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: 163
Скачиваний: 1
где F — поверхность сушилки, слагающаяся из поверхности стен, по толка, пола и дверей; F= 9 0 + 8 6 + 1 2 = 188 м2-, k — коэффициент теп лопередачи в ккал/м2-ч-град-,
a-i |
А |
а 2 |
здесь ai — коэффициент теплообмена от теплоносителя к внутренней стенде определяем из соотношения Nu=0,032 Re0'8; при о = 4 м/сек-,
7ор=150°С ; -v = 30■ 10“Gм2/сек\ / = /i = 2,l м\ Л = 2,96• 102 ккал/м-ч- ■град
4-2, Ы 0 0 |
пч |
Re = ----- ^ ----- = 275 000; |
Nu = 0,32-275 000°’S =716; |
716-29,6
а, = ------------- = 10,2 ккал/м2-ч-град;
2,1 -10s
а2 — коэффициент теплообмена от внешней поверхности стенки в
окружающую среду; с учетом излучения поверхности |
принимаем |
||
a2= c t i= 10 ккал/мг-ч-град; |
б — толщина стенки |
—0,12 м; |
А — коэф |
фициент теплопроводности |
стенки; конструкция |
стенки |
каркасная |
с обшивкой стальными листами; в качестве теплоизоляции принима ем минеральную вату, укладываемую между листами обшивки; по данным Теплопроекта, А такой конструкции может быть принят рав ным 0,1 ккал/м-ч-град-, таким образом,
k = ------------- |
0+--------------2 |
= 0 ,7 1 5 ккал /м2 ■ч - град. |
J _ |
1 |
|
10 + 0,1 + 1 о |
||
Следовательно, |
|
|
<73 = |
188-0,715 (160— 15) |
|
|
= 19 ккал/кг. |
|
|
|
1020 |
Сумма потерь тепла при 20% неучтенных потерь |
||
q = |
1,2(17 + |
2 0 + 19) = 67 ккал/кг. |
Построим процесс в I—d-диаграмме. В качестве теплоносителя используем смесь воздуха и дымовых газов при сжигании мазута. Из данных рис. 108 следует, что при смешении топочных газов с воздухом при 400° С влагосодержание смеси составит 20 г/кг. Отме чаем эту точку на 7—d-диаграмме (рис. 116) и проводим линию AM, отображающую процесс смешения топочных газов и воздуха. Далее наносим точку d2= 155 г/кг и 72=110° С. Величина начального влагосодержания в процессе составит:
di = d2 — A d = 155 — 49,5 = 105,5 г/кг.
Наносим эту точку иа / —d-диаграмму. Отклонение практического процесса от теоретического определяется отрезком ССа, равным:
ССо = |
CDq |
74-67 |
----- — = |
--------- 12,4 мм. |
|
0 |
400 |
400 |
218
Отложив этот отрезок вверх от точки С и построив линию C0F (по / = const), получим точку М и точку В на пересечении с ли нией d1. Линия ВС отображает действительный процесс сушки с на
чальной температурой |
|
= 210° С, |
а точка М определяет температу |
||||||||||
ру смешения циркулирующих в |
|
|
|||||||||||
сушилке |
газов |
со |
свежими |
га |
|
|
|||||||
зами, полученными от смеше |
|
|
|||||||||||
ния топочных газов с воздухом |
|
|
|||||||||||
(^см=450°С, |
rfCM= 22 |
г/кг). |
|
|
|||||||||
|
Далее из /—d-диаграммы |
|
|
||||||||||
имеем: |
|
|
свежих |
сухих |
|
|
|||||||
|
количество |
|
|
||||||||||
газов, |
подаваемых |
в |
сушилку |
|
|
||||||||
с температурой 450° С или, что |
|
|
