Рассчитать и подобрать типовую ленточную или вальцеленточную сушилку по исходным данным

Выразим влажность материала через его влагосодержание, то есть через
относительное содержание влаги на сухую массу продукта, по формуле:
u=w100-w;
uн=wн100-wн=55100-55=1,222кгкг сухого вещества;
uк=wк100-wк=5100-5=0,053кгкг сухого вещества;
∆u=uн-uк=1,222-0,053=1,169кгкг сухого вещества;
Производительность сушилки по сухому продукту, испаряемой влаге и исходному материалу найдём по формулам:
Gт=Gк1+uк=4001+0,053=379,87кгч;
W=Gт∙∆u=379,87∙1,169=444кгч;
G0=Gк+W=400+444=844кгч.
Удельная энтальпия пара, содержащегося в воздухе при конечной температуре (1000С) равна Iпк=2676,3 кДж/кг.
Принимаем конечную температуру продукта:
θк=0,9∙tк=0,9∙100≈900С.
Тогда удельная теплота на нагрев материала составит:
qм=ст+сж∙uк∙θк-θ0∆u=0,92+4,19∙0,053∙90-201,169=68,39кДжкг,
где сж- удельная теплоёмкость воды при конечной температуре продукта 900С.
Удельная теплота связанной влаги:
qс=2100∙(uкр-uк)2∆u,
где uкр – критическое влагосодержание материала, величину которого можно принять равной максимальному гигроскопическому влагосодержанию при температуре θк . По диаграмме Рамзина определяем uкр=0,25 кг/кг сухого вещества.
qс=2100∙(0,25-0,053)21,169=21,56кДжкг.
Удельная энтальпия сушильного воздуха при начальной температуре:
I0=c1∙t0+Iп0∙X0=1,01∙180+2777,1∙0,007=201,24кДжкг,
где c1 =1,01 кДж/(кг·К) - удельная теплоёмкость сухого воздуха;
Iп0=2777,1 кДж/кг – удельная энтальпия водяного пара при t0=1800С.
Учитывая, что при стационарных условиях процесса затраты на нагрев транспортного устройства отсутствуют (qтр=0), найдём полезно затрачиваемую удельную теплоту:
qпол=2676,3+68,39+21,56=2766,25 кДж/кг.
Принимаем удельные потери тепла:
qпот=0,1·qпол=0,1·2766,25=276,63 кДж/кг.
Дополнительное тепло в материал не вводится (qдоп=0).
Удельный расход воздуха на сушку:
σ=qпол+qпот-сж∙θ0-qдоп∙∆uI0-сг∙tк-Iпк∙Х0;
σ=2766,25+276,63-4,19∙20-0∙1,169201,24-1,01∙100-2676,3∙0,007=42,44
Расход воздуха на сушку:
L=σ∙Gт=42,44∙379,87=16121,68кгч.
Изменение влагосодержания воздуха в процессе сушки:
∆Х=∆uσ=1,16942,44=0,028
Конечное влагосодержание воздуха:
Хк=Х0+ΔХ=0,007+0,028=0,035
Энтальпия атмосферного воздуха на месте установки:
Iат=cг∙tат+Iп.ат∙Х0,
где cг=1,005 кДж/(кг·К) – теплоемкость воздуха при его температуре tат=100С;
Iп.ат=2519,4 кДж/кг – энтальпия насыщенного пара при этой же температуре.
Iат=1,005∙10+2519,4∙0,007=27,69кДжкг
Расход тепла в калорифере:
Q=L3600∙I0-Iат=16121,683600∙201,24-27,69=777,20 кВт
Принимаем температуру греющего пара на 200С выше начальной температуры воздуха, то есть 2000С