Проект сушильного цеху на базі камер СПЛК-1

 кДж/кг,

 кДж/кг.

 

2.2.6.3 Загальна витрата  теплоти на камеру при початковому  прогріванні.

, кВт,

(2.28)

де τ_пр – тривалість прогріву, год.

Приймають орієнтовано для пиломатеріалів м’яких хвойних порід (літом 1…1,5, а  зимою 1,5…2 год на кожний см товщини матеріалу для пиломатеріалів м’яких листяних порід (береза, вільха, осина, та ін.)) час прогрівання збільшується на 25%, а для твердолистяних - на 50%.

год.

год.

кВт;

кВт.

 

2.2.6.4 Розрахунок витрат  теплоти на випаровування вологи

Питома витрата теплоти на випаровування  вологи в лісосушильних камерах  з багатократною циркуляцією  при сушінні повітря:

, Дж/кг,

(2.29)

де І₂ – тепловміст повітря на виході зі штабелю, кДж/кг; І₀ – тепловміст свіжого повітря, І₀=46кДж/кг при поступленні повітря з коридору керування; d₀ – волого вміст свіжого повітря, d₀ =10…12 г/кг; С_в – питома теплоємність води, С_в=4,19 кДж/кг; t_пр – температура нагрітої вологи в деревині, ⁰С. Беруть такою, що дорівнює температурі прогрівання.

кДж/кг

 

2.2.6.5 Загальна витрата  теплоти на випаровування вологи

, кВт.

(2.30)

 кВт. 

 

2.2.6.6 Розрахунок втрат  тепла через огородження камери

Втрати тепла через огороджені камери за одну секунду визначають за формулою:

, кВт,

(2.31)

де F_ог – площа поверхні огородження; К – коефіцієнт теплопередачі даного огородження; t_кам – температура агента сушіння в камері, ⁰С, визначають, як середнє значення температур на вході і виході зі штабеля

, ºС.

;

t_розр. – розрахункова температура зовнішнього повітря для зимових і середньорічних умов.

 

Розрахунок втрат тепла через  огородження камери зводимо в табл.2.7.

 

Таблиця 2.7.

Розрахунок втрат теплоти через  огородження камери

Назва огороджень	Fог		К, Вт/(м2ºС)	tкам, 0С	tрозр, 0С		tk- tрозр 0С		КоефіціцєнтС	Qог, кВт
	Формула	Значення			Зим.	Ср.річ	Зим.	Ср.річ.		Зим.	Ср.річ
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1. Зовнішня бокова  стіна	L·H=9,8·3,0	26,4	1,53	72	-20	6,9	92	65,1	2	7,43	5,259
2. Торцева стіна з  боку коридору керування	В·Н=3,2·3,0	9,6	1,53	72	+15	+15	57	57	2	1,6	1,674
3. Торцева стіна з  боку тревесного шляху без  врахування площі дверей	(В·Н)-Fдв= 3,2·3,0- -(2·3/2)	3,6	1,53	72	-20	6,9	92	65,1	2	1,01	0,717
4. Перекриття	B·L = 4,4·5,6	28,16	0,7	72	-20	6,9	92	65,1	2	3,62	2,566
5. Підлога	B·L = 4,4·5,6	28,16	0,7	72	-20	6,9	92	65,1	2	0,66	2,499
6. Двері	b·h= 2·3	6	0,6	72	-20	6,9	92	65,1	2	3,10	0,468

Q_{ог. зим.}=17,42

Q_{ог. ср.річ.}=12,84

 

2.2.6.7 Питома  витрата теплоти на втрати  через огородження

,кДж/кг.

(2.32)

 

 кДж/кг.

 кДж/кг.

 

2.2.6.8 Питома витрата теплоти на сушіння

, кДж/кг,

(2.33)

де с₁ – коефіцієнт, який враховує додаткові втрати теплоти на початкове прогрівання камери, транспортних засобів, обладнання і ін., с₁=1,1 … 1,3.

кДж/кг,

 кДж/кг.

 

 

2.2.7 Вибір типу  і розрахунок поверхні нагріву калорифера

2.2.7.1 Вибір  типу калорифера

В повітряно-парових камерах  використовуються калорифери двох типів: збірні із чавунних ребристих труб і компактні пластинчасті. Тип  використовуваних калориферів обумовлено конструкцією камери. Для камери СПЛК- 1 підходять калорифери із ребристих чавунних труб.

 

2.2.7.2 Розрахунок  поверхні нагріву калорифера

Необхідна площа нагріву  калорифера:

, м2,

(2.34)

де Q_к – теплова потужність калорифера, тобто годинна кількість теплоти на сушіння в зимових умовах.

