木材干燥室的设计

1、伊松林 高颖北 京 林 业 大 学 材料科学与技术学院1 1木材常规干燥设备木材常规干燥设备 1.11.1常规干燥室常规干燥室 1.21.2干燥室设备干燥室设备2 2设计任务及依据设计任务及依据 2.12.1设计任务设计任务 2.22.2设计依据设计依据3 3设计步骤设计步骤 3.13.1室型的选择及数量的计算室型的选择及数量的计算 3.1.13.1.1室型的选择室型的选择 3.1.23.1.2室数的计算室数的计算 3.2 3.2周期式空气干燥室的热力计算周期式空气干燥室的热力计算 3.2.13.2.1每小时蒸发水分量的计算每小时蒸发水分量的计算 3.2.23.2.2循环空气量与新鲜空气量的确

2、定循环空气量与新鲜空气量的确定 3.2.33.2.3干燥过程中热消耗量的确定干燥过程中热消耗量的确定 3.2.43.2.4加热器散热面积的确定加热器散热面积的确定 3.2.53.2.5干燥车间蒸汽消耗量的确定干燥车间蒸汽消耗量的确定 3.33.3干燥室的气体动力计算干燥室的气体动力计算 3.3.13.3.1干燥室内气体运动阻力的计算干燥室内气体运动阻力的计算 3.3.23.3.2通风机的选择及所需功率的确定通风机的选择及所需功率的确定 3.43.4进气道和排气道的计算进气道和排气道的计算1 1木材常规干燥设备木材常规干燥设备 常规蒸汽干燥是长期以来使用最普遍的一种木材干燥常规蒸汽干燥是长期以来

3、使用最普遍的一种木材干燥方法。其主要特点是以湿空气作为传热介质，传热方式以方法。其主要特点是以湿空气作为传热介质，传热方式以对流传热为主。对流传热为主。叉车式装窑原理图叉车式装窑原理图实景图实景图轨道式装窑实景图轨道式装窑实景图1.11.1常规干燥室常规干燥室1.1.11.1.1顶风型强制循环干燥室顶风型强制循环干燥室结构特点：顶板将干燥室分为上下两间；每台风机由一台电机带动；结构特点：顶板将干燥室分为上下两间；每台风机由一台电机带动； 进排气口在室顶两列排列。进排气口在室顶两列排列。1.1.2 1.1.2 侧风型强制循环干燥室侧风型强制循环干燥室结构特点：风机在干燥室的一侧安装；建筑高度低于

4、顶风式干燥室；结构特点：风机在干燥室的一侧安装；建筑高度低于顶风式干燥室； 进排气口在室顶二列式排列。进排气口在室顶二列式排列。侧风机型干燥室气流循环特点是气流通过风机一次，过材堆两次。侧风机型干燥室气流循环特点是气流通过风机一次，过材堆两次。1.1.3 1.1.3 端风型强制循环干燥室端风型强制循环干燥室 结构特点：轴流风机安装在材堆端部；结构特点：轴流风机安装在材堆端部； 进、排气口在室顶风机两侧。进、排气口在室顶风机两侧。 能形成能形成“水平水平横向可逆横向可逆”的的气流循环，若斜壁气流循环，若斜壁设计合理，气流循设计合理，气流循环较均匀，干燥质环较均匀，干燥质量较好；量较好；东莞恒生木

5、业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业东莞恒生木业1.21.2干燥室设备干燥室设备1.2.11.2.1动力设备动力设备 1 1）轴流风机）轴流风机 轴流风机是以与回转面成斜角的叶片转动所产生的压力使气体轴流风机是以与回转面成斜角的叶片转动所产生的压力使气体流动，气体流动的方向和机轴平行。流动，气体流动的方向和机轴平行。 分为可逆转分为可逆转( (单材堆单材堆) )和不可逆转和不可逆转( (双材堆双材堆) )二类。可逆转风机的二类。可逆转风机的叶片横断面的形状是对称的，或者叶片形状不对称而相邻叶片在安叶片横断面的形状是对称的，或者叶片形

6、状不对称而相邻叶片在安装时倒转装时倒转180180。2 2）离心通风机）离心通风机 离心通风机是由叶轮与蜗壳等部分组成。叶轮上的叶片与旋转离心通风机是由叶轮与蜗壳等部分组成。叶轮上的叶片与旋转轴平行地安装。当叶轮旋移时，空气便从外壳的侧面吸入，被叶片轴平行地安装。当叶轮旋移时，空气便从外壳的侧面吸入，被叶片带动，受离心力的作用而向出风口排出，产生风量和风压，气流流带动，受离心力的作用而向出风口排出，产生风量和风压，气流流动与机壳成切线方向脱离风机。动与机壳成切线方向脱离风机。 离心通风机在木材干燥生产上主要用于喷气型干燥室，一般安离心通风机在木材干燥生产上主要用于喷气型干燥室，一般安装在室外的

