Файл: Морозов, С. В. Сушка лубоволокнистых материалов учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

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

Величина А представляет собой разность теплосодержаний воздуха, выходящего /2 из сушильной камеры и входящего h в нее, который содержит 1 кг сухого воздуха. Из формулы (37) имеем, что

^=■^1+ 4~-

Следовательно, в зависимости от знака А теплосодержание вы­ ходящего из сушильной камеры воздуха / 2 может быть больше, меньше или равно теплосодержанию / 4.

Сушильная машина, в которой нет потерь тепла при выгрузке материала 93, из-за транспортных приспособлений 94 и в окружаю­ щую среду q5, нет дополнительной поверхности нагрева 9 Д, а тем­ пература материала при входе и выходе из сушильной камеры

равна 0°С,

называется т е о р е т и ч е с к о й сушильной машиной.

При этом

Д= 0. Уравнение теплового баланса теоретической су­

шильной машины будет иметь вид:

 

/ 2 = /х = const,

т. е. процесс сушки в такой машине идет при постоянном тепло­ содержании. Процесс сушки в теоретической сушильной машине без рециркуляции воздуха показан на рис. 23.

Для его построения необходимо знать четыре параметра воз­ духа, например to, сро, Д Фь Используя эти параметры, определяют

ход

процесса нагрева

наружного воздуха в калорифере (линия

АВ).

Для построения

процесса в сушильной камере (линия ВС0)

из точки В проводим линию /2= /i = const до пересечения с изотер­ мой tz в точке Со. Линия В Со соответствует теоретическому про­ цессу сушки или процессу испарения влаги из материала в су­ шильной камере. Расход тепла на подогрев воздуха в теоретиче­ ской сушильной машине находят по уравнению (34). Тепло в тео­ ретической сушильной машине расходуется на испарение влаги из материала q\, кроме того, есть потери тепла в связи с подогре­ вом уходящего воздуха 9 2-

Процесс в камере действительной сушильной машины отли­ чается от процесса в теоретической машине тем, что тепло воз­ духа, поступающее в сушильную камеру, расходуется не только на испарение влаги из материала и подогрев уходящего воздуха, но и теряется с выгружаемым материалом qs, с транспортом 94 и через ограждения сушилки 95. При дополнительной поверхности

нагрева

9 Д сравнительно большой температуры

материала

и не­

больших

потерь

(9 3 + 9 4 + 95) имеем, что (9д+@) > (9 з+ 9 4 + 9б)-

В этом случае из уравнений

(36) и (37) следует, что Д >0 и h > h -

В сушильных

машинах

заводов первичной

обработки

воздух

обычно дополнительно не подогревают, температура материала

при входе в сушилку ©1 незначительна,

а потери тепла (93 + 94 + 9 5)

достаточно велики, поэтому (93+ 0i) <

(93 + 94 + 9 5), т. е. А <0 и

/2< /ь

Построение процесса нагрева воздуха в калориферах действи­ тельной сушильной машины аналогично построению в теоретиче­

59


ской машине (процессы АВ на рис. 24 и 25). Построение процес­ сов сушки начинают с построения теоретического процесса. Для этого через точку В (см. рис. 24) проводят линию А= const до пе­ ресечения с изотермой А в точке Со. Получается теоретический процесс сушки ВС0. Затем на этой линии выбирают произвольную точку Е (см. рис. 24), через которую проводят горизонтальную ли-

Рис. 23. Графическое построение процессов нагрева воздуха и сушки в теоретической сушильной ма­ шине:

ЛВ — процесс нагрева

воздуха

в калорифере; ВСо — теоре­

тический

процесс

сушки материала

нию до пересечения с линией АВ в точке F. Измеряют отрезок EF и через точку Е проводят вертикальную линию, на которой от­ кладывают отрезок ЕК вниз, если Д <0 и АСА, или вверх (отре­ зок Е\К\), если Д >0 и А' > А - Через точки В и К (В и Ai) прово­ дят прямые линии до пересечения с изотермой А в точках С и Сi, которые и характеризуют воздух при выходе из сушильной ка­ меры. Процессы ВС и BCi (см. рис. 24) являются процессами сушки в действительной сушильной камере при Д <0 и Д>0.

Величину отрезка ЕК определяют из выражения EK=EF — ,

т

аналогичного уравнению Д = / ( А — А ) - Величину Д определяют из

60

Рис. 24. Графическое построение процессов нагрева воздуха и сушки в действительной сушильной машине:

А В — процесс нагрева воздуха в калорифере; ВСо— теорети­ ческий процесс сушки материала; ВС\ — действительный про­ цесс сушки материала при Д >0; ВС — действительный про­ цесс сушки материала при Д<0

Рис. 25. Графическое построение процессов на­ грева воздуха и сушки в действительной сушиль­ ной машине (при известных t°, фо, Vь d2):

АВ — процесс нагрева воздуха в калорифере; ВС — дей­ ствительный процесс сушки материала Д<0; В {С — дей­ ствительный процесс сушки материала при Д>0



выражения (37), а

величину масштабов т-— по формуле

т ~

= 1000 iiL. Обычно на / —d-диаграмме p,j —0,1

ккал/кг • мм, a

p,d =

M'd

т = 500. Если р/ = 0,419

кДж/кг-мм, то вели­

= 0,2 г/кг-мм, тогда

чина т 2095. Следовательно, величину отрезка ЕК можно опре­ делить из выражения

EK = E F —

.

