Технологический расчет сушильной камеры.

Характеристика сушильной камеры

Технологический расчет

1.1. Выбор режима сушки

1.2. Расчет продолжительности сушки пиломатериалов

1.3. Расчет производительности сушильной камеры

1.4. Расчет производительности камер на условном материале

1.5. Перевод производительности лесосушильных камер на материале с заданными характеристиками в производительности на условном материале

1.6. Перевод объема высушенной или подлежащей сушке древесины в объем условного материала

1.7.Определение необходимого количества сушильных камер для выполнения производственной программы

Тепловой расчет

2.1. Выбор расчетного материала.

2.2. Определение массы испаряемой влаги.

2.4. Определение параметров агента сушки на входе в штабель.

2.5. Определение объема и массы циркулирующего агента сушки.

2.6. Определение объема свежего и отработавшего воздуха или перегретого пара.

2.7. Определение расхода тепла на сумку.

2.8. Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера.

2.9. Определение расхода пара.

2.10.Определение диаметров паропроводов и конденсатопроводов

2.11. Выбор конденсатоотводчиков

Аэродинамический расчет

4.1.1. Составление аэродинамической схемы камеры.

4.1.2. Определение скорости циркуляции агента сушки на каждом участке.

4.1.3. Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке.

4.1.4 Выбор вентилятора.

4.1.5. Определение мощности и выбор электродвигателя.

Характеристика сушильной камеры ЦНИИМОД-23.

Сушильная камера ЦНИИМОД-23 предназначена для сушки пиломатериалов хвойных и лиственных пород на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях нормативными режимами.

Вентиляторная установка, расположенная над камерой, отделяется от сушильного пространства легким металлическим экраном и состоит из осевых реверсивных вентиляторов, посаженных на одном валу. Калориферы расположены по обе стороны от оси вентиляторов.

Для изменения продольного направления воздуха на поперечное установлены воздухонаправляющие перегородки с отбойными козырьками.

 

Характеристика оборудования.

1. Нагревательное устройство – калориферы из чугунных ребристых труб длиной 2 м. Общая поверхность нагрева 288 м².

2. Теплоноситель – пар насыщенный давлением 4 атм.

3. Побудитель циркуляции – вентилятор осевой серии У-12 №8 – 6 шт. На валу установлено 3 вентилятора левого вращения и 3 вентилятора правого вращения. Q=60000 м³/час, 600 об/мин.

4. Электродвигатель тип 4А16058УЗ с N=1,57 кВт и n=750 мин ^-1

Технические показатели.

Внутренние размеры камеры, м:

длина 14

ширина 4,80

высота 4,5

Габаритные размеры штабеля, м:

длина 6,5

ширина 1,8

высота 2,6

Количество штабелей, шт 4

Скорость циркуляции воздуха по штабелю, м/с 1,5

 

 

Технологический расчет сушильной камеры.

1.1 Выбор режима сушки

Целью технологического расчета является определение количества камер для высушенного заданного годового объема пиломатериала.

Выбираем нормальный режим сушки, обеспечивающий бездефектную сушку пиломатериалов при практически полном сохранении прочностных показателей древесины с незначительным изменением ее цвета. Данный режим рекомендуется для сушки пиломатериалов внутреннего потребления до любого значения конечной влажности материала W_к.

Выбираем IIкатегорию качества сушки пиломатериалов:

повышенного качества – для мебельного производства, столярно-строгальных изделий, производства легковых автомобилей, пассажирского вагоностроения, покрытий пола и др.

 

Режимы сушки пиломатериалов хвойных пород в паровоздушных камерах периодического действия.

Выбираем параметры режима:

t°C = 80

Δ t°C = 10

φ = 0,64

1.2 Расчет продолжительности сушки пиломатериалов

Укрупненный метод расчета продолжительности полного оборота сушки пиломатериалов, включая прогрев тепловлагообработку, проводится по формуле:

 

 

_исх- исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов.

