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
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. |
|
|
|
|||
|
|
d2— d1 |
|
|
|
|
|
|
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