Тепловой баланс сушилок

Рассмотрим тепловой баланс наиболее распространенных конвективных сушилок (рис.3.21.).

Для составления уравнения теплового баланса введем обозначения:

- количество влажного материала, поступающего в сушилку, кг/с

- количество высушенного материала, кг/с;

- количество, испаряемой влаги, кг/с;

- удельная теплоемкость высушенного материала, Дж/кг К;

- удельная теплоемкость влаги, Дж/кг К;

- температура материала на входе в сушилку, °С;

- температура материала на выходе из сушилки, °С;

- количество абсолютно сухого воздуха, кг/с .

При составлении уравнения теплового баланса следует учитывать, что в сушилке могут быть транспортные устройства, на которых находится высушиваемый материал (например, транспортер, вагонетки и т.п.) и на нагревание которых расходуется тепло.

- масса транспортных устройств

- удельная теплоемкость их материала, Дж/кг К

- температура транспортных устройств на входе в сушилку, °С

- температура транспортных устройств на выходе из сушилки.

Согласно приведенной схеме сушильной установки тепло ( ) подводится в основном калорифере (подогревателе) 5, установленном перед сушильной камерой, и в дополнительном калорифере 4, находящемся внутри сушильной камеры ( ).

Тогда, рассматривая количество влажного материала в тепловом балансе как сумму количеств высушенного материала и испаренной влаги , с учетом потерь тепла в окружающую среду имеем:

Приход тепла	Расход тепла
1. Со свежим воздухом	1. С отработанным воздухом
2. С влажным материалом: а) с высушенным материалом	2. С высушенным материалом
б) с влагой, испаряемой из материала
3. С транспортными устройствами	3. С транспортными устройствами
4. В основном калорифере	4. Потери тепла в окружающую среду
5. В дополнительном калорифере

При установившемся процессе сушки тепловой баланс выражается равенством:

. (3-53)

Из этого уравнения можно определить общий расход тепла на сушку ( ):

. (3-54)

Разделив обе части полученного равенства на , получим выражение для удельного расхода тепла (на 1 кг испаренной влаги):

. (3-55)

Удельный расход тепла в основном калорифере можно представить в виде:

.

Подставляя в выше записанное уравнение, находим

. (3-56)

Обозначив правую часть уравнения :

(3-57)

получим:

, или : . (3-58)

Величина выражает разность между приходом и расходом тепла непосредственно в камере сушилки без учета тепла, приносимого воздухом, нагретым в основном калорифере. Величину называют внутренним балансом сушильной камеры.

Величина может быть положительной или отрицательной.