Tài liệu Chương 6: Tính toán buồng hoà trộn docx

Chương 6: Tính toán buồng hoà trộn
IV.1. Lượng không khí cần đưa vào buồng hoà trộn:
Từ việc xác định hệ số không khí thừa sau các buồng hoà
tr
ộn. Ta tính được lượng không khí ngoài trời thổi vào cần thiết
cho buồng hoà trộn.
Lượng không khí cần
thổi vào buồng hoà trộn của:
Vùng sấy nóng 1:

1
=
bd 0 kk1
kk1 1 bd 0
0
α L + L
Þ L = (α - α ).L
L
= (80,1 – 1,2).6,3 =
497,07(kg kk/kg nl)
hay: L’
kk1
= L
kk1
.b
1
= 497,07.59,2 = 29426,54 (kg kk/h)
Vùng s
ấy nóng 3:

3

=
bd 0 kk3
kk3 1 bd 0
0
α L + L
Þ L = (α - α ).L
L
= (69 – 1,2).6,3 = 427,14
(kg kk/kg nl)
hay: l
kk3
= L
kk3
.b
3
= 427,14.69,81 = 29818,64 (kg kk/h)
chương 4: Kích thước buồng hoà trộn
Thể tích của buồng hoà trộn phải chứa đủ lượng cả lượng
khói và lượng không khí thổi v
ào. Sau khi chúng được đưa vào
buồng hoà trộn giữa khói và không khí trao đôi nhiệt ẩm với nhau
để đạt trạng thái TNS. Như do đây là quá tr
ình hoà trộn nên ta
không th
ể lấy tổng thể tích của khói cộng thể tích của không khí
thổi vào. Để tính được lượng không khí, khói trong buồng hoà trộn
thì ta cần phải dựa vào đồ thị I – d cho quá trình hoà trộn.
-Thông số của khói sau buồng đốt:
I’ = 2143,65 (kJ/kg kk); d’ = 0,0659 (kg ẩm/ kg kk);
t

khói
= 1758
0
C
-Thông s
ố của không khí :
I
0
= 77 (kJ/kg kk); d
0
= 0,019 (kg ẩm/ kg kk); t
kk
= 33
0
C
-Thông s
ố TNS trước khi vào các vùng sấy:
Vùng sấy nóng 1: I
11
=113,13 (kJ/kg kk); d
11
=0,018276
(kg
ẩm/kg kk); t
11
= 65
0
C
Vùng s
ấy nóng 3: I

13
=118,62 (kJ/kg kk); d
11
=0,018398
(kg
ẩm/kg kk); t
11
= 70
0
C
t
1
1
t
1
3
d
13
d
11
§
å

t
h
Þ

I
-
d

b
u
å
n
g

h
o
µ

t
r
é
n

c
h
o

v
ï
n
g

s
Ê
y

n

ã
n
g

1
§
å

t
h
Þ

I
-
d

b
u
å
n
g

h
o
µ

t
r
é
n

c
h
o

v
ï
n
g

s
Ê
y

n
ã
n
g

3
t
0
=
3
3

®
é
C
I

d
0
d'd
0
t

k
h
ã
i

=

6
6
8

®
é
C
t

k
h
ã
i

=

6

6
8

®
é
C
d
0
d'
0
d
I
t
0
=
3
3

®
é
C
Lượng không khí và khói trong buồng hoà trộn vùng sấy:
-Vùng sấy nóng 1:
Lượng khói:
l
k1
=
11
1 1
' 0,0659 0,018276d d


 
= 21 (kg k/kg ẩm)
Lượng không khí:
l
kk1
=
11 0
1 1
0,018276 0,0175d d

 
= 1288 (kg kk/kg ẩm)
-Vùng sấy nóng 3:
Lượng khói:
l
k3
=
13
1 1
' 0,0659 0,018398d d

 
= 21 (kg k/kg ẩm)
Lượng không khí:
l
kk3
=
13 0
1 1

0,018398 0,0175d d

 
= 1114 (kg kk/kg ẩm)
Ta thấy lượng khói nhỏ hơn rất nhiều so với không khí thổi
vào. Do đó thể tích buồng ho
à trộn chỉ cần đủ để chứa lượng không
khí thổi vào trong vị thời gian hoà trộn hiệu quả. Lưu lượng buồng
hoà trộn cũng bằng lưu lượng cấp cho các vùng sấy.
Từ đó ta có:
Lưu lượng của buồng ho
à trộn sấy nóng 1 là:
L
b1
= L
1
= 29852,64 (kg/h)
Lưu lượng của buồng hoà trộn sấy nóng 3 là:
L
b3
= L
3
= 30430,44 (kg/h)
Do khói có nhi
ệt độ cao và không khí vào với tốc độ lớn nên ta
coi đơn vị thời gian hoà trộn hiệu quả là 1(s). Thể tích buồng hoà
tr
ộn là:
Bu
ồng hòa trộn sấy nóng 1:

