Проектирование лесосушильного цеха. Выбор камер сушки и режима их работы
Пересчет фактического материала в условный. Определение производительности и количества камер, мощности цеха. Тепловой и аэродинамический расчеты. Планировка лесосушильных цехов и механизация работ по формированию и транспортированию сушильных штабелей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.08.2014 |
| Размер файла | 2,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Технологический расчет
1.1 Пересчет объема фактического материала в объем условного материала
1.2 Определение производительности камер в условном материале
1.3 Определение необходимого количества камер
1.4 Определение производственной мощности действующего лесосушильного цеха
2. Тепловой расчет камер и цеха
2.1 Выбор расчетного материала
2.2 Определение массы испаряемой влаги
2.3 Выбор режима сушки
2.4 Определение параметров агента сушки на входе в штабель
2.5 Определение параметров агента сушки на выходе из штабеля
2.6 Определение объема свежего и отработанного воздуха
2.7 Расчет приточно-вытяжных каналов камеры
2.8 Определение расхода тепла на сушку
2.8.1 Определение расхода тепла на прогрев древесины
2.8.2 Определение расхода тепла на испарение влаги
2.8.3 Потери тепла через ограждения камеры
2.8.4 Определение удельного расхода тепла на сушку
2.8.5 Определение удельного расхода тепла на один кубический метр расчётного материала
2.9 Расчёт калориферов
2.10 Определение расхода пара
2.11 Определение диаметров паропроводов и конденсатопроводов
2.12 Выбор конденсатоотводчиков
3. Аэродинамический расчет камер
3.1 Составление аэродинамической схемы камеры
3.2 Определение сопротивлений движению агента сушки на каждом участке
3.3 Выбор вентилятора
3.4 Определение мощности и выбор электродвигателя
4. Вопросы планировки лесосушильных цехов и механизации работ по формированию и транспортированию сушильных штабелей
4.1 Планировка сушильных цехов
4.2 Механизация работ по формированию и транспортированию штабелей
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в нашей стране вырабатывается более 100 мил м3 в год. Основным потребителем п/м остается строительство- 54.2 % общего потребления. Так же п/м используются на производство тары, упаковки, 14.8 %, в машиностроении и деревообработке 13.2%, в мебельном производстве 6.8 %. Лесопильная и деревообрабатывающая промышленность РФ располагает значительным сушильным хозяйством, в состав которого входят сушильные камеры разнообразных конструкций, как отечественные так и зарубежные. Развитие лесосушильной техники базируется на интенсивном росте научно-исследовательской деятельности, охватывающей существенное влияние на конструирование камер новых типов. Проектными организациями разработаны типовые рабочие проекты более совершенных сушильных камер, что в значительной мере способствует быстрому росту мощностей лесосушильного хозяйства.
В связи с разработкой новых типов и конструкцией лесосушильных камер особенно актуален вопрос правильного выбора наиболее эффективных типов лесосушильных камер для широко промышленного внедрения.
Камера СПВ-62 состоит из верхней секции, передней торцевой секции с дверью, задней торцевой секции, 2-х боковых щитов, системы трубопроводов, теплового оборудования, системы регулирования, типов управления эл. двигателя.
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
1.1 Пересчет объема фактического материала в объем условного материала
лесосушильный цех камера
Объем подлежащего сушке пиломатериала заданной спецификации Фi, м3, пересчитывается в объем условного материала Уi, м3 усл., по формуле (1.1), с.7 /1/
Уi = KiФi, (1.1)
где Фi - объем высушенных или подлежащих сушке фактических пиломатериалов данного размера и породы (задается в спецификации), м3; Ki - коэффициент пересчета.
Коэффициент пересчета определяется по формуле (1.2), с.7 /1/
Ki = Кф КЕ, (1.2)
где Кф - коэффициент продолжительности оборота камеры;
КЕ - коэффициент вместимости камеры.
Коэффициент вместимости камеры определяется по формуле (1.3), с.7 /1/
КЕ = (1.3)
где ву - коэффициентов объемного заполнения штабеля условным материалом;
вф - коэффициентов объемного заполнения штабеля фактическим материалом.
Величина коэффициента объемного заполнения штабеля условным материалом или фактическим определяется по формуле (1.4), с.7 /1/
ву = вф = вв вш вд , (1.4)
где вв - коэффициент заполнения штабеля по высоте;
вш - коэффициент заполнения штабеля по ширине;
вд - коэффициент заполнения штабеля по длине;
У0 - объемная усушка пиломатериала, %.
Коэффициент заполнения штабеля по высоте определяется по формуле (1.5), с.7 /1/
, (1.5)
где S - номинальная толщина высушиваемого материала, мм;
Sпр - толщина прокладок, мм.
Принимаем толщину прокладок Sпр = 25 мм, с.7 /1/. Коэффицент заполнения штабеля по ширине вш, определится по таблице 1.1, с.8 /1/ в зависимости от вида пиломатериалов (обрезанные, и не обрезные). Значение коэффициента штабеля по ширине берутся для штабелей бет шпаций. Коэффициент заполнения штабеля по длине определим по формуле (1.6), с.7 /1/
, (1.6)
где lcр - средняя длина пиломатериалов в штабеле, м;
lгаб.шт. - габаритная длина штабеля, м.
Габаритные размеры штабеля по длине, ширине, высоте составляют 6,5 Ч 1,8 Ч 2,6 м по таблице 8, с.163 /2/.
При укладе заготовок, уложенных «торец в торец», их количество по длине штабеля вычисляется по формуле (1.6), с.8 /1/
, (1.7)
где lгаб.шт. - габаритная длина штабеля, м;
lзаг - длина заготовки, м.
Округлив количество заготовок по длине штабеля nд до целого числа в меньшую сторону, определим коэффициент заполнения штабеля по длине для заготовок по формуле (1.7), с.8 /1/
, (1.8)
где lзаг - длина заготовки, м;
lгаб.шт. - габаритная длина штабеля, м;
nд' - величина, полученная по формуле (1.7) после округления до целого числа.
Объемная усушка У0, % определяется по формуле (1.8), с.8 /1/
, (1.9)
где К0 - коэффициент объемной усушки древесины;
Wном - влажность, для которой установлены номинальные размеры пиломатериалов, %
Wк - конечная влажность пиломатериалов, %.
Влажность, для которой установлены номинальные размеры пиломатериалов, Wном =20 %, с.8 /1/.Коэффициент объемной усушки Ко определяется по таблице 1.2, с.9 /1/.
Выполняем расчет коэффициента вместимости камеры.
