TEUP-2015 PROIECT-1 Dimensionare Uscator Convectiv V21 (1)

7/23/2019 TEUP-2015 PROIECT-1 Dimensionare Uscator Convectiv V21 (1)

1/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.1------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Proiect 1

DIMENSIONARE USCTOR CONECTI

PENTRU !RUCTE "I #E$UME

O%IECTIE#E PROIECTU#UIProiectul are ca obiectiv principal dimesionarea unui usctor convectiv cu

aer cald prin calcularea principalilor parametrii constructivi i funcionali.Datele iniiale ale proiectului conin referiri la tipul de corpuri de uscat i

regimul de uscare impus, precum i la caracteristicile constructive generale. Secalculeaz parametrii termici ai procesului de uscare, debitul de agent de uscare,

puterea termic necesar, timp estimat de uscare.

Calculele de dimensionare se for realiza cu un algoritm dezvoltat n !"C!L.

PRE&ENTARE E'EMP#U PROIECT1. Pre(entare insta)a*ie +e uscare covectiv mo+u)ar

#sctorul de dimensionat este similar cu usctor de tip #SC$!%-&'()'*Ccare este ec+ipat cu un cazan de ap cald cu putere termic util de )' t. !leste complet automatizat, ceea ce permite uscarea fructelor i legumelor n regimde ar sau semicontinuu de tip tunel.

Pentru a crete gradul de utilizare al usctorului acesta este construit nvarianta modular, cu un modul de baz i module de e/tindere, ceea ce

permite ca suprafa util pentru materialul de uscat s poat varia de de la 0'la 10'2. *ceast soluie permite ca utilizatorul s-i poat adapta uor usctorulla specificul programelor de uscare ale diferitelor feluri de fructe i legume, laregimuri de uscare n ar sau semicontinuu, c3t si pentru optimizarea economica valorificrii surselor disponibile de materiale pentru uscare .

#scarea se face convectiv, materialul de uscat este pus pe casete 4sertare5 deuscare stivuite pe rastele pe roi, care se introduc n camerele de uscare dinmodulele de baza ale usctorului..

*gentul de uscare este produs prin amestecarea aerului recilculat cu aer

e/terior i nclzirea acestuia cu un sc+imbtor de cldur ap cald-aer, careprimete apa cald cu temperatura medie de 60 C dintr-un rezervor intermediarde )'' de litri. *gentul de uscare este aspirat de un ventilator i trimis n camerade uscare.

Se poate realiza i varianta cu un sc+imbtor de cldur gaze arse(aer curandamentul minim de transfer de 602.

#sctorul este format dintr-un modul de baz n care ncap dou rastele lacare, n funcie de necesiti se pot ataa, pentru e/tinderea camerei de uscarenc patru module n care intr c3te un rastel cu casete.

7n figura 1.1 este prezentat sc+ema funcional a unui usctor convectiv de

capacitate medie cu nclzirea agentului de uscare cu ap cald, tip #SC$!%&'()'*C


2/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.,------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8ig. 1.1 Sc+ema funcional a unui usctor convectiv de capacitate medie cunclzirea agentului de uscare cu ap cald, tip #SC$!% &'()'*C

,. Date ini*ia)e roiect7n tabelul 1 este prezentat tabelul cu datele iniiale pentru proiect.

9abel 1. Date iniiale proiect dimensionare usctor convectivEntitate Mrimea Simo) U.M. a)oare

CasetaLungime caset #cas m '.:''Laime caseta %cas m '.;0'

Camerade

uscare


3/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- organizare casete pe coloan@


4/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.6------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

- debitul masic de aer uscat la )' C va fi de @

Dm aer A 1.:0' m&(s 1.')' g.au(m&A 1,600 17899 g.au(s

sau pentru condiii normale@

Dv aer A 1,B 4g.au(s5 (1,=:&1 g(


5/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.5------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- grosime rondel@ s A 0 mm

- suprafa lateral total rondel@

*rondA MN =M4De=J Di

=5(;G 4DeGDi5MsO A &1;' mm=

A &.1;' !-& m=

- volum rondel@ >rond A 06B' mm& 0.B cm&

- mas rondel@ $rondA 0.B / 1,= A :,'6 g(rondela

- aria specific@ *spec A &.1;' / 1'-&m=/ 41'''g(:,1 g(rondela5 A ',;;= m=(g

- arie uscare total@ *ar A $saraum *spec A =;' / ',;;= A 1').'6 m=

- coeficient de utilizare a suprafeei pentru transfer termic@ ? sup usc ',6

- suprafaa de uscare estimat@

*usc ef 1') '.6 A6;.6 A 60 m=

6.1.6 Umi+itate materia) +e uscat

#miditatea relativ a merelor la intrare n procesul de uscare @ ci A 602

#miditatea absolut la intrare n uscare@ #i A 0,)): g.a(g.mus

#miditatea relativ a merelor la ieirea din procesul de uscare @ cfA ='2

#miditatea absolut la ieirea din procesul de uscare@ #f A ',=0 g.a(g.mus

#miditatea critic de uscare se estimeaz la #cr 1,) g.apa(g.mus

6., Parametrii a2ent +e uscare

Pentru temperatura la suprafaa materialului de uscat de 9us A &'

o

Cconinutul n ap la saturaie este de /eA ','=:00 g a(g au, care corespunde cuumiditatea absoluta la ieirea din camera de uscare.

