Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Материальный и тепловой балансы сушки
|
|
При сушке испаренная влага из влажного материала переходит в воздух (влагообмен), а тепло из воздуха расходуется на испарение влаги и на нагревание.
Основной характеристикой этих процессов является баланс по влаге и теплу.
Количество влаги, испаряемой из материала W, равно
,
где Q - производительность по сушимому материалу, т/ч; R 1 и R 2- начальное и конечное разжижение.
С другой стороны количество влаги, поступающее с сушильным агентом (Lx0), плюс количество испарившейся влаги W равно количеству влаги, ушедшей с сушильным агентом:
.
Следовательно, расход абсолютно сухого воздуха на сушку:
. (11.18)
Разделив на W, получим удельный расход воздуха на 1 кг испаренной влаги:
. (11.19)
Тепловой баланс рассмотрим на примере конвективной сушилки с подогревом воздуха калорифером согласно схеме (рис.11.6).
Из схемы (11.6) видно, что тепло подводится в калорифер К 1, установленный перед сушилкой (Q 1), и в дополнительный калорифер К 2внутри камеры сушилки (в количестве Q д). Тогда с учетом потерь тепла сушилкой в окружающую среду Q nи расходом тепла на нагрев транспортных устройств Q T, спомощью которых перемещается материал, статьи расхода и прихода тепла можно представить в следующем виде:
Приход тепла Расход тепла
С наружным воздухом: LJ 0 С отработанным воздухом LJ 2
С влажным материалом: С высушенным материалом G 2 C M θ 2
с высушенным материалом: G 2 C M θ 1 С транспортным устройством G T C T t TК
с влагой, испаряемой из Потери тепла в окружающуюсреду Q n
материала: WC B θ 1
С транспортными устрой-
ствами: G T C T t TН
Подвод тепла в калорифере К 1: Q К
Подвод тепла в калорифере К 2: Q Д
 |
где G 2[кг/ч]- количество высушенного материала; G Т - количество транспортных средств; С M, СВ, С Т - теплоемкость соответственно, материала, воздуха и транспортных средств; θ 1 и θ 2 - температура материала начальная и конечная; t TH и t TK - температура транспортных устройств начальная и конечная.
При установившемся процессе сушки приход тепла равен его расходу
. (11.15)
Из этого уравнения определяем общий расход тепла на сушку. (QK + Q Д):
. (11.16)
Разделив обе части последнего равенства на W, получим выражение для удельного расхода тепла на 1 кг испаренной влаги
. (11.17)
Удельный расход тепла во внешнем калорифере K1 можно также представить в виде
. (11.18)
Подставив это значение в предыдущее уравнение, получим
, (11.19)
или
. (11.20)
Тогда уравнение примет вид:
. (11.21)
Величина ∆ выражает разность между приходом и расходом непосредственно в камере сушилки без учета тепла, приносимого воздухом, нагретым в основном калорифере. Величину ∆ - называют внутренним балансом сушильной камеры.
Если значение величины l заменить ее выражением из материального баланса, получим:
. (11.22)
Величина ∆ может иметь три значения:
1) ∆ = 0, тогда имеем условие работы теоретической сушилки J 2 - J1 = 0 или J 1 = 0 и J 3 = const;
2) ∆ > 0, то энтальпия сушильного агента будет повышаться;
3) ∆ < 0, то энтальпия сушильного агента будет понижаться.
По величине ∆ можно оценить теперь отклонения действительной сушилки от теоретической. Значение ∆ используется для построения процесса сушки по J - x диаграмме в действительной сушилке.