1) Для древесины сосны (19Ч130) коэффициент объемной усушки К0 = 0,44 по таблице 1.2, с.9 /1/, коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,9 по таблице 1.1, с.8 /1/. Коэффициент заполнения штабеля условным материалом ву =0,454 с.9 /1/.
Определим параметры пиломатериала из древесины сосны:
Определим по формуле (1.9) объемную усушку пиломатериалов
У0 = 0,44 * (20 - 7) = 5,72 %
Коэффициент заполнения штабеля по высоте находится по формуле (1.5)
.
Коэффициент заполнения штабеля по длине находится по формуле (1.6)
.
Коэффициент объемного заполнения штабеля находится по формуле (1.4)
.
Коэффициент вместимости камеры определяем по формуле (1.3)
.
2) Для древесины ель (50 Ч Р.Ш Ч 4500) коэффициент объемной усушки К0 = 0,43 по таблице 1.2, с.9 /1/, коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,6 по таблице 1.1, с.8 /1/. Коэффициент заполнения штабеля условным материалом ву =0,454 с.9 /1/.
Определим параметры пиломатериала из древесины ели:
Определим по формуле (1.9) объемную усушку пиломатериалов
У0 = 0,43 * (20 - 7) = 5,59 %
Коэффициент заполнения штабеля по высоте находится по формуле (1.5)
.
Коэффициент заполнения штабеля по длине находится по формуле (1.6)
.
Коэффициент объемного заполнения штабеля находится по формуле (1.4)
.
Коэффициент вместимости камеры определяем по формуле (1.3)
.
3) Для древесины лиственницы (25 Ч Р.Ш Ч 5500) коэффициент объемной усушки К0 = 0,52 по таблице 1.2, с.9 /1/, коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,6 по таблице 1.1, с.8 /1/. Коэффициент заполнения штабеля условным материалом ву =0,454 с.9 /1/.
Определим параметры пиломатериала из древесины лиственницы:
Определим по формуле (1.9) объемную усушку пиломатериалов
У0 = 0,52 * (20 - 7) = 6,76 %
Коэффициент заполнения штабеля по высоте находится по формуле (1.5)
.
Коэффициент заполнения штабеля по длине находится по формуле (1.6)
.
Коэффициент объемного заполнения штабеля находится по формуле (1.4)
.
Коэффициент вместимости камеры определяем по формуле (1.3)
.
4) Для древесины березы (28 Ч 150 Ч 6000) коэффициент объемной усушки К0 = 0,54 по таблице 1.2, с.9 /1/, коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,9 по таблице 1.1, с.8 /1/. Коэффициент заполнения штабеля условным материалом ву =0,454 с.9 /1/.
Определим параметры пиломатериала из древесины березы:
Определим по формуле (1.9) объемную усушку пиломатериалов
У0 = 0,54 * (20 - 7) = 7,02 %
Коэффициент заполнения штабеля по высоте находится по формуле (1.5)
.
Коэффициент заполнения штабеля по длине находится по формуле (1.6)
.
Коэффициент объемного заполнения штабеля находится по формуле (1.4)
.
Коэффициент вместимости камеры определяем по формуле (1.3)
.
5) Для древесины бука (35 Ч 50 Ч 925) коэффициент объемной усушки К0 = 0,47 по таблице 1.2, с.9 /1/, коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,9 по таблице 1.1, с.8 /1/. Коэффициент заполнения штабеля условным материалом ву =0,454 с.9 /1/.
Определим параметры пиломатериала из древесины бука:
Определим по формуле (1.9) объемную усушку пиломатериалов
У0 = 0,47 * (20 - 7) = 6,11 %
Принимаем = 0,58 (lзаг свыше 0,5 м до 1,0 м ).
Коэффициент заполнения штабеля по длине находится по формуле (1.7), (1.8)
;
Округляем nд до целого в меньшую сторону nд = 7
.
Коэффициент объемного заполнения штабеля находится по формуле (1.4)
.
Коэффициент вместимости камеры определяем по формуле (1.3)
.
6) Для древесины клена (32 Ч 150 Ч 5000) коэффициент объемной усушки К0 = 0,44 по таблице 1.2, с.9 /1/, коэффициент заполнения штабеля по ширине вш = 0,9 по таблице 1.1, с.8 /1/. Коэффициент заполнения штабеля условным материалом ву =0,454 с.9 /1/.
Определим параметры пиломатериала из древесины клена:
Определим по формуле (1.9) объемную усушку пиломатериалов
У0 = 0,44 * (20 - 7) = 5,98 %
Коэффициент заполнения штабеля по высоте находится по формуле (1.5)
.
Коэффициент заполнения штабеля по длине находится по формуле (1.6)
.
Коэффициент объемного заполнения штабеля находится по формуле (1.4)
.
Коэффициент вместимости камеры определяем по формуле (1.3)
.
Данные расчета коэффициентов вместимости камеры введем в таблицу 1.1.
Таблица 1.1. Определение коэффициентов вместимости камеры
|
Порода, вид и размеры пиломатериалов, мм |
вв |
вщ |
вд |
Ко |
Wном, % |
Wк, % |
Уо, % |
вф,ву |
КЕ=ву / Вф |
|
|
1.Сосна (обрезная) 19Ч130Ч6500 |
0,432 |
0,9 |
1 |
0,44 |
20 |
7 |
5,72 |
0,367 |
1,24 |
|
|
2.Ель (необрезная) 50ЧРШЧ4500 |
0,666 |
0,6 |
0,692 |
0,43 |
20 |
7 |
5,59 |
0,261 |
1,74 |
|
|
3.Лиственница (необрезная) 25ЧРШЧ5500 |
0,5 |
0,6 |
0,846 |
0,52 |
20 |
7 |
6,76 |
0,237 |
1,92 |
|
|
4.Береза (обрезная) 28Ч150Ч6000 |
0,528 |
0,9 |
0,923 |
0,54 |
20 |
7 |
7,02 |
0,408 |
1,11 |
|
|
5.Бук (заготовки) 35Ч50Ч925 |
0,58 |
0,9 |
0,996 |
0,99 |
20 |
7 |
6,11 |
0,488 |
1,93 |
|
|
6.Клен (обрезная) 32Ч150Ч5000 |
0,561 |
0,9 |
0,769 |
0,44 |
20 |
7 |
5,98 |
0,365 |
1,24 |
|
|
7.Сосна (обрезная) (условный материал) 40Ч150Ч5500 |
0,615 |
0,9 |
0,8 |
0,44 |
20 |
12 |
3,52 |
0,454 |
- |
Примечания: вв - коэффициент заполнения штабеля по высоте;
вш - коэффициент заполнения штабеля по ширине;
вд - коэффициент заполнения штабеля по длине;
К0 - коэффициент объемной усушки древесины;
Wном - влажность, для которой установлены номинальные размеры пиломатериалов, %
Wк - конечная влажность пиломатериалов, %.