_исх=88 часов

А_р- коэффициент, учитывающий категорию применяемого режима сушки А_р=1

А_ц- коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере

А_ц=0,76

А_к- коэффициент, учитывающий категорию качества сушки и характеризующий среднюю длительность влаготеплообработок

А_к=1,1

А_в- коэффициент, учитывающий начальную (W_н) и конечную (W_к) влажность древесины

А_в=1,28

А_д – коэффициент длины для заготовок

А_д=1

_суш.=86*1,0*0,76*1,28*1,1*1=94,2 ч=3,93 сут

 

1.3 Расчет производительности сушильных камер

Производительность камеры при сушке пиломатериалов с определенными характеристиками (порода, начальная и конечная влажность) рассчитывается в м³ древесины за заданное календарное время (месяц, квартал, год) по формуле:

П = n*E,

 

где n - число оборотов камеры в течение заданного времени;

Е – вместимость камеры, м³

 

Число оборотов камеры определяется по выражению:

 

n = ,

 

 

где T - время, за которое определяется производительность, ч или сут;

τ – продолжительность оборота камеры, ч или сут.

В камерах периодического действия ,

где - продолжительность процесса сушки;

-продолжительность загрузки и разгрузки камеры.

Для определения нормативной (плановой) производительности камеры рассчитывается в соответствии с рекомендациями раздела «Определение продолжительности камерной сушки пиломатериалов», а принимается равной 0,1 суток.

 

сут

 

Вместимость камеры рассчитывается:

 

E = L*B*H*m*β,

 

где L, B, H – длина, ширина и высота штабеля, м;

m – число штабелей в камере;

β - коэффициент объёмного заполнения штабеля

 

β = * * *

 

 

где , , - линейные коэффициенты заполнения штабеля по длине, ширине и высоте соответственно;

 

- объемная усушка древесины, учитывающая уменьшение ее объема при высыхании до номинальной влажности товарных пиломатериалов, принимается в среднем равной 7 %.

 

Коэффициент β_в зависит от номинальной толщины высушиваемого материала S и толщины прокладок S_пр:

при S_пр=25 мм

= = =0,62

 

Коэффициент зависит от способа укладки и вида пиломатериалов

=0,9

 

Коэффициент равен отношению средней длины пиломатериалов в штабеле к его габаритной длине. Если в штабель укладываются доски и заготовки без сортировки по длине, то средний коэффициент заполнения принимается равным 0,85.

=0,85

 

β =0,85*0,9*0,62* = 0,44 0,438 (по таблице)

 

E = 6,5*1,8*2,6*4*0,44= 53.5 м³

 

n = = 90,6 об/год

 

П = 90,6*53,5= 4847,1 м³/год

 

1.4 Расчет производительности камер на условном материале

Для учета производительности лесосушильных камер и планирования их работы установлена неизменная учетная единица – кубометр условного материала, которому эквивалентны сосновые обрезные доски толщиной 50 мм, шириной 150 мм, длиной более 1 м, высушиваемые по II категории качества от начальной влажности 60% до конечной 12%.

Нормативная годовая производительность камеры на условном материале определяется по формуле:

 

П_у = = ,

 

где С = 0,92

τ_у - продолжительность оборота камеры при сушке условным материалом;

β_у - объемный коэффициент заполнения штабеля условным материалом, сут.

 

Выражение 335* β_у /τ_у обозначим П_{у. уд} - удельная производительность камеры на условном материале

 

П_у. = П_{у. уд} * Г,

 

где Г - габаритный объём штабелей (м³) вычисляется по выражению:

Г=L*B*H*m,

 

Г=4*6,5*1,8*2,6=121,68 м³

 

τ_у = П_{у. уд} =

 

П_у = 34,0*121,68 = 4137,8 м³

1.5 Перевод производительности лесосушильных камер на материале с заданными характеристиками в производительность на условном материале

Производительность камеры на материале с заданными характеристиками (П) переводится в производительность на условном материале (П_у) умножением на переводной коэффициент К:

 

П_у = П*К

 

 

К- переводной коэффициент

К=К *К_Е

 

К_Е – коэффициент вместимости камеры;

К_τ - продолжительность оборота камеры

 

