Phúc Trình Tn Qttb - Sấy Đối Lưu.docx

Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BỘ MÔN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ  Bài SẤY ĐỐI LƯU CBHD Sinh viên MSSV Nhóm Lớp Ngày TN Năm học 2022 2023 MỤC LỤC I TR[.]

Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách Khoa Khoa Kỹ thuật Hóa học BỘ MƠN QUÁ TRÌNH & THIẾT BỊ  Bài: SẤY ĐỐI LƯU CBHD: Sinh viên: MSSV: Nhóm: Ngày TN: Năm học 2022-2023 Lớp: MỤC LỤC I.TRÍCH YẾU .4 Mục đích thí nghiệm .4 Phương pháp thí nghiệm 2.1 Nội dung thí nghiệm 2.2 Quy trình vận hành .4 II LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM 2.1 Định nghĩa đặc trưng trình sấy .5 2.2 Tác nhân sấy yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy .5 2.3 Động lực trình sấy .6 2.4 Đường cong sấy đường cong tốc độ sấy 2.5 Các giai đoạn trình sấy thời gian sấy vật liệu 2.6 Xác định tốc độ sấy theo cân nhiệt trình sấy 2.7 Phương trình động học trình sấy 2.9 Cường độ trao đổi nhiệt q(x) 11 III DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ VẬT LIỆU SẤY .11 IV KẾT QUẢ TN .12 4.1 Kết thí nghiệm thơ 12 4.2 Kết tính tốn thơng số từ số liệu thô 13 4.3 Đánh giá kết thí nghiệm 17 4.3.1 Kết tính tốn đồ thị 17 4.3.2 Kết tính tốn theo lý thuyết 18 V BÀN LUẬN 20 5.1 Nhận xét kết thí nghiệm thơ 20 5.2 Nhận xét giải thích dạng đường cong sấy - đường cong tốc độ sấy so với dạng lý thuyết .20 5.3 Nhận xét giải thích kết đại lượng tính tốn chế độ thí nghiệm, nêu lên mối quan hệ thông số sấy 20 5.4 Kết đánh giá sai số, nêu nguyên nhân biện pháp khắc phục sai số 22 VI PHỤ LỤC 24 6.1 Tính tốn thơng số Bảng 2: 24 6.2 Tính tốn thơng số Bảng 3: 24 6.3 Dựng đường cong sấy U = f () .24 6.4 Dựng đường cong tốc độ sấy N = f (U) 25 6.5 Tính tốn giá trị Bảng 25 VII TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 I.TRÍCH YẾU Mục đích thí nghiệm    Khảo sát q trình sấy đối lưu thực nghiệm, để: Xây đựng đường cong sấy đường cong tốc độ sấy Xác định thông số sấy: tốc độ sấy đẳng tốc, độ ẩm tới hạn, độ ẩm cân bằng, thời gian sấy đẳng tốc giảm tốc Đánh giá sai số trình sấy Phương pháp thí nghiệm 2.1 Nội dung thí nghiệm         Tiến hành sấy giấy lọc chế độ nhiệt độ caloriphe: 500C, 600C, 700C Đặt giấy lọc vào buồng sấy, ghi nhận giá trị nhận khối lượng vật liệu sau làm ẩm (G1) Sau phút, ghi nhận giá trị cân hai giá trị nhiệt độ bầu khô – bầu ướt; tiếp tục sấy đến giá trị khối lượng vật liệu không đổi vịng 15 phút dừng chế độ thí nghiệm chuyển sang chế độ thí nghiệm khác 2.2 Quy trình vận hành Quan sát hệ thống Khởi động máy tính kết nối với hầm sấy: - Châm nước vào tất nhiệt kế bầu ướt, mở van cấp nước vào nồi (nếu cần) - Bật công tắc điều khiển nồi (nếu cần) hệ thống sấy - Khởi động phần mềm điều khiển SBANC hình máy tính - Bấm “Start” giao diện điều khiển SBANC Thiết lập thông số