У0 - объемная усушка пиломатериала, %.
ву - коэффициентов объемного заполнения штабеля условным материалом;
вф - коэффициентов объемного заполнения штабеля фактическим материалом.
КЕ - коэффициент вместимости камеры.
Коэффициент продолжительности оборота камеры определяется по формуле (1.9), с.10 /1/
, (1.10)
где фоб.ф - продолжительность оборота камеры при сушке фактического метериала данного размера и породы, суток;
фоб.у - продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке фактического (фоб.ф) или условного (фоб.у) материала (в сутках) рассчитывается по формулам (1.10) и (1.11), с.10 /1/
фоб.ф = фсуш + фзагр, (1.11)
фоб.у = фсуш+фзагр, (1.12)
где фсуш - продолжительность сушки фактического или условного материала, суток;
фзагр - продолжительность загрузки и выгрузки материала, суток.
Принимаем продолжительность загрузки и выгрузки материала фзагр = 0,1 суток.
Общая продолжительность сушки (в часах), включая начальный прогрев и влаготеплообработку, находится по формуле (1.14), с.11 /1/
фсуш = фисх· Ар· Ац · Ак · Ав · Ад, (1.13)
где фисх - исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы;
Ар - коэффициент, учитывающий категорию применяемого режима сушки;
Ац - коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере;
Ак - коэффициент, учитывающий категорию качества сушки и характеризирующий среднюю длительность влаготеплообработки;
Ав - коэффициент, учитывающий начальную(Wн) и конечную(Wк) влажность древесины;
Ад - коэффициент, учитывающий влияние длины заготовок на продолжительность процесса.
Исходная продолжительность сушки пиломатериалов определяется по таблице 1.4, с.12 /1/. (при нахождении промежуточных значений используем метод интерполирования). Коэффициент, учитывающий категорию нормального режима сушки Ар=1, с.11 /1/.
Коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере Ац определяется по таблице 1.5, с.13 /1/ в зависимости от произведения фисх·*Ар. Коэффициент, учитывающий категорию качества сушки, = 1,15 для второй категории качества с.29 /1/. Коэффициент учитывающий начальную(Wн) и конечную(Wк) влажность древесины Ав, находим по таблице 1.6, с.14 /1/ (при нахождении промежуточных значений используем метод интерполирования). Коэффициент, учитывающий влияние длины заготовок на продолжительность процесса Ад = 1,0 - для пиломатериалов, а для заготовок берется в зависимости от отношения их длины l к толщине S, с.11 /1/.
1) Определим все значения коэффициентов для пиломатериалов из сосны (19Ч130Ч6500 мм).
Исходная продолжительность сушки фисх = 39 часов по таблице 1.4, с.12 /1/.
Найдем произведение исходной продолжительности сушки на коэффициент, учитывающий категорию режима
фисх·*Ар = 39 * 1 = 39.
Из таблицы 1.5, с.13 /1/, интерполируя, находим коэффициент Ац, учитывающий характер и скорость циркуляции воздуха при скорости хшт = 2,45 м/с.
Из таблицы 1.6, с.14 /1/, интерполируя, найдем коэффициент, учитывающий значения начальной (Wн) и конечной (Wк) влажности древесины
.
Общую продолжительность сушки рассчитаем по формуле (1.13)
ч.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке данного пиломатериала составит по формуле (1.11)
ч.
2) Определим все значения коэффициентов для пиломатериалов из ели (40ЧРШЧ4500 мм).
Исходная продолжительность сушки фисх = 88 часов по таблице 1.4, с.12 /1/.
Найдем произведение исходной продолжительности сушки на коэффициент, учитывающий категорию режима
фисх·* Ар = 88 * 1 = 88.
Из таблицы 1.5, с.13 /1/, интерполируя, находим коэффициент Ац, учитывающий характер и скорость циркуляции воздуха при скорости хшт = 2,45 м/с.
Из таблицы 1.6, с.14 /1/, найдем коэффициент, учитывающий значения начальной (Wн) и конечной(Wк) влажности древесины .
Общую продолжительность мушки рассчитаем по формуле (1.13)
ч.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке данного пиломатериала составит по формуле (1.11)
ч.
3) Определим все значения коэффициентов для пиломатериалов из лиственницы (25Ч80Ч6500 мм).
Исходная продолжительность сушки фисх = 93 часа по таблице 1.4, с.12 /1/.
Найдем произведение исходной продолжительности сушки на коэффициент, учитывающий категорию режима
фисх·*Ар = 93 * 1 = 93.
Из таблицы 1.5, с.13 /1/, интерполируя, находим коэффициент Ац, учитывающий характер и скорость циркуляции воздуха при скорости хшт = 2,45 м/с.
Из таблицы 1.6, с.14 /1/, интерполируя, найдем коэффициент, учитывающий значения начальной (Wн) и конечной (Wк) влажности древесины
.
Общую продолжительность мушки рассчитаем по формуле (1.13)
ч.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке данного пиломатериала составит по формуле (1.11)
ч.
4) Определим все значения коэффициентов для пиломатериалов из березы (32ЧРШЧ5500 мм).
Исходная продолжительность сушки фисх = 94 часов по таблице 1.4, с.12 /1/.
Найдем произведение исходной продолжительности сушки на коэффициент, учитывающий категорию режима
фисх·* Ар = 94 * 1 = 94
Из таблицы 1.5, с.13 /1/, интерполируя, находим коэффициент Ац, учитывающий характер и скорость циркуляции воздуха при скорости хшт = 2,45 м/с.
Из таблицы 1.6, с.14 /1/, интерполируя, найдем коэффициент, учитывающий значения начальной (Wн) и конечной (Wк) влажности древесины
.
Общую продолжительность мушки рассчитаем по формуле (1.13)
ч.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке данного пиломатериала составит по формуле (1.11)
ч.
5) Определим все значения коэффициентов для пиломатериалов из бука (28Ч130Ч5000 мм).
Исходная продолжительность сушки фисх = 107,14 часов по таблице 1.4, с.12 /1/.
Найдем произведение исходной продолжительности сушки на коэффициент, учитывающий категорию режима
фисх·*Ар = 107,14 * 1 = 107,14.