, кВт,

(2.35)

де С₃ – коефіцієнт неврахованих витрат теплоти на сушіння, С₃=1,2; t_т.н. – температура теплоносія на вході в калорифер. Залежить від тиску пари при р=0,3 МПа, t_т.н.=143⁰С. t_кам – температура агента сушіння в камері, t_кам=82⁰С;

к – коефіцієнт теплопередачі калорифера, Вт/м^{3 0}С.

кВт.

Для ребристих чавунних труб коефіцієнт теплопередачі визначають по графіку Власова в залежності від приведеної швидкості ω₀:

, м/с,

(2.36)

де ω_ф– фактична швидкість циркуляції агента сушіння через калорифер, м/с; ρ₀ – густина повітря при t=0⁰C.

При цій температурі ρ₀ =1,25 кг/м³

, м/с,

(2.37)

де V_ц=20,7 м³/с; F_ж.п.к. – площа живого перетину калорифера, тобто площа вільна для проходу агента сушіння.

, м2,

(2.38)

де F_кан. – площа каналу, в якому розміщені труби калорифера, м²; F_пр.тр. – площа проекцій труб в даному каналі.

м².

 м².

 м².

м/с.

 м/с.

к=16,5 Вт/м^{2 0}С.

м².

Розрахунок кількості  ребристих труб.

, шт,

(2.39)

де  - площа нагріву однієї труби.При l=2 м, =4м².

шт;

Приймаємо 2 ряди , в кожному  ряді по 20 труб.

F_кол.=2·20·4=160 м².

 

2.2.8 Розрахунок  витрат пари

2.2.8.1 Витрата  пари на 1 м³ розрахункового матеріалу

, кг/м3,

(2.40)

де q_суш- сумарна питома витрата теплоти на сушіння для середньорічних умов; І_п - тепловміст сухої насиченої пари при заданому тиску, кДж/кг; І_к - тепловміст кип’яченої води при тому самому тиску. Орієнтовно ΔІ=І_п-І_к можна взяти при Р=0,3 Мпа, ΔІ=2190 кДж/кг,

де Р – тиск пари в калориферах, МПа.

кг/м³.

 

2.2.8.2 Для камер в  період прогрівання

, кг/год,

(2.41)

 

 кг/год. 

 

Для камер в період сушіння.

, кг/год.

(2.42)

 

 кг/год. 

 

2.2.8.3 Максимальна годинна  витрата пари сушильним цехом  у зимових умовах в камерах  періодичної дії

Рцех=nкам.пр.·Ркам.пр+nаом.суш.·Ркам.суш.,

(2.43)

 

де n_кам.пр.·- кількість камер, в яких одночасно проходить прогрівання матеріалу. Беруть 1/6 від загальної кількості камер n_кам., але не менше ніж одну при їх невеликій кількості. n_{кам.суш} – кількість камер, в яких проходить сушіння, шт.

n_пр.=1,0.

n_{кам.суш}= n_ам- n_кам.пр, шт.

n_{кам.суш}=5-1=4 шт.

Р_цех=1·335,1+4·127,9=846,7 кг/год.

 

2.2.8.4 Середньорічна витрата пари на сушіння всього заданого об’єму пиломатеріалів

, кг/рік,

(2.44)

де С_трив. – коефіцієнт тривалості, який враховує тривалість сушіння пиломатеріалів, які сохнуть повільніше ніж розрахунковий, значення коефіцієнта С_трив. визначають за таблицею Д.28 залежно від відношення

, діб,

(2.45)

де  - тривалість сушіння фактичних пиломатеріалів, діб; τ_роз- тривалість сушіння розрахункового матеріалу, діб; Ф – об’єм фактично висушуваного пиломатеріалів, м³; Ф₁, Ф₂ …Ф_n – річний об’єм цих самих пиломатеріалів окремо за перерізами, м³

.

.

С_трив.=1,04;

Р_річ.=692,6·3700·1,04=2665124 кг/рік=2665,1  т/рік.

 

2.2.9 Вибір конденсатовивідника

В лісосушильних камерах для відведення конденсату з калориферів до останнього часу переважно використовувались гідростатичні конденсатовивідники . Зараз їх замінюють на більш компактні і надійні, в роботі - термодинамічні конденсатовивідники 45ч15нж.

Їх вибирають за коефіцієнтом пропускної здатності.

, кг/год,

(2.46)

де Р_{кам.суш.}- витрата пари на сушіння в зимових умовах, кг/год; ΔР- перепад тиску в конденсатовивіднику; ρ_к - густина конденсату, кг/м³; С_г - коефіцієнт який враховує зменшення пропускної здатності конденсатовивідника при випуску гарячого конденсату порівняно з холодним холодним (при ΔР>2 бар Сг=0,25).

Перепад тиску в конденсатовивіднику 

бар,

(2.47)

де Р₁ - абсолютний тиск пароводяної суміші перед конденсатовивідником,