Конструктивно-поверочный расчет

Пример конструктивно-поверочного расчета шахтной

Рециркуляционной зерносушилки, сделанной

На базе шахтной прямоточной зерносушилки ДСП-32

Начальные для расчета данные:

Злаковая культура — пшеница мягенькая на остальные нужды (продовольственного предназначения) со слабенькой клейковиной; исходная влажность w0 = 20%, конечная влажность w3 = 14%.

Температура атмосферного воздуха — t0 = 5 °С;

Горючее — газовое, с хим составом (%):

Диоксид углерода СО2 0,25
Метан СН4 91,9
Этан Конструктивно-поверочный расчет С2Н6 4,15
Пропан C3H8 1,20
Бутан С4Н10 0,29
Пентан С5Н12 0,13
Азот N2 2,08
Плотность консистенции rсм, кг/м3 0,729

Черта газов, входящих в состав газового горючего

Газ Плотность, кг/м3 Теплота сгорания, кДж/м3
высшая низшая
Диоксид углерода СО2 1,977
Метан СН4 0,717 39 758 35 831
Этан С2Н6 1,357 69 668 63 765
Пропан C3H8 2,019 99 143 91 272
Бутан С4Н10 2,672 128 493 118 675
Пентан С5Н Конструктивно-поверочный расчет12 3,219 157 905 146 119
Азот N2 1,250

Конструктивно-поверочный расчет

(Малин Н.И. Сбережение энергии в теплоэнергетике и теплотехнологиях. Практическое пособие по выполнению курсовой работы. — М.: Изд-во ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. — 48 с.)

1. Вычерчиваем функционально-параметрическую схему зерносушилки с нанесенными на нее условными обозначениями характеристик зерна, агента сушки и воздуха (рис. 1).

2. Определяем начальные характеристики атмосферного Конструктивно-поверочный расчет воздуха и температуру агента сушки.

Для этого по принятому значению температуры атмосферного воздуха t0 = 5 °С и его относительной влажности (при наихудших критериях) j0 = 100% при помощи прилагаемой (приложение 9) H, d—таблицы (при В = 99,3×103 Па) определяем его влагосодержание d0 = 5,51 г/кг и Н0 = 18,84 кДж/кг.

Позонные (по зонам сушки зерносушилки) значения Конструктивно-поверочный расчет температуры агента сушки устанавливаем по рекомендуемым Аннотацией по сушке режимам с учетом конструкции рассчитываемой зерносушилки, также рода, предназначения и начальной влажности злаковой культуры. Для рассчитываемой зерносушилки, температура агента сушки на входе в 1-ю и 3-ю зоны сушки t1 = 140 °С, во 2-й зоне сушки употребляется агент с температурой t2 = 160 °С.

3. По Конструктивно-поверочный расчет хим составу газового горючего, по формулам (1.3) и (1.4) рассчитываем значения его высшей и низшей теплоты сгорания кДж/м3).

(Qв)р = Кv1×(Qв1)р + Кv2×(Qв2)р + … + Кvn×(Qвn)р;

(Qн)р = Кv1×(Qн1)р + Кv2×(Qн2)р + … + Кvn×(Qнn)р,

где Кvi,×(Qвi)р, (Qнi)р — соответственно большие толики (в Конструктивно-поверочный расчет толиках единицы), также высшая и низшая теплота сгорания горючих компонент консистенции, кДж/м3.

(Qв)р = 0,919×39758 + 0,0415×69688 + 0,012×99143 + 0,0029×128493 + 0,0013×157905 = 36537,6 + 2892,0 + 1189,7 + 372,6 + 205,3 = 41197,2 кДж/м3;

(Qн)р = 0,919×35831 + 0,0415×63765 + 0,012×91272 + 0,0029×118675 + 0,0013×146119 = 32928,7 + 2646,2 + 1095,3 + 344,2 + 190,0 = 37204,4 кДж/м3.

4. Рассчитываем теоретическое количество сухого воздуха L0, нужное для полного сгорания 1 кг горючего, кг/кг.

Для газообразного горючего

L0 = 1,38í0,0179×(CO) + 0,248×(H2) + 0,44×(H2S) + Sí[(m + 0,25n)/(12m + n)]×(CmHn Конструктивно-поверочный расчет)ý – (O2)ý,

где (CO), (H2), (H2S), (CmHn), (O2) — массовые толики (Кmi) компонент газа, %; их определяют с учетом плотности rI (кг/м3) i - го компонента газа и средней плотности rср газа из дела Kmi = Kvi×(ri/rср).

