Файл: Проект сушильного цеха с камерами типа secal epl 45. 72. 41.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 159
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
/м3;
Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условий:
, кВт, (2.35)
где Гпр - габаритный объем прогреваемых штабелей, м3.
В камерах периодического действия Гпр - Г (см. формулу 12 источника [1]).
βф- объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчетным) материалом;
τпр - продолжительность начального прогрева древесины, ч.
Определяю расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условий:
Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для среднегодовых условий определяется по аналогичной формуле:
; кВт, (2.36)
Определяю расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для среднегодовых условий:
;
Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины (на 1 кг подлежащий испарению влаги) в зимних условиях:
, кДж/кг (2.37)
Определяю удельный расход тепла на начальный прогрев древесины (на 1 кг подлежащий испарению влаги)
кДж/кг
Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины в средне-годовых условиях:
, кДж/кг (2.38)
Определяю удельный расход тепла на начальный прогрев древесины
кДж/кг
2.7.4 Расход теплоты на испарение влаги
Удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги определяется для зимних и среднегодовых условий:
- при низкотемпературном процессе сушки (режимы М, Н, Ф)
, кДж/кг (2.39)
где I2, d2 - тепло- и влагосодержание отработанного воздуха, выбрасываемого из камеры;
Io, do - тепло- и влагосодержание свежего воздуха, поступающего в камеру;
Св - удельная теплоемкость воды, Св = 4.19 кДж/(кг.град).
tм – температура нагретой влаги в древесине принимается равной температуре мокрого термометра tм для режима сушки расчетного материала, tм = 80ºС.
tм= tпр-∆t=90-10=80°С (2.40)
При поступлении в камеру свежего наружного воздуха его параметры определяются по климатическим условиям. Ориентировочно можно принять:
для зимних условий:
d0зим= 2,3; I0зим= -6,7; кДж/кг
- для среднегодовых условий при положительной температуре: кДж/кг
d0ср=4,3г/кг;
кдж
Нахожу удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги определяется для зимних и среднегодовых условий для низкотемпературного процесса сушки:
Для зимних:
Для среднегодовых:
Расход теплоты в единицу времени на испарение влаги для зимних и среднегодовых условий рассчитываю по формуле:
Qисп = qисп×Mр (2.41)
Qисп.зим= 2636 × 0,043 =113,5 кВт.
Qисп.ср=2615 × 0,043=112,4 кВт.
2.7.5 Расчет тепловых потерь через ограждения
Тепловые потери через ограждения сушильной камеры в единицу времени Qогр, кВт, определяют по формуле:
Qогр = ∑Fi×Kтi×(tс–t0) ×С×10-3, кВт (2.42)
Где Fi – площадь ограждений определенного вида (стен, пола, дверей и т.д.), м2;
Kтi – коэффициент теплопередачи соответствующего вида ограждений, Вт/м2
tс – температура среды в камере. Определяется как среднее значение температуры на входе и выходе из штабелей, 0C;
t0 – температура наружного по отношению к камере воздуха, 0C
С – коэффициент увеличения потерь, равный 2 при нормальных, форсированных и высокотемпературных режимах.
tс = (t1 + t2)/2 0C; (2.43)
где t1 – температура сушильного агента на входе в штабель, 0C;
t2 – температура сушильного агента на выходе из штабеля, 0C;
tс =
= 79 0C.
Для боковой стены:
Qз огр зим = 27,6 × 0,6 × (79+6,7)×2 × 0,001 = 2,83 кВт;
Qз огр ср = 27,6 × 0,6 × (79 - 5.1 )×2 × 0,001 = 2,44 кВт;
Для задней стенки:
Qз огр зим = 40,1 × 0,6 × (79+6,7)×2 × 0,001 = 4,12 кВт;
Qз огр ср = 40,1× 0,6 × (79 - 5.1 )×2 × 0,001 = 3,54 кВт;
Для потолка :
Qз огр зим = 38,7×0,6×(79+6,7)×2×0,001= 3,98 кВт;
Qз огр ср = 38.7×0,6×(79 - 5.1)×2×0,001= 3,42 кВт;
Для пола:
Qз огр зим = 38.7 × 0,3 × (79+2)×2 × 0,001 = 1,88 кВт;
Qсрогр сред = 38.7 × 0,3 × (79 - 10)×2 × 0,001 = 1,6 кВт.
