Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Акулов Федор Георгиевич

Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением
<
Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Акулов Федор Георгиевич. Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением : Дис. ... канд. техн. наук : 05.21.05 : Санкт-Петербург, 2004 196 c. РГБ ОД, 61:04-5/4169

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследований 8

1.1. Классификация лесосушильных камер по виду теплоносителя, сравнение эффективности применения теплоносителей различных видов 8

1.2. Виды отходов деревообрабатывающих предприятий и их рациональное использование, сравнение теплоты сгорания древесных отходов с традиционными видами топлив теплоснабжением и водяным увлажнением воздуха

1.3. Особенности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным 21

1.4. Выводы по обзору и задачи исследования 24

2. Теоретические обоснования эффективности и качества сушки пиломатериалов в камерах с водяным теплоснабжением 26

2.1. Анализ применения и влияния режимных факторов при построении температурных кривых в процессе сушки на качество высушенных пиломатериалов и интенсификацию процесса сушки 26

2.2. Анализ характера и влияния режимных факторов на продолжительность и эффективность начального прогрева пиломатериала 47

2.3. Анализ характера и влияния режимных факторов на продолжительность и эффективность проведения конечных влаготеплообработок и кондиционирования 52

2.4. Выводы по разделу 83

3. Анализ и исследование процесса увлажнения воздуха 85

3.1. Анализ применения различных устройств для увлажнения воздуха 85

3.1.1. Механические дисковые распылители 85

3.1.2. Форсунки для распыления воды. 86

3.2. Уравнение кинетики, тепломассообмена и силового взаимодействия капель воды с воздушным потоком 95

3.2.1. Дробление воды в форсунке 95

3.2.2. Уравнение движения капель 105

3.2.3. Тепло- и влагоперенос воздушно-водяной среды в лесосушильных камерах... 113

3.3. Пространственно-временные параметры лесосушильных камер 134

3.4. Выводы по разделу 137

4. Методика промышленных и лабораторных исследований по эффективности и качеству сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением и водяным увлажнением воздуха 140

4.1. Общие методические положения и обоснование промышленных и лабораторных экспериментальных работ 140

4.2. Методика проведения лабораторных и промышленных исследований 141

4.3. Аппаратура, приборы и приспособления для проведения экспериментальных исследований. 142

5. Анализ экспериментальных исследований эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах увлажнением воздуха диспергированной водой 144

5.1. Экспериментальные исследования влаготеплообработок и кондиционирования пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением и водяным увлажнением воздуха 144

5.1.1. Исследование эффективности увлажнения воздуха (при изменении температуры агента сушки, температуры диспергируемой воды, величины перепада давления перед форсункой увлажнения) 144

5.1.2. Исследование влияния качества распыла при установке распылительных форсунок в различные зоны лесосушильной камеры... 147

5.2. Анализ эффективности проведения режимов сушки с различным построением температурной кривой агента сушки 157

5.3. Анализ результатов экспериментальных исследований 160

5.4. Выводы по разделу 163

6. Экономическая эффективность сушки пиломатериалов в камерах с водяным теплоснабжением 164

Общие выводы и рекомендации 166

Библиографический список

Введение к работе

Одной из важнейшей задач, стоящих перед отечественной деревообрабатывающей промышленностью, является выпуск сухих пиломатериалов, соответствующих требованиям качественной сушки. В настоящее время существует достаточно большое количество деревообрабатывающих производств, не имеющих парового теплоснабжения для подключения к лесосушильным камерам. Альтернативный способ — установка и подключение к лесосушильным камерам водяного теплоснабжения от водогрейных котлов, в топках которых сжигаются отходы деревообработки. Однако при этом появляется ряд факторов, которые могут сдерживать проведение качественной сушки пиломатериалов с использованием водяного теплоснабжения: проведение технологических режимов сушки пиломатериалов, в том числе и влаготепл©обработок. Существующие в настоящее время нормативы и ГОСТы по технологии камерной сушки пиломатериалов учитывают, в основном, применение парового теплоснабжения, парового увлажнения воздуха и пиломатериалов в период влаготеплообработок.