Для наших критерий

L0 = 1,38íSí[(m + 0,25n)/(12m + n)]×(CmHn)ýý = 1,38í[(1 + 0,25×4)/(12 + 4)]×(91,9×0,717/0,729) + [(2 + 0,25×6)/(12×2 + 6)]×(4,15×1,357/0,729) + [(3 + 0,25×8)/(12×3 + 8)]×(1,2×2,019/0,729) + [(4 + 0,25×10)/(12×4 + 10)]×(0,29×2,672/0,729) + [(5 + 0,25×12)/(12×5 + 12)]×(0,13×3,219/0,729)ý = 1,38í0,125×90 + 0,117×7,7 + 0,114×3,3 + 0,112×1,06 + 0,111×0,57ý = 1,38×(11,25 + 0,9 + 0,38 + 0,12 + 0,06) = 1,38×12,7 = 17,5 кг/кг.

5. Рассчитываем энтальпию Конструктивно-поверочный расчет водяного пара Нп (кДж/кг) атмосферного воздуха при температуре воздуха t0 (°С):

Нп = rt = 0 + cп×t0 = 2500 + 1,88×5 = 2509,4 кДж/кг.

6. Рассчитываем значение коэффициента излишка воздуха a.

a = í(Qв)р×hт – [Sí0,09n×(CmHn)/(12m + n)ý + 0,01Wp]×[2500(1 – hт) + 0,88×tа.с] – cа.с×tа.с + cт×tтý/íL0×(0,001d0×Hп – Н0 + са Конструктивно-поверочный расчет.с×tа.с)ý,

где hт — КПД топки: для летних критерий (t0 > 0) hт = 0,95; са.с, ст — удельная теплоемкость соответственно агента сушки (са.с = 1,004 кДж/кг) и горючего (ст = 2,2 кДж/кг); tт — температура горючего: tт = t0 = 5 °С; d0, Hп, H0 — соответственно влагосодержание, энтальпия пара атмосферного воздуха и энтальпия атмосферного воздуха.

a1 = í41197,2×0,95 – [0,09×4×90/16 + 0,09×6×7,7/30 + 0,09×8×3,3/44 + 0,09×10×1,1/58 + 0,09×12×0,6/72]×[2500(1 – 0,95) + 0,88×140] – 1,004×140 + 2,2×5ý/í17,5×(0,001×5,51×2509,4 – 18,84 + 1,004×140)ý = í39137,34 – [2,025 + 0,1386 + 0,054 + 0,017 + 0,009]×[125 + 123,2] – 140,6 + 11ý/í17,5×(13,827 – 18,84 + 140,6)ý = í39137,34 – [2,2436]×[248,2] – 140,6 + 11ý/í17,5×(135,6)ý =í39137,3 – [2,2436]×[248,2] – 140,6 + 11ý/í17,5×(135,6)ý = 38450,8/2373 = 16,2.

a2 = í41197,2×0,95 – [0,09×4×90/16 + 0,09×6×7,7/30 + 0,09×8×3,3/44 + 0,09×10×1,1/58 + 0,09×12×0,6/72]×[2500(1 – 0,95) + 0,88×160] – 1,004×160 + 2,2×5ý/í17,5×(0,001×5,51×2509,4 – 18,84 + 1,004×160)ý = í39137,34 – [2,025 + 0,1386 + 0,054 + 0,017 + 0,009]×[125 + 140,8] – 160,6 + 11ý/í17,5×(13,827 – 18,84 + 160,6)ý = í39137,34 – [2,2436]×[265,8] – 160,6 + 11ý/í17,5×(155,6)ý =í39137,3 – [2,2436]×[265,8] – 160,6 + 11ý/í17,5×(155,6)ý = 38391,4/2723 = 14,1.

7. Рассчитаем Конструктивно-поверочный расчет влагосодержание d (г/кг) и энтальпию Н (кДж/кг) агента сушки.

d1 = í1000[Sí0,09n×(CmHn)/(12m + n)ý + 0,01Wp] +a1×L0×d0ý/ía1×L0 + 1 – Sí0,09n×(CmHn)/(12m + n)ý – 0,01Wpý = í1000[2,2436] +16,2×17,5×5,51ý/16,2×17,5 + 1 – 2,2436ý = í2243,6 +1562ý/í283,5 + 1 – 2,2436ý = 3805,6/282,26 = 13,48 г/кг;

d2 = í1000[Sí0,09n×(CmHn)/(12m + n)ý + 0,01Wp] +a2×L0×d0ý/ía2×L0 + 1 – Sí0,09n×(CmHn)/(12m Конструктивно-поверочный расчет + n)ý – 0,01Wpý = í1000[2,2436] +14,1×17,5×5,51ý/14,1×17,5 + 1 – 2,2436ý = í2243,6 +1360ý/í246,8 + 1 – 2,2436ý = 3603,6/245,6 = 14,67 г/кг;

Н1 = са.с×t1 + 0,001×d2(2500 + 1,88×t1) = 1,004×140 + 0,001×13,48×(2500 + 1,88×140) = 140,6 + 37,2 = 177,8 кДж/кг;

Н2 = са.с×t1 + 0,001×d3(2500 + 1,88×t1) = 1,004×160 + 0,001×14,67×(2500 + 1,88×160) = 160,6 + 41,1 = 201,7 кДж/кг.

