- •Испытание элементного теплообменника
- •2. Скорости движения теплоносителей.
- •Кипятильник
- •1. Тепловая нагрузка аппарата.
- •2. Средняя разность температур.
- •3. Расчётный коэффициент теплопередачи.
- •Выпаривание
- •Схемы выпаривания
- •Выпаривание
- •Некоторые свойства растворов при выпаривании
- •1. Растворимость.
- •2. Движущая сила и температурные депрессии.
- •3. Теплота растворения.
- •Многократное выпаривание
- •1. Материальный баланс.
- •2. Тепловой баланс.
- •Баланс тепла:
- •3. Полезная разность температур.
- •Распределение полезной разности температур.
- •Перегонка Простая, периодического действия.
- •Непрерывная перегонка.
- •Перегонка с водяным паром.
- •Молекулярная перегонка.
- •Ректификация
- •Материальный баланс
- •Тепловой баланс
- •Уравнения линий рабочих концентраций
- •Оптимальное число флегмы
- •Ректификационные аппараты
- •См. Следующую страницу
- •Расчёт основных размеров колонного аппарата.
- •1. Диаметр колонны.
- •2. Высота колонны.
- •Расчёт тарельчатой ректификационной колонны.
- •Физические свойства компонентов.
- •Расчёты
- •1. Материальный баланс.
- •2. Флегмовое число.
- •3. Высота колонны.
- •4. Диаметр колонны.
- •5. Тепловой баланс.
- •Формы связи влаги с материалом
- •Параметры влажного материала.
- •Конвективная сушка. Параметры влажного воздуха.
- •Диаграмма состояния воздуха.
- •Статика сушки.
- •Материальный баланс.
- •Тепловой баланс. Теоретическая сушилка.
- •Действительная сушилка.
- •Варианты конвективной сушки с представлением на энтальпийной диаграмме.
Тепловой баланс. Теоретическая сушилка.
Теоретической называется такая сушилка, в которой отсутствуют:
1. - потери тепла в окружающую среду.
2. - потери тепла с высушенным материалом.
3. - потери тепла с транспортными средствами.
4. - нет подвода тепла в сушильной камере.
1. Тепловой баланс системы ''калорифер + сушилка''.
Откуда расход тепла на калорифер
Удельный расход тепла на калорифер
(152)
2. Тепловой баланс калорифера.
Откуда расход тепла на калорифер
Удельный расход тепла (153)
С учётом (152)
Откуда
В теоретической сушилке процесс сушки процесс сушки протекает при постоянной энтальпии воздуха. Постоянство энтальпии воздуха объясняется тем, что испарённая влага вносит в воздух ровно столько тепла, сколько было затрачено на её испарение при охлаждении воздуха.
Построение теоретической сушки в энтальпийной диаграмме.
1. Известны точки: А и С, которые наносятся на диаграмму.
2. Из точки А следуем вверх по линии d=const.
3. Из точки С следуем под углом 450 вверх по линии J=const.
4. Пересечение этих линий обозначим точкой В.
Схема построения представлена на рис.173.
Рис.173. Построение теоретической сушки на энтальпийной диаграмме.
На рис.173 АВС – теоретическая сушка, где АВ – нагрев воздуха в калорифере, ВС – изменение параметров воздуха в сушилке.
Действительная сушилка.
Тепловой баланс
Расход тепла на калорифер и дополнительно в сушильной камере
Делим обе части уравнения на W, обозначив:
Тогда
Обозначим и с учётом (153):
или
Обозначим
(величина ''дельта'': дополнительное тепло, плюс тепло, вносимое влагой, минус потери)
Тогда (154)
Возможные значения .
1. <0: в этом случае
Это характерно для основного сушильного варианта.
2. =0: тогда
Потери тепла в точности компенсируются дополнительным вводом тепла в сушильной камере. Внешне сушилка работает как теоретическая.
3. >0: это возможно, когда
Для этого случая дополнительное тепло с избытком покрывает все тепловые потери, что характерно для варианта сушки с подводом тепла в сушильной камере.
Варианты конвективной сушки с представлением на энтальпийной диаграмме.
1. Основной сушильный вариант (рис.174).
Рис.174. Основной сушильный вариант.
Дано:
Строим АВС – теоретическая сушка.
Рассчитываем
Приравниваем или
Откуда
На линии d=const отмечаем точку со значением.
АС – действительная сушка по основному варианту.
Расход тепла на калорифер
Расход воздуха на сушку
Недостаток метода состоит в том, что температура имеет высокое значение, что нежелательно для некоторых продуктов (сахарный песок, зерно и др.). Поэтому остальные методы сушки направлены на создание ''мягких'' условий сушки.
2. Вариант с подводом тепла в сушильной камере (рис.175).
Рис.175. Вариант сушки с подводом тепла в сушильной камере.
Дано: точки А и С, условие, что
Строим АВС – теоретическая сушка.
Строим АС – основной сушильный вариант.
На линии d=const отмечаем точку с температурой. Точкусоединяем с точкой С.- действительная сушка.
Расход воздуха на сушку остаётся тем же
Расход тепла на калорифер
Расход тепла в сушильной камере
Крайний случай сушки – линия АС, когда всё тепло подводится только к сушильной камере (калорифер отсутствует).
3. Вариант сушки с рециркуляцией воздуха (рис.176).
Рис.176. Вариант сушки с рециркуляцией части отработанного воздуха.
Дано: точки А и С, условие, что
Строим АВС – теоретическая сушка.
Строим АС – основной сушильный вариант.
На линии С отмечаем точкус температурой. Точку А соединяем с точкой С. Проводим вертикаль.
- действительная сушка.
Расход свежего воздуха тот же
Доля отработанного воздуха
Количество циркулирующего воздуха
Расход тепла на калорифер
В этом варианте конвективной сушки помимо снижения температуры увеличивается влагосодержание воздуха на входе в сушилку, что создаёт ещё более благоприятные условия сушки для некоторых материалов (ткани и др.).