Тепловой расчет сушильного барабана. Предварительно определению статей прихода и расхода, произведём дополнительные вычисления.

Предварительно определению статей прихода и расхода, произведём дополнительные вычисления.

1.Произведём расчет начальных параметров сушильного агента. По таблице определяем начальную температуру газов при входе в сушильный барабан t_н. Чтобы получить необходимую температуру, необходимо дымовые газы разбавить атмосферным воздухом.

Составляется уравнение баланса тепла, принимается количество воздуха для смешения равным при температуре 20^оС.

где, i- теплосодержание воздуха и дымовых газов при соответствующих температурах;

- к.п.д. топки.

Общее количество воздуха, идущее для горения и разбавления дымовых газов:

₌

Общий коэффициент расхода воздуха

Определим влагосодержание дымовых газов

г/кг сух.воз.

Для этого необходимо определить при новом значении объёмы дымовых газов.

Построить теоретический процесс сушки дымовыми газами на I-D диаграмме, задавшись t_H, t_K.

Определить расход теплоносителя

кгсух.газ/час.

Определим потери теплосодержания.

При действительном процессе сушки будут потери тепла в окружающую среду через стенки сушильного барабана и расход тепла на нагрев сушимого материала. Общие тепловые потери будут составлять:

q_пот=q_m+q_окр кДж/ч

q_m =P_mc_m(t_k-t_н) кДж/ч.

q_окр = , кдж/ч,

где, s_1, s₂ -толщина слоя, м;

и - коэффициенты теплопроводности соответственно для слоев Вт/м град;

- коэффициент теплоодачи от греющей среды к стенкам внутри рабочего пространства; при невысокой температуре (сухих газов) =7-14, для смеси воздуха с водяным паром =100-450 и для насыщенного водяного пара без примеси воздуха =9000-12000 вт/м² град;

(t_газ-t_воз) – разность температур газов рабочего сушила и окружающего воздуха;

F - площадь теплоотдающей поверхности м², для сушильного барабана F= DL.

Потери теплосодержания будут равны:

I_пот= кДж/кгсух.воз.

Производится построение действительного процесса сушки.

Определяется действительный расход теплоносителя на сушку аналогично теоретическому расходу, только в знаменатель подставляются значения для действительного процесса.

Расход тепла на сушку определяется по формуле

Q= G_CM (I_H-I_ВОЗ) – 4.2 n t_M, кДж/ч.

Определяем расход тепла в топке:

Q_топ = кДж/ч

Расход топлива составит:

В= кг/ч

Приход тепла:

1. Тепло, вносимое топливом в топку

Q_т = В Q , кДж/ч.

Где В- расход топлива кг/ч.

Q , - теплотворность топлива кДж/нм³

2. Тепло, вносимое атмосферным воздухом

Q_воз = ^′ i_возВ, кДж/ч.

Где - коэффициент расхода воздуха

i_воз =1, 3*20=26 кДж/нм³

L₀^′ - теоретически необходимое количество воздуха на горение (из расчета горения топлива) нм³/нм³.

Расход тепла:

1. Нагрев материала

q_m =P_mc_m(t_k-t_н) кДж/ч.

2. Потери тепла в окружающую среду

q_окр = , кДж/ч,

где, s_1, s₂ -толщина слоя, м;

и - коэффициенты теплопроводности соответственно для слоев Вт/м град;

- коэффициент теплоодачи от греющей среды к стенкам внутри рабочего пространства; при невысокой температуре (сухих газов) =7-14, для смеси воздуха с водяным паром =100-450 и для насыщенного водяного пара без примеси воздуха =9000-12000 Вт/м² град;

(t_газ-t_воз) – разность температур газов рабочего сушила и окружающего воздуха;

F - площадь теплоотдающей поверхности м², для сушильного барабана F= DL.

3. Испарение и нагрев влаги материала.

q_исп =(2493+1, 97 t_к -4, 2t′ _м)n кДж/ч,

где, t_к- температура отходящих дымовых газов, ^оС,

t′ _м- начальная температура материала ^оС.

4. Тепло отходящих газов, за исключением тепла, уносимого испаряющейся влагой

q_ух =( ^′ + Δ V)Вi_ух кДж/ч,

где, Δ V=V - ^′ , i_ух - теплосодержание отходящих дымовых газов.

5. Потери тепла в топке

q_топ = В Q (1- ) кДж/ч,

где, - кпд топки, принимаем 0, 9.

Составим таблицу теплового баланса (таблица 1):

Невязка определяется по формуле

Н = 6-7%.

Таблица 1 - Тепловой баланс сушильного барабана

Определим КПД сушильного барабанапо следующей формуле:

КПД = * 100% 60-80%.

К полезному теплу в сушильном барабане следует отнести:

Тепло, расходуемое на нагрев материала и тепло, расходуемое на нагрев и испарение влаги.