Целью работы является повышение эффективности сушки и влаготеп-лообработки пиломатериалов в камерах с водяным теплоснабжением.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

• определены виды и объемы отходов малых и средних лесопильно-деревообрабатывающих предприятий;

• определена энергетическая ценность отходов деревообработки как топ-лива в водогрейных котлах, расход отходов на 1 м высушиваемых пиломатериалов, произведена сравнительная оценка с традиционными видами топлива;

• определена рациональная структура режимов сушки пиломатериалов в камерах с водяным теплоснабжением;

• произведен анализ влияния режимных параметров на продолжительность и эффективность влаготеплообработок пиломатериалов;

• произведен анализ и получены уравнения кинетики, тепломассообмена и силового взаимодействия капель воды с воздушным потоком при распылении воды через форсунки;

• разработаны рекомендации научного подхода для расчета форсунок в лесосушильных камерах с водяным увлажнением;

• определена экономическая эффективность сушки пиломатериалов в камерах с водяным теплоснабжением.

Научная новизна полученных в работе результатов заключается в:

• предложенной математической модели формирования двухкомпо-нентной системы, образующейся в процессе влаготеплообработок при водяном теплоснабжении в лесосушильных камерах;

• полученных зависимостях для определения продолжительности влаготеплообработок;

• предложенной структуре применения режимов сушки для лесосушильных камер с водяным теплоснабжением.

Практическая ценность выполненных разработок заключается в:

• реализации методики проведения технологических режимов сушки и влаготеплообработок в цеховых условиях, что позволило снизить экономические затраты на проведение влаготеплообработок;

Достоверность полученных результатов подтверждается использованием разделов теплотехники, механики и гидродинамики жидкостей; удовлетворительным совпадением результатов расчетов и экспериментов; положительным эффектом внедрения разработанных методик в промышленных условиях.

Реализация в промышленности. Научные результаты диссертации использованы и приняты к внедрению на предприятии Лесотехнической акаде мй ЗАО «Технопарк ЛТА», ОАО «ДОЗ-Технопарк-Сосново», ФГУП «Адмиралтейские Верфи» в цехе № 24.

Апробация работы. Научные результаты, представленные в диссертации, докладывались на научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ в Санкт-Петербургской лесотехнической академии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и общих выводов, изложенных на 180 страницах машинописного текста, содержит 93 рисунка, 28 таблиц, список литературы, включающий 135 наименований, приложение.

Виды отходов деревообрабатывающих предприятий и их рациональное использование, сравнение теплоты сгорания древесных отходов с традиционными видами топлива

В связи с резким удорожанием традиционных видов энергоносителей а также распространением сушки пиломатериалов на малых предприятиях, не имеющих технологического пара для теплоснабжения лесосушильных камер, возникает необходимость использования древесных отходов в качестве топлива для водяного теплоснабжения лесосушильных камер.

Таким образом, в области деревообработки тесно переплелись две актуальные проблемы: рациональное использование отходов деревообработки и разработка эффективной технологии качественной сушки пиломатериалов в камерах с водяным теплоснабжением.

Анализ состояния исследуемого вопроса показывает, что в работе целесообразно решить следующие задачи: 1) определить виды и объемы отходов малых и средних лесопильно-деревообрабатывающих предприятий; 2) уточнить структуру технологических режимов сушки пиломатериалов применительно в камерах с водяным теплоснабжением; 3) произвести анализ тепломассообмена и силового взаимодействия капель воды с воздушным потоком при распылении воды через форсунки; 4) разработать рекомендации научного подхода к расчету форсунок; 5) произвести анализ и разработку рекомендаций по проведению влаготеп-лообработок пиломатериалов при водяном увлажнении воздуха; 6) определить экономическую эффективность сушки пиломатериалов в ка - мерах с водяным теплоснабжением.

Под режимом сушки пиломатериалов понимается расписание параметров сушильного агента и последовательности их изменения при сушке. Рациональным должен считаться такой режим, который обеспечивает минимально возможную продолжительность сушки при одновременном сохранении целостности древесины и соответствии других показателей качества пиломатериалов их назначению.