К = ; К_Е=

 

К = = 0,94

 

К_Е = = 0,995=1

 

В объем условного материала переводится как расчетная так и фактическая производительности камеры на материале с заданными характеристиками:

П_{у. р} = П_р * К *К_Е ;

П_{у. ф} = П_ф * К *К_Е;

 

П_{у. р} = 4847,1*0,94*1 = 4556,3 м³/год

 

П_{у. ф} = 4828,6*0,94 = 4538,9 м³/год

1.6 Перевод объема высушенной или подлежащей сушке древесины в объем условного материала

Объем однородной партии фактически высушенной или подлежащей сушке древесины (Ф) переводится в объем условного материала (У) по формуле:

 

У = Ф* К *К_Е

Ф = 17000 м³

 

У = 17*0,94*1 = 15980 м³

1.7 Определение необходимого числа сушильных камер для выполнения производственной программы

n_кам =

 

где - ∑У - общий объём условного материала;

П_у – годовая производительность одной камеры в условном материале.

 

n_кам = = 3,86 4 камеры.

II. Тепловой расчет.

Тепловой расчет лесосушильных камер производится с целью определения затрат тепла на сушку, расхода теплоносителя, выбора и расчёта теплового оборудования (калориферов, конденсатоотводчиков, трубопроводов).

Тепловой расчет выполняется в такой последовательности:

1. Выбор расчетного материала.

2. Определение массы испаряемой влаги.

3. Выбор режима сушки.

4. Определение параметров агента сушки на входе в штабель.

5. Определение объёма и массы циркулирующего агента сушки.

6. Определение объёма свежего и отработавшего воздуха или перегретого пара.

7. Определение расхода тепла на сушку.

8. Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера.

9. Определение расхода пара.

10. Определение диаметров паропроводов и конденсатопроводов.

11. Выбор конденсатоотводчиков.

 

2.1. Выбор расчетного материала.

Еловые доски толщиной 40 мм, шириной 150 мм, начальная влажность 57 %, конечная 7 %.

 

2.2. Определение массы испаряемой влаги.

2.2.1. Масса влаги, испаряемой из 1 м³ пиломатериалов (кг/м³).

m_{1 м}³=

-условная плотность расчетного материала, кг/м³;

=360 кг/м³

m_{1 м}³= =180 кг/м³

 

2.2.2. Масса влаги, испаряемой за время одного оборота камеры (кг/оборот).

m_об.кам.=m_{1 м}³*E

Е- емкость камеры,м³;

E=Г ==53,5 м³

Г- габаритный объем всех штабелей в камере,м³;

 

m_об.кам=180*53,5=9630 кг/оборот

 

2.2.3. Масса влаги, испаряемой из камеры в секунду (кг/с).

m_с=

-продолжительность собственно сушки, ч;

ч

 

m_с= кг/с

 

2.2.4. Расчетная масса испаряемой влаги (кг/с)

m_р= m_с*к

к- коэффициент неравномерности скорости сушки.

к=1.3 при W_к<12 %

 

m_р=0.028*1.3=0.036 кг/с

 

 

2.3. Определение параметров агента сушки на входе в штабель.

2.3.1. Агент сушки – влажный воздух.

Влагосодержание (г/кг):

d₁=622* ; г/кг

р_п1- парциальное давление водяного пара, Па;

р_а- атмосферное давлении воздуха, Па;

р_а 1 бар=10⁵ Па

-относительная влажность воздуха расчетной ступени режима;

=> р_п1= *р_н1

р_н1- давление насыщения водяного пара при расчетной температуре режима

 

р_н1=47359 Па

р_п1=0.64*47359=30309, 76 Па

d₁= =267,5 г/кг

 

Теплосодержание (кДж/кг):

I₁=1.0*t₁+0.001*d₁*(1.93*t₁+2490)

I₁=1.0*80+0.001*267,5*(1.93*80+2490)=787,4 кДж/кг

 

Плотность воздуха (кг/м³):

T₁- термодинамическая температура.