8. Рассчитаем количество воды, подлежащей испарению в зерносушилке и ее отдельных узлах.

Для этого, сначала, по приложениям 6 и 7 определим значения коэффициентов Кв ( для перевода массы просушенного зерна в плановые единицы зависимо Конструктивно-поверочный расчет от влажности зерна до и после сушки, т.е. по значениям w0 и w3) Кк(н) (для перевода просушенного зерна в плановые единицы зависимо от рода злаковой культуры и предназначения после сушки). Для наших критерий Кв = 1 и Кк(н) = 1.

Потом определяем производительность зерносушилки (кг/с):

по сырому зерну G0 = Gр Конструктивно-поверочный расчет/(3,6КвКк(н)), где Gр — производительность зерносушилки, произвольно принятая при формировании начальных данных, план. т/ч. С учетом того, что базисная зерносушилка ДСП-32 имеет производительность 32 план. т/ч, примем Gр = 36 план. т/ч. Итак, G0 = 36/(3,6×1×1) = 10 кг/с.

по просушенному зерну G3 = G0×(100 – w0)/(100 – w3) = 10×(100 – 20)/(100 – 14) = 800/86 = 9,3 кг/с.

Количество Конструктивно-поверочный расчет испаряемой из зерна воды Wр (кг/с): Wр = G0 – G3 = 10,0 – 9,3 = 0,7 кг/с.

Зададимся количествами воды DW, испаряемыми из зерна в разных хонах сушки. Для этого, согласно советам, примем:

в 1-й зоне сушки DW1с = 0,25×W = 0,25×0,7 = 0,175 кг/с;

в 3-й зоне сушки DW3с = 0,25×W = 0,25×0,7 = 0,175 кг/с;

в зоне окончательного Конструктивно-поверочный расчет остывания DWохл = 0,1×W = 0,1×0,7 = 0,07 кг/с;

во 2-й зоне сушки DW2с = W – (DW1с+ DW3с + DWохл)= 0,7 – (0,175 + 0,175 + 0,07) = 0,28 кг/с.

9. Определим позонные (по зонам нагрева, сушки и остывания) значения влажности зерна и производительности зерносушилки (в согласовании с принятыми условными обозначениями на функционально-параметрической схеме и позонным количеством испаряемой воды).

Производительность зерносушилки Конструктивно-поверочный расчет на входе в зону окончательного остывания G2 = G3 + DWохл = 9,3 – 0,07 = 9,37 кг/с.

Производительность зерносушилки на входе в 3-ю зону сушки Gсм2 = G2 + DW3с = 9,37 + 0,175 = 9,545 кг/с.

Соответственно влажность зерна (%) на входе в эти зоны будет:

w2 = 100 – (G3/G2)×(100 – w3) = 100 – (9,3/9,37)×(100 – 14) = 14,64 %.

wсм = 100 – (G2/Gсм2)×(100 – w2) = 100 – (9,37/9,545)×(100 – 14,64) = 16,2 %.

Определим нужное значение коэффициента циркуляции по Конструктивно-поверочный расчет формуле

N = A×Kк(н)×(w0c – w3c)/[w0c – 0,011×(w0c)2 – 9,4],

где А коэффициент, учитывающий особенности конструкции зерносушилки: для рассчитываемой зерносушилки А = 3,5; w0c = 20/(100 – 20) = 25 %; w3c = 14/(100 – 14) = 16,28 %.

N = 3,5×1×(25 – 16,28)/[25 – 0,011×(25)2 – 9,4] = 30,5235/8,725 = 3,5.

Производительность по консистенции сырого и рециркулируемого зерна

Gсм = G0×N = 10×3,5 = 35 кг/с.

Производительность перед 1-й зоной сушки Gсм1 = Gсм – Gсм2 = 35 – 9,545 = 25,455 кг/с Конструктивно-поверочный расчет.

Производительность после 1-й зоны сушки G1 = Gсм1 – DW1с = 25,455 – 0,175 = 25,28 кг/с.

Влажность зерна перед 2-й зоной сушки

w1 = 100 – (Gсм1/G1)×(100 – wсм) = 100 – (25,455/25,28)×(100 – 16,2) = 15,62 %.

Производительность после 3-й зоны сушки (по рециркулируемому зерну) Gрец = G1 – DW2с = 25,28 – 0,28 = 25,0 кг/с.

Влажность рециркулируемого зерна (после 2-й зоны сушки)

wрец = 100 – (G1/Gрец)×(100 – w1) = 100 – (25,28/25)×(100 – 15,62) = 14,675 %.

