Пересчёт
объёма фактического
пиломатериала
в объём условного
материала
Для учёта
производительности
лесосушильных
камер и планирования
их работы
установлена
неизменная
учётная единица
– кубометр
условного
материала,
которому
эквивалентны
сосновые обрезные
доски толщиной
40 мм, шириной
150 мм, длиной
более 1 м, высушиваемые
по II категории
качества от
начальной
влажности 60
до конечной
12%
Определение
коэффициентов
объёмного
заполнения
штабеля фактическими
пиломатериалами
βФ
и условным
материалом
βУ.
Таблица
1
Порода,
вид и размеры
пиломатериалов,
мм
βВ
βШ
βД
К0
Wном,
%
Wк,
%
У0,
%
βу,
βФ
КЕ=
βу
=
βФ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Осина,
строительный
материал,
25не
обрезнаяx6500
0,5
0,6
1
0,41
20
12
3,28
0,290
1,565
Лиственница,
для мебели,
3240x
3250
0,561
0,9
1
0,52
20
8
6,24
0,473
0,96
Сосна,
заготовки
для мебели,
4060x
3250
0,615
0,9
1
0,44
20
8
5,28
0,524
0,866
Сосна,
обрез. пиломат.
40150
5500
(усл.
матер.)
0,615
0,9
0,85
0,44
20
12
3,52
0,454
---
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
1.2. Определение
производительности
камер в условном
материале
Годовая
производительность
камеры в условном
материале,
м3 усл./год,
определяется
по формуле:
ПУ=ЕУnУ,
где ЕУ –
вместимость
камеры в плотных
кубометрах
условного
материала,
м3/усл.;
nУ
– число оборотов
камеры в год
при сушке
условного
материала.
Вместимость
камеры в условном
материале,
м3/усл., находится
по формуле:
ЕУ=ГβУ,
ЕУ=70,2*0,454=32
м3/усл
где Г – габаритный
объём всех
штабелей в
камере, м3;
βУ –
коэффициент
объёмного
заполнения
штабеля условным
материалом
(определяется
так же, как и
βФ по формулам
или таблицам).
Габаритный
объём штабелей
Г, м3, вычисляется
по выражению:
Г=nlbh.
Г=2*6,5*1,8*3,0=70,2 м3
где n – число
штабелей в
камере; l, b, h, -
соответственно
габаритная
длина, ширина,
и высота штабеля,
м.
Число оборотов
камеры в год
(число загрузок),
об/год, определяется
по выражению:
335
nУ=
────
τОБ.У
где 335 – время
работы камеры
в году, суток;
τОБ.У
– продолжительность
оборота камеры
для условного
материала,
суток.
В конечном
виде формулу
для определения
ПУ, м3усл./год,
можно записать:
335 335
ПУ=ГβУ
──── ПУ=70,2*0,454
────=3140 м3усл./год
τОБ.У 3,4
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
1.3. Определение
необходимого
количества
камер
ΣУ
7455
nКАМ=
─── = ──── =
3 шт
ПУ 3140
где ΣУ – общий
объём условного
материала;
ПУ – годовая
производительность
одной камеры
в условном
материале.
1.4. Определение
производственной
мощности
действующего
лесосушильного
цеха (участка)
Производственная
мощность
лесосушильного
цеха ПЦЕХА,
м3усл./год,
определяется
суммой произведений
числа камер
соответствующего
типа ПУl,
м3усл./год,
ПЦЕХА=ΣnlПУl.
ПЦЕХА=3*3140=9420
м3усл./год
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
Технологический
расчёт камер
и цеха
Конечной
целью технологического
расчёта является
определение
количества
камер для
высушивания
заданного
годового объёма
пиломатериалов
или определение
производственной
мощности
лесосушильного
цеха при известных
типах количестве
камер.
Технологический
расчёт для
известного
типа камер
или вновь
проектируемой
камеры выполняется
в определённой
последовательности.
Пересчёт
объёма фактического
пиломатериала
в объём условного
материала.
Определение
производительности
камер в условном
материале.
Определение
необходимого
количества
камер.