7、管理间或操作室内。装在室外的管理间或操作室内。1.2.21.2.2供热与调湿设备供热与调湿设备 1)1)加热器的分类加热器的分类 加热器可分为：铸铁肋形管、平滑钢管和螺旋翅片这三种，目前新加热器可分为：铸铁肋形管、平滑钢管和螺旋翅片这三种，目前新建干燥室，几乎全部采用建干燥室，几乎全部采用双金属挤压型复合铝翅片加热器双金属挤压型复合铝翅片加热器。 加热器结构加热器结构及安装实景及安装实景2)2)加热器散热面积的计算加热器散热面积的计算空气蒸ttKFQQCFKtt蒸空 气放热放热量量加热器的散热面积：加热器的散热面积：式中：式中：FF加热器表面积加热器表面积M M2 2；QQ加热器应放出的热量加

8、热器应放出的热量(kJ/h)(kJ/h)t t蒸蒸加热器材管道内蒸汽的平均温度加热器材管道内蒸汽的平均温度()()t t空气空气干燥介质的平均温度干燥介质的平均温度()()CC后备系数，取为后备系数，取为1.11.11.31.3KK加热器的传热系数加热器的传热系数W/mW/m2 2KK3)3)加热器的配备与安装加热器的配备与安装 加热器面积的配备，因被干木材的树种、厚度及选用加加热器面积的配备，因被干木材的树种、厚度及选用加热器的类型而异。选用光滑管或绕片式散热器时，一般每热器的类型而异。选用光滑管或绕片式散热器时，一般每立方米实际材积需要立方米实际材积需要2 26m6m2 2散热面积；如果采

9、用高温干燥散热面积；如果采用高温干燥时，散热器的面积要增加一倍时，散热器的面积要增加一倍。 4)4)喷蒸管喷蒸管 喷蒸管是一端或两端封闭的管子，管径一般为喷蒸管是一端或两端封闭的管子，管径一般为1.251.252 2英寸，管子上钻有直径为英寸，管子上钻有直径为2 23mm3mm的喷孔，孔间距为的喷孔，孔间距为200200300mm300mm。 喷蒸管喷射出的蒸汽不应直接射到木材上，否则，将使喷蒸管喷射出的蒸汽不应直接射到木材上，否则，将使木材发生开裂或污斑。此外，喷出来的蒸汽方向应与干燥室木材发生开裂或污斑。此外，喷出来的蒸汽方向应与干燥室内介质循环方向一致，在室长度方向上喷汽要均匀。内介质循

10、环方向一致，在室长度方向上喷汽要均匀。 5)5)疏水器疏水器 疏水器是安装在加热器管道上的必须设备之一，其作疏水器是安装在加热器管道上的必须设备之一，其作用是排除加热器中的冷凝水，阻止蒸汽损失，以提高加热用是排除加热器中的冷凝水，阻止蒸汽损失，以提高加热器的传热效率，节省蒸汽。器的传热效率，节省蒸汽。 疏水器的类型较多，在木材干燥生产中通常使用热动疏水器的类型较多，在木材干燥生产中通常使用热动力式疏水器。力式疏水器。 疏水器的选用主要根据其进出口的压差疏水器的选用主要根据其进出口的压差P PP P1 1-P-P2 2及最及最大排水量而定。大排水量而定。 当蒸汽设备开始使用时，管道中积存有大量的

11、凝结水和冷空气，当蒸汽设备开始使用时，管道中积存有大量的凝结水和冷空气，如按如按出水常量选用，则管道中积存的凝结水和冷空气不能在短时间内排出，因出水常量选用，则管道中积存的凝结水和冷空气不能在短时间内排出，因此，按凝结水常量加大此，按凝结水常量加大2 23 3倍选用。即实际的倍选用。即实际的Q Q比计算的比计算的Q Q计计大大2 23 3倍。倍。 含水率测定仪（电阻式）含水率测定仪（电阻式） 干燥窑用干燥窑用探头探头控制器控制器控制室管路系统控制室管路系统耐高温导线耐高温导线电磁阀电磁阀电动阀电动阀砖混结构窑体及建筑砖混结构窑体及建筑金属装配式窑体金属装配式窑体砖混结构铝内壁窑砖混结构铝内壁窑

