Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 98 стр.

UptoLike

G
c. r
= 1 + 8,06
.
17,68 –
2,19 = 141,3 кг/кг. (5.7)
Удельная масса водяных паров в газовой смеси при
сжигании 1 кг топлива:
G
n
=
+
nm
HC
nm
n
12
9
αx
0
L
0
;
G
n
= 2,19 + 8,06
.
0,0092
.
17,68 = 3,5 кг/кг.
Влагосодержание газов на входе в сушилку (
X
1
= X
CM
) на 1 кг
сухого воздуха равно:
X
1
= G
n
/ G
с. г
,
откуда
X
1
= 3,5/141,3 = 0,0248 кг/кг.
Энтальпия газов на входе в сушилку:
I
1
= (Qη + c
т
t
т
+ αL
0
I
0
) / G
с. г
;
I
1
= (51945
.
0,95 + 1,34
.
20 + 8,06
.
17,68
.
41,9) / 141,3 =
= 392 кДж/кг.
Поскольку коэффициент избытка воздуха а велик,
физические свойства газовой смеси, используемой в качестве
сушильного агента, практически не отличаются от физических
свойств воздуха. Это дает возможность использовать в расчетах
диаграмму состояния влажного воздуха I
X.
5.1.2. Параметры отработанных газов.
Расход сушильного агента
Из уравнения материального баланса сушилки определим
расход влаги W, удаляемой из высушиваемого материала:
W = G
к
(w
н
w
к
) / (100 – w
н
);
W = 5,56 (12 – 0,5) / (100 – 12) = 0,726 кг/с.
Запишем уравнение внутреннего теплового баланса
сушилки:
= cq
1
+ q
доп
– (q
т
+ q
м
+ q
п
), (5.11)
где разность между удельными приходом и расходом тепла
непосредственно в сушильной камере, с теплоемкость влаги во
влажном материале при температуре q
1
, кДж/(кг
.
К); q
доп
удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру,
кДж/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному
варианту q
доп
= 0; q
т
удельный подвод тепла в сушилку с
транспортными средствами, кДж/кг влаги; в рассматриваемом
случае q
т
= 0; q
м
удельный подвод тепла в сушильный барабан с
высушиваемым материалом, кДж/кг влаги; q
м
= G
к
c
м
(q
2
– q
1
) / W ; с
м
-теплоемкость высушенного материала, равная 0,8 кДж/(кг
.
К) [1];
q
2
температура высушенного материала на выходе из
сушилки
, °С. При испарении поверхностной влаги q
2
принимают
приблизительно равной температуре
мокрого термометра t
м
при
соответствующих параметрах сушильного агента.
Принимая в
первом приближении процесс сушки адиабатическим, находим q
2
по I-х диаграмме по начальным параметрам сушильного агента: q
2
= 57°Судельные
потери тепла в окружающую среду, кДж/кг
влаги.
Подставив соответствующие значения, получим:
= 4,19
.
18 – 5,56
.
0,8 (57 – 18) / 0,726 – 22,6 = -141 кДж/кг влаги.
Запишем уравнение рабочей линии сушки:
= I – I
1
(x – x
1
), или I = I
1
+ (x – x
1
). (5.12)
Для построения рабочей линии сушки на диаграмме I—х
необходимо знать координаты (х и I) минимум двух точек.
Координаты одной точки известны: x
1
= 0,0248, I
1
= 392. Для
нахождения координат второй точки зададимся произвольным
значением х и определим соответствующее значение I. Пусть х =
0,1 кг влаги/кг сухого воздуха. Тогда I = 392 – 141(0,1 – 0,024) =
381 кДж/кг сухого воздуха.
(5.8)
192 193
             Gc. r = 1 + 8,06 . 17,68 – 2,19 = 141,3 кг/кг.            (5.7)                        ∆= cq1 + qдоп – (qт + qм + qп),              (5.11)
     Удельная масса водяных паров в газовой смеси при                           где – разность между удельными приходом и расходом тепла
сжигании 1 кг топлива:                                                          непосредственно в сушильной камере, с – теплоемкость влаги во
                               9n                                               влажном материале при температуре q1, кДж/(кг . К); qдоп –
                   Gn =   ∑ 12m + n C   m   H n – αx0L0 ;
                                                                        (5.8)   удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру,
            Gn = 2,19 + 8,06 . 0,0092 . 17,68 = 3,5 кг/кг.                      кДж/кг влаги; при работе сушилки по нормальному сушильному
                                                                                варианту qдоп = 0; qт – удельный подвод тепла в сушилку с
     Влагосодержание газов на входе в сушилку (X1 = XCM) на 1 кг
                                                                                транспортными средствами, кДж/кг влаги; в рассматриваемом
сухого воздуха равно:
                                                                                случае qт = 0; qм – удельный подвод тепла в сушильный барабан с
                        X1= Gn/ Gс. г ,                                         высушиваемым материалом, кДж/кг влаги; qм = Gкcм(q2 – q1) / W ; см
откуда X1 = 3,5/141,3 = 0,0248 кг/кг.                                           -теплоемкость высушенного материала, равная 0,8 кДж/(кг . К) [1];
     Энтальпия газов на входе в сушилку:                                        q2 – температура высушенного материала на выходе из
                    I1 = (Qη + cтtт + αL0I0) / Gс. г ;                          сушилки, °С. При испарении поверхностной влаги q2 принимают
                                                                                приблизительно равной температуре мокрого термометра tм при
     I1 = (51945 . 0,95 + 1,34 . 20 + 8,06 . 17,68 . 41,9) / 141,3 =
                                                                                соответствующих параметрах сушильного агента. Принимая в
                                                = 392 кДж/кг.                   первом приближении процесс сушки адиабатическим, находим q2
     Поскольку коэффициент избытка воздуха а велик,                             по I-х диаграмме по начальным параметрам сушильного агента: q2
физические свойства газовой смеси, используемой в качестве                      = 57°С – удельные потери тепла в окружающую среду, кДж/кг
сушильного агента, практически не отличаются от физических
                                                                                влаги.
свойств воздуха. Это дает возможность использовать в расчетах
диаграмму состояния влажного воздуха I – X.                                           Подставив соответствующие значения, получим:
                                                                                ∆ = 4,19 . 18 – 5,56 . 0,8 (57 – 18) / 0,726 – 22,6 = -141 кДж/кг влаги.
           5.1.2. Параметры отработанных газов.                                      Запишем уравнение рабочей линии сушки:
                  Расход сушильного агента
                                                                                                 ∆ = I – I1(x – x1), или I = I1 + (x – x1).       (5.12)
     Из уравнения материального баланса сушилки определим
расход влаги W, удаляемой из высушиваемого материала:                                 Для построения рабочей линии сушки на диаграмме I—х
                   W = Gк (wн – wк) / (100 – wн);                               необходимо знать координаты (х и I) минимум двух точек.
                                                                                Координаты одной точки известны: x1 = 0,0248, I1 = 392. Для
         W = 5,56 (12 – 0,5) / (100 – 12) = 0,726 кг/с.
                                                                                нахождения координат второй точки зададимся произвольным
    Запишем уравнение внутреннего теплового                      баланса
                                                                                значением х и определим соответствующее значение I. Пусть х =
сушилки:
                                                                                0,1 кг влаги/кг сухого воздуха. Тогда I = 392 – 141(0,1 – 0,024) =
                                                                                381 кДж/кг сухого воздуха.
                                        192                                                                         193