Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля
Выбор расчетного материала и определение массы испаряемой влаги
Для выполнения теплового расчёта выбираем расчётный материал. За него принимаем самый быстросохнущие доски из заданной спецификации. На основании результатов расчёта продолжительности сушки, выполненного в разделе 1.4 выбираем, в качестве расчётного материала, еловые пиломатериалы толщиной S1=40 мм.
Рассчитываем массу влаги, испаряемой из 1 м3 расчётного материала (D1), массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры (Dоб.), и массу влаги, испаряемой в камере за 1с (Dс ). При этом используем формулы:
, кг/м3;
, кг;
, кг/с,
где ρБ – базисная плотность древесины расчётного материала, кг/м3; WН,WК – начальная и конечная влажность древесины, %; Е – вместимость камеры, м3; τС – продолжительность сушки расчётного материала, ч.
Базисную плотность расчётного материала принимаем по табл. 4 [2, с.214]:
ρБ1= 360 кг/м3.
Вместимость камеры рассчитываем по формуле 5.9 [2, с.123]
Е = Eш×u, м3,
где Eш – вместимость штабеля, которая была рассчитана в разд.3.3, м3; u – количество штабелей в камере.
Е = 16,8×4=67,2 м3.
Продолжительность сушки расчётного материала вычисляем по формуле
τС= τц – (τнп + τквто+ τпвто), ч;
τ1= 54,85 – 6,0=48,85 ч.
Определяем массу влаги, испаряемую из 1 м3 пиломатериалов из древесины ели:
кг/м3.
Определяем массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры:
кг.
Масса влаги, испаряемая в камере за 1с, будет равна
кг/с.
Определяем расчётную массу испаряемой влаги по формуле:
Dр= Dс×kнс, кг/с,
где kнс – коэффициент, учитывающий неравномерность скорости сушки. Принимаем данный коэффициент в зависимости от конечной влажности древесины – Wк=18 % kнс=1,1.
Dр= 0,072×1,1=0,0792 кг/с.
Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля
Температуру и относительную влажность сушильного агента на входе в штабель принимаем по второй ступени режима сушки расчётного материала (табл. 2.3):
t1=80 0C, φ1=0,64 %.
По табл. 1 приложения [2, с. 211] находим давление насыщенного водяного пара при заданной температуре :
Pн1=47360 Па.
Преобразуя формулу 1.1 [2, с. 22], рассчитываем парциальное давление водяного пара в воздухе перед его входом в штабеле:
Pп= φ× Pн , Па; Pп1= 0,64× 47360=30310 Па.
По формулам 1.16 и 1.23 [2, с.23,24] рассчитываем влагосодержание и энтальпию сушильного агента перед штабелями:
г/кг,
кДж/кг,
где pa – атмосферное давление, pa=100000 Па.
Определяем абсолютную температуру агента сушки
T1=t1 + 273 = 80 + 273 = 353 K.
По формулам 1.16 [2, с.23] и (4.6) [3, с.20] находим плотность и приведенный объём агента сушки:
кг/ м3;
м3/кг.
Используя формулы (4.8) и (4.7) [3, с.21] определяем влагосодержание сушильного агента на выходе из штабелей:
кг/кг,
г/кг,
где M – масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги, кг/кг.
Температуру агента сушки на выходе из штабелей определяем по формуле 1.24 [2, с.24]. при этом учитываем, что энтальпия воздуха во время сушки не изменяется, т.е. I1= I2.
0C.
По формуле 1.15 [2, с.23] находим давление пара в воздухе, выходящем из штабеля:
Па.
Остальные параметры агента сушки после штабелей рассчитываем, применяя ранее использованную методику:
T2= t2 + 273 = 73,95 + 273 = 346,95 0C,
кг/м3,
м3/кг.
Результаты расчёта параметров сушильного агента сводим в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Параметры сушильного агента
Наименование параметров | Значения параметров | ||
на входе в штабель | на выходе из штабеля | среднее | |
Температура, 0C | 73,95 | 76,98 | |
Влагосодержание, г/кг | 270,5 | 273,97 | 272,24 |
Энтальпия, кДж/кг | 797,7 | 797,7 | 797,7 |
Плотность, кг/м3 | 0,87 | 0,89 | 0,88 |
Приведенный удельный объём, м3/кг | 1,46 | 1,44 | 1,45 |