Đang tải... (xem toàn văn)
Microsoft Word Trang Bia DT doc Bé C«ng th−¬ng Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp ViÖn C«ng nghÖ B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH CN M∙ sè 243 07 RD/H§ KHCN Tªn ®Ò tµi nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o[.]
Bộ Công thơng Tổng Công ty Máy động lực máy nông nghiệp Viện Công nghệ Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN M số: 243.07.RD/HĐ-KHCN Tên đề tài: nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy tầng sôi công nghiệp phục vụ sấy quặng, khoáng sản Cơ quan chủ quản: Cơ quan chủ trì: Bộ Công thơng Viện Công nghệ Chủ nhiệm đề tài: KS Phạm văn lành 6797 12/4/2008 Hà Nội, 3-2008 Bộ Công thơng Tổng Công ty Máy động lực máy nông nghiệp Viện Công nghệ Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN M số: 243.07.RD/HĐ-KHCN Tên đề tài: nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy tầng sôi công nghiệp phụ vục sấy quặng, khoáng sản Cơ quan chủ trì Chủ nhiệm đề tài Viện Công nghệ KS Phạm văn lành Hà Nội, 2008 Những ngời tham gia đề tài: Phạm Văn Lành Viện Công Nghệ Nguyễn Văn Chơng Viện Công Nghệ Hoàng Vĩnh Giang Viện Công Nghệ Nguyễn Văn Việt Viện Công Nghệ Nguyễn Xuân Thắng Viện Công Nghệ Cơ quan phối hợp: Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội Tổng Công ty Khoáng sản & Thơng mại Hà Tĩnh MC LC Phn I Tổng quan hệ thống thiết bị sấy 1.1 Quá trình sấy 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân biệt trình sấy với số q trình làm khơ khác 1.1.3 Các phương pháp sấy 1.1.4 Các loại thiết bị sấy 1.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi 1.3 Tình hình nghiên cứu nước Phần II Khái quát nhiên liệu lỏng 2.1 Dầu mỏ tinh luyện dầu mỏ 2.1.1 Dầu mỏ (dầu thô) thành phần dầu mỏ 2.1.2 Các công nghệ tinh luyện dầu mỏ 2.1.3 Các sản phẩm từ tinh luyện dầu mỏ 2.2 Mazut đặc tính mazut 2.2.1 Thành phần mazut 2.2.2 Độ nhớt mazut 2.2.3 Nhiệt độ bắt lửa mazut 2.2.4 Nhiệt độ đông cứng mazut Phần III Tính tốn cháy dầu DO 3.1 Số liệu ban đầu 3.2 Tính tốn cháy nhiên liệu 3.2.1 Chuyển đổi thành phần nhiên liệu 3.2.2 Tính nhiệt trị thấp nhiên liệu 3.2.3 Chọn hệ số tiêu hao khơng khí 3.2.4 Bảng tính toán cháy nhiên liệu 3.2.5 Bảng cân khối lượng 3.2.6 Tính khối lượng riêng sản phẩm cháy 3.2.7 Tính nhiệt độ cháy nhiên liệu 3.2.8 Các kết tính tốn Phần IV Cơ sở lý thuyết lị sấy tầng sơi 4.1 Ngun lý hình thành tầng sôi đặc điểm lưu động hạt rắn hình thành tầng sơi 4.1.1 Ngun lý hình thành tầng sơi 4.1.2 Tốc độ tới hạn, tốc độ bay bụi, tốc độ làm việc 4.1.3 Độ nhớt lớp liệu tầng sôi 4.1.4 Thời gian lưu liệu sấy tầng sơi 4.2 Động học q trình sấy 4.2.1 Đặc điểm diễn biến trình sấy 4.3 Cấu tạo thiết bị sấy tầng sôi Trang 1 1 10 12 12 12 12 14 14 14 15 16 16 17 17 17 17 17 17 17 18 20 20 22 23 23 23 28 29 29 30 30 32 Phần V Tính tốn nhiệt cho lị sấy tầng sơi 5.1 Ngun lý hệ thống sấy khói 5.2 Tính tốn thơng số đặc trưng khói 5.3 Tính tốn thơng số đặc trưng tác nhân sấy 5.4 Tính tốn q trình sấy lý thuyết 5.5 Tính chọn cấu trúc lị sấy tầng sơi 5.6 Tính sơ thơng số động học lị sấy