12.1. Нанесение на Id-диаграмму цикличных процессов сушки

Теоретический процесс сушкиВ производственных сушильных установках воздух как сушильный агент претерпевает ряд последовательных тепловлажностных изменений своего состояния, образующих цикл.

Теоретический процесс сушки с однократной циркуляцией воздуха по материалу изображен на Id-диаграмме (рис. 11,в). Теоретическим называется процесс сушки, при котором нет потерь тепла воздухом, например через ограждения, и добавки тепла (или их сумма равна нулю). Для теоретического процесса сушки энтальпия воздуха до I1 и после испарения влаги I2 принимается неизменной, т.е. I1 = I2.

Рассмотрим этот процесс на Id-диаграмме. Обозначим (см. рис. 11, в) состояние воздуха, вступающего в калорифер, точкой 0, после калорифера — точкой 1 и после материала — точкой 2. Протяженность вертикального отрезка 0—1 с учетом масштаба показывает величину подогрева воздуха (кДж/кг) в калорифере.

Отрезок 1—2 обозначает испарение влаги из материала с приращением влагосодержания воздуха от d0 до d2. Так как влагосодержание d выражено в граммах, количество влаги в килограммах, уносимое из материала 1 кг воздуха, будет равно (d2—d0)/1000, а расход воздуха l0 (кг) на испарение 1 кг влаги составит

Для нагревания 1 кг воздуха нужно затратить I1-I0=I2-I0 кДж тепла, а на нагревание l0 кг воздуха, испаряющего 1 кг свободной влаги с нулевой температурой, потребуется тепла

Величина q определяется также величиной угла γ, образованного горизонтальной линией, проходящей через точки 0 и 2 – начального и конечного состояния воздуха в процессе сушки. Действительно, из уравнения (40) и треугольника 0—1—2 (см. рис. 11, в) следует, что расход тепла q равен отношению отрезков 3—0 к 2—3, представляющим собой tgγ. Треугольник 3—1—2 подобен для всех теоретических процессов сушки (линия 2—3 горизонтальна), и его углы определяются наклоном линии I=const в данной Id-диаграмме.

На полях некоторых Id-диаграмм нанесены концы линий q=const. Все линии q=const проход через начало координат. Для нахождения q графическим способом следует провести параллельный для линии 0—2 луч, проходящий через начало ко-ординат, и на другом конце луча, т.е. на полях диаграммы (справа или вверху) отсчитать значение q.