V
1
=
1
3600.
b
kk
L

;
kk

: Khối lượng riêng của không khí
kk

= 1,03 (kg/m
3
) (ở t = 65
0
C)
=
29852,64
3600.1,03
= 8,05 (m
3
)
1,75 x 2,3 x 2 (m)
Bu
ồng hòa trộn sấy nóng 3:
V

3
=
b3
kk
L
3600.
ρ
;
kk

: Khối lượng riêng của không khí
kk

= 1,029 (kg/m
3
) (ở t = 70
0
C)
=
30430,44
3600.1,029
= 8,2 (m
3
)
2 x 2,05 x 2 (m)
Bu
ồng hoà trộn cũng được bọc cách nhiệt và bên ngoài là lớp
tôn cách ẩm.
1
Khói TN S

Không khí
(Được quạt thổi vào)
Sau khi khói và không khí được hoà trộn xong trong buồng
hoà trộn, chúng theo đường ống dẫn tới ống góp kênh dẫn. Để
giảm trở lực đường ống và đảm bảo lưu lượng TNS tới các vùng
s
ấy thì ta chọn kích thước đường ống gần bằng với kích thước
buồn hoà trộn. Tất cả các đường ống dẫn TNS đều được bọc cách
nhiệt và có lớp tôn bên ngoài trống ẩm.
V. Tính trở lực và chọn quạt
Khi hệ thống làm việc ổn định, áp suất do quạt tạo ra là Äp =
p
i
– p
0
phải cân bằng với toàn bộ trở lực của hệ thống và áp suất
động
của khí thoát (giả thiết tốc độ đầu vào của không khí là sấp sỉ
0 m/s)
Ta có:

p =

p
l
+

p
c

+

p
h
+ p
đ
,(N/m
2
)
Trong đó:

p
l
: Tổ trở lực ma sát trên đường ống dẫn TNS

p
c
: Tổng trở lực cục bộ trên đường ống dẫn khí

p
h
: Trở lực TNS đi qua chiều dày lớp hạt
p
đ
: áp suất động của khí thải vào môi trường
Mô hình tổng quát HTS : 2 4
1

ống dẫn
Quạt thổi k

2

Thải ra ngoài môi trường
1: Buồng hoà trộn 3: Tháp sấy
2: ống góp kênh dẫn 4: ống góp kênh thải
V.1. Tính cho vùng sấy nóng 1:
+Tổng trở lực ma sát trên đường ống dẫn:
-Trong đường dẫn từ buồng hoà trộn tới ống góp kênh
d
ẫn:

p
l1

p
l1
=
2
L W
λ .ρ.
d 2
, (N/m
2
)
Trong đó:

: Hệ số trở lực ma sát,

: Khối lượng riêng của không khí, kg/m
3

L : Tổng chiều dài ống, m
d : Đường kính tương đương, m
W: Tốc độ của khí trong ống, m/s
Với:
L = 5,9 (m); Đường ống dẫn h
ình chữ nhật 1 x 1(m)
=> d =
0,625
0,25
(a.b)
1,3.
(a + b)
(7.1)[3]
=
0,625
0,25
(1.1)
1,3.
(1 1)
= 1,09m)
W =
F
V
=
8,05
1
= 8,05 (m/s)
H
ệ số ma sát được xác định theo công thức:
Khi dòng chảy tầng: Re


2.10
3

=
64
Re
(6.4)[3]
Khi dòng ch
ảy với Re > 10000

=
2
1
(1,82log Re 1,64)
(6.5)[3]
Re =
ω.d
ν
;

- Độ nhớt động học của TNS, m
2
/s.

= 19.10
-6
(m
2
/s) => Re =

6
8,05.1,09
19.10

= 461816
(m
2
/s) > 10000
V
ậy

=
2
1
(1,82log Re 1,64)
=
2
1
(1,82log 461816 1,64)
= 0,013
Thay các giá tr
ị vào ta được:

p
l1
=
2
5,9 8,05
0,013. .1,03.
1,09 2

= 1,46 (Pa)
-Tr
ở lực trên ống góp kênh vào:

p
l2
Kênh vào có dạng hình hộp chữ nhật: 0,5 x 2,8 x 2,6 (m).
Diện tích mặt cắt ngang TNS:
F = 0,5.2,8 = 1,4 (m
2
)
-Tr
ở lực trên các kênh thổi:

p
l3
Kênh thổi có tiết diện ngang là hình đa giác gồm có phần trên
là hình tam giác còn ph
ần dưới là hình chữ nhật:
Như h
ình vẽ bên ta coi kênh như là hình chữ nhật với kích
thước: 0,15x0,15(m)
50 mm
125 mm
1 5 0 m m

C
ần chú ý khi này tốc độ của TNS đi trong kênh đã được tính từ
phần trước trong mục (3.10)
-Trở lực trên các kênh thải:

Kênh thải cũng có kích thước như kênh dẫn nên tính tương tự
kênh dẫn.