Tài liệu Chương 4: Các kich thước cơ bản của thiết bị Tiết diện thông gió doc

Chương 4:
Các kich thước cơ bản của
thiết bị
Tiết diện thông gió của buồng là:
F
kh
=
v
V
max
=
2*3600
10124
= 1,41 m
2
ở đây V
max
=V
tb3
= 10124 [m
3
/h] là lưu lượng không khí lớn nhất
qua buồng.
v là tốc độ môi chất trong buồng sấy chọn 2m/s
Chọn chiều dài nhất vật liệu trên xe L
m
= 1.5m .Tính chiều cao
thông gió là:
H
kh
=

m
kh
L
F
=
94.0
5.1
41.1

, m
S
ố tầng khay vật liệu trong hầm :
m=
k
kh
h
H
=
19
05.0
94.0

tầng
h
k
là khoảng không khí trên 1 khay. chọn h
k
= 0.05
Chiều cao vật liệu là:
H

m
=m(h
k
-h
m
)= 19(50+30) =1520 mm
(h
m
là chiều dày vật liệu trên khay ,h
m
= 30 mm)
Chi
ều cao xe goòng:
H
x
=H
m
+

H
x
=1520+150=1670 mm
(

H
x
là chiều cao bánh xe,

H
x

= 150 mm)
Chi
ều cao bên trong buồng:
H = H
x
+ ΔH = 1670 + 80 = 1750 mm
(ΔH l
à khoảng cách giữa vật liệu trên khay trên cùng tới trần
buồng ΔH = 80 mm)
Tổng diện tích khay sấy là
F
kh
=
64
25
1600
1
1

g
G
m
2
g1 là khối lượng vật liệu trên khay sấy.
Diện tích 1 tầng khay sấy :
F
1kh
=
37.3
19

64

m
F
kh
m
2
Chiều rộng chất vật liệu là :
B
m
=
25.2
5.1
37.3
1

m
kh
L
F
m
Chi
ều rộng bên trong buồng là:
B=B
m
+2

B = 2.25 +2*0.5 =3.25 m

B là chiều rộng kênh dẫn khí: ΔB = 0.5 m.

Chiều dài bên trong buồng là :
L=L
m
+2,

L = 1.5 + 2*0.1 = 1.7 m
Chi
ều cao phủ bì của buồng là:
H
N
=H+

H
T
+
P


ΔH
T
- chiều cao để bố trí thiết bị ( calorife, quạt gió), ΔH
T
=
0.7 m;
δ - chiều dày thành buồng,δ = 80 mm;
δ
p
- chiều dày lớp trần phụ, δ
p
= 70 mm.

V
ậy:
H
N
= 1.750 + 0.7 + 0.08 + 0.07 = 2.6 m
Chi
ều rộng phủ bì của buồng
B
N
=B+2

= 3.25 + 2*0.08 = 3.41 m
Chi
ều dài phủ bì của buồng
L
N
=L+2

= 1.7 + 2*0.08 =1.86 m
Di
ện tích xung quanh của buồng
F
xq
=2(B
N
+ L
N
) H
N
= 2*(3.41 + 1.86)*2.6 = 27.404 m

2
Diện tích trần và nền
F
tr
= L
N
. B
N
= 1.86*3.41 = 6.34 m
2
Kích thước xe gòng
Chi
ều rộng xe : B
xe
=
75.0
3
25.2
3

m
B
m
Chi
ều dài xe : L
xe
=
75.0
2
5.1

2

m
L
m
Chi
ều cao xe là: H
xe
= 1.67 m
Như vậy trong hầm bố trí 6 xe..
Kích thước khay sấy:
Chiều dài: l
kh
= 0.74 m
Chiều rộng: b
kh
= 0.74 m
Di
ện tích một khay là: f
kh
= b
kh
.l
kh
= 0.74*0.74 = 0.5476 m
2
Số lượng khay là: n
kh
= 6*19 = 114 khay
Kh

ối lượng vật liệu trên một xe: g
xe
= 1600/6 = 266,66 kg
C
ấu tạo xe goòng được thể hiện như sau:
Hx
Hm
Lx
B
x
Khối lượng 1 xe: m
xe
= 50 kg
Kh
ối lượng khay sấy: m
kh
= 28 kg
Kh
ối lượng xe trong hầm: G
xe
= 6(50+28) = 468 kg
Kh
ối lượng 1 xe cả vật liệu: G
mv
= 266,66 + 78 = 344,66 kg
3.5 TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH S
ẤY THỰC TẾ
1. Giai đoạn 1
Xác định tổn thất do vật liệu mang đi:
Q

m1
= G
m1
.C
m1
(t
m11
– t
m21
)
Trong đó: G
m1
= G
21
= 880 kg
C
m1
= C
mk
(1 - ω
21
) + C
n
ω
21
= 1.88(1 - 0.64) + 4.18*0.64=3.352 kJ/kgK
t
m2
= t
M1

= 32
o
C
t
m1
= t
M0
=23
o
C
V
ậy ta có:
1
k1
0
w 2
2




t
t
t
Q
m1
= 880*3.352(32-23) = 26548 kJ
872.36
720
26548

W
1
1
1

m
m
Q
q
kJ/kg ẩm
Xác định tổn thất nhiệt do thiết bị vận chuyển:
Q
vt
= G
vt
*C
vt
(t
m2
– t
m1
)
G
vt
= 6(m
xe
+ m
kh
) = 6(50+28) = 468 kg
C

vt
= 0.5 kJ/kgẩm là nhiệt dung riêng của kim loại xe và khay.
Q
vt
= 468*0.5(32-23) =2106 kJ
925.2
720
2106
W
1
1

vt
vt
Q
q
kJ/kg ẩm
Tổn thất nhiệt do nhiệt toả nhiệt vào môi
trường
Tổn thất nhiệt qua tường và cửa:
Q
xq1
= k
xq1
.F
xq
(t
k1
- t
0

