Вибір розрахункового матеріалу

 

2.7.1 За розрахунковий матеріал приймається матеріал, який найшвидше сохне за даною специфікою (тобто має найменше значення).

2.7.1.1. Порода: Сосна

2.7.1.2. Розміри: товщина 19,ширина 40, довжина 850;

2.7.1.3. Режими сушіння: Н

2.7.1.4. Тривалість сушіння: діб, суш 0,74

2.7.1.5 Визначення параметрів агента сушіння при вході в штабель.

2.7.1.6 Значення параметрів агента сушіння на вході в штабель заносяться в

таблицю 2.6.

Таблиця 2.6

Назва	Позначення	Значення
Температура, ˚С	t1
Відносна вологість	φ1	0,55
Вологовміст, г/кг	d1
Тепловміст (ентальпія), кДж/кг	I1
Тиск пари кПа	Pn	37,2
Густина, кг/м3	ρ1	0,822
Питомий об’єм,м3/кг	V1	1,64
Температура мокрого термометра, ˚С	Tm
Питома теплоємкість перегрітої пари, Кдж/кг.град	Cn1

 

2.7.2 Розрахунок кількості випаровуваної вологи.

2.7.2.1 Маса вологи, що випаровується з одного метра кубічного деревини (М1м³) в кг/м³ визначається за формулою

М1м3 = ρб	Wп-Wк	, (2.14)

де ρб – базисна густина деревини, кг/м³ б = 500 (таблиця Б10 додатку);

Wп – початкова вологість деревини, %;

Wк - кінцева вологість деревини, %;

 

М₁м³ =630* кг/м³

2.7.2.2 Розрахункова кількість вологи, яка випаровується з деревини в секунду (Мр) в кг/с визначається за формулою

Мр =	М1м3 ∙ Г ∙ βф ∙ Ак ∙ х	, (2.16)
3600 ∙ tсуш

де Г – габаритний об’єм всіх штабелів в камері, м³;

βф – об’ємний коефіцієнт заповнення штабеля фактичним матеріалом;

Ак – коефіцієнт, який враховує якість сушіння;

Х – коефіцієнт нерівномірності швидкості сушіння, визначається по рис.1 (в додатоку);

tсуш – загальна тривалість сушіння розрахункового матеріалу, год.

 

Мр = 0,044 кг/с

2.7.3 Визначення об’єму циркулюючого агента сушіння і його параметрів на виході із штабеля

2.7.3.1. Об’єм циркулюючого по матеріалу агента сушіння (Vшт), м³/с визначається за формулою

Vшт = n ∙ Vмат ∙ Sж.п.шт, (2.17)

де n – кількість штабелів в площині, перпендикулярній потоку повітря, шт.;

Vмат – швидкість циркуляції повітря по матеріалу, м/с;

Sж.с.шт – площа живого перерізу штабеля для лісосушильних камер (вільна для проходу агента сушіння), м², визначається за формулою

Sж.п.шт = L ∙ Н (І – βд ∙ βl) (2.18)

де L,H – довжина і висота штабеля, м;

βд,βв – коефіцієнти заповнення штабеля по довжині і висоті.

 

Sж.п.шт =6,0*1,2(1-1*0,36)=4,6 м²

Vшт =3*2,5*4,6=34,5 м³/c

2.7.3.2. Вологовміст агента сушіння на виході із штабеля (d₂), г/кг визначається за формулою

d2 = d1 +	1000 Мр ∙ V1	, (2.19)
Vшт

де d₁ – вологовміст агента сушіння на виході зі штабель, г/кг;

М_р – кількість вологи, яка випаровується із деревини в секунду, кг/с;

V₁ – питомий об’єм агента сушіння, м³/кг (діаграма);

V_шт. – об’єм циркулюючого агента сушіння, м3/с.;

d₂=359+ 109 г/кг

 

2.7.3.3 Інші параметри агента сушіння на виході із штабеля визначаються по І_д– діаграмі

рис. 1. Схема розміщення ліній процесу сушіння на Ід – діаграмі

 

 

2.7.3.4Параметри агента сушіння на виході із штабеля заносяться в

таблицю 2.7

 

 

Таблиця 2.7

Назва	Позначення	Значення
Температура, ˚С	t2
Відносна вологість, %	φ2	0,8
Вологовміст, г/кг	d2
Тепловміст (ентальпія), кДж/кг	I2
Тиск пари, кПа	P2
Густина, кг/м3	ρ2	0,988
Питомий об’єм, м3/кг	V2	1,14
Температура мокрого термометра, ˚С	tm

 

2.7.4 Розрахунок витрати тепла на сушіння.

