(完整版)木材干燥室的设计

周期式顶风机型空气干燥室

设计说明书

学 院：材料科学与艺术设计学院 班 级：2009级木材科学与工程一班 学 号：090811415 设计者：边皓臣

日 期：2011年12月31日

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周期式顶风机型空气干燥室的设计

一、设计条件

设南宁某一木材厂全年要干燥9000m锯材，被干木料的树种，规格和用途如表所示： 树种 枫香 东北榆木 水曲柳 银杏 白桦 柞木 整边材 木材名称 厚度mm 40 30 30 40 30 30 4 60 15.5 长度mm 初含水率W1(%) 终含水率W2（%） 数量m3 3

用途 2000 2000 2000 1000 1000 1000 家具材 南宁地区年平均气温21.6℃，全年最冷月份平均气温12.8℃，最低气温—2.1℃ 工厂有电力蒸汽供应。供气表压力为0.3-0.4MPa。

二、干燥室数量的计算

1、规定材堆和干燥室的尺寸

材堆外形尺寸为：长度（l）4m，宽度（b）1.8m，高度（h）2.6m，堆（m）2。 干燥室的内部尺寸：长度8.4m（l），宽度2.6m（b），高度4.1m（h）（其中风机间高1m） 2、计算一间干燥室的容量

按30mm厚的木料计算，堆垛采用25mm厚的隔条，则

(40?30?30)?2000?(40?30?30)?1000S=mm=33mm

9000查表15-1，在“快速可循环”中的“整边板”一列中，对应30—35mm的行中，查得βv=0.510 根据公式得

Va=V·βv=m·l·b·h·βv=(2×4×1.8×2.6×0.510)m3=19.1 m3

3、确定干燥室全年周转次数f

树 种 枫香 东北榆木 水曲柳 银杏 白桦 柞木 厚 度 mm 40 30 30 40 30 30 202 142 168 202 142 335 干燥时间 h

2

平均干燥周期t??tV=?202?142?168??2000?(202?142?335)?1000=189.2h

9000?Vkkk

干燥室年周转次数f=

d24?280=?35.1次/年

te?tr189.2?2.44、确定需要的干燥室数

V?N=

kVa?f=

9000?14间

19.1?35.1三、热力计算

一些基本的条件依据采用厚度为30mm、基本密度ρ为400㎏/m3 , 初含水率W1为60%，终含水率

W2为

15.5%，干燥周期

Tt为

84h。计算的介质参数：

；

d0?13g/kg，I0?54kJ/kg，v0?0.87m3/kgt1?85℃，?1?62%，d1?356g/kg，I1?1025.8kJ/kgv1?1.60m3/kg，?1?0.83kg/m3;

t2?76℃，?2?90%，d2?363g/kg，I2?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=V·βv=m·l·b·h·βv=2×4×1.8×2.6×0.496=18.57 m3

1、 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： Wv=?M1-M260-12Vt=400×?18.57?3565.49㎏/次

100100清军每小时从干燥室内蒸发出来的水分量 Wh=

Wv3565.49?42.45㎏/h =

tt84每小时水分蒸发量

Wv=Wh?x=42.45?1.2?50.94㎏/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

3

g0=

10001000??2.86㎏/kg

d2?d0363?13每小时输入干燥室的新鲜空气量

V0=Wa?g0·v0=50.94?2.86?0.87?126.61m3/h

每小时输出干燥室的废气的体积

V2=Wa?g0·v2=50.94?2.86?1.6?232.85m3/h

材堆高度密度系数βb=

b30=?0.545 b?hb30?25材堆迎风面空气通道的有效断面面积Ac=m·l·h·(1-βh)=2×4×2.6×(1-0.545)=9.45 每小时在干燥室内的循环空气的体积

VC=3600·Ac ·vc·k=3600×2×9.45×1.2=81687.27 m3/h 式中：vc取2.0m/s。

3、干燥过程中消耗热量的确定 室内平均温度t?t1?t2?80℃ 2室外冬季温度twc=12.8℃

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

???b[(c0?cwQ0MawM?Maw)(t?twc)?1(?citwc?ri?cwt)]?400×[(1.591+4.1868100100×0.15) ×(80-12.8)+0.45×(-2.09×12.8+334.9+4.1868×80)]=1.75×105kJ/m3

预热期平均每小时的热消耗量

??=Q0Q0?Vt=1.75×105×18.57/(3×1.5)=7.22×105 kJ/h t0以1㎏被蒸发水分为基准，用于预热的单位热消耗量 q0=

Q0?Vt?1.75×105×18.57/3565.49=0.91×103kJ/kg Wv(2)由木材每蒸发1㎏水分所消耗的热量 q1=1000I2-I01025.8-54?cwt=1000×?-4.1868×80=2.44×103 kJ/kg

d2?d0363?13干燥室内每小时蒸发水分所消耗的热量

Q1=q1Wa=2.44×50.94=1.24×105kJ/h

(3)透过干燥室壳体的热损失

①干燥室的壳体结构金额传热系数к2值

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