- •Московский государственный агроинженерный университет им в. П. Горячкина
- •Курсовая работа По дисциплине энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях
- •Малин н.И
- •Описание функционально-параметрической схемы работы шахтной рециркуляционной зерносушилки
- •1.1.Определение параметров агента сушки и воздуха
- •1.2. Расчет количества испаренной влаги и расхода агента сушки.
- •Расчет производительности зерносушилки:
- •Расчет влажности:
- •1.3.Определение позонных значений температуры зерна,
- •1.4. Затраты и потери теплоты на сушку зерна
- •1.5. Аналитический расчет затрат и потерь теплоты
- •1.6. Расчет основных конструктивных размеров устройства для нагрева зерна
- •1.7.Оценка эффективности реконструкции зерносушилки
- •Список литературы
Расчет производительности зерносушилки:
G2=G3+ΔWохл=5,46+0,034=5,5 кг/с
Gсм=G0*N=5,8*3,36=19,49 кг/с
Gсм2=G2+ΔW3с =5,5+0,102=5,6 кг/с
G1=Gсм1-ΔW1с =13,89-0,068=13,82 кг/с
Gсм1=Gсм+Gсм2 =19,49-5,6=13,89 кг/с
Gрец=Gсм-G0 =19,49-5,8=13,69 кг/с
Расчет влажности:
1.3.Определение позонных значений температуры зерна,
отработанного агента сушки и воздуха.
Начальная температура зерна 0 (°С) при подаче на сушку принимается равной температуре окружающей среды t0 (°С), т.е.:
о = to = 10 0С.
t1С = 80 0С.
t2С = 100 0С.
Предельное значение температуры нагрева зерна (°С) в той или иной зерносушилке (с учетом типа сушилки, рода зерновой культуры, ее назначения и начальной влажности) устанавливается в соответствии с рекомендуемыми Инструкцией по сушке режимами (приложения 2, 3 и 4).[1]
Температуру охлажденного зерна (°С) рекомендуется определять из эмпирического выражения:
Температуру зерна на выходе из зоны отлежки смеси зерна рекомендуется определять из эмпирического выражения:
Температуру зерна на выходе из зон сушки зерна рекомендуется определять из эмпирического выражения:
Температуру отработанного агента сушки после устройств для подогрева рекомендуется определять из выражения:
1.4. Затраты и потери теплоты на сушку зерна
Расход теплоты Q (кВт) в зерносушилке можно представить суммой
,
где Ql — затраты теплоты на испарение влаги; Q2 — потери теплоты на нагрев зерна; Q3 — потери теплоты с отходящими газами (с отработанным агентом сушки); Q4 — потери теплоты в окружающую среду (через нагретые поверхности); Q5 — потери теплоты на нагрев транспортных средств, Q6 — потери теплоты вследствие неполного сгорания топлива (от механического и химического недожога).
Одновременно суммарный расход теплоты (кВт)
где В — расход топлива, кг/с; Q РН — низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг.
Степень совершенства всякой тепловой установки, в частности и сушильной, оценивается ее энергетическим КПД (иногда его называют «термическим» КПД), который представляет собой отношение полезно использованной энергии (теплоты) ко всей затраченной.
Для зерносушилок, с учетом КПД топки, термический КПД
Затраты теплоты на испарение влаги (кВт):
где W — количество испарившейся влаги, кг/с; Н П, — энтальпия пара при температуре отработанного агента сушки, кДж/кг; НЖ — энтальпия жидкости при начальной температуре зерна, кДж/кг,
Удельные затраты теплоты на испарение влаги в зоне нагрева и 1, 2, 3 зонах сушки, и охлаждения.
Тогда:
Рассчитываем значения удельной теплоемкости зерна с [ кДж/(кг К) ] при влажности w (%) на выходе из зон нагрева, сушки и охлаждения:
Тогда:
где сВ = 4,19 кДж/(кг К)-удельная теплоемкость воды; сС.В. = 1,55 кДж/(кг К)-удельная теплоемкость сухого вещества зерна..
Рассчитываем значения удельных расходов теплоты на нагрев зерна в зоне нагрева зерна и зонах сушки.
Тогда:
Производим расчет средней температуры (0С) агента сушки (в зоне нагрева и зонах сушки) и воздуха ( в зоне охлаждения )
Тогда:
Рассчитываем коэффициенты теплопередачи [ Вт/( м 2 .К) ] для зоны нагрева, зон сушки и охлаждения.
где — коэффициенты теплоотдачи соответственно от агента сушки к внутренней поверхности стены (сушильной шахты или другого узла сушилки) и от наружной поверхности стены в окружающую среду, Вт/(м 2К),
. — толщина прослойки изоляционных материалов, м; , — коэффициенты теплопроводности изоляционных материалов, Вт/(м .К).
Для железобетонной стены λ=1,54 Вт/(м К)
Толщина прослойки изоляции δ=50 мм=0,05м. Принимаем δ1=δ2=δ3=δохл=0,05м
При скорости воздушного потока α1 (или α2)=С+Dν,
где С, D – коэффициенты, которые выбирают в зависимости от состояния поверхности материала.
По таблице 1.1 [1] принимаем С=6,16 и D=4,19.
Для зон сушки и охлаждения ν=0,3 м/с.
Тогда,
Коэффициент теплоотдачи α2 рассчитывают при ν=5 м/с
Коэффициент теплопередачи:
Расчет удельных потерь теплоты в окружающую среду:
При подсчете для шахтных прямоточных и рециркуляционных сушилок в расчет не принимают поверхности стен со стороны подвода агента сушки и отвода отработанных газов, поскольку температура последних достигает 40 °С…55 °С; поверхность верхнего перекрытия напорной камеры первой зоны сушки (уходящая теплота идет на нагрев зерна, находящегося в надсушильном бункере); поверхность верхнего перекрытия второй и третьей зон сушки. В последнем случае учитывается поверхность нижнего перекрытия.
1 зона сушки
2 зона сушки
3 зона сушки
Зона охлаждения