Для ворот:
Qз огр зим = 38,5 × 0,6 × (79+6,7)×2 × 0,001 = 3,96 кВт;
Qз огр ср = 38,5 × 0,6 × (79 - 5.1 )×2 × 0,001 = 3,4 кВт;
Суммарные тепловые потери через ограждения сушильной камеры составляют:
Qз огр = ∑Qз огр, кВт; (2.44)
∑Qогр.зим = 2,83 +4,12+3,98+1,88+3,96 = 16,77 кВт.
∑Qз огр сред = 2,44+3,54+3,42+1,6+3,4 = 14,4 кВт.
qогр =∑Qз огр /Mр , кДж/кг; (2.45)
qзогр зим =
= 390 кДж/кг.
qзогр сред =
= 335 кДж/кг.
Полученные данные занесены в таблицу 2.8:
Таблица 2.8 Потери тепла через ограждения в камере
2.7.6 Суммарный расход теплоты
Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий:
qсуш.зим = (qпр+qисп+qзогр)×C1, кДж/кг; (2.46)
где С1 – коэффициент, учитывающий дополнительный расход теплоты на нагревание ограждения камеры, транспортных средств, оборудования и др.
qcуш.зим. = ( 1040,06+ 2636 + 390)×1,2 = 4880 кДж/кг.
Для среднегодовых
qсуш.ср. = 866,72 + 2615 + 335= 3817 кДж/кг.
Расход теплоты на 1 м3 расчетного материала q’суш кДж/м3 определяют только для среднегодовых условий по формуле:
qсуш. = qсуш×М1; (2.47)
qсуш.зим = (4880×187,2) = 911 665 кДж/кг.
qсуш.ср = (3817×187,2) = 714 540 кДж/кг.
2.7.7 Определение расхода теплоносителя (Вода)
Расход теплоносителя Мв кг/м3 на сушку 1 м3 расчётных пиломатериалов определяю для среднегодовых условий по формуле:
; кг/м3 (2.48)
Где с – теплоёмкость воды при заданной температуре, кДж/(кг×°С);
- температура воды на входе в калорифер и выходе из него,°C.
Удельную теплоёмкость горячей воды принимаю с = 4,19 кДж/(кг×°С) .
Температуру воды на выходе из калорифера принимаю на 20°С меньше, чем температура воды на входе
= 95 °C Тогда 
= 75 °C
кг/м3.
Часовой расход горячей воды на 1 камеру М1кг/ч, в период прогрева и сушки рассчитываю для зимних условий по формулам:
, кг/ч (2.49)
кг/ч.
, кг/ч. (2.50)
, кг/ч
Количество камер, в которых одновременно идёт прогрев (Nпр) и сушка (Nсуш) пиломатериалов определяю по формулам:
, (2.51)
, (2.52)
Где N – количество камер в цехе;
шт.
,
Часовой расход воды на сушильный цех для зимних условий рассчитываю по формуле:
, т/ч. (2.53)
т/ч.
Суммарный объем подлежащих сушке пиломатериалов составляет:
м3/год.
Средняя продолжительность цикла сушки фактических пиломатериалов
, сут., рассчитываю по формуле:
, сут. (2.54)
Где
- продолжительность цикла сушки заданных пиломатериалов, сут;
, сут.
Годовой расход воды на сушку всего заданного объёма пиломатериалов Мг,т/год, определяется для среднегодовых условий по формуле:
(2.55)
Где Ф – суммарный объём фактически высушенных (подлежащих сушке) пиломатериалов заданных размеров и пород, м3/год;
Cтз – поправочный коэффициент, учитывающий увеличение расхода воды при сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее расчётного материала.
Поправочный коэффициент принимаю по таблице 14 из источника [5] =1.02
Определяем годовой расход на сушку всего заданного объёма:
=365 297 м3/год
Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условий:
, кВт, (2.35)где Гпр - габаритный объем прогреваемых штабелей, м3.
В камерах периодического действия Гпр - Г (см. формулу 12 источника [1]).
βф- объемный коэффициент заполнения штабеля фактическим (расчетным) материалом;
τпр - продолжительность начального прогрева древесины, ч.