4. Определение
производственной
мощности
действующего
лесосушильного
цеха (участка)
при известном
количестве
и типе камер.
Подп.
и дата
Инв.
№ дубл.
Взам.
инв. №
Подп.
и дата
Курсовой
проект
Изм
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Инв.
№ подп.
Разраб.
Огнев
В. В.
Технологический
расчёт камер
и цеха
Лит.
Лист
Листов
Лит.
Лист
Листов
Пров.
Васильев
В.С.
СИПЭиУ
ТЛ
и ДП-01
СИПЭиУ
ТЛ
и ДП-01
Н.
контр
Утв.
2.
Тепловой расчёт
камер и цеха
Производиться
с целью определения
затрат тепла
на сушку, расхода
теплоносителя,
выбора и расчёта
теплового
оборудования
камер и цеха
(калориферов,
конденсатоотводчиков,
трубопроводов).
Тепловой
расчёт целесообразно
выполнять
в определённой
последовательности:
выбор расчётного
материала;
2) определение
массы испаряемой
влаги;
3) выбор режима
сушки;
4)определение
параметров
агента сушки
на входе в
штабель;
5)определение
объёма и массы
циркулирующего
агента сушки;
6) определение
объёма свежего
и отработавшего
воздуха или
перегретого
пара;
7) определение
расхода тепла
на сушку;
8) выбор типа
и расчёт поверхности
нагрева калорифера;
9) определение
расхода теплоносителя;
10) определение
диаметров
паропроводов
и конденсаторопроводов;
11) выбор
конденсатоотводчиков.
Подп.
и дата
Инв.
№ дубл.
Взам.
инв. №
Подп.
и дата
Курсовой
проект
Изм
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Инв.
№ подп.
Разраб.
Огнев
В. В.
Тепловой
расчёт камер
и цеха
Лит.
Лист
Листов
Лит.
Лист
Листов
Пров.
Васильев
В.С.
СИПЭиУ
ТЛ
и ДП-01
СИПЭиУ
ТЛ
и ДП-01
Н.
контр
Утв.
2.1. Выбор
расчётного
материала
За расчётный
материал
принимаются
самые быстросохнущие
доски или
заготовки из
заданной
спецификации.
В данном
случае Осина,
толщина 25 мм,
длина 6,5мм, не
обрезная,
строительный
материал.
Начальная
влажность
60% конечная 12%.
2.2. Определение
массы испаряемой
влаги
2.2.1. Масса
влаги, испаряемой
из 1м3
пиломатериалов,
кг/м3
WН-WК 60-12
m1м3=ρδ
────── = 400─────
=192кг/м3
100 100
где ρδ
– базисная
плотность
расчётного
материала,
кг/м3; WН,
WК - соответственно
начальная и
конечная влажность
расчётного
материала,
%.
2.2.2. Масса влаги,
испаряемой
за время одного
оборота камеры,
кг/оборот
m
ОБ.КАМ=
m
1м3Е=192*20,3=3898 кг/оборот
Е=Г βФ=70,2*0,290=20,3
м3
где Е – вместимость
камеры, м3; Г
– габаритный
объём всех
штабелей в
камере, м3;
βФ – коэффициент
объёмного
заполнения
штабеля расчётным
материалом.
2.2.3. Масса
влаги, испаряемой
из камеры в
секунду, кг/с
Продолжительность
начального
прогрева можно
ориентировочно
принимать
для мягких
хвойных пород
1,5 ч на каждый
см толщины
расчётного
материала;
для берёзы,
осины, ольхи
и др. мягких
лиственных
пород время
прогрева
увеличивается
на 25%, а для пиломатериалов
твёрдых пород
(дуб, бук, лиственница
и др) – на 50%.
2.2.4. Расчётная
масса испаряемой
влаги, кг/с
m
Р= m
Сk=0,021*1,2=0,025
кг/с
где k
– коэффициент
неравномерности
скорости сушки
(рекомендуется
принимать
k=1,2
для камер
периодического
действия при
сушке воздухом
до WК=12-15%;
k=1,3
при WК<12%;
при сушке в
среде перегретого
пара соответственно
k=1,3
и k=1,4).
