Вибір розрахункового матеріалу

 

2.7.1 За розрахунковий матеріал приймається матеріал, який найшвидше сохне за даною специфікою (тобто має найменше значення).

2.7.1.1. Порода: Сосна

2.7.1.2. Розміри: товщина 19,ширина 40, довжина 850;

2.7.1.3. Режими сушіння: Н

2.7.1.4. Тривалість сушіння: діб, суш 0,74

2.7.1.5 Визначення параметрів агента сушіння при вході в штабель.

2.7.1.6 Значення параметрів агента сушіння на вході в штабель заносяться в

таблицю 2.6.

Таблиця 2.6

Назва Позначення Значення
Температура, ˚С t1
Відносна вологість φ1 0,55
Вологовміст, г/кг d1
Тепловміст (ентальпія), кДж/кг I1
Тиск пари кПа Pn 37,2
Густина, кг/м3 ρ1 0,822
Питомий об’єм,м3/кг V1 1,64
Температура мокрого термометра, ˚С Tm
Питома теплоємкість перегрітої пари, Кдж/кг.град Cn1  

 

2.7.2 Розрахунок кількості випаровуваної вологи.

2.7.2.1 Маса вологи, що випаровується з одного метра кубічного деревини (М1м3) в кг/м3 визначається за формулою

М1м3 = ρб Wп-Wк , (2.14)

де ρб – базисна густина деревини, кг/м3 б = 500 (таблиця Б10 додатку);

Wп – початкова вологість деревини, %;

Wк - кінцева вологість деревини, %;

 

М1м3 =630* кг/м3

2.7.2.2 Розрахункова кількість вологи, яка випаровується з деревини в секунду (Мр) в кг/с визначається за формулою

Мр = М1м3 ∙ Г ∙ βф ∙ Ак ∙ х , (2.16)
3600 ∙ tсуш

де Г – габаритний об’єм всіх штабелів в камері, м3;

βф – об’ємний коефіцієнт заповнення штабеля фактичним матеріалом;

Ак – коефіцієнт, який враховує якість сушіння;

Х – коефіцієнт нерівномірності швидкості сушіння, визначається по рис.1 (в додатоку );

tсуш – загальна тривалість сушіння розрахункового матеріалу, год.

 

Мр = 0,044 кг/с

2.7.3 Визначення об’єму циркулюючого агента сушіння і його параметрів на виході із штабеля

2.7.3.1. Об’єм циркулюючого по матеріалу агента сушіння (Vшт), м3/с визначається за формулою

Vшт = n ∙ Vмат ∙ Sж.п.шт, (2.17)

де n – кількість штабелів в площині, перпендикулярній потоку повітря, шт.;

Vмат – швидкість циркуляції повітря по матеріалу, м/с;

Sж.с.шт – площа живого перерізу штабеля для лісосушильних камер (вільна для проходу агента сушіння), м², визначається за формулою

Sж.п.шт = L ∙ Н (І – βд ∙ βl) (2.18)

де L,H – довжина і висота штабеля, м;

βд,βв – коефіцієнти заповнення штабеля по довжині і висоті.

 

Sж.п.шт =6,0*1,2(1-1*0,36)=4,6 м2

Vшт =3*2,5*4,6=34,5 м3/c

2.7.3.2. Вологовміст агента сушіння на виході із штабеля (d2), г/кг визначається за формулою

d2 = d1 + 1000 Мр ∙ V1 , (2.19)
Vшт

де d1 – вологовміст агента сушіння на виході зі штабель, г/кг;

Мр – кількість вологи, яка випаровується із деревини в секунду, кг/с;

V1 – питомий об’єм агента сушіння, м3/кг (діаграма);

Vшт. – об’єм циркулюючого агента сушіння, м3/с.;

d2=359+ 109 г/кг

 

2.7.3.3 Інші параметри агента сушіння на виході із штабеля визначаються по Ід– діаграмі

рис. 1. Схема розміщення ліній процесу сушіння на Ід – діаграмі

 

 

2.7.3.4Параметри агента сушіння на виході із штабеля заносяться в

таблицю 2.7

 

 

Таблиця 2.7

Назва Позначення Значення
Температура, ˚С t2
Відносна вологість, % φ2 0,8
Вологовміст, г/кг d2
Тепловміст (ентальпія), кДж/кг I2
Тиск пари, кПа P2
Густина, кг/м3 ρ2 0,988
Питомий об’єм, м3/кг V2 1,14
Температура мокрого термометра, ˚С tm

 

2.7.4 Розрахунок витрати тепла на сушіння.

