Chương 3: Tính kích thước tháp sấy

Chương 3:
Tính kích thước tháp sấy
III.3.1. Tính cân bằng ẩm cho từng vùng:
Để tính được cân bằng ẩm cho từng vùng ta cần phải biết được
lưu lượng VLS trong tháp. Với điều kiện ta cho hạt thóc chuyển
động c
ùng tốc độ qua các vùng trong tháp. Nhận thấy trong lần sấy
đầu ti
ên do VLS phải đi lần lượt từ trên xuống dưới, đồng thời có
VLS đi vào nhưng không có sản phẩm sấy đi ra. Chỉ tới khi có
lượng VLS đầu tiên xong đi ra th
ì lúc này có bao nhiêu thóc cần
sấy đi vào, thì có bấy nhiêu thóc sấy được đi ra trong 2 mẻ liên
ti
ếp. Đó là thời kỳ quá độ của hệ thống, ta chỉ xét ở thời kỳ ổn định
của HTS tức là luôn có lượng thóc trong tháp ở các vùng sấy, làm
mát t
ổng cộng là 12 tấn. Tổng thời gian trong 1 mẻ sấy:


=

+ 4,5 = 1,125 + 4,5 = 5,625 (h)
(Do ph
ải qua làm lạnh nên ta cộng thêm thời gian làm
l
ạnh).
Lưu lượng VLS đi ra khỏi tháp (năng suất sấy thực tế): G
2
Trong 1 mẻ sấy có 2 vòng nên lưu lượng VLS ra khỏi tháp ở
2 vòng là như nhau và cũng chính là VLS đi ra khỏi tháp. Nó là tỷ

số của tổng khối lượng thóc được sấy với tổng thời gian sấy nóng
của 1 vòng cộng với thời gian làm mát của vòng đó.
Ta xác định được: G
2
=
15 15
1,125
2. 2.1,125
2 2



 
= 5,333 (tấn/h)
Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1h khi năng suất đã ổn định.
Theo (7.6)[1] ta tính được lượng ẩm cần bốc hơi trong 1h cho vùng
thứ i là:
W
i
= G
2i
.
1 2
1
1
i i
i
 




Trong 1 mẻ sấy có 2 vòng, nhưng chúng giống nhau nên ta
ch
ỉ cần tính cho một vòng, còn vòng kia tương tự.
Tính cho vòng cuối. Thay các giá trị vào tính toán ta được:
W
3
= 5333.
0,16 0,14
1 0,16


= 127 (kg/h). Tính tương tự ta có
bảng kết quả sau:
Thứ tự
Vòng cuối
1i

2i

G
i
(kg/h) W
i
(kg/h)
Vùng sấy
nóng 3 0.16 0.14 5333 127
Vùng làm
mát 2 0.17 0.16 5460 66
Vùng sấy

nóng 1 0.19 0.17 5526 136
Vòng đầu
1i

2i

G
i
(kg/h) W
i
(kg/h)
Vùng sấy
nóng 3 0.22 0.20 5789 138
Vùng làm
mát 2 0.23 0.22 5855 70
Vùng sấy
nóng 1
0.25 0.23 5991 148
III.3.2. Kích thước tháp sấy:
Tháp sấy có dạng hình hộp chữ nhật, cần phải xác định chiều
cao cho tháp để thoả m
ãn qua mỗi vùng sấy lượng ẩm thoát ra như
đ
ã tính toán. Các kênh dẫn và kênh thải được bố trí so le nhau, theo
mặt cắt dọc tháp có kích thước như hình vẽ:
Xét một cặp kênh dẫn và kênh thải, ta xem nó là đơn vị thể
tích của tháp.
Với các kích thước: 3,5 x 2,781 x 0,436 m.
Thể tích đơn vị của tháp V
0

= 3,5.2,781.0,436 = 4,248 m
3
Trong thể tích V
0
thì kênh chiếm thể tích: V
K
= n.F
k
.3,5
Trong đó: n là tổng số kênh dẫn và thải
F
k
là diện tích của một kênh
T
ừ hình vẽ ta thấy n = 22 (cái). F
k
= 0,15.0,125+1/2.0,15.0,0433
= 0,022 m
2
Khi này V
k
= 22.0,022.3,5 = 1,68 m
3
Thể tích của thóc:
V
th
= V
0
– V
k

= 4,248 – 1,68 = 2,568 m
3
Như vậy khi đã xác định được V
th
ta dễ dàng tìm được khối
lượng thóc trong đơn vị thể tích tháp. Khối lượng ri
êng của thóc ở
độ ẩm 14% l
à 500 kg/m
3
(phụ lục 1)[1].
125 mm
50 mm
4
3
6

m
m
150 mm
2781 mm
Bên ngoài hạt thóc được bọc bởi lớp vỏ nên thể tích của thóc
không thay đổi nhiều khi sấy. Mặt khác do hệ số điền đầy của thóc
trong tháp là

= 0,8

Ta tính được khối lượng thóc trong vùng
tháp đơn vị sấy xong: m
th

= 2,568.500.0,8 = 1027,2 kg
Chi
ều cao của vùng sấy nóng thứ 3 là: h
3
=
6000
1027,2
.0,436 = 2,6
(m)
S
ố vùng tháp đơn vị trong vùng sấy này là: n
0
=
3
h
0.436
=
2,6
0.436
=
6 (vùng)
Nh
ận thấy, khối lượng riêng của tháp thay đổi theo độ ẩm
như thể tích của nó
thì gần như không thay đổi. Mà chiều cao các
vùng tháp liên quan đến thể tích của thóc trong v
ùng, vì thế mà
chi
ều cao của vùng sấy nóng 3 cũng chính là chiều cao vùng sấy
nóng 1và chiều cao vùng làm mát 2 bằng một nửa chiều cao các

vùng này h
2
=
2
h
3
=
2
6,2
= 1,3 (m).
Trên cùng tháp là vùng ch
ứa thóc, nó có chiều cao bằng 1/2
chiều cao của 1 vùng sấy. Để đảm bảo lượng thóc dịch chuyển liên
t
ục trong tháp. h
c
= 1,35 (m).
*Vậy ta có kích thước của tháp như sau:
Các vùng Chiều rộng (m) Chiều dài (m) Chiều cao (m)
Sấy nóng 1 2,781 3,5 2,6
Làm mát 2 2,781 3,5 1,3
Sấy nóng 3 2,781 3,5 2,6
Vùng chứa 0,65
Vùng đáy 0,65
Tổng chiều cao tháp 7,8
III.4. Tính toán quá trình cháy và quá trình hoà trộn:
Nhiên liệu là trấu bao gồm thành phần sau:
Thành phần C
lv
H

lv
S
lv
O
lv
N
lv
A
lv
W
lv
Phần trăm
(%)
48 4,2 0 17 0,3 0,9 29,6
III.4.1. Nhiệt trị cao của nhiên liệu:
Trên cơ sở nhiệt lượng toả ra trong các phản ứng cháy,
Menđêlêep đ
ã đưa ra công thức tính nhiệt trị cao của nhiên liệu:
Q
c
= 33858.C + 125400.H – 10868.(O –
S)
= 33858.0,48 + 125400.0,042 –
10868.(0,17 – 0)