|||||||||||
то же, уходящих газов |
|
|
|
|
|
|
|||||||
, |
|
|
|
1000 |
|
1490 |
|
|
|
|
|||
1-460 = |
W |
— |
— |
— = |
W |
-------- |
: |
|
|
|
|||
|
|
|
mdD0C |
|
D0C |
|
|
|
|
||||
|
= |
|
1490 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1020 —— = 7800 кг/ч; |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
195 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зов |
количество |
уходящих |
га |
|
|
||||||||
по объему |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Кух — L y X V q м 3 / |
ч , |
|
|
Рис. 116. Построение процесса |
|||||||
где |
Ко |
принимаем, |
согласно |
в I—d-диаграмме для сушилки |
|||||||||
с |
рециркуляцией |
||||||||||||
приложению 4, при 1Ух=110°С |
|||||||||||||
и фУх=20% |
равным 1,39 м3/кг. |
|
|
||||||||||
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Vyx = |
7800-1,39 = 10800 |
м3/ч; |
||||||
|
количество газов, рециркулируемых в смесительную камеру топ |
||||||||||||
ки (при 1ух=1Ю°С, фУх=20% ): |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
7,рец = |
Ьц — LyX = |
20 600 — 7800 = 12 800 кг; |
|||||||
|
|
|
|
Урец = |
1 рсц К0 = |
12 8 0 0 .1 ,3 9 = |
17 800 ж3; |
||||||
|
количество свежего воздуха, подаваемого в смесительную каме |
||||||||||||
ру топки |
(при ^т = |
1000°С |
и dT= |
46 г/кг, см. рис. 108), |
|||||||||
1‘"" i ‘“ (‘ - |
T = t ) = 7800 (‘ - |
" 4700 |
■ |
|
или по объему (при 10= 15°С |
и Фо = 60%) |
|
|
|
Ксв = |
LCB К„ = |
4700-0,841 = 4000 м3/ч; |
|
|
расход тепла на 1 кг испаренной влаги |
|
|
||
о = |
А'М |
440 |
|
|
400 ----- = 400 — = 900 ккал; |
|
|
||
|
D0C |
195 |
|
|
общий расход тепла, с учетом 10% потерь в подводящих трубо |
||||
проводах |
|
|
|
|
<3= 1,UK<7 = 1,1-1020-900 = 1 010000 |
ккал/ч; |
, |
||
14* |
219 |
удильный расход условного топлива |
|
|
Q |
1 010000 |
|
bуд — Русл П1] |
7000-1,67-0,9 |
= 100 кг/м3. |
где 1] — к. п. д. топки. |
устройство. Количество циркулирующих |
|
Вентиляторы, топочное |
||
газов в двух туннелях по |
подсчитанному |
выше равно 33 000 м3/ч. |
Согласно примятой схеме работы, нагнетательный вентилятор обеспе чивает теплоносителем оба туннеля. Вентилятор подбираем из усло вия, что производительность с учетом запаса 15% равна 40 000 м3/ч,
напор 150 мм вод. ст. (опытные |
данные). Таким условиям удовлет |
|
воряет вентилятор Ц9-55 № 12 |
(см. рис. 114,6) |
при 600 об/мин и |
мощности электродвигателя |
|
|
VH |
40 000-150 |
33 кет. |
N = ------------------= ----------------------- = |
||
3600-102% |
3600-102-0,57 |
|
Принимаем к установке электродвигатель мощностью 40 кет при /г= 960 об/мин с приводом через клнпоремеиную передачу. На каж дый туннель ставим по одному вытяжному и одному рециркуля ционному вентилятору. Вытяжные вентиляторы подбираем с учетом подсоса 20% воздуха через двери:
10 800
Vyx = — — 1,2 = 6500 м3/ч .
