Глава 26.5 Эксергетический баланс сушильной установки

газов, подаваемых в камеру, х₁ = 0,02 кг/кг; влагосодержание окружающей среды X₀ = 0,008 кг/кг; начальная влажность суспензии W₁ - 90 %; конеч­ная влажность материала W₂ = 5 %; удельная теплоемкость высушиваемого материала с = 1,8 кДж/(кг-К); расход жидкого топлива В = 116 кг/ч. 

Анализ приведенных данных показывает, что наибольшие потери эк­сергии происходят в процессе подготовки сушильного агента: 21 % рабо­тоспособности энергии теряется в процессе горения, 45,9 % - при смеше­нии топочных газов с воздухом окружающей среды, эксергетическая цен­ность которой равна нулю. В калориферных сушильных установках наи­большие эксергетические потери наблюдаются в калорифере. Эти потери не учитываются в тепловом балансе.

Непосредственно в процессе сушки по тепловому балансу теряется 11 % энергии, а потеря эксергии составляет 15,2%, причем величина эксергетических потерь определяется режимом сушки. Наибольшая потеря приходится на нагрев влаги материала до температуры испарения; следо­вательно, предварительный нагрев материала не только интенсифицирует внутренний перенос влаги, но и способствует снижению эксергетических потерь. Потери эксергии с уходящими газами составляют только 8,8 %, в то время как по тепловому балансу - 33,1 %, что обусловлено низким теп­ловым потенциалом уходящих газов.

Все указанное выше приводит к тому, что энергетический КПД г|эн, определенный на основании теплового баланса, составляет 50 %, а коэф­фициент термодинамического совершенства цэкс, определенный по эксер- гетическому балансу, равен только 7,7 %. Как видно, %H не учитывает по­тери на необратимость процессов тепло- и массообмена. Для уменьшения эксергетических потерь следует осуществлять процесс горения с подогре­вом воздуха и по возможности повышать температуру сушильного агента при входе в сушильную камеру. Это, кстати, находит отражение в эффек­тивности применения высокотемпературной сушки.

Одним из методов повышения термодинамической эффективности сушильных установок является применение таких сушильных агентов, как, например, перегретый водяной пар. При этом снижаются потери на необ­ратимость массообмена при сушке, который происходит между одинако­выми по природе газами (пар, образующийся из влаги материала, и су­шильный агент - перегретый пар).