12、2 2设计任务及依据设计任务及依据2.12.1设计任务设计任务 干燥方式和室型的选择；干燥方式和室型的选择； 干燥室数量的计算；干燥室数量的计算； 热力计算；热力计算； 气体动力计算；气体动力计算； 进气道和排气道的计算；进气道和排气道的计算； 绘制干燥室的结构图和施工图以及干燥车间（或绘制干燥室的结构图和施工图以及干燥车间（或工段）的布置规划图；工段）的布置规划图； 解决装堆、卸堆和运输机械化问题；解决装堆、卸堆和运输机械化问题； 核算干燥成本和确定干燥技术经济指标核算干燥成本和确定干燥技术经济指标。2.22.2设计依据设计依据 被干锯材的树种、规格、材积、初含水率以及所要被干锯材的树种、规

13、格、材积、初含水率以及所要求的终含水率、用途和干燥质量等级；求的终含水率、用途和干燥质量等级； 关于能源（蒸汽、电力等）及燃料的资料；关于能源（蒸汽、电力等）及燃料的资料； 地质及地下水位资料；地质及地下水位资料； 建室地区一年中最冷月份及平均气象资料；建室地区一年中最冷月份及平均气象资料； 工厂的总体布置，干燥车间的位置，厂内运输线；工厂的总体布置，干燥车间的位置，厂内运输线； 投资总额。投资总额。3 3设计步骤设计步骤 3.13.1室型的选择及数量的计算室型的选择及数量的计算 3.1.13.1.1室型的选择室型的选择 3.1.23.1.2室数的计算室数的计算 确定一间干燥室的容量确定一间干

14、燥室的容量根据被干木材的长度确定材堆的尺寸和一间干燥室内根据被干木材的长度确定材堆的尺寸和一间干燥室内的装堆数（的装堆数（m m堆堆）；）；根据室内总的材堆外形体积根据室内总的材堆外形体积 (m(m3 3) ) 确定一间干燥室内容纳的实际材积确定一间干燥室内容纳的实际材积E E； （ m m3 3） Vm l bh 外堆E V外容式中：式中：E E干燥室容量（干燥室容量（m m3 3）；）； 材堆的容积充实系数，表示材堆的实际材材堆的容积充实系数，表示材堆的实际材积与材堆外形体积之比。积与材堆外形体积之比。 的确定方法一：的确定方法一：材堆的容积充实系数按下式计算：材堆的容积充实系数按下式计算

15、： （7272）式中：式中： 材堆长度充实系数；材堆长度充实系数； 当干燥的材长等于材堆长度时，等于当干燥的材长等于材堆长度时，等于1 1；在干燥毛料；在干燥毛料时，取值等于时，取值等于0.90.9； 材堆宽度充实系数；材堆宽度充实系数；容长宽高长宽容容 其数值取决于木材的加工程度、室内的气流循环其数值取决于木材的加工程度、室内的气流循环特性、堆垛的方法等；特性、堆垛的方法等； 整边板整边板 毛边板毛边板 快速可逆循环快速可逆循环 0.95 0.810.95 0.81 单向循环单向循环 0.65 0.560.65 0.56 自然循环自然循环 0.70 0.600.70 0.60 材堆高度充实系

16、数，当板材厚度为材堆高度充实系数，当板材厚度为S mmS mm、隔条厚、隔条厚度为度为25mm25mm，材堆在干燥过程中沿高度的干缩率平均为，材堆在干燥过程中沿高度的干缩率平均为8%8%时，按下式计算：时，按下式计算： （7373）251.08SS宽长容25 1.08SS高高 的确定方法二：查出表的确定方法二：查出表7-17-1。 表表7-17-1材堆容积充实系数表材堆容积充实系数表容 确定干燥室的年周转次数确定干燥室的年周转次数 （次（次年）年） （7474）式中：式中： HH干燥室的年周转次数；干燥室的年周转次数； 335335干燥室全年工作日数，其余干燥室全年工作日数，其余3030天为检

17、修日数；天为检修日数； Z Z1 1装卸木材的时间（昼夜），周期式干燥室取装卸木材的时间（昼夜），周期式干燥室取 Z Z1 1=0.1=0.1昼夜；昼夜； ZZ木材的干燥时间（昼夜）。木材的干燥时间（昼夜）。13 3 5HZZ 上式中上式中Z Z的数值，应是能综合反映干燥室在全年内干的数值，应是能综合反映干燥室在全年内干燥各种木材的干燥时间的平均值，是一个燥各种木材的干燥时间的平均值，是一个统计量的平均统计量的平均值值，而不是某一具体材种的干燥时间。因此，可以根据，而不是某一具体材种的干燥时间。因此，可以根据全年被干木材的树种、规格和材积，参考干燥时间定额，全年被干木材的树种、规格和材积，参考

