Глава 10.3 Последовательность расчёта сушилки
1. По требуемой производительности составляют материальный баланс сушилки с определением часового количества испаряемой влаги по зонам, сухого продукта и т. д.
2. Составляют тепловой баланс сушилки с определением расхода тепла, топлива, пара, сушильного агента и т. д. При высокотемпературной сушке (t 300° С) расчет сушилки проводят для зимних условий по средним данным наиболее холодного месяца года. При низкотемпературной сушке тепловой баланс сушилки составляют для зимних и летних условий. Расход топлива принимают по зимним условиям. Расчет расхода воздуха и соответственно выбор вентиляционного оборудования выполняют на основании тепловых балансов, составленных для летних условий, так как летом влагосодержание наружного воздуха значительно выше, чем зимой, поэтому увеличивается его расход на сушку.
3. Исходя из заданного режима сушки и расходов агента сушки, определяют необходимую поверхность тепло- и массообмена материала, обеспечивающую заданную производительность сушилки.
По величине поверхности тепло- и массообмена находят габариты сушильной камеры. При расчете промышленных сушилок по экспериментальным данным, полученным на модельной установке, необходимо уделять большое внимание возможности гидродинамического и теплового моделирования. В некоторых случаях вводят поправочные коэффициенты на равномерность распределения материала и агента сушки по поверхности или объему сушильной камеры, на равномерность распределения материала в агенте сушки и т. д. Например, в сушилках с кипящим слоем малых размеров (диаметром до 300 мм) получают более близкое к идеальному перемешивание (без застойных зон), чем в промышленных сушилках диаметром до 5 м. Этим объясняется то, что на модельных установках можно использовать без перегрева материала более высокие начальные температуры агента сушки по сравнению с температурами в промышленных установках. В малых распылительных сушилках возможно лучшее распределение диспергированного материала и агента сушки, чем в промышленных аппаратах, поэтому объемные коэффициенты теплообмена в первом случае более высокие и т. д.
4. Рассчитывают вспомогательное оборудование установки (пылеулавливающие устройства, топки, калориферы), подбирают вентиляционные устройства и т. д.
В конце расчета определяют удельные расходы тепла, электроэнергии, газов и т. д. и составляют технико-экономические показатели установки.