Старые нормативные режимы (1957 г.) [68] имели 13 вариантов по температуре в зависимости от влажности древесины. Каждый вариант содержал при этом шесть ступеней. После проведения в 1968 г. исследований МЛТИ совместно, с ЦНИИМОДом, были разработаны и предложены проекты режимов сушки пиломатериалов в воздушных камерах периодического действия, которые были внесены в Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины (в дальнейшем РТМ) [76]. В проекте режимов предусмотрено всего девять вариантов по уровню температуры, и каждый режим содержит только три ступени состояния среды. Каждая последующая ступень отличается от предыдущей повышенной температурой среды и более низкой степенью насыщенности. Каждый режим состоит из 2-х этапов. На 1-м этапе (две начальные ступени), когда в древесине действуют растягивающие напряжения на поверхности и сжимающие в центре, поддерживается повышенная относительная влажность воздуха. На 2-м этапе (3-я ступень) после перемены знака напряжений температура агента сушки повышается,

а относительная влажность воздуха понижается [82]. Переход со ступени на ступень осуществляется при достижении пиломатериалов определенной наперед заданной влажности. П.С. Серговский утверждает: 3-х ступенчатая структура режимов низкотемпературного процесса сушки отвечает характеру развития в древесине внутренних напряжений и, как показали производственный опыт и теоретические исследования, — наиболее рациональна [83]. Исследования [91], [15] также подтверждают, что по сравнению с режимами 1957 года продолжительность процесса сушки по нормальным режимам 1970 года сократилась примерно на 20 %, по ускоренным — до 10 % (с учетом одинаковой начальной влажности), переход досок в низшие сорта из-за различных дефектов уменьшился соответственно в 2 и 2,8 раза. Причинами перехода в низшие сорта явились трещины, а также покоробленность. В результате при сушке" по старым режимам перешло в низшие сорта 10,6 % досок (от общего количества) из-за трещин и 18,1 % досок из-за покоробленности, при новых режимах соответственно 4,5 % и 10,3 %.

В работе [90] в 1979 г. рассмотрена 2-х ступенчатая структура режимов сушки пиломатериалов. П.С. Серговский, Н.В. Скуратов, Б.Н. Уголев считают, что при переходной влажности 28...30% параметры сушильного агента на 2-й ступени близки к параметрам 3-й ступени стандартных режимов. Величину 1-й переходной влажности нерационально назначать менее 30 %.С другой стороны она не может быть более 38...40 %, так как безопасные параметры сушильного агента на 2-й ступени будут близки к соответствующим параметрам 1-й ступени. По исследованиям [85] определено, что минимальная продолжительность процесса сушки обеспечивается при значении 2-й переходной влажности, равной 25 %. Оптимальная величина 1-й переходной влажности оказалась равной 35 %. Сравнения продолжительности сушки по 2-м и 3-х ступенчатым режимам сушки показали, что они практически одинаковы.

Анализ характера и влияния режимных факторов на продолжительность и эффективность начального прогрева пиломатериала

Начальный обработка (прогрев) пиломатериалов проводится перед сушкой с целью предотвращения неблагоприятных последствий от возникающего отрицательного градиента температуры и для создания высокого потенциала переноса влаги.

Прогрев пиломатериалов должен осуществляться быстро и без испарения влаги. Обеспечивает эти условия среда насыщенного пара или его смеси с воздухом. В камерах с водяным увлажнением воздуха — распыленная в воздухе вода. Целью тепловой обработки является достижение высокой относительной влажности воздуха в л/с камере и определенной температуры в древесине, необходимой для осуществления нормального процесса сушки. Пиломатериал при камерной сушке должен быть прогрет до 1-й ступени режима сушки.

В РТМ [75] и в ГОСТ 19773-84 [27] рекомендуется после заданной температуры прогрева поддерживать психрометрическую разницу на уровне Дґ = 0,5 - 1,5 С. Древесину прогревать до тех пор, пока разность между температурами среды fcp. и в центре доски Гц не достигнет 3 С. Имеющиеся указания о необходимых режимах обработки и, в частности, о поддержании при ней температуры ґср_, лишь на 5 С превышающей температуру режима сушки /сух#, не мотивированы. Особенности прогрева изучены недостаточно, сведения о них противоречивы. Применение более высоких температур прогрева по сравнению с температурой на 1-й ступени режима не только существенно сокращает прогрев, но и как показали опытные данные Г.С. Шубина и А.В. Чемоданова [119], сокращают последующую сушку на 1-й ступени режима, т.к. вызывают убыль влаги в процессе прогрева (вытеснения ее), а также сразу после прогрева за счет эффекта термовлагопроводности.