T₁=273+t₁=273+80=353 K

=0.88 кг/м³

Приведенный удельный объем (м³/кг сух. возд.):

=4.62 *10^-6*T₁*(622+d₁)

=4.62*10^-6*353*(622+267,5)=1,45 м³/кг

 

2.5. Определение объема и массы циркулирующего агента сушки.

2.5.1. Объем циркулирующего агента сушки (м³/с).

V_ц= *F_{ж.сеч.шт.}

- расчетная скорость циркуляции агента сушки через штабель, м/с;

=1,5 м/с

F_{ж.сеч.шт.}- живое сечение штабеля,м²;

F_{ж.сеч.шт.}=n*l*h*(1- * )

n- количество штабелей в плоскости, перпендикулярной входу циркулирующего агента сушки;

n=2

l,h- длина и высота штабеля,м;

l=6.5, h=2.6

 

V_ц=1,5*16=24 м³/c

 

F_{ж.сеч.шт.}=2*6.5*2.6*(1-0,62*0.85)=16 м²

 

2.5.2. Масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги (м³/кг).

m_ц= =459,77 м³/кг

 

2.5.3. Определение параметров воздуха на выходе из штабелей.

Влагосодержание (г/кг сух. возд.):

d₂= d₁, г/кг сух. возд

d₂= =269,7 г/кг сух.возд.

Теплосодержание (кДж/кг):

I₂=I₁

I₂=787,4 кДж/кг

t₂= , ^oC

t₂= =77,2 ^oC

Т₂=273+77,2=350,2 ^оС

 

Плотность воздуха (кг/м³):

 

ρ₂= =0.88 кг/м³

Приведенный удельный объем (м³/кг сух. возд.):

 

=4.62*10^-6*Т₂*(622+d₂)

= 4.62*10^-6*350,2*(622+269,7)=1.44 м³/кг сух. возд.

 

2.5.5 Уточнение объема и массы циркулирующего агента сушки.

m_ц= =454,5

 

 

2.6. Определение объема свежего и отработавшего воздуха или перегретого пара.

2.6.1. Масса свежего и отработавшего воздуха на 1 кг испаряемой влаги (кг/кг).

m₀=

d₀- влагосодержание свежего воздуха,г/кг;

d₀=11 г/кг

для среднегодовых условий:

m₀= =3,87 кг/кг

для зимних условий:

 

m₀= =3,74 кг/кг

2.6.2. Объем свежего (приточного) воздуха, поступающего в камеру (м³/с).

V₀=m_p*m₀*

-приведенный удельный объем свежего воздуха.

=0.87 м³/кг

для среднегодовых условий:

V₀=0,036*3,87*0.87=0,120 м³/с

для зимних условий:

V₀=0,036*3,74*0.87=0,117 м³/с

 

 

2.6.3. Объем отработавшего воздуха (м³/с).

V_отр.= m_p*m₀*

- приведенный удельный объем отработавшего (на выходе из штабеля)воздуха

для среднегодовых условий:

V_отр.=0,036*3,87*1,44=0,201 м³/с

для зимних условий:

V_отр.=0,036*3,74*1,44=0,194 м³/с

 

2.6.4. Расчет приточно–вытяжных каналов камеры.

Площадь поперечного сечения приточного канала(м²):

f_КАН.=

V_о -объем свежего воздуха,м³/с;

- скорость движения свежего воздуха,м/с;

=2 м/с

f_КАН= =0.06 м²

Площадь поперечного сечения вытяжного канала(м²):

f_КАН.= =0,1 м²

V_отр.- объем отработавшего агента сушки,м³/с

 

 

2.7. Определение расхода тепла на сушку.

2.7.1. Расход тепла на начальный прогрев 1 м³ древесины.

1). Для зимних условий (кДж/м³):

q_пр.1м³=

W_Н=57 %

- условная плотность древесины расчетного материала,кг/м³;

=360 кг/м³

- плотность древесины расчетного материала при начальной влажности,кг/м³;

=500 кг/м³

t₀- начальная расчетная температура для зимних условий, ^oC

t₀= -24 ^оС

W_Г.Ж.- содержание незамерзшей связанной (гигроскопической) влаги,%

W_Г.Ж.=17 %

t_пр.- температура древесины при ее прогреве, ^oC

t_пр.=t₁+5 ^oC=85 ^oC

- скрытая теплота плавления льда.