2.7.4.1 Витрата тепла на прогрів 1м³ деревини (qпр.Ім3), кДж/м3 для зимових умов визначається за формулою

qпр.Ім3зим = qпр.1кг.зим • ρWn, (2.20)

де qпр.1кг.зим – витрата тепла на прогрів 1кг вологої деревини в зимових умовах, кДж/м³;

ρWn – густина деревини розрахункового матеріалу при заданій початковій вологості, кг/м³;

qпр.1кг.зим =I-60I+I170I=230 кДж/м³

qпр. 1кг сер =10+170=180 кДж/м³

qпр.Ім3зим = 230*710=163300 кДж/м³

qпр.Ім3сер=180*710=127800 кДж/м³

2.7.4.2. Витрата тепла на прогрів деревини в камері (Qпр. зим ), кВт для зимових умов визначається за формулою

де Гпр – габаритний об’єм прогріваючих штабелів, м³. В камерах періодичної дії Гпр=Г (дивитись форм. 12);

Qпр. зим = qпр.1м³зим ∙ Гпр ∙ βф , (2.21)
3600 ∙ τпр

Βф – об’ємний коефіцієнт заповнення штабеля фактичним матеріалом;

τпр – тривалість початкового прогріву деревини, год;

 

Qпр. зим = 828,63 кВт

 

2.7.4.3 Витрата тепла на прогрів деревини в секунду для середньорічних умов (Qпр.ср.год.), кВт визначається за формулою

 

Qпр.сер.год = qпр 1м³сер ∙ Гпр ∙ βф (2.22)
3600 ∙ τпр

Qпр.сер.год = 648,49 кДж/м3

 

2.7.4.4Питомі витрати тепла на початковий прогрів деревини в зимових умовах qпр.зим, кДж/м³ визначається за формулою

 

qпр.зим = qпр 1м³зим (2.23)
М1м³

qпр.зим = 1080,02

 

2.7.4.5Питома витрати тепла на початковий прогрів деревини в середньорічних умовах (qпр.ср),кДж/кг визначається за формулою

 

 

qпр.ср = qпр 1м³ср (2.24)
М1м³

qпр.ср = 845,23

 

2.7.4.6. Питома витрата тепла на випаровування 1кг вологи визначається для зимових і середньорічних умов (qвип.), кДж/кг за формулою

 

 

qвип = 1000 І20 -Св∙tпр (2.25)
d2-d0

де І2 d2 – тепло і вологість свіжого повітря, що поступає в камеру, кДж/кг г/кг.

(приймається І0 = 46, d0 = 10);

Св – питома теплоємність води, кДж/кг, Св = 4,19кДж/(кг•град).

 

qвип =1000* 2693,15 кДж/кг

 

2.7.4.7. Витрата тепла в камері на випаровування вологи в секунду для зимових і середньорічних умов (Qвип.),кВт визначається за формулою

 

Qвип = qвип. ∙ Мр, (2.26)

де Мр – розрахункова кількість випарованої вологи, кг/с;

 

Qвип =2693,15*0,044=118,49

 

 

2.7.4.8. Розрахунок витрати тепла через огородження камери в секунду для кожного огородження , для зимових і середньорічних умов (Qогр.зим) , кВт визначається за формулою

 

Qогр.зим = S∙К(tком-tроз)∙с∙10-³, (2.27)

 

же S – площа поверхні огородження, м³;

К – коефіцієнт теплопередачі даного огородження, Вт (м2,град);

tкам – температура агента сушіння в камері визначається як середнє значення температур на вході і виході з штабелів, ˚С;

 

 

tкам = t1+t2 (34)

tрозр – розрахункова температура поза камерою для зимових середньорічних умов, ˚С ;

С – коефіцієнт збільшення тепловитрат;

tкам = С

 

Qогр.зим = кВт

2.7.4.9 Результати інших розрахунків витрати тепла через огородження заносяться в таблицю 2.8

Таблиця 2.8

№ п/п Назва огороджень S К Вт/м2 Град ˚С tком t роз tком – tроз Коефіцієнт   Огр. кВт  
Розрахунок ф-ланя Значення, м2  
Зимова середня  
Зимова середня   Зимова середня  
Зовнішня бокова стіна L∙H 36,9 0,6 -21 +7 3,5 2,3  
Торцьова стіна, яка входить в коридор управління β∙Н 39,6 0,6 +20 1,9 2,5  
Торцьова стіна, яка входить до траверсного коридору β∙Н – в∙h 16,2 0,6   -21 1,5 1,03  
Перекриття B∙L 53,7 0,3 +10 1,6 1,7  
Підлога 1.5 (L+2В) 33,4 0,3 +12 0,96 1,06  
Двері в∙h 23,4 0,6 -21 2,2 1,4  

 

2.7.4.10. Питома витрата тепла на втрату через огородження для зимових умов (qогр. зим) в кілоджоулях на кілограм визначається за формулою

 

qогр. зим = ΣQогр.зим , (2.28)
Мр

qогр. зим = кДж/кг

 

2.7.4.11 Питома витрата тепла на витрату через огородження для середньорічних умов (qогр.сер) в кДж/кг визначається за формулою

 

qогр.cp = ΣQогр.cp (2.29)
Мр

qогр.cp = кДж/кг

 

2.7.4.12 Сумарні питомі витрати тепла на сушіння для зимових умов (qзим) в кДж/кг визначається за формулою

qзим = qпр зим + qвип зим + qогр зим, (2.30)

 

qзим =1080,02+2696,15+265=4041,17кДж/кг

 

2.7.4.13 Сумарні питомі витрати тепла на сушіння для середньорічних умов(qср) в кілоджоулях на кілограм визначається за формулою

Qcp = qпр cp + qвип cp + qогр cp, (2.31)

 

qcp =845,23+2696,15+6022=9563,38 кДж/кг