Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Смешение свежего и отработанного воздуха





Задача заключается в определении точки смеси при известных потоках (точнее — их соотношения) и параметрах смешиваемых потоков — в состояниях 0 и 2. Анализ ведется по общей канве: точка смеси определяется по правилу рычага, в рассматриваемом случае — не в концентрационной диаграмме, а в диаграмме «состав () — свойство ()».

Точку смеси будем искать для 1 кг свежего и кг обратного воздуха (в расчете на абсолютно сухой). Составим материальный (по влаге) и тепловой балансы для контура, охватывающего вентилятор (штриховой контур на рис. 11.32):

и (в)

и (г)

Точка с параметрами () представляет собой точку смеси . Из выражений (в) и (г) видно, что ее положение зависит от степени рециркуляции и; таким образом, в общем плане речь идет не о точке смеси, а о геометрическом месте точек смеси (т.е. о линии смешения) в зависимости от соотношения и потоков обратного и свежего воздуха.

Практически точку смеси в ходе технологического расчета удобно определять с использованием диаграммы . Пусть (рис. 11.33) заданы точки 0 (свежий воздух) и 2 (отработанный воздух). Требуется найти линию их смешения и на ней зафиксировать точку смеси при известных количествах свежего и отработанного воздуха — 1 кг и и кг соответственно.

Чтобы найти линию смешения , используем левые выражения балансов (в) и (г):

и (д)

Из (д) следует линейность связи и , т.е. точка лежит на некоторой прямой в диаграмме , причем ее положение при заданных точках и зависит от величины .При (отсутствие в смеси обратного воздуха), согласно (в) и (г), и , т.е. точка С совпадает с точкой 0 свежего воздуха. А при (в смеси отсутствует свежий воздух) получается и (для этого числители и знаменатели правой части равенств надо предварительно поделить на и); значит, в этом случае точка совмещается с точкой 2 отработанного воздуха. Таким образом, линия смешения есть прямая, соединяющая точки свежего и отработанного воздуха: точка лежит на отрезке 0-2.

Для последующего анализа полезно выразить степень рециркуляции через концентрации и относительные энтальпии. Раскроем скобки в левых выражениях (в) и (г) и найдем :

и (е)

Отсюда легко получаются также характерные удельные потоки :

и (ж)

Построение точки смеси демонстрируется на рис. 11.33, а. Для обоснования положения точки (она находится на прямой 0-2) проведем горизонтальные линии, построив подобные треугольники на отрезках () и () как на гипотенузах. Отношение горизонтальных катетов этих треугольников, согласно (е), равно ,а поскольку треугольники подобны, то

или (з)

— точка определяется по правилу рычага (в данном случае — I рода), "точка опоры" находится в точке .

Рассмотрение подобных треугольников, построенных как на гипотенузах на отрезках () и и одновременное использование выражений (ж) аналогичным образом приводит к правилу рычага II рода:

или (и)

«точка опоры» здесь расположена в точке 2.

Иллюстрация правила рычага I и II рода приведена на рис. 11.33, б, в. Заметим, что в практических расчетах чаще более удобным оказывается правило рычага II рода. Разумеется, правило рычага для смешений свежего и отработанного воздуха может быть представлено и в обобщенной форме.

 

Рис. 11.33. К расчету точки смеси при частичной рециркуляции воздуха: а — диаграмма , б, в — рычаги I и II рода

 

11.5.2 Идеальная сушилка с частичной рециркуляцией

 

За стадией смешения свежего и отработанного воздуха следуют стадии нагрева смеси в калорифере и сушки в сушильной камере. Для идеальной сушилки все три стадии построены в диаграмме на рис. 11.34 (для наглядности направления процесса на отдельных стадиях показаны стрелками). Здесь стадия смешения стадия нагрева СА: ; стадия идеальной сушки (по линии ):

 

Рис. 11.34. Диаграмма для идеальной сушилки с частичной рециркуляцией воздуха

 

На диаграмме в целях сопоставления штрих-пунктирной линией намечен процесс в простой идеальной сушилке. Можно видеть, что при сушке с частичным возвратом отработанного воздуха исходный СА поступает в сушильную камеру с более высокой влажностью, нежели в простой сушилке: . Одновременно происходит и снижение температуры СА на входе в зону сушки: , так что и температурный режим здесь мягче (это важно для сушки термолабильных материалов). Заметим, что понижение температуры на входе в сушильные камеры может быть обеспечено и в ранее рассмотренных схемах (в простой сушилке — путем увеличения потока СА; в многозональной — делением на зоны с промежуточным подогревом СА); а вот повышение исходной влажности СА — особенность именно сушки с рециркуляцией.

При практической постановке задач технологического расчета чаще всего задается (наряду с точками 0; 1 или 2) не степень рециркуляции (как раз для этого случая выше рассмотрен путь построения диаграммы ), а влажность или температура воздуха на входе в сушильную камеру. Построение процесса в диаграмме и определение необходимой величины я в этих случаях затруднений не вызывает.

В начале разд. 11.5 приведены выражения (а), (б), а также (11.19) и (11.20) для определения потоков циркулирующего воздуха (для калорифера и сушильной камеры они одинаковы и постоянны) — в единицу времени и на 1 кг удаляемой влаги . Используя соотношения (ж) и (и), нетрудно показать, что эти выражения идентичны. Например, для :

(к)

Эффективность идеального процесса сушки определяется удельными затратами теплоты в калорифере . Полный расход теплоты есть произведение ее затрат в расчете на 1 кг циркулирующего сухого воздуха и потока этого воздуха

(11.21)

Удельный (на 1 кг удаляемой влаги) расход теплоты в калорифере:

(11.22)

Сравнение этого расхода теплоты с характерным для простой идеальной сушилки удобно проводить с помощью диаграммы . Будем сравнивать подобные треугольники и на рис. 11.34, причем отрезок соответствует затратам теплоты на 1 кг АСВ () в калорифере сушилки с рециркуляцией, а — в калорифере простой сушилки. Из подобных треугольников с учетом соотношений (и) имеем:

(л)

Теперь, преобразуя выражение (11.22), находим:

(м)

что полностью совпадает с выражением (15.9) для простой идеальной сушилки (в отсутствие и ).

Из изложенного следует, что при переходе от простой сушилки к рециркуляционной (как и ранее — к многозональной) удельные расходы свежего сушильного агента и теплоты в расчете на 1 кг удаляемой влаги не изменяются. В рассмотренных конкретных примерах проявляется общее правило: при одинаковых входных (точка 0) и выходных (точка 2) параметрах сушильного агента удельные расходы свежего воздуха и теплоты не зависят от варианта сушильного процесса. Между тем из диаграммы ясно видно, что в случае сушки с частичным возвратом отработанного воздуха в калорифере на подогрев одного его килограмма теплоты затрачивается меньше, чем в простой сушилке: ; из сравнения подобных треугольников ясно даже, во сколько раз меньше: в раз. Но количество циркулирующего воздуха на 1 кг удаляемой влаги в сушилке с рециркуляцией ровно во столько же раз больше: . Поэтому произведения и , выражающие (на 1 кг уд.Вл), в обоих случаях одинаковы.

 







ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.