Расчёт сушильной установки

Массовый расход влажного материала, поступающего на сушку

,

где – количество влаги, удаляемой при сушке, кг/ч;

, – начальная и конечная влажность материала, %.

Количество абсолютно сухого воздуха, поступающего в сушилку в качестве агента

,

где – влагосодержание воздуха до поступления в сушилку, кг/кг сухого воздуха;

– влагосодержание воздуха при выходе из сушилки, кг/кг сухого воздуха.

Влагосодержание воздуха определяется по формуле

,

где – абсолютная влажность воздуха в долях;

– парциальное давление водяного пара в насыщенном влажном воздухе, Па;

– атмосферное давление, Па.

Парциальное давление насыщенного водяного пара можно определить по эмпирической формуле (для положительных температур)

,

где Т – температура, К.

Количество теплоты, приобретаемое воздухом в калорифере

,

где , – удельная энтальпия воздуха соответственно поступающего и выходящего из калорифера, Дж/кг сухого воздуха.

Тонкий слой воды или её мелкие капли при контакте с воздухом приобретают температуру, равную температуре мокрого термометра. При контакте воздуха с водой, имеющей такую температуру, происходит процесс адиабатического увлажнения воздуха. В этом процессе энтальпия воздуха остаётся практически постоянной, т. е. принимаем как для теоретической сушилки

= ,

где – энтальпия воздуха, выходящего из сушилки.

При нагреве воздуха в калорифере его влагосодержание остаётся неизменным, т.е.

= ,

где – влагосодержание воздуха, поступающего в калорифер.

Удельная энтальпия воздуха складывается из энтальпий сухой его части и энтальпии водяного пара и определяется по формуле

,

где t – температура воздуха, °С.

Диаметр сушильной камеры распылительной сушилки определяется по эмпирической формуле

,

где q – допускаемое напряжение объёма камеры, кг/(ч∙м³). Эта величина зависит от начальной температуры t₁ и принимается в следующей зависимости:

t1	100	120	130	140	150	200
q	2	2,4	2,8	3,2	3,6	5

Высота камеры принимается равной

Н=1,2∙D.

Пример

Для получения сухого молока используют дисковую распылительную сушилку производительности 500 кг/ч испаренной влаги. На сушку поступает сгущённое молоко с начальной влажностью 60%. Высушенное молоко имеет влажность 4%. Температура воздуха в помещении 20°С, относительная влажность 70%. Температура горячего воздуха при выходе из калорифера равна 160°С, температура воздуха при выходе из сушилки – 80 °С.

Определить массу молока, поступающего на сушку, расход воздуха на сушку, расход тепла на нагрев воздуха, размеры сушильной камеры.