процесс.

а) Объём циркулирующего по материалу агента сушки.

V_ШТ = n*W_МАТ*F_Ж.С.ШТ. , м³/с,

где n- количество штабелей в плоскости, перпендикулярной направлению по­тока воздуха.

W_МАТ – скорость циркуляции по материалу, принятая ранее в технологиче­ском расчёте.

F_Ж.С.ШТ. – площадь живого сечения штабеля для лесосушильных камер.

F_Ж.С.ШТ. = L*H*(1- ß_Д*ß_В ), м²

F_Ж.С.ШТ. = 6*3,6* (1-1*0,62) = 6*3,6*0,38 = 8,21 м²

V_ШТ = 1*3,5*8,21 = 28,74 м³/с.

б) Масса циркулирующего по материалу агент сушки.

G_ШТ =  , кг/с ; G_ШТ =   = 26,37 кг/с

υ₁ – удельный объём агента сушки на расчётной ступени режима.

в) Удельный расход циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги.

q _ШТ. =  , кг/кг.вл.

q _ШТ. =   = 376,71 кг/кг.вл.

2.5 Расчёт приточного – вытяжных каналов

а) Удельная масса свежего и отработавшего воздуха

q₀ =  ,

где d₀ – влагосодержание свежего воздуха, г/кг.

q₀ =   =   = 12, 35 г/кг.

Вентиляция рассчитывается для летних условий (t₀ = 20⁰), для которых d₀ = 10…12 г/кг при поступлении свежего воздуха из помещения цеха или сна­ружи.

б) Объём свежего V₀ и отработавшего V₂ воздуха определяют по формулам:

V₀ = q₀*M_P* ₀, м³/с;

V₂ = q₀*M_P* ₂, м³/с,

где  ₀ – удельный объём свежего воздуха, м³/кг.

₂ – удельный объём отработавшего воздуха, м³/кг.

Удельный объём  ₂ указан в таблице 5, а удельный объём  ₀ = 0,85…0,87 м³/кг при t₀ = 20

V₀ = 12,35*0,07*0,87 = 0,75 м³/с

V₂ = 12,35*0,07*1,1 = 0,95 м³/с

в) Площадь сечения приточно – вытяжных каналов определяется по формуле:

F_КАН =  , м²,

где  - скорость движения приточного и отработанного агента ушки в каналах, м/с.

Принимается   для воздуха в пределах 3…9 м/с., для перегретого пара до 15 м/с. Приточно - вытяжные каналы (каналы) могут быть круглой, квадратной или прямоугольной формы. Зная F_КАН, легко установить размеры (диаметр, стороны квадрата или прямоуголь­ника).

При круглой форме диаметр канала вычисляется по формуле:

d_КАН. =  , м

F_КАН =   = 0,105 м²

d_КАН =   =   =   = 0,37 м.

2.6 Расчёт расхода тепла на сушку

Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение из него влаги и на теплопотери через ограждения камеры.

а) Расход тепла на прогрев 1 м³ древесины определяется по формуле:

q _ПР.1М³ = q_ПР.1КГ.*  _WH ,кДж/м³,

где q_ПР.1КГ – затраты тепла на прогрев 1 кг. влажной древесины, кДж/кг.

_WH – плотность древесины расчётного материала при заданной начальной влажности, кг/м³.

q_ПР.1М³ = 165*650 = 107250 кДж/м³

б) Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины ( на 1 кг. подлежащей испарению влаги).

q _ПР.ЗИМ. =   , кДж/кг.вл.

q _{ПР.ЗИМ..} =   = 268,53 кДж/кг.вл.

в) Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условии.

Q_ПР.ЗИМ. = , кВт.,

где  - объём прогреваемого материала, м³. В камерах периодического действия   равна вместимости камеры, т.е. ёмкости всех штабелей в камере.

 - продолжительность начального прогрева древесины, ч (см. пункт 2)

Q_ПР.ЗИМ. =   =   = 184,06 кВт.

г) Удельный расход тепла на испарение 1 кг. влаги определяется:

• 
  при низкотемпературном процессе сушки (режимы М,Н,Ф)
  

q_ИСП. = 1000*   - C_B*t_М, кДж/кг.вл.,

где  - тепло – и влагосодержание отработавшего воздуха, выбрасываемого из камеры (см. табл.5)

J₀,d₀ – тепло – и влагосодержание свежего воздуха, поступающего в камеру. При поступлении воздуха из коридора управления допустимо принять d₀ = 10…12 г/кг. J₀ = 46 кДж/кг.;

С_В – удельная теплоёмкость воды. С_В = 4,19 кДж/(кг. град);

q_ИСП. = 1000*  - 1 = 1000*  - 1 = 1000*2,65-1 = 1000*1,65 = 1650 кДж/кг.вл.

д) Расход тепла в камере на испарение влаги в секунду.

Q_ИСП. = q_ИСП.* М_Р, кВт.,

где М_Р – расчётное количество испаряемой влаги, кг/с

Q_ИСП. = 1650*0,07 = 115,5 кВт.

е) Расчёт потерь тепла через ограждения камеры (крайней в блоке) в секунду выполняется для каждого ограждения отдельно по формуле.

Q _{ОГР.ЗИМ.} = F*K*(t_КАМ..- t_РАСЧ..)*С*10^-3, кВт.,

где F площадь поверхности ограждения, м²

К - коэффициент теплопередачи данного ограждения, Вт/(м².град). Значения К принимаются по приложению.

t_КАМ. – температура агента сушки в камере определяется как среднее значение температур на входе и выходе из штабелей, т.е.

t_КАМ. =  , 

t_КАМ =   = 59 

t_РАСЧ – расчётная температура вне камеры для зимних условий, 

Если ограждении располагаются внутри здания сушильного цеха, то t_расч. принимается 15 – 20⁰. Если же они соприкасаются с наружным воздухом, то t_расч. определяется по климатиче­ским таблицам (см. приложение.)

С – коэффициент увеличения теплопотерь, равный 1,5 - при мягких режимах сушки, 2 – при нормальных, форсированных и высокотемпературных.