=335 кДж/кг

С_(-) ; C₍₊₎-средняя удельная теплоемкость соответственно при отрицательной и положительной температуре,кДж/(кг* ^oC)

С_(-) => t_ср.= = -12 ^оС => С_(-) =2,1 кДж/кг*^оС

C₍₊₎ => t_ср.= = = 42,5^оC => C₍₊₎=2,82 кДж/кг*^оС

q_пр.1м³=500*2.1*24+360* *335+500*2,82*85=193290кДж/м³

 

2) Для среднегодовых условий (кДж/м³):

q_пр.1м³=

t₀-среднегодовая температура древесины, ^оС;

t₀=5 ^оС

t_ср= =45 ^оС С₍₊₎=2,84 кДж/кг* ^оС

q_пр.1м³=500*2,84*(85-5) =113600 кДж/м³

 

2.7.2. Удельный расход тепла, при начальном прогреве на 1 кг испаряемой влаги.

q_пр.=

1). Для зимних условий:

q_пр= =1073,8 кДж/кг

2). Для среднегодовых условий:

q_пр= =631,1 кДж/кг

 

 

2.7.3. Общий расход тепла на камеру при начальном прогреве.

Q_пр.=

-продолжительность прогрева, ч.

1). Для зимних условий:

принимается ориентировочно для пиломатериалов мягких пород зимой 1.5-2 часа на каждый см толщины материала.

=2*4=8

Q_пр.= =359 кВт

2). Для среднегодовых условий:

принимается ориентировочно для пиломатериалов мягких пород летом 1-1.5 часа на каждый см толщины материала.

=1.5*4=6

Q_пр.= =281,4 кВт

 

2.7.4. Определение расхода тепла на испарение влаги (кДж/кг).

1. Удельный расход тепла на испарение влаги (кДж/кг).

q_исп.=1000*

I₂- теплосодержание воздуха на выходе из штабеля, кДж/кг;

I₀- теплосодержание свежего (приточного) воздуха, кДж/кг;

d₂- влагосодержание воздуха на выходе из штабеля, г/кг;

d₀- влагосодержание свежего (приточного) воздуха, г/кг;

С_В- удельная теплоемкость воды, кДж/кг*^оС;

 

С_В=4.19 кДж/кг*^оС

t_пр.- температура нагретой влаги в древесине, ^оС

 

Среднегодовые условия:

d₀=11 г/кг

I₀=46 кДж/кг

q_исп =1000* - 4.19*85=2513,8 кДж/кг

Зимние условия:

I₀=10 кДж/кг

d₀=2 г/кг

q_исп.= кДж/кг

 

2. Общий расход тепла на испарение влаги (кВт).

Q_исп.= q_исп.*m_p

Среднегодовые условия:

Q_исп.= 2513,8*0,036=90,5кВт

Зимние условия:

Q_исп=2543,8*0,036=91,6кВт

 

2.7.5. Потери тепла через ограждения камеры.

1. Теплопотери (кВт) через ограждения камеры в единицу времени

- суммарная поверхность ограждений крайней камеры в блоке,м²;

k- коэффициент теплопередачи соответствующего ограждения камеры, Вт/м²* ^оС;

t_c- температура среды в камере, ^оС.

 

Рисунок 1. Схема камеры периодического действия к расчету потерь тепла через ее ограждения.

 

Наружная боковая стенка:

F_бок.=L*H

L=14 м

Н=4,5 м

F_бок=14*4,5=63 м²

Торцовая стена со стороны коридора управления:

F^/_торц.=B*H

B=4,8 м

F^/_торц=4,8*4,5=21,6 м²

Торцовая стена со стороны траверсного пути без учета площади дверей:

F^//_торц.= F^/_торц - F_дв.

