木材干燥设计Word文档下载推荐.docx

1、1.82.60.557）m3=41.7 m33、确定干燥室全年周转次数 f参考课本表 15.2，确定下列树种木材的干燥时间定额：树种厚度 mm干燥时间 h杨木40202刺柏172栓皮栎504油松樟子松铁杉平均干燥周期tkVkVk干燥室年周转次数 f= 24d = 24 280 31.1 次/年 e r 214 2.44、确定需要的干燥室数Vk 10000N= k = 8 间Va f 41.7 31.1三、热力计算 一些基本的条件依据采用厚度为 40mm、基本密度为 400/m3 , 初含水率 W1 为 60%，终含水率 W2 为 9%，干燥周期 Tt 为 84h。计算 的干燥 介质参数：3d0

2、 13g/ kg，I 0 54kJ / kg， v0 0.87m3 / kg ；t1 85， 1 62%，d1 356g/kg，I1 1025.8kJ/ kgV1=1.65m3/kg; =0.83kg/m 3;t2 76， 2 90%，d2 363g / kg，I 2 1025.8kJ/kg，v2 1.60m3 /kg， 2 0.85kg / m3用于干燥室热力计算的室容量Vt=Vl v=40.557=41.71 m1、 水分蒸发量的计算 干燥室在一次周转期间从室内材堆蒸发出来的全部水分量：M1 -M 2 60-9Wv= 1 2 Vt =400 41.71 8508.84 /次100 100平

3、均每小时从干燥室内蒸发出来的水分量Wh=Wv h Tt=8508.84 101.30 /h84每小时水分蒸发量Wa=Wh x=101.30 1.3 131.69 /h 2、新鲜空气量与循环空气量的确定蒸发 1kg 水分所需要的新鲜空气的量每小时输入干燥室的新鲜空气量V0=Wa g0v0=131.692.860.87=327.67m3/h每小时输出干燥室的废气的体积V2=Wa g0 v2=131.69 2.86 1.6 602.61m3/h材堆高度密度系数 h= bb = 40 0.615bs hb 25 40材 堆迎 风面 空气通道 的有效 断面 面积 Ac=m h（1- h）=4 2.6 （

4、1-0.615）=16.016 每小时在干燥室内的循环空气的体积3 VC=3600Ac vck=3600216.016 1.2=138378.24 m3/h 式中： vc 取 2.0m/s 。3、干燥过程中消耗热量的确定tt 室内平均温度 t t1 t2 80 2室外冬季温度 twc=0.4twc+0.6tch=-7.59 由于不考虑统计干燥成本，各项热消耗只按照冬季条件来计算：（1）预热的热消耗量：预热 1m3 木材的热消耗量Q10 b（c0 cw M aw）（t twc） M1 Maw （ citwc ri cwt） 400（1.591+4.1868530.15） （80+7.59）+0.

5、45-2.09（-7.59）+334.9+4.186880=2.01 105kJ/m3 预热期平均每小时的热消耗量Q0 = Q0 Vt =2.0110541.71/（41.5）=1.40106 kJ/ht0以 1 被蒸发水分为基准，用于预热的单位热消耗量（2）由木材每蒸发 1 水分所消耗的热量干燥室内每小时蒸发水分所消耗的热量Q1=q1Wa=2.44103131.69=3.21105kJ/h（3）透过干燥室壳体的热损失干燥室的壳体结构金额传热系数 2 值 干燥室壳体为内外 0.0015m的铝合金，中间添加 0.045m 的硬质聚氨酯泡沫板结 构，铝合金的导热系数为 162W/（m2 ）, 硬质

6、聚氨酯泡沫板的导热系数为 0.027W/（m2 ），干燥室内表面的换热系数为 1=11.63 W/（m2 ），外表面的 换热系数为 2=23.26 W/（m2 ）。壳体的传热系数当2=0.56 的情况下，干燥室内外的温度分别为 80和-6时，干燥室内壁是否 会出现凝结水，用以下方式检验干燥室的地面混凝土加水泥抹光层，其传热系数约为 0.23W/（m2t1 - tc 80-73 22 1 11.63 0.88 W/（m ）1 t1 - tout 80 12.43计算表明干燥室结构在保温性能方面的设计符合要求。透过壳体各部分外表面的散热损失干燥室壳体的热损失主要包括室顶、 左右侧墙、 前后端墙及地