Из таблицы 1.5, с.13 /1/, интерполируя, находим коэффициент Ац, учитывающий характер и скорость циркуляции воздуха при скорости хшт = 2,45 м/с.
Из таблицы 1.6, с.14 /1/, интерполируя, найдем коэффициент, учитывающий значения начальной (Wн) и конечной (Wк) влажности древесины
.
Общую продолжительность мушки рассчитаем по формуле (1.13)
ч.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке данного пиломатериала составит по формуле (1.11)
ч.
6) Определим все значения коэффициентов для пиломатериалов из клена (40Ч50Ч970 мм).
Исходная продолжительность сушки фисх = 114 часов по таблице 1.4, с.12 /1/.
Найдем произведение исходной продолжительности сушки на коэффициент, учитывающий категорию режима
фисх·* Ар = 114 * 1 = 114
Из таблицы 1.5, с.13 /1/, интерполируя, находим коэффициент Ац, учитывающий характер и скорость циркуляции воздуха при скорости хшт = 2,45 м/с.
Из таблицы 1.6, с.14 /1/, интерполируя, найдем коэффициент, учитывающий значения начальной (Wн )и конечной(Wк ) влажности древесины
.
Общую продолжительность мушки рассчитаем по формуле (1.13)
ч.
Продолжительность одного оборота камеры при сушке данного пиломатериала составит по формуле (1.11)
ч.
Результаты расчетов коэффициента продолжительности оборота камеры представим в виде таблицы 1.2
Таблица 1.2. Определение продолжительности сушки пиломатериалов и заготовок
|
Порода, сечение пиломатериалов, мм |
Категория режима |
Категория качества сушки |
Влажность |
Исходная продолжи-тельность сушки фисх, ч |
Коэффициенты |
фсуш, ч |
фоб.ф, фоб.у, сут |
Кф= фоб.ф/фоб.у |
||||||
|
Wн, % |
Wк, % |
Ар |
Ац |
Ак |
Ав |
Ад |
||||||||
|
1.Сосна (обрезная) 25Ч150Ч6000 |
Н |
II |
99 |
8 |
39 |
1 |
0,58 |
1,15 |
1,615 |
1,0 |
42,01 |
1,85 |
0,54 |
|
|
2.Ель (необрезная) 40ЧРШЧ4500 |
Н |
II |
80 |
8 |
88 |
1 |
0,701 |
1,15 |
1,43 |
1,0 |
101,45 |
4,33 |
1,27 |
|
|
3.Лиственница(обрезная) 25Ч180Ч6500 |
Н |
II |
84 |
8 |
93 |
1 |
0,718 |
1,15 |
1,462 |
1,0 |
112,267 |
4,78 |
1,41 |
|
|
4.Береза (необрезная) 32ЧРШЧ5500 |
Н |
II |
59 |
8 |
94 |
1 |
0,721 |
1,15 |
1,24 |
1,0 |
96,51 |
4,12 |
1,21 |
|
|
5.Бук (обрезной) 28Ч130Ч5000 |
Н |
II |
53 |
8 |
107,14 |
1 |
0,812 |
1,15 |
1,176 |
1,0 |
117,65 |
5,03 |
1,48 |
|
|
6.Клен (заготовки) 40Ч50Ч970 |
Н |
II |
51 |
8 |
1147 |
1 |
0,83 |
1,15 |
1,152 |
0,91 |
114,07 |
4,85 |
1,43 |
|
|
7.Сосна (обрезная) (условный материал) 40Ч150Ч5500 |
Н |
II |
60 |
12 |
88 |
1 |
0,75 |
1,15 |
1,000 |
1,0 |
79 |
3,4 |
- |
|
|
Примечания к таблице 1.2: Wн - начальная влажность древесины; Wк - конечная влажность древесины; фисх - исходная продолжительность собственно сушки пиломатериалов заданной породы; Ар - коэффициент, учитывающий категорию применяемого режима сушки; Ац - коэффициент, учитывающий характер и интенсивность циркуляции воздуха в камере; Ак - коэффициент, учитывающий категорию качества сушки и характеризирующий среднюю длительность влаготеплообработки; Ав - коэффициент, учитывающий начальную(Wн) и конечную (Wк) влажность древесины; Ад - коэффициент, учитывающий влияние длины заготовок на продолжительность процесса; фсуш - продолжительность сушки фактического или условного материала, суток; фоб.ф - продолжительность оборота камеры при сушке фактического метериала данного размера и породы, суток; фоб.у - продолжительность оборота камеры при сушке условного материала, суток; Кф - коэффициент продолжительности оборота камеры. |
Объем подлежащего сушке фактического материала, м3, данного размера и породы рассчитывается по формуле
, (1.14)
где Ф - годовой объем фактического материала, м3;
х - процент к годовой программе, %.
1) Для пиломатериалов из древесины сосны объем подлежащего сушке фактического материала определяем по формуле (1.14)
м3.
Найдем коэффициент пересчета по формуле (1.2)
К = 0,54 * 1,23 = 0,664.
Объем условного материала определим по формуле (1.1)
У = 1653,6 * 0,664 =1097,99 м3.
2) Для пиломатериалов из древесины ели объем подлежащего сушке фактического материала определяем по формуле (1.14)
м3.
Найдем коэффициент пересчета по формуле (1.2)
К = 1,27 * 1,876 = 2,38.
Объем условного материала определим по формуле (1.1)
У = 3052,8 * 2,38 =3089,05 м3.
3) Для пиломатериалов из древесины лиственницы объем подлежащего сушке фактического материала определяем по формуле (1.14)
м3.
Найдем коэффициент пересчета по формуле (1.2)
К = 1,41 * 1,076 = 1,52.
Объем условного материала определим по формуле (1.1)
У = 1780,8 * 1,52 = 2701,76 м3.
4) Для пиломатериалов из древесины березы объем подлежащего сушке фактического материала определяем по формуле (1.14)
м3.
Найдем коэффициент пересчета по формуле (1.2)
К = 1,21 * 1,706 = 2,06.
Объем условного материала определим по формуле (1.1)
У = 3561,6 * 2,06 = 7352,07 м3.
5) Для пиломатериалов из древесины бука объем подлежащего сушке фактического материала определяем по формуле (1.14)
м3.
Найдем коэффициент пересчета по формуле (1.2)
К = 1,48 * 1,316 = 1,95.
Объем условного материала определим по формуле (1.1)
У = 1526,4 * 1,95 = 2976,48 м3.
6) Для пиломатериалов из древесины липы объем подлежащего сушке фактического материала определяем по формуле (1.14)
м3.
Найдем коэффициент пересчета по формуле (1.2)
К = 1,43 * 0,993 = 1,42.
