Quritish mavzu: Barabanli quritish qurilmasini hisoblash

Quritkichning moddiy va issiqlik balanslari

Konvektiv quritish qurilmasi quritkich, transport moslamasi, ventilyator va kaloriferdan tarkib topgan deb faraz qilaylik (5.101-rasm).

Quritishga uzatilayotgan nam materialning massaviy sarfini G_b (kg/soat), quritilgan material massaviy sarfini G_ox (kg/soat), materialning boshlang`ich va oxirgi namliklarini W<sub>1</sub> va W<sub>2</sub> (%), bug`langan namlik miqdorini W (kg/soat) deb belgilab olamiz.

Unda, jarayonning moddiy balansini ushbu tenglama ko’rinishida ifodalash mumkin:

G_б  G_ox  W
yoki
W  G_б  G_ox
(5.223)

Quruqmoddalar bo’yicha moddiy balansni quyidagi yozish mumkin:
G_б  100 W₁   G_ox 100 W₂ 

(5.224)

yoki
5.101-rasm. Konvektiv quritkich shemasi.

1 - quritkich; 2 - nam material; 3 - lentali transporter; 4 - qo'shimcha kalorifer; 5 - asosiy kalorifer; 6 - ventilyator.

^Gox
_{ G} 100  W₁

2
^б 100  W
(5.225)

Bug`latilgan namlik miqdori esa, ushbu tenglamadan hisoblab aniqlanadi:

W  G
W₁  W₂

2
^б 100  W

(5.226)

Quritkichga uzatilayotgan gaz yoki absolyut quruqhavo miqdorini L (kg/soat), boshlangich nam saqlashini x₁ va oxirgisini x₂ deb belgilab olamiz.
Unda, namlik bo’yicha moddiy balans:

bundan quruqhavo sarfi:

W  Lx₁  Lx₂
(5.227)

L  ^W x₂  x₁
(5.228)

Havoning solishtirma sarfi (1 kg namlikni bug`latish uchun ketayotgan sarf) esa,
l  ^L W
_ 1
x₂  x₁

(5.229)

Konvektiv quritishning issiqlik balansini ham 5.101-rasm asosida tuzamiz. Quritish vaqtida issiqlik va massa almashinish jarayonlari birgalikda o’tadi. Moddiy va issiqlik oqimlar orasida ma’lum bog`liqlik mavjud. Kontaktli quritish jarayonida issiqlik materialni qandaydir boshlang`ich quritish temperaturasigacha isitish va quritish uchun sarflanadi.
Quritishga kirayotgan material miqdori G_c+W (kg/soat) bo’lib, u massasi G_t bo’lgan konveyerda joylashgan. Quritkichga L (kg/soat) miqdorda absolyut quruqhavo uzatilmoqda. Kaloriferda isitilayotgan havoga Q_k (kJ/soat) miqdorda issiqlik uzatilsa, qurilmada esa unga qo’shimcha Q_d (kJ/soat) issiqlik beriladi.
Quritish jarayonida qatnashayotgan material, issiqlik eltkich va moslamalar parametrlarini quyidagicha belgilab olamiz:
G_c - quritilayotgan material massasi, kg/soat;
s_s - quritilgan material solishtirma issiqlik sig`imi, kJ(kK);
s<sub>T</sub> - transport moslamasining solishtirma issiqlik sig`imi, kJ/(kgK);
t_n - materialning quritishgacha bo’lgan temperaturasi, °S;
s_v - suvning solishtirma issiqlik sig`imi, kJ/(kgK);
t_k - materialning quritilgandan keyincha temperaturasi. °S;
t_tn, t_tk - transport moslamasining quritkichga kirishdan avvalgi va undan chiqqandan keyingi temperaturalari, °S;
I₀ - quritkichga kirayotgan havoning solishtirma entalpiyasi, kJ/kg;
I₁ - kaloriferda isitilayotgan havoning solishtirma entalpiyasi, kJ/kg; I₂ - quritkichdan chikayotgan havoning solishtirma entalpiyasi, kJ/kg; Q_p - atrof muhitga issiqlikning yo’qotilishi, kJ/kg.
Jarayonning issiqlik balans tenglamasini quyidagi ko’rinishda yozish mumkin:

LI₀  Q_к  Q_п  G_сс_сt_н  Wc_в t_н  G_Т c_Т t_тн
 LI₂  G_сс_сt_к  G_Т c_Т t_тк

• 
  Q_п
  

(5.230)

Ushbu tenglamadan quritish uchun kerakli issiqlik sarfini aniqlash mumkin:

Q  Q_к  Q_Д
 L  I₂  I₀   G_сс_с t_к  t_н   G_Т c_Т t_тк

• 
  t_тн   Wc_в t_н  Q_п
  

(5.231)

Agar, hamma issiqlik sarflarini bug`latilayotgan 1 kg namlikka nisbatan olib, tegishli belgilashlarni amalga oshirsak, (5.231) tenglama ushbu ko’rinishni oladi:

q  q_к  q _Д
 l  I₂  I₀   q_м  q_Т

• 
  q_п  c_вt_н
  

(5.232)

