АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ ЛЕСОСУШИЛЬНЫХ КАМЕР
CALCULATION OF THERMAL LOSSES THROGH PROTECTIONS OF WOODDRYING CHAMBERS ON COMPUTER
Романов В.А., Секерин В.В. (БГИТА, г. Брянск, РФ)
Romanov V.A., Sekerin V.V. (The Bryansk State Academy of Engineering and Technology, Russia)
Описана программа для расчета тепловых потерь через ограждения лесосушильных камер
The program is described to calculation of thermal losses through protections of wooddrying chambers
Ключевые слова: деревообработка, сушка пиломатериалов, тепловые потери, расчет на ЭВМ
Key words: woodworking, drying of sawn timbers, thermal losses, calculation on Computer
Большой объем продукции деревообрабатывающих производств изготавливается из массивной древесины. Качество таких изделий во многом зависит от влажности пиломатериалов. Необходимая влажность древесины достигается в процессе сушки в сушильных камерах. При проектировании сушильных установок важным параметром являются потери тепла через ограждения. Ограждения сушильных камер изготавливаются из различных материалов в зависимости от типа, вида и назначения.
Тепловые потери в единицах СИ имеют размерность тепловой мощности и выражаются обычно в киловаттах. Общеизвестные элементарные уравнения стационарного теплообмена позволяют приближенно рассчитывать теплопотери для отдельного элемента или всего устройства в целом.
Потери тепла через ограждения камеры в единицу времени Qогр, КВт, определяются по формуле
Qогр = Fогр · к · (tк – t0) · с ·10-3, (1)
где Fогр – площадь поверхности ограждений камеры, м2;
к – коэффициент теплопередачи соответствующего ограждения, Вт/м2 0С;
tк – температура среды в камере, 0С;
t0 – расчетная температура наружного воздуха для зимних и среднегодовых условий, 0С;
с – коэффициент, учитывающий высокую температуру в камере, с=1,5…2 [1].
Как видно из формулы (1), для проведения расчета необходимо наличие справочных данных по теплопроводности различных материалов, а также технических характеристик камер для вычисления площадей поверхностей ограждений. В настоящее время появляются новые материалы, которые могут быть использованы для создания слоев ограждений. Применение таких материалов при проектировании и модернизации сушильных камер позволяет значительно сократить экономические затраты, а также уменьшить габаритные размеры установок. Однако, многообразие современных материалов не отражено в справочной литературе, что увеличивает затраты времени на поиск их характеристик. Применение ЭВМ и специальных программ позволяет значительно сократить время на расчет потерь тепла через ограждения камеры за счет использования специальных баз данных с характеристиками новых материалов.
На кафедре технологии деревообработки БГИТА разработана программа для автоматизированного расчета тепловых потерь через ограждения сушильных камер. Информационное обеспечение программы представлено в виде реляционной базы данных, состоящей из таблиц: наименования ограждений камеры (Ogragdenie.db); материалы и соответствующие коэффициенты теплопроводности (Material.db); наименования камер и их габаритные размеры (Kamera.db); наименования материалов слоев ограждений и их толщина (Sloy.db). Результаты вычислений сводятся в таблицу Rezultat.db.
Расчет потерь через ограждения выполняется в диалоговом режиме с помощью экранных форм.
Форма, представленная на рисунке 1, предназначена для ввода габаритных размеров камеры, выбора наименования ограждения, выбора наименования материала слоя, ввода толщины слоя.
Рисунок 1 – Форма для ввода данных
На следующей форме, показанной на рисунке 2, осуществляется ввод значений необходимых коэффициентов и значений различных температур.
Рисунок 2 – Форма для ввода значений коэффициентов и температур
Вывод результатов расчета осуществляется в табличной форме, показанной на рисунке 3. Для экспорта результатов в Excel используется кнопка «Экспорт в Excel». Итоговыми значениями расчетов являются площадь поверхности ограждений камеры, коэффициент теплопередачи соответствующего ограждения, температура среды в камере, расчетная температура наружного воздуха для зимних и среднегодовых условий и итоговое значение тепловых потерь.
Рисунок 3 – Форма вывода результатов
Данная программа может быть использована на деревообрабатывающих предприятиях при проектировании и модернизации сушильных камер. Она позволяет улучшить показатели экономической эффективности предприятия, поскольку от точности расчетов зависят энергозатраты на высушивание пиломатериала.
Также описанная программа может быть использована в учебном процессе при изучении дисциплины «Гидротермическая обработка и консервирование древесины» при выполнении курсового и дипломного проекта.
Список использованных источников
1. Серговский, П. С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: учеб. для вузов/ – 4-е изд., перераб. и доп.[Текст]/ П.С.Серговский, А.И. Расев. – М.: Лесн. пром – сть, 1987. – 360 с.