tầng sơi 5.7 Tính tốn tổn thất nhiệt lị sấy tầng sơi 5.8 Tính tốn q trình sấy thực tế 5.9 Tính lượng tác nhân sấy q trình sấy thực tế 5.10 Kiểm tra lại số sôi ứng với lưu lượng TNS thực tế Phần VI Các thiết bị phụ trợ lị 6.1 Tính lượng tiêu hao khơng khí chọn quạt gió 6.2 Tính lượng tiêu hao nhiên liệu chọn mỏ đốt 6.3 Buồng đốt dầu DO 6.4 Hệ thống thu bụi xyclon 6.5 Ống khói Phần VII Kết luận Tài liệu tham khảo 34 34 35 38 42 44 49 51 53 54 55 58 58 60 62 63 64 68 69 PHẦN I: TỔNG QUAN HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY Thiết bị sấy sử dụng rộng rãi hầu hết ngành công nghiệp Hệ thống thiết bị sấy khâu quan trọng dây truyền công nghệ sản xuất sản phẩm Để đưa thiết bị sấy ứng dụng vào thực tế, việc thiết kế hệ thống sấy việc vô quan trọng Ở nước ta, thiết bị sấy nhập nằm hệ thống thiết bị sản xuất chung hay thiết bị sấy chuyên dùng chế tạo hàng lọat, nhiều trình sản xuất sản phẩm yêu cầu xây dựng hệ thống sấy riêng đáp ứng cho trường hợp cụ thể, ví dụ: sấy khống sản, sấy cát, sấy rau quả, thủy hải sản, nông lâm sản, chế biến gỗ,…Trường hợp đòi hỏi phải thiết kế hệ thống sấy riêng biệt phù hợp yêu cầu Khi chế tạo nước thiết bị sấy chuyên dùng việc thiết kế cần thiết 1.1 Quá trình sấy 1.1.1 Định nghĩa Quá trình sấy q trình làm khơ vật thể phương pháp bay Đối tượng trình sấy vật ẩm vật thể có chứa lượng chất lỏng định Chất lỏng chứa vật ẩm thường nước Một số vật ẩm chứa chất lỏng khác dung môi hữu Qua định nghĩa ta thấy trình sấy yêu cầu tác động đến vật ẩm là: - Cấp nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm vật hóa - Lấy ẩm khỏi vật thải vào mơi trường Ở q trình hóa ẩm lỏng vật bay nên xẩy nhiệt độ 1.1.2 phân biệt trình sấy với số trình làm khơ khác Có số q trình làm giảm ẩm vật thể q trình sấy, là: - Vắt ly tâm trình làm giảm ẩm vật liệu phương pháp học Phương pháp làm cho ẩm tự thoát khỏi vật - Cô đặc phương pháp giảm ẩm vật thể (dung dịch) cách đun sơi Người ta dùng phương pháp sấy phun để sấy dung dịch đường thành bột đường…Trong sấy phun người ta phun dung dịch thành hạt vô nhỏ Các hạt nhỏ tiếp xúc với khơng khí nóng ẩm bay vào khơng khí Chất rắn dung dịch cịn lại thu dạng bột 1.1.3 Các phương pháp sấy Như trình bày trên, để sấy khơ vật ẩm cần hai tác động bản: gia nhiệt cho vật làm cho ẩm vật hóa (cụ thể bay nhiệt độ nào), hai làm cho ẩm thoát khỏi vật thải vào môi trường Để cấp nhiệt cho vật dùng phương pháp sau: dẫn nhiệt (cho vật ẩm tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt đối lưu (cho vật ẩm tiếp xúc với chất lỏng hay khí có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt xạ (dùng nguồn xạ cấp nhiệt cho vật), dùng điện trường cao tần để nung nóng vật Để lấy ẩm khỏi vật thải vào mơi trường dùng nhiều biện pháp như: dung môi chất sấy, dùng máy hút chân không, sấy nhiệt độ cao 100 C ẩm có áp suất lớn áp suất khí tự vào môi trường Khi dùng môi chất sấy làm nhiệm vụ thải ẩm, môi chất sấy tiếp xúc với vật ẩm, ẩm thoát lực tác động: chênh lệch nồng độ ẩm bề mặt vật môi chất sấy, chênh lệch nhiệt độ ẩm mơi chất sấy sinh lực khuyếch tán