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.10. Определение
диаметров
паропроводов
и конденсатопроводов
1. Диаметр главной
паровой магистрали
dМАГ, м,
в сушильном
цехе (от теплового
ввода до крайней
камеры в блоке):
РЦЕХА
1023
dМАГ=√1,27───────
= √1,27────────
=0,066 м
3600ρПυП
3600*1,62*50
принимаем
65 мм
где ρП
– плотность
пара, кг/м3;
υП – скорость
движения пара,
принимается
для магистралей
50-80 м/с.
2. Диаметр паропровода
(отвода) к коллектору
камеры, м,
РКАМ.ПР
730
dКАМ=√1,27───────
=√1,27─────────
=0,063 м
3600ρПυП
3600*1,62*40
принимаем
65 мм
где РКАМ.ПР
– расход пара
на камеру
периодического
действия для
зимних условий
в период прогрева,
кг/ч; υП
– принимается
40-50 м/с.
3. Диаметр паропровода
к калориферу
камеры, м,
РКАМ.СУШ
146,46
dК=√1,27───────
=√1,27─────────
=0,035 м
3600ρПυП 3600*1,62*25
принимаем
32 мм
где РКАМ.СУШ
– расход пара
на сушку для
зимних условий,
кг/ч; υП
– принимается
25-40 м/с.
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
4. Диаметр паропровода
к увлажнительным
трубам, м,
РКАМ.ПР-РКАМ.СУШ 730
-146,46
dУВЛ=√1,27────────────
=√1,27───────────
=0,05 м
3600ρПυП 3600*1,62*50
принимаем
50 мм
При расчёте
dУВЛ
скорость движения
пара υП
принимается
50 м/с и более.
Диаметр самих
увлажнительных
труб в камере
может быть
dУВЛ=40-50
мм.
5. Диаметр
конденсационного
трубопровода
от калорифера
камеры, м,
РКАМ.СУШ
146,46
dКОНД.КАМ=√1,27─────────
=√1,27─────────
=0,01 м
3600ρКυК
3600*934*0,5
принимаем
10 мм
где ρК
– плотность
конденсата,
кг/м3 (выбирается
в зависимости
от давления
в трубопроводе);
υК – скорость
конденсата,
м/с (принимается
от 0,5 до 1м/с).
6. Диаметр
конденсационной
магистрали,
м,
РКАМ.СУШnКАМ
146,46 *2
dКОНД.МАГ=√1,27─────────
=√1,27─────────
=0,01 м
3600ρКυК 3600*934*1
принимаем
10 мм
где nКАМ
– количество
камер в цехе;
υК –
принимается
1-1,5 м/с
Рассчитанные
значения диаметров
труб сравниваются
со стандартными
диаметрами
(условным
проходом) и
принимаются
ближайшие
большие значения
по ГОСТ 3262-75 «Трубы
стальные
водо-газопроводные»
(условный проход,
мм: 6,8,10,15,20,25,32,40,50,65,80,90,100,125,150).
Пример условного
обозначения:
труба 202,8
ГОСТ 3262-75 (так
обозначается
труба обыкновенная,
не оцинкованная,
с условным
проходом 20 мм,
толщиной стенки
2,8 мм, без резьбы
и муфты).
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.11. Выбор
конденсатоотводчиков
Выбор их производится
по коэффициенту
пропускной
способности
kυ
кг/ч,
20РКАМ.СУШ
20*146,46
kυ=
──────── =
──────────
=1126,6 кг/ч
сГ√∆РρК
0,29√0,085*934
где РКАМ.СУШ
– расход пара
на сушку в зимних
условиях, равный
расходу горячего
конденсата,
кг/ч; ∆Р
– перепад давления
в конденсатоотводчике,
МПа; ρК
– плотность
конденсата,
кг/м3; сГ
– коэффициент,
учитывающий
снижение
пропускной
способности
конденсатоотводчика
при удалении
горячего
конденсата
по сравнению
с холодным;
при ∆Р≤0,2
МПа сГ=0,29;
∆Р>0,2
МПа сГ=0,25.