2.7.4.1 Витрата тепла на прогрів 1м³ деревини (qпр.Ім³), кДж/м³ для зимових умов визначається за формулою

qпр.Ім³зим = qпр.1кг.зим • ρWn, (2.20)

де qпр.1кг.зим – витрата тепла на прогрів 1кг вологої деревини в зимових умовах, кДж/м³;

ρWn – густина деревини розрахункового матеріалу при заданій початковій вологості, кг/м³;

qпр.1кг.зим =I-60I+I170I=230 кДж/м³

qпр. 1кг сер =10+170=180 кДж/м³

qпр.Ім³зим = 230*710=163300 кДж/м³

qпр.Ім³сер=180*710=127800 кДж/м³

2.7.4.2. Витрата тепла на прогрів деревини в камері (Qпр. зим), кВт для зимових умов визначається за формулою

де Гпр – габаритний об’єм прогріваючих штабелів, м³. В камерах періодичної дії Г_пр=Г (дивитись форм. 12);

Qпр. зим =	qпр.1м³зим ∙ Гпр ∙ βф	, (2.21)
3600 ∙ τпр

Βф – об’ємний коефіцієнт заповнення штабеля фактичним матеріалом;

τпр – тривалість початкового прогріву деревини, год;

 

Qпр. зим = 828,63 кВт

 

2.7.4.3 Витрата тепла на прогрів деревини в секунду для середньорічних умов (Qпр.ср.год.), кВт визначається за формулою

 

Qпр.сер.год =	qпр 1м³сер ∙ Гпр ∙ βф	(2.22)
3600 ∙ τпр

Qпр.сер.год = 648,49 кДж/м³

 

2.7.4.4Питомі витрати тепла на початковий прогрів деревини в зимових умовах qпр.зим, кДж/м³ визначається за формулою

 

qпр.зим =	qпр 1м³зим	(2.23)
М1м³

qпр.зим = 1080,02

 

2.7.4.5Питома витрати тепла на початковий прогрів деревини в середньорічних умовах (qпр.ср),кДж/кг визначається за формулою

 

 

qпр.ср =	qпр 1м³ср	(2.24)
М1м³

qпр.ср = 845,23

 

2.7.4.6. Питома витрата тепла на випаровування 1кг вологи визначається для зимових і середньорічних умов (qвип.), кДж/кг за формулою

 

 

qвип = 1000	І2-І0	-Св∙tпр (2.25)
d2-d0

де І₂ d₂ – тепло і вологість свіжого повітря, що поступає в камеру, кДж/кг г/кг.

(приймається І₀ = 46, d₀ = 10);

Св – питома теплоємність води, кДж/кг, Св = 4,19кДж/(кг•град).

 

qвип =1000* 2693,15 кДж/кг

 

2.7.4.7. Витрата тепла в камері на випаровування вологи в секунду для зимових і середньорічних умов (Qвип.),кВт визначається за формулою

 

Qвип = qвип. ∙ Мр, (2.26)

де Мр – розрахункова кількість випарованої вологи, кг/с;

 

Qвип =2693,15*0,044=118,49

 

 

2.7.4.8. Розрахунок витрати тепла через огородження камери в секунду для кожного огородження, для зимових і середньорічних умов (Qогр.зим), кВт визначається за формулою

 

Qогр.зим = S∙К(tком-tроз)∙с∙10^-³, (2.27)

 

же S – площа поверхні огородження, м³;

К – коефіцієнт теплопередачі даного огородження, Вт (м²,град);

tкам – температура агента сушіння в камері визначається як середнє значення температур на вході і виході з штабелів, ˚С;

 

 

tкам =	t1+t2	(34)

t_розр – розрахункова температура поза камерою для зимових середньорічних умов, ˚С;

С – коефіцієнт збільшення тепловитрат;

tкам = ^ᵒС

 

Qогр.зим = кВт

2.7.4.9 Результати інших розрахунків витрати тепла через огородження заносяться в таблицю 2.8

Таблиця 2.8

№ п/п	Назва огороджень	S	К Вт/м2 Град	˚С tком	t роз	tком – tроз	Коефіцієнт	Огр. кВт
Розрахунок ф-ланя	Значення, м2
Зимова	середня
Зимова	середня		Зимова	середня
	Зовнішня бокова стіна	L∙H	36,9	0,6		-21	+7				3,5	2,3
	Торцьова стіна, яка входить в коридор управління	β∙Н	39,6	0,6		+20					1,9	2,5
	Торцьова стіна, яка входить до траверсного коридору	β∙Н – в∙h	16,2	0,6		-21					1,5	1,03
	Перекриття	B∙L	53,7	0,3		+10					1,6	1,7
	Підлога	1.5 (L+2В)	33,4	0,3		+12					0,96	1,06
	Двері	в∙h	23,4	0,6		-21					2,2	1,4

 

2.7.4.10. Питома витрата тепла на втрату через огородження для зимових умов (qогр. зим) в кілоджоулях на кілограм визначається за формулою

 

qогр. зим =	ΣQогр.зим	, (2.28)
Мр

qогр. зим = кДж/кг

 

2.7.4.11 Питома витрата тепла на витрату через огородження для середньорічних умов (qогр.сер) в кДж/кг визначається за формулою

 

qогр.cp =	ΣQогр.cp	(2.29)
Мр

qогр.cp = кДж/кг

 

2.7.4.12 Сумарні питомі витрати тепла на сушіння для зимових умов (qзим) в кДж/кг визначається за формулою

q_зим = q_{пр зим} + q_{вип зим} + q_{огр зим}, (2.30)

 

q_зим =1080,02+2696,15+265=4041,17кДж/кг

 

2.7.4.13 Сумарні питомі витрати тепла на сушіння для середньорічних умов(qср) в кілоджоулях на кілограм визначається за формулою

Q_cp = q_{пр cp} + q_{вип cp} + q_{огр cp}, (2.31)

 

q_cp =845,23+2696,15+6022=9563,38 кДж/кг