木材干燥课程设计
计算说明书
设计题目: 木 材 干 燥 窑 设 计
学 院: 林 学 院
专业年级: 木材加工班
学生姓名:
班级学号:
指导教师:
二00年X月X日
第三组
50立方米顶峰时强制循环干燥窑设计
1) 设计条件
(1) 干燥树种:柞木
(2) 初含水率90终含水率8厚度30mm长度4m整边板
(3) 建窑点年低气温10℃冷月份均气温15℃相湿度φ60
(4) 保温材料采聚氯乙烯泡沫塑料
2) 设计求
(1) 规范实际说明书
(2) 手绘图纸张例(150)
(3) 计算机张A4图
(4) 图设计容相关尺寸(位置尺寸注尺寸)表达清楚
蒸汽路图(阀门疏水器旁通分水器安装图)
设计务
1木材干燥室设计务
(1)干燥方式室型选择
(2)热力计算
(3)气体动力计算
(4)进气道排气道计算
(5)解决装堆卸堆运输机械化问题
2木材干燥室设计
(1)干锯材树种规格材积初含水率求终含水率
(2)关源(蒸汽电力等)资料
(3)建室区年中冷月份年均气象资料
二干燥方式室型选择关尺寸计算
1 干燥方式选择:干燥整边板采强制循环周期式顶风机干燥窑
2 关尺寸计算:
(1)规定干燥室容量
EV外×β容m3 50 V外×0496 V外1008 m3
(2)干燥窑基尺寸:
单元材堆:长 4000mm 宽 2800mm 高 1500mm
室总尺寸:长 8600mm 宽 4800mm 高 5750mm
(3)确定干燥室年周转次数
柞木干燥时间 Z13024542昼夜Z101昼夜
墙壁厚240(砖)+100(聚氯乙烯泡沫)+100(钢筋混凝土)440mm
顶棚厚100(钢混)+140(聚氯乙烯泡沫)+(空心楼板)340mm
门(吊挂式外覆铝板中间聚氯乙烯泡沫夹层) 320 mm
风机型号 No10 Y型12叶片 转速 1500 rmin
圆翼型肋型散热器 长度2米120 加热面积150 m3
三热力计算
1
水
分
蒸
发
量
计
算
2 新鲜空气量循
环空气量确定
干燥室次周转期间水分蒸发量:
M室
24723kg周期
均时水分蒸发量:
M
计算时水分蒸放量:
M计M×X738×1396kgh
蒸发1kg水分需新鲜空气量:
g0kgkg
柞木干燥基准表
干燥阶段
干球温度(℃)
相温度(℃)
相湿度()
干燥时间系数()
1
65
605
79
30
2
70
63
72
20
3
76
645
58
20
4
82
625
41
30
t182℃ φ136 d1140gkg I1446
t265℃ φ290 d2150gkg I2460
t020℃ φ078 d013gkg I041
时输入干燥室新鲜空气量体积:
V进M计×g0×v096×43×0722972 m3h
时室排废气体积:
V废M计×g0×v296×43×1225036m3h
时室循环空气体积:
F堆m×L×h×(1β)6×4×15×(1004)1472m2
V循3600×ω循×F堆×123600×16364×2×1214138496 m3h
3 干燥程中热消耗量确定
干燥室均温度 t
t冬计04t冷+06t低04×(15)+06×(10)12℃
预热热量消耗
预热1m3木材热量消耗:
Q预1000(1591+41868×W初100)(t t冬计)
1000×036(1591+4186×09) (73512)198740(kjh)
预热期均时热耗量:
Q预室 Q预×EZ预198740×504522082ⅹ106 kJh
Z预3×1545h
1kg蒸发水准预热单位热量消耗量:
q预 39533kJkg
蒸发1kg水分热消耗量:
q蒸
干燥室时蒸发水分热量消耗量:
Q蒸q蒸×M计2567×96246432kJh
透干燥室壳体热损失:
墙:外墙砖(250mm)厚λ砖0814W( m2 ℃)