7、面的热损失。 室顶 及干燥室的侧墙和端墙的材料及厚度相同，所以传热系数相同，均为 0.56W/（m2干燥室的前端设有大门，大门的材料和厚度与侧墙相同，因金 属壳体的干燥室门的密封性好， 所以讲门与前端墙一起计算热损失。 根据干燥室 的内部尺寸，可以确定干燥使得外形尺寸为长 8.7m、宽 4.3m、高 4.1m。壳体的 热损失按式 Q2=A （t1-t 外） C （kJ/h），其结果如下表：序号散热部分 名称散热面积 m2值W/（m 2t1 t2 Q2（kJ/h）1外侧墙9*4.1=36.90.5685-0.3312695.47内侧墙36.91510414.66后端墙4.3*4.1=17.636

8、065.614前端墙17.635顶棚9*4.3=38.713314.766地面38.70.234486.10总计热损失为 5.30104kJ/h，附加 10%热损，共计 Q2=5.83104kJ/h以 1 被蒸发水分为基准，壳体的单位热损失量为5.6883104/131.69= 442.71kJ/kg（4）干燥过程中总的热消耗量：33 q=（q0+q1+q2） =（985.29+2.44103+442.71） 1.2=4.64103 kJ/kg 4、加热器散热面积的确定（1）平均每小时应有加热器供给的热量：5 4 5Q=（ Q1+ Q2 ）=1.2（3.21105+5.83104）=4.552

9、）干燥室内应具有的加热器散热表面积为：本干燥室采用 IZGL 1 型盘管加热器，该加热器形体轻巧，安装方便 ，散热面 积较大，传热性能好，性能参数见表：管盘数传热系数 W/（m 2）空气阻力 h（Pa）0.30123.54vr1.4312.16vr0.40919.64vr17.35vr1.550.41219.46vr0.41227.73vr1.51采用 3排管 IZGL 1型盘管散热器，根据上表计算其传热系数 为： =19.64vr0.409=19.642.220.409=27.19 W/（m2 其中：vr=v21=2.670.83=2.22/ m2s式中 v2、1为经过加热器前空气流速 ms

10、和密度 / m3式中： A2 为风机间直线段与空气流速方向垂直段面积 m2因此：Ae Q 2.02 105 1.2 39.31 m2e （ts t） 27.19 （143 80） 3.6根据所选 IZGL 1 型盘管散热器的散热面积，在干燥室风机前后对称布置5、消耗蒸汽量及蒸汽管道直径的确定（1）预热期间干燥室内每小时的蒸汽消耗量为2）干燥期间内每小时的蒸汽消耗量为：（3）若干燥车间由 1/3 的干燥室处于预热阶段， 2/3 处于干燥阶段，车间每小时的 蒸汽消耗量为G n0 G0 n1 G1 3 819.65 5 213.15 3524.9 /h（4）干燥 1m3 木料的平均蒸汽消耗量为：G

11、Wvq 1.2 8508.84 4.63 10 530.88 /hVt （I1 -I1） 41.71 2135（5）1.27 Gmax蒸汽主管与通向加热器的蒸汽管的最小直径为：max 1.27 3524.9ds max 0.15ms 3600 n vs 3600 2.1 25 Gmax与 G 相同， n为 2.1 /m3， vs取 25m/s。 任一间干燥室为蒸汽支管，其直径为di 1.27 Gmax 1.27 530.88 0.06mi 3600 n vs 3600 2.1 25Gmax的值与 G0 相同，这是由于干燥室在预热是比正常干燥消耗的蒸汽量大。6）凝结水输送管的最小直径为（ 7）当