18、干燥时间定额，用干燥时间加权平均数用干燥时间加权平均数Z Z平平来确定，即来确定，即 （昼夜）（昼夜）（7575） Z Z1 1，Z Z2 2ZZ3 3不同树种、厚度木材的干燥时间，可参不同树种、厚度木材的干燥时间，可参考表考表7272或表或表73 73 nnnZVZV平 表表7-2 7-2 干燥时间（干燥时间（h h）定额表）定额表 表表7-2 7-2 是北京市光华木材厂经过长期干燥实践确定的干燥时间定额表，是北京市光华木材厂经过长期干燥实践确定的干燥时间定额表，可供周期式强制循环蒸汽干燥室计算可供周期式强制循环蒸汽干燥室计算Z Z平平时的参考时的参考。干燥室间数的确定干燥室间数的确定 为完

19、成全年干燥任务所需要的干燥室数量（为完成全年干燥任务所需要的干燥室数量（m m室室），），按下式计算：按下式计算： （间）（间）（7676）nVmEH室3.23.2周期式空气干燥室的热力计算周期式空气干燥室的热力计算 在热力计算开始时要选择被干材中允许在热力计算开始时要选择被干材中允许最高温最高温操操作的干燥基准作为参考，并以该基准中接近基准平均作的干燥基准作为参考，并以该基准中接近基准平均温度的温度的第三阶段（此时木材的含水率为第三阶段（此时木材的含水率为353530%30%）的干）的干球温度数值球温度数值t t1 1、相对湿度数值、相对湿度数值1 1作为计算有关量值作为计算有关量值时时的参

20、考依据，使计算确定加热设备的能力不至于明显的参考依据，使计算确定加热设备的能力不至于明显过大或不足。过大或不足。 为了便于计算，选择了一种适用于干燥基本密度为为了便于计算，选择了一种适用于干燥基本密度为0.4t/m0.4t/m3 3、厚度为、厚度为3cm3cm的松、杉类木材（如苍山冷杉）的干的松、杉类木材（如苍山冷杉）的干燥基准，列出基准第三阶段的温、湿度数值，分别为燥基准，列出基准第三阶段的温、湿度数值，分别为t t1 18585，1 162%62%。利用。利用Id-Id-图知识确定计算参数如下：图知识确定计算参数如下：3.2.13.2.1每小时蒸发水分量的计算每小时蒸发水分量的计算 干燥室

21、在一次周转期间从室内材堆蒸发出来的干燥室在一次周转期间从室内材堆蒸发出来的全部水分的数量为：全部水分的数量为： （kgkg）（）（7777）式中：式中： 木材的基本密度（木材的基本密度（t/mt/m3 3）。）。 平均每小时由干燥室内蒸发出来的水分量为：平均每小时由干燥室内蒸发出来的水分量为： （kghkgh） （7878） 2 4MMZ室平1000M初终基室W W（） E100r基 考虑到室内各部分干燥速度不均匀，当干燥缓慢部考虑到室内各部分干燥速度不均匀，当干燥缓慢部分达到指定含水率时，整个室内失去的水分大于按上式分达到指定含水率时，整个室内失去的水分大于按上式算出的数量。因之，算出的数量

22、。因之，M M平平的数值须乘以系数的数值须乘以系数x x，才得到计，才得到计算用的每小时由室内蒸发出来的水分数量，即：算用的每小时由室内蒸发出来的水分数量，即： （kghkgh） （7979） X X的数值与木材的终含水率有关，即的数值与木材的终含水率有关，即 W W终（终（） 2016 1512 2016 1512 1212 X 1.1 1.2 1.3 X 1.1 1.2 1.3MMX计平3.2.23.2.2循环空气量与新鲜空气量的确定循环空气量与新鲜空气量的确定以以1kg1kg被蒸发水分为准的新鲜空气量被蒸发水分为准的新鲜空气量g g0 0按下式计算：按下式计算： （kgkgkgkg）（）

23、（710710）每小时输送入干燥室内的新鲜空气的体积（每小时输送入干燥室内的新鲜空气的体积（V V0 0）为：）为： V V0 0=M=M计计ggo o0 0（m m3 3/h/h） （7-117-11）式中式中0 0可取值等于可取值等于0.87m0.87m3 3/kg/kg。0201 0 0 0gdd 每小时由干燥室提出的废气体积每小时由干燥室提出的废气体积V V废废为：为： V V废废=M=M计计ggo o 2 2(m(m3 3/h) /h) （7-127-12） 式中式中 2 2是废气的比容。是废气的比容。 每小时在干燥室内循环的空气的体积，对于现时的每小时在干燥室内循环的空气的体积，对