墙100mm厚钢筋混凝土结构外墙夹层100mm厚聚氯乙烯泡沫保温层λ层0058 W(m2 ℃)λ钢 1546 W(m2 ℃)室受热系数α1163 W( m2 ℃)室外表面放热系数α外2326W( m2 ℃)
墙传热系数 k1(1α+∑δλ+1α外)045W( m2 ℃)
门:角钢槽钢做骨架外表面覆盖铝板中间120mm厚聚氯乙烯泡沫做保温层
门传热系数
K门1(11163+0120058+12326)045W( m2 ℃ )
顶棚:结构100mm现绕钢筋混凝土层中间140 mm膨胀聚氯乙烯泡沫做保温层100mm厚空心楼板表面层
λ空0698 W( m2· ℃ )]顶棚传热系数:
k顶1(11163+011546+0140058+010698+12326)036 W( m2 ℃ )
验证导热系数壳体面否出现结露
检验:
K顶036≤α×(t室t露)(t室t低)1163×(7867)(7810)188
说明侧墙结构设计保温性合理壳体部分k≤12壳体保温性
1kg蒸发水分准壳体单位热消耗量:
墙壁:
Q壳111×F壳×k墙(t1t外)×C×3613584 kJh
顶棚:
Q壳211×F壳×k顶(t1t外)×C×369323 kJh
面:
K05 k墙
Q壳311×F壳×k(t1t外)×C×365827 kJh
门:
Q壳411×F壳×k门(t1t外)×C×365511×103 kJh
∑Q壳 Q壳1+Q壳2+ Q壳3+ Q壳428734 kJh
q壳∑Q壳M5634 kJkg
④干燥程中总单位散热消耗量:
q干(q预+q干+q蒸)×C14239 kJkg(C112)
4 加热器散热面积确定
①均时应加热器供热量:Q加(Q蒸+∑Q壳)×C13301992 kJkg)(C112)
②间干燥室应配置加热器散热表面积:
选圆翼加热器: F气道82×1082m2
f007 m2
F f×n07×8×3168 m2
F效82168652 m2
实际循环速度
ω实V循环3600F效1413896(3600×652)60ms
ω实换算成标准空气循环速度
ω0ω实ρ112560×09112529ms
子作列式排列
k84ω0036123Wm2k
F散Q加×C2k(t气t)480m2
加热数目:查表知立方米木材需陪3m2放热面积50m3木材需配150m3加热根2m长加热放热面积4m2需约120根左右加热
排列方式:起截面5列列10根
5干燥车间蒸汽消耗量蒸汽径确定
1预热期间干燥室时蒸汽消耗量
D预室
12544kgh
2干燥期间室时蒸汽消耗量
D干室
1543kgh
3蒸汽直径数值
d蒸mm
取d310 mm
4干燥室凝结水输送直径
d凝mm
取d170 mm
6 疏水器选
蒸汽压力03MPa表压力时
P103×09027MPa P20时蒸汽消耗量92kg时应选疏水器排水量92×3276 kgh
△P0270027 MPa
选公称直径Dg20S19H16热动力式疏水器
四空气动力计算
()1段 风机壳阻力:
△h1ξ105
(二)412段 加热器处阻力
(三)8段 材堆阻力
ξ堆板厚30mm材堆宽28m查表阻力系数20取材堆流速ω循508ms
(四) 局部阻力
局部阻力计算式确定
17段 气流断面骤然缩出局部阻力
式中:ξ局根
29段:气流骤然扩出局部阻力
式中:ξ局根
3361013段 :室直角转弯处
4511段:侧气道
5214段:水气道
(五)干燥室气流循环总阻力
H
72004
五通风机选择需功率
干燥窑配置6太直连式轴流风机台风机风量:
选风机时需规格风压
根H规V机数值查Y组12叶片叶片安装角θ20°轴流式风机特性曲线图确定选No10风机H规23600m3h风机转数n1500rmin
台风机需功率:
台风机安装功率:
六进排气道设计
进排气道断面积公式计算:
进气道断面 f进
排气道断面 f排
统规格进排气道断面尺寸均取300mmx400mm
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