Файл: Жуков Д.В. Основы теории и техника сушки теплоизоляционных изделий.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2024

Просмотров: 168

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

бывает заданной и принимают её равной 2,1 м. Длину установки L определяют из соотношения

 

L =

Gx

■м.

 

(128)

 

 

уВН60

тепловой

обработки

изделий

где т — продолжительность сушки и

в мин\

G — производительность

камеры в кг/ч;

у — объемный вес

изделий

в кг/м3-, Н — толщина

изделий (мииераловатного

ковра)

в м.

 

 

 

 

 

Число установок подсчитывают аналогично указан­ ному выше, исходя из годовой мощности цеха (завода).

Количество влаги, удаляемой при сушке изделий. При сушке материала изменяются его вес, влажность и тем­ пература. Количество влаги, испаренной в сушилке, со­ ставит по абсолютной влажности:

 

Ц/ =

 

w1— Доо

 

(129)

 

 

Go —------ кг/ч,

'

 

 

 

0

100

'

 

по относительной влажности:

W%

 

 

 

 

 

 

 

til?

 

(130)

 

W = Gi—

----- \ к г ч ,

 

 

 

1

mo— w°2

1

 

'

где G1 — количество влажного

материала,

поступающего в сушилку,

в /сз/ч;

Gо — количество материала по абсолютно сухому весу в кз/ч;

w°, w°

— соответственно

начальная

и конечная

относительная

 

влажность материала;

wu

w2— соответственно

начальная и ко­

нечная абсолютная влажность материала.

 

 

 

Расход воздуха (теплоносителя) на сушку. В про­ мышленности теплоизоляционных изделий наиболее рас­ пространенным сушильным агентом является смесь воз­ духа и топочных газов от сжигания какого-либо топли­ ва. Воздух, подогретый в огневых или паровых калори­ ферах, применяют редко.

По физическим характеристикам — плотности и теп­ лоемкости — теплоноситель и воздух отличаются незна­ чительно и то лишь при высоком содержании в теплоно­ сителе СОг. Таким образом, для процесса сушки состав сушильного агента существенного значения не имеет, поэтому при проведении расчетов физические характе­ ристики воздуха и теплоносителя принимают одинако­ выми.

Воздух как сушильный агент имеет следующие Ха­ рактеристики: влагосодержание d, г/кг, энтальпия /, ккал/кг, относительная влажность ср, %, температура сухого термометра tc,° С, температура мокрого термо­

209


метра tM,° С, объем

влажного воздуха

на 1

кг

сухого

V0, лЛ Значения этих характеристик приведены в прило­

жениях 3 и 4.

 

 

 

 

 

через

L, началь­

Обозначив расход воздуха по весу

 

ное и конечное влагосодержание

соответственно

через

cL\ и d2, можно написать

 

 

 

 

 

 

 

G qm i I

 

 

_ _ Gqw2

I

 

d 2

 

 

100 ^

1000

100

'

1000

 

 

где G0 — количество материала,

выходящего из сушилки, в кг/ч. ■

Но так как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

°<№_£аЩ _ ^7 т0

 

 

 

 

100

 

100

 

 

 

 

 

 

г

 

юоог

 

 

 

 

( i 3 i )

 

L -

-------- кг ч.

 

 

 

 

 

d2d1

 

 

 

 

 

Обозначив через / = — расход теплоносителя па 1 кг

испаренной влаги, получим:

 

 

 

 

 

/ =

1000

кг!кг влаги.

 

 

(132)

 

d2

di

 

 

 

 

 

Если теплоносителем является воздух, влагосодер­ жание которого при проходе через воздухонагреватель не меняется, т. е. d0— du то1*V

1 = -------- кг/кг влаги.

(133)

d2 d0

 

При сушке дымовыми газами значение d\ подсчиты­

вают по формулам, приведенным в главе IV.

 

Общий расход воздуха на сушилку составит

 

L = Wl кг/ч,

(134)

или по объему

 

V = LV0 M ? j 4 .

(135)

Расход тепла на сушку. В теоретическом процессе, т. е. когда все подводимое тепло идет только на испаре­ ние влаги, а потери тепла отсутствуют, балансовое урав­ нение имеет вид:

U 0+ Q f W&! = Ыг,

(136)

где Q — расход тепла в процессе сушки в ккал/ч\ / 0 — начальная эн­ тальпия воздуха в ккал1кг\ ■вч — начальная температура влаги в ма­ териале в ккал/кг; / 2 — энтальпия подогретого воздуха в ккал/кг.