Влажность консистенции зерна (проверка Конструктивно-поверочный расчет)

wсм = [w0 + (N – 1)×wрец]/N = [20 + (3,5 – 1)×14,675]/3,5 = 16,2 %. (сошлось).

10. Установим позонные значения температуры зерна.

Примем q0 = t0 = 5 °С.

Согласно приложению 4 предельная температура нагрева зерна qпред = 60 °С.

Примем температуру рециркулируемого зерна qрец = qпред = 60 °С.

Температура консистенции qсм = [q0 + (N – 1)×qрец]/N = [5 + 2,5×60]/3,5 = 45,6 °C.

q1 = qсм – 5,6 = 45,6 – 5,6 = 40 °С.

q2 = qсм + 4,4 = 50 °.

q3 = q2 – (1 – 0,003×q2)×(q2 – t0) = 50 – (1 – 0,003×50)×(50 – 5) = 7,5 °С.

11. Инсталлируются позонные значения Конструктивно-поверочный расчет температуры отработанного агента сушки и воздуха.

t¢1 = 0,125×(qсм + q1 + 2t1) + 5 = 0,125×(45,6 + 40 + 2×140) + 5 = 50,7 °С;

t²1 = 0,125×(qсм + q2 + 2t1) + 5 = 0,125×(45,6 + 50 + 2×140) +5 = 52 °С;

t¢2 = 0,125×(q1 + qрец + 2t2) + 5 = 0,125×(40 + 60 + 2×160) + 5 = 57,5 °С;

t¢0 = 0,5×(q2 + q3) – 5 = 0,5×(50 + 7,5) – 5 = 23,8 °С.

12. Производим аналитический расчет издержек и утрат теплоты.

Сначала определяем издержки теплоты на испарение воды

qи.1с = (2500 + 1,88×t¢1) – 4,19×qсм = 2500 + 1,88×50,7 – 4,19×45,6 = 2500 + 95,3 – 191 = 2404,3 кДж Конструктивно-поверочный расчет/кг;

qи.3с = (2500 + 1,88×t²1) – 4,19×qсм = 2500 + 1,88×52 – 4,19×45,6 = 2500 + 97,8 – 191 = 2406,8 кДж/кг;

qи.2с = (2500 + 1,88×t¢2) – 4,19×q1 = 2500 + 1,88×57,5 – 4,19×40 = 2500 + 108,1 – 167,6 = 2440,5 кДж/кг;

qи.охл = (2500 + 1,88×t¢0) – 4,19×q2 = 2500 + 1,88×23,8 – 4,19×50 = 2500 + 44,7 – 209,5 = 2335,2 кДж/кг.

Потом рассчитываем значения удельной теплоемкости консистенции зерна, также на выходе из зон сушки и остывания.

ссм = [св×wсм + сс.в×(100 – wсм)]/100 = [4,19×16,2 + 1,55×(100 – 16,2]/100 = [67,88 + 129,89]/100 = 1,98 кДж/(кг×К);

с1 = [св×w Конструктивно-поверочный расчет1 + сс.в×(100 – w1)]/100 = [4,19×15,62 + 1,55×(100 – 15,62]/100 = [65,45 + 130,79]/100 = 1,96 кДж/(кг×К);

с2 = [св×w2 + сс.в×(100 – w2)]/100 = [4,19×14,64 + 1,55×(100 – 14,64]/100 = [61,34 + 132,31]/100 = 1,94 кДж/(кг×К);

срец = [св×wрец + сс.в×(100 – wрец)]/100 = [4,19×14,675 + 1,55×(100 – 14,675]/100 = [61,49 + 132,25]/100 = 1,94 кДж/(кг×К);

с3 = [св×w3 + сс.в×(100 – w3)]/100 = [4,19×14 + 1,55×(100 – 14]/100 = [58,66 + 133,3]/100 = 1,92 кДж/(кг×К);

Дальше рассчитываем значения удельных расходов теплоты на нагрев зерна в зонах сушки.

qм.1с = [G1×с1×(q Конструктивно-поверочный расчет1 – qсм)]/DW1с = [25,28×1,96×(40 – 45,6)]/0,175 = – 1585,6 кДж/кг;

qм.2с = [Gрец×срец×(qрец – q1)]/DW2с = [25×1,94×(60 – 40)]/0,28 = 3464,3 кДж/кг;

qм.3с = [G2×с2×(q2 – qсм)]/DW3с = [9,37×1,94×(50 – 45,6)]/0,175 = 457 кДж/кг.

Рассчитываем средние значения температуры агента сушки (в 1-й — 3-й зонах сушки) и воздуха (в зоне остывания).

tср.1с = 0,5×(t1 + t¢1) = 0,5×(140 + 50,7) = 95,4 °С;

tср.3с = 0,5×(t Конструктивно-поверочный расчет1 + t²1) = 0,5×(140 + 52) = 96,0 °С;

tср.2с = 0,5×(t2 + t¢2) = 0,5×(160 + 57,5) = 108,8 °С;

tср.охл = 0,5×(t0 + t¢0) = 0,5×(5 + 23,8) = 14,4 °C.

