Теплотехнический расчет барабанного сушилаМатериалы / Теплотехнический расчет барабанного сушилаСтраница 6
Общие тепловые потери будут составлять:
(4.1)
Расход тепла на нагрев материала определим по формуле:
(4.2)
где CM- теплоемкость высушенного материала при конечной влажности wK.
(4.3)
где СС – теплоемкость абсолютно сухого материала
СС = 0,921кДж/кг0С (таблица 33)
Потери тепла через стенки в окружающую среду:
(4.4)
где a1- коэффициент теплоотдачи от газов к внутренней поверхности сушильного барабана. Для дымовых газов a=100-450. Принимаем a1=150.
S1-толщина стенки барабана, принимаем S1=20 мм.
S2-толщина теплоизоляции барабана, равная 45 мм.
l1 и l2 –теплопроводность соответственно стальной стенки барабана l1=58,2 и
диатомитовой изоляции l2=0,2 при rд. зас.=750 кг/м3 и tвоз=200С (прилож. 14)
a2- коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности теплоизоляции в окружающую среду. Принимаем a2=14.
Sб- площадь боковой барабана.
-разность температур газов рабочего пространства барабана и окружающего воздуха.
, (4.5)
где - средняя температура материала в барабане.
Тогда
Подставим числовые значения в формулу и определим потери тепла в окружающую среду:
Общие потери тепла в процессе сушки:
В процессе сушки часть тепла теряется, поэтому меньше . Находим величину уменьшения энтальпии дымовых газов:
На I-d диаграмме откладываем значение IПОТ = 100,65 кДж/кг сух газа от т. С0 вертикально вниз и получаем т. Д, которую соединяем с т. В.
Линия ВД показывает направление действительного процесса сушки. Точка С – конец процесса сушки, ее можно найти, зная конечную температуру газов (). Линия ВС обозначает действительный процесс сушки.
Определяем на I-d диаграмме конечное влагосодержание газов для точки C:
Действительный расход газов на сушку:
Определяем расход тепла на сушку:
(4.6)
где I’H – энтальпия смеси газов с воздухом без учета энтальпии водяных паров продуктов горения топлива. I’H определяется по I-D диаграмме при tвоз=7000С и d0=10г/кг.сух.воз. I’H = 780кДж/кг сух газ., I0 = 38кДж/кг сух газ.
Тогда
Расход тепла в топке с учетом КПД топки h=0,9:
Расход топлива:
5. Материальный баланс сушильного барабана
При установившемся процессе сушки количество влаги, поступающей в сушильный барабан с дымовыми газами и материалом, должно быть равно количеству влаги, остающейся в материале, и влаге, уходящей с дымовыми газами.
На основании вышеприведенных расчетов составляем таблицу материального баланса, предварительно определив расход влажных отходящих газов при выходе из сушильного барабана YCM и количество водяных паров в дымовых газах, поступающих на сушку по формулам:
Таблица 5.1
Материальный баланс сушильного барабана.
Приход | Кол-во (кг/ч) | % | Расход | Кол-во(кг/ч) | % |
1.Влажный материал |
19487,2 |
53,48 |
1.Высушенный материал |
16000 |
43,91 |
2.Сухие дымовые газы |
16504,33 |
45,29 |
2.Отходящие газы |
20498,38 |
56,25 |
3.Водяные пары в газах |
447 |
1,23 |
3.Невязка |
-59,85 |
-0,16 |
Итого: |
36438,53 |
100 |
Итого: |
36438,53 |
100 |