F^//_торц=21.6 – 6=15,6 м²

Дверь:

F_дв.=b*h*2

F_дв.=2*3=6 м²

Так как дверей 2, то F_дв = 2*6=12 м²

Перекрытие потолка:

F_пот.=B*L

F_пот=14*4,8=67,2 м²

Пол:

F_пол.=B*L

F_пол=14*4,8=67,2 м²

 

= F_бок + F^/_торц + F^//_торц + F_дв + F_пот + F_пол =267,6 м²

 

Коэффициент теплопередачи:

k=

- коэффициент теплоотдачи для внутренних поверхностей ограждений;

=25 Вт/м²* ^оС;

- коэфффициент теплоотдачи для наружных поверхностей ограждений;

=23 Вт/м²* ^оС;- для отапливаемых помещений.

- толщина слоев ограждений,м;

- коэффициент теплопроводности материалов соответсвующих слоев ограждений, Вт/м²* ^оС;

 

Наружная боковая стена, торцовая стена со стороны коридора управления, торцовая стена со стороны траверсного пути:

=0.51 =0.40 - пенобетон (510мм)

=0.08 =0.07 - теплоизоляция (80мм) [стекловата]

=0.1 =1.6 - железобетон (100мм)

 

k=

Пол:

k_пол=0.5k_ст

k_пол=0.5*0.4=0.2

 

Перекрытие:

=0.08 =0.17 - рубероид

=0.4 =0.4 - пенобетон

=0.17 =1.6 - железобетон

 

k=

 

Двери:

=0.02 =58 - сталь

=0.015 =0.07 - теплоизоляция [стекловата]

=0.10 =0.09 - древесина

 

k=

 

t_с =(t₁+t₂)/2=(80+77,2)/2=78,6 ^оС;

Таблица 1

№			k	t оС	оС.	оС.	кВт
					зима	лето	зима	лето	зима	лето
	Наружная боковая стена		0.40	78,6	-24 5,0	102,6 73,6	2,59 1,85
	Торцевая стена со стороны коридора управления	21,6	0.40	-24 5,0	102,6 73,6	0,89 0,64
	Торцевая стена со стороны траверсного пути без учета площади дверей	15,6	0.40	-24 5,0	102,6 73.6	0,64 0,46
	Перекрытие	67,2	0.60	-24 5,0	102,6 73,6	4,14 2,97
	Пол	67,2	0.20	-24 5,0	102,6 73,6	1,38 0,99
	Дверь		0.68	-24 5,0	102,6 73,6	0,42 0,30

 

Для зимних условий:

=10,06 кВт

=10,6*1,5=15,09 кВт

Для среднегодовых условий:

=7,21 кВт

=1,5*7,21=10,82 кВт

2. Удельный расход тепла на потери через ограждения.

q_ог=

 

Для зимних условий:

q_ог= =538,9 кДж/кг

Для среднегодовых условий:

q_ог= =386,4 кДж/кг

 

2.7.6. Определение удельного расхода тепла на сушку (кДж/кг).

q_суш.= (q_пр+q_исп+q_ог)*С₁

С₁- коэффициент, учитывающий дополнительный расход тепла на начальный прогрев камер, транспортных средств, оборудования и др.

С₁=1.2

1) Для зимних условий:

q_суш.=(1073,8+2543,8+538,9)*1.2=4987,8 кДж/кг

2) Для среднегодовых условий:

q_суш.=(631,1+2513,8+386,4)*1.2=4237,6 кДж/кг

 

2.7.7. Определение расхода тепла на 1 м³ расчетного материала.

q_суш.1м³= q_суш*m_1м³

1) Для среднегодовых условий:

q_суш.1м³=4237,6*180=762768 кДж/м³

 

2.8. Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера.

2.8.1. Выбор типа калорифера.

- Ребристые трубы длиной 2 м, поверхность нагрева одной трубы 4 м², ГОСТ 1816-76.

- Поверхность нагрева = 288 м²

 

2.8.2. Тепловая мощность калорифера (кВт).

Q_k=(Q_исп+ )*С₂

С₂-коэффициент неучтенного расхода тепла на сушку.