Количество влаги, удаляемой во время прогрева и при сушке после него, зависит от уровня температуры среды при прогреве, которую удобнее характеризовать степенью перегрева.

При сушке пиломатериалов, особенно наиболее влажных, использование более высокой, чем это принято степени перегрева оказывается выгодным с точки зрения общей интенсификации процесса [120].

Опыты, проведенные Г.С. Шубиным [120], показали, что во время прогрева влажность древесины может увеличиваться (до 3—6%), оставаться постоянной и уменьшаться в зависимости от уровня начальной влажности древесины (WHa4). При более ВЫСОКИХ Значениях нач. И А;ух.— мокр.— 100 С ИЗ древесины во время прогрева удаляется до 15 % влаги.

Максимальные значения fnp. были установлены на основании экспериментов по исследованию влияния температурно-временного воздействия на статический изгиб древесины, выполненных А.В. Чемодановым [112] и представленных в РТМ [75].

Сушка предварительно непрогретых пиломатериалов может привести к нарушению целостности поверхностных слоев. Б.С. Чудинов в [114] отмечает, что предварительно прогретая древесина в дальнейшем при сушке гораздо меньше растрескивается, значительно быстрее сохнет, что связано с увеличением коэффициентов влагопроводности древесины.

И.И. Леонтьев в [53] обращает внимание на то, что сухая древесина требует более длительного пропаривания, чем влажная. В пиломатериалах ядровых и спелодревесных пород наблюдается большая неравномерность распределения влаги по объему сортимента. Влажность заболони обычно в 2...3 раза выше, чем в ядре или спелой древесины (в основном в хвойных пиломатериалах). Это обстоятельство, если его учитывать в расчетах, чрезвычайно усложняет аналитическое решение процесса теплообмена. Также надо отметить, что многие физические свойства древесины, такие как объемный вес, влажность и другие имеют значительную изменчивость, вследствие чего продолжительность нагрева отдельных сортиментов из одной и той же партии будет неодинакова.

Поэтому расхождения в расчетах до ± 15 % следует признать нормальными и неизбежными [53].

Процессы нагревания или охлаждения твердых тел (в том числе и древесных сортиментов), окруженных средой с температурой, отличной от начальной температуры тела, относятся к процессам нестационарного теплообмена. Дифференциальное уравнение Фурье определяет изменение температуры произвольной точки тела при нестационарном теплообмене.

Для одномерных тела, т.е. тел, форма и размер которых определяются лишь одним линейным измерителем (к ним относятся неограниченная пластина, неограниченный цилиндр, шар) уравнение Фурье

Уравнение кинетики, тепломассообмена и силового взаимодействия капель воды с воздушным потоком

Равновесное состояние жидкости характеризуется минимумом потенциальной энергии, поэтому жидкость при отсутствии внешних сил будет принимать такую форму, чтобы при заданном объеме она имела минимальную поверхность, т.е. форму шара. Наблюдая мельчайшие капельки, взвешенные в воздухе, можем видеть, что они действительно имеют форму шариков, но несколько искаженную из-за действия сил земного тяготения [96]. Исходя из устойчивости сферической капли в потоке, обусловленной равенством скоростного напора и капиллярного давления капли: — Рвозд. VOTH. кр (3.3) где a — капиллярное давление (поверхностное натяжение), Н/м; Фвозд. — плотность воздуха, кг/м3; 1)отн — относительная скорость, м/с; кр — коэффициент, учитывающий разрежение воздуха при обтекании шара,р 1. Принимаем р = 2. Находим критический радиус капли (максимально возможный размер). km -z— или We = 2. " 2 Рвозд. отн. Согласно опытным данным [20,93] WG = 1...4.

В [29] указано: «многочисленные опыты показали, что при увеличении скорости истечения размеры капель уменьшаются, а сами капли становятся более однородными. Если струю жидкости обтекает соосный газовый поток, то с ростом относительной скорости размеры капель также уменьшаются». На рис. 3.14 представлены в логарифмических координатах зависимости медианного диаметра капель от относительной скорости [2], при обтекании струи потоком воздуха, направление которого совпадает с направлением истечения жидкости 2 или противоположно ему 1. Видно, что наклон прямых в обоих случаях одинаков.

Характер течения около шара и распределения давления по поверхности шара показана на рис. 3.16,3.17 [117].