Объем условного материала определим по формуле (1.1)
У = 1144,8 * 1,42 = 1625,62 м3.
Результаты пересчета объема фактических пиломатериалов в объем условного материала введем в таблицу 1.3
Таблица 1.3. Пересчет объема фактических пиломатериалов в объем условного материала
|
Порода, вид и размеры пиломатериалов, мм |
Заданный объем сушки Ф,м3 |
Коэффициент вместимости камеры КЕ |
Коэффициент оборота камеры Кф |
Коэффициент пересчета К= КЕ Кф |
Объем в условном материале У=ФК, м3/усл |
|
|
1. Сосна (обрезная) 25Ч150Ч6000 |
1653,6 |
1,23 |
0,54 |
0,664 |
1097,99 |
|
|
2. Ель (необрезная) 40ЧРШЧ4500 |
3052,8 |
1,870 |
1,27 |
2,38 |
7273,36 |
|
|
3. Лиственница (обрезная) 25Ч180Ч6500 |
1780,8 |
1,076 |
1,41 |
1,52 |
2701,76 |
|
|
4. Береза (необрезная) 32ЧРШЧ5500 |
3561,6 |
1,706 |
1,21 |
2,06 |
7352,07 |
|
|
5.Бук (обрезной) 28Ч130Ч5000 |
1526,4 |
1,316 |
1,48 |
1,95 |
2976,48 |
|
|
6. Клен (заготовки) 40Ч50Ч970 |
1144,8 |
0,993 |
1,43 |
1,42 |
1625,62 |
|
|
7. Сосна (обрезная) (условный материал) 40Ч150Ч5500 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
УФ = 12720 УУ = 23027,28 |
1.2 Определение производительности камер в условном материале
Годовая производительность камеры в условном материале, м3 усл./год, определяется по формуле (1.25), с.25 /1/
. (1.15)
где Г - габаритный объем всех штабелей в камере, м3;
ву - коэффициент объемного заполнения штабеля условным материалом;
335 - время работы камеры в году, суток;
фоб.у - продолжительность оборота камеры для условного материала.
Габаритный объем штабелей Г, м3, вычисляется по выражению (1.23), с.25 /1/
Г = nlbh, (1.16)
где n - число штабелей в камере;
l - габаритная длина штабеля, м;
b - габаритная ширина штабеля, м;
h - габаритная высота штабеля, м.
По данным таблицы 8, с.163 /2/ габаритные размеры штабеля следующие:
длина штабеля l = 6,5 м, ширина штабеля b = 1,8 м, высота штабеля h = 2,6 м.
Число штабелей в камере n = 2.
Подставим известные значения в формулу (1.16)
Г = 2 * 6,5 * 1,8 * 2,6 = 60,84, м3.
Число оборотов камеры в год (число загрузок), об./год, определяется по выражению (1.24) с.25 /1/
, (1.17)
где 335 - время работы камеры в году, суток;
фоб.у - продолжительность оборота камеры для условного материала.
Из таблицы 1.14, с.24 /1/, продолжительность оборота камеры для условного материала составляет фоб.у = 3,4 суток. Подставим известные значения в выражение (1.17)
об./год.
Из таблицы 1.3, с.10 /1/ коэффициент объемного заполнения штабеля условным материалом ву = 0,454. Подставим известные значения в выражение (1.15)
м3 усл./год.
1.3 Определение необходимого количества камер
Необходимое количество камер определяется по формуле (1.26), с.25 /1/
, (1.18)
где УУ - общий объем условного материала, м3;
Пу - годовая (плановая) производительность одной камеры в условном материале, м3 усл./год.
Из таблицы 1.3 пояснительной записки общий объем условного материала УУ = 23027,28м3 усл, годовая (плановая) производительность одной камеры в условном материале Пу = 3391,1 м3 усл./год. Подставим известные значения в формулу (1.18)
8,46
Принимаем необходимое количество камер,округлив до целого в большую сторону nкам=9.
1.4 Определение производительной мощности действующего лесосушильного цеха
Производительная мощность лесосушильного цеха Пцеха, м3 усл./год, определяется по формуле (1.27), с.26 /1/
, (1.19)
где ni - число камер соответствующего типа;
Пуi - производительность камер этого же типа, м3 усл./год.
По расчету число камер соответствующего типа n = 8,46, производительность камер того же типа Пуi = 2721,53 м3 усл./год. Подставляем известные значения в формулу (1.19)
9 * 2721,53 = 24493,77.
2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КАМЕР И ЦЕХА
Производится с целью определения затрат тепла па сушку, расхода теплоносителя, выбора и расчета теплового оборудования камер и цеха (калориферов, конденсатоотводчиков, трубопроводов).
2.1 Выбор расчетного материала
За расчетный материал принимаются самые быстросохнущие доски или заготовки из заданной спецификации. В этом случае камеры обеспечат сушку любого другого материала из этой спецификации. За расчетный материал принимает обрезные доски из древесины сосны размером 22Ч150Ч6000 мм, высушиваемые от начальной влажности
Wн = 99 % до конечной влажность древесины Wк = 8 %.
2.2. Определение массы испаряемой влаги
Масса влаги, испаряемой из 1 м3 пиломатериалов, кг/ м3, определяем по формуле (2.1), с.27 /1/
, (2.1)
где сб - базисная плотность расчетного материала, кг/ м3;
Wн - начальная влажность расчетного материала, %;
Wк - начальная влажность расчетного материала, %.
Подставим в формулу (2.1) значения базисной плотности древесины сосны сб = 400 кг/ м3 по таблице 1.2, с.9 /1/, начальную и конечную влажность расчетного материала, % получим
кг/ м3.
Масса влаги испаряемой за время одного оборота камеры, кг/ оборот, вычислим по формуле (2.2), с.27 /1/
, (2.2)
где m1м3 - масса влаги, испаряемой из одного м3 пиломатериалов, кг/ м3; Е - вместимость камеры, м3.
Вместимость камеры, м3, рассчитывается по формуле (2.3), с.27 /1/
Е = Г * вф, (2.3)
где Г - габаритный объем штабеля в камере, м3;
вф - коэффициент объемного заполнения штабеля расчетным материалом.
Подставляя в формулу (2.3) полученные ранее значения, получим
Е = 60,84 * 0,367 = 22,33 м3.
Подставим известные значения в формулу (2.2)
кг/оборот.
Масса влаги, испаряемой из камеры в секунду, кг/с, определяется по формуле (2.4), с.27/1/
, (2.4)
где mоб.кам - масса влаги, испаряемой за время одного оборота камеры, кг/оборот;
фсоб.суш - продолжительность собственно сушки, ч.
