sušení ve fluidní sušárně
Rafinovaný cukr, který obsahuje 2% vlhkosti je třeba vysušit v sušárně. Vzduch vstupující má t=60°C a měrnou vlhkost 0,01 kg vody/1 kg suchého vzduchu. Vystupující vzduch má t= 40°C a měrnou vlhkost 0,018 kg vody/ 1kg suchého vzduchu. Cukr vystupující obsahuje 0,1% vlhosti. Jaký objem vzduchu potřebujeme k usušení 10 kg cukru.
Odpovědi
Diskuze
Vzduch vstupující má t=60°C a měrnou vlhkost 0,01 kg vody/1 kg suchého vzduchu.
Vystupující vzduch má t= 40°C a měrnou vlhkost 0,018 kg vody/ 1kg suchého vzduchu.
Cukr vystupující obsahuje 0,1% vlhosti. Jaký objem vzduchu potřebujeme k usušení 10 kg cukru?
vstup = Výstup + Akumulace:
Vs=Vy+A
1 - vstupy
2 - výstupy
hmotnost vstupu se rovná hmotnosti výstupu (akumulace je nulová A=0):
m1=m2
hmotnost vstupu se rovná hmotnosti výstupu (akumulace je nulová):
m-hmotnost
c-cukr
v-vzduch
mc1+mv1=mc2+mv2
mc1(s) - cukr sušina
mc1(v) - cukr voda
mv1(s) - vzduch sušina
mv1(v) - vzduch voda
-------------------
celková bilance sušícího procesu:
mc1(s)+mc1(v)+mv1(s)+mv1(v) = mc2(s)+mc2(v)+mv2(s)+mv2(v)
-------------------
mc1=10 kg
mc1(s)=100%-2%=88% z 10 kg = 88/100 * 10 = 8,8 kg
mc1(v)=2% z 10 kg = 2/100 * 10 = 0,2 kg
-------------------
mv1=? kg (Vv1=? m3)
-------------------
vzduch: //0,01 kg vody/1 kg suchého vzduchu
mv1=mv1(s)+mv1(v)
mv1(s)=mv1(s)
mv1(v)=0,01 * mv1(s)
-------------------
mc2=mc2(s)+mc2(v)
mc2(s)=100%-0,1% z mc2 = 99,9% z mc2 = 999/1000*mc2
mc2(v)=0,1% z mc2 = 0,1/100 z mc2 = mc2/1000
---
mc2=mc2(s)+mc2(v)=mc2(s)+mc2/1000
mc2-mc2/1000=mc2(s)
mc2*(1-1/1000)=mc2(s)
mc2=mc2(s)*1000/999
-------------------
vzduch: //0,018 kg vody/ 1kg suchého vzduchu
mv2=mv2(s)+mv2(v)
mv2(s)=mv2(s)
mv2(v)=0,018 * mv2(s)
-------------------
podmínky:
mc1(s)=mc2(s)
mv1(s)=mv2(s)
-------------------
dosadíme podmínky do: celková bilance sušícího procesu:
mc1(s)+mc1(v)+mv1(s)+mv1(v) = mc2(s)+mc2(v)+mv2(s)+mv2(v)
dostaneme bilanci vody:
mc1(v)+mv1(v) = mc2(v)+mv2(v)
dosadíme vše co známe:
mc1(v)+mv1(v) = mc2(v)+mv2(v)
0,2 = mc2/1000 + (0,018 - 0,01)* mv1(s)
0,2 = (mc1(s)*1000/999)/1000 + (0,018 - 0,01)* mv1(s)
(0,2 - (8,8*1000/999)/1000)/(0,018-0,01) = mv1(s)
mv1(s)=23,898898898898898898898898898899 kg
======
mv1=mv1(s)+mv1(v)
mv1(v)=0,01 * mv1(s)
mv1=mv1(s)+mv1(v)
mv1=mv1(s)+0,01 * mv1(s)=(1+0,01)*mv1(s)
mv1=(1+0,01)*(0,2 - (8,8*1000/999)/1000)/(0,018-0,01)=24,137887887887887887887887887888 kg
K vysušení 10 kg vlhkého rafinovaného cukru je třeba 24,13 kg vzduchu,
Protože však neznám hustoty při daných teplotách, nepočítám objem vstupujícího vzduchu.