Основные физические константы жидкости (коэффициент поверхностного натяжения а и вязкости Цж) оказывают влияние на размеры капель. С увеличением вязкости жидкости возрастает медианный диаметр капель [29].

Большинство авторов отмечают, что при увеличении вязкости распиливаемой жидкости распыл становится более грубым, но и более однородным; однако показатель степени цж по данным различных источников колеблется в широких пределах — от 0,2 до 0,9. Это объясняется зависимостью степени влияния вязкости от диапазона и области ее варьирования. При малых вязко-стях (примерно до 300 — 500 Па с) ее влияние незначительно, но при дальнейшем увеличении оно начинает быстро возрастать.

Влияние поверхностного натяжения: в процессе дробления жидкости с возрастанием о увеличивается размер капель. Однако степень этого влия ния в различных работах оценивается по разному. Влияние вязкости газа: некоторые авторы отмечают, что увеличение вязкости газовой среды вызывает некоторое уменьшение размера капель.

Обобщенная зависимость распределения размеров капель по массе на основании экспериментальных данных, полученных в работах [62, 25, 94, 54, 69,55,12,18, 11] представлена на рис. 3.18. Тогда: /cp=T rmax (3«4) где гср- средний радиус капель (наиболее вероятный размер), м. rmax (гкр) - максимальный радиус капель (критический радиус), м. Расчет поверхности испарения (зеркала испарения) производим по формуле: исп. = п шара = п4лг 2 (3 12) где шара — площадь поверхности шара, м2.

Уравнение движения капель

В первом приближении капли рассматриваются как сферы. На них действуют аэродинамические силы сопротивления, силы от градиента давления, силы тяжести и архимедовы.

Сила сопротивления зависит в основном от скорости движения воздушной фазы относительно капли: Pa=cx-sQ v v, (3.13) где Сх — коэффициент сопротивления капель; S— площадь миделева сечения капли, м; рв - плотность воздуха, кг/и3; иотн — скорость капель относительно воздушного потока, м/с. Поэтому коэффициент сопротивления становится иным, чем для твердого тела. Однако в настоящее время нет обоснованных данных для введения такого рода поправок.

Для капелек, движущихся с небольшой относительной скоростью, задача сводится к рассмотрению стационарного обтекания шара. При таком обте 106 . кании главное значение имеют силы трения и давления, и для коэффициента сопротивления можно пользоваться решением Стокса: Сх=—, (3.14) Re Re=- , - (3.15) v где v - коэффициент кинематической вязкости, м2/с, г - радиус капли, м.

Для однофазной среды при Re 1 погрешность вычисления по формуле Стокса не превосходит 15 % [56]. В области больших чисел Рей-нольдса коэффициент сопротивления Сх можно приближенно вычислять [73J по формуле: Cx=C-Re"w, (3.16) где С и п - функции числа Re. . В области Re = 10 ... 1000 допустимо приближенно принимать С = 12,5 и показатель степени п = 0,5. При Re 1000 п = 0 и С — 0,48. При п = 1 получим формулу Стокса. Для рассматриваемой области применения изменения чисел Рейнольдса можно предложить обобщенную формулу: Сх=--+0,5, (3.17) Re t Силу тяжести и архимедову силу запишем в форме: g(QK-Q ) V, (3.18) где g—ускорение силы тяжести, м/с ; рж— плотность воды, кг/м ; V— объем капли, м3. Силу давления на каплю можно выразить произведением: F-gradp. (3.19) 107

В процессе испарения во время движения масса капли уменьшается. Поэтому в уравнение движения согласно теореме Мещерского входит реактивная сила [57]: dm , м="5Ґ(г,ц г,ж) (3-20) где dm — уменьшение массы капли в процессе испарения за время dt. Оценим относительную величину реактивной силы. Используем для силы сопротивления выражение (3.13), а для реактивной силы - (3.20). Получим: Рм _ 2 drn PC -So -і) dt (3-21) ra. x Ув иотн. ш где dm . -rdr ,- .ЛЧ — =4-jprz —-ож. (3.22) dt dt ж V J

Производная dr I dt зависит от разности температур ДТ между каплей и воздухом, а также от размера капли. Для макроскопического закона уменьшения размера капель имеем формулу (3.23) -dr Х-ДГ (3.23) dt Яж г2 =4.Л-Я-ДТ. (3.24) dt К } После подстановки выражения dm I dt в формулу (3.21) и использовав для коэффициента сопротивления Сх выражение (3.17) найдем отношение сил:

Методика проведения лабораторных и промышленных исследований

Для практических расчетов испарившейся влаги можно применить эмпирические формулы [52]: Qe = F в (QH - Qn) кг/час (3.85) F - зеркало испарения, м2 в — коэффициент испарения, кг/м , мм рт. ст. QB» QK — упругости пара в пограничном слое над поверхностью воды и в воздухе, мм.рт.ст.