Перепад давления
в конденсатоотводчике
∆Р=р1-р2=0,95*0,30-0,2=0,085
МПа
где р1 – абсолютное
давление
пароводяной
смеси перед
конденсатоотводчиком,
МПа (р1=0,95р, где
р – абсолютное
давление пара
перед калорифером,
т.е. на коллекторе
камеры, обычно
задаётся); р2
– абсолютное
давление
конденсата
после конденсатоотводчика,
МПа (давление
в конденсационной
магистрали,
принимается
от 0,1 до 0,2 МПа).
Если kυ
по расчёту
получается
больше 2500 кг/ч,
то на камеру
выбирается
два конденсатоотводчика
по суммарной
пропускной
способности,
близкой к
расчётной.
Принимаем
конденсатоотводчик
типа 45ч15нж с
dУ=25 мм
Проход
условн-ый dУ,
мм
Коэффициент
kυ,
кг/ч
Размеры
Резьба
трубная дюйм
Масса, кг
L
L1
HМАКС
H1
D0
S
25
1250
120
18
250
28
100
46
1
6,55
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.3. Выбор
режима сушки
Режим сушки
выбирается
в зависимости
от породы и
толщины расчётного
материала, а
также требований,
предъявляемых
к качеству
сухой древесины.
В настоящее
время установлены
четыре категории
качества сушки
пиломатериалов.
Мы выбираем
II категорию:
II – сушка
пиломатериалов
до WСР.К=7…15%
(мебельное
производство,
столярно-строительные
изделия и др.).
2.3.1. Режимы
сушки в камерах
периодического
действия (ГОСТ
19773-84)
В этих камерах
применяются
режимы низкотемпературного
и высокотемпературного
процесса.
Порода
Толщина
п/м мм
Номер
и индекс режима
Номер
ступени режима
Изменение
влажности
древесины
на каждой
ступени %
Параметры
режима
t0, С
∆ t0, С
φ
Осина
25
3-Б (Н)
1
2
3
60>30
30-20
20-12
75
80
100
4
8
28
0,84
0,70
0,32
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.4. Определение
параметров
агента сушки
на входе в штабель
2.4.1. Агент сушки
- влажный воздух
По выбранному
режиму назначаются
расчётная
температура
t1 и относительная
влажность
воздуха φ1
со стороны
входа в штабель.
Для камер
периодического
действия эти
параметры
берутся по
второй (средней)
ступени режима
(W=35-20%).
Влагосодеражание
d1, теплосодержане
I1, плотность
р1 и приведённый
удельный объём
υПР.1
определяются
по Id-диаграмме.
Если точка
1, характеризующая
на Id-диаграмме
состояние
воздуха на
входе в штабель,
выходит за
пределы диаграммы,
парамеиры
воздуха следует
вычислять по
известным
уравнениям:
ρП1 33151,3
d1=622 ─────
г/кг= 622 ────────
=308,4 г/кг
ρа-ρП1
105-33151,3
где ρП1 -
парциальное
давление водяного
пара, Па; ρа
– атмосферное
давление воздуха
(ρа≈1 бар=105
Па).
Так как φ1=
ρП1/ ρН1,
то ρП1=
φ1ρП1=0,70*47359=33151,3
Па
где φ1
– относительная
влажность
воздуха расчётной
ступени режима;
ρП1 – давление
насыщения
водяного пара
при расчётной
температуре
режима.
где Т2 –
термодинамическая
температура,
К. Т2=273+t=273+76,5=349,5
К
2.5.4. Уточнение
объёма и массы
циркулирующего
агента сушки
1000 1000
mЦ=
───── = ──────
= 526,3
d2-d1
310,3-308,4
Уточнение
объёма VЦ,
м3/с, и массы
G, кг/с,
циркулирующего
агента сушки
VЦ=
m
Цm
РυПР.1=526,3*0,025*1,52=20
м3/с
GЦ=
m
Цm
Р=526,3*0,024=13,1 кг/с
Если не задана
скорость агента
сушки через
штабель, то
она может быть
определена
или уточнена
по VЦ
VЦ 20
υШТ=
─────── = ─────
=2
FЖ.СЕЧ.ШТ 9,75
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.5. Определение
объёма и массы
циркулирующего
агента сушки
2.5.1. Объём
циркулирующего
агента сушки,
м3/с,
определяется
по формуле
VЦ=υШТFЖ.СЕЧ.ШТ=2,0*9,75=19,5
м3/с
где υШТ
– расчётная
(заданная)
скорость
циркуляции
агента сушки
через штабель,
м/с; FЖ.СЕЧ.ШТ
– живое сечение
штабеля, м2.