12、蒸汽压为 0.3MPa 时，疏水器的入口压 P1=0.30.9=0.27MPa，出口压力 P2=0，P=0.27MPa。每小时真气消耗量为 212.35kg，疏水器每小时最大排水量 为 212.35 3=637.05kg。据 S19H 16 热动力式疏水器的性能曲线，选用公称直 径 Dg32 的 S19H 16 热动力疏水器。 （参考课本 97 页）四、空气动力计算干燥室空气循环过程中的阻力图如下 12345678910111213141 其中：1 为轴流通风机， 2、5、8、11、14 为直线气道， 3、13 为加热器， 4、6、 10、12 为直角弯道， 7 骤然缩小， 9 骤然扩大 各段

13、干燥阻力如下：（1）1 段风机壳的阻力 一段风机壳的阻力为：0.5 0.83 12.752 33.73Pa式中 D 暂时取 0.8;风机的台数暂时取（2）加热器的阻力3、13 段为加热器，加热器的阻力 h 根据加热器性能指标确定。 本设计采用 IZGL 1 型盘管加热器，其阻力为：h=17.35vr1.55因进入 3 段加热器和 13 段加热器的空气的密度和速度都不同，因此阻力要分别 计算。1.55 1.553 段的阻力为： h3=17.35vr1.55=17.35 2.221.55=59.54Pa13 段的阻力为： h13=17.35vr1.55=17.352.271.55=61.78Pa（

14、3）断面固定的直线气道的阻力断面固定的直线气道包括 2、5、8、11、14 段。其中 8 段按整体材堆阻力计算。P l v2 其余因各段长度及断面不同而需分别计算。公式为 h P l v PaF22、14 段的阻力为：22P2 l 2 v22 19.8 1.2 0.83 2.672h2 h14 2 2 2 2 Pa 2 0.02 0.32Pa2 14 2 8.9 1 2式中摩擦系数 取 0.02，根据风机和加热器的安装尺寸及干燥时内部尺寸， 风机 至加热器的距离为 1.2m。P5 l 5 v52 11.6 1.5 0.83 6.672h55 5 5 Pa 0.02 1.80PaF5 2 8.9

15、 0.4 2式中摩擦系数 取 0.02，风机通道按材堆的高度一半加上材堆顶部距干燥间顶板 的距离共计 1.5m。P5 l 5 v52 11.6 1.5 0.85 6.672h11 5 5 5 Pa 0.02 7.39Pa11 F5 2 8.9 0.1 24）材堆的阻力其中通过查表厚度为 40mm，柴堆宽为 1.8m时， 8为 14左右，空气流速取 2.0m/s（5）其他局部阻力局部阻力包括 4、6、10、12四段指教拐弯处及 4、7 段骤然缩小和 9、12段骤然 扩大的阻力。每部分均需计算，如下：4段的拐弯阻力为：4段的骤然缩小阻力为：6段的拐弯阻力为：7段的骤然缩小阻力为：12 段的拐弯阻力

16、为：12 段的骤然扩大阻力为：五、通风机型的选择一间干燥室内配置四台轴流式风机，每一台风机的风量Vc 138378.24 3 3Vi c （ ）m3 / h 23063.04m3 /h n6选用风机时所需的规格风压s 1.2H s H s 273.95 396.07Pas a 0.83每一台风级需要的功率每一台风机的安装功率 为后备系数，取 1.2， 1 为传动系数，取 0.9 根据干燥室的特点及所需风量和压力，选择耐高温防潮的 BYG 型 8号风机， 14叶片，安装角度为 25，风量 34462m3/h ，风压 469Pa，转速 1450r/min，安装功 率 6.77kW ，共 6 台。六、进、排气道的计算进气道断面 Ain V0 327.67 0.03min 3600 vt 3600 3.0排气道断面 Aout V2 602.61 0.06mout 3600 vt 3600 3.0由于进排气道混用，所以采用同一断面 0.06m2附：设计的三视图效果参考下图：主视图左视图俯视图：