干燥室的设计

周期式顶风机型空气干燥室的设计

一、设计条件

某家具厂每年必须干燥10000m 3

成材，要求的最终含水率W 终=10％，拟建木材干燥车间。该厂有蒸汽设备，有电能供应；地下水位低于地面1.2m ；厂内运输轨距为1m 。

建厂地点的气候条件：冬季最低温度为0℃，年平均温度为20℃；

全年最冷月份平均温度为10℃。

全年被干材料的规格如下：

二、干燥室室数的设计

干燥柴堆外形尺寸为4m （l 长度）×2m （b 宽度）×2.5m （h 高度）×4（m 堆） 干燥室的内部尺寸为9m （长度）×6m （宽度）×4.2m （高度） （1）容量

304000252000302000502000

33mm 10000

S ⨯+⨯+⨯+⨯=

=平均厚度 （采用25mm 的隔条）

可查表得到

0.5β≈容，根据公式：每间

干燥室的容量

3

*m l b h 42

2.5

40.5140.8m

E V ββ==⨯⨯⨯⨯=⨯⨯

⨯⨯=外容容 （2）周转次数 平均干燥时n n n 5.44000 4.520007.0200010.32000

6.510000Z V Z V ∑⨯+⨯+⨯+⨯=

==平均昼夜 干燥室年周转次数1335335

506.50.1

Z Z =≈++H=

次

（3）干燥室室数

n 10000

m 540.850

V EH ∑=

=≈⨯室间

三、热力的计算

一些基本的条件依据（参考《木材干燥》第七章第三节）采用厚度为

304000252000302000502000

33mm 10000

S ⨯+⨯+⨯+⨯=

=平均厚度、基本密度r 基为

0.4t/3m 为基准，W 平均初始=

8040008020001002000902000

%86%10000

⨯+⨯+⨯+⨯=，W 终了=10%

计算的介质参数：

3000d 13g /k g

54k J

/k g v 0.

I ===，，

；1111t 8562%d 356g /kg 1025.8kJ /kg I ϕ====℃，，，3311v 1.60m /kg 0.83kg /m ρ≈≈，;

33222222t 7690%d 363g /kg 1025.8kJ /kg v 1.60m /kg 0.85kg /m I ϕρ=≈==≈≈℃，，，，， (1)水分蒸发的计算

86101000r 10000.440.812403.2kg /100100W W M E -⎛⎫-⎛⎫

=⨯⨯=⨯= ⎪ ⎪

⎝⎭⎝⎭

平均初始终了基室一次周转12403.279.5kg/h 24 6.524 6.5

M =

==⨯⨯室平均小时M

M 79.5 1.295.4kg/h X ==⨯=校准平均小时M （校准系数）

（2）新鲜空气与循环气量的确定 蒸发1kg 水分所需要的新鲜空气的量020********

g 2.9kg/kg d d 36313

=

=≈--

每小时输入干燥室的新鲜空气量3

000V M g v 95.4 2.90.87240.7m /h =⨯⨯=⨯⨯≈校准 每小时输出干燥室的废气的体积3

02V M g v 95.4 2.9 1.60422.7m /h =⨯⨯=⨯⨯≈废气校准

V 3600 1.23600m h 1F L ωβ=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯循环循推一柴堆长长度方向堆数高（）1.2

33

3600m h 13600224 2.51) 1.23325

S L S ω=⨯⨯⨯⨯⨯-

⨯=⨯⨯⨯⨯⨯-

⨯++平均厚度

循一柴堆长长度方向堆数平均厚度隔条厚度

（）1.2（S ≈744833m /h

(3)干燥过程中消耗热量的确定 室内平均温度

12t t 8576

t 80.522

++=

==平均℃，室外冬季温度t 0.40.6t 0.4100.604t =+=⨯+⨯=冬计冷平最低℃

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：

Ⅰ、预热热消耗

()3i m 1000 1.591 4.1868t 100W ρ⎛

⎫=+⨯ ⎪⎝

⎭初始平均冬季预热Q -t

(310000.4 1.591 4.186886%)158864kJ /m =⨯⨯+⨯⨯

=（80.5-4） 平

均

每

小

时

消

耗

的

热

量

33m m 15886440.8

1309424kJ /h Z cm 1.5 3.3 1.5

E E

S ⨯⨯⨯=

===⨯⨯预热预热预室预热

平均厚度Q Q Q （） 单位kg 的水消耗的热量3m 15886440.8

q 510.5kJ /kg 12697.6

E M ⨯==

=预热预热室

Q

Ⅱ、蒸发木材水分消耗的热量

20201025.854

q 1000

4.186t 1000 4.18680.52440kJ /kg d d 36313

I I --=-⨯=-⨯=--蒸发平均

室内每小时蒸发水分消耗的热量

q M 244095.4232776kJ /h Q =⨯=⨯=蒸发蒸发校准

Ⅲ、透过室壳体的热损失

()11.1k t t c Q F =⨯⨯-⨯⨯外壳体壳体面积壳体 3.6

墙体：外墙为一砖厚的墙，0.814w /λ=砖（2

m ·℃）；内墙为100-120mm 厚的钢筋混凝土， 1.546w /λ=混（2

m ·℃）；内外墙之间为100mm 厚的保温层（蛭石）0.058w /λ=保温（2m ·℃）。室内表面受热系数11.63w /α=内（2m ·℃），室外的放热系数为23.26w /

α=外（2

m ·℃） 墙传热系数

11

k 0.45w /1

1

10.250.100.101

11.630.814 1.5460.05823.16

σαλα=

=

=+∑

+++++

墙外

内

（2m ·℃）

门体：用角钢做骨架，内外表面覆盖铝片，中间填充120mm 的玻璃面板做保温层。