Воздуха на тепловую экономичность процесса сушки
.
|
Рис. 6-1 Построение линий q=const на H—d- диаграмме
Таким образом, теоретические процессы, начальные и конечные точки которых лежат на H—d - диаграмме на одной прямой, имеют одинаковый расход тепла на испарение 1 кг влаги. Это положение, высказанное впервые Моллье, дает возможность нанести на H—d-диаграмму линии равных расходов тепла q = const. В самом деле, из треугольника ABC имеем:
BD = DC* tga и DA = DC* tgy.
Поскольку AB = BD + DA,
AB=DC*tga+ DC*igy = DC (tga + tgy).
Процессы рассматриваются на H—d-диаграмме, построенной при
a = 45° ( tg a = l ), следовательно
AB / DC = 1 + tgy
Таким образом, удельный расход тепла в H—d - диаграмме определяется углом, образуемым прямой, соединяющей начальную и конечную точки процесса с горизонтальной линией, параллельной оси абсцисс, и возрастает с увеличением угла у. Это положение дает возможность для различных направлений прямых АС подсчитать и нанести на H—d -диаграмме шкалу удельных расходов тепла, проводя для удобства отсчета прямые в этих направлениях из начала координат диаграммы точки 0, как это показано на рис. 6-1. Если для процесса ABC требуется определить удельный расход тепла, то достаточно соединить точки A и С и провести из точки 0 луч ОК, параллельный АС, направление которого определит удельный расход тепла по шкале, нанесенной на рамке H—d- диаграммы.
Из изложенного выше следует, что экономичность процесса сушки, тo есть расход воздуха и тепла на 1 кг испаренной влаги, определяется начальными параметрами холодного воздуха и параметрами воздуха после сушильной камеры. Например, при увеличении y2 или понижении t2 при H1 = H2 = const линия АС поворачивается вниз, т. е. q уменьшается; с увеличением t0 или уменьшением y0 при постоянных конечных параметрах расход тепла также уменьшается; повышение температуры t1, а следовательно, и сдвиг линии ВС вправо при постоянных значениях y 2 или t2 также вызывают уменьшение расхода тепла.
Варианты конвективной сушки материалов
1. Сушка материалов горячим воздухом
Выше были рассмотрены процесс и тепловой расчет при помощи H—d-диаграммы наиболее простой схемы сушилки с однократным использованием сушильного агента. Примером таких сушилок являются конвейерная, пневмотруба-сушилка и распылительная сушилка.
Сушка материалов с рециркуляцией воздуха
Большое применение на практике имеют сушилки, работающие с рециркуляцией сушильного агента, т. е. с частичным возвратом отработавшего воздуха в сушилку для повторного использования его
Отработавший поток воздуха (или дымовых газов) после выхода из сушилки разветвляются. Часть воздуха выпускается в атмосферу, а часть возвращается к вентилятору. Свежий воздух смешивается с отработавшим. Полученная смесь нагревается в калорифере. Расходы свежего и выбрасываемого из сушилки воздуха для теоретической сушилки одинаковы.
H
В
В1
t1
H = const
D D1
C
t2
M
to А
d
d0 dсм d2
Рис. 2
Количество циркулирующего воздуха в сушилке определяется из условия, что 1кг смеси увеличивает в сушилке свое влагосодержание с dcм до d2 и равно
lц =1000/(d2т –dcм)
Применение рециркуляции не дает экономии тепла в теоретической сушилке, так как при одинаковых начальных и конечных параметрах сушильного агента треугольники АВС и МВ1С подобны, а следовательно и расходы тепла в обоих процессах равны.
Сушилка с промежуточным подогревом воздуха.
Сушилка с промежуточным подогревом состоит из нескольких зон, в каждой из которых воздух участвует в простом сушильном процессе, подогреваясь на промежуточных поверхностях нагрева до одной и той же требуемой температуры. Прцесс такой сушилки изображается ломаной линией АВ1С1В2С2 В3С3. Расход воздуха одинаков для всех зон сушилки.
l = 1000/[(C1D1+C2D2+C3D3)*Md]
Расход тепла на на 1кг воздуха по ступеням подогрева определяется отрезками АВ1,
С1В2, С2В3; следовательно, расход тепла на 1 кг испаренной влаги за весь процесс составит
q = l*(AB1+C1B2+C2B3)*Ml=1000*( AB1+C1B2+C2B3)*Ml/(DC3*Md)
AB1+C1B2+C2B3=AB
Cледовательно
q=1000*AB*Ml/(DC2*Md),
т.е. одноступенчатый подогрев АВС3 имеет тот же расход воздуха и тепла, что и многоступенчатый процесс в пределах тех же параметров наружного воздуха (точка А) и отработавшего воздуха (точка С3). Однако максимальная температура воздуха для этого процесса равна Т1 вместо Т при одноступенчатом процессе, причем Т1<T.
Рис3. Схема сушилки с промежуточным подогревом воздуха
Эти сушилки применяются тогда, когда материал в процессе сушки не должен подвергаться воздействию высоких температур.
Применяются также комбинированные сушилки с рециркуляцией и промежуточным подогревом воздуха.
Лекция № 20 .
Особенности энергосбережения в
высокотемпературных теплотехнологиях;
Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 972;