Тепловой баланс конвективной сушки

Обозначим температуру исходного и конечного материала через 0] и 02 соответственно, теплоемкость высушенного материала — См, влаги — Св.

Поскольку в сушилке могут быть транспортные устройства, обозначим их массу через т_тр, теплоемкость — через С_хр, температуру в начале — 0', в конце — 0″. Кроме того, рассмотрим массу влажного материала т₁ как сумму высушенного т₂ и испаренной влаги W.

Приход теплоты:

• • с наружным воздухом — L? 1₀;
• • с влажным материалом:
• — с высушенным материалом — т₂? С_м • 0_1;
• — с влагой, испаренной из материала — W? С^в ? 0¹;

Рис. 12.7. Принципиальная схема конвективной сушилки непрерывного действия

• • из калорифера — Q_Kajl;
• • с транспортными средствами — Шф • Сф • 0'.

Расход теплоты:

• • с отработанным воздухом — L-hl
• • с высушенным материалом — т₂ • С_ы • 0₂;
• • с транспортными средствами — • Сф • 0″ ;
• • теплопотери в окружающую среду — Q_noT.

При установившемся процессе сушки тепловой баланс представляет собой равенство.

Из этого равенства можно определить расход теплоты в калорифере Окал;

Поскольку (2_кал = L? Qi — /₀), из (12.33) получим:

Преобразуем уравнение (12.34):

Разделим обе части уравнения (12.35) на W-. где.

Обозначим разность в правой части уравнения (12.36) через А:

Отсюда получим уравнение действительного процесса сушки:

где, А выражает разность между приходом и расходом теплоты в сушильной камере без учета теплоты воздуха.

Для теоретической сушки, А = 0 и тогда из формулы (12.37) получим уравнение теоретической сушки:

Это означает, что теплота, передаваемая воздухом, полностью возвращается в него с влагой, испаренной из материала.

В действительном процессе без дополнительного подвода теплоты, А имеет отрицательное значение (рис. 12.8, линия ВС') Д < Д.

При сушке с дополнительным подводом теплоты, А имеет положительное значение и Д > Д (см. рис. 12.8, линия ВС").

Рис. 12.8.1—х-диаграмма влажного воздуха

Тепловой баланс контактной сушки.

При контактной сушке теплота, необходимая для испарения W кг/кг влаги, передается материалу путем контакта с теплопередающей поверхностью. В качестве теплоносителя обычно используется насыщенный водяной пар. Обозначим расход пара через D кг/с, его энтальпию — через in, Дж/кг, энтальпию конденсата — через гковд.

Рассмотрим статьи прихода и расхода теплоты.

Приход теплоты:

• • с греющим паром — D • i_n;
• • с влажным материалом:
• — с высушенным материалом — т₂ • С_м • 0_1;
• — с влагой, испаренной из материала — W • С_в • 0_Х.

Расход теплоты:

• • с конденсатом — D ? 1_конд;
• • с высушенным материалом — т₂? С_м ? 0₂;
• • с испаренной влагой — W₂ • г_в;
• • потери теплоты в окружающую среду — Q_n.

Тепловой баланс:

Из этого уравнения определяется расход пара на сушку.