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木材干燥设备的能量计算日期:2016-08-15     人气:361

关于木材真空干燥设备的能量计算

木材真空干燥设备的能量的计算是非常重要的一项内容。它直接影响到它的配置关系。它又和初始含水率,最终含水率,干燥木材的密度(气干密度,即含水率为12时的密度),干燥周期有着直接的关系 。如干燥10M3

1)766100+12=6.84kg/m3。数值6.84的意义是1立方米的木材变化1时,它所放出的水份为6.84kg

2)那么10M3的木材从80降到10所放出的水份为:766100+12*(80-10)*10=4787.5kg

3)干燥周期的确定:

一般来说,干燥周期的确定时依据于当时现有设备条件,干燥工艺和木材的情况来确定的。当然这个周期不会损坏干燥质量的,是在大多数的情况下,被广泛接受的。在这里我们设定周期为70小时。则每小时放出的水份为(平均值)4787。5/70=68。4kg/h

4)那么在真空干燥计算中,如果要释放出1公斤的水,需要吸收多少热能呢?

下面我们来分析一下:

我们按10M3的容量,真空压力为150mbar,温度从10℃升温到90℃,周期为70小时。则:

(1)我们首先计算因为水的汽化而需要吸收的热能,它也是占整个能量的主要部分。我们查表可得知,在150mbar时,水的沸点为54℃,此时的汽化潜热为2372.9kj/kg,又因为1kj/(kg*k)=0.23885kcal/(kg*k),所以汽化潜热可改写为2372。9*0。23885=566。7kcal/kg。所以由此需要吸收的热量为:

4787.5*566.7=2713076.25kcal

(2)我再计算由于从10℃升温到90℃时,由于温升所需要的能量。我们知道水的比热为:1kcal/(kg*),所以水由于温升所需要的能量为:4787.5*1*(90-10)=383000kcal

(3)计算由于容器内木材的温度升高而吸收的能量。我们查表可知木材的比热为0.6cal/kg*,则由于木材温升而吸收的能量为:

(766-766100+12*12)*10*0.6*(90-10)=328285.7cal

(4)计算由于空气的温升而吸收的能量,已知空气的密度为1.29kg/m3,比热为0.24kcal/(kg*k),空气的体积为12m3。则由于空气的温升而吸收的能量为:

12*1.29*0.24*(90-10)=297.2kcal

总的能量为:2713076.25+383000+328285.7+297.2=3425659.2kcal

那么单位质量的水的能量为:3425659.2/4787.5=715kcal/kg

注意此值是整个能量的对于水的平均值(不考虑热量损失),工程上可以用此值来计算。

经过以上分析,我们可得出结论。即所需能量为:68。4*715=48906kcal/h。在增加一点系数,48906*1.2=58687kcal/h

这就是10M3木材含水率从80%降到10%,干燥周期为70小时,所需的能量为58687kcal/h。注意这个数值是平均值,当因状况的变化,此数值会有很大的影响。

如果干燥的情况发生变化,如干燥同样木材,它的能量要求都有很大差别。

1如干燥同样板材,含水率从30%10%,经过计算它的能量要求为

766100+12*(30-10)*10*715*1.2/70=16766kcal/h

2如干燥同样的板材,干燥周期为16小时,经过计算它的能量要求为766100+12*(80-10)*10*715*1.2/16=256729kcal/h

可见对于同种木材,当含水率或干燥周期发生变化时,它的能量要求会有很大差异。正因为这种差异的存在,才导致各种配置大小的不同,拿循环泵为例,设温差为5,则:

对于第一种情况则有:

16766/5=3353.2kg/h。即循环泵的流量为3353.2 kg/h,查表得知功率为0.75kw,管径为1

对于第二种情况则有:

256729/5=51345.6kg/h。即循环泵的流量为51345。6kg/h,查表得知功率为7.5KW,管径为2.5

可见,对于同种木材,当含水率或干燥周期发生变化时,循环泵的功率发生了很大变化,也就是说由于能量的变化,对配置的影响很大。对于其它配置也是一样。如真空泵,冷凝器,管道等。当然也影响到成本的问题。一般来说,生产厂家会根据客户的具体要求,计算出各种数据,再根据这些数据,来选取相应的配置。

总之,木材真空干燥设备的能量计算是非常重要的,它是基础,它为各种配置提供了理论基础,在实际生产中,要根据实际情况,会遇到的情况很多,一般来说,要取稍微大数值来计算,以便有一个备份在里面。但不能千篇一律。

以上是我对木材真空干燥设备的能量计算的一点认识,有不当之处,还请批评指正。

 信森™  张百富

2016。6。21


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