Файл: Бушмелев, В. А. Процессы и аппараты целлюлозно-бумажного производства учебник.pdf

из полотна бумаги, приводящее к увеличению его температуры и умень­ шению теплопередачи от цилиндров к полотну.

В этом заключается отрицательное влияние сукон. Для уменьше­ ния его необходимо по возможности снизить сопротивление, созда­ ваемое сукнами при прохождении через них паров влаги. У сукон по­ ристая структура; чем больше поры и чем меньше они заполнены вла­ гой, тем ниже сопротивление. Поэтому сукна сильно натягивают и сушат на сукносушильных цилиндрах.

Наряду с отрицательным, есть и положительное влияние сукон на сушку. Сильно натянутые сукна плотно прижимают бумагу к поверх-

Рис. 15-7. Графики температуры полотна t и скорости сушки о в сушильной части бумагоделательной машины

ности цилиндров, исключая прослойку воздуха или водяного пара между бумагой и греющей поверхностью. Такая прослойка обладает весьма плохой теплопроводностью, и ее исключение заметно увели­ чивает коэффициент теплопередачи. В результате этого в большинстве случаев применение сукон приводит к улучшению теплопередачи и таким образом способствует сушке.

При сушке полотна бумаги на сушильных цилиндрах, как уже от­ мечалось, выделение влаги происходит с одной стороны полотна во время соприкосновения с греющей поверхностью, а в межцилиндро­ вых промежутках — с обеих сторон, но лишь в самом начале проме­ жутков. В связи с тем что поверхность, с которой выделяется влага между цилиндрами, мала по сравнению с греющей поверхностью, по­ следнюю приближенно считают равной поверхности сушки.

Вентиляция сушильной части

При контактной сушке влага из сушимого полотна выделяется в соприкасающейся с ним слой воздуха и затем распространяется по всему его объему. Вследствие этого влагосодержание воздуха увели­

321

чивается и парциальное давление содержащихся в нем паров влаги возрастает, ухудшая сушку.

Для того чтобы парциальное давление паров не превысило опреде­ ленной величины, увлажненный воздух следует непрерывно удалять и заменять свежим с небольшим влагосодержанием; для этого сушиль­ ная часть машины должна быть оборудована вентиляцией. Принци­

под вытяжным колпаком 2 и по вытяжному воздуховоду 3 поступает в теплообменник 5, из которого вытягивается вентилятором 4 и по воз­ духоводу 6 выбрасывается наружу.

В теплообменнике нагретый влажный воздух отдает свое тепло по­

Х 2— Х г

При этом парциальное давление паров влаги в уходящем увлаж­ ненном воздухе равно

322

Чем больше количество L подаваемого воздуха, тем меньше влагосодержание х 2 и, следовательно, ниже парциальное давление р.2, что способствует сушке.

Однако чрезмерное увеличение количества подаваемого воздуха связано с установкой мощных вентиляторов, громоздких воздуховодов и теплообменников, а также с повышенным расходом тепла на подо­ грев воздуха и энергии на его подачу. Поэтому обычно допускают от­ носительную влажность ер уходящего воздуха около 0,85 при его на­ греве до температуры 50—60° С, чему соответствует парциальное дав­ ление р 2 паров влаги, равное 10 700 — 17 300 н/м2, и влагосодержа-

ние х2, равное 0,065 — 0,126 кг/кг.

Расчет контактной сушки и ее тепловой баланс

Для расчета сушки задается часовая производительность G кгіч сухого вещества, его начальная w± % и конечная да2 % влажность.

Количество влаги, содержащееся в веществе, равно:

Примем, что воздух, подаваемый для сушки, имеет начальную темпе­ ратуру Оц, начальную относительную влажность фх, конечную темпе­

Рн,

Фі—г

Парциальное давление паров влаги в воздухе после сушки равно

323

Этому парциальному давлению по графику (рис. 15-1) соответст­ вует температура насыщения Температура поверхности испарения вещества равняется tn. Его нагреваемая поверхность (соприкасаю­ щаяся с сушильным цилиндром) имеет более высокую температуру,

где A t — перепад температуры, который составляет 3—5° С и имеет большое значение для более толстого материала (картон, бумага, цел­ люлоза).

Температуру /3 сушимого вещества в конце сушки и его среднюю температуру t" во втором и третьем периодах приближенно опреде­ ляют по формулам:

Вформулах (15-77) и (15-78):

Ф— температура греющего пара в цилиндрах сушильной части;

f— средняя температура сушимого вещества в период его по­ догрева, равная

(15-79)

_ коэффициент теплопередачи в период подогрева, опреде-

324

k 2:3 — коэффициент теплопередачи во втором и третьем периодах сушки, определяемый по формуле

Значения этих коэффициентов в среднем можно принять равными

Если коэффициент использования поверхности цилиндров сушиль­ ной части (включая их торцовые поверхности) ß, то общая поверхность цилиндра равна

Поверхность цилиндров, соприкасающаяся с воздухом, равна

Если поверхность сукносушителей, соприкасающаяся с воздухом, равна FBC, то тепло, отдаваемое цилиндрами окружающему воздуху, равно

Здесь а ’ — коэффициент теплоотдачи от стенки цилиндра к воздуху, который принимают равным 40 кдж!м2-ч-град\

325

Фз — температура воздуха, поступающего в сушильную часть. Тепло Qi частично теряется воздухом. Если коэффициент исполь­ зования этого тепла т) (можно принять г) = 0,7), то тепло, восприня­

тое воздухом, равно

Qe = Q ^;

Для использования этого тепла уходящий воздух направляют в тепло­ обменник, где происходит нагревание свежего воздуха, который вос­ принимает тепло

гдеО’а — температура свежего воздуха после теплообменника;

. L' — количество свежего воздуха.

При замкнутой системе вентиляции сушильной части L' — L, при разомкнутой L' ^ 1,1 L. В последнем случае для сушки используется лишь L кг воздуха, поэтому использованное от теплообменника тепло равно

326