Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 164
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задача 1.В теоретическую сушилку поступает G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) материалас абсолютной влажностью ω1=50% масс. Конечная влажность ω2=6% масс. Воздух поступает в калорифер с t0=20oC; 0=70%. Температура отработанного воздуха на выходе из сушильной камеры t2=46oC. Относительная влажность отработанного воздуха составляет 2=60%. Определить:- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки;- затраты тепловой энергии.СушкаСхема сушильной установки.Определим количество (потока) удалённой влаги.Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Расчёт удельного расхода теплоты в калорифере для идеальной сушилки qкид.Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданнойотносительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу:Сводная таблица параметров воздуха
Рис. Схема расчета в I-x диаграммеРис. Схема расчета в I-x диаграмме012Рис. Схема расчета в I-x диаграммеИзображение процесса идеальной сушки в I-xдиаграммеРасчет материальных и тепловых потоков в теоретической сушилке.Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки:V = L∙vо= 4,3∙0,97=4,17 м3/с ,где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха
находим по номограмме (по t2=46 оС и x2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо = 0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в].НомограммаРасход теплоты в калорифере идеальной сушилки: Задача 1 (вариант 2).В теоретическую сушилку с промежуточным подогревом воздуха поступает G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=50% масс. Конечная влажность ω2=6% масс. Воздух поступает в калорифер с t0=20oC; 0=70%. Температура отработанного воздуха на выходе из сушильной камеры t2=46oC. Относительная влажность отработанного воздуха составляет 2=60%. Нагрев в зонах сушки ведут при температуре t1 = t1' = 85oC. Количество удаляемой влаги W1 = W2.Определить:- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки;- затраты теплой энергии.Схема сушильной установки.Определим количество (потока) удалённой влаги.Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Количество удаляемой влаги в каждой зоне идеальной сушилки:W1= W2= W/2=0,129/2 = 0,0645 кг/с.Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданнойотносительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу:Сводная таблица параметров воздуха
Рис. Схема расчета в I-x диаграммеРис. Схема расчета в I-x диаграмме0 12'Рис. Схема расчета в I-x диаграммеИзображение процесса реальной сушки в I-xдиаграмме21'Расчет материальных и тепловых потоков в двухзональной сушилке.
Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки:V = L∙vо= 8,64∙0,97 = 8,38 м3/с ,где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуханаходим по номограмме (по t'2=46 оС и x'2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо = 0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в].НомограммаРасход теплоты в калориферах двухзональной сушилки:Online-edu.mirea.ruЗадача 1 (вариант №3).В теоретической сушилке с возвратом 80% отработанного воздуха высушивается G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) влажного материала от ω1=50% до ω2=6%, масс. (абсолютной влажности). Параметры исходного воздуха t0=20˚С, φ0=70%, параметры отработанного воздуха t2=46˚С, φ2=60%.Определить: - температуру воздуха на входе в сушилку t1-?- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки V -?- тепловую нагрузку калорифера QК -?Рис. 1 Схема сушильной установкиРасчет количества (потока) удалённой влаги.По известной абсолютной влажности материала, найдём относительнуювлажность материала:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Построим линию смешения исходного и отработанного воздуха на I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. По условию задачи 80% отработанного воздуха смешивается с 20% исходного.Для нахождения точки смешения определим влагосодержание в этой точкепо формуле:xM =0,2x0+0,8x2=0,2‧0,01+0,8‧0,04=0,034 кг/кг .Далее, находим эту точку смешения Мсм по полученному значениюхМ на линии смешения 0-2. Линия процесса идеальной сушки проходит по I=const. Проведём по линии идеальной сушки второй луч от точки 2. На пересечении этих двух лучей (по х=const и I=const) получаем точку 1. Определяем в ней все параметры воздуха и заносим их в таблицу.