FЖ.СЕЧ.ШТ=nlh(1-βВ)=1*6,5*3,0(1-0,5)=9,75
м2
где n –
количество
штабелей в
плоскости,
перпендикулярной
входу циркулирующего
агента сушки;
l, h –
длина и высота
штабеля, м; βВ
– коэффициент
заполнения
штабеля по
высоте.
2.5.2. Масса
циркулирующего
агента сушки
на 1 кг испаряемой
влаги, кг/кг
VЦ 19,5
m
Ц= ──── = ───────
=513,1 кг/кг
m
РυПР.1
0,025*1,52
где υПР.1
– приведённый
удельный объём
агента сушки
на входе в
штабель, м3/кг
(определяется
по Id-диаграмме
или расчётным
путём).
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.6. Определение
объёма свежего
и отработанного
воздуха или
перегретого
пара
2.6.1. Масса свежего
и отработанного
воздуха на 1
кг испаряемой
влаги, кг/кг,
1000 1000
m0=
────── = ───────
=3,3 кг/кг
d2-d0 310,3-10
где - d0
влагосодержание
свежего воздуха,
г/кг (при поступлении
из коридора
управления
или цеха d0=10-12
г/кг; при поступлении
наружного
воздуха летом
d0 =10-12 г/кг;
зимой d0=2-3
г/кг).
2.6.2. Объём свежего
(приточного)
воздуха, поступающего
в камеру, м3/с,
V0=
mP
m
0νПР.о=0,025*3,3*3,48=0,287
м3/с
где νПР.о
– приведённый
удельный объём
свежего воздуха,
м3/кг (при t0=20оC;
νПР.о≈0,87
м3/кг).
2.6.3. Объём
отработанного
воздуха (выбрасываемого
из камеры), м3/с,
VОТР=
mP
m
0νПР.2
=0,025*3,3*1,50=0,123
м3/с
где νПР.2,
- приведённый
удельный объём
отработанного
( на выходе из
штабеля) воздуха,
м3/кг.
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.6.4. Расчёт
приточно–вытяжных
каналов камеры
Площадь поперечного
сечения приточного
канала, м2,
V0 0,287
ƒКАН=
───── = ─────
=0,0717 м2
νКАН 4
где V0 –
объём свежего
воздуха, м3/с;
VО=m
0m
РνПР.0=3,3*0,025*3,48=0,287
м3/с
где νПР.0
– приведённый
удельный объём
свежего воздуха,
м3/кг.
Площадь поперечного
сечения вытяжного
канала, м2,
V0ТР
0,123
ƒКАН=
───── = ────
=0,0307 м2
νКАН 4
где V0ТР
– объём отработавшего
агента сушки,
м3/с;
VОТР=m
0m
РνПР.2=3,3*0,025*1,50=0,123
м3/с
где νПР.2
– приведённый
удельный объём
отработавшего
агента сушки,
м3/кг.
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.7. Определение
расхода тепла
на сушку
2.7.1. Расход
тепла на начальный
прогрев 1 м3
древесины
где ρW
– плотность
древесины
расчётного
материала
при заданной
начальной
влажности
WН, кг/м3;
ρб
– базисная
плотность
древесины
расчётного
материала,
кг/м3; WН
– начальная
влажность
расчётного
материала,
%; WГ.Ж –
содержание
незамёрзшей
связанной
(гигроскопичной
влаги), %;
- скрытая теплота
плавления
льда (335 кДж/кг);
С(-),С(+) – средняя
удельная
теплоёмкость
соответственно
при отрицательной
и положительной
температуре,
кДж/(кг оС);
t0 – начальная
расчётная
температура
для зимних
условий, оС;
tПР –
температура
древесины
при её прогреве,
оС.