%ezult c umiditatea absolut a aerului la intrare n camera de uscare trebuie safie@

/iA /e- Sef(Dm aer A ','=:00 J B,0)1'-060(1,B A ','=&=: g.v(g.au

Parametrii aer e/terior @ 9ae/ A =' C i ae/ A )'2, deci cu /ae/ A ',''B

g.apa(g.au

Se poate calcula care este coeficientul ma/im de recirculare agentului de la ieire@


6/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.;------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

::,':)B,'''B,''=:00,'

''B,''=&=:,'=

=

=

exxex

exxix

reck

Cu datele e/istente se poate estima temperatura aerului la ieire din camera deuscare@

9eA 9iJ 4/e-/i5 r (caerA )'J4','=:00-','=&=:5M =;16(1,'0) A )'J1'.; ;B.)oC

9 A 9e- 9i 1',; oC

!ntalpia aerului la ieire din camera de uscare este @

+iesA 11B,:6 K(g au

!ntalpia aerului la intrare in camera de uscare este@

+intA 11B,6 K(g au

Deoarece +intA +ies rezulta ca pentru un proces adiabat de uscare calculele suntsuficient de precise.

!ntalpia aerului e/terior introdus n procesul de amestecare este@

+e/A ;&,;B0 K(g au

Puterea termic necesar pentru pregtirea agentului de uscare@

( )

( ) kWtconst

P

ieshreckexhreckh

izol

aermD

constP

).&06.11B::,'0.;&5::,'146.11BB0,'

B,1

514int

=

=

%ezult o putere specific necesar de PspecA 1,= t(m=

Se alege pentru acest tip de uscator o putere termica ma/ima la intrarea in camerade uscare de 69


7/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.>------------------------------------------------------------------------------------------------------------------este de circa pusc )'' Pa, valoare similara cu cea obinut din incercarileuscatoarelor similare.

Presiunea dinamica la iesirea din ventilator 4',0 / ',&00 A '.1:=0 m=5 este de @

pdinA 41,:0 m&(s (',1:=0 m=5=/ 4',B&&= g(m&(= 5 0= Pa

Puterea utila a ventilatorului este de minim@

PvenA 1,:0 m&(s / 4)'' G 0=5 Pa A 11;1 A 1,10

Se ia pentru randamentul mediu al ventilatoarelor centrifugale cu palete curbate

nainte valoarea de vent ',)', iar pentru randamentul motorului electric o

valoare de me ',B0. %ezult puterea necesar pentru motorul electric de

acionare de @

Pme1,10 (4',)' / ',B05 A =,1

Se va utiliza un motor de =,: .

;. Dimensionare insta)a*ie termic

Puterea instalata de ;' t+ este produs de o central termic de apcald. Pentru a se nclzii aerul este necesar s se realizeze transferul de caldurde la apa cald la aer prin sc+imbtoare de caldur cu aripioare.

Se considera ca apa cald are o temperatura minim de 6' C i ca transferul

de caldura se poate face pentru 9SCA 6' J :' A 1' C.

Pentru a se transfera Pinc ma/ trebuie s se asigure un debit ma/im de apcald

Dac ma/ cu valoarea@

Dac ma/ A ;'(4;,1610 / 1'5 A 1,;&0 l(s A 6) l(min A 0,1)0 m&(+ 0,= m&(+

Se impune o vitez a apei n conducte de 1,0 m(s ceea ce necesit conducte cu

seciunea de 1''' mm=, cu diametru interior di&0,: mm, deci o conducta de 11(;

inc+. Pentru a scdea cderea de presiune se alege o conducta de 11(=cu diametruinterior diA ;1,=0 mm, n care viteza apei calde este de 1,= m(s cu cdereaspecific de presiune de &,0 mbar(m.

Lungimea ma/im a conductelor este de Lc ma/1= m, ceea duce la o pierderema/im de presiune pe conducte de pc A ;= mbar


8/8

TEUP- Laborator P.1 Dimensionare usctor convectiv P1.?------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Pierderea de presiune pe sc+imbtoarele de caldur se estimeaza la psc ',10

bar.

Pierderea de presiune ma/im pe robinetul de reglare, cu diametrul nominal de

1

1(=

, la un debit de 0 m

&

(+ este de prr ','&= bar

Pierderile ma/ime de presiune n circuitul secundar sunt@

ptotA ',';= G ',10 G ','&= A ',==; bar

Ceea ce duce la o putere necesar util de pompare de @

PpuA 1,;&0 1'-&/ ',==; 1'0A &=,1;;

%andamentetul pompelor la sarcina nominal este de minim )'2 ceea ceconduce la o pomp cu motor electric cu puterea @

Pmp&& (',)' A 00 )'

Se va utiliza o pompa de apa calda cu Dn A 1 1(= i putere de )' .

Pentru o funcionare normal a cazanului de ap cald se utilizeaz un rezervorsuplimentar de ap cald de 0'' g cu un randament de izolaie de ',B0. *cestase nclzeste de la =' la 60 RC n perioada @

tamorsare A N0'' ;.160460-='5()'O ( '.B0 A =&6) sA ',): +

Consider3nd c ecartul de temperatur la o renclzire este de 1' RC i putereaconsumat din rezervor este ',)): din Pcazanrezult c o perioad de renclzire ncare va funciona cazanul va fi de ma/im @

tinc A N0'' ;.1601'5(4)'-;'5'O ( '.B0 A 11'' sA ',& +

Perioada de pauz, n care usctorul utilizeaz numai caldur din rezervor, va fide minim@

tpauza A N0'' ;.1601'5(;'O ( '.B0 A 00' sA ',10 +

TEUP-2015 PROIECT-1 Dimensionare Uscator Convectiv V21 (1)

Documents

Transcript of TEUP-2015 PROIECT-1 Dimensionare Uscator Convectiv V21 (1)