24、于现时的循环干燥室来说，将取决于气流穿过材堆的速度循环干燥室来说，将取决于气流穿过材堆的速度循循（可在可在1.55.0m/s1.55.0m/s范围内选择范围内选择），以此来确定循环空），以此来确定循环空气量并配置通风机，因之可按下式计算：气量并配置通风机，因之可按下式计算： V V循循=3600 =3600 循循FF堆堆1.2(m1.2(m3 3/h) /h) （7-137-13）式中：式中：F F堆堆在与气流方向相垂直的平面上，经过材堆的空在与气流方向相垂直的平面上，经过材堆的空 气通道的有效断面积（气通道的有效断面积（m m3 3），按下式确定：），按下式确定： F F堆堆=m=m堆堆Lh

25、(1Lh(1高高) ) （式中：式中：m m堆堆干燥室长度方向材堆数；干燥室长度方向材堆数；LL一个材堆的长一个材堆的长度；度；hh材堆的高度材堆的高度）。）。1.21.2未通过材堆循环空气量的漏失系数。未通过材堆循环空气量的漏失系数。3.2.33.2.3干燥过程中热消耗量的确定干燥过程中热消耗量的确定预热湿木材的热量消耗预热湿木材的热量消耗 在计算时应分别两种情况，倘若冬季计算用温度在计算时应分别两种情况，倘若冬季计算用温度在在00以上，预热以上，预热1m1m3 3木材的热消耗量按下式确定：木材的热消耗量按下式确定： （kJmkJm3 3）（）（7-147-14）1000100Qr3初基平冬

26、预mW（1.5914.1868）（t t ）式中：式中： 1.5911.591干木材的比热干木材的比热kJ/kg;kJ/kg; 4.1868 4.1868水的比热水的比热kJ/kJ/（kgkg） ； t t平平干燥室内的平均温度（干燥室内的平均温度（）；）； t t冬计冬计冬季计算用温度（冬季计算用温度（），）， t t冬计冬计=0.4t=0.4t冷平冷平+0.6t+0.6t最低最低； t t冷平冷平当地一年中最冷月份的平均气温（当地一年中最冷月份的平均气温（）；）； t t最低最低当地最低气温（当地最低气温（）。）。 倘若冬季计算用气温在零度以下，此时加热湿木倘若冬季计算用气温在零度以下，此

27、时加热湿木材所需要的热量可分为四个部分材所需要的热量可分为四个部分P P228228： 预热期间平均每小时的热消耗量为：预热期间平均每小时的热消耗量为： （kJhkJh）（）（7-177-17） Z Z预预木材预热需要的时间，可按经验确定，即木材预热需要的时间，可按经验确定，即木材每厚木材每厚1cm1cm需要需要1.52h1.52h。 以以1kg1kg被蒸发水分为准的用于预热上的单位热消被蒸发水分为准的用于预热上的单位热消耗量耗量q q预预的计算式为：的计算式为： （kJkgkJkg） （7-187-18）3mQQZ预预 室预3mQEqM预预室木材蒸发水分的热消耗量木材蒸发水分的热消耗量 由木

28、材中每蒸发由木材中每蒸发1kg1kg水分所需的热量水分所需的热量q q蒸蒸按下式确定：按下式确定： （kJkgkJkg）（）（7-197-19） 干燥室内每小时用于蒸发水分的热消耗量为：干燥室内每小时用于蒸发水分的热消耗量为： Q Q蒸蒸=q=q蒸蒸MM计计（kJ/hkJ/h） （7-207-20）202010004.186IIqtdd平蒸透过干燥室壳体散失到室外空气中的热消耗量：透过干燥室壳体散失到室外空气中的热消耗量： Q Q壳壳=1.1=1.1F F壳壳k k壳壳（t t1 1tt外外）cc3.63.6(kJ/h)(kJ/h)（7-217-21） 式中：式中： F F壳壳干燥室壳体的表面