При сопротивлении вытяжного тракта 100 мм вод. ст. условиям удовлетворяет вентилятор Ц9-55 № 6 при 960 об/мин и мощности
электродвигателя, подобранной |
аналогично |
предыдущему, 4,5 кет, |
|||
« = 9 6 0 об/мин. |
|
|
|
|
|
Производительность рециркуляционных вентиляторов составит: |
|||||
|
Крец = |
17 800 |
|
|
|
|
— -— = 8900 м3/ч. |
|
|||
При сопротивлении рециркуляционного |
контура |
150 ммвод.ст. |
|||
вентилятор устанавливаем той же марки при «= 1200 |
об/мин. Мощ |
||||
ность электродвигателя 10 кет, «= 1450 об/мин. |
|
||||
Расход топлива |
|
1 010 000 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
= 119 кг/ч. |
|
|
|
|
9500-0,9 |
|
|
|
При теплонапряжеииости топочного объема 2 = 500 000 ккал/м3- |
|||||
■ч объем топкн составит: |
1 |
010000 |
„ „ |
|
|
Кт |
щ |
|
|||
500000-0,9 _ 2 ,2 М ' |
|
||||
|
|
||||
Расчет туннельной сушилки с применением новой методики построения процесса в I—й-диаграмме
Вид изделий — теплоизоляционные |
плиты размером 250Х500Х |
Х65 мм и объемным весом 200 кг/м3. |
Тип сушилки — туннельная, |
противоточная с рециркуляцией по всему циклу. Производительность
цеха G c y x = |
l,5 т/ч (годовая производительность /7 « 50000 м3). |
Влажность |
материала: начальная о/| = 300%; конечная и>з=1%- |
220
Температура теплоносителя: 7i = |
250, |
/2= 80° С. Температура |
суши |
||
мого материала: ■&i= 10> # 2=Ю 0°С. Теплоемкость |
сухого материа |
||||
ла с= 0 ,2 ккал/кг-град. |
Тепловые |
потери на 1 кг влаги, подсчитан |
|||
ные по общепринятому |
способу, |
для |
туннельных |
сушилок |
qa = |
= 200 ккал/кг. Скорость теплоносителя и—5 м/сек. |
|
|
|||
Количество испаренной влаги |
|
|
|
|
|
W = Gcyx (и>1— Щ) |
|
|
= 4500 кг/ч. |
||||
|
|
|
1500 (300— 1) |
|
|||
100 |
|
|
100 |
|
|
||
Суммарные тепловые потерн |
|
|
|
|
|||
qnW = |
TLq = |
200• 4500 = 0,9• 10° ккал/ч. |
|||||
Построение процесса в 7—d-диаграмме |
|
||||||
q= c{0-2—От) • |
|
+ |
т20г |
+ |
- ^ - = |
0 , 2(100 — 10) _ |
|
100 |
100 |
||||||
|
-*сух |
|
|||||
300-10 |
ыоо |
0,9-10° |
ккал/кг; |
||||
100 |
100 |
1500 |
:589 |
||||
|
|
||||||
tg 0 = tg а + т |
q |
|
0,985 + |
2,45 |
589 |
||
|
|
1,467. |
|||||
10 (wx— w.,) |
|
|
10 (300— 1) |
||||
Процесс строим от конечного состояния газов, так как для вы бранной сушилки оно известно. Метод построения может быть сле дующим (см. рис. 115). Определяем отрезок D0C в мм, а также от резок D0F = tg 0 D0C. Соединив точки F и С, получим линию дей ствительного процесса ВС с границами, определяемыми начальными (7i=250°C) и конечными (/2= 80°С ) температурами процесса. По принятому режиму сушки ср2=60% при /2= 80°С , d2= 245 г/кг, d| = 178 г/кг, откуда Ad=d2— i= 245—178=67 г/кг.
Расход сухих газов на установку
Lcvx = |
1000 |
1000 |
W ------= |
4500-------= 67 000 кг/ч. |
|
3 |
Ad |
67 |
По данным рис. |
108 находим точку М, (tMi =1000° С; dM^= |
|
= 46 г/кг). На пересечении линий /Ш , и ВС находим точку М, оп
ределяющую параметры свежих газов: |
См= 715° С, |
dM= 3 3 г/кг. |
|||||
Отсюда количество |
свежих |
сухих газов, |
подаваемых |
в сушилку с |
|||
( м = 715° С: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
4500- |
1000 |
= 21 200 кг/ч. |
||
7-71 Г, ----- |
|
= |
|
|
|||
|
d„ — dМ |
245 — 33 |
|
||||
Количество свежего сухого воздуха, подмешиваемого к топоч |
|||||||
ным газам (d0= 1 0 |
г/кг): |
|
|
|
|
|
|
|
|
“М ~ ио |
= 21 200 1 |
33 — 10 \ _ |
|||
B q . aj — 7-715 I 1 |
|
dMi —d0 |
46 — 10 |
7660 кг/ч. |
|||
|
|
|
|
|
“ |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество выбрасываемых газов |
|
|
|
|
|||
|
|
d2 \ |
= 21 200 |
/ |
|
245 \ |
|
7-выб = 7-715 ^ |
+ — |
^ |
1 + - ----- = 26 400 кг ч. |
||||
|
|
1000/ |
|
|
1000/ |
|
|
221