Сводная таблица параметров воздухаУдельный расход теплоты (на кг уд. Влаги) в калорифере сушильной установки
01М2Изображение процесса идеальной сушки с рециркуляцией СА в I-x диаграммеМассовый расход воздуха в сушилке:Объемный расход воздуха на входе в сушилку:V = Lц∙vо=21,5∙0,96=20,64 м3/с ,где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха находим по номограмме (по tМ=40 оС и xМ=0,034 кг Вл/кг а.с.в.): vо =0,96 [м3 вл. возд./кг а.с.в].Тепловая нагрузка калорифера QК:Рис. 3 номограмма для определения v0. Задача 2.В сушилку, работающую по принципу противотока, поступаетG1=3600 кг/ч (1 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=42% масс. при температуре материала θ’=18oC. Конечная влажность ω2=11% масс. Температура уходящего материала θ’’=38oC, а его относительная теплоемкость CM’’=2,35 кДж/(кг СМ∙К). Воздух поступает в калорифер с t0 =15oC; 0 =70%. Температура воздуха на входе в сушильную камеру t1=140oC. Относительная влажность отработанного воздуха на выходе из сушилки2=60%. Потери тепла в окружающую среду и с транспортными приспособлениями составляют 12% от расхода теплоты в калорифере идеальной сушилки Сушильная камера не имеет дополнительного подогрева (qс=0). Калорифер обогревается насыщенным водяным паром давлением Pп=5 атм (tП=151,1oC, теплота конденсации пара rп=2117 кДж/кг).Определить:- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки;- расход греющего пара.Схема реальной сушильной установки.Определим количество (потока) удалённой влаги.Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Расчёт удельного расхода теплоты в калорифере для идеальной сушилки qкид.Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданнойотносительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу:
Сводная таблица параметров воздуха
Рис. Схема расчета в I-x диаграммеРис. Схема расчета в I-x диаграмме012’2Рис. Схема расчета в I-x диаграммеИзображение процесса реальной сушки в I-xдиаграммеУдельный расход теплоты в калорифере идеальной сушилкиПостроение рабочей линии реального процесса в сушилке.Расчет параметра сушки ∆q*Параметр процесса сушки - баланс прихода и расхода удельных потоков теплоты определяют по формуле:qc = 0 – дополнительный подвод теплоты в сушильную камеру [кДж/кг.уд.Вл];Расчёт потерь теплоты с материалом:В этой расчётной формуле неизвестна относительная теплоёмкость исходного влажного материалаПри известной относительной теплоёмкости высушенного материаланайдём теплоёмкость сырого материала:где СВ= 4,19 [кДж/(кг К)] – теплоёмкость воды.Тогда потери теплоты с материалом составят:Определим параметр сушки:Нахождение точки 2 реальной сушилкиЗапишем уравнение линии процесса в реальной сушилке:где х и I – координаты точек этой прямой.Чтобы найти промежуточную точку, зададимся значением влагосодержания хпр= 0,04, тогда по этому уравнению можно определить относительную энтальпию воздуха: Iпр=165 - 421(0,04-0,008)=151,5 кДж/кг а.с.в.Теперь проводим луч из точки 1, проходящий, через точку (хпр, Iпр) до пересечения с заданной φ2 . Это и есть точка 2 реального процесса.Расчет материальных и тепловых потоков в реальной сушилке.Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки:V = L∙vо=11,2∙0,97=10,86 м3/с ,где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуханаходим по номограмме (по t2=46 оС и x2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо =0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в].НомограммаТепловой поток в калорифере Qк и расход греющего пара в калорифере:
| I, кДж/кг | х, кг/кг | φ, % | t, ОС | |
| 0 | 45 | 0,01 | 70 | 20 |
| 1 | 150 | 0,01 | <5 | 120 |
| 2 | 150 | 0,04 | 60 | 46 |
находим по номограмме (по t2=46 оС и x2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо = 0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в].НомограммаРасход теплоты в калорифере идеальной сушилки: Задача 1 (вариант 2).В теоретическую сушилку с промежуточным подогревом воздуха поступает G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=50% масс. Конечная влажность ω2=6% масс. Воздух поступает в калорифер с t0=20oC; 0=70%. Температура отработанного воздуха на выходе из сушильной камеры t2=46oC. Относительная влажность отработанного воздуха составляет 2=60%. Нагрев в зонах сушки ведут при температуре t1 = t1' = 85oC. Количество удаляемой влаги W1 = W2.Определить:- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки;- затраты теплой энергии.Схема сушильной установки.Определим количество (потока) удалённой влаги.Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Количество удаляемой влаги в каждой зоне идеальной сушилки:W1= W2= W/2=0,129/2 = 0,0645 кг/с.Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданнойотносительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу:Сводная таблица параметров воздуха
