Определить количество испаренной влаги W потребное количество влажного воздуха L и расход теплоты на сушку Q для конвективной зерносушилки производительностью G1s

Количество материала на выходе из сушилки:
269303528575
m2=1200*1-0,21-0,14=882,35кг/ч.
Количество испарившейся влаги:
mвл=m1w1-m2w2=1200*0,20-882,35*0,14=67,65кг/ч.
Расход воздуха на сушку:
mвозд=mвлd2-d1=67,650,048-0,008=1691,25кг/ч.
Расход тепла:
где h1 и h0 – энтальпия воздуха до теплогенератора и после него, кДж/кг.
h1 и h0 – определяем по диаграмме h – d влажного воздуха.
t0 = 288 К
t1 = 448 К
t2 = 333 К
d1 = 25 г/кг
d2 = 36 г/кг
h0 = 74
h1 = 210
Изобразим на графике:
Ответить на вопрос:
Как и почему процесс, изображающий в Hd диаграмме подготовку смеси продуктов сгорания с воздухом, отличается от изображения процесса нагревания атмосферного воздуха в калорифере?
Ответ:
Разнообразные процессы тепло- и массообмена между веществами сопровождаются, как правило, нагреванием, охлаждением, увлажнением или осушением воздуха. Иногда эти процессы имеют место при смешении масс воздуха с различными параметрами. Эти процессы, налагаясь один на другой, создают весьма сложные закономерности изменения состояния воздуха.
Процесс нагревания воздуха в рекуперативном теплообменнике (калорифере) происходит без изменения его влагосодержания, т.е. при.
На I, d – диаграмме этот процесс изображается вертикалью, проведенной вверх от точки А, характеризующей начальное состояние воздуха, до точки В, соответствующей его конечному состоянию после нагревания до заданной температуры .
Если охлаждение влажного воздуха продолжить до состояния, соответствующего пересечению вертикали с линией % (точка на линии , например), то такое состояние соответствует насыщению воздуха водяными парами в процессе охлаждения при , а температура, соответствующая этому состоянию, называется температурой точки росы. Охлаждение воздуха ниже точки росы приводит к конденсации водяного пара и выпадению его в виде росы, т.е. к осушению влажного воздуха. Процесс осушения воздуха изображается на диаграмме линией , совпадающей с линией % и направленной влево от точки росы до пересечения с изотермой, соответствующей конечной температуре охлаждения воздуха. Количество сконденсировавшейся влаги на 1 кг сухого воздуха выражается разностью влагосодержаний, соответствующих точкам начала и конца процесса .
Как следует из выражения, при % величина и соответственно точка росы зависят только от влагосодержания и общего давления В, но не зависят от температуры и относительной влажности воздуха. Точка росы находится на I, d – диаграмме пересечением линии , проведенной из точки, соответствующей начальному состоянию воздуха, с линией %.
Адиабатное охлаждение воздуха происходит в том случае, когда вся теплота, необходимая для испарения влаги, поступает из окружающего воздуха, являющегося единственным источником теплоты . Процесс испарения (или сушки) при этом происходит по адиабате, т.е. без потерь теплоты и подвода ее извне.
Воздух, отдавая теплоту, охлаждается и одновременно поглощает пары влаги, в результате чего происходит увеличение его влагосодержания и относительной влажности j. Температура испаряющейся влаги при этом постепенно устанавливается постоянной, носит название температуры мокрого термометра и обозначается .
Адиабатная разность температур воздуха и испаряющееся влаги , не зависящая от посторонних тепловых влияний и скоростей потока, характеризует способность воздуха поглощать (или испарять) влагу и носит названия потенциала сушки e. Эта разность по мере испарения влаги уменьшается и становится равной нулю при температуре воздуха, равной . При этом процесс испарения влаги полностью прекращается. Следовательно, температура мокрого термометра является температурой воздуха, соответствующей его насыщению в адиабатических условиях. Поэтому ее называют также пределом адиабатного охлаждения воздуха.
Сушильные установки, работающие на смеси продуктов сгорания с воздухом, получили широкое распространение. Для процессов сушки могут быть использованы топочные газы, полученные в специально сооружаемых для этой цели топочных камерах, или отходящие газы каких-либо высокотемпературных установок.
Сушильный агент, состоящий из смеси газов и воздуха, должен быть очищен от механических примесей и не содержать компоненты, образующиеся при неполном сгорании топлива. В качестве первичного источника теплоты целесообразно использовать топливо с малым влагосодержанием: твердое – после сушки, мазут, природный газ.
Инженерный расчет таких сушильных установок приближенно можно выполнить с использованием Id-диаграммы, построенной для воздуха при высоких температурах. Здесь основные расчетные единицы – 1 кг топлива и 1 кг сухих газов. Ошибка в расчете не будет превышать 0,8–3,0%, причем, чем больше воздуха в газе или чем ниже температура смеси, тем меньше погрешность.
Материальный баланс сушильной камеры составляется с использованием уравнений. Для составления теплового баланса таких установок, прежде всего, необходимо определить основные величины и параметры, определяющие состояние рабочей смеси газов.
Энтальпия и влагосодержание продуктов сгорания. Вид и элементарный состав топлива должны быть известны. Теоретическое количество абсолютно сухого воздуха для сжигания 1 кг твердого или жидкого топлива
L0 = 0,115·(CР + 0,375·SРк + 0) + 0,342·НP - 0,043·OР,
где СР, SРк + 0, НP, OР – элементарный состав топлива на рабочую массу, %.
Для 1 кг газообразного топлива
L0 = 0,01·[2,468·CO + 34,22·H2 + 6,10·H2S + l7,24·CH4 + 16,74·C2H6 + 16,07С3Н8+14,84С4Н10+16,15С5Н12 - О2], (73)
где СО, Н2, H2S и т