4. Тепловой расчёт аппарата

Расход сухого воздуха для теоретического процесса сушки. Начальные параметры воздуха, поступающего в сушило, = 120. Влагосодержание находится по I-d-диаграмме. Для летних условий = 17, Схема расчёта по I-d-диаграмме приведена в Приложении 1. При повышении температуры воздуха в зоне охлаждения печи до = 120 его влагосодержание не изменяется, а теплосодержание повышается до кДж/кг суз. воз. [2].

Теоретический процесс сушки, изображённый линией ВС на рисунке 4.1, заканчивается при г/кг сух. воз. Точка С находится пересечением линии I_н=const с линией? t?_к=const, задаёмся . Расход сухого воздуха при теоретическом процессе сушки находим по формуле (4.1):

кг сух. воз./ч.	(4.1)

Потери теплосодержания воздуха в процессе сушки. Для расчёта действительного процесса сушки определяем расход тепла в сушиле на нагрев материала, транспортирующих устройств и потери тепла в окружающую среду.

Предварительно определим количество вагонеток в сушиле определяем по формуле (4.2):

N = ,	(4.2)

где v - вместимость одной вагонетки, кг;

- срок сушки изделий, ч.

Принимаем количество вагонеток в туннеле 10 шт., тогда количество туннелей будет равно:

Т =.	(4.3)

Определяем длину туннеля:

L = nl =10 мм.	(4.4)

Конструктивно длину туннеля принимаем на 0,6 м больше, т.е L = 30600 мм.

Находим ширину туннеля:

B = b + 2 мм,	(4.5)

где b - ширина вагонетки, мм.

Находим высоту туннеля:

H = h + 100 = 2100 + 100 = 1665 мм,	(4.6)

где h -высота от головки рельсов до верха садки, мм.

Сверху сушило покрыто железобетонными плитами толщиной 70 мм и слоем шлаковой теплоизоляционной засыпки толщиной 150 мм.

Расход тепла на нагрев изделий в сушилке определяем по формуле (4. 7):

	(4.7)

где = 2812 кг/ч

+= 0,956 кДж/кг	(4.8)

Температура будет равна = 105 (принимаем на 15?С ниже начальной температуры сушильного агента при противоточном движении воздуха и вагонеток с изделиями).

Тогда расход тепла считаем по формуле (4.9):

кДж/ч.	(4.9)

Расход тепла на нагрев транспортирующих устройств определяем по формуле (4.10):

	(4.10)

Масса металлической части вагонетки равна

Масса деревянной части вагонетки равна .

Теплоёмкость стали кДж/кг

Теплоёмкость дерева стали кДж/кг

Начальная температура вагонетки 10?С, конечная температура 80?С.

В час в сушило поступает одна вагонетка.

Тогда:

049 кДж/ч.	(4.11)

Потери тепла в окружающую среду туннельной сушилки для производства огнеупорных изделий через стены, потолок, пол и двери определяем по формуле (4.11):

	(4.12)

где K - коэффициент теплопередачи, определяем по формуле (4.12):

K=	(4.13)

Средняя температура сушильного агента:

	(4.14)

Коэффициент теплоотдачи внутри сушила от движущегося сушильного агента к стенкам камеры равен Вт/

Коэффициент теплопроводности кирпичной стенки сушилки равен Вт/град.

Коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду будет равен Вт/

Коэффициент теплопередачи составляет:

K= Вт/мград.	(4.15)

Теплоотдающая поверхность стенок равна:

F = 2	(4.16)

Потери тепла через стены равны:

= 3,6.	(4.17)

Находим поверхность потолка из железобетонных плит:

.	(4.18)

Коэффициент теплопроводности железобетона =1,55 Вт/град; теплоизоляционной засыпки =1,55 Вт/град, а Вт/град.

Коэффициент теплопередачи считаем по формуле (4.19):

К = Вт/мград.	(4.19)

Потери тепла через потолок:

кДж/ч.	(4.20)

Потери тепла через под сушила принимаем 10 Вт/, тогда:

кДж/ч.	(4.21)

Определяем потери тепла через дверку со стороны подачи теплоносителя: поверхность двери, выполненной из дерева толщиной 50 мм ( вт/мм по формуле (4.21):

.	(4.22)

Коэффициент теплопередачи рассчитываем по формуле (4.23):

К= Вт/	(4.23)

тогда:

кДж/ч.	(4.24)

Потери тепла через дверку со стороны выдачи вагонеток равны:

кДж/ч.	(4.25)

Суммарные потери тепла в окружающую среду составят:

+9892+1730 = 62300 кДж/ч.	(4.26)

Общие потери тепла в сушиле:

кДж/ч.	(4.27)

Потери теплосодержания воздуха в сушиле находим по формуле (4.28):

= 128 кДж/кг сух. воз.	(4.28)

Действительный расход воздуха на сушку мы определяем с помощью I-d-диаграммы. Для этого по I-d-диаграмме от точки С вниз откладываем величину кДж/кг сух. воз. Действительный процесс сушки изображается линией ВЕ (см. рисунок 4.1). Конечные параметры сушильного агента = 30; ш/кг сух. воз. Парциальное давление водяных паров = 3470 Н/.

Действительный расход воздуха на сушку равен:

= кг сух. воз./ч	(4.29)

Или

кг/кг вл.	(4.30)

Количество воздуха подаваемого в сушило при = 17?С и объём равный V = 0,85 /кг сух. воз. составит:

/ч.	(4.31)

При температуре 120?С действительный расход воздуха равен:

/ч.	(4.32)

Количество отобранного воздуха, удаляемого из сушилки при = 30?С, находим по формуле (4.33):

	(4.33)

где - кг/ч; (4.34)

- плотность отобранного воздуха равная 1,2 кг/

Тогда:

/ч.	(4.35)

Расход тепла на сушку находим по формуле (4.36):

Q = 10000(14040) 4,2 996262 кДж/ч.	(4.36)

Удельный расход на сушку равен:

= кДж/кг вл.	(4.37)

Приход тепла

Потребное количество тепла, которое необходимо внести с воздухом, отбираемый из зоны охлаждения печи, учитывая нагрев его от 17 до 120, равен по расчёту 996262 кДж/ч, удельный расход равен 11194 кДж/кг вл. Тепловой баланс сушила показан в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Тепловой баланс сушила

Наименование статьи	Количество тепла
	кдж/ч	кдж/кг вл.	%
1 Нагрев материала,	255386	2730	25,6
2 Нагрев транспортирующих устройств,	8049	420	0,8
3 Потери в окружающую среду,	62300	1340	6,2
4 Испарение и нагрев влаги материала,	212529	2213	21,3
5 Тепло, уходящее с отработанным воздухом,	445590	5597	44,7
6 Невязка баланса	+12408	+266	1,2
Всего:	996262	11194	100,0