Определяю расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для зимних условий:
Расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для среднегодовых условий определяется по аналогичной формуле:
; кВт, (2.36)Определяю расход тепла на прогрев древесины в камере в секунду для среднегодовых условий:
;Удельный расход тепла на начальный прогрев древесины (на 1 кг подлежащий испарению влаги) в зимних условиях:
, кДж/кг (2.37)Определяю удельный расход тепла на начальный прогрев древесины (на 1 кг подлежащий испарению влаги)
кДж/кгУдельный расход тепла на начальный прогрев древесины в средне-годовых условиях:
, кДж/кг (2.38)Определяю удельный расход тепла на начальный прогрев древесины
кДж/кг2.7.4 Расход теплоты на испарение влаги
Удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги определяется для зимних и среднегодовых условий:
- при низкотемпературном процессе сушки (режимы М, Н, Ф)
, кДж/кг (2.39)где I2, d2 - тепло- и влагосодержание отработанного воздуха, выбрасываемого из камеры;
Io, do - тепло- и влагосодержание свежего воздуха, поступающего в камеру;
Св - удельная теплоемкость воды, Св = 4.19 кДж/(кг.град).
tм – температура нагретой влаги в древесине принимается равной температуре мокрого термометра tм для режима сушки расчетного материала, tм = 80ºС.
tм= tпр-∆t=90-10=80°С (2.40)
При поступлении в камеру свежего наружного воздуха его параметры определяются по климатическим условиям. Ориентировочно можно принять:
для зимних условий:
d0зим= 2,3; I0зим= -6,7; кДж/кг
- для среднегодовых условий при положительной температуре: кДж/кг
d0ср=4,3г/кг;
кджНахожу удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги определяется для зимних и среднегодовых условий для низкотемпературного процесса сушки:
Для зимних:
Для среднегодовых:
Расход теплоты в единицу времени на испарение влаги для зимних и среднегодовых условий рассчитываю по формуле:
Qисп = qисп×Mр (2.41)
Qисп.зим= 2636 × 0,043 =113,5 кВт.
Qисп.ср=2615 × 0,043=112,4 кВт.
2.7.5 Расчет тепловых потерь через ограждения
Тепловые потери через ограждения сушильной камеры в единицу времени Qогр, кВт, определяют по формуле:
Qогр = ∑Fi×Kтi×(tс–t0) ×С×10-3, кВт (2.42)
Где Fi – площадь ограждений определенного вида (стен, пола, дверей и т.д.), м2;
Kтi – коэффициент теплопередачи соответствующего вида ограждений, Вт/м2
tс – температура среды в камере. Определяется как среднее значение температуры на входе и выходе из штабелей, 0C;
t0 – температура наружного по отношению к камере воздуха, 0C
С – коэффициент увеличения потерь, равный 2 при нормальных, форсированных и высокотемпературных режимах.
tс = (t1 + t2)/2 0C; (2.43)
где t1 – температура сушильного агента на входе в штабель, 0C;
t2 – температура сушильного агента на выходе из штабеля, 0C;
tс =
= 79 0C.Для боковой стены:
Qз огр зим = 27,6 × 0,6 × (79+6,7)×2 × 0,001 = 2,83 кВт;
Qз огр ср = 27,6 × 0,6 × (79 - 5.1 )×2 × 0,001 = 2,44 кВт;
Для задней стенки:
Qз огр зим = 40,1 × 0,6 × (79+6,7)×2 × 0,001 = 4,12 кВт;
Qз огр ср = 40,1× 0,6 × (79 - 5.1 )×2 × 0,001 = 3,54 кВт;
Для потолка :
Qз огр зим = 38,7×0,6×(79+6,7)×2×0,001= 3,98 кВт;
Qз огр ср = 38.7×0,6×(79 - 5.1)×2×0,001= 3,42 кВт;
Для пола:
Qз огр зим = 38.7 × 0,3 × (79+2)×2 × 0,001 = 1,88 кВт;
Qсрогр сред = 38.7 × 0,3 × (79 - 10)×2 × 0,001 = 1,6 кВт.
Для ворот:
Qз огр зим = 38,5 × 0,6 × (79+6,7)×2 × 0,001 = 3,96 кВт;
Qз огр ср = 38,5 × 0,6 × (79 - 5.1 )×2 × 0,001 = 3,4 кВт;
Суммарные тепловые потери через ограждения сушильной камеры составляют:
Qз огр = ∑Qз огр, кВт; (2.44)
∑Qогр.зим = 2,83 +4,12+3,98+1,88+3,96 = 16,77 кВт.
