2. Сушка зерна и подбор машин

2.1. Тепловой расчет сушилки

Расчет производят с целью определения часового расхода воздуха и топлива.

В соответствии с заданной температурой и относительной влажностью исходного воздуха при помощи J-d диаграммы определяем его энтальпию Н и влагосодержание d. Параметры заносим в таблицу 11.

Для дальнейшего расчета в соответствии с номером варианта берем исходные данные:

Влажность - W₁ =18,3 %;

Температура исходного воздуха – t₁ =25 ^оС;

Температура нагретого воздуха – t₃ =112 ^оС;

Относительная влажность исходного воздуха - φ₁=55 %;

Относительная влажность сухого зерна - W₂ = 14%;

Вид топлива – торф низинный;

Удельная теплота сгорания - Q_B = 22000 кДж/кг;

Относительная влажность топлива - W_T = 60 %;

Массовая доля водорода в сухом топливе - Н_с = 5 % ;

Масса воздуха, необходимая для сгорания 1кг топлива - М_В=200 кг/кг.

Таблица 11 - Показатели для расчета основных параметров сушилки.

Параметры воздуха	Исходный воздух(1)	1 МВ	Проба(2)	До шахты(3)	После шахты(4)	2
J, кДж/кг	60	110,00	170,00	180	180	120
d, г/кг	12	12,00	24,00	25	53	28
t, оС	25	---	108	112	41	---
φ, %	55	---	4	4	72,5	---

Точку 1 находим по температуре исходного воздуха t₁=25^оС и относительной влажности его φ₁=55%. Находим по H-d-диаграмме влагосодержание d₁=12 г/кг.

Рассчитаем количество влаги по формуле [2, c.18]:

(2.1)

где: Р₁ - количество влаги которое выделяется за счет относительной влажности топлива;

Р₂ - количество влаги которое выделяется за счет сгорания водорода топлива в кислороде воздуха.

Определим количество влаги выделяющееся за счет относительной влажности топлива по формуле [2, c.18]

(2.2)

где W_Т - относительная влажность топлива.

Количество влаги, выделяющееся за счет сгорания водорода топлива в кислороде воздуха определяется формулой [2, c.19]

(2.3)

где М_н - масса водорода в 1 кг рабочего топлива [2, c.19]

(2.4)

где Н_р -процентное содержание водорода в рабочем (сухом) топливе [2, c.19]

Приращение влагосодержания воздуха определяется из формулы [2,c.19]:

где М_В - масса воздуха необходимая для сгорания 1 кг топлива (200 кг).

Приращение энтальпии найдем по формуле [2, c.19]:

где O_В^Р - удельная теплота сгорания топлива.

По полученным координатам d₂ и J₂, на схеме (рисунок 6), отмечаем точку 2 (проба) и проводим дальнейшее построение.

Рис. 6. Схема процесса нагрева воздуха и испарения влаги

Проводим прямую через точки 1 и 2, на пересечении этой прямой с прямой температуры t₃ = 112 лежит точка 3.

Средняя влажность зерна в сушилке определяется из формулы [2, c.20]:

В результате расчетов находим точку 2.

_равн=79,5%

_к= _равн-(5…8)% (2.8)

_к=79,5-7=72,5%

Через точку 3 проводим прямую J₃=const и на пересечении этой прямой с кривой _к находится точка 4.

Рассчитаем по формуле [2, c.20]: 2J=J_з-J₁ (2.9)

2J=180-60=120 ,кДж/кг

2d=d₄-d₃=53-25=28 ,г/кг

Пропускная способность сушилки для продовольственного зерна, т/ч:

где q_H –номинальная пропускная способность сушилки,20 т/ч;

К₁ = 1-коэффициент, зависящий от культуры (для пшеницы);

К_w = 0,8-коэффициент, зависящий от начальной влажности (при W₁=18,3).

Часовой объём влаги определяется по формуле [2, c.21], г:

Часовой расход воздуха по формуле [2, c.21], кг/ч:

Часовой расход топлива по формуле [2, c.21], кг/ч:

где А - часовой расход тепла.

A= P_в·Δ2J, (2.14)

A=44642,86·120=5357142,857 кДж

Коэффициент полезного действия: η=0,6

Производительность вентилятора определяется из формулы [2, c.21] :

где ρ_в – плотность воздуха (ρ_в=1,2 кг/м³).