6.Расчет действительной сушилки по I-d-диаграмме. Тепловой баланс действительной сушильной установки.

Расчет действительной сушилки. В действительной су­шилке могут иметь место дополнительные потери и подвод тепла, на­пример: нагрев воздуха в калориферах, установленных в самой сушиль­ной камере, тепловыделения при химических реакциях, разморажива­ние влаги, нагрев сушильного агента в вентиляторе и др.

Наименование статьи баланса Приход Расход Тепло, поступающее с воздухом L0I0+Qп.в L2I2 Тепло, поступающее с материалом Тепло, поступающее с транспортными устройствами Дополнительный нагрев воздуха в подогревателе, установленном в сушильной камере Qдоб - Потери тепла в окружающую среду - Q5

В табл. 1 через Q_п.в обозначено тепло, полученное воздухом пе­ред сушилкой— в выносном подогревателе.

При составлении тепловых балансов сушилок следует учитывать, что тепло на прогрев сушильной камеры в сушилках непрерывного действия принимают равным нулю.

Уравнение теплового баланса для действительной сушилки непре­рывного действия имеет вид:

Отнеся расход тепла к 1 кг испаренной влаги, приняв и считаяL₀=L₂=L, получим:

где l(I₂ — I₀) — расход тепла для теоретической сушилки; q_м — расход тепла на нагрев материала; q_тр — расход тепла на прогрев транспорт­ных приспособлений; q₅ — потери тепла в окружающую среду; q_доб — тепло, дополнительно сообщенное в самой сушилке; — физическое тепло влаги, вводимой с сушимым материалом.

Уравнение теплового баланса для действительной сушилки с однократным использованием воздуха в соответствии с введенными обозначениями можно представить в следующем виде:

, кДж на 1 кг влаги, откуда определяем значение

, кДж на 1 кг влаги.

Это уравнение представляет собой как бы внутренний тепловой ба­ланс сушилки без учета роли воздуха как теплоносителя.

При работе действительной сушилки могут иметь место следующие три случая:

а) ∆ = 0; тогда

,

т. е. потери тепла компенсируются количеством дополнительно введен­ного тепла; при этом ∆ = l(I₂ — I₁)=0; так как l≠0, то I₂ — I₁ = const, т. е. процесс сушки идет при постоянной энтальпии сушильного агента, как и в теоретической сушилке;

б) ∆<0; тогда

т. е. ∆ = l(I₂ — I₁) <0 и, следовательно, I₁>I₂, или I₂ = I₁ — ∆/l;

в) ∆>0; тогда

т. е. ∆ = l(I₂ — I₁)<0, откуда I₁<I₂, или I₂ = I₁ + ∆/l .

Таким образом, в случаях «б» и «в» энтальпия воздуха при выхо­де из сушилки больше или меньше его энтальпии при входе в нее в за­висимости от знака величины ∆.

Потери тепла в окружающую среду ограждениями камеры (стена­ми, потолками, полом, через дверные проемы) определяются аналити­чески по формуле теплопередачи

q₅=∑Fk∆t/W.

При определении расхода тепла на сушку необходимо учитывать, кроме потерь тепла ограждениями, также потери тепла вследствие га­зопроницаемости стен и неплотности ограждений. Эти потери, назван­ные нами неорганизованным воздухообменом, не поддаются расчету. В камерных лесосушилках, где сушка происходит при высокой влажно­сти сушильного агента, они могут доходить до 20 — 30% общего расхо­да тепла на сушку.