Потом рассчитываем коэффициенты теплопередачи для зоны нагрева, зон сушки и остывания. Для этого сначала определим значения коэффициентов тепловосприятия (теплопотери).

Для зон сушки и остывания:

a1(1с+2с+ 3c + охл) = С + D×v = 6,16 + 4,19×0,3 = 7,4 Вт/(м2×К);

a Конструктивно-поверочный расчет2(1с+2с+3с+охл) = С + D×v = 6,16 + 4,19×5 = 27,1 Вт/(м2×К).

Для железобетонной стены коэффициент теплопередачи l = 1,54 Вт/(м×К), толщина d = 0,1 м.

Коэффициент теплопередачи

к1с = к2с = к3с = кохл = 1/[1/a1(1с+2с+охл) + d/l + 1/a2] = 1/[1/7,42 + 0,1/1,54 + 1/27,11] = 1/[0,1348 + 0,0649 + 0,0369] = 1/0,2366 = 4,23 Вт/(м2×К).

Площадь поверхности теплопотери составляет:

F1с = 2×1,5×23×0,2 = 13,8 м Конструктивно-поверочный расчет2;

F3с = F1с = 13,8 м2;

F2с = 2×1,5×32×0,2 = 19,2 м2;

Fохл = 2×1,5×32×0,2 = 19,2 м2.

Удельные утраты теплоты в окружающую среду:

qо.с.1с = = 0,001×F1с×к1с×(tср.1с – t0)/DW1с = 0,001×13,8×4,23×(95,4 – 5)/0,175 = 30,15 кДж/кг;

qо.с.2с = = 0,001×F2с×к2с×(tср.2с – t0)/DW2с = 0,001×19,2×4,23×(108,8 – 5)/0,28 = 29,96 кДж/кг;

qо.с.3с = = 0,001×F3с×к Конструктивно-поверочный расчет3с×(tср.3с – t0)/DW3с = 0,001×13,8×4,23×(96 – 5)/0,175 = 30,35 кДж/кг;

qо.с.охл = = 0,001×Fохл×кохл×(tср.охл – t0)/DWохл = 0,001×19,2×4,23×(14,4 – 5)/0,07 = 10,91 кДж/кг.

Дальше рассчитываем разность сообщений и утрат теплоты (угловой коэффициент сушки) для зон сушки и остывания.

D1с = св×qсм – qм.1с – qо.с.1с = 4,19×45,6 – (– 1585,6) – 30,15 = 1746,5 кДж/кг;

D2с Конструктивно-поверочный расчет = св×q1 – qм.2с – qо.с.2с = 4,19×40 – 3464,3 – 29,96 = – 3326,7 кДж/кг;

D3с = св×qсм – qм.3с – qо.с.3с = 4,19×45,6 – 457 – 30,35 = – 296,3 кДж/кг;

Dохл = св×q2 – qм.охл – qо.с.охл = 4,19×50 + [(G3×c3)/DWохл]×(q2 – q3) – 12,53 = 209,5 + [(9,3×1,92)/0,07]×(50 – 7,5) – 10,91 = 213,7 + 10841,1 – 10,91 = 11043,9 кДж/кг.

Потом рассчитываем значения влагосодержания отработанного агента сушки и воздуха:

d¢1 = [1000×(1,004×t¢1 – H1) + D1с Конструктивно-поверочный расчет×d1]/[D1с – (2500 + 1,88×t¢1)] = [1000×(1,004×50,7 – 177,8) + 1746,5×13,48]/[1746,5 – (2500 + 1,88×50,7)] = [– 126897,2 + 23542,8]/[– 848,8] = 121,76 г/кг;

d²1 = [1000×(1,004×t²1 – H1) + D3с×d1]/[D3с – (2500 + 1,88×t²1)] = [1000×(1,004×52 – 177,8) + (– 296,3)×13,48]/[– 296,3 – (2500 + 1,88×52)] = [– 125592 – 3994,1]/[– 2894,1] = 44,78 г/кг;

d¢2 = [1000×(1,004×t¢2 – H2) + D2с×d2]/[D2с – (2500 + 1,88×t¢2)] = [1000×(1,004×57,5 – 201,7) + (– 3326,7)×14,67]/[– 3326,7 – (2500 + 1,88×57,5)] = [– 143970 – 48802,7]/[– 5934,8] = 32,48 г/кг;

d¢0 = [1000×(1,004×t¢0 – H0) + Dохл×d0]/[Dохл – (2500 + 1,88×t¢0)] = [1000×(1,004×23,8 – 18,84) + 11043,9×5,51]/[11043,9 – (2500 + 1,88×23,8)] = [5055,2 + 60851,9]/8499,2= 7,75 г/кг.

