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

10.ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КАМЕРЫ УВЛАЖНЕНИЯ МАТЕРИАЛА

Впроцессе сушки и охлаждения не удается получить однород­ ную по влажности тресту. Между тем однородность влажности тресты перед обработкой ее на машинах — основное и важнейшее технологическое требование. При увлажнении лубоволокнистых

водяных паров, в материале выделяется скрытая теплота парооб­

/ — в е н т и л я т о р ; 2 — к а м е р а у в л а ж н е н и я в о з д у х а ; 3 — к а м е р а у в л а ж н е н и я м а т е р и а л а ; 4 — в о з д у х о в о д р е ц и р к у л я ц и о н н о г о в о з д у х а

Чтобы довести влажный воздух до указанных относительной влажности и температуры, используется пар, вода, отработавший влажный воздух (газ) или различные их комбинации. Воду для увлажнения воздуха подают в камеру увлажнения воздуха фор­ сунками.

На рис. 34 представлена принципиальная расчетная схема ув­ лажнительной установки, в которую подают смесь наружного, от­ работавшего воздуха сушильной зоны и отработавшего воздуха увлажнительной установки.

' Количество воды, передаваемое агентом увлажнения (водой и паром) воздуху, в общем случае определяют по формуле

Количество тепла, передаваемое воздуху агентом увлажнения, Qa= Wya.

При использовании только пара ia= in, воды 4 = ^водыЕсли для увлажнения воздуха используют воду и пар, теплосодержание агента увлажнения

Смесь наружного воздуха L0 и отработавшего воздуха сушиль­ ной зоны Ь2~с назовем свежим воздухом L'0, а смесь свежего воз-

76

духа L'о и рециркуляционного Lp — смесью. Степень рециркуляции свежего воздуха обозначим

L о

астепень рециркуляции смеси

п—

Влагосодержание и теплосодержание свежего воздуха и смеси (d'o, I'o, dCM, / см) определяют по формулам (26) и (25).

Составим уравнение теплового баланса для увлажнительной установки. Тепло в установку приходит с воздухом L'0I'о, с агентом увлажнения Qa, с материалом GiCiGi, транспортными приспособле­ ниями GTcTCT и влагой .адсорбции Wcqc. Из установки тепло те­ ряется с уходящим воздухом Lyx/2, с материалом GiCi02, с транс­ портными приспособлениями GTcT/T", с поглощенной материалом влагой WCQ2 и через ограждения сушилки Q5. При установившемся

состоянии теплообмена уравнение теплового баланса будет иметь вид

Отсюда - количество тепла, передаваемое воздуху агентом ув­ лажнения, при L'o — Lyx

сорбированной материалом Wc, т. е.

Аналогично получим уравнения баланса тепла и влаги для ка­ меры увлажнения воздуха

77

Удельное количество тепла (уравнение процесса увлажнения воз­ духа) получается при делении равенства (53) на Wa

составляют аналогично предыдущему. Уравнение баланса тепла

с1000

Для теплового расчета увлажнительной установки необходимо знать производительность сушильной машины, начальную и ко­ нечную влажность материала в зоне увлажнения (для опреде­ ления Wc), шесть или пять параметров воздуха и один параметр агента увлажнения. При этом пользуются приведенными уравне­ ниями (49)—-'(57). Порядок теплового расчета увлажнительной установки рекомендуется следующий.

Устанавливают режим сушки и увлажнения, по которому при­ нимают производительность сушильной машины Gc (кг/ч), пара­ метры наружного to, фо или свежего воздуха t'o, ф'о, параметры увлажненного воздуха при входе в камеру увлажнения материала U, ф1, скорость воздуха в камере увлажнения материала о (м/с), удельную загрузку рс (кг/м2), начальное и конечное влагосодер-

воздуха Gc-

Подсчитывают потери тепла Q3, Qi, Q5, а используя уравнение (25), (26) и (57), определяют тепло- и влагосодержание отрабо­ тавшего воздуха /2, d.2 -

Выбирают агент увлажнения, определяют его теплосодержание t'a, расход влаги Wa, количество удаляемого воздуха Lyx, теплоту агента увлажнения Qa и параметры /см, dCM по формулам (25)

78

Рис. 35. Графическое построение процессов

вувлажнительной установке на I—d-диа­

грамме:

поэтому и процессы увлажнения воздуха и материала строят тем же методом, что и при сушке.

увлажнения воздуха или при входе в камеру увлажнения мате­ риала. Определяют величины А и Аа, которые для увлажнитель-

79

ной установки всегда больше нуля. Вычисляют влагосодержание

отработавшего воздуха а2 = а1~----j ~ - . На / — a -диаграмме про­

водят линии /1 = const; di = const; d2 = const. На линии /i = const

выбирают произвольную точку Е, из которой проводят горизон­

точки В и К проводят прямую, пересечение которой с линией п?2 = const определяет точку С, характеризующую состояние отрабо­ тавшего воздуха при выходе его из камеры увлажнения мате­ риала. Соединяют точки Л и С. Проводят прямую линию через точки В и К' до пересечения с линией АС в точке М, характери­ зующей состояние смеси рециркуляционного и наружного воздуха до его увлажнения. При использовании отработавшего воздуха сушилки положение точки А будет определено параметрами све­ жего воздуха Vо, ф'о- На этом заканчивается построение кривых процессов изменения состояния воздуха в увлажнительной уста­ новке.

Уменьшение влаги в воздухе объясняется тем, что часть ее поглощается материалом.

Воздух нагревается за счет теплоты адсорбции. Построив кри­ вые процессов по формулам (9), (48), (52), (53) н (56), опреде­ ляют Wa, Qa степень рециркуляции п', п, количество и объемы уходящего рециркуляционного, свежего или наружного воздуха

(Сух, Lp, Lfо, Lo, Vyx, Vp,V'o, Vo).

Рекомендуется увлажнять тресту после сушки воздухом с хо­ лодной распыленной водой с /=10-М 5°С. Это позволяет охладить тресту и сохранить влагу в волокне при дальнейшей обработке.

Увлажнительные установки надо рассчитывать по летнему ре­ жиму, когда потери малы, а теплосодержание наружного (све­ жего) воздуха максимально.

11. КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ СУШИЛЬНЫХ МАШИН

Большинство сушильных машин заводов первичной обработки лубяных волокон — конвективные, с паровым нагревом сушильного агента в калориферах. Тепловой баланс для сушильных машин та­ кого типа определяют по формуле (31).

При этом

W вл

Это и уравнение (31) используются для определения техноло­ гического к. п. д. сушильной машины т)с, который показывает от­ ношение тепла, затраченного на технологический процесс (испа­ рение влаги) q\ ко всему подведенному теплу, т. е.

80