29、积（干燥室壳体的表面积（m m2 2）；）； K K壳壳壳体的传热系数壳体的传热系数W/W/（m m2 2）,见表见表7-47-4； t t外外干燥室外的温度，若干燥建造在露天，应按干燥室外的温度，若干燥建造在露天，应按t t冬计冬计计算；计算；若建造在厂房内，应取室内最冷月份的平均温度；若建造在厂房内，应取室内最冷月份的平均温度； 1.11.1因壳体的水平方位与主风方向的而异的平均附加热损失因壳体的水平方位与主风方向的而异的平均附加热损失的系数；的系数； CC因干燥室内温度高低而异的系数，高于因干燥室内温度高低而异的系数，高于5050时取时取2.02.0，低，低于于5050取取1.51.5；

30、 3.63.6单位换算系数。单位换算系数。表表7-4 7-4 壳体各部分的传热系数壳体各部分的传热系数k k壳壳W/W/（m m2 2） 表表7-5 7-5 各种材料的导热系数各种材料的导热系数W/W/（mm） 采用其它材料作壳体或壳体为多层结构时，采用其它材料作壳体或壳体为多层结构时，k k壳壳的数值应按下式计算：的数值应按下式计算： W/W/（m m2 2） （722722）式中：式中： 干燥介质对壳体内表面的放热系数干燥介质对壳体内表面的放热系数W/W/（m m2 2） ，热湿气体介质为，热湿气体介质为11.6311.63；常压过热蒸汽介质为；常压过热蒸汽介质为13.95613.956；

31、 壳体外表面的放热系数壳体外表面的放热系数W/(mW/(m2 2)，干燥室建在露天时为，干燥室建在露天时为23.2623.26；在；在厂房内时为厂房内时为11.6311.63。 壳体结构各层的厚度（壳体结构各层的厚度（m m）；）； 各层材料的导热系数各层材料的导热系数W/(m)W/(m)，参考表，参考表7-57-5。 111k墙外内 内外 干燥室壳体的传热干燥室壳体的传热k k壳壳应当控制在干燥时窑内表面应当控制在干燥时窑内表面不会发生水汽凝结现象的范围内。因此，计算的不会发生水汽凝结现象的范围内。因此，计算的k k壳壳数数值要符合下式的检验：值要符合下式的检验： W/(m)W/(m)（72

32、3723） 式中：式中： t t露露干燥介质状态为干燥介质状态为t t1 1，1 1时的露点温度。时的露点温度。ttktt1露壳内1外 若采用固定结构的天棚：若采用固定结构的天棚：810cm810cm厚的钢筋混凝土厚的钢筋混凝土板，板，2323层油毛毡和层油毛毡和0.51cm0.51cm厚的水泥表层，这种固厚的水泥表层，这种固定构件的传热系数约等于定构件的传热系数约等于4.303W/(m4.303W/(m2 2)，天棚中应，天棚中应铺设绝热层的厚度铺设绝热层的厚度绝绝按下式计算：按下式计算： (m)(m)（724724） 式中：式中： 绝绝绝热层的导热系数；绝热层的导热系数； 0.2320.2

33、32天棚固定构件传热系数的倒数。天棚固定构件传热系数的倒数。10.232k绝绝棚 在计算壳体墙壁热损失时，若几间干燥室是并在计算壳体墙壁热损失时，若几间干燥室是并排连接建造的，由于内隔墙是两室共用的，热损排连接建造的，由于内隔墙是两室共用的，热损失少，可以不计算，只计算端头干燥室的外侧墙失少，可以不计算，只计算端头干燥室的外侧墙的热损失。若干燥室建于露天，须附加的热损失。若干燥室建于露天，须附加10%10%的热损的热损失，即应按失，即应按 Q Q壳壳1.11.1取值。取值。 以以1kg1kg被蒸发水分为准的通过壳体热损失的单被蒸发水分为准的通过壳体热损失的单位热消耗量：位热消耗量： （kJkg

34、kJkg） （725725）QqM壳壳计干燥过程中总的单位热消耗量干燥过程中总的单位热消耗量q q干干按下式计算：按下式计算： (kJ/kg)(kJ/kg)（7-267-26）式中式中: C: C1 1为加热壳体和运输料车的热消耗，以及中间为加热壳体和运输料车的热消耗，以及中间喷蒸的热消耗的系数，等于喷蒸的热消耗的系数，等于1.21.31.21.3。 1()qqqC干预蒸壳q3.2.43.2.4加热器散热面积的确定加热器散热面积的确定 每小时应由加热器供给的热消耗量每小时应由加热器供给的热消耗量Q Q加加按下式计算：按下式计算： （kJ/hkJ/h） (7-27) (7-27) 式中式中C C