210



Отсюда

Q = L( / a

(137)

или, относя расход тепла в клал иа 1 кг испаренной вла­ ги, получим

? =

(138)

Этот расход тепла с достаточной для инженерных расчетов точностью можно подсчитать также по форму­ ле Рамзина

<7=

595 +

(0,47*2— fli). '

(139)

Соответственно

 

 

 

 

Q = W (595 + 0,47*2 — di).

(140)

Процесс сушки в действительной

сушилке отличает­

ся от теоретического

тем,

что в нем

имеются

дополни­

тельные расходы тепла на покрытие потерь, может быть применен подогрев теплоносителя внутри сушилки, а: влага материала при входе в сушилку имеет иную тем­

пературу, чем на выходе из

нее. Относя потери тепла

в действительном процессе

сушки на 1 кг испаренной

влаги, получим для основных потерь следующие значе­

ния.

подогрев высушенного

материала

Расход тепла на

<7i =

см (Фа — #i) ккал,

(141)

где ■&! и 0 2 — температуры материала при входе и выходе из сушил­ ки; см — теплоемкость материала; при влажности w

 

см = с2

100 — w

, w

ккал/кг ■град,

 

 

^ ------

Ь

 

здесь с2 — теплоемкость

сухого

материала; значения

с2 для некото­

рых материалов приведены в табл. 21.

 

 

 

Т а б л и ц а 21. Теплоемкость сухих материалов

 

Материал

 

 

Температура

Теплоемкость

 

 

 

в °С

в ккая/кг град

 

 

 

 

Минеральная

в а т а ...............................

 

 

20—200

0,2

Изделия

из перлита ...............................

 

 

20—800

0,23

Известково-кремнеземистые изделия

20—200

0,22

Диатомовые

и з д е л и я

..........................

 

20—200

0,2

Д ер ев о

 

 

 

20—200

0,27

Бетон

 

 

 

20—200

0,16—0,2

Сталь

......................................................... кирпич

 

 

0—300

0,11

Красный ....................................

 

 

20—200

0,22

211


Температуры материала ■б] и 62 зависят от общего технологического процесса, в котором участвуют мате­ риал, конструкции сушилки, и установленного режима сушки.

Расход

тепла на подогрев

транспортных

устройств

 

Чг =

стр (^тр -

*ккал; р) ,

0 4 2

где Gтр— вес транспортных

устройств, проходящих через сушилку,

в кг/ч; стр— теплоемкость

материалов,

из которых

изготовлены

транспортные

устройства;

■в,тр1

— температура

транспортных

устройств до и после сушки.

Температура бтр обычно равна температуре воздуха :в цехе. Температура 'б”тр при противотоке близка к тем­

пературе поступающего в сушилку теплоносителя, а при прямотоке близка t2. Потеря тепла сушилкой в окру­ жающую среду

д3 = Ц - Ш ср,ккал,

(143)

-где Т — иаружная поверхность сушилки в ш2; k — коэффициент теп­ лопередачи поверхностей, теряющих тепло:

______ 1

k = 1

6

, 1 ккал/м~-ч-град]

(144)

ai

+ Е ~г~ +

а

 

Л

 

 

здесь а 1 и а2— коэффициенты теплообмена соответственно от теп­ лоносителя к внутренней поверхности стенки и от наружной поверх­ ности стенки в окружающую среду; величины а! и а2 подсчитывают по формулам, приведенным в примерных расчетах сушилок; б — толщина стенки в м\ X— коэффициент теплопроводности в ккал/мУ, У.ч-град, принимается по табл. 22; Д/Ср — средняя разность темпе­ ратур в сушилке и в окружающей среде;

Atср

h + h

t0.

2

 

 

При установке сушилки непосредственно на грунт потери тепла через пол определяют по следующей фор­ муле:

<74 =

(к — к), КК“Л,

(145)

где Аусл— условный коэффициент теплопередачи в ккал/лР-ч-град соответствующей зоны площадью F в м2; t\ — температура теплоноси­ теля; ta— наружная температура воздуха.

212