Потом рассчитываем величины удельных расходов l Конструктивно-поверочный расчет (кг/кг) сухого агента сушки и воздуха.

l1c = 1000/(d¢1 – d1) = 1000/(121,76 – 13,48) = 9,24 кг/кг;

l3c = 1000/(d²1 – d1) = 1000/(44,78 – 13,48) = 31,95 кг/кг;

l2c = 1000/(d¢2 – d2) = 1000/(32,48 – 14,67) = 56,15 кг/кг;

lохл = 1000/(d¢0 – d0) = 1000/(7,75 – 5,51) = 446,43 кг/кг.

Дальше рассчитаем суммарный (с учетом издержек и утрат) удельный расход теплоты на испарение Конструктивно-поверочный расчет 1 кг воды.

q1c = l1c×(H1 – H0) = 9,24×(177,8 – 18,84) = 1468,8 кДж/кг;

q2c = l2c×(H2 – H0) = 56,15×(201,7 – 18,84) = 10267,6 кДж/кг;

q3c = l3c×(H1 – H0) = 31,95×(177,8 – 18,84) = 5078,8 кДж/кг.

Суммарный (с учетом издержек и утрат) расход теплоты составляет:

Qр1с = q1с×DWр1с = 1468,8×0,175 = 257 кВт;

Qр2с = q2с×DWр2с = 10267,6×0,28 = 2874,9 кВт;

Qр Конструктивно-поверочный расчет3с = q3с×DWр3с = 5078,8×0,175 = 888,8 кВт.

Дальше рассчитаем значения массовых расходов агента сушки (в подогревателе и зонах сушки) и воздуха (в зоне остывания).

Lp1с = l1с×DWр1с = 9,24×0,175 = 1,617 кг/с;

Lp2с = l2с×DWр2с = 56,15×0,28 = 15,722 кг/с;

Lp3с = l3с×DWр3с = 31,95×0,175 = 5,591 кг/с;

Lpохл = lохл Конструктивно-поверочный расчет×DWрохл = 446,43×0,07 = 31,25 кг/с.

Большие расходы агента сушки и воздуха составят:

Vp1c= Lp1c×uо.1c×[293/(273 + t1)] = 1,617×1,194×[293/(273 + 140)] = 1,37 м3/с;

Vp2c= Lp2c×uо.2c×[293/(273 + t2)] = 15,722×1,2517×[293/(273 + 160)] = 13,32 м3/с;

Vp3c = Lp3c×uо.3c×[293/(273 + t1)] = 5,591×1,194×[293/(273 + 140)] = 4,74 м3/с;

Vрохл = Lpохл×uо.охл×[293/(273 + t0)] = 31,25×0,81×[293/(273 + 5)] = 26,68 м3/с.

13*. Из-за отсутствия в схеме сушилки Конструктивно-поверочный расчет устройства для подготовительного обогрева, расчет по п. 13 не проводим.

14*. Из-за отсутствия в схеме сушилки устройства для подготовительного обогрева, расчет по п. 14 не проводим.

15. Определяем расчетное число подводящих и отводящих коробов, также расчетное число рядов подводящих и отводящих коробов в каждой зоне сушки и остывания.

Для этого Конструктивно-поверочный расчет в качестве начальных данных употребляются последующие свойства зерносушилок:

типовой шахтной прямоточной ДСП-32, на базе которой делается реконструкция (приложение 8): фактическое число рядов коробов в зонах сушки (nф1с = 23; nф2с = 14) и остывания (nф = 18); число коробов в одном ряду (а = 16 шт.); площадь поперечного сечения короба (fк = 0,00925 м2); допустимая скорость агента сушки либо воздуха Конструктивно-поверочный расчет на выходе из короба (vк = 0,5×vвит = 5 м/с);

реконструированной — число параллельно расположенных шахт соответственной зоны сушки либо остывания (к = 1 шт.).

Расчетное число подводящих и отводящих коробов npk (шт.), которые следует установить в зоне сушки либо остывания для того, чтоб обеспечить возможность подвода к зерну расчетного объема Vp (м3/с) агента Конструктивно-поверочный расчет сушки либо воздуха (а для зон сушки, вкупе с агентом сушки, нужного количества теплоты Qр, кВт), составляет:

npк.1с = 2×Vp1с/(fк×vк) = 2×1,37/(0,00925×5) = 59,24;

npк.2с = 2×Vp2с/(fк×vк) = 2×13,32/(0,00925×5) = 576;

npк.3с = 2×Vp3с/(fк×vк) = 2×4,74/(0,00925×5) = 204,97;

npк.охл = 2×Vpохл/(fк×vк) = 2×26,68/(0,00925×5) = 1153,73.