Продолжительность собственно сушки находим по формуле (2.5), с.27 /1/
фсоб.суш = фсуш - (фпр + фкон. ВТО), (2.5)
где фсуш - продолжительность сушки расчетного материала, ч;
фпр- продолжительность начального прогрева материала, ч;
фкон.ВТО - продолжительность конечной влаготеплообработки, ч.
Из расчетов в пояснительной записки известно, что продолжительность сушки расчетного материала фсуш = 42,01 ч. По указаниям на с.27 /1/ принимаем продолжительность начального прогрева материала фпр = 3,3 ч., а по таблице 2.1, с. 28 /1/ находим продолжительность конечной влаготеплообработки (ВТО) фкон.ВТО = 1,5 ч.
Подставим известные данные в формулу (2.5)
фсоб.суш = 42,01 - (3,3 + 1,5) = 37,21 ч.
Определим массу влаги испаряемой из камеры в секунду, кг/с, по формуле (2.4)
кг/с.
Расчетную массу испаряемой влаги найдем по формуле (2.7), с.28 /1/
mp = mc * k, (2.6)
где mc - масса влаги, испаряемой из камеры в секунду, кг/с;
k - коэффициент неравномерной скорости сушки.
По данным на с.28 /1/ принимаем коэффициент неравномерности скорости сушки k = 1,3, подставив известные значения в формулу (2.6)
mр = 0,06067 · 1,3 = 0,07887 кг/с.
2.3 Выбор режима сушки
По таблице 10, с.177 /2/ выбираем для нашего расчетного материала режим 2-Н. По рекомендациям на с.30 /1/ используем данные для влажности в пределах 25-35 % и выбираем следующие параметры режима: температура агента сушки t = 88 єC, психометрическая разность Д t = 14 є C, степень насыщенности ц = 0,55.
2.4 Определение параметров агента сушки на входе в штабель
Влагосодержание d1, г/кг, определим по формуле (2.8), с.30 /1/
, (2.7)
где рп1 - парциальное давление водяного пара, Па;
ра - атмосферное давление воздуха (ра ? 1 бар = 105 Па).
Парциальное давление водяного пара, Па, вычисляется по формуле (2.9), с.30 /1/
, (2.8)
где рн - давление насыщения водяного пара при расчетной температуре режима, Па;
ц1 - степень насыщенности воздуха расчетной ступени режима.
По таблице 2.2, с.31 /1/, интерполируя, получаем значение давления насыщения пара рн, Па, при t = 88 єС
Па.
Подставим полученные значения в формулу (2.8)
Па.
Принимая атмосферное давление ра = 105 Па, с.30 /1/, вычислим влагосодержание по формуле (2.7)
г/кг.
Теплосодержание воздуха, кДж/кг, вычисляется по формуле (2.10), с.31 /1/
I1 = CB * t + 0,001 * d · (Cn ·* t + r0), (2.9)
где Св - удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг °С);
t - температура воздуха, °С;
d - влагосодержание, г/кг с в;
Сп - удельная теплоемкость пара, кДж/(кг °С);
г0 - скрытая теплота парообразования, кДж/кг.
Подставим известные значения в формулу (2.9)
I1 = 1,0 * 88 + 0,001 * 347,637 * (1,93 * 88 + 2490) = 1012,659 кДж/кг.
Плотность воздуха, кг/м3, рассчитывается по формуле (2.11), с.31 /1/
, (2.10)
где d1 - влагосодержание, г/кг;
T1 - термодинамическая температура, К.
Термодинамическая температура находится по формуле (2.13), с.31 /1/
T1 = 273 + t1, (2.11)
где t1 - температура агента сушки, єС.
Найдем термодинамическую температуру по формуле (2.11)
T1 = 273 + 88 = 361 К.
Подставим известные значения в формулу (2.10)
кг/м3.
Приведенный удельный объем с. 31 /6/, м3/кг определим по формуле (2.12), с.31 /1/
, (2.12)
где d1 - влагосодержание воздуха на входе в штабель, г/кг;
T1 - термодинамическая температура, К.
Подставляем известные значения в формулу (2.12)
м3/кг.
2.5 Определение параметров агента сушки на выход из штабеля
Объем циркулирующего агента сушки, м3/с, определяется по формуле (2.14), с.32 /1/
, (2.13)
где хшт - заданная скорость циркуляции агента сушки через штабель, м/с;
Fж.сеч.шт - площадь живого сечения штабеля, м2.
Площадь живого сечения штабеля, м2, определяется по формуле (2.15), с.32 /1/
, (2.14)
где n - количество штабелей в плоскости, перпендикулярной входу циркулирующего агента сушки;
l - длина штабеля, м;
h - высота штабеля, м;
вв - коэффициент заполнения штабеля по высоте.
По данным таблицы 1.1 пояснительной записки, коэффициент заполнения штабля по высоте вв = 0,468, по данным таблицы 8, с.163 /2/, длина штабеля l = 6,5 м, высота штабеля h = 2,6 м. Принимаем количество штабелей в плоскости, перпендикулярной входу циркулирующего агента сушки, n = 1. Подставим известные значения в формулу (2.14)
м2.
Рассчитаем объем циркулирующего агента сушки Vц, м3/с, по формуле (2.13)
Vц = 2,45 *·8,99 = 22,03 м3/с.
Масса циркулирующего агента сушки на 1 килограмм испаряемой влаги, кг/кг, вычисляется по формуле (2.17), с.33 /1/
, (2.15)
где Vц - объем циркулирующего агента сушки, м3/с;
mp - расчетная масса испаряемой влаги, кг/с;
хпр - приведенный удельный объем агента сушки на входе в штабель, м3/кг.
Подставим известные значения в формулу (2.15)
кг/кг.
Влагосодержание воздуха на выходе из штабеля, г/кг, определяется по формуле (2.18), с.33 /1/
, (2.16)
где mц - масса циркулирующего агента сушки, кг/кг;
d1 - влагосодержание воздуха на входе в штабель, г/кг.
Подставляем известные данные в формулу (2.16)
г/кг.
Температуру воздуха на выходе из штабеля, єС, определим по формуле (2.20), с.34 /1/
, (2.17)
где I2 - теплосодержание воздуха на выходе из штабеля, кДж/кг;
d2 - влагосодержание воздуха на выходе из штабеля, г/кг.
Исходя из условия I1 = I2 по формуле (2.17) найдем температуру воздуха на выходе из штабеля t2
єС.