(38)

При использовании системы СИ

 

 

EK — EF At

'

 

2095

 

Величины Ai в двух последних уравнениях будут иметь раз­ личные численные значения.

6.ВАРИАНТЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРОЦЕССОВ В СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЕ

СРЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ВОЗДУХА

Для более гибкого и экономичного режима сушки применяют сушильные машины, работающие с рециркуляцией воздуха. Как видно из схемы (см. рис. 20), при выходе из сушильной машины часть отработавшего воздуха с параметрами h, ф2, d2, /2 выбрасы­

вается

в атмосферу, а другая часть (рециркуляционный воздух)

с теми

же параметрами возвращается обратно для смешивания

с наружным воздухом. Взамен выброшенного воздуха Lyx подают

то же количество наружного воздуха

(L0 = LyX) с параметрами

to,

фо,

d0, /0. Смесь наружного

и

рециркуляционного воздуха, ко­ торая характеризуется пара­ метрами tcM, фсм» dCM, / см) по­ дают в калорифер, нагревают в нем, и с параметрами tu фЬ di, 11 эта смесь поступает в су­ шильную камеру.

Следовательно, в сушиль­ ной машине с рециркуляцией воздуха происходит смешива­ ние наружного и рециркуляци-

Рис. 26. Графическое построение кри­ вых процесса сушки в сушильной ма­ шине с рециркуляцией при Д > 0 :

AM — процесс подогрева и увлажнения све­ жего воздуха; СМ —«процесс охлаждения и осушения отработавшего воздуха; МВ — процесс нагрева смеси в калорифере; ВСо— теоретический процесс сушки в камере; ВС — действительный процесс сушки мате­

риала

62


онного воздуха, подогрев полученной смеси в калорифере и сушка материала в камере.

Построение процессов в сушилке с рециркуляцией воздуха представлено на / — d-диаграмме (рис. 26). Точка С характери­ зует отработавший влажный воздух с параметрами t2, фг, d2, 12;

точка А — наружный воздух с параметрами

to,

сро, d0,

/0. При сме­

шивании отработавшего и на­

 

 

 

 

ружного воздуха

(точки С иЛ)

 

 

 

 

образуется смесь, которая ха­

 

 

 

 

рактеризуется точкой М с па­

 

 

 

 

раметрами tcMi фем, dCM, /см-

 

 

 

 

Линия АС — линия смеси. Для

 

 

 

 

определения

положения

точки

 

 

 

 

М, степени рециркуляции п и

 

 

 

 

параметров

смеси используют

 

 

 

 

уравнения

(24) — (27).

Смесь

 

 

 

 

с параметрами, соответствую­

 

 

 

 

щими точке М, нагревается в

 

 

 

 

калорифере до состояния, ха­

 

 

 

 

рактеризуемого точкой В с па­

 

 

 

 

раметрами ti,

фь di = dCM, 11, и

 

 

 

 

поступает в сушильную ка­

 

 

 

 

меру.

 

 

процесса

дей­

 

 

 

 

Построение

 

 

 

 

ствительной

сушки

выполняют

 

 

 

 

так же, как и для сушильной

 

 

 

 

камеры, без рециркуляции. От

 

 

 

 

произвольной точки Е на ли­

 

 

 

 

нии /i = const

откладывают по

 

 

 

 

вертикали

отрезок

ЕК=

Рис. 27. Графическое построение про­

EF

--- - -

(вверх или вниз

500

2095

 

у

значения

цессов сушки

в сушильной машине

в зависимости

от

с рециркуляцией по третьему вари­

А или Ai) и проводят через

анту (при Д <0):

АС ^ процесс

смешивания свежего и ре­

точки В и К линию до пересе­

циркуляционного

воздуха;

МВ — процесс

чения

ее в

точке

С с задан­

нагрева смеси в

калорифере; СМ — про­

цесс охлаждения и сушки отработавшего

ными значениями d2 или t2.

воздуха за счет его смешивания с рецир­

куляционным;

СВ — действительный про­

Линия

ВС характеризует про­

цесс

сушки материала

цесс сушки материала.

Необходимо отметить, что в сушильной камере с рециркуляцией воздуха процесс сушки протекает при более низком перепаде тем­ ператур, благодаря чему уменьшается неравномерность сушки ма­ териала. Для расчета и графического построения в I — d-диа­ грамме процессов сушки с рециркуляцией воздуха необходимо иметь пять параметров воздуха и значение величины A(Aj). При построении процессов сушки возможны следующие сочетания па­ раметров воздуха:

1.

to, фо. 11, ф1, d2;

2.

to, фо, ti,

t2, ф2;

3. to, фо, t2, ф2, п;

4.

to, фо, ti, фь I;

5.

(о, фо, ti,

I, п.

 

63