Рис. 1. Принципиальная схема противоточной туннельной сушилки с рециркуляцией

1 – туннель; 2 – вагонетка; 3 и 4 – вход и выход сушильного агента; 5 - подача рециркулирующих газов; 6 – вентилятор вытяжной; 7 – вентилятор для рециркуляции газов; 8 – вытяжная труба. 

    Внутренний  тепловой баланс сушильной установки. Расход тепла на нагрев высушенных изделий (расчет ведем на среднюю длительность сушки ).

 испаренной влаги

где - теплоемкость материала после сушки, кДж/кгК; - вес высушенного материала кг/ч; - количество испаренной влаги кг/ч;

    Расход  тепла на нагрев транспортных устройств  – вагонеток и рамок - находим  по формуле

 

    Здесь вес металлических частей вагонеток  принят ; вес деревянных рамок на вагонетках .

    На 1ч приходится:

    

    

    Средняя теплоемкость металлических частей ; средняя теплоемкость деревянных рамок ; температура вагонеток и ; температура рамок и .

Потери тепла  ограждениями одного туннеля в окружающую среду находятся по формуле:

    

    Расчет  ведем для крайнего туннеля, у которого потери тепла имеются только через одну боковую стенку. Потери тепла другой боковой стенкой, смежной с соседним туннелем, равны нулю. Толщина наружной стенки туннеля равна . Свод туннеля выполнен из бетонной плиты толщиной и засыпан шлаком толщиной . Двери сушилок из сосновых досок толщиной .

    Поверхность боковой стены:

    Поверхность потолка:

    Поверхность пола:

    Поверхность двери:

    Толщина двери:

    где 36,2 – длина туннеля; 1,7 – высота туннеля; 1,2 – ширина туннеля.

    Средняя температура по длине туннеля:

    температура снаружи сушилки , тогда , в начале туннеля: _, в конце туннеля:

    Потери  тепла сводом и полом сушилки  являются основными, наружную температуру для них принимаем также .

 

Таблица №1

                                                                                                                

 испаренной влаги.

Физическое тепло  влаги, вводимое в сушилку с материалом, при 

 испаренной влаги.

Внутренний баланс тепла на испаренной влаги выражается уравнением:

 испаренной влаги.

Принимаем неучтенные потери в  , тогда

 испаренной влаги.

Разобьем эти  потери пропорционально количеству испаренной влаги, тогда потери в  первой части туннеля:

 испаренной влаги.

Потери во второй части туннеля:

 испаренной влаги. 

Определение расхода тепла  и воздуха на процесс  сушки: 

Энтальпия воздуха в начале второй зоны определяется выражением⁵:

    где - конечная энтальпия водяного пара,

    r₀ – удельная теплота парообразования при 0°С,

    c_п=1,97кДж/кгК – средняя удельная теплоемкость водяного пара,

    t_к=t₂=61°С – начальная температура процесса сушки во второй зоне,

    с_в=1,01кДж/кгК – средняя удельная теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении,

    D=D²=-350,4 кДж/кг, х₀=d₁/1000=0,0125 кг/кг,

    I₀=I₁=(1,01+1,97·х₀)t₁+2497·x₀=(1,01+1,97·0,0125)135+2497·0,0125=170,8 кДж/кг – начальная энтальпия воздуха⁶.

    Влагосодержание воздуха в начале второй зоны:

    Влагосодержание воздуха в конце первого периода:

    Энтальпия воздуха в начале первого периода:

где t_к=t₄=45°С, D=D¢=-231,8 кДж/кг, x₀=d₃=0,0405кг/кг, I₀=I₂=I₃=161,8 кДж/кг.

    Влагосодержание в начале первого периода:

 

Расход  воздуха на испарение 1 кг влаги в  первой зоне:

Расход  воздуха в первой зоне туннеля:

Удельный  объем воздуха подаваемого в  первую зону , тогда объем воздуха подаваемого за 1 ч:

Скорость  воздуха в 1 зоне туннеля:

Количество  рециркулирующего воздуха:

Расход  воздуха на испарение 1 кг влаги во второй зоне:

Расход  воздуха в первой зоне туннеля:

Скорость  воздуха в 2 зоне туннеля:

Расход  тепла на 1 кг испаренной влаги:

Расход  тепла на сушильную установку из десяти туннелей:

Расход  воздуха на сушильную установку: 4340 10 = 43405кг/ч. 

 

 

ПОДБОР  ЦИКЛОНОВ 

1. Задаемся  типом циклона, определяем оптимальную  скорость воздуха в аппарате и  другие показатели его эффективности [табл 2.8 Справочник по пыле- золоулавливанию, Бигер М.И., Вальдберг А.Ю., Мягков Б.И. и др. М.: Энергоатомиздат, 1983]

    Выбираем  циклон ЦН-11⁷.

2. Определяем необходимую площадь сечения циклона, м²

3. Определяем  диаметр циклона (число циклонов N принимаем равным 2), м

    Округляем диаметр до величины рекомендуемой [табл 2.2 Там же] D=0,8 м

4. Вычисляем действительную скорость в циклоне

    Скорость  воздуха в циклоне не должна отклоняться от оптимальной более чем на 15%.

5. Принимаем по [табл. 2.10 Там же] коэффициент гидравлического  сопротивления, соответствующий данному  типу циклона, вводим уточняющие поправки по формуле:

6. Определяем  потери давления в циклоне, Па

7. Определяем  значение параметра d₅₀, мкм

8. Определяем  параметр х по формуле

9. Определяем  по [табл.11 Там же] значение полного коэффициента очистки воздуха, выраженного в долях: