12.1.2. Матеріальні і теплові баланси конвективного сушіння
Матеріальний баланс конвективного сушарки з безперервною подачею вологого і вивантаженням висушується і сушильного агента (рис. 12.1.2.1) по загальній масі вологого матеріалу має вигляд
Мал. 12.1.2.1. Схема нормального сушильного варіанту:
K # 150; калорифер; З # 150; сушарка
Балансове рівність по абсолютно сухої основі матеріалу Gсух.
де U # 150; кількість вологи в матеріалі, віднесене до маси вологого матеріалу.
Кількість видаляється з матеріалу вологи W визначається з співвідношень (12.1.1.1) і (12.1.1.2):
де # 150; кількість вологи в матеріалі, віднесене до одного кілограму абсолютно сухої його основи. Співвідношення між цими двома формами вираження кількості вологи в матеріалі:; 0 U 1; 0 U. Якщо U і U виражаються не в частках від одиниці, а у відсотках, то в співвідношеннях (12.1.2.2) і (12.1.2.3) замість 1 використовується 100.
Баланс по волозі в сушильній агента:
Питомою витратою повітря (сушильного агента) називають його витрата, віднесений до одиниці видаляється з матеріалу вологи:
що випливає з (12.1.2.4).
Рівняння теплового балансу сушильної установки визначає кількість теплоти Q. підводиться до сушильного агенту в калорифері K (див. Рис. 12.1.2.1):
в якому D = GкIм.к # 150; GнIм.н + Gтр (Iтр.к # 150; Iтр.н) + Qпот # 150; qдоп; Iм.н і Iм.к # 150; ентальпії вологого матеріалу на вході в сушарку С і на виході з неї; Iтр.н і Iтр.к # 150; ентальпії траспортного засобу (наприклад транспортера) на вході і виході з сушарки; Gтр # 150; витрата по масі транспортного засобу, що проходить через сушарку; Qпот і qдоп # 150; кількості теплоти, що втрачаються в навколишнє середовище з зовнішньої поверхні сушарки і підводиться додатково в сушарку.
Сушильний апарат, для якого можна прийняти D = 0, називається теоретичною сушаркою, для якої ентальпія сушильного агента на вході в сушарку і на виході з неї однакова. Це пояснюється тим, що віддається сушильним агентом матеріалу теплота повністю повертається в агент разом з теплотою випарувалася з матеріалу вологи. Умова I1 = I2 = const для теоретичної сушарки вірно тільки для ентальпії вологого повітря, віднесеної до одиниці сухої основи повітря (а не до одиниці вологого сушильного агента).
Питома витрата теплотиq. споживаний на випаровування одного кілограма (або іншого одиничного кількості) вологи з матеріалу:
Значення q не можуть бути менше питомої теплоти випаровування rк видаляється з матеріалу вологи, що закладено в понятті термічного ККД сушарки:
Відсутність втрат теплоти з поверхні теплоізоляції сушарки і взагалі умова D = 0 для теоретичної сушарки не означає рівності одиниці величини ККД, оскільки основна втрата теплоти # 150; це теплота, що буря покидає сушилку сушильним агентом.