Определение расхода пара

Определение расхода пара на 1 м3 расчетного материала

Расход пара на 1 м3 расчетного материала Рсуш 1м3 , кг/м³, определиться по формуле

Рсуш 1м3= ,(2.59)

где qсуш− удельный расход тепла на сушку для среднегодовых условий, кДж/кг;

m1м3 – масса влаги, испаряемая из 1 м3 расчетного материала, кг/м³;

iп − энтальпия сухого насыщенного пара, кДж/кг;

iп − энтальпия кипящей воды, кДж/кг.

Значения iп , iп даются в таблицах справочной и учебной литературы, при давлении пара в калорифере, р = 0,32 МПа, ориентировочно Di = iп - iк можно принять Di = 2100 кДж/кг.

Имея все необходимые данные, найдем расход пара на 1 м3 расчетного материала Рсуш 1м3

Рсуш 1м3= 643,106 кг/м³

Расход пара на камеру

Расход пара на камеру определяется для зимних и среднегодовых условий.

В период прогрева расход пара на камеру определяется по формуле, Ркам.пр., кг/ч

Ркам.пр.= ,(2.60)

где Qпр – расход тепла на прогрев камеры, кВт;

åQог – суммарный расход тепла на потери через ограждения камеры, кВт;

с2 – коэффициент, учитывающий потери тепла паропроводами, конденсатопроводами, конденсатоотводчиками при неорганизованном воздухообмене,

Подставим данные и найдем расход пара на камеру в зимнее время года, Ркам.пр.

Ркам.пр.= 952,05 кг/ч

Подставим данные и найдем расход пара на камеру для среднегодовых условий, Ркам.пр.

Ркам.пр.= 533,62 кг/ч.

Расход пара на камеру в период сушки определяется по следующей формуле,

Ркам.суш., кг/ч

Ркам.суш = ,(2.61)

где Qисп – расход тепла испарение влаги, кВт;

åQог – суммарный расход тепла на потери через ограждения камеры, кВт.

Найдем расход пара на камеру в период сушки для зимних условий, Ркам.суш.

Ркам.суш = 202,31 кг/ч.

Найдем расход пара на камеру в период сушки для среднегодовых условий, Ркам.суш.,

Ркам.суш = 188,87 кг/ч.

Расход пара на сушильный цех

Максимальный расход пара в зимних условиях на сушильный цех, состоящий из камер периодического действия, определяется по следующей формуле, Рцеха, кг/ч

Рцеха = ,(2.62)

где nкам.пр.– число камер, в которых одновременно идет прогрев материала;

nкам.суш. – остальные камеры цеха, в которых идет процесс сушки;

Ркам.пр.− расход пара на камеру в период прогрева, кг/ч;

Ркам.суш − расход пара на камеру в период сушки, кг/ч.

Подставим значения и найдем расход пара в зимних условиях на сушильный цех, Рцеха,

Рцеха = 2∙952,05 +6∙202,31 =3117,96 кг/ч.

Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пиломатериалов

Среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пиломатериалов, определяется по формуле, Ргод , кг/год

Ргод = ,(2.63 )

где Ф – объем фактически высушенного или подлежащего сушке пиломатериала данного размера и породы, м3;

сдлит – коэффициент, учитывающий увеличение расхода пара, при сушки пиломатериалов, сохнущих медленнее расчетного материала;

Средневзвешенная продолжительность сушки фактических пиломатериалов определяется по формуле,

tср.ф = ,(2.64)

где t2 , tn – продолжительность сушки фактических пиломатериалов отдельно по породам и сечениям, ч;

Ф1,Ф2 ,Фn −годовой объем этих же пиломатериалов отдельно по породам и сечениям, м3 .

Подставим данные и найдем средневзвешенную продолжительность сушки фактических пиломатериалов, tср.ф , ч

tср.ф= 107,61ч

Продолжительность сушки расчетного материала tрас = 59,8 ч, тогда отношение = 1,79, по табл. 2.12, с.53, /1/ методом интерполирования находим коэффициент сдлит = 1,158.

Подставим найденные значения в формулу (2.63) и найдем среднегодовой расход пара на сушку всего заданного объема пиломатериалов, определяется по формуле, Ргод

Ргод = 643,106∙ 11120∙1,158=8281250,24 кг/год.

Определение диаметров паропроводов и конденсатопроводов

1. Диаметр главной паровой магистрали dмаг , м , в сушильном цехе (от теплового ввода до крайней камеры в блоке) определяется по следующей формуле

dмаг = ,(2.65)

где

Vп – скорость движения пара, принимаемая для магистралей 50 ¼80 м/с.

Методом интерполяции по табл. 2.9, с.47, /1/ найдем плотность пара при давлении р = 0,32 Мпа:rп = 1,72 кг/м3. Скорость движения пара примем 75 м/с.

По формуле (2.66) найдем диаметр главной паровой магистрали dмаг , м

dмаг = =0,09 м.

По ГОСТ 8731-74 выбираем для главной паровой магистрали

Труба 127х10х1250кр ГОСТ 8732 по группе Б 10 ГОСТ 8731-74.

2. Диаметр паропровода (отвода) к коллектору камеры определиться по выражению, dкам , м

dкам = ,(2.66)

где Ркам.пр –расход пара на камеру периодического действия для зимних условий гв период прогрева, кг/ч;

Vп – скорость движения пара, принимаемая 40 <¼50 м/с.

Поскольку все необходимые данные известны, можем сразу найти диаметр паропровода (отвода) к коллектору камеры dкам , м

dкам = = 0,062 м.

По ГОСТ 3262-75 для паропровода к коллектору камеры выбираем

Труба 125х4,5 ГОСТ 3262-75.

3. Диаметр паропровода к калориферу определиться по формуле, dк , м

dк = ,(2.67)

где Ркам.суш –расход пара на сушку для зимних условий, кг/ч;

Vп – скорость движения пара, принимаемая 25 <¼40 м/с.

ПримемVп = 30 м/с.

Подставим все известные величины и определим диаметр паропровода к калориферу, dк , м

dк == 0,037 м.

По ГОСТ 3262-75 для паропровода к коллектору камеры выбираем

Труба 80х4,0 ГОСТ 3262-75.

4. Диаметр паропровода к увлажнительным трубам вычисляется по выражению,

dувл , м

dувл = ,(2.68)

где Vп – скорость движения пара, принимаемая 60 м/с.

Подставим все необходимые данные и найдем диаметр паропровода к увлажнительным трубам, dувл , м

dувл = = 0,05 м.

По ГОСТ 3262-75 для паропровода к увлажнительным трубам выбираем

Труба 90х4,0 ГОСТ 3262-75.

5. Диаметр конденсационного трубопровода от калорифера камеры находится по формуле, dконд.кам , м

dконд.кам= ,(2.69)

где Vк – скорость конденсата, принимаемая 0.5 ¼1 м/с.

Методом интерполяции по табл. 2.9, с.47, /1/ найдем плотность конденсата при давлении р = 0,32 Мпа:

Имея все необходимые данные найдем диаметр конденсационного трубопровода от калорифера камеры dконд.кам , м

dконд.кам = = 0,012 м .

По ГОСТ 3262-75 „Трубы стальные водогазопроводные” выбираем трубу обыкновенную, неоцинкованную, обычной точности изготовления с условным проходом20 мм, немерной длины, толщиной стенки 2,5 мм, без резьбы и без муфт

Труба 252,5 ГОСТ 3262-75 .

6. Диаметр конденсационной магистрали можно вычислить по выражению, dконд.маг , м

dконд.маг = ;(2.70)

где nкам - количество камер в цехе;

Vк – скорость конденсата, принимаемая 1,5 м/с.

Найдем диаметр конденсационной магистрали, dконд.маг , м

dконд.маг = = 0,020 м.

Труба 40x3,5 ГОСТ 3262-75 .

Выбор конденсатоотводчиков

В лесосушильных камерах для удаления конденсата из калорифера до последнего времени преимущественно использовались гидростатические конденсатоотводчики. Сейчас они заменяются более компактными и надежными в работе термодинамическим конденсатоотводчиками, например 45ч15нж, техническая характеристика которых дана в табл. 2.13, с. 56, /1/.

Выбор их производится по коэффициенту пропускной способности kv, м/ч, который определяется по формуле

kv = ,(2.71)

где Ркам.суш –расход пара на сушку для зимних условий, кг/ч;

Dр – перепад давления в конденсатоотводчике, МПа ;

rк − плотность конденсата, кг/м3

сг – коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности при удалении горячего конденсата по сравнению с холодным.

Перепад давления в конденсатоотводчике определяется по формуле, Dр, МПа

Dр = р1 - р2 ,(2.72)

где р1 – абсолютное давление пароводяной смеси перед конденсатоотводчиком,

МПа;

р2 – абсолютное давление конденсата после конденсатоотводчика, МПа.

Абсолютное давление пароводяной смеси перед конденсатоотводчиком, р1, МПа, определяется по формуле

р1 = 0,95 рн ,(2.73)

где рн - абсолютное давление в калорифере, указанное в задании, рн = 0,32 МПа.

Тогда абсолютное давление пароводяной смеси перед конденсатоотводчиком, р1 будет равно

р1 = 0.95*0.32=0.304 МПа.

Используя найденные величины найдем перепад давления в конденсатоотводчике, р

Dр = 0,304 – 0,15 = 0,154 МПа .

При р> 0.2 коэффициент, учитывающий снижение пропускной способности при удалении горячего конденсата по сравнению с холодным принимается равным сг = 0,25 .

Произведем расчет коэффициента пропускной способности kv

kv = =1164,50 кг/ч.

Из табл. 2.13, с. 56, /1/ выбираем два конденсатоотводчика типа 45ч15нж один с условным проходом dу = 25 мм, коэффициентом пропускной способности

kv = 1250 кг/ч , L=120 мм, высотой Н = 250 мм и массой М = 6,55 кг.