∑Qз огр сред = 2,44+3,54+3,42+1,6+3,4 = 14,4 кВт.
qогр =∑Qз огр /Mр , кДж/кг; (2.45)
qзогр зим =
= 390 кДж/кг.qзогр сред =
= 335 кДж/кг.Полученные данные занесены в таблицу 2.8:
Таблица 2.8 Потери тепла через ограждения в камере
| Наименование ограждения | Расчётная формула | Значение, м2 | К, Вт/(м2, град) | tкам, 0С | tрасч, 0С | tкам-tрасч | Коэффи- циент, С | Qогр, кВт | ||||||
| Зимняя | Средняя | зимняя | средняя | Зимняя | Средняя | |||||||||
| Боковая стена | S×К×(tкам-tрасч) ×С×10-3 | 27,6 | 0,6 | 79 | -6,7 | 5,1 | 85,7 | 73,9 | 1,0 | 2,83 | 2,44 | |||
| Задняя стена | 40,1 | 0,6 | 4,12 | 3,54 | ||||||||||
| Потолок | 38,7 | 0,6 | 3,98 | 3,42 | ||||||||||
| Пол | 38,7 | 0,3 | -2 | 10 | 81 | 69 | 1,88 | 1,6 | ||||||
| Ворота | 38,5 | 0,6 | -6,7 | 5,1 | 85,7 | 73,9 | 3,96 | 3,4 | ||||||
| ∑Qогр.зим=16,77 кВт; ∑Qогр.ср=14,4 кВт; | ||||||||||||||
2.7.6 Суммарный расход теплоты
Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий:
qсуш.зим = (qпр+qисп+qзогр)×C1, кДж/кг; (2.46)
где С1 – коэффициент, учитывающий дополнительный расход теплоты на нагревание ограждения камеры, транспортных средств, оборудования и др.
qcуш.зим. = ( 1040,06+ 2636 + 390)×1,2 = 4880 кДж/кг.
Для среднегодовых
qсуш.ср. = 866,72 + 2615 + 335= 3817 кДж/кг.
Расход теплоты на 1 м3 расчетного материала q’суш кДж/м3 определяют только для среднегодовых условий по формуле:
qсуш. = qсуш×М1; (2.47)
qсуш.зим = (4880×187,2) = 911 665 кДж/кг.
qсуш.ср = (3817×187,2) = 714 540 кДж/кг.
2.7.7 Определение расхода теплоносителя (Вода)
Расход теплоносителя Мв кг/м3 на сушку 1 м3 расчётных пиломатериалов определяю для среднегодовых условий по формуле:
; кг/м3 (2.48)Где с – теплоёмкость воды при заданной температуре, кДж/(кг×°С);
- температура воды на входе в калорифер и выходе из него,°C.Удельную теплоёмкость горячей воды принимаю с = 4,19 кДж/(кг×°С) .
Температуру воды на выходе из калорифера принимаю на 20°С меньше, чем температура воды на входе
= 95 °C Тогда = 75 °C кг/м3.Часовой расход горячей воды на 1 камеру М1кг/ч, в период прогрева и сушки рассчитываю для зимних условий по формулам:
, кг/ч (2.49) кг/ч. , кг/ч. (2.50) , кг/чКоличество камер, в которых одновременно идёт прогрев (Nпр) и сушка (Nсуш) пиломатериалов определяю по формулам:
, (2.51) , (2.52)Где N – количество камер в цехе;
шт. ,Часовой расход воды на сушильный цех для зимних условий рассчитываю по формуле:
, т/ч. (2.53) т/ч.Суммарный объем подлежащих сушке пиломатериалов составляет:
м3/год.Средняя продолжительность цикла сушки фактических пиломатериалов
, сут., рассчитываю по формуле: , сут. (2.54)Где
- продолжительность цикла сушки заданных пиломатериалов, сут; , сут.Годовой расход воды на сушку всего заданного объёма пиломатериалов Мг,т/год, определяется для среднегодовых условий по формуле:
(2.55)Где Ф – суммарный объём фактически высушенных (подлежащих сушке) пиломатериалов заданных размеров и пород, м3/год;
Cтз – поправочный коэффициент, учитывающий увеличение расхода воды при сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее расчётного материала.
Поправочный коэффициент принимаю по таблице 14 из источника [5] =1.02
Определяем годовой расход на сушку всего заданного объёма:
=365 297 м3/год