Расчетное число рядов подводящих и отводящих коробов в соответственной Конструктивно-поверочный расчет зоне сушки либо остывания nр (шт.) составляет:

np1c = npк.1с/(a×к) = 59,24/(16×1) = 3,7;

np2c = npк.2с/(a×к) = 576/(16×1) = 36;

np3c = npк.3с/(a×к) = 204,97/(16×1) = 12,8;

npохл = npохл/(a×к) = 1153,73/(16×1) = 72,1.

16. Сравним расчетное число рядов коробов с фактическим, уточним величины массовых и больших расходов агента сушки (по зонам сушки Конструктивно-поверочный расчет) и большого расхода воздуха (по зоне остывания), а с учетом вероятных конфигураций расходов — уточним величины влагосъема по зонам сушки и остывания, расхода теплоты по зонам сушки.

Фактический большой расход агента сушки (по зонам сушки) и воздуха (по зоне остывания) составляет:

Vф1с = Vр1с×(nф1с/nр1с Конструктивно-поверочный расчет) = 1,37×(23/3,7) = 8,52 м3/с;

Vф2с = Vр2с×(nф2с/nр2с) = 13,32×(32/36) = 11,84 м3/с;

Vф3с = Vр3с×(nф3с/nр3с) = 4,74×(23/12,8) = 8,52 м3/с;

Vфохл = Vрохл×(nфохл/nрохл) = 26,68×(32/72,1) = 11,84 м3/с.

Фактический массовый расход агента сушки

Lф1с = Lр1с×(nф1с/nр1с) = 1,617×(23/3,7) = 10,0 кг/с;

Lф2с = Lр2с×(nф2с/nр2с) = 15,722×(32/36) = 13,9 кг/с Конструктивно-поверочный расчет;

Lф3с = Lр3с×(nф3с/nр3с) = 5,591×(23/12,8) = 10,0 кг/с;

Lфохл = Lрохл×(nфохл/nрохл) = 31,25×(32/72,1) = 13,9 кг/с.

Фактическая величина влагосъема по зонам сушки и остывания

DWф1с = DWр1с×(nф1с/nр1с) = 0,175×(23/3,7) = 1,088 кг/с;

DWф2с = DWр2с×(nф2с/nр2с) = 0,28×(32/36) = 0,249 кг/с;

DWф3с = DWр3с Конструктивно-поверочный расчет×(nф3с/nр3с) = 0,175×(23/12,8) = 0,314 кг/с;

DWфохл = DW рохл×(nфохл/nрохл) = 0,07×(32/72,1) = 0,031 кг/с.

Фактический расход теплоты на сушку

Qф1c = Qр1c×(nф1c/nр1c) = 257×(23/3,7) = 1597,6 кВт.

Qф2c = Qр2c×(nф2c/nр2c) = 2874,9×(32/36) = 2555,5кВт.

Qф3c = Qр3c×(nф3c/nр3c) = 888,8×(23/12,08) = 1692,2 кВт.

17*. В связи с отсутствием в схеме Конструктивно-поверочный расчет сушилки устройства для подготовительного обогрева зерна, расчет по п. 17 не производим.

18. Уточняем производительность зерносушилки

Для этого сначала определим, с учетом расчетов по п. 16 фактическую величину влагосъема в реконструированной зерносушилке.

Wф = DWф1с+ DWф2с + DWф3с + DWфохл = 1,088 + 0,249 + 0,314 + 0,031 = 1,682 кг/с.

Фактическая производительность зерносушилки по сырому зерну

Gф0 = G3 + Wф = 9,3 + 1,682 = 10,982 кг/с.

Фактическая Конструктивно-поверочный расчет влажность сырого зерна

wф0 = 100 – (G3/G0)×(100 – w3) = 100 – (9,3/10,982)×(100 – 14) = 27,17 %.

(wф0)c = 100×wф0/(100 – wф0) = 100×27,17/(100 – 27,17) = 37,3 %.

Коэффициент перевода массы просушенного зерна в плановые единицы зависимо от влажности до и после сушки

Кв = (wc0 – wc3)/[wc0 – 0,011×(wc0)2 – 9,4] = (37,3 – 16,28)/[37,3 – 0,011×(37,3)2 – 9,4] = 21,02/12,6 = 1,668.

Фактическая производительность зерносушилки

Gф = 3,6×Gф0×Кв×Кк(н) = 3,6×10,982×1,668×1 = 103,2 план. т/ч.

Производительность зерносушилки по сырому зерну, в расчете на w Конструктивно-поверочный расчет0 = 20%, будет равна:

Gф0 = Gф/3,6×(Кв×Кк(н)) = 103,2/3,6×1×1 = 28,67 кг/с.

19. Определим расход горючего на сушку и тепловой КПД зерносушилки.

