3.11.3.1. Расчет энергозатрат и КПД

Общая характеристика

Сушка широко используется в различных отраслях промышленности. В процессе сушки сначала весь влажный материал нагревается до температуры испарения воды, а затем вода испаряется при постоянной температуре.

Qth = (cG mG +cW mW ) T +mD HV Уравнение 3.13

где:

Qth – полезные затраты тепла, кВт;

mG, mW – массовый расход сухого вещества и подлежащей удалению воды соответственно, кг/с;

∆T – температура нагрева, K;

mD – количество воды, испаряющейся в единицу времени, кг/с;

cG, cW – удельная теплоемкость сухого вещества и воды соответственно, кДж/кг·K;

∆HV – теплота испарения воды при соответствующей температуре испарения (примерно

2300 кДж/кг при 100°C).

Как правило, испарившаяся вода удаляется из сушильной камеры с потоком воздуха. Затраты энергии на нагрев проходящего через сушильную камеру воздуха Qpd (эта величина не включает полезные затраты тепла Qth) могут быть рассчитаны согласно уравнению 3.14:

где:

Qpd – затраты тепловой энергии на нагрев воздуха, проходящего через сушильную камеру, кВт (потери тепла с выбросами);

V – расход воздуха, проходящего через сушильную камеру, м3/ч;

cpd – удельная теплоемкость воздуха (примерно 1,2 кДж/м3·K при температуре 20°C и давлении 1013 мбар);

∆Tpd – разница между температурами свежего воздуха и воздуха, выбрасываемого из сушильной камеры, K.

Помимо указанных затрат тепла должны быть учтены и другие потери, например, потери тепла через стенки сушильной камеры. Эти потери Qhp соответствуют энергопотреблению незагруженной сушильной системы, функционирующей при обычной рабочей температуре в