С₂=1,2

Q_k=(91,6+15,09)*1,2=128 кВт

 

 

2.8.3. Расчет поверхности нагрева калорифера (м²).

F_к=

k- коэффициент теплопередачи калорифера, Вт/м²* ^оС;

t_т - температура теплоносителя, ^оС;

t_c- температура нагреваемой среды в камере, ^оС;

С₃- коэффициент запаса, учитывающий загрязнение и коррозию поверхности калорифера.

С₃=1.1 (для чугунных ребристых труб)

Для камер с ребристыми трубами:

F_{ж.сеч.к..}=F_кан. – F_пр.тр..

F_{ж.сеч.к..}- живое сечение калорифера.

F_кан.- площадь сечения канала, в котором размещены трубы перпендикулярно потоку агента сушки,м²;

F_пр.тр..- площадь проекции ребристых труб в плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки,м²;

F_пр.тр..=f_пр.тр.*n_тр.

n_тр.- количество труб в плоскости, перпендикулярной потоку;

n_тр.=24

f_пр.тр.- площадь проекции одной трубы;

f_пр.тр.=0.185 м²

F_пр.тр.. =0.185*24=4.44 м²

F_кан. =14*3=42 м²

F_{ж.сеч.к..}=42-4,44=37,6 м²

t_п =144 при p=4 бар

t_c= ^oC

Определяем скорость агента сушки через калорифер.

= =0,63 м/с

м/с

1,3-плотность воздуха.

к=10.2* - при коридорном расположении труб.

к=10.2*0.43^0.4=7,28 Вт/м²*с

 

F_к= =295,7м²

n_тр.= =74 (трубы)

 

2.9. Определение расхода пара.

2.9.1. Расход пара на 1 м³ расчетного материала(кг/м³)

Р_{суш.1 м}³=

-суммарный удельный расход тепла на сушку для среднегодовых условий, кДж/кг;

-энтальпия сухого насыщенного пара при определенном давлении, кДж/кг;

-энтальпия кипящей воды при том же давлении, кДж/кг;

При р=3-5 бар ∆ i = i_п-i_к = 2100 кДж/кг

Р_суш.1м³= =363кг/м³

2.9.2. Расход пара на камеру (кг/ч)

а) в период прогрева

Р_кам.пр=

с₂-коэффициент, учитывающий потери тепла паропроводами, конденсатопроводами, конденсатоотводчиками при неорганизованном воздухообмене (с₂=1,25)

Для среднегодовых условий

Р_кам.пр= =626,2кг/ч

Для зимних условий

Р_кам.пр= =801,6кг/ч

б) в период сушки

Р_{кам.суш}=

Для среднегодовых условий

Р_{кам.суш}= =217кг/ч

Для зимних условий

Р_{кам.суш}= =228,6 кг/ч

2.9.3. Расход пара на сушильный цех (кг/ч)

Максимальный расход пара в зимних условиях на сушильный цех:

Р_цеха=n_кам.пр.Р_кам.пр.+n_{кам.суш.}Р_{кам.суш.}

n_кам.пр.- число камер, в которых одновременно идет прогрев материала;

n_кам.пр=1

n_{кам.суш.} – остальные камеры цеха, в которых идет процесс сушки;

n_{кам.суш}=3

Р_цеха=1*801,6+ 3*228,6=1487,4кг/ч

 

2.9.4. Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объёма пиломатериалов (кг/год)

Р_год = Р_суш.1м³*Ф*с_длит

Ф-объём фактически высушенного или подлежащего сушке пиломатериала данного размера и породы, м³;

с_длит -коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара при сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее расчетного материала.

с_длит=1,0

Р_год=363*17000*1.0=6171000кг/год

2.10.Определение диаметров паропроводов и конденсатопроводов

2.10.1. Диаметр главной паровой магистрали в сушильном цехе

d_маг=

-плотность пара, кг/м³;

=2,12 кг/м³

-скорость движения пара;

=65 м/с

d_маг= =0,06 м по ГОСТ принимаем 60 мм

2.10.2. Диаметр паропровода к коллектору камеры

d_кам=