涂装烘干室热平衡计算.doc

涂装烘干室热平衡计算
（一） 工作时热耗
工作时单位时间的热耗量计算如下：
Q=k（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7）
式中：Q ——总热耗（J/h）
Q1——烘干室外壁散热量（J/h）
Q2——烘干室地面散热量（J/h）
Q3——加热工件和输送机移动部分的热损（J/h）
Q4——加热涂料（或水分）蒸发的热量（J/h）
Q5——加热空气耗热量（J/h）
Q6——热风循环耗热量（J/h）
Q7——烘干室门热损量（J/h）
k ——储备系数。（取1.1—1.3）
1．烘干室外壁散热量
Q1=K×F（t-t0）
式中：K——烘干室保温板的传热系数（J/m2·h·℃），取5800。
F——烘干室保温板的表面积m2（不含底面积）
t——工作温度80（℃）
t0——车间环境温度，取20℃
涂装烘干室为单行程式，尺寸：长×宽×高为15000mm（L）×3000mm（W）×3000mm（H）。
Q1=K×F（t-t0）
=5800×153（80-20）
=53244KJ/h
2．烘干室地面散热量
Q2=K1×F1（t-t0）
式中：K1——地面的传热系数（J/m2·h·℃），按经验值取10500。
F1——烘干室所占地面面积m2
t——工作温度80℃。
t0——车间环境温度，取20℃
则：Q2=K1×F1（t-t0）
=10500×7(80-20)
=4410 KJ/h
3．热工件和输送机移动部分的热损
Q3=（G1C1+G2C2）×（t2-t1）
式中：G1——按重量计算的工件最大生产率（kg/h）
C1——工件的比热容（0.481kJ/kg·℃）
G2——每小时加热输送机移动部分的重量（kg/h）
C2——输送机移动部分的比热容（0.481kJ/kg·℃）
t2——烘干室出口温度（80℃）
t1——烘干室进口温度（20℃）
根据业主提供的资料，工件最大生产率4444.4 kg/h，加热输送机移动部分的重量1500 kg/h。
则：Q3G1C1+G2C2）×（t2-t1）
=（4444.4×0.481+1500×0.481）×（80-20）
=14296KJ/h
4．加热涂料蒸发的热量
Q4=G3C3×（t-t0）
式中：G3——每小时进入烘干室的最大涂料消耗量（kg/h）
C3——涂料的比热容（J/kg·℃）
t——烘干室的工作温度（℃）
t0——车间环境温度（℃）
首先计算，每小时进入烘干室的最大涂装材料消耗量；
G3=δ×ρ×f×10-3(kg/h)
δ——电泳涂层厚度,δ=20μm
ρ——电泳涂层的干膜密度,ρ=1.3-1.4g/cm3
f——涂装表面积计算的生产率322m2/h。

5．加热空气耗热量
1）空气量计算
烘干室空气量计算如下：
G5=（4G溶剂×δ空气）/α下限
式中：G溶剂——每小时进入烘干室内的溶剂质量（g/h）
δ空气——车间内空气密度（kg/m2）
α下限——溶剂蒸气的爆炸下限计算值（g/ m2）

2）加热空气耗热量计算

Q5=G5C5×（t-t0）
式中：G5——每小时进入烘干室新鲜空气的重量（kg/h）
C5——空气的比热容（J/kg·℃）
t——烘干室的工作温度（℃）
t0——车间环境温度（℃）

6．循环风管损失热量

Q6= K‘×K2×F2（t-t0）
式中：K2——外部循环风管传热系数（J/m2·h·℃），按经验值取5800。
F1——烘干室所占地面面积m2
t——工作温度（℃）
t0——车间环境温度，取℃
6．烘干室门洞热损
Q7= C0×￠×F0×[(T1/100)4-(T2/100)4]
式中：C0——绝对黑体辐射常数（J/m2·h·k4），取20520。
F0——烘干室敞开门洞的面积m2
T1——烘干室内空气的绝对温度（k）
T2——车间环境的绝对温度（k）
￠——孔口修正系数，一般取0.65-0.86
（二）最大燃料消耗量计算
Gr=(K1×Qmax)/ (η1×η2×Qr)
式中：Gr——燃料的最大消耗量（kg）
Qmax——烘干室的最大热损耗量（J/h）
Qr ——燃料的热值（J/kg）
K1——燃料加热系统的补偿系数，一般直接加热取1-1.5。
η1——燃烧器的工作效率，一般取80%-95%。
η2——燃烧器烟气的利用率，烟气不会用的一般取60%-70%，回用的取80%-95%。
（三）再循环空气量的计算
1．每小时再循环空气量
Gx=Qmax /(1000×△t)
式中：Gx——每小时再循环空气量（kg/h）
Qmax——烘干室的最大热损耗量（J/h）
△t-------加热器进出口温差，烘干温度为180℃左右，△t一般取烘干室工作温度的30%。
2．风机循环风量计算
V=( Gx+ G5)/ δ空气
式中：V——循环风量（m3/h）
Gx——每小时再循环空气量（kg/h）
G5——每小时进入烘干室新鲜空气的重量（kg/h）
δ空气——循环空气密度（kg/m2）
3．热风循环次数计算
N=60V/ V0
式中：N——烘干室热风循环次数（次/h）
V——循环风量（m3/h）
V0——烘干室的室内体积（m3）
一般涂层烘干室N取（4-7）次/min，脱水烘干室N取（5-10）次/min.