35、1 1取为取为1.21.2。 干燥室内应具有的加热器的散热表面积干燥室内应具有的加热器的散热表面积 F F散散为：为： (7-28)(7-28)1()QQQC加蒸壳2()QCFk tt加散平汽式中：式中： C C2 2考虑到加热不均匀和管子阻塞的后备系数，考虑到加热不均匀和管子阻塞的后备系数，取其等于取其等于1.11.31.11.3； t t汽汽加热器内饱和蒸汽的温度，因蒸汽压力而加热器内饱和蒸汽的温度，因蒸汽压力而异，干燥的工作表压力一般为异，干燥的工作表压力一般为0.30.30.5MPa0.5MPa； KK加热管的传热系数，依回执器的类型而异。加热管的传热系数，依回执器的类型而异。按第五章

36、中介绍的各类加热器的资料确定。按第五章中介绍的各类加热器的资料确定。 各类加热器的各类加热器的K K值与气流通过加热器表面的速度值与气流通过加热器表面的速度有关，将随气流速度的增加而加大。有关，将随气流速度的增加而加大。 本次设计要求采用目前市场上最为广泛使用的本次设计要求采用目前市场上最为广泛使用的双双金属复合铝翅片加热器金属复合铝翅片加热器，对于螺旋片式加热器，其传，对于螺旋片式加热器，其传热系数热系数k k及对气流的阻力及对气流的阻力h h不仅与散热器的型号有关，不仅与散热器的型号有关，而且与气流的重量流速（而且与气流的重量流速（干燥介质的比重与流速的乘干燥介质的比重与流速的乘积积）有关

37、。）有关。 散热面积：散热面积：1.321.321.5m1.5m2 2/m/m 当翅片管的间距为当翅片管的间距为100mm100mm时，可时，可借鉴借鉴SXLASXLA（B B）盘管的实验数据。盘管的实验数据。 SXLASXLA（B B）系列盘管，是以蒸气（冷热水）为）系列盘管，是以蒸气（冷热水）为介质加热或冷却空气的换热装置，可以成为集中和介质加热或冷却空气的换热装置，可以成为集中和局部空调的组成部分，广泛应用于化工、食品、建局部空调的组成部分，广泛应用于化工、食品、建筑等行业中。筑等行业中。 该产品具有良好的换热性能。该产品具有良好的换热性能。A A型有单排双排管，型有单排双排管，B B型

38、有双排、四排管、五种宽度、九种长度共三十种型有双排、四排管、五种宽度、九种长度共三十种规格可供选用，可根据要求任意串、并联组合使用。规格可供选用，可根据要求任意串、并联组合使用。 A A型盘管热媒为蒸气时，在各迎风面不同空气重量型盘管热媒为蒸气时，在各迎风面不同空气重量 流速下的传热系数流速下的传热系数(W/m(W/m2 2 K)K) 3.2.53.2.5干燥车间蒸汽消耗量的确定干燥车间蒸汽消耗量的确定 确定一间干燥室和干燥车间每小时蒸汽消耗量的主要目的确定一间干燥室和干燥车间每小时蒸汽消耗量的主要目的在于考虑锅炉的负荷，并选用合适的蒸汽管和冷凝水管的管径。在于考虑锅炉的负荷，并选用合适的蒸汽

39、管和冷凝水管的管径。其次是计算以其次是计算以1m1m3 3木材为准的蒸汽消耗量，以便核算干燥成本。木材为准的蒸汽消耗量，以便核算干燥成本。预热期间干燥室内每小时的蒸汽消耗量预热期间干燥室内每小时的蒸汽消耗量 (kgh) (kgh) （7-327-32） 式中：式中： C C1 1未经计算的热损失系数，约为未经计算的热损失系数，约为1.21.2； I I汽汽，I I凝凝蒸汽和凝结水的热含量，当管中的蒸汽为蒸汽和凝结水的热含量，当管中的蒸汽为0.5MPa0.5MPa，表压力时，表压力时，I I汽汽II凝凝 2093kJ/kg2093kJ/kg；0.3MPa0.3MPa表压力时为表压力时为2135k

40、J/kg2135kJ/kg。1QQDCII预 室壳预 室汽凝干燥期间室内每小时的蒸汽消耗量干燥期间室内每小时的蒸汽消耗量D D干室干室按下式计算：按下式计算： （kghkgh）（）（7-337-33）全干燥车间每小时的蒸汽消耗量全干燥车间每小时的蒸汽消耗量D D车间车间按下式计算：按下式计算： （kg/hkg/h）（）（7-347-34） 式中：式中：m m预预与与m m干干分别是进行预热和干燥的室的间数。分别是进行预热和干燥的室的间数。1QQDCII蒸壳干 室汽凝DmDmD干预车预 室干 室干燥干燥1m1m3 3木材的平均蒸汽消耗量木材的平均蒸汽消耗量D D干干m3m3按下式确定：按下式确定

