ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ПРОЦЕСА НА СУШЕНЕ НА СУРОВИ ТУХЛИ И ТОПЛИНЕН БАЛАНС НА СУШИЛНИЦА - Тунелна пещ за изпичане на тухли OJSC
Топлинните загуби от пещта с охлаждащ въздух са най-големи и представляват 27,16% от топлинния баланс на пещта. Като вторичен енергиен ресурс трябва да се използва топъл въздух. Въздушната топлина може да се използва в сушилни, тоест за технологични цели.
Производителност на сушене в съответствие с определената производителност на пещта Rg = 9 милиона броя годишно. По маса Рg m = 33000 t/год. Първоначална относителна влажност на продуктите = 22%. Крайна относителна влажност след изсушаване = 7,5%.
Сушенето се извършва с горещ въздух, взет от зоната за охлаждане на тунелни пещи. Приемаме началната температура на въздуха на входа на сушилнята tn = 120 0 С.
1). За да определим почасовата производителност на сушилнята, приемаме: броят на работните дни в годината е 350, бракът по време на сушене и изпичане = 2%. Тогава почасовата производителност за изгорени продукти ще бъде равна на:
където 24 е броят на часовете в деня;
Ако загубата при запалване по време на процеса на изпичане е = 2%, тогава почасовата производителност на сушилнята по отношение на суха маса ще бъде:
Влиза в сушилнята на мокри продукти
Излиза от сушилнята на сушени продукти
2). Почасово количество изпарена влага:
3). Консумация на сух въздух за теоретичния процес на сушене.
Теоретичният процес на сушене, изобразен с линията BC (фиг. 3.1), завършва при d2 = 41 g/kg сухо. СЗО. Точка C се намира в пресечната точка на линията In = const с линията tk = const, задаваме tk = 40 0 С.
Консумацията на сух въздух по време на теоретичния процес на сушене се намира по формулата
кг сух въздух/ч, (3.6)
4). Загуба на топлинно съдържание на въздуха по време на процеса на сушене. За да изчислим действителния процес на сушене, ние определяме консумацията на топлина в сушилнята занагряване на материала, загуба на топлина в околната среда и топлина, акумулирана от зидарията на сушилнята.
Времето за съхнене е 72 часа. Ширина на сушилната камера b = 1,4 м, дължина на камерата l = 17,8 м, височина h = 3 м. Сушилнята се състои от 30 камери.
Стените и сводът на сушилнята са изградени от червена тухла, дебелината на зидовете е Rst = 0,24 m, дебелината на свода е Rv = 0,12 m.
Обща ширина на сушилнята:
Консумацията на топлина за нагряване на продуктите в сушилнята се определя по формулата
където cm е топлинният капацитет на изсушения материал
където cc е топлинният капацитет на абсолютно сух материал, kJ/kg 0 С;
ss = 0,921 kJ/kg 0 С;
tk и tn - крайната и началната температура на тухлата по време на сушене, tk = 90 0 С,
Топлинните загуби в околната среда през стените, тавана и вратите се определят по формулата
където k е коефициентът на топлопреминаване, който се определя по формулата
където е коефициентът на топлопреминаване вътре в сушилнята от движещия се сушилен агент към стените на камерата, за поставяне на продукти на рафтове при ниски температури = 5,2 W/m2 0C;
- коефициент на топлопроводимост на тухлена стена, = 0,5 W / m 0 С;
- коефициент на топлопреминаване от стената към околната среда, определен от номограмата за = 15 0 С [1], = 10 W/m 2 · 0 С;
tav е средната температура на сушилния агент, 0 С;
tamb - температура на околната среда, tamb = 20 0 С;
F е топлоотдаващата повърхност на стените.
Загуба на топлина през стените
Намираме повърхността на тавана, за да определим загубите през трезора:
Коефициент на топлопроводимост на червена тухла = 0,5 W/m 0C.
Коефициент на топлопреминаване \u003d 11,4 W / m 2 0 C.
Коефициент на топлопреминаване по формулата (3.11)
Топлинни загуби през тавана по формулата (3.10)
Определяме топлинните загуби през вратите, направени отдебело дърво
R = 50 mm. Коефициент на топлопроводимост \u003d 0,16 W / m 0 C.
Коефициент на топлопреминаване по формулата (3.11)
Общата загуба на топлина в околната среда ще бъде:
Топлината на натрупване се определя по формулата
където Gcl е масата на зидарията, която акумулира топлина
където е дебелината на натрупващия слой, = 0,06 m;
- плътност на тухла, = 1800 kg / m 3;
sn, sk - топлинни мощности на тухлени стени и свод при tn, tk; sn = 0,848 kJ/kg 0 С, sk = 0,866 kJ/kg 0 С;
tn = 40 0 С, tк = 110 0 С - начална и крайна температура на стените и свода;
- време за съхнене (натрупване);
Обща загуба на топлина в сушилнята:
Загуба на топлинно съдържание на въздуха в сушилнята
kJ/kg сух воз., (3.21)
5). Действителната консумация на въздух за сушене се определя с помощта на I-d диаграмата. За да направите това, според диаграмата I-d от t.C надолу, отделяме стойността на Ipot = 36,47 kJ / kg сухо. СЗО. Действителният процес на сушене е представен от линията BE. Крайните параметри на сушилния агент tk = 40 0 С, = 55%, dk = 34 g/kg сух. СЗО.
Действителен разход на въздух за сушене
кг сух въздух/ч, (3.22)
кг сух въздух / h \u003d 8,64 m 3 (n) / s
Количеството въздух, подаван към сушилнята при tair = 20 0 C и V = 0,86 m 3 /kg сух. СЗО. [1] (Приложение 40) ще бъде:
При температура t = 120 0 C действителният въздушен поток е:
Количеството отработен въздух, отстранен от сушилнята при tk = 40 0 C, се намира по формулата
- плътност на отработения въздух, = 1,3 kg / m 3;
6). Консумацията на топлина за сушене се намира по формулата
където tm е температурата на материала, влизащ в сушилнята;
7). Нека направим топлинния баланс на сушилнята (Таблица 3.1).
Топлината напуска с изходящия въздух
Топлина за изпаряване и нагряване на влагатаматериал
Таблица 4.1 Топлинен баланс на сушилнята след реконструкция (2% брак)