Разность парциальных давлений ограничена, поэтому для увлажнения необходимо стремиться к увеличению зеркала испарения [52].

Коэффициент испарения в определяется по выражению (3.86), применительно для тех случаев, когда поток воздуха направлен по поверхности испарения. Если он направлен по нормали к этой поверхности, то можно применить выражение (3.87). в = 0,0229+ 0,0174-со (кг/м2-час ммрт. ст.), (3.86) в = 0,03 8 + 0,031 со (кг/м2 час мм рт. ст.), (3.87) где со — скорость движения воздуха, омывающего поверхность зеркала испарения, м/сек.

В [52], [17] отмечается, что количество испарившейся воды в процессе распыливания через форсунку составляет всего 2—3% от ее количества, разбрызгиваемого в единицу времени и вырастает при понижении парциального давления водяного пара в воздухе, а также при увеличении скорости воздуха.

Чем больше степень дисперсности факела, тем больше разность парциальных давлений над пограничным слоем и в увлажняемом воздухе, интенсивнее протекают процессы увлажнения воздуха [52].

При распылении воды для увлажнения необходимо учитывать, что упругость насыщенного пара, над выпуклой поверхностью выше упругости пара над плоской поверхностью воды при равных температурах [52].

С увеличением количества разбрызгиваемой воды, приходящейся на 1 кг воздуха, количество испаряющейся воды уменьшается [52].

При увлажнении воздуха, для реализации адиабатического увлажнения, достаточен коэффициент орошения р « 0,1 [17], по данным [52] р « 0,2.

Необходимо отметить, что и количество распыленной воды на весь процесс сушки будет зависеть от построения температурных уровней влаготеп-лообработок. 50

Пространственно временные параметры лесосушильных камер Произведем расчет для лесосушильной камеры DQKF 2/5 «НАМЕСН»: — производительность вентиляторов 10 000 м3/час; — количество вентиляторов — 5 шт.; — количество форсунок. Принимаем: 1) перепад давления на форсунке Др = 0,5 МПа, 2) температура воздуха при распылении 60 С, 3) относительная влажность воздуха перед началом распыла 40% (ф = 0,4), 4) температура распыленной воды 20 С (Тж = 20 С)

1) Разработана математическая модель формирования двухкомпонент-ной системы, образующейся в процессе влаготеплообработок при водяном увлажнении воздуха в лесосушильных камерах.

2) Количество испаряющейся воды в процессе диспергирования зависит, в основном, от разности парциальных давлений в пограничном слое у поверхности воды и в воздухе и от величины зеркала испарения.

3) Для увеличения величины зеркала испарения (поверхности контакта воды и воздуха) необходимо стремиться к более мелкому диспергированию воды.

4) Основные параметры, влияющие на размер образующихся капель — значение относительной скорости течения фаз: процесс распыливания необходимо производить при максимально возможной относительной скорости (Котн.) между каплей и воздухом для получения мелкодисперсных капель; форсунки увлажнения устанавливать с направлением навстречу потоку циркуляции агента сушки.

5) При увеличении перепада давления на форсунке увлажнения проис ходит увеличение начальной скорости истечения из форсунки, что в свою очередь улучшает дисперсность и процесс распыливания; подключение фор сунок к системе водопровода, с давлением в сети 0,4 ...0,6 МПа позволяет обеспечить хорошее диспергирование воды, необходимое для проведения ка чественных влаготеплообработок в процессе сушки.

6) Увеличение температуры распыляемой воды (7ж) позволяет улучшить качество распыла в результате уменьшения радиусов капель и увеличения поверхности испарения капель.

7) Влияние температуры распыляемой воды, плотности воздуха на размер капель становится незначительным при увеличении значения относительной скорости течения фаз.

Похожие диссертации на Повышение эффективности сушки пиломатериалов в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением