Расчет сушильных камер

 

              

 

                        (29)

 

 

               где - расход тепла на прогрев древесины, .

                    - объемный прогрев пиломатериала,

 

           3.5.2.Определим потери тепла через ограждения , кВт, по формуле.

 

           (30) 

 

                где  F- площадь огражденной поверхности, .

                       К- коэффициент теплопередачи ограждения, .

                       - средняя температура в камере.

                       - расчетная зимняя температура. Если камера расположена в здании то принимаем .

                      С- коэффициент, увеличения тепло потерь.

 

                           (31)

               где и - температура агента сушки на входе и выходе из штабеля,

 

таблица.7

Наименование ограждений	Площадь		К		Коэф-т С	кВт
	формула
Наружная боковая стена	L*H	30,26	0,6	36	2
Торцовая стена к  коридору управления	B*H	19,38	0,6	36	2
Двери	b*h	3,4	0,6	36	2
Торцовая передняя стена	BH-bh	12,98	0,6	36	2
Потолок	B*L	50,73	0,7	36	2
Пол	1,5(L+2B)	30,45	0,7	36	2
Итог		150,2	3,8

 

 

       

          3.5.3.Определим удельный расход тепла на потери через ограждения.

 

                         (32)

 

              где - количества испаряемой влаги в секунду, кг/с.

 

           3.5.4Определим удельный расход тепла на испарение , по формуле.

 

     (33)

            

            где - удельная теплоёмкость воды равная 4,19кДж/кг.

                   

                   

                   .

 

           

 

             Расход тепла на испарение влаги в секунду кВт, по формуле .

 

                        (34)

 

               где - удельный расход тепла на испарение кДж/кг

                     - количества испаряемой влаги в секунду, кг/с.

 

            3.5.5.Суммарный удельный расход тепла на сушку для зимних условий ,кДж/кг по формуле.

 

                                 (35)

 

где С=1,1… 1,3 коэффициент  учитывающий дополнительный расход тепла.

 

             3.5.6.Рассчитаем максимальный часовой расход пара камеры в период сушки , кг/ч, по формуле.

 

 

                                   (36)

 

 

 

             где - коэффициент, учитывающий дополнительный расход, принимаем равный 1,25.

                   - теплота парообразования, принимаем равное 2134 кДж/кг.

 

 

          Рассчитаем максимальный часовой расход пара камеры в период прогрева

,кг/ч по формуле.

 

         (37) 

 

 

             3.5.7.Определим часовой расход пара сушильном цеху кг/ч по формуле.

 

                     кг/ч   (38)

 

 

             где - число камеры, в которых производится прогрев.

                   - число камер, в которых производится сушка.

 

                         (39)

 

                     (40)

 

где - примерное число камер.

 

 

           3.6. Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера.

 

3.6.1 Выбор типа калорифера.

             Калориферы чугунно-ребристые, комбинированные.

            

             3.6.2.Теплота мощность калорифера. (кВт) 

 

             Теплота мощность калорифера  т.е количество передаваемой им  в секунду времени тепловой  энергии определяется расходом  тепла на сушку в единицу  времени для зимних условий.

           

                        (41)

 

 

              где  - коэффициент неучтенного расхода тепла на сушку. 1,1…1,3

 

3.6.3.Расчет поверхности  нагрева калорифера, ( )

   (42)

 

где К- коэффициент теплопередачи калорифера, Вт.

- температура теплоносителя  (пар, вода ) .

-температура нагреваемой среды  камеры 

- коэффициент запаса, учитывающий загрязнение и коррозии поверхности калорифера.

Для чугунно-ребристых  труб =1,1

 

Температуру среды  , ориентировано можем приниматьF

     (43)

где и - температура воздуха в сухом и сыром концах камеры.

                 

             Зная число ребристых труб,  ( ) или компактных калориферов, ( ) можно определить живое сечение калорифера , .

   (44)

               где - площадь сечение, в которых размещении труб перпендикулярно потоку агента сушки, .

                      - площадь проекции ребристых труб в плоскости.

 

                         (45)

 

где  - площадь одной трубы, равная при длине трубы 1,5.

-количество труб в плоскости,  перпендикулярный потоку.

Зная  и определим скорость агента сушки через калорифер.

 

    (46)

 

 

 

             3.7.Расчет трубопроводов. Выбор конденсатоотводчиков.

 

            3.7.1. Расход пара на 1 , расчетного материала .

       (47)

 

 

               где -суммарный удельный расход тепла при определенном давлении кДж/кг.

                      - энтальпия сухого насыщенного пара при определенном давлении кДж/кг.

                      -энтальпия кипящей воды того же давления кДж/кг.

                     

3.7.2. Расход пара на  камеру (кг/ч). Определяем для зимних и среднегодовых условий в период прогрева.

       (48)

 

 

   (49)

 

 

 

 

   3.7.3 Расчёт диаметров трубопроводов.

 

   3.7.4. Рассчитаем диаметр, подводящий пара магистрали к цеху d_маг, м, по формуле;

 

d_маг.=√1,27·(Д_цеха._з./3600×ρ_n×ω_n);                                 (50)

 

                   где - Д_цеха._з (см. формулу 38);

                            ρ_n – по табл. Кречетова;

                  ω_n – скорость движения пара в трубопроводе = 80…50 м/сек;

 

           3.7.5.Рассчитаем диаметр конденсаторной магистрали от цеха, d_конд. м, по формуле;

 

                     d_конд.=√ 1,27·(Д_цеха._з/3600×ρ_в×ω_в);                             (51)

 

    где ρ_в – плотность конденсатора 960 кг/м³;

 

                     ω_в – скорость движения конденсата Wв=1…0,5 м/сек;

 

d_конд.=√ 1,27·(9043,64/3600×960×1)=0,003 м;                                        (52)

 

 

           3.7.6. Рассчитаем диаметр паропровода к камере, d_кам., м, по формуле;

 

 

          d_кам.=√ 1,27·(Д_{кам.суш.з.}/3600×ρ_в×ω_n);                           (53)

              

               где Д_{кам.суш.з.}- см.форм.(37);

                     ρ_n – табл. 1;

                      ω_n – 150,40 м/сек;

 

           d_кам.=√1,27(9043,64/3600×1,87×150,40=0,011 м;   (54)

 

            3.7.7. Рассчитаем диаметр конденсатной трубы от камеры, d_{кон.кам.}, м, по формуле;

 

d_{кон.кам.}=√ 1,27·(Д_{кам.суш.з.}/3600×ρ_в×ω_в);          (55)

 

 

 

             где  ρ_в – 960 кг/м^3;

                     ω_в – 1,5….1,0 м/сек;

 

d_{кон.кам.}=√ 1,27·(9043,64/3600×960×1,0)=0.003 м;      (56)

 

           3.7.8. Диаметр увлажнительной трубы, d_ув.тр., по формуле;    

 

d_ув.тр.=√ 1,27·((Д_пр.з.-Д_суш.з)_./3600×ρ_n×50);      (57)

 

 

 

          d_ув.тр.=√ 1,27·((9043,68-4050)/3600×1,87×50=0,018 м;      (58)

 

 

 

 

 

 

          3.7.9.Подбор конденсатоотводчика.

 

            Конденсатоотводчик подбираем по диаметру по диаметру условного прохода и коэффициенту припускной способности.

 

гдеd_y=d_{конд.ком.}

    d_y= 0,005

 

                    К_r = 63×Д_з.суш./ С₄√0,95×∆p_n×p_в; кг/ч;                                                  (59)

 

 

     С₄ – коэффициент учитывает снижение пропускной способности конденсатоотводчика.

             при ∆p≤ 0,2 мпа   С₄=0,29;

             при ∆p> 0,2 мпа  С₄=0,25;

              p_в – 960 кг/м³;

             ∆p – перепад давления в конденсатоотводчике.    

