2.8 Розрахунок витрат тепла на сушіння деревини

Визначення витрат теплоти на початкове нагрівання 1 м³ деревини:

Для зимових умов

м³

Де: густина деревини за початкової вологості,кг/м³ ; - базисна густина деревини; - початкова вологість деревини; -осяг незамерзлої вологи у деревині; -прихована теплота плавлення льоду ( ); , - середня питома теплоємність деревини відповідно при від'ємній і додатній температурах, - початкова розрахункова температура деревини для зимових умов, - температура деревини при її прогріванні.

Для середньорічних умов, кДж/м²

Де: - середньорічна температура деревини.

Загальні витрати теплоти на камеру періодичної дії при початковому нагріванні визначають для зимових і середньорічних умов:

Для зимових умов:

кВт,

Де: - тривалість процесу початкового прогрівання деревини у камері приймається приблизно для пиломатеріалів хвойних порід: влітку1,0-1,5 год , взимку1,5-2,0 год на кожний сантиметр товщини матеріалу ; для м'яких листяних порід тривалість нагрівання збільшується на25% для твердих листяних порід збільшує ця на 50%.

Визначення витрат тепла на випаровування вологи:

q_кип=1000

де: - ентальпія свіжого повітря приймає ця влітку -46кДж/кг, взимку -=10кДж/кг; - вологовміст свіжого повітря, приймається влітку -10-12 г/кг, взимку- =2-3г/кг, - питома теплоємність води, приймається -4,19кДж/кг

Загальні витрати теплоти на випаровування вологи визначаються за такою формулою:

Q_вип=q_вип M_{p кВт.}

№ з/п	Найменування огородження	Fo.2, м	К, Вт/м3с	tкам 0С	Tзов.		tk-tзов			Qогор.=Fогор.•К(tk-tзов)•С1•10-3
					Зим	Сер	Зим	Сер		Зим		Сер
1	Зовнішня бокова стіна	123,42	0,457	62	-23	6,6	85	55,4		297243,49		1937732,81
2	Торцева стіна зі сторони коридору керування	157,08	0,457	62	-23	6,6	85	55,4		378309,90		249569,04
3	Зовнішня торцева стінка	148,33	0,457	62	-23	6,6	85	55,4		357236,48		232834,13
4	Двері	17,5	0,457	62	-23	6,6	85	55,4		42146,82		27469,81
5	Стеля	372,68	0,7	62	-23	6,6	85	55,4		1374816,52		896056,88
6	Підлога	85,8	0,5	62	-23	6,6	85	55,4		226083		147352,92
Разом									2675836,21		3491015,59

2.9 Розрахунок теплового обладнання

У сушильних камерах застосовуються калорифери трьох типів: збірні з ребристих чавунних труб, сталеві пластинчасті та біметалеві. Технічна характеристика опис конструкції та методика розрахунків збірних калориферів з ребристих чавунних труб і пластинчастих сталевих калориферів.

Вибір і розрахунок поверхні нагрівання калорифера. Обсяг теплової енергії, яку необхідно подати у камеру за одиницю часу, тобто теплову потужність калорифера, визначають для зимових умов за такою формулою:

Де: - коефіцієнт, на невраховані витрати тепла на сушіння деревини ( - 1,1-1,3).

Останнім часом у камерах періодичної дії широкого застосування набули біметалеві калорифери. Поверхню нагрівання калорифера визначають за такою формулою:

Де: - коефіцієнт теплопередачі калорифера , Вт/м^{2 0}С; - температура теплоносія (пара, вода), ⁰С; - коефіцієнт, що враховується забруднення і корозію калорифера ( .

Температура теплоносія приймається на рівні 90-95 ⁰С. Якщо як теплоносій застосовується перегріта вода, то її температура визначають за додатком 13.

Коефіцієнт теплопередачі для біметалевих водяних калориферів визначається за такою формулою:

Де: - швидкість руху агента сушіння через калорифер,м/с, - густина агента сушіння ,кг/м³; - швидкість руху теплоносія по трубах калорифера, ; - 0,2-1,0 м/с.

Швидкість руху агента сушіння через калорифер визначається за такою формулою:

Де: - живий перетин калорифера (площа перетину калорифера, вільна для проходження агента сушіння),м².

Для визначення живого перетину калорифера на схемі камери необхідно попередньо розмістити калорифери:

Де: - площа перетину каналу, в якому розміщено біметалеві калорифери, м², - площа проекції біметалевих калориферів у площині, перпендикулярній потоку агенту сушіння, визначають за такою формулою:

Де: - площа перетину калорифера по повітрю, - кількість біметалевих калориферів, що встановлюються у камері, шт, - розміри калорифера.

Розміри та технічні характеристики біметалевих водяних калориферів подано у додатках 14,15,16. Коефіцієнт теплопередачі біметалевих калориферів можна також визначити за додатком 17.

Приймається така кількість калориферів, щоб заповнити повністю канал, у якому вони розміщаються .