Рассчитаем термодинамическую температуру Т2, К, по формуле (2.11)
Т2 = 273 + 78,85 = 351,85 К.
Плотность воздуха на выходе из штабеля с2, кг/м3, определим по формуле (2.10)
кг/м3.
Приведенный удельный объем агента сушки на выходе из штабеля хпр, м3/кг, определим по формуле (2.12)
м3/кг.
Уточненное значение массы циркулирующего агента сушки на один килограмм испаряемой влаги, кг/кг, определим по формуле (2.23), с.35 /1/
, (2.18)
где d1 - влагосодержание воздуха на входе в штабель, г/кг.
d2 - влагосодержание воздуха на выходе из штабеля, г/кг.
Подставляем найденные ранее значения в формулу (2.18)
кг/кг.
Уточним объем циркулирующего агента сушки Vц, м3/с, по формуле (2.24), с.35 /1/
, (2.19)
где mц - уточненная масса циркулирующего агента сушки, кг/кг;
mp - расчетная масса испаряемой влаги, кг/с;
хпр - приведенный удельный объем агента сушки на входе в штабель, м3/кг.
Подставим найденные ранее значения в формулу (2.19)
м3/с.
Уточним массу циркулирующего агента сушки Gц, кг/с, по формуле (2.26), с.35 /1/
, (2.20)
где mц - уточненная масса циркулирующего агента сушки, кг/кг;
mp - расчетная масса испаряемой влаги, кг/с.
Подставим известные значения в формулу (2.20)
кг/с.
2.6 Определение объема свежего и отработанного воздуха
Находим массу свежего и отработанного воздуха на один килограмм испаряемой влаги, кг/кг, по формуле (2.28), с.35 /1/
, (2.21)
где d2 - влагосодержание воздуха на выходе из штабеля, г/кг;
d0 - влагосодержание свежего воздуха, поступающего из коридора управления, г/кг.
Принимаем влагосодержание воздуха летом d0 = 10 г/кг по данным с.35 /1/
кг/кг.
Объем свежего (приточного) воздуха, поступающего в камеру, м3/с, определятся по формуле на с.35 /1/
, (2.22)
где m0 -масса свежего и отработанного воздуха на 1 кг испаряемой влаги, кг/кг;
mp - расчетная масса испаряемой влаги, кг/с;
хпр0 - приведенный удельный объем свежего воздуха, м3/кг.
Принимаем приведенный удельный объем свежего воздуха хпр = 0,87 м3/кг по рекомендации на с.35 /1/
м3/с.
Объем отработанного воздуха (выбрасываемого из камеры), м3/с, определяется по формуле (2.29), с.35 /1/
, (2.23)
где m0 -масса свежего и отработанного воздуха на 1 кг испаряемой влаги, кг/кг;
mp - расчетная масса испаряемой влаги, кг/с;
хпр1 - приведенный удельный объем агента сушки на выходе из штабеля, м3/кг.
Подставим известные значения в формулу (2.23)
м3/с.
Принимаем влагосодержание воздуха зимой d0 = 2 г/кг по данным с.35 /1/
кг/кг.
Принимаем приведенный удельный объем свежего воздуха хпр = 0,87 м3/кг по рекомендации на с.35 /1/ и определяем объем свежего воздуха по формуле (2.22)
м3/с.
Объем отработанного воздуха (выбрасываемого из камеры), м3/с, определяется по формуле (2.23)
м3/с.
Так как объем отработанного воздуха летом больше, чем объем отработанного воздуха зимой, то выбираем Vотр = 0,371 м3/с.
2.7 Расчет приточно-вытяжных каналов камеры
Площадь поперечного сечения приточного канала, м2, вычислим по формуле (2.31), с.36/1/
, (2.24)
где хкан - скорость движения свежего воздуха или отработавшего агента сушки в каналах, м/с;
V0 - объем свежего воздуха, м2/с.
Принимаем скорость воздуха в каналах хкан = 3 м/с по данным на с.36 /1/
0,0652 м2.
Площадь поперечного сечения вытяжного канала, м2, находится по формуле (2.33) с.36 /1/
, (2.25)
где хкан - скорость движения свежего воздуха или отработавшего агента сушки в каналах, м/с;
Vотр - объем отработавшего агента сушки, м3/с.
Подставим известные значения в формулу (2.25)
м2.
В камерах периодического действия с реверсивной циркуляцией приточно-вытяжные каналы принимаются одинаковыми размерами. Принимаем приточно-вытяжные каналы круглой формы. Схема приточно-вытяжных каналов круглой формы представлена на рисунке 2.1
Рис. 2.1. Схема приточно-вытяжных каналов круглой формы
Диаметр приточно-вытяжных каналов определяет по формуле
, (2.26)
где fкан - площадь поперечного сечения приточного канала, м2.
Подставляем известные значения в формулу (2.26)
м2.
2.8 Определение расхода тепла на сушку
Расход тепла на сушку складывается из затрат тепла на прогрев материала, испарение влаги из него и на теплопотери через ограждения камеры. Затраты тепла на прогрев ограждений, технологического и транспортного оборудования учитываются введением поправочных коэффициентов. Расчет ведется для зимних и среднегодовых условий.
2.8.1 Определение расхода тепла на прогрев древесины
1. Для зимних условий, кДж/м3,
, (2.27)
где сW - плотность древесины расчетного материала при заданной начальной влажности Wн, кг/м3;
сб - базисная плотность древесины расчетного материала, кг/м3;
Wн - начальная влажность расчетного материала, %;
Wг.ж - содержание не замерзшей гигроскопической влаги, %;
с(-) - средняя удельная теплоемкость при отрицательной температуре, кДж(кг · єС);
с(+) - средняя удельная теплоемкость при положительной температуре, кДж(кг · єС);
tпр - начальная расчетная температура для зимних условий, єС;
t0 - температура древесины при ее прогреве, єС;
г - скрытая теплота плавления льда, кДж/кг.
Плотность древесины расчетного материала сW, кг/м3, при заданной начальной влажности Wн, % находится по диаграмме 12, с.34 /2/. Зная начальную влажность древесины (в данном случае сосны) из спецификации Wн = 99 % и базисную плотность древесины (пихты) табл.1.2, с.9 /1/ сб = 400, кг/м3, получаем плотность древесины расчетного материала сW = 795 кг/м3.
Расчетная температура для отопления в городе Нижний Новгород определяется по таблице 2.5, с.39/1/.
По графику 2.3, с.37 /1/, определяем содержание незамерзшей связанной влаги, %. Принимаем температуру t0 = -29 єС. Следовательно, содержание незамерзшей связанной влаги Wг.ж = 15,5 %. Принимаем скрытую теплоту плавления льда г = 335 кДж/кг по рекомендациям на с.37 /1/.
