2.7.9.12. Тепловой баланс зоны сушки

Тепловой баланс зоны сушки составляется на основе равенства поступающего количества тепла в зону и расходуемого тепла:

где Qi — количество тепла, подводимого дымовыми газами, Вт; Q2 — количество тепла, затрачиваемое на нагревание продукта до *2, Вт; Q3 — количество тепла, уносимое из зоны с дымовыми газами, Вт;

где V} — количество дымовых газов, которое необходимо подводить в зону, м3/ч; W± — количество влаги удаляемой из зоны сушки, кг/ч; 1пл — энтальпия водяных паров при £4 и Р = 0,1 МПа, кДж/кг; сх —теплоемкость дымовых газов на входе в зону, кДж/(м3 °С); с2 — теплоемкость дымовых газов на выходе из зоны, кДж/(м3°С).

Действительное количество дымовых газов на выходе из зоны равно:

где vx — удельный объем водяных паров при £4 и Р = 0,1 МПа. Тепловой баланс зоны нагрева.

Уравнение теплового баланса этой зоны имеет следующий вид:

где Q[ — количество тепла, подводимое дымовыми газами, Вт; Q2 — количество тепла, затрачиваемое на нагревание продукта до t'2, Вт; — количество тепла, уносимое из зоны с дымовыми газами, Вт.

Уравнение для определения количества дымовых газов, которое необходимо подводить в зону, имеет следующий развернутый вид

где VfIp — количество дымовых газов, которое необходимо подводить в зону, м3/ч; Qcyx — количество сухого продукта, кг/ч; с3 — теплоемкость дымовых газов, кДж/(кг -°С).

Действительное количество дымовых газов на выходе из печи

Тепловой баланс зоны прокалки составляется аналогично зоне нагрева.

Тепловой баланс зоны охлаждения составляется на основе равенства поступающего с продуктом тепла и количеством тепла, отводимым охлаждающим воздухом:

где Q'" — количество тепла, которое необходимо отнять у продукта, Вт; Q2"' —<■ количество тепла, уносимое с материалом из зоны охлаждения, Вт; Q%"— количество тепла, уносимое охлаждающим воздухом, Вт.

Развернутое уравнение теплового баланса будет иметь следующий вид:

где yB03Jl — количество воздуха, подаваемое на охлаждение продукта, м3/ч; с.озд'—теплоемкость воздуха, кДж/(м3-°С).

Действительный объем отходящего нагретого воздуха равен:

В случае, если печь имеет большее количество зон, методика расчета остается неизменной.

Гидравлические расчеты проводят для определения гидравлического сопротивления слоя продукта в зоне печи.

Гидравлическое сопротивление зоны и продольного прохода дымовых газов рассчитывают по формуле:

где АР — сопротивление зоны, Па; к — коэффициент, принимаемый по опытным данным для зоны сушки равным 1,2, для других зон 1,42; #сл — высота зоны, мм; W — скорость дымовых газов в слое; а — показатель степени, принимаемый по опытным данным для зоны сушки равным 1.18, для других зон 1,45.

Скорость движения продукта в зоне WM определяют из времени его пребывания в зоне:

Скорость теплоносителя на выходе из короба-туннеля находят по формуле:

тде п — число рабочих рядов коробов-туннелей в зоне; т — число коробов-туннелей в ряду; / — площадь сечения короба-туннеля, м2.

Скорость теплоносителя на входе в отводящий короб-туннель определяют по формуле:

тде /х — площадь сечения короба-туннеля, мм.

Скорость движения теплоносителя в слое рассчитывают по формуле:

где /3 — площадь сечения отводящего короба-туннеля, м2; Ъ — число промежутков между коробами-туннелями.

По формулам, приведенным выше, определяют гидравлическое сопротивление зоны и продольный проход теплоносителя и охлаждающего воздуха.