Uscarea MTVD
Uscarea MTVD
Uscarea MTVD
pV
p V p V ,s , 1
p V ,s T
3. conţinutul de umiditate, x – reprezintă masa vaporilor de lichid (apă) raportată la 1 kg
de gaz uscat (aer).
m
x , (kgVapă/ kg aer uscat),
ma
Parametrii aerului umed
Se consideră că vaporii de apă şi aerul uscat ocupă acelaşi volum V,
la temperatura T. p V m R T, p Vm R T
V V V a a a
mV pV R a pV MV 18 p V p
x 0,622 V
ma p a R V p p V M a 28,9 p p V p pV
pV p V ,s pV pV
x 0,622 xm (mol vapori/mol aer
p p V ,s pa p pV
p V ,s T uscat)
T =14 grade , RH= 52%, x=? Pv,s = 12 mm Hg, ...x =0.622 x(0,52 x 12)/(760-0,52 x 12)=
0,00515 kg apa/ kg aer uscat
Parametrii aerului umed
4. entalpia aerului umed – se determină ca sumă a entalpiilor aerului
uscat şi a vaporilor de apă. În calcule se raportează valoarea
mărimilor la o cantitate (1+x) de aer umed, formată dintr-un kg de aer
uscat şi x kg vapori de apă.
I I a x I V C pa T x (C pV T r )
- Ia este entalpia unui kg de aer uscat. Pe intervalul de temperatură 0 –
100 C căldura specifică a aerului poate aproximată cu 1 kJ/ kg K.
- IV – entalpia unui kg de vapori de apă supraîncălziţi la temperatura T.
Pentru estimări rapide se consideră că CpV = 2 kJ/ kg K;
- r – căldura latentă de vaporizare a apei. Considerând că vaporizarea are
loc la 0C, căldura latentă de vaporizare a apei se poate aproxima cu
2500 kJ/kg.
I T x (2500 2 T) kJ / kg I (1 2 x )T 2500 x
Parametrii aerului umed
Tema
Calculati punctul de roua pentru aer cu temperature 30 grade C si RH = 0.6.
Parametrii aerului umed
6. temperatura termometrului umed - dacă un gaz este adus în contact cu un lichid, în
condiţii adiabatice gazul se saturează cu vaporii lichidului, răcindu-se la entalpie
constantă. Răcirea va avea loc până la o temperatură corespunzătoare saturaţiei
complete ( = 1).
Temperatura la care gazul prin răcire la entalpie constantă devine saturat se numeşte
temperatura termometrului umed sau temperatura limită de răcire a corpurilor umede.
W M mi u i M mf u f
L x1 W L x 2
W
L
x 2 x1
L 1
l l – consum specific de aer, kg aer/kg apă îndepărtată.
W x 2 x1 În cazuri practice are valori cuprinse între 30 și 80.
Bilanţul termic al uscătorului cu aer
- În operaţia de uscare se consumă o cantitate mare de energie.
- Bilanţul termic se întocmeşte în scopul determinării cantităţii de căldură necesară la
uscare, precum şi al consumului de agent termic de încălzire.
- Pe baza cantităţii de căldură şi a tipului de agent termic utilizat se alege sau se proiectează
bateria de radiatoare în care se încălzeşte aerul.
Bilanţul termic al uscătorului cu aer
M mf C pf Tf L I 2 M t C pt Tf Q p
Q Q b Q s M mf C pf (Tf Ti ) L( I 2 I 0 )
M t C pt (Tf Ti ) Q p W C pw Ti
q q b q s q m l(I 2 I 0 ) q t q p C pw Ti
M Mt Qp
q m mf C pf (Tf Ti ); qt C pt (Tf Ti ); q p ;
W W W
Bilanţul termic al uscătorului cu aer
1 I 2 I1
q b l( I 1 I 0 ) ( I1 I 0 ) qs qm q t q p C pw Ti
x2 x0 x2 x0
I 2 I1 I2 – I0 = I2 – I1+I1 – I0)
q s C pw Ti q m q t q p
x2 x0
q s C pw Ti q m q t q p I 2 I1
se notază: sau:
x2 x0
reprezintă excesul de căldură care se introduce în uscător
M usc du /
w (kg/m2s)
A d
Curbele uscării
Rezultetele cercetărilor sunt reprezentate în grafice în următoarele sisteme
de coordonate:
- umiditatea materialului – durata uscării (curba de uscare);
- viteza de uscare – umiditatea materialului (curba vitezei de uscare);
- temperatura materialului în funcţie de umiditatea materialului (curba de
temperatură);
Cinetica uscării
1 2
Utilaje de uscare
• Uscarea materialelor - solide, lichide, paste – în scopul creşterii
duratei de stocare sau al reducerii costurilor de transport este
una dintre cele mai vechi şi cunoscute operaţii unitare
• Legile fizice care descriu uscarea au rămas aceleasi chiar dacă
maşinile şi utilajele în care se efectuează această operaţie s-au
modernizat considerabil. În zilele noastre, uscătoarele îsi
găsesc aplicaţii în multe ramuri industriale care includ procese
chimice, farmaceutice sau alimentare. Din cauza spectrului
larg sub care se prezintă diversele materiale există o gamă
diversificată de uscătoare.
• Alegerea corectă a unui uscator depinde de proprietăţile
materialului de alimentare şi de caracteristicile impuse
produsului finit.
Uscătorul tunel https://www.youtube.com/watch?v=6SYwX5_OD1s
Sunt asociate producţiei de mare tonaj şi pot fi utilizate la uscarea unor materiale cu
diferite forme şi marimi. Principalele surse de energie termică sunt petrolul, gazele
naturale şi cărbunele. Temperatura la intrare a gezelor de ardere este de circa 650 C.
- materialul supus uscării vine în contact direct cu gazele de combustie.
https://www.gea.com/en/products/rotary-cooler.jsp
Uscătoare pneumatice
https://www.youtube.com/watch?v=Z8jI7wma8lE
Aceste tipuri de uscătoare
prezintă siguranţă în funcţionare,
iar costurile sunt reduse.
Se utilizează pentru uscarea
materialelor cu granulaţie fină şi
cristaline, care se usucă repede.
Uscătorul pneumatic cel mai
simplu este alcătuit dintr-o
conductă cu lungimea de 15-20
m, prin care trece un amestec de
gaze fierbinţi şi material supus
uscării.
Uscătorul mai este prevăzut cu
un sistem de introducere a
materialului solid, cu un sistem
utilaj de separare gaz-solid
(ciclon, filtru cu saci) şi eventual
cu un focar pentru obţinerea
gazelor fierbinţi.
Uscătoare în strat fluidizat
Uscătorul are în componenţă camera de uscare propriu-zisă, de formă tronconică,
dispozitivul de alimentare-dozare a materialului şi un sistem de separare a
particulelor antrenate. La uscătoarele cu funcţionare continuă se poate prevedea un
sistem de evacuare a produsului. Materialul este susţinut pe o sită sau placă
perforată, care are şi rolul de distribuţie uniformă a agentului de uscare. Ca agent de
uscare se poate utiliza aer - transportat cu un ventilator şi încălzit într-un calorifer -
sau gaze de ardere, produse într-un focar.