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热工计算可以给出在整个干燥过程中须去除的湿分总量,干燥需要的总热量,干燥介质消耗量及干燥面积,理论热效率等。8 E/ ?+ V' k1 A$ Q- V
1)物料中应去除的湿分总量ΔW,工业界习惯于按原始湿物料的投入量来表示小时产量,称为处理量G1(kg/h);以产品表示产量,称为G2(kg/h);为计算方便,仓壁震动器取在干燥过程中始终不变的绝干物料产量Gd(kg/h);则他们之间有如下关系:6 a9 h& Y8 M/ i. R! T- {& b
Gd=G1(1-w01/100)=G2(1-w02/100): Q. c% H+ H1 n6 ]; X
w=Gd(x1-x2)
: i% Q6 g( w: E; _ I: `; R式中,w0为湿基含水量,(wb);X为干基含水量,(db);w为干燥过程蒸发的水分,kg/h。
- |) k; {% z" X; a4 y% T# e2)干燥需要的热量Q
& ?& F: r3 Y, l2 G) G4 t* Z设物料自预热至热空气湿球温度时需热量Q1,精细筛分机在时蒸发水分需热量Q2(假设全部水分均在时蒸发),物料由升温至排出温度需要热量Q3,则有Q=Q1+Q2+Q3,$ O/ ^& B# ]2 z0 N
其中Q1=Gd(Cs+CwX1)(tw-tm1)
7 h( v+ `# r, _: EQ2=Wrw. d5 \9 E. l7 ^
Q3=Gd(Cs+CwX2)(tw-tm2)6 U" j" Q2 q* d7 X; d1 W% o& O
式中,Cs为干物料比热容,J/(kg°C);Cw为水的比热容,J/(kg℃);tm2为排料温度,℃;rs为水在tw时的蒸发潜热,J/kg;X为原始湿含量,直线振动筛(干基)kg/kg;X2为产品湿含量,(干基)kg/kg;
% n# j# K) K1 \5 Q' y+ h3)需要的空气重量Gg和体积Vg3 x: b6 W5 L3 J1 h6 W6 j
Gg=1.15Q/Cg(tg1-tg2)(热损15%): j T; E: ^: I1 N: d! B
Vg=Gg/ρg& ~( V. S& h, ?
式中,tg1,tg2为进气,排气温度,℃,Cg为空气比热容,J/(kg℃),ρg为空气密度,Kg/m3(此处按进气温度计)。
# e. w% X" j8 i6 D6 O4)由热平衡确定的干燥面积S
; k: e1 D: u4 Z) E; c1 n5 gS=Vg/3600μ0
) O% Y9 }% l( R' {6 p式中,μ0为空载气速。
" u2 h5 M' @0 K* ^- Y* v1 E5)由产量要求和干燥时间确定干燥面积
2 d' d( ^7 C9 Y# f8 t0 V$ x5 f由式S=Vg/3600μ0来确定干燥面积时,没有考虑物料在传热传质方面的差异,单轴振动筛因而最好能通过试验找到必需的干燥时间τd,再依规定的产量要求来确定干燥面积。设单位时间的干燥处理量为Gm,料层初始高为H0,物料堆密度为ρm,运用速度为μs,筛箱宽为B,床宽L,则有
/ D) e6 C* o) I8 ^( zμs=Gm/BH0 3600ρm
: ~! b( Z% S7 r6 R! j2 d rL=μsτd,
3 T, O- A( ^. j9 I( O# f% A! sS=LB=GmτdH0ρm/3600+ C0 T& q/ p, t2 n/ D* B" b! k( C2 O
是在振动筛板工作下实验得出的,它表达了物料在一定条件下传热传质规律,但应比较两种方法计算出的面积,取其大值为最终结果。
2 g J( V5 `$ R# L& v, C, R6)排气温度计算
) l/ \+ a4 V2 `2 h设进气温度为y1,排气温度为y2,则有y2=y1+w/Gg,再查出该温度下的露点温度,判断有无结露的可能。如排气已接近饱和,则对热工参数作必要调整。
2 ?/ Y+ j! ]$ s7)热效率nη2 O" \, X* t; @) M* ^% p
热介质的总热量只有一部分在干燥机内放出,其余作为废气排出系统外,在干燥机内放出的热量与总热量之比称为热效率,显然热效率是干燥机重要的性能指标。3 F8 A1 ^! f2 v
nη =(tg1-tg2)/ (tg1-tg0)X100%# m! W' e4 E; ^4 N' G
式中tg0为大气温度。
2 R3 v' s0 C% Z0 {# R5 G6 Q4 C由上式看出,提高进风温度,降低排气温度是提高热效率的重要途径。振动筛分机适当提高料层厚度易于获得较高热效率,这是因为它可采用较高的进风温度,而且由于热风在料层中路径较长,放热充分,排气温度也可较低,振动干燥筛分机的热效率可在40%—70%之间。
0 E; D9 Q: {2 t$ e文章关键词: 干燥 |
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