)
trong đó:
k
xq1
- hệ số truyền nhiệt từ môi chất sấy
qua tường bao xung quanh v
à cửa;
F
xq
- diện tích tường bao và cửa;
t
k1
- nhiệt độ trung bình của khí trong
buồng;
t
0
- nhiệt độ không khí bên ngoài.
Nhi
ệt độ khí trong buồng là:
t
k1
= 0.5(t
11
+ t
21
) = 0.5(65+40) = 52.5
o
C
2111
1

11
1





xq
k
Tường bao xung quanh làm bằng thép góc ghép các tấm tôn tráng
kẽm có lớp cách nhiệt dày δ = 0,075 m, λ = 0,1 W/nK. Cửa buồng
sấy cũng làm bằng thép góc ghép tôn tráng kẽm, ở giữa là lớp cách
nhiệt dày 0,075 m, như vậy ta coi mật độ dòng nhiệt qua cửa và
tường bao là như nhau.
Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của khí trong buồng tới tường là α11
được xác định như sau:
Khi v < 5 m/s ta có α11 = 6,15 + 4,18v , W/m2K
Vậy α
11
= 6,15 + 4,18 * 2 = 14.51 W/m2K
Trao đổi nhiệt từ tường bao đến không khí bên ngoài là đối lưu tự
nhiên với hệ số trao đổi nhiệt α
21
. Muốn xác định α
21
cần biết nhiệt
độ bề mặt tường t
w2
. Trị số này chưa biết nên phải giả thiết sau đó
kiểm tra lại. Việc tính toán theo phương pháp tính lặp cho đến khi

sai số nhỏ hơn trị số cho phép.
Giả thiết: t
w2
= 31.5
o
C, Δt
2
= t
w2
– t
0
=7.5
o
C
Theo tài li
ệu ta có: α
0
= 3,29 W/m
2
K và hệ số hiệu đính theo nhiệt
độ φ
T
= 0,975.
V
ậy ta được:
α
21
= α
0
.φ

T
= 3.29*0.975 =3.207 W/m
2
K
q
2
= α
21
.Δt = 3.207*7.5 =24.06 W/m
2
K
Ki
ểm tra lại giả thiết:
Cqtt
o
kw
8.32
1.0
075.0
51.14
1
06.245.52
1
11
212





















Sai số so với giả thiết là 0.9% như vậy giả thiết t
w2
= 31.5 là đúng.
α
21
= 3.207 W/m
2
K
T
ừ đó ta tính được:
Kk
xq
2
1
W/m89.0

207.3
1
1.0
075.0
51.14
1
1



Q
xq1
= 0.89*27.404*(52.5-25)=670 W
H
ệ số truyền nhiệt của khí trong buồng qua trần là:
tt
tr
k
21
11
1





Trong đó: α
2tr
= 1.3*α
21

=1.3*3.207 = 4.169 W/m
2
K
V
ậy ta có:
Kk
tr
2
W/m944.0
169.4
1
1.0
075.0
51.14
1
1



Nhiệt truyền qua trần buồng sấy là:
Q
tr
= k
tr
.F
tr
(t
k1
– t
0

) = 0.944*6.34(52.5-25) = 164.6 W
Nhi
ệt truyền qua nền buồng sấy:
Q
N
= q
N
.F
N
Theo Sách tính toán hệ thống sấy [Trần Văn Phú]: q
N
= 57 W/m
2
Vậy ta có:
Q
N1
= 57*6.34 = 361.38 W
T
ổng tổn thất nhiệt vào môi trường là:
Q
51
= Q
xq1
+ Q
tr1
+ Q
N1
= 670 + 164.6 + 361.38 = 1196 W =
4305.6 kJ/h
84.47

90
6.4305
W
1h
51
51

Q
q
kJ/kg ẩm
Từ đó ta xác định được:
Δ = C
n
.t
m1
– (q
m1
+ q
vt1
+q
51
) = 4.18*23 - (36.872+2.925+47.84) =
8.503 kJ/Kg
ẩm
Xác định các thông số của quá tr
ình sấy thực tế:



1

1121
21
)()(
i
idttC
d
pk
+
i
1
= r + C
ph
t
1
= 2500 + 1.9*65 =2623 kJ/kg
i
2
= r + C
ph
t
2
= 2500 + 1.9*40 =2576 kJ/kg
0275.0
503.82576
)503.82623(0173.0)4065(01.1
21



d

kg/kg kkkhô
98
3.175.27
10001000
12
1





dd
l
kg/kg ẩm
29.110
98
503.8
38.110
1121



l
II
kJ/kg kkkhô
Qua tính toán nh
ận thấy rằng giai đoạn 1 quá trình sấy thực tế gần
với lý thuyết.
Vậy ta có: L
1

= 9000 kg/h l
1
= 100 kg/kg ẩm
Q
1
=61,99 kW q
1
= 4138 kJ/kg ẩm
2.Giai đoạn 2
Tổn thất nhiệt do vật liệu:
Q
m2
= G
m2
.C
m2
(t
m22
–t
m12
)
trong đó: G
m2
= G
22
= 520 kg
C
m2
= 1.88(1-0.39)+4.18*0.39= 2.777kJ/kgK
Nhi

ệt độ vật liệu vào giai đoạn 2 là t
m12
= t
m21
= 32
o
C