Пор таблице 2.4, с.38 /1/ определяем температуру среды при прогреве пиломатериалов. Для форсированного режима и толщины древесины S = 22 мм температура tпр = 98 єС.
Средняя температура древесины, єС, при средней удельной теплоемкости при отрицательной температуре с(-),кДж/(кг · єС), находится по формуле на с.38 /1/
, (2.28)
где t0 - расчетная температура древесины, єС.
Подставляем известное значение в формулу (2.28)
єС.
Средняя температура древесины, єС,при средней удельной теплоемкости при положительной температуре с(+),кДж/(кг · єС), находится по формуле на с.38 /1/
, (2.29)
где tпр - температура древесины при ее нагреве, єС.
Подставляем известное значение в формулу (2.29)
єС.
Удельная теплоемкость древесины определяется по рисунку 13, с.34 /2/.
Получаем с(-) = 2,18 кДж/(кг * єС) и с(+) = 3,24 кДж/(кг * єС).
Подставляем известные значения в формулу (2.27)
кДж/м3.
2. Для среднегодовых условий, кДж/м3,
, (2.30)
где сW - плотность древесины расчетного материала при заданной начальной влажности Wн, кг/м3;
с(+) - средняя удельная теплоемкость при положительной температуре, кДж(кг · єС);
tпр - начальная расчетная температура для зимних условий, єС
t0 - среднегодовая температура древесины, єС;
По таблице 2.5, с.39 /1/ находим среднюю годовую температуру для города Нижний Новгород, t0 = 3,6 єС.
По формуле на с.38 /1/ находим среднюю температуру древесины
, (2.31)
где tпр - температура среды при прогреве пиломатериалов, єС
t0 - среднегодовая температура древесины, єС.
Подставляем известные значения в формулу (2.31)
єС.
Удельная теплоемкость древесины при положительной температуре с(+), кДж(кг · єС) определяется по диаграмме на (рис.13), с.34 /2/.
Удельная теплоемкость древесины при положительной температуре с(+) = 3,25 кДж(кг · єС)
Подставляем известные значения a формулу (2.30)
кДж/м3.
Удельный расход тепла, кДж/кг, при начальном прогреве на 1 килограмм испаряемой влаги для зимних условий определяется по формуле (2.37), с.39 /1/
, (2.32)
где qпр - расход тепла на начальный прогрев одного м3 древесины, кДж/м3;
т - масса влаги испаряемой из одного м3 древесины, кг/м3.
Подставляем известные значения в формулу (2.32)
кДж/кг.
Удельный расход тепла, кДж/кг, при начальном прогреве на 1 килограмм испаряемой влаги для среднегодовых условий определяется по формуле (2.32)
кДж/кг.
Общий расход тепла на камеру при начальном прогреве, кВт, определяется по формуле (2.38), с.39 /1/
, (2.33)
где qпр - расход тепла на начальный прогрев одного м3 древесины, кДж/м3;
Е - вместимость камеры, м3;
фпр - продолжительность прогрева, ч.
Принимаем продолжительность прогрева для зимних условий фпр = 4,4 часа по рекомендациям на с.39 /1/.
Подставляем известные значения в формулу (2.33)
кВт.
Принимаем продолжительность прогрева для лентих условий фпр = 3,3 часа по рекомендациям на с.39 /1/.
Подставляем известные значения в формулу (2.32)
кВт.
2.8.2 Определение расхода тепла на испарение влаги
Удельный расход тепла на испарение влаги в лесосушильных камерах с многократной циркуляцией при сушке воздухом, кДж/кг, определяется по формуле (2.40), с.40 /1/
, (2.34)
где I2 - теплосодержание воздуха на выходе из штабеля, кДж/кг;
I0 - теплосодержание свежего (приточного) воздуха, кДж/кг;
d2 - влагосодержание воздуха на выходе из штабеля, г/кг;
d0 - влагосодержание свежего (приточного) воздуха, г/кг;
cВ - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг · єС);
tпр - температура нагретой влаги в древесине, єС.
Для летних условий принимаем теплосодержание приточного воздуха I0 = 46 кДж/кг, влагосодержание свежего воздуха d0 = 10 г/кг по рекомендациям на с.40 /1/.
Удельная теплоемкость воды cВ = 4,19 кДж/(кг * єС).
Подставляем известные значения в формулу (2.34)
кДж/кг.
Общий расход тепла на испарение влаги, кВт, найдем по формуле (2.42), с.40 /1/
, (2.35)
где qисп - удельный расход тепла на испарение влаги, кДж/кг;
тр - расчетная масса испаряемой влаги, кг/с.
Подставляем известные значения в формулу (2.35)
кВт.
Для зимних условий принимаем теплосодержание приточного воздуха I0 = 10 кДж/кг, влагосодержание свежего воздуха d0 = 2 г/кг по рекомендациям на с.40 /1/.
Удельная теплоемкость воды cВ = 4,19 кДж/(кг * єС).
Подставляем известные значения в формулу (2.34)
кДж/кг.
Общий расход тепла на испарение влаги, кВт, найдем по формуле (2.35)
кВт.
2.8.3 Потери тепла через ограждения камеры
Теплопотери кВт, через ограждения камеры вычисляются по формуле (2.43), с.40 /1/
, (2.36)
где УFог - суммарная поверхность ограждения камеры, м2;
k - коэффициент теплопередачи соответствующего ограждения, Вт/(м2 · єС);
tс - температура среды в камере, єС;
t0 - расчетная температура наружного воздуха, єС.
На рисунке 2.2 схематично показана камера переодического действия СПЛК-2 со следующими внутренними размерами: Lґ= 7,21 м (длина наружной боковой стены); В = 5,6 м (ширина торцовой стены стены, выходящей в траверсный коридор); Вґ= 3,7 м (ширина торцовой стены, выходящей в коридор управления); Н = 3 м (высота камеры); d = 1,8 м (ширина скошенных торцово-боковых стен); В = 4 м (ширина двустворчатой двери); h = 2,95 м (высота двустворчатой двери).
Расчет теплопотерь производится отдельно для каждой поверхности. Это вызвано тем, что материал и толщина ограждений различны.
Потери тепла через междукамерные боковые стены в расчет не принимаются.
Расчет ведется, как правило, для крайней меры блока без учета потерь через междукамерную боковую стену.
Расчет поверхности ограждений камеры выполняем в виде таблицы 2.1.
Таблица 2.1. Расчет поверхности ограждений камеры