nhiệt, chênh lệch phân áp suất nước bề mặt vật ẩm môi chất sấy Khi dùng bơm chân không làm nhiệm vụ thải ẩm, ẩm bơm chân không hút thải vào mơi trường Có thể sử dụng thiết bị ngưng tụ (hay ngưng kết) làm cho ẩm ngưng thành lỏng (hoặc rắn thải vào môi trường cách xả (ứng dụng vào sấy thăng hoa)) Thường dùng kết hợp máy hút chân không với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm để thải ẩm Cách phân loại phương pháp sấy đắn khoa học cú vào điểm phân tích Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt Phương pháp sấy đối lưu Phương pháp sấy xạ Phương pháp sấy tiếp xúc Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần Phân loại theo chế độ thải ẩm Phương pháp sấy áp suất khí Phương pháp sấy chân không Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý khơng khí Khi dùng khơng khí làm mơi chất sấy cần xử lý khơng khí trước đưa vào buồng sấy Có hai hướng xử lý khơng khí gia nhiệt khử ẩm (hoặc tăng ẩm) có nghĩa xử lý nhiệt ẩm Căn vào cách xử lý khơng khí ta có phương pháp sấy sau: Phương pháp sấy dùng nhiệt Phương pháp sấy dùng xử lý ẩm (hút ẩm) Phương pháp kết hợp gia nhiệt hút ẩm 1.1.4 Các loại thiết bị sấy Thiết bị sấy đối lưu Thiết bị sử dụng phương pháp sấy đối lưu Đây phương pháp sấy thông dụng Thiết bị sấy đối lưu bao gồm: thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm, thiết bị sấy khí động, thiết bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy phun… Thiết bị sấy xạ Thiết bị sử dụng phương pháp sấy xạ Thiết bị sấy dùng thích hợp với số loại sản phẩm Thiết bị sấy tiếp xúc Thiết bị sử dụng phương pháp sấy tiếp xúc, gồm kiểu: - Thiết bị sấy tiếp xúc với bề mặt nóng kiểu tang quay hay lò quay - Thiết bị sấy tiếp xúc chất lỏng Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần Thiết bị sấy dùng phương pháp sấy điện trường cao tần Thiết bị sấy thăng hoa Thiết bị sử dụng phương pháp hóa ẩm thăng hoa Việc thải ẩm dùng máy hút chân không kết hợp bình ngưng kết ẩm Thiết bị sấy chân không thông thường Thiết bị sử dụng thải ẩm máy hút chân không Do buồng sấy có chân khơng nên khơng thể dùng cấp nhiệt đối lưu, việc cấp nhiệt cho vật ẩm xạ hay dẫn nhiệt 1.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi Ở nước cơng nghiệp phát triển, hệ thống thiết bị sấy sử dụng rộng rãi tất ngành công nghiệp, đa dạng, phong phú với nhiều thiết bị sấy với mục đích sử dụng khác Thiết bị dùng để sấy sấy liên tục sấy theo chu kỳ Các thiết bị sấy dùng rộng rãi ngành công nghiệp công nghiệp chế biến gỗ, chế biến lâm sản, lương thực thực phẩm, hải thủy sản, lượng thực, y tế, công nghiệp khai thác mỏ, chế biến khống sản,… Các thiết bị dùng để sấy thơng dụng như: Thiết bị sấy tầng sôi Thiết bị sấy phun Thiết bị sấy thùng quay Thiết bị sấy kiểu ống khí động dùng để sấy cát công nghiệp Thiết bị sấy thăng hoa Lò sấy điện Dưới giới thiệu số thiết bị sấy thơng thường sử dụng nước ngồi: Một số thiết bị sấy thông thường sử dụng rộng rãi nước Thiết bị sấy tầng sôi: buồng sấy; buồng dẫn môi chất sấy; ống đưa môi chất sấy vào; quạt gió; cửa thải; đường dẫn khí đốt; động điện chạy quạt