Добавлен: 02.12.2023
Просмотров: 22
Скачиваний: 2
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) 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%.
Определить:
- объемный расход влажного воздуха на выходе из сушилки;
- затраты тепловой энергии.
Сушка
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:
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 заданной
относительной 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 | 150 | 0,01 | <5 | 120 |
| 2 | 150 | 0,04 | 60 | 46 |
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
0
1
2
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
Изображение процесса идеальной сушки в I-x
диаграмме
Расчет 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].
Номограмма
Расход 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 заданной
относительной 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 |
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
0
1
2'
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
Изображение процесса реальной сушки в I-x
диаграмме
2
1'
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 воздуха
находим 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].
Номограмма
Расход теплоты в калориферах двухзональной сушилки:
Online-edu.mirea.ru
Задача 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 установки
Расчет количества (потока) удалённой влаги.
По известной абсолютной влажности материала, найдём относительную
влажность 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 точке
по 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 значению
хМ 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 |
Сводная таблица параметров воздуха
Удельный расход теплоты (на кг уд. Влаги) в калорифере сушильной установки
0
1
М
2
Изображение процесса идеальной сушки с рециркуляцией СА в I-x диаграмме
Массовый 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, поступает
G1=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 сушилки
2=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 заданной
относительной 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 |
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
0
1
2’
2
Рис. Схема расчета в I-x диаграмме
Изображение процесса реальной сушки в I-x
диаграмме
Удельный расход теплоты в калорифере идеальной сушилки
Построение 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 материала
При известной относительной теплоёмкости высушенного материала
найдём 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 сушилки
Запишем 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 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].
Номограмма
Тепловой поток в калорифере Qк и расход греющего пара в калорифере: