熱工計(jì)算可以給出在整個(gè)干燥過程中須去除的濕分總量,干燥需要的總熱量,干燥介質(zhì)消耗量及干燥面積,理論熱效率等。
1)物料中應(yīng)去除的濕分總量ΔW,工業(yè)界習(xí)慣于按原始濕物料的投入量來表示小時(shí)產(chǎn)量,稱為處理量G1(kg/h);以產(chǎn)品表示產(chǎn)量,稱為G2(kg/h);為計(jì)算方便,倉(cāng)壁震動(dòng)器取在干燥過程中始終不變的絕干物料產(chǎn)量Gd(kg/h);則他們之間有如下關(guān)系:
Gd=G1(1-w01/100)=G2(1-w02/100)
w=Gd(x1-x2)
式中,w0為濕基含水量,(wb);X為干基含水量,(db);w為干燥過程蒸發(fā)的水分,kg/h。
2)干燥需要的熱量Q
設(shè)物料自預(yù)熱至熱空氣濕球溫度時(shí)需熱量Q1,精細(xì)篩分機(jī)在時(shí)蒸發(fā)水分需熱量Q2(假設(shè)水分均在時(shí)蒸發(fā)),物料由升溫至排出溫度需要熱量Q3,則有Q=Q1+Q2+Q3,
其中Q1=Gd(Cs+CwX1)(tw-tm1)
Q2=Wrw
Q3=Gd(Cs+CwX2)(tw-tm2)
式中,Cs為干物料比熱容,J/(kg°C);Cw為水的比熱容,J/(kg℃);tm2為排料溫度,℃;rs為水在tw時(shí)的蒸發(fā)潛熱,J/kg;X為原始濕含量,直線振動(dòng)篩(干基)kg/kg;X2為產(chǎn)品濕含量,(干基)kg/kg;
3)需要的空氣重量Gg和體積Vg
Gg=1.15Q/Cg(tg1-tg2)(熱損15%)
Vg=Gg/ρg
式中,tg1,tg2為進(jìn)氣,排氣溫度,℃,Cg為空氣比熱容,J/(kg℃),ρg為空氣密度,Kg/m3(此處按進(jìn)氣溫度計(jì))。
4)由熱平衡確定的干燥面積S
S=Vg/3600μ0
式中,μ0為空載氣速。
5)由產(chǎn)量要求和干燥時(shí)間確定干燥面積
由式S=Vg/3600μ0來確定干燥面積時(shí),沒有考慮物料在傳熱傳質(zhì)方面的差異,單軸振動(dòng)篩因而通過試驗(yàn)找到必需的干燥時(shí)間τd,再依規(guī)定的產(chǎn)量要求來確定干燥面積。設(shè)單位時(shí)間的干燥處理量為Gm,料層初始高為H0,物料堆密度為ρm,運(yùn)用速度為μs,篩箱寬為B,床寬L,則有
μs=Gm/BH0 3600ρm
L=μsτd,
S=LB=GmτdH0ρm/3600
是在振動(dòng)篩板工作下實(shí)驗(yàn)得出的,它表達(dá)了物料在一定條件下傳熱傳質(zhì)規(guī)律,但應(yīng)比較兩種方法計(jì)算出的面積,取其大值為結(jié)果。
6)排氣溫度計(jì)算
設(shè)進(jìn)氣溫度為y1,排氣溫度為y2,則有y2=y1+w/Gg,再查出該溫度下的露點(diǎn)溫度,判斷有無結(jié)露的可能。如排氣已接近飽和,則對(duì)熱工參數(shù)作必要調(diào)整。
7)熱效率nη
熱介質(zhì)的總熱量只有一部分在干燥機(jī)內(nèi)放出,其余作為廢氣排出系統(tǒng)外,在干燥機(jī)內(nèi)放出的熱量與總熱量之比稱為熱效率,顯然熱效率是干燥機(jī)重要的性能指標(biāo)。
nη =(tg1-tg2)/ (tg1-tg0)X100%
式中tg0為大氣溫度。
由上式看出,提高進(jìn)風(fēng)溫度,降低排氣溫度是提高熱效率的重要途徑。振動(dòng)篩分機(jī)適當(dāng)提高料層厚度易于獲得較高熱效率,這是因?yàn)樗刹捎幂^高的進(jìn)風(fēng)溫度,而且由于熱風(fēng)在料層中路徑較長(zhǎng),放熱充分,排氣溫度也可較低,振動(dòng)干燥篩分機(jī)的熱效率可在40%—70%之間。來源:網(wǎng)絡(luò)