| I, кДж/кг | х, кг/кг | φ, % | t, ОС | |
| 0 | 45 | 0,01 | 70 | 20 |
| 1 | 115 | 0,01 | <5 | 85 |
| 2 | 115 | 0,024 | 28 | 52 |
| 1' | 150 | 0,024 | 7 | 85 |
| 2' | 150 | 0,04 | 60 | 46 |
Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха на выходе из сушилки:V = L∙vо= 8,64∙0,97 = 8,38 м3/с ,где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуханаходим по номограмме (по t'2=46 оС и x'2=0,04 кг Вл/кг а.с.в.): vо = 0,97 [м3 вл. возд./кг а.с.в].НомограммаРасход теплоты в калориферах двухзональной сушилки:Online-edu.mirea.ruЗадача 1 (вариант №3).В теоретической сушилке с возвратом 80% отработанного воздуха высушивается G1=1000 кг/ч (0,276 кг/с) влажного материала от ω1=50% до ω2=6%, масс. (абсолютной влажности). Параметры исходного воздуха t0=20˚С, φ0=70%, параметры отработанного воздуха t2=46˚С, φ2=60%.Определить: - температуру воздуха на входе в сушилку t1-?- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки V -?- тепловую нагрузку калорифера QК -?Рис. 1 Схема сушильной установкиРасчет количества (потока) удалённой влаги.По известной абсолютной влажности материала, найдём относительнуювлажность материала:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Построим линию смешения исходного и отработанного воздуха на I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. По условию задачи 80% отработанного воздуха смешивается с 20% исходного.Для нахождения точки смешения определим влагосодержание в этой точкепо формуле:xM =0,2x0+0,8x2=0,2‧0,01+0,8‧0,04=0,034 кг/кг .Далее, находим эту точку смешения Мсм по полученному значениюхМ на линии смешения 0-2. Линия процесса идеальной сушки проходит по I=const. Проведём по линии идеальной сушки второй луч от точки 2. На пересечении этих двух лучей (по х=const и I=const) получаем точку 1. Определяем в ней все параметры воздуха и заносим их в таблицу.
| I, кДж/кг | х, кг/кг | φ, % | t, ОС | |
| 0 | 45 | 0,01 | 70 | 20 |
| Mсм | 129 | 0,034 | 60 | 40 |
| 1 | 150 | 0,034 | 25 | 60 |
| 2 | 150 | 0,04 | 60 | 46 |
01М2Изображение процесса идеальной сушки с рециркуляцией СА в I-x диаграммеМассовый расход воздуха в сушилке:Объемный расход воздуха на входе в сушилку:V = Lц∙vо=21,5∙0,96=20,64 м3/с ,где vо - относительный (условный) удельный объем влажного воздуха находим по номограмме (по tМ=40 оС и xМ=0,034 кг Вл/кг а.с.в.): vо =0,96 [м3 вл. возд./кг а.с.в].Тепловая нагрузка калорифера QК:Рис. 3 номограмма для определения v0. Задача 2.В сушилку, работающую по принципу противотока, поступаетG1=3600 кг/ч (1 кг/с) материала с абсолютной влажностью ω1=42% масс. при температуре материала θ’=18oC. Конечная влажность ω2=11% масс. Температура уходящего материала θ’’=38oC, а его относительная теплоемкость CM’’=2,35 кДж/(кг СМ∙К). Воздух поступает в калорифер с t0 =15oC; 0 =70%. Температура воздуха на входе в сушильную камеру t1=140oC. Относительная влажность отработанного воздуха на выходе из сушилки2=60%. Потери тепла в окружающую среду и с транспортными приспособлениями составляют 12% от расхода теплоты в калорифере идеальной сушилки Сушильная камера не имеет дополнительного подогрева (qс=0). Калорифер обогревается насыщенным водяным паром давлением Pп=5 атм (tП=151,1oC, теплота конденсации пара rп=2117 кДж/кг).Определить:- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки;- расход греющего пара.Схема реальной сушильной установки.Определим количество (потока) удалённой влаги.Для этого по известной абсолютной влажности материала, найдём относительную его влажность:Массовый поток сухой части материала G2 по потоку влажного материала G1:Количество удаляемой из материала влаги:Расчёт удельного расхода теплоты в калорифере для идеальной сушилки qкид.Построим процесс идеальной сушки в I-x диаграмме. Известные параметры воздуха выделены в таблице красным цветом. Линия 1-2 это процесс для идеальной сушилки, он проходит по линии I=const до заданнойотносительной влажности воздуха. Параметры воздуха в рабочих точках заносим в таблицу:
Сводная таблица параметров воздуха
| I, кДж/кг | х, кг/кг | φ, % | t, ОС | |
| 0 | 36 | 0,008 | 70 | 15 |
| 1 | 165 | 0,04 | <5 | 140 |
| 2 | 150 | 0,04 | 60 | 46 |
| 2и | 165 | 0,045 | 60 | 48 |