Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера

2.8.1 Выбор типа калорифера

Основным тепловым оборудованием сушильных камер являются калориферы. Конструктивные их типы: сборные из чугунных ребристых труб, компактные стальные, пластинчатые и биметаллические. Для расчетов принимаем пластинчатые калориферы и чугунные ребристые трубы. Схема расположения калориферов представлена на рис. 3.

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

1 – пластинчатые калориферы; 2 – чугунные ребристые трубы

Рисунок 3 – Схема расположения калориферов

2.8.2 Тепловая мощность калорифера

Тепловую мощность калорифера рассчитывают по максимальному расходу тепла в период сушки в зимних условиях.

В камере периодического действия расчет ведется по формуле

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где С2 – коэффициент неучтенного расхода тепла на сушку (С2 ≈ 1,1−1,3).

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

2.8.3 Расчет поверхности нагрева калорифера

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где К – коэффициент теплопередачи калорифера, Вт/м ²·ºC

tn = 139 ºC – температура теплоносителя, ºC(табл.28 [1]);

tс = 84 ºC – температура сушильного агента в камере на входе в

штабель, ºC;

C3– коэффициент запаса, учитывающий загрязнение и коррозию

поверхности калорифера; Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru – для чугунных ребристых труб;

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Вверх устанавливаются пластинчатые калориферы с тепловой мощностью 0,8Qкал, вниз в промежутках между штабелями чугунные ребристые трубы с тепловой мощностью 0,2Qкал.

2.8.4 Расчет пластинчатых калориферов

Предварительно принимаем пластинчатые калориферы модели КФС-11.

Общая площадь живого сечения определяется по формуле

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где ƒж.с.кал. = 0,638 м2 – живое сечение одного пластинчатого калорифера

(табл.29[1]);

nкал = 9 шт. – количество калориферов в одном ряду, расположенных

перпендикулярно потоку агента сушки, принимается конструктивно по

1 калориферу на 1 вентилятор.

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Скорость агента сушки через калорифер рассчитывается по формуле

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Для определения коэффициента теплопередачи калориферов моделей КФС по таблице 31[1] определяется весовая скорость (ρ1ωкал).

ρ1ωкал = 0,848·13,448 = 11,404 кг/м2с

К = 31,3 Вт/м2·ᵒС

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Определяем количество калориферов

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где ƒкал = 54,6 м2 – поверхность нагрева одного калорифера (табл. 31[1]).

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Принимаем 9 пластинчатых калориферов модели КФС-11, что соответствует количеству калориферов принятому конструктивно.

2.8.5 Расчет калориферов из ребристых труб

Принимаем ребристые трубы длиной 2 м, расположение в один ряд.

Живое сечение ребристых труб рассчитывается по формуле

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где Fкан. = (6,5+0,1)·3·2,7 = 53,46 м2 – площадь сечения канала в плоскости

перпендикулярной потоку агента сушки, в котором расположены

трубы;

Fпр.тр. – площадь проекции ряда ребристых труб, расположенных в

плоскости, перпендикулярной потоку агента сушки, м2.

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где ƒпр.1тр. = 0,185 м2 – площадь проекции одной трубы длиной 2 м;

nтр. = 100 шт. – количество труб в плоскости, перпендикулярной

потоку агента сушки, принимается предварительно.

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Определяем скорость агента сушки через калорифер по формуле 58

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Коэффициент теплопередачи определяется по рисунку 12[1] по приведенной скорости

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где 1,25 – плотность стандартного воздуха при t0 = 0 ᵒС.

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

К = 8,25 Вт/м2·ᵒС

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Определяем количество калориферов

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где ƒкал = 4 м2 – поверхность нагрева одной ребристой трубы длиной 2 м.

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Приняв во внимание, что разница между расчетным и предварительно выбранным количеством калориферов может достигать 20% – принимаем 100 ребристых труб расположенных в один ряд.

Определение расхода пара

2.9.1 Расход пара на 1 м3 расчетного материала

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru – расход пара на 1 м3 расчетного материала, кг/м3;

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru кДж/кг– удельный расхода тепла на сушку для

среднегодовых условий;

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru кДж/кг– энтальпия испарения или теплоотдача 1кг пара (при

p = 3– 4 бар).

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

2.9.2 Расход пара на камеру

Массу пара для камеры определяют для зимних и среднегодовых условий, в период прогрева и в период сушки пиломатериалов.

В период прогрева:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где Ркам.пр – расход пара на камеру, кг/ч.

Для зимних условий:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Для среднегодовых условий:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

В период сушки:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Для зимних условий:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Для среднегодовых условий:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

2.9.3 Расход пара на сушильный цех

Максимальный расход пара в зимних условиях:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где Рцех – расход пара на сушильный цех, кг/ч

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru = 1 шт.–число камер, в которых одновременно идет прогрев;

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru – остальные камеры цеха, в которых идет процесс

сушки,

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

2.9.4 Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема

пиломатериалов

Среднегодовой расход пара на сушку заданного количества пиломатериалов

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где Ргод – среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема

пиломатериалов, т/год;

Ф = 65000 м3 – годовой объем фактических высушиваемых пиломате-

риалов,

Сдлит – коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара при

сушке пиломатериалов, сохнущих медленнее, чем расчетный материал,

определяют по таблице в зависимости от величины отношения средне-

взвешенной продолжительности сушки фактического материала (τср.ф) к

продолжительности сушки расчетного материала (τрасч.).

Средневзвешенная продолжительность сушки фактических пиломатериалов:

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

где τср.ф – средневзвешенная продолжительность сушки фактических

пиломатериалов,ч;

τ1, τ2 ,…,τn – продолжительность сушки фактических пиломатериалов

отдельно по породам и сечениям,ч.;

Ф1, Ф2,…,Фn – годовой объем этих же пиломатериалов отдельно по

породам и сечениям, м3;

Ф – годовой объем фактических пиломатериалов,

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Выбор типа и расчет поверхности нагрева калорифера - student2.ru

Наши рекомендации