3.2 Материальный баланс сушилки

Расход испаряемой влаги в барабане W, кг/ч, находится по [7] с. 8:

где G₁ – производительность сушилки по влажному материалу, кг/ч;

ω₁ – начальная влажность материала, % масс.;

ω₂ – конечная влажность материала, % масс.

G₁ = 11000 кг/ч; ω₁ = 12,5 % масс.; ω₂ = 6,5 % масс. – по заданию.

Производительность сушилки по высушенному материалу G₂, кг/ч, находится по [7] с. 8:

3.3 Параметры отработанных газов. Расход сушильного агента

Запишем уравнение внутреннего теплового баланса сушилки, [3] формула (9.11):

где Δ – разность между удельным приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере;

с – теплоемкость влаги во влажном материале при температуре θ₁, кДж/(кг·К);

θ₁ – начальная температура материала, равная температуре окружающей среды, °С;

q_доп – удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру, кДж/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному варианту;

q_т – удельный подвод тепла в сушилку с транспортными средствами, кДж/кг влаги;

q_м – удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом, кДж/кг влаги;

с_м – теплоемкость высушенного материала;

θ₂ – температура высушенного материала на выходе из сушилки, °С;

q_п – удельные потери тепла в окружающую среду на 1 кг испаренной влаги, кДж/кг влаги.

с = 4,19 кДж/(кг · К) – по данным из [3]; θ₂ = - 6°С – из данных приведенных в таблице (3.2); θ₂ = 73°С – принимаем приблизительно равной температуре мокрого термометра t_м при соответствующих параметрах сушильного агента; q_доп = 0 – при работе сушилки по нормальному сушильному варианту; q_т = 0 – по данным приведенным в [3]; q_п = 22,6 кДж/кг (что соответствует примерно 1 % тепла, затрачиваемого на испарение 1 кг воды) – по данным приведенным в [3]; с_м = 0,797 кДж/(кг · К) – по данным приведенным в [6] с. 132.

Δ = 4,19 · (– 6) – 10294,12 · 0,797 (73 + 6) / 705,88 – 22,6 = –965,786 кДж/кг влаги.

Запишем уравнение рабочей линии сушки, [3] формула (9.12):

Δ = I – I₁/(x – x₁), или I = I₁ + Δ (x – x₁). (3.15)

Для построения рабочей линии сушки на диаграмме I – x необходимо знать координаты (х и I) минимум двух точек. Координаты одной точки известны. Для нахождения координат второй точки зададимся произвольным значе­нием х и определим соответствующее значение I. Пусть х = 0,1 кг влаги/кг сухого воздуха.

I = 942,75 – 965,786 (0,1 – 0,04627) = 890,858 кДж/кг сухого воздуха.

Через две точки на диаграмме I – х с координатами х₁, I₁ и x, I проводим линию сушки до пересечения с заданным конечным параметром t₂ = 120 °С. В точке пересечения линии сушки с изотермой t₂ находим параметры отработанного сушильного агента: х₂ = 0,2610 кг влаги/кг сух. возд., I₂ = 821,24 кДж/кг.

Расход сухого газа L_с.г, кг/с, рассчитывается по [3] формула (9.13):

L_с.г = W / (x₂ – x₁), (3.16)

L_с.г = 0,1961/(0,2610 – 0,0,04627) = 0,9132 кг/с.

Расход сухого воздуха L, кг/с, рассчитывается по [3] формула (9.14):

L = W / (x₂ – x₀), (3.17)

L = 0,1961/(0,2610 – 0,0020) = 0,757 кг/с.

Расход тепла на сушку Q_c, кДж/с, рассчитывается по [3] формула (9.15):

Q_c = L_с.г (I₁ – I₀), (3.18)

Q_c = 0,9132 (942,75 – 4,0) = 857,267 кДж/с или 857,267 кВт.

Расход топлива на сушку G_т, кг/с, рассчитывается по [3] с. 297:

G_т = Q_c / Q, (3.19)

G_т =857,267 / 52745,535 = 0,01625кг/с.