Расчет расхода тепла на сушку

Расход теплоты на начальный прогрев

Для зимних условий удельный расход теплоты на начальный прогрев 1 м³ пиломатериалов складывается из её затрат на нагревание замороженной древесины от начальной отрицательной температуры до 0⁰C, плавление содержащегося в древесине льда и нагревание древесины до температуры начального прогрева. Расход теплоты на начальный прогрев для среднегодовых условий учитывает только затраты теплоты на нагревание древесины от начальной положительной температуры до температуры прогрева. Расчёт расхода теплоты на начальный прогрев пиломатериалов будем выполнять по формулам (4.9) и (4.10) [3, с.22]:

а) для зимних условий:

кДж/м³;

б) для среднегодовых условий:

кДж/м³,

где ρ_Д – плотность древесины расчётного материала, кг/м³; ρ_Б – базисная плотность древесины расчётного материала, кг/м³; c_(-), c₍₊₎ – удельная теплоёмкость древесины при средней отрицательной и средней положительной температуре, кДж/( кг· ⁰C); c_Д – удельная теплоёмкость древесины в диапазоне температур от t₀ до t_НП, кДж/( кг· ⁰C);W_сж – содержание воды, оставшейся в замороженной древесине в жидком состоянии, %; γ – скрытая теплота плавления льда, γ = 335 кДж/кг; t₀ – начальная температура древесины, ^0C; t_НП – температура начального прогрева, ⁰C.

Плотность древесины при начальной влажности W_Н определяем по формуле 2.18 [2, с. 68] кг/м³,

где ρ_Б– базисная плотность древесины, кг/м³; W – влажность древесины, %.

Для данного расчётного материала ρ_Б= 360 кг/м³, влажность W=70%.

кг/м³.

Начальную температуру замороженной древесины при выполнении расчётов для зимних условий принимаем t₀ =-20⁰C. Значение начальной температуры для среднегодовых условий принимаем по приложению 5 [3] в зависимости от региона, в котором планируется строительство цеха. Данный цех планируется строить в Минской области, поэтому начальную температуру для среднегодовых условий принимаем t₀ =5,5⁰C. Температура начального прогрева была определена в подразделе 2.2 (табл.2.4) t_нп =90⁰C. Значения удельной теплоёмкости c_(-), c₍₊₎ и c_Д определяем по диаграмме на рис. 2.3 [2, с.73]. При этом среднее значение температуры древесины рассчитываем по формулам: при определении c_(-) – t = t₀ /2 = -20/2 = -10⁰C; при определении c₍₊₎ – t = t_НП /2 = 90/2 = 45⁰C; при определении c_Д t = (t₀+ t_НП) /2 = (5,5 + 90)/2 = 47,8⁰C. Тогда из диаграммы получаем:

c_(-)=1,99 кДж/( кг· ⁰C); c₍₊₎ =3,00 кДж/( кг· ⁰C); c_Д = 3,01 кДж/( кг· ⁰C);

По табл. 5 приложения [2, с.214] для t₀ =-20⁰C определяем содержание воды, оставшейся в замороженной древесине в жидком состоянии W_СЖ = 18 %.

Рассчитываем расход теплоты на начальный прогрев 1 м³ пиломатериалов:

§ для зимних условий

кДж/м³;

§ для среднегодовых условий

кДж/м³.

Удельный расход теплоты при начальном прогреве, отнесённый к 1 кг испаряемой влаги, для зимних и среднегодовых условий рассчитываем по формуле (4.11) [3, с.23]:

Секундный расход теплоты на начальный прогрев определяем для зимних условий по формуле (4.12) [3, с.23]:

кВт,

кВт.