Przegrzewacze, podgrzewacze i urzŕdzenia pomocnicze kot∏a

Podstawowe obliczenia w
suszarnictwie
Maszyny i urządzenia
Klasa III TD
Obliczanie zdolności produkcyjnej
• zdolność produkcyjną suszarek do tarcicy
obliczamy wzorem:
• V - roczna zdolność produkcyjna w m3/rok
• τr - roczny rzeczywisty czas pracy suszarki w h/rok
• Ko - współczynnik wykorzystania objętości pakietów
• Vs - objętość pakietu w m3
• i - liczba pakietów
• τs - całkowity czas operacji suszenia - jego wartość
określają odpowiednie instrukcje suszenia
Obliczanie zapotrzebowania energii
• teoretycznie, w przeciętnych warunkach, na
odprowadzenie z drewna 1 kg wody zużywa się
2.60 MJ ciepła
• jednak podczas suszenia drewna ciepło jest
zużywane także na podgrzanie wnętrza suszarki,
wózków, oraz na straty do otoczenia
• zatem zużycie ciepła będzie większe niż
teoretyczne
• stosunek teoretycznej ilości ciepła do
rzeczywistej nazywamy sprawnością suszarki
ηs=qt/qr
Sprawność cieplna ηs
•
•
•
•
•
•
•
•
•
suszarka typu Shilde - 43%
suszarka typu DQK-C140 pod wiatą - 28%
suszarka typu DQK-C140 w hali - 35%
suszarka typu W-147 - 45%
suszarka typu W-147 w stosunku do ciepła
uzyskanego ze spalania paliwa - 25%
suszarka do tarcicy o działaniu ciągłym - 70%
suszarka do oklein - 39%
suszarka do płyt pilśniowych porowatych - 75%
suszarka bębnowa SBW-3 - 61%
Obliczanie zapotrzebowania energii
• do obliczenia średniego godzinowego
zapotrzebowania ciepła stosuje się wzór
• V - objętość drewna mokrego w m3
• ρw - względna gęstość suszonego drewna kg/m3
• wop, wok - wilgotność bezwzględna drewna
początkowa i końcowa w kg/kg
• qt - 2.6 MJ/kg
• τ - czas suszenia w h
• η - sprawność cieplna suszarki
Obliczanie zapotrzebowania energii
• względna gęstość drewna ρw (gęstość umowna)
- jest to masa suchego drewna zawartego w 1 m3
drewna o wilgotności powyżej 30%
• umożliwia to dokonywanie obliczeń bez
potrzeby kłopotliwego uwzględniania skurczu
drewna
• wynosi dla: brzozy - 500, buka - 530, grabu 630, dębu - 560, świerku - 360, sosny - 400,
jesionu - 500, olchy - 420 kg/m3
Obliczanie powierzchni wymienników
• powierzchnię grzewczą wymienników
obliczamy wg wzoru:
• a - współczynnik: 2 - dla suszarek o działaniu
cyklicznym, 1.25 - dla suszarek o działaniu
ciągłym
• Qs - średnie zużycie energii cieplnej w W
• k - współczynnik przenikania ciepła
wymiennika W/(m2•K)
• ΔTs - średnia różnica temperatur
Obliczanie powierzchni wymienników
• współczynnik przenikania ciepła k zależy od
konkretnego typu grzejnika
• dla grzejników z rur żebrowanych k=20÷28 W/
(m2•K)
• dla grzejników z rur żebrowanych bimetalowych
k=40 ÷ 50 W/(m2•K)
• średnia różnica temperatur przy ogrzewaniu
parowym równa jest różnicy pomiędzy
temperaturą pary a temperaturą powietrza w
suszarce
Obliczanie powierzchni wymienników
• średnią różnicę temperatur przy ogrzewaniu
wodnym obliczamy wzorem
• T1 - temperatura wody na wejściu do
wymiennika
• T2 - temperatura wody na wyjściu do
wymiennika
• Ts - temperatura w suszarce
Zadanie 1
• Obliczyć zdolność produkcyjną suszarki typu
Schilde o pojemności 8 pakietów po 1.5 m3
drewna, przy suszeniu desek sosnowych o
grubości 25 mm. Czas suszenia wynosi 16 h.
Zakład pracuje średnio 5 dni w tygodniu na
dwie zmiany.
• O ile wzrośnie zdolność produkcyjna, jeśli
zakład pracować będzie nie na dwie zmiany a na
trzy zmiany?
Zadanie 2
• Jakie będzie maksymalne zapotrzebowanie na
energię cieplną dla suszarki z przykładu 1 jeśli
suszymy drewno ze stanu powietrznosuchego do
wilgotności 10%?
Zadanie domowe
• Obliczyć roczną zdolność produkcyjną oraz
dzienne zużycie energii suszarki DQK-C140 o
pojemności 8 pakietów po 1.2 m3 drewna,
ustawionej w hali maszynowej, przy założeniu,
że suszymy deski świerkowe o grubości 25 mm,
czas suszenia z wilgotności 35% do wilgotności
10% wynosi 15 h, zakład pracuje na dwie
zmiany średnio 250 dni w roku.