При определении
удельной
теплоёмкости
древесины,
средняя температура,
оС древесины
принимается:
где τПР
– продолжительность
прогрева, ч;
принимается
ориентировочно
для пиломатериалов
мягких хвойных
пород летом
1-1,5, зимой 1,5-2 ч на
каждый см толщины
материала;
для пиломатериалов
мягких лиственных
пород ( берёза,
осина, ольха
и др.) время
прогрева
увеличивается
на 25%, а для пиломатериалов
твёрдых пород
(дуб, бук, лиственница
и др.) – на 50%.
2.7.4. Определение
расхода тепла
на испарение
влаги
Удельный расход
тепла на испарение
влаги в лесосушильных
камерах с
многократной
циркуляцией
при сушке
воздухом, кДж/кг,
где I2 –
теплосодержание
воздуха на
выходе из штабеля,
кДж/кг; I0
– теплосодержание
свежего (приточного)
воздуха, кДж/кг;
d2 – влагосодержание
воздуха на
выходе из штабеля,
г/кг; d0 –
влагосодержание
свежего (приточного)
воздуха, г/кг;
СВ – удельная
теплоёмкость
воды, СВ=4,19
кДж/(кг оС);
tПР –
температура
нагретой влаги
в древесине,
оС; принимается
равной температуре
прогрева.
При поступлении
воздуха из
коридора
управления
или наружного
воздуха летом
допустимо
принять d0=10-12
г/кг, I0=46
кДж/кг; при
поступлении
наружного
воздуха зимой
d0=2-3 г/кг,
I0=10 кДж/кг.
Общий расход
тепла на испарение
влаги, кВт,
QИСП=qИСПm
Р=2451,5*0,025= 61,3кВт (зимнее)
QИСП=2408,2*0,025=
60,2 кВт (среднегодовое)
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.7.5. Потери
тепла через
ограждения
камеры
Теплопотери,
кДж, через
ограждения
камеры в единицу
времени (секунду),
т.е. кВт,
QОГ=∑FОГk(tc-t0)10-3
= кВт
где ∑FОГ
– суммарная
поверхность
ограждений
крайней камеры
в блоке, м2;
k
– коэффициент
теплопередачи
соответствующего
ограждения
камеры, Вт/(м2оС); tc
– температура
среды в камере,
оС; t0
– расчётная
температура
наружного
воздуха для
зимних и среднегодовых
условий.
Коэффициент
теплопередачи
многослойных
ограждений
подсчитывается
по общейзвестной
формуле, Вт/(м2оС),
1
k=
───────────────────────────
1 δ1
δ2
δn 1
──── + ───
+ ─── + …+ ─── + ────
αВН
λ1
λ2
λn αН
где αВН
– коэффициент
теплоотдачи
для внутренних
поверхностей
ограждений,
Вт/(м2оС)
(принимается
ориентировочно
αВН=25);
αН
– коэффициент
теплоотдачи
для наружных
поверхностей
ограждений,
Вт/(м2оС)
(αН=23
– для наружного
воздуха; αН=12
– для чердачных
и неотапливаемых
помещений;
αН=9
– для отапливаемых
помещений);
δ1;
δ2;
… ; δn
– толщина
слоёв ограждений,
м; λ1;
λ2;
… ; λn - коэффициент
теплопроводности
материалов
соответствующих
слоёв ограждений,
Вт/(м2оС).
