Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ SẤY part 4 pdf

290
Âäúi våïi cạc âéa dảng vi phun X = Z
π
r, trong âọ Z - säú rnh, bàòng 12 ÷ 24, r - bạn
kênh vi phun, m; Âäúi våïi âéa dảng mạng X = Zh, trong âọ h - chiãưu cao ca mạng, m,
h = 0,03 ÷ 0,05 m.
Re =
r
tb0
ν
δ
ϑ

trong âọ:
0
ϑ
- täúc âäü biãn ca âéa phun, m/s (
0
ϑ
= 70 ÷ 170 m/s);

r
ν
- âäü nhåït âäüng hc ca khê, m
2
/s [
r
ν
= (20 ÷ 80)10
−

6
].
Gu =
(
)
1
m21
273
5,0
t
t
t
t
+
−+

trong âọ: t
1
, t
2
v t
m
- nhiãût âäü ca tạc nhán sáúy khi vo, khi ra khi mạy sáúy v nhiãût kãú
báưu ỉåït,
0
C, (t
1
= 160 ÷ 450; t
2
= 70 ÷ 105; t

m
= 40 ÷ 60
0
C).
Ko =
(
)
[
]
()
211
r21
5,0273
WWr
C
t
t
−
++

trong âọ: C
r
- nhiãût dung riãng ca tạc nhán sáúy, J/(kg⋅K), C
r
=1,03 ÷ 1,9 J/(kg⋅K);
r
1
- nhiãût áøn hoạ håi ca nhiãût âäü báưu ỉåït, J/kg⋅K;
W
1

v W
2
- âäü áøm huưn ph cho vo sáúy v âäü áøm ca sn pháøm cúi, %,
(W
1
= 25 ÷ 48%; W
2
= 6 ÷ 12%).
Tênh calorife. Cạc calorife ca thiãút bë sáúy âỉåüc chia ra lm hai loải- thiãút bë giọ
nọng kiãøu håi nỉåïc v kiãøu ngn lỉía. Âun nọng tạc nhán sáúy - khäng khê - âỉåüc tiãún
hnh trong cạc thiãút bë giọ nọng kiãøu håi nỉåïc (calorife kiãøu håi nỉåïc). Chụng l mäüt
chm äúng cọ âỉåìng kênh âãún 30 mm, håi âun nọng âỉåüc nảp vo bãn trong, bãn ngoi
bao ph bàòng låïp khäng khê bë âun nọng. Ngỉåìi ta làõp trãn cạc äúng nhỉỵng táúm kim loải
dy 1 mm hçnh vng hay hçnh trn cạch nhau 5 mm âãø tàng truưn nhiãût tỉì håi nỉåïc
qua tỉåìng äúng âãún khäng khê.
Hãû säú truưn nhiãût ca calorife kiãøu håi nỉåïc khi täúc âäü âun nọng tỉì 4 âãún 12 m/s
l 20 ÷ 35 W/m
2
⋅K.
Trong cäng nghiãûp vi sinh cạc calorife kiãøu håi nỉåïc âỉåüc sỉí dủng trong cạc mạy
sáúy kiãøu bàng ti v trong cạc mạy sáúy táưng säi. Nhỉåüc âiãøm ca cạc loải thiãút bë ny l
phỉïc tảp cho viãûc lm sảch cạc äúng v cạc bãư màût giỉỵa cạc äúng.
Khi sáúy sn pháøm trong cạc mạy sáúy phun, tạc nhán sáúy cọ nhiãût âäü âãún 300
0
C
hồûc låïn hån thỉåìng sỉí dủng bäü âun nọng kiãøu äúng. Khäng khê sáúy qua cạc äúng v âỉåüc
âun nọng bàòng khê l thäøi qua khäng gian giỉỵa cạc äúng. Nhiãût âỉåüc sỉí dủng, thỉûc cháút l
khê tỉû nhiãn hay dáưu mazut.

291

Dióỷn tờch bóử mỷt truyóửn nhióỷt (m
2
):
(
)
(
)
tb
01
tb
01KK
tb
K
6,36,36,3 tK
I
I
L
tK
t
t
L
C
tK
Q
F


=

=

=

trong õoù: Q
K
- Lổồỹng taới nhióỷt cuớa calorife, W;
L - lổồỹng khọng khờ õổồỹc õun noùng, kg/h;
C
KK
- nhióỷt dung rióng cuớa khọng khờ, kj/ kgK;
t
1
vaỡ t
0
- nhióỷt õọỹ khọng khờ vaỡo calorife vaỡ khọng khờ noùng thaới ra,
0
C;
I
0
vaỡ I
1
- entanpi cuớa khọng khờ vaỡo calorife vaỡ ra khoới calorife,
0
C;
K - hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt, kW/ m
2
K;
t
tb

- sai khaùc trung bỗnh cuớa nhióỷt õọỹ hồi nổồùc vaỡ khọng khờ.
Hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt coù thóứ xaùc õởnh theo phổồng trỗnh:
()
1000
16,1
n
KK

b
K =

trong õoù: b vaỡ n - caùc hóỷ sọỳ thổỷc nghióỷm. ọỳi vồùi caùc loaỷi calorife kióứu baớng moớng loaỷi
nhoớ vaỡ trung bỗnh b = 8,7, n = 0,5624, õọỳi vồùi loaỷi lồùn b = 7,6, n = 0,568;

- tyớ troỹng cuớa khọng khờ, kg/m
3
;

- tọỳc õọỹ cuớa khọng khờ trong tióỳt dióỷn hoaỷt õọỹng cuớa calorife, m/s;

KK

- tọỳc õọỹ khọỳi cuớa khọng khờ, kg/m
2
s.
Caùc loaỷi hóỷ sọỳ K coù thóứ choỹn tổỡ baớng 13.5.
Baớng 13.5. Caùc loaỷi hóỷ sọỳ truyóửn nhióỷt trong calorife (W/ m
2

K)

Tọỳc õọỹ khọỳi cuớa khọng khờ trong tióỳt dióỷn hoaỷt õọỹng cuớa calorife,
kg/ m
2
s
Caùc daỷng calorife
2 3 4 5 6 7 8
vaỡ
vaỡ
18,1
15,6
21,2
18,3
23,4
20,8
25,4
22,7
27,1
25,1
28,8
26,2
30,1
27,9
Tọỳc õọỹ khọỳi cuớa khọng khờ kg/ m
2
s
yf
L
K
s
KK

=


trong õoù: L
S
- lổu lổồỹng khọng khờ trong mọỹt giỏy, kg/s;
f
k
- tióỳt dióỷn hoaỷt õọỹng cuớa calorife, m
2
;
y - sọỳ lổồỹng calorife õổồỹc lừp song song nhau.

292
Sai khaùc nhióỷt õọỹ trung bỗnh (
0
C):
2
1
21
tb
3,2
t
t
tg
t
t
t

=
trong õoù: t
1
vaỡ t
2
- sai khaùc nhióỷt õọỹ lồùn nhỏỳt vaỡ nhoớ nhỏỳt cuớa caùc chỏỳt taới nhióỷt.
Sọỳ lổồỹng calorife õổồỹc lừp nọỳi tióỳp:
yF
F
X
K
=
trong õoù: F
K
- dióỷn tờch bóử mỷt truyóửn nhióỷt cuớa mọỹt calorife, m
2
.
aỷi lổồỹng X õổồỹc laỡm troỡn õóỳn sọỳ nguyón, khi lỏỳy dổỷ trổợ dióỷn tờch bóử mỷt truyóửn
nhióỷt bũng 20%.
Dióỷn tờch truyóửn nhióỷt cuớa tỏỳt caớ calorife, m
2
:
yX
F
F
KC
=

Lổỷc caớn cuớa calorife (Pa):

(
)
m
K
81,9

K
Eh =
trong õoù: E, m - caùc hóỷ sọỳ thổỷc nghióỷm.
ọỳi vồùi calorife baớng moớng loaỷi nhoớ E = 0,0933, m = 1,7; õọỳi vồùi loaỷi trung bỗnh
E = 0,122, m = 1,76; õọỳi vồùi loaỷi lồùn E = 0,153, m = 1,73.
Trong baớng 13.6 giồùi thióỷu õỷc tờnh cuớa caùc loaỷi calorife õổồỹc sổớ duỷng phọứ bióỳn
nhỏỳt trong cọng nghióỷp.
Baớng 13.6
Kờch thổồùc cồ
baớn, mm
Lổồỹng haỡnh trỗnh cuớa chỏỳt
taới nhióỷt
Khọỳi lổồỹng (loaỷi mọỹt haỡnh trỗnh), kg
Daỡi Cao
vaỡ vaỡ

600
600
750
750
900
900
1050
1050

1200
1200
390
510
510
640
640
760
760
880
880
1010
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
4
4
4
4
4
4
6

6
6
57
71,2
80,7
100,4
118,6
143,3
164,4
190
215
244,5
67
87,2
106,5
132,4
156,8
189,5
218,2
253,5
285,5
324,6
58,4
70,7
85
107,2
126,7
144,1
175,9
203

230
261,2
68,1
89,3
108,2
134,8
159,4
192,2
221,7
257,9
291,7
329,4

293
Baớng 13.7. ỷc tờnh kyợ thuỏỷt cuớa caùc calorife
Tióỳt dióỷn hoaỷt õọỹng, m
2

Bóử mỷt truyóửn nhióỷt, m
2

Theo khọng khờ Theo chỏỳt taới nhióỷt
vaỡ

vaỡ

,
,

9,9

13,2
16,7
20,9
25,3
30,4
35,7
41,6
47,8
54,6
12,7
16,9
21,4
26,8
32,4
38,9
45,7
53,3
61,2
69,9
0,115
0,154
0,195
0,244
0,295
0,354
0,416
0,486
0,558
0,638
0,0046

0,0061

0,0076

0,0092

0,00107
0,0122
0,0061
0,0082

0,0102

0,0122

0,00143
0,0163
0,00231
0,00152

0,0019

0,00231

0,00178
0,00203
0,00305
0,00203

0,00254

0,00305

0,00237
0,00271
Chióửu daỡy cuớa caùc calorife daỷng KC vaỡ KMC bũng 200 mm, caùc daỷng vaỡ
KM
-240 mm.
Tỏỳt caớ caùc calorife ồớ Nga õổồỹc saớn xuỏỳt theo bọỳn loaỷi:
- lồùn; C - trung bỗnh, M -
nhoớ vaỡ CM - nhoớ nhỏỳt.
Theo õỷc tờnh chuyóứn õọỹng cuớa chỏỳt taới nhióỷt coù caùc calorife mọỹt haỡnh trỗnh (loaỷi
C vaỡ K) vaỡ calorife nhióửu haỡnh trinh (loaỷi KMC vaỡ KM). Trong caùc calorife mọỹt
haỡnh trỗnh, caùc doỡng song song cuớa chỏỳt taới nhióỷt cuỡng mọỹt luùc qua caùc ọỳng, trong caùc
calorife nhióửu haỡnh trỗnh chỏỳt taới nhióỷt lión tuỷc qua mọỹt sọỳ chuỡm ọỳng. Sổớ duỷng caùc
calorife nhióửu haỡnh trỗnh õóứ õun noùng khọng khờ bũng nổồùc noùng, caùc calorife mọỹt haỡnh
trỗnh õun noùng khọng khờ bũng hồi nổồùc.
Tờnh quaỷt gioù. Nng suỏỳt quaỷt gioù tờnh theo khọng khờ (m
3
/h)
KK
h

L
V =
trong õoù: L
h
- naỷp khọng khờ trong mọt giồỡ, kg/h;

KK

- tyớ troỹng cuớa khọng khờ phuỷ thuọỹc vở trờ õỷt thióỳt bở quaỷt gioù trong tọứ hồỹp
sỏỳy vaỡ vaỡo nhióỷt õọỹ, kg/ m
3
.
(
)
()()
0hn
KK
273622,0
1
tXR
X
P
++
+
=


ồớ õỏy: P - aùp suỏỳt cuớa khọng khờ ỏứm, Pa;

294
X - haỡm ỏứm cuớa khọng khờ, kg/ kg;
R
hn
- hũng sọỳ khờ õọỳi vồùi hồi nổồùc [R
nh
= 47,1 Nm/(kg
0
C)];

t
0
- nhióỷt õọỹ khọng khờ ỏứm,
0
C.
Khi nng suỏỳt cuớa maùy quaỷt vaỡ cọỹt aùp õaợ cho, cọng suỏỳt (kW) taỷi truỷc cuớa õọỹng cồ:
totq
6,3

HV
N =
trong õoù: H - tọứng cọỹt aùp cuớa quaỷt, Pa;
V - nng suỏỳt quaỷt tờnh theo khọng khờ, m
3
/h;

q
- hióỷu suỏỳt quaỷt (

q
= 0,5 ữ 0,7);

ot
- hióỷu suỏỳt coù tờnh õóỳn tọứn thỏỳt do ma saùt trong caùc ọứ truỷc
(

ot
= 0,95 ữ 0,97);

t

- hióỷu suỏỳt coù tờnh õóỳn tọứn thỏỳt khi truyóửn tổỡ quaỷt õóỳn õọỹng cồ
(

t
= 0,9 ữ 0,95).
Tờnh xyclon. Trong caùc maùy sỏỳy
phun vaỡ trong caùc maùy sỏỳy tỏửng sọi, khi
sỏỳy huyóửn phuỡ vaỡ caùc dung dởch, sổỷ cuọỳn
õi caùc tióứu phỏửn caùc chỏỳt hoaỷt hoaù sinh hoỹc
laỡ õaùng kóứ. Haỡm lổồỹng cuớa caùc tióứu phỏửn
trong khờ thaới chổùa õóỳn 2 ữ 4 g/m
3
.
óứ thu họửi caùc chỏỳt khờ thaới cuọỳn õi
thổồỡng sổớ duỷng caùc xyclon daỷng xilanh vaỡ
daỷng hỗnh noùn (hỗnh 13.10). Caùc xyclon
laỡm vióỷc nhổ sau: Khờ cuỡng vồùi caùc tióứu
phỏửn vaỡo phỏửn xoừn bón trón cuớa xyclon
qua õoaỷn ọỳng vaoỡ, dổồùi aớnh hổồớng cuớa lổỷc
ly tỏm caùc tióứu phỏửn trong khọng khờ bở va
õỏỷp vaỡo thaỡnh xyclon, laỡm mỏỳt vỏỷn tọỳc
quay vaỡ dổồùi aớnh hổồớng cuớa troỹng lổỷc caùc
haỷt rồi xuọỳng qua cổớa thọứi vaỡo phóựu chổùa.
Khờ õổồỹc laỡm saỷch tióỳp tuỷc quay lón phờa
trón vaỡ õổồỹc thaới vaỡo khọng khờ qua ọỳng xaớ.
Chỏỳt lổồỹng laỡm saỷch khọng khờ õổồỹc xaùc õởnh bồới mổùc õọỹ laỡm saỷch:
2
1
m
100

G
G
K =
trong õoù: G
1
vaỡ G
2
- lổồỹng caùc haỷt õổồỹc thu họửi vaỡ caùc haỷt vaỡo, kg/s.
K
h
ờ
bở nhióỳm
buỷi
Saớn phỏ
ứ
m
K
hờ bở
nhióựm buỷi
H
ỗnh 13.10. Cỏỳu taỷo cuớa xyclon:
a- Xyclon hỗnh trọỳng; b- Xyclon hỗnh noùn
K
hờ õổồỹc laỡm saỷch
K
hờ õổồỹc laỡm saỷch
K
hờ bở
nhióựm buỷi
Saớn phỏ

ứ
m
a
)
b
)


295
Chỏỳt lổồỹng laỡm saỷch khọng khờ phuỷ thuọỹc vaỡo tyớ troỹng vaỡ kờch thổồùc caùc haỷt, vaỡo
cỏỳu taỷo cuớa xyclon vaỡ vaỡo caùc yóỳu tọỳ phỏn chia. Yóỳu tọỳ phỏn chia:
2
2
gr


=
trong õoù:

- tọỳc õọỹ bión cuớa caùc haỷt, m/s,
g - gia tọỳc rồi tổỷ do, m/s
2
,
r
2
- baùn kờnh xyclon, m.
Tờnh xyclon, õióửu õỏửu tión laỡ tờnh baùn kờnh cuớa noù r
2
(m), chióửu cao H
x

(m) cuớa
xyclon hỗnh xilanh vaỡ H
n
(m) cuớa phỏửn hỗnh noùn:
r
2
60
1

V
r =

trong õoù: V - lổu lổồỹng thóứ tờch cuớa khờ thaới bở buỷi hoaù vaỡo xyclon, m
3
/s;

r
- tọỳc õọỹ khờ vaỡo, m/s (

= 11 ữ 18 m/s).
Chióửu cao cuớa phỏửn xilanh:
()
[]
2
11
2
2
hd
X

=
rr
kV
H

trong õoù: k - hóỷ sọỳ dổỷ trổợ chióửu cao (k = 1,25);
V
hd
- troỹng taới hoaỷt õọỹng cuớa xyclon, m
3
;
r
1
- baùn kờnh cuớa ọỳng xaớ trung tỏm, m;
r
2
- baùn kờnh phỏửn xilanh cuớa xyclon, m;

- bóử daỡy tổồỡng ọỳng xaớ, m.
d
1

V
r =

trong õoù:
d

- tọỳc õọỹ doỡng khờ trong ọỳng xaớ, m/s (

d

= 2 ữ 5 m/s).
Chióửu cao cuớa phỏửn hỗnh noùn: H
n
= (r
2
r
0
) tg

0

trong õoù: r
0
- baùn kờnh cổớa thaới xuọỳng dổồùi cuớa xyclon, m, [r
0
= (0,49 ữ 0,15) r
2
],


o
70
0
.
Thổỷc tóỳ õaợ chổùng minh rũng caùc haỷt coù kờch thổồùc nhoớ hồn 10 àm thỗ vióỷc thu họửi
bũng xyclon laỡ khọng coù hióỷu quaớ, õóứ taùch chuùng phaới coù nhổợng bọỹ loỹc khọ hay bọỹ loỹc
bũng dỏửu.