Для этого сначала создадим поправку на нормативную температуру атмосферного воздуха и зерна tн0 = qн0 = 5 °С:

дополнительный расход (+) либо понижение расхода (–) теплоты DQв (кВт) на нагрев либо остывание внешнего воздуха, идущего на процесс Конструктивно-поверочный расчет горения и смещения с топочными газами (для получения агента сушки нужной температуры), с учетом суммарного массового расхода агента сушки SLфа.с (кг/с) в зонах подготовительного обогрева и сушки зерна и удельной теплоемкости агента сушки са.с = 1,004 кДж/(кг×К),

DQв = SLфа.с×са.с×(5 – t0) = (Lф Конструктивно-поверочный расчет1с + Lф2с + Lф3с)×са.с×(5 – t0) = (10 + 13,9 + 10)×1,004×(5 – 5) = 0;

дополнительный расход (+) либо понижение расхода (–) теплоты DQз (кВт) на нагрев либо остывание зерна (без испарения воды при нагреве) при производительности зерносушилки по сырому зерну G0 (кг/с), удельной теплоемкости сырого зерна с0 = 4,19×(w0/100) + 1,55×([100 – w0]/100) = 2,08 кДж/(кг×К),

DQз = Gф0×с0×(5 – q0) = 28,67×2,08×(5 – 5) = 0.

Потом рассчитаем дополнительные Конструктивно-поверочный расчет издержки теплоты DQтр (кВт) на нагрев тс за счет теплоты перемещаемой консистенции сырого и рециркулируемого зерна: при условии, что перемещаемое зерно с температурой qсм (°С), при производительности Gфсм (кг/с) и удельной теплоемкости ссм = 1,98 кДж/(кг×К) не меняет свою влажность,

DQтр = Gфсм×ссм×0,035×(qсм – t Конструктивно-поверочный расчет0) = (Gф0×N)×ссм×0,035×(qсм – t0) = (28,67×3,5) ×1,98×0,035×(45,6 – 5) = 282,3 кВт.

Фактический расход теплоты в реконструированной зерносушилке при нормативных значениях температуры атмосферного воздуха и зерна

Qф =DQв + DQз + DQтр + SQфс = 0 + 0 + 282,3 + (1597,6 + 2555,5+ 1692,2) = 6127,6 кВт.

Расход натурального горючего на сушку при узнаваемых значениях низшей теплоты сгорания фактического горючего и КПД топки hт = 0,95 составляет:

В = Qф/(Qрн×hт) = 6721,6/(37204,4×0,95) = 0,173 м3/с;

В = 0,173×rсм = 0,173×0,729 = 0,126 кг Конструктивно-поверочный расчет/с.

Расход условного горючего на сушку с учетом низшей теплоты сгорания условного горючего (Qрн = 29330 кДж/кг)

Ву = Qф/(29330×hт) = 6721,6/(29330×0,95) = 0,241 кг/с.

Удельный расход условного горючего на сушку

bу = 3600×Bу/Gф = 3600×0,241/103,2 = 8,4 кг/план. т.

Тепловой КПД зерносушилки

hс = S(DWфi×qиi)/(B×Qpн) = (DWф1с×qи.1с + DWф2с×qи.2с + DWф Конструктивно-поверочный расчет3с×qи.3с + DWфохл×qи.охл)/(B×Qpн) = (1,088×2404,3 + 0,249×2406,8+ 0,314×2440,5+ 0,031×2335,2)/(0,173×37204,4) = (2615,9 + 599,3 + 766,3 + 72,4)/6436,4 = 0,63.

20. Сопоставление удельных издержек условного горючего на сушку и теплового КПД реконструированной и базисной зерносушилок.

(bфу = 8,4 кг/план.т) < (bну = 12,2 кг/план.т), как следует, реконструкция целесообразна.

21. Размер годичный экономии условного горючего

DВу = Gгод×Dbу = (Тгод×Gф)×Dbу = 615×103,2×(8,4 – 12,2) = – 241178,4 кг.

Технологическая Конструктивно-поверочный расчет схема шахтной рециркуляционной зерносушилки:

1 — топка, 2 — оперативный бункер; 3 — нория для сырого и ре-циркулируемого зерна; 4 — нория для сухого зерна; 5 — надшахтный бункер; 6, 7, 9 — вентиляторы; 8 — шахта окончательного остывания; I—сырое зерно, II — слив зерна; III — сухое зерно; IY — атмосферный воздух.


konstruktivnoe-razreshenie-konfliktov-principi-obuchenie-i-issledovaniya.html
konstruktivnoe-usovershenstvovanie-shassi-samoleta-tu-154-na-osnove-analiza-ekspluatacii.html
konstruktor-sajta-programma-po-sozdaniyu-sajtov-vklyuchayushaya-shabloni-stili-i-tp.html