41、： （kg/mkg/m3 3）（）（7-357-35）蒸汽主管的直径与通向加热器的蒸汽管的直径蒸汽主管的直径与通向加热器的蒸汽管的直径d d必须必须不低于按下式算出的数值：不低于按下式算出的数值： （m m）（）（7-367-36）式中：式中：D D最大最大每小时通过管子的最大蒸汽量（每小时通过管子的最大蒸汽量（kg/hkg/h）；）； p p汽汽蒸汽的密度；蒸汽的密度； 汽汽蒸汽在管内的流动速度，取其约等于蒸汽在管内的流动速度，取其约等于25m/s25m/s。3/mqMEDII干室干汽凝1.273600Dd最 大汽汽凝结水输送管的直径凝结水输送管的直径d d 按下式确定：按下式确定： （m

42、m）（）（7-377-37）式中：式中： p p水水热水的密度，采取约等于热水的密度，采取约等于960kg/m960kg/m3 3； 水水凝结水在管内的流动速度，约为凝结水在管内的流动速度，约为0.51m/s0.51m/s。疏水器的选用与配置，根据第五章中有关部分资料确定。疏水器的选用与配置，根据第五章中有关部分资料确定。 1.273600Dd 最大凝水水3.33.3干燥室的气体动力计算干燥室的气体动力计算 干燥室气体动力计算的主要目的是：干燥室气体动力计算的主要目的是：选择通风机选择通风机的类型和风机号；确定通风机的转数和功率的类型和风机号；确定通风机的转数和功率。3.3.13.3.1干燥室

43、内气体运动阻力的计算干燥室内气体运动阻力的计算 为了便于计算气流的阻力，应当编构干燥室内介为了便于计算气流的阻力，应当编构干燥室内介质循环的流程图，并注明各区段的号码划分计算段，质循环的流程图，并注明各区段的号码划分计算段，如图如图7-27-2所示。所示。 加热装置加热装置 加热器的阻力（加热器的阻力（hh1 1）一般用局部阻力系数和）一般用局部阻力系数和气流速度来估计，对于螺旋片式加热器，其传热系数气流速度来估计，对于螺旋片式加热器，其传热系数k k及对气流的阻力及对气流的阻力h h不仅与散热器的型号有关，而且与不仅与散热器的型号有关，而且与气流的重量流速（气流的重量流速（干燥介质的比重与流

44、速的乘积干燥介质的比重与流速的乘积）有）有关。关。 本次设计要求采用目前市场上最为广泛使用的双本次设计要求采用目前市场上最为广泛使用的双金属复合铝翅片加热器，当翅片管的间距为金属复合铝翅片加热器，当翅片管的间距为100mm100mm时，时，可借鉴可借鉴SXLASXLA（B B）盘管的实验数据。）盘管的实验数据。 在各迎风面不同空气重量流速下（在各迎风面不同空气重量流速下（VrVr）的空气流通阻力（）的空气流通阻力（PaPa） 转向挡板和通风机的机壳转向挡板和通风机的机壳 气流通过这部分区段所产生的局部阻力气流通过这部分区段所产生的局部阻力hh按下按下式确定：式确定： （PaPa） (7-47)

45、(7-47) 通风机串装在纵轴上时，通风机串装在纵轴上时，值可采取等于值可采取等于.5.5；通风机装在横轴上时，通风机装在横轴上时，值可采取等于值可采取等于.8.8；轴上；轴上只装一台通风机时，只装一台通风机时，2 2为为0.50.5。 按下式计算：按下式计算： (m/s)(748)(m/s)(748) 式中：式中： DD通风机叶轮的直径通风机叶轮的直径(m)(m)； nn室内通风机的台数。室内通风机的台数。222222h 223 6 0 0贩4VD循断面固定的直线气道断面固定的直线气道 直线气道主要是指材堆与墙壁之间、材堆上方与直线气道主要是指材堆与墙壁之间、材堆上方与天棚之间的气体通道。天棚之间的气体通道。 直线气道对气流的阻力直线气道对气流的阻力hh按下式确定：按下式确定： (Pa)(749)(Pa)(749) 式中：式中：摩摩为摩擦系数。在干燥室内的摩擦阻力在为摩擦系数。在干燥室内的摩擦阻力在总的压头数值中是比较小的，总的压头数值中是比较小的，摩摩数值如下：数值如下：金属气道金属气道0.0160.016粗糙的