Ushbu tenglamadan kaloriferdagi solishtirma issiqlik sarfini topamiz:

q_к  l  I₂  I₀   q_м  q_Т

• 
  q_п  q _Д
  

• 
  c_вt_н
  

yoki
q_к  l  I ₂  I₀ 
(5.233)

Olingan q_k qiymatini (5.232) tenglamaga qo’yib, quyidagi ko’rinishga erishamiz:

yoki
l  I₁  I₀   q _Д  l  I₂  I₀   q_м  q_Т

• 
  q_п  c_вt_н
  

l  I₁  I₀   q _Д

• 
  c_вt_н  q_м  q_Т
  

• 
  q_п
  

(5.234)

Agar, q_D = 0 bo’lsa
l  I₂  I₀   с_вt_н  q_м  q_Т
(5.234) tenglamaning o’ng tomonini

• 
  q_п
  

Д

м
q  c_вt_н
 q

• 
  q_Т
  
• 
  q_п
  

  
(5.234a)

deb belgilasak, ushbu ko’rinishga erishamiz:

yoki
lI₂  I₁   


I ₂  I₁  _l
(5.235)

Agar, (5.229) tenglamani inobatga olsak, ushbu tenglamaga erishamiz:

oraliq, biror ondagi qiymatlar uchun esa:

I ₂  I_{1  }
x ₂ x₁


I  I_{1  }
x  x₁

(5.236)

(5.237)

(5.237) to’g`ri chiziqtenglamasi bo’lib, quritish jarayonining ishchi tenglamasi deb nomlanadi.
Shunday qilib, entalpiya va nam saqlashlar orasidagi bog`liqlik to’g`ri chiziqfunkstiyasi bilan xarakterlanadi.
Quritish jarayonlarini tahlil qilish uchun nazariy quritkich tushunchasini kiritamiz. Quritishga uzatilayotgan material temperaturasi nolga teng, hamda material va transport vositalar isitilishi bo’lmagan qurilma, nazariy quritkich deb ataladi. Unda, (5.234a) tenglamaga binoan,  = 0 bo’ladi. Bunda l  0 va (5.235) tenglamadan nazariy quritish uchun I<sub>1</sub> = I<sub>2</sub> ekanligini aniqlaymiz. Shunday qilib, I - x diagrammada jarayon I=const chizig`i bilan tasvirlanadi. Nazariy quritkichda material namligining bug`lanishi faqat havoning sovishi hisobiga bo’ladi. Shuni alohida ta’kidlash kerakki, havo berayotgan issiqlik miqdori materialdan bug`langan namlik bilan birga qaytariladi.
Haqiqiy quritkichlarda havoning entalpiyasi ko’pchilik hollarda o’zgaruvchan bo’ladi.
Agar issiqlikning kirishi uning sarfidan katta (q_D + c_vt_n > q_m + q_T + q_n) bo’lsa, ya’ni  > 0, unda (5.235)ga binoan I₂ > I₁ bo’ladi. Bunday hollarda quritkich iqtisodiy jihatdan tejamsiz rejimda ishlaydi, chunki hamma issiqlik foydali sarflanmaydi.
Agar,  < 0 dan bo’lsa, unda I₂ < I₁ bo’ladi. Bunday hollarda quritkich tejamkor va samarali ishlaydi. Haqiqiy quritkichlarda  = 0 bo’lgan tenglik hollari ham bo’lishi mumkin. Bunday holatda quritkichga

kirayotgan issiqlik uning sarfiga tengdir, ya’ni,
q _Д  c_вt_н  q_м  q_Т  q_п

Kontaktli quritkichda namlikni bug`latishi uchun zarur issiqlik fazalarni ajratib turuvchi devor orqali uzatiladi. Ushbu quritish jarayonida issiqlik eltkich sifatida to’yingan suv bug`i ishlatiladi.
Uzatilayotgan issiqlik materialni quritish temperaturasigacha isitish va undan namlikni yo’qotish uchun sarflanadi, ya’ni Q_um = Q_n + Q_s.
Materialni isitish uchun issiqlik sarfi

Q_н  D_н
I"
I'   G с
^tсв

• 
  t_К
  

  Wc_в
^tсн

• 
  t_н
  

  Q_п

(5.238)

с

с
Quritish uchun zarur issiqlik sarfi

с

с
Q  D I"
I'   G с
^tск

• 
  t_сн
  

  W I_в

• 
  c_вt_сн
  

  Q_п

(5.239)

с

с
Bug`ning umumiy sarfi

^Dум
_ ^Qум
I" I'

(5.240)

Konvektiv quritish jarayonini I - x diagrammada tasvirlash uchun havoning 2 ta boshlang`ich parametri t<sub>1</sub> va x<sub>1</sub> berilgan bo’lishi kerak. Jarayon tamom bo’lgandan so’ng, havoning oxirgi 3 ta parametrlaridan, ya’ni nisbiy namlik, temperatura yoki nam saqlashdan, bittasi qabul qilinadi.
Keyin, havoning boshlang`ich parametrlarini ifodalovchi va berilgan