燃气直热与微波辅助玉米干燥装置的设计(2)

        （2）产品玉米的质量流量G2：G2= G1 *（1－m1）/（1－m2）
        式中：G2为产品玉米的质量流量，kg/h；G1为原料玉米的质量流量，kg/h；m1为原料玉米的湿基水分，28%；m2为产品玉米的湿基水分，14%。带入数值，计算得到：G2=837kg/h。
        （3）玉米中去除水分的质量流量mw：每小时去除的水分质量流量mw，由如下公式计算：mw＝G1*（m1－m2）/（1－m2）
        式中：mw为每小时去除的水分质量流量，kg/h；带入各值，计算得到：mw=163kg/h
        （4）干燥介质进入干燥室时的湿含量H1：因H1＝H0，当温度为t0＝－20℃，相对湿度为35%，查表得H1＝0.001
        （5）干燥介质离开干燥室时的湿含量H2：温度为t2＝35℃，相对湿度为80%，查表得H2＝0.029
        （6）干燥介质湿比容υ（m3/Kg）：
        υ＝（0.773+1.244* H1）（273+t1）/273＝1.002（m3/Kg）式中：t1＝70℃
        （7）干燥介质流量L（Kg/h）：L＝mw /（H2－H1）＝5821.4（Kg/h）         （8）干燥介质体积流量V（m3/h）：V＝L*υ＝5833（m3/h）
        （9）干燥介质离开干燥室时的焓值I2：I2＝1.01t2+H2（2501+1.86t2）＝35.35+0.029*2566.1＝109.8（KJ/Kg）
        （10）干燥介质进入加热室时的焓值I0：I0＝1.01t0+H1（2501+1.86t0）＝－20.2+0.01*（2501－37.2）＝4.44（KJ/Kg）式中：t0＝－20℃
        （11）加热器加入的热量QH（KJ/h）：系统输入热量：1）湿物料G1带入的热量：因为G1＝G2+mw，所以湿物料G1带入的热量为G2Cmtm1+ mwCtm1 2）空气带入的热量LI0 3）加热器加入的热量QH
        系统输出热量：1）产品G2带走的热量：G2Cmtm2 2）废气带走的热量：LI2 3）干燥器散热损失QL 取QL＝10％QH
        综合以上：G2Cmtm1+mwCwtm1+LI0+QH＝G2Cmtm2+LI2+10％QH
        得：90％QH＝G2Cm（tm2－tm1）+L（I2－I0）－mw Cwtm1
        式中：Cw为水的比热容，4.187KJ/（Kg·℃）；tm1为原料玉米的温度，－20℃；tm2为产品玉米的温度，60℃；Cm为产品玉米的比热，2.01 KJ/（Kg·℃）
        最后QH＝846202（KJ/h）＝202150 Kcal/ h
        （12）天然气燃烧热为8000Kcal/m3，则天然气用量为25.3m3/h。
        （13）微波功率P（Kw）：假设降速干燥开始时，玉米中应去除的水分还剩1/3（54Kg），此时的质量流量（包含水分在内）为Mj，含水率wj＝（54+1000×14％）/Mj＝21％，设经微波加热后，含水率为20％，粮食温度由T1（60℃）变为T2（70℃），加热效率η1（80％），微波转换效率η2（70％），在标准大气压力下，水的气化热539Kcal/Kg，产品干燥时，所需要的热量为Q，可得：
        Mj＝1000×（1－28％）+54+1000×14％＝914Kg/h＝15.23 Kg/min