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
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