2. Методические указания. Технологический расчет барабанных сушилок состоит из трех основных этапов: 1. Материальный и тепловой баланс: в результате расчета определяется необходимый расход сушильного агента, расчет осуществляется на базе уравнений материального и теплового баланса сушки. 2. Выбор барабана: в результате расчета определяется вид (конфигурация размещения перегородок) и основные размеры барабана. Расчет производится на базе критериальных уравнений массообмена и опытных данных. 3. Расчет потерь тепла при сушке: в результате расчета подбирается материал теплоизолятора и количество тепла рассеиваемое в окружающую среду в процессе сушки. Расчет производится на базе критериальных уравнений теплопередачи. Поскольку точное значение величины тепловых потерь определяется в заключительной части расчета, при составлении теплового баланса эта величина выбирается произвольно. В случае большого расхождения выбранной и рассчитанной величин расчет повторяют. Поскольку данная работа затрагивает только первую часть расчета в дальнейшем будут рассмотрены функциональные зависимости используемые при составлении материального и теплового баланса. Материальный баланс. Основные закономерности материального баланса: G1=G2+W; (1) W=G2*(w1-w2)/(100-w1); (2) L=W/(x2-x1); (3) Где: G1 - расход материала на входе в сушилку; G2 - расход материала на выходе из сушилки; W - расход испаренной влаги; w1 - влагосодержание материала на входе в сушилку; w2 - влагосодержание высушенного материала; x1 - влажность сушильного агента на входе в сушилку; x2 - влажность сушильного агента на выходе из сушилки. Тепловой баланс. Уравнение теплового балланса сушки: delta=c*tнач+qдоп-(qт+qм+qп); (4) где: delta - разность между удельным приходом и расходом тепла непосредственно в сушильной камере; c - теплоемкость влаги во влажном материале при температуре tнач; qдоп - удельный дополнительный подвод тепла в сушильную камеру; qт - удельный подвод тепла в сушилку транспортными средствами; qм - удельный подвод тепла в сушильный барабан с высушиваемым материалом; qп - удельные потери тепла в окружающую среду. Поскольку в барабанной сушилке отсутствуют транспортные элементы (материал перемещается в следствии небольшого наклона барабана) и дополнительные источники тепла, при расчете данного вида сушилок значения qт и qдоп принимаются равными нулю. Удельный подвод тепла рассчитывается по следующей зависимости: qм=G2*c*(tкон-tнач)/W; (5) Где: c - теплоемкость материала; tн - температура материала на входе в сушилку; tк - температура высушенного материала. I-x диаграмма и ее использование при расчете барабанной сушилки. I-x диаграмма описывает следующие параметры газа: 1. Относительная влажность; 2. Абсолютная влажность; 3. Энтальпия; 4. Температура газа; 5. Температура мокрого термометра; 6. Температура точки росы; Зная любые два параметра можно однозначно найти точку на диаграмме соответствующую текущему состоянию газа и, как следствие, определить остальные его параметры. При сушке в барабанной сушилке сушильный агент проходит через два состояния: нагрев до требуемой температуры в калорифере и непосредственно сушка материала в барабане. Соответственно выделяют три состояния пара: 1. Состояние до нагрева в калорифере; 2. Пар нагрет в калорифере, но еще не поступил в барабан; 3. Состояние пара на выходе из барабана. Построив эти точки на диаграмме получим линии сушки: первая линия соответствует нагреву, при этом влагосодержание пара не изменяется, вторая соответствует прохождению материала через барабан, при этом наименее подвержено изменению значение энтальпии пара.