В барабанной сушилке непрерывного действия высушивается 3 т/час (по сухому) известково-каолиновой смеси. Влажность смеси меняется с 50% до 10%. Подается она с температурой 35 С, выгружается с температурой 40 С. Соотношение свежего и циркулирующего воздуха

Для решения задачи о расходе греющего пара в калорифере барабанной сушилки, давайте разберем все данные и шаги, необходимые для вычислений.

Шаг 1: Определение исходных данных

1. Производительность сушилки: 3 т/час (по сухому).
2. Влажность смеси: изменяется с 50% до 10%.
3. Температура подачи: 35 °C.
4. Температура выгрузки: 40 °C.
5. ...: 1:4 по массе. 6. : 10 г/кг сухого воздуха. 7. : 25 °C. 8. : 70%. 9. : 40 °C. 10. : 5%. Сначала определим массу подаваемой смеси: - Влажность смеси 50% означает, что в 1 т смеси содержится 0.5 т воды и 0.5 т сухого вещества. - Для 3 т/час (по сухому) смеси, масса подаваемой смеси будет: \[ m_{влажной} = \frac{3 \, \text{т}}{1 - 0.5} = 6 \, \text{т/час} \] Теперь определим, сколько воды нужно удалить из смеси: - Начальная масса воды в 6 т смеси: \(0.5 \times 6 = 3 \, \text{т}\). - Конечная масса воды в 3 т смеси с влажностью 10%: \[ m_{вода, конечная} = 0.1 \times 3 \, \text{т} = 0.3 \, \text{т} \] - Масса воды, которую нужно удалить: \[ m_{вода, удаляемая} = 3 \, \text{т} - 0.3 \, \text{т} = 2.7 \, \text{т/час} \] С учетом соотношения свежего и циркулирующего воздуха 1:4, общее количество воздуха: \[ m{воздуха, циркулирующий} = 4x \] Общая масса воздуха: \[ m_{воздуха, общий} = 5x \] Для определения влажности воздуха, используем данные о свежем и циркулирующем воздухе: - Влажность свежего воздуха: 10 г/кг = 0.01 кг/кг. - Влажность циркулирующего воздуха: 70% = 0.7 кг/кг. Общая масса воды в свежем и циркулирующем воздухе: \[ m_{вода, свежий} = 0.01 \cdot x \] \[ m_{вода, циркулирующий} = 0.7 \cdot 4x = 2.8x \] Общая масса воды в воздухе: \[ m_{вода, общий} = 0.01x + 2.8x = 2.81x \] Для удаления 2.7 т/час воды из смеси, необходимо, чтобы: \[ 2.81x = 2.7 \] Решаем уравнение: \[ x = \frac{2.7}{2.81} \approx 0.96 \, \text{т/час} \] Теперь, зная массу воздуха, можем определить, сколько тепла необходимо для нагрева и сушки: 1. Определяем количество теплоты, необходимое для нагрева свежего воздуха до температуры 40 °C. 2. Определяем количество теплоты, необходимое для испарения воды. Для этого нужно знать удельные теплоемкости и теплоты парообразования. Предположим, что: - Удельная теплоемкость воздуха \(c_{воздуха} \approx 1.006 \, \text{кДж/(кг·°C)}\). - Теплота парообразования \(L \approx 2260 \, \text{кДж/кг}\). Тепло для нагрева свежего воздуха: \[ Q{воздуха, свежий} \cdot c{выгрузки} - T_{подачи}) = 0.96 \cdot 1.006 \cdot (40 - 25) \approx 15.1 \, \text{кДж} \] Тепло для испарения воды: \[ Q{вода, удаляемая} \cdot L = 2.7 \cdot 2260 \approx 6090 \, \text{кДж} \] Общее количество теплоты: \[ Q{нагрев} + Q_{испарение} \approx 15.1 + 6090 \approx 6105.1 \, \text{кДж} \] Теперь, учитывая потери в среду (5%): \[ Q{общий} \approx 0.05 \cdot 6105.1 \approx 305.25 \, \text{кДж} \] Итак, общее количество теплоты с учетом потерь: \[ Q{общий} + Q_{потери} \approx 6105.1 + 305.25 \approx 6410.35 \, \text{кДж} \] Теперь, чтобы найти расход греющего пара, нужно знать, сколько теплоты выделяется при конденсации пара. Предположим, что это также 2260 кДж/кг. Расход греющего пара: \[ m{итого}}{L} = \frac{6410.35}{2260} \approx 2.84 \, \text{кг/час} \] Расход греющего пара в калорифере составляет примерно 2.84 кг/час.