                       ∆p = p_п-p₂;

      где p_п - (по условию) давление пара на коллекторе камеры.

             p₂ – принимаем = 0,15 мпа;

 

 

                   К_r = 63×4050/0,25√0,95×3×960=1951,2 кг/ч;   (60)

 

  Выбираем конденсатоотводчик с условным проходом d_y=40 мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Аэродинамическая схема и описание вентилятора .

         В лесосушильных установках осевые вентиляторы получили наибольшее применение. По сравнению с центробежными, они обладают некоторыми преимуществами. В частности, их можно устанавливать внутри циркуляционного канала и обеспечивать непосредственное побуждение агента сушки в лесосушильной установке. Кроме того, производительность аналогичных номеров осевых вентиляторов значительно выше, а габаритные размеры и масса меньше, чем центробежных. Возможно достижение более высоких КПД, в конструктивном исполнении они значительно проще центробежных. Осевые вентиляторы удобно регулировать изменением угла поворота или числа лопастей рабочего колеса. Влияние изменения режима эксплуатации значительно меньше отражается на нагрузке двигателей по сравнению с центробежными машинами. Важным преимуществом их также является реверсивность, т. е. при изменении направления вращения рабочего колеса изменяется направление потока.

         Осевой вентилятор представляет собой диск со втулкой, на котором закреплены под некоторым углом профильные лопасти. Диск с лопастями (рабочее колесо вентилятора) вращается внутри цилиндрического кожуха, называемого обечайкой. Осевой вентилятор перемещает воздух вдоль оси вращения рабочего колеса. Осевые вентиляторы, как и центробежные, различают по типам, сериям и размерам (номерам).

         Вентиляторы каждой серии характеризуются формой поперечного сечения лопасти и относительной величиной диаметра втулки-диска, на котором крепятся лопасти вентиляторного колеса. Чем больше диаметр втулки-диска по отношению к диаметру всего вентиляторного колеса, тем выше развиваемое полное давление. В пределах каждой серии вентиляторы отличаются диаметром колеса и углом поворота лопаток к плоскости вращения. Размер осевого вентилятора соответствует его номеру, который обозначается, как и у центробежных вентиляторов, числом дециметров в диаметре рабочего колеса. Колесо диаметром 1000 мм или 10 дм будет иметь номер 10, а диаметром 1250 мм соответственно 12,5.

Эффективность работы осевого  вентилятора зависит от величины зазора между концами лопастей и  внутренней поверхностью обечайки — он не должен превышать 1,5 % длины лопастей.

        Осевые вентиляторы серии МЦ, 4- и 6-лопастные вентиляторы серии У и Д в настоящее время в сушильной технике не применяют. Этими вентиляторами оснащались некоторые типы сушильных камер в 1950-х годах.

 

 

 

 

 

   

  4.1 Схема циркуляции агента сушки

       Основной целью аэродинамического расчета является определение сопротивлений движению агента сушки и последующий выбор вентилятора и приводного электродвигателя.

 

1-вентилятор

2 – калорифер пластинчатый

3; 5; 13;15 -поворот на 90

4;14 – прямой газоход

6;10 -вход в штабель

7;11 -штабель

8;12 –выход из штабеля

9-калориферы из ребристых труб.

 

 

 

 

 

5. Паспортные  данные.

 

 

1.Размеры камеры по  внутри обмера: длинна, ширина, высота. L, B, H	8,9х5,7х3,4
2.Габариты дверного проема: высота-b, ширина-h.	3,2х2
3.Размер загружаемых  штабелей l, b, n	1,8х3х6,5
4.Емкость камеры в  условном материале.	39,03
5.Годовая производительность  камеры в удельном материале. Пу	556
6.Характеристика калорифера  тип:	Чугунно-ребристый
7.Поверхность нагрева калорифера:	1,5
8.Характеристика пара, давление:	3
9.Увлажнительные трубы,  давление	0,005
10.Характеристика вентилятора: Количество электродвигателей; Установка, мощности на камеру; Удельная установленная  мощность:	Осевой реверсивный  У-12
11.План производства  сушильного цеха: в фактическом - П/м
12.Отработала камера  суток	251