коэффициент
теплопередачи
пола
kПОЛ,
Вт/(м2оС),
принимается
равным 0,5k
наружной стены
kПОЛ=0,5kСТ
=0,5*0,47=0,24 Вт/(м2оС),
1
kДВ=
───────────────────────
=0,6 Вт/(м2оС),
1/25+0,01/58+0,08/0,07+0,01/240+1/9
1
kСТ=
─────────────────────────
=0,47 Вт/(м2оС),
1/25+0,005/58+0,14/0,07+0,005/240+1/9
Удельный расход
тепла на потери
через ограждения
(определяется
для зимних
среднегодовых
условий), кДж/кг,
∑QОГ=4,7*1,5=7,05
∑QОГ 7,05
qОГ=
───── = ─────
=335,71 кДж/кг
mС 0,021
где ∑QОГ
– суммарные
теплопотери
через ограждения
камеры, кВт
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.7.6. Определение
удельного
расхода тепла
на сушку, кДж/кг
где с1 – коэффициент,
учитывающий
дополнительный
расход тепла
на начальный
прогрев камер,
транспортных
средств, оборудования
и др.; принимается
в зависимости
от условия
процесса от
1,1 до 1,3.
2.7.7. определение
расхода тепла
на 1 м3
расчётного
материала,
кДж/м3
Производится
для среднегодовых
условий по
формуле
qСУШ
1 м3=qСУШm1м3
qСУШ
1 м3 =4044,24*192=776494,08 (среднегодовое)
кДж/м3
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
2.8. Выбор
типа и расчёт
поверхности
нагрева калорифера
2.8.1. Выбор типа
калорифера
Из всего многообразия
серийно выпускаемых
калориферов
(основное название
– воздухонагреватель
по ГОС 7201-80) для
лесосушильной
техники следует
рекомендовать
спирально –
накатные
(биметаллические).
Это так, называемые,
компактные
калориферы,
которые могут
довольно надёжно
работать в
агрессивной
среде лесосушильных
камер.
2.8.2. Тепловая
мощность
калорифера
Тепловая мощность
калорифера,
то есть количество
передаваемой
им в единицу
времени тепловой
энергии в кВт,
определяется
расходом тепла
на сушку в единицу
времени для
зимних условий:
QК=(QИСП+ΣQОГ)с2
= (61,3+7,05)1,2=82,02
где с2 – коэффициент
неучтённого
расхода тепла
на сушку, с2=1,1…1,3.
2.8.3. Расчёт
поверхности
нагрева калорифера,
м2
1000QКc3 1000*82,02*1,2
FК=
────── = ───────────
= 94,61м2
K(tт-tC)
19,0(133-78,25)
где k –
коэффициент
теплопередачи
калорифера,
Вт/(м2оС); tт
– температура
теплоносителя
(пар, вода), оС;
tC
– температура
нагреваемой
среды в камере
(воздух, перегретый
пар), оС; с3
– коэффициент
запаса, учитывающий
загрязнение
поверхности
калорифера
( для чугунных
труб с3=1,1; для
биметаллических
с3=1,2).
Температуру
среды tC
ориентировочно
можно вычислить
по формуле
tC=(t1+t2)/2=(80+76,5)/2=78,25
где t1 и
t2 – соответственно
температуры
агента сушки
на входе в штабель
и выходе из
штабеля, оС.
Подп. и дата
Инв. №дубл.
Взам. инв.№
Подп. и дата.
Инв. №подп.
Лист
Изм.
Лист
№докум.
Подп.
Дата
Камеры с калориферами
из биметаллических
греющих труб
наружным диаметром
56 мм
FЖ.СЕЧ.К=FКАН(1-Кƒ)=9,75(1-0,410)=5,75
где Кƒ – коэффициент
проекции труб
на площадь,
перпендикулярную
потоку.
Коэффициент
проекции зависит
от шага S
размещения
труб и при
величинах
шага 100, 80, 74 мм –
соответственно
равен 0,350; 0,410; 0,466;
Зная FЖ.СЕЧ.К
и VЦ, определяем
скорость агента
сушки; м/с, через
калорифер
VЦ
19,5
υК= ──────
= ──── = 3 м/с
k=19,0
FЖ.СЕЧ.К
5,75
Для биметаллических
труб k
находят по
таблицам в
зависимости
от υК, то
есть k=ƒ(υК).
FК
94,6
nК=
──── = ──── = 72
трубы
ƒК 1,3
ƒК – поверхность
нагрева одного
компактного
калорифера.
Площадь нагрева
1 м биметаллической
трубы диаметром
56 мм равна 1,3 м2.