Сушка материалов продуктами сгорания

Расчет этих сушилок ведут на 1 кг сухих газов с тем, чтобы можно было для расчетов пользоваться i-d-диаграммой для воздуха, построенной для высоких температур. Для построения процесса на i-d-диаграмме находят значения энтальпии I и влагосодержания d продуктов сгорания.

Влагосодержание:

d=1000G_п/G_с.г., г на 1 кг сухих газов. (7.21)

Количество сухих газов на 1 кг сжигаемого твердого или жидкого топлива:

кг на 1 кг топлива (7.22)

где а - коэффициент избытка воздуха; А^р, H^p и W^р - процентные содержания золы, водорода и влаги на рабочую массу топлива.

Для сухого газообразного топлива:

(7.23)

где m - знак при Си n - знак при Н, а С_mН_n - составляющие газообразного топлива, % от массы.

Количество водяных паров при сжигании твердого или жидкого топлива:

(7.24)

где W - количество водяного пара, применяемого для дутья или распыливания топлива.

Для сухого газообразного топлива:

(7.25)

Энтальпия смеси продуктов сгорания с воздухом, входящей в сушилку:

кДж на 1 кг сухих газов (7.26)

где - высшая теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж/кг; η_т - к.п.д. топки; с_т и t_т - теплоемкость, кДж/(кг∙°С), и температура, °С, топлива; а -коэффициент избытка воздуха в топке; L₀ - теоретическое количество сухого воздуха, необходимое для сжигания топлива, кг/кг топлива; I₀ - энтальпия воздуха, кДж на 1 кг воздуха.

Теоретическое количество абсолютно сухого воздуха, необходимое для сжигания 1 кг твердого или жидкого топлива:

кг на 1 кг топлива (7.27)

где величины элементарного состава C^р, H^p, О^р и S^р_к+ор должны быть выражены в процентах на рабочую массу топлива.

Для сухого газообразного топлива:

кг на 1 кг газообразного топлива (7.28)

или , м³/ м³ (7.29)

где C_mH_n - составляющие газообразного топлива в процентах на общую массу.

По найденным значениям параметров топочных газов l и d находят положение расчетной точки К для расчета сушилки по I-d-диаграмме (рис.7.5).

Сушилки с однократным использованием топочных газов. Сушилки с однократным использованием топочных газов применяются в большинстве случаев, когда сушка материалов производится при высоких температурах. Положение исходной точки К на i-d-диаграмме (рис. 7.5) определяется по формулам (7.21) и (7.26). Топочные газы после топки смешиваются с воздухом в точке М до заданной начальной температуры t₁ сушильного агента, поступающего в сушилку.

Рисунок 7.5 - Схема сушилки с однократным использованием топочных газов и ее процесс на i-d-диаграмме

Предположим, что в сушилке тепловые потери преобладают над тепловыделениями (∆<0). Проводим из точки М линию I = const, на ней выбираем точку е и определяем величину отрезка е Е= = ef∆/m (где m = (M₁/M_d) ∙ 1000). Из точки М через точку Е проводим политропу действительного процесса до пересечения ее с заданной линией t₂ в точке С. Расход смеси топочных тазов и воздуха с параметрами, соответствующими точке М, равен:

кг на 1 кг влаги (7.30)

Расход тепла на испарение 1 кг влаги (без учета потерь тепла топке):

кДж на 1 кг влаги (7.31)

Влагосодержание сушильного агента в точке К больше влагосодержания его в точке А на величину d₁-d₀. Это увеличение происходит за счет влаги, выделившейся при сжигании топлива.

Расход топлива можно определить по формуле:

кг (7.32)

Для одинаковых условий при сушке продуктами сгорания расход тепла на 1 кг испаренной влаги получается всегда больше, чем при сушке воздухом.