Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля

Выбор расчетного материала и определение массы испаряемой влаги

Для выполнения теплового расчёта выбираем расчётный материал. За него принимаем самый быстросохнущие доски из заданной спецификации. На основании результатов расчёта продолжительности сушки, выполненного в разделе 1.4 выбираем, в качестве расчётного материала, еловые пиломатериалы толщиной S₁=40 мм.

Рассчитываем массу влаги, испаряемой из 1 м³ расчётного материала (D₁), массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры (D_об.), и массу влаги, испаряемой в камере за 1с (D_с ). При этом используем формулы:

, кг/м³;

, кг;

, кг/с,

где ρ_Б – базисная плотность древесины расчётного материала, кг/м³; W_Н,W_К – начальная и конечная влажность древесины, %; Е – вместимость камеры, м³; τ_С – продолжительность сушки расчётного материала, ч.

Базисную плотность расчётного материала принимаем по табл. 4 [2, с.214]:

ρ_Б1= 360 кг/м³.

Вместимость камеры рассчитываем по формуле 5.9 [2, с.123]

Е = E_ш×u, м³,

где E_ш – вместимость штабеля, которая была рассчитана в разд.3.3, м³; u – количество штабелей в камере.

Е = 16,8×4=67,2 м³.

Продолжительность сушки расчётного материала вычисляем по формуле

τ_С= τ_ц – (τ_нп + τ_квто+ τ_пвто), ч;

τ₁= 54,85 – 6,0=48,85 ч.

Определяем массу влаги, испаряемую из 1 м³ пиломатериалов из древесины ели:

кг/м³.

Определяем массу влаги, испаряемой за время одного оборота камеры:

кг.

Масса влаги, испаряемая в камере за 1с, будет равна

кг/с.

Определяем расчётную массу испаряемой влаги по формуле:

D_р= D_с×k_нс, кг/с,

где k_нс – коэффициент, учитывающий неравномерность скорости сушки. Принимаем данный коэффициент в зависимости от конечной влажности древесины – W_к=18 % k_нс=1,1.

D_р= 0,072×1,1=0,0792 кг/с.

 

Определение параметров сушильного агента на входе и выходе из штабеля

Температуру и относительную влажность сушильного агента на входе в штабель принимаем по второй ступени режима сушки расчётного материала (табл. 2.3):

t₁=80 ⁰C, φ₁=0,64 %.

По табл. 1 приложения [2, с. 211] находим давление насыщенного водяного пара при заданной температуре:

P_н1=47360 Па.

 

Преобразуя формулу 1.1 [2, с. 22], рассчитываем парциальное давление водяного пара в воздухе перед его входом в штабеле:

P_п= φ× P_н, Па; P_п1= 0,64× 47360=30310 Па.

По формулам 1.16 и 1.23 [2, с.23,24] рассчитываем влагосодержание и энтальпию сушильного агента перед штабелями:

г/кг,

кДж/кг,

где p_a – атмосферное давление, p_a=100000 Па.

Определяем абсолютную температуру агента сушки

T₁=t₁ + 273 = 80 + 273 = 353 K.

По формулам 1.16 [2, с.23] и (4.6) [3, с.20] находим плотность и приведенный объём агента сушки:

кг/ м³;

м³/кг.

Используя формулы (4.8) и (4.7) [3, с.21] определяем влагосодержание сушильного агента на выходе из штабелей:

кг/кг,

г/кг,

где M – масса циркулирующего агента сушки на 1 кг испаряемой влаги, кг/кг.

Температуру агента сушки на выходе из штабелей определяем по формуле 1.24 [2, с.24]. при этом учитываем, что энтальпия воздуха во время сушки не изменяется, т.е. I₁= I₂.

⁰C.

По формуле 1.15 [2, с.23] находим давление пара в воздухе, выходящем из штабеля:

Па.

Остальные параметры агента сушки после штабелей рассчитываем, применяя ранее использованную методику:

T₂= t₂ + 273 = 73,95 + 273 = 346,95 ⁰C,

кг/м³,

м³/кг.

Результаты расчёта параметров сушильного агента сводим в табл. 4.1.

 

Таблица 4.1. Параметры сушильного агента

Наименование параметров	Значения параметров
на входе в штабель	на выходе из штабеля	среднее
Температура, 0C		73,95	76,98
Влагосодержание, г/кг	270,5	273,97	272,24
Энтальпия, кДж/кг	797,7	797,7	797,7
Плотность, кг/м3	0,87	0,89	0,88
Приведенный удельный объём, м3/кг	1,46	1,44	1,45