thí nghiệm: - Chuẩn giá trị khối lượng cân “0” cách cho khay sấy vào buồng sấy, đóng cửa buồng sấy - Vào tab TARE ANALOG SENSORS nhấn vào nút TARE SF-1 để cài đặt giá trị “0” - Tiến hành cân vật liệu sấy trước (khô) sau làm ẩm (ướt) - Bấm vào lệnh SAVE DATA - Chọn thời gian lưu số liệu ô Periodic (sec) 120 (giây) - Tại khung ACTUATORS, thực thao tác sau: - Set tốc độ quạt AVE-1 = 60 (%) - Trong tab AUTOMATIC CONTROL, - Cài đặt giá trị nhiệt độ sấy thí nghiệm S.P ST-3 45 oC, 55 oC 69 oC (tương ứng nhiệt độ sấy 65 oC) - *Sinh viên lưu ý không cài đặt nhiệt độ > 70 oC, vượt điều kiện hoạt động cho phép thiết bị thí nghiệm dẫn đến hư hỏng Ghi nhận số liệu thí nghiệm Kết thúc thí nghiệm:   - Khi khối lượng cân ghi nhận số liệu không đổi 5-10 phút - Bấm vào lệnh STOP SAVING “Stop” Chuyển chế độ thí nghiệm thực thao tác tương tự Kết thúc thí nghiệm: - Kiểm tra chắn lưu lại kết thí nghiệm trước bấm lệnh STOP SCADA tắt phần mềm điều khiển SBANC - Ghi lại số liệu thô trước tắt công tắc máy tính thiết bị sấy - Tắt CB thí nghiệm - Dùng khăn ướt vắt khơ lau thiết bị thí nghiệm, bàn thí nghiệm - Quét dọn lau sàn khu vực làm thí nghiệm II LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM 2.1 Định nghĩa đặc trưng trình sấy Sấy đối lưu trình tách ẩm khỏi vật liệu cách cấp nhiệt cho ẩm bay Trong đó, hai q trình truyền nhiệt truyền ẩm thực phương pháp đối lưu Quá trình sấy diễn phức tạp, đặc trưng cho tính khơng thuận nghịch khơng ổn định Nó diễn đồng thời q trình: truyền nhiệt cho vật liệu, dẫn ẩm lịng vật liệu, chuyển pha tách ẩm vào môi trường xung quanh 2.2 Tác nhân sấy yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy Tác nhân sấy chất dùng để gia nhiệt cho vật liệu sấy, nhằm tách nước nước khỏi vật liệu sấy Các loại tác nhân sấy:  Khơng khí nóng: loại môi chất phổ biến, rẻ tiền thường dùng làm tác nhân sấy  Khói lị: dùng than, củi, trấu, dầu, khí… để tạo khói lị  Hơi q nhiệt Trong sử dụng khơng khí nóng làm tác nhân sấy Vì:  Cần độ  Rẻ  Đáp ứng yêu cầu tác nhân sấy: tác dụng với vật liệu sấy,…  Lượng ẩm Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy:       Bản chất vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hoá học, đặc tính liên kết ẩm … Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề mặt lớp vật liệu Diện tích bề mặt riêng vật liệu lớn tốc độ sấy nhanh Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối độ ẩm tới hạn vật liệu Độ ẩm, nhiệt độ tốc độ khơng khí Chênh lệch nhiệt độ đầu nhiệt độ cuối khơng khí sấy, nhiệt độ cuối cao nhiệt độ trung bình khơng khí cao, tốc độ sấy tăng Nhưng nhiệt độ cuối khơng nên q cao khơng sử dụng triệt để nhiệt Cấu tạo thiết bị sấy, phương thức chế độ sấy 2.3 Động lực trình sấy Là chênh lệch áp suất nước (ẩm) bề mặt vật liệu (P m) áp suất riêng phần nước khơng khí ẩm (Ph) :  Nếu Pm > Ph : vật nhả ẩm  Quá trình sấy  Nếu Pm < Ph : vật hút ẩm  Làm ẩm vật liệu  Nếu Pm = Ph : có cân động hút nhả ẩm Trong thực tế ta xây dựng đường cân pha dạng * = f(u)  Nếu  > * : vật hút ẩm  Làm ẩm vật liệu  Nếu  < * : vật nhả ẩm  Quá trình sấy  Nếu  = * : có cân động hút nhả ẩm 2.4 Đường cong sấy đường cong tốc độ sấy Đường cong sấy: Là đường cong biểu diễn thay đổi độ ẩm vật liệu (U) theo thời gian sấy (): U = f() Dạng đường cong sấy: Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: liên kết ẩm vật liệu, hình dáng; kích thước; cấu trúc vật liệu, phương pháp chế độ sấy Đường cong sấy hàm trình sấy Vì vậy, chế độ phương pháp sấy khác dạng đường cong sấy tương tự AB – Đun nóng vật liệu BC – Sấy đẳng tốc CD – Sấy giảm tốc – Đường cong sấy – Đường nhiệt độ vật liệu Hình 1: Đường cong sấy Đường cong tốc độ sấy: Là đường cong biểu diễn mối quan hệ tốc độ sấy độ ẩm (hàm ẩm) vật liệu sấy: dU g (U ) d Đường cong tốc độ sấy đạo hàm đường cong sấy Hình 2: Đường cong tốc độ sấy AB – Đun nóng vật liệu BC – Sấy đẳng tốc CD – Sấy giảm tốc – Vật liệu dạng mỏng, xốp: Giấy, bìa,… – Vật liệu keo – Vật liệu xốp – Vật liệu keo xốp: có điểm uốn (thay đổi chế vận chuyển ẩm) – Vật liệu có điểm gãy khúc (điểm tới hạn thứ hai) 2.5 Các giai đoạn trình sấy thời gian sấy vật liệu Giai đọan đun nóng vật liệu (AB): Giai đọan xảy nhanh với thời gian ngắn khơng đáng kể Tồn nhiệt dịng tác nhân cấp dùng để đun nóng vật liệu từ nhiệt độ đầu lên nhiệt độ bầu ướt (tư) Lượng ẩm tách không đáng kể, độ ẩm vật liệu giảm không nhiều tốc độ sấy tăng nhanh lên đến giá trị cực đại (N) Thường giai đoạn bỏ qua tính tốn Giai đọan sấy đẳng tốc (BC): Tốc độ khuếch tán ẩm từ lòng vật liệu bề mặt lớn tốc độ bốc ẩm từ bề mặt vật liệu, nên bề mặt vật liệu ln bão hịa ẩm Tồn lượng nhiệt cung cấp để bốc ẩm bề mặt (ẩm tự do) bề mặt bốc bề mặt vật liệu không đổi nên thông số sấy sau không đổi: nhiệt độ bề mặt vật liệu tốc độ sấy KHÔNG ĐỔI, độ ẩm vật liệu giảm nhanh Thời gian sấy giai đọan (thời gian sấy đẳng tốc - 1) xác định từ:  dU  N1 const d Lấy tích phân ta U U    th N1 với Uth: độ ẩm tới hạn, độ ẩm cuối giai đọan sấy đẳng tốc Giai đoạn sấy giảm tốc (CD)): Đã bốc hết ẩm bề mặt ẩm liên kết, nên bề mặt bốc bị co hẹp lại dần sâu vào lòng vật liệu Tốc độ khuếch tán ẩm vật liệu chậm làm giảm dần tốc độ chung Nhiệt độ vật liệu tăng dần từ nhiệt độ bầu ướt (tư) đến nhiệt độ dòng tác nhân (t) – nhiệt độ bầu khô Lúc này, vật liệu xuất vùng: ẩm, bốc khô Nếu đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng (hoặc qui đổi sang đường thẳng – N = ax + b) ta tích phân để tính thời gian sấy giai đoạn sấy giảm tốc (2): U  U * U th  U *   th ln N1 U2  U * với U*: độ ẩm cân bằng, độ ẩm kết thúc giai đoạn sấy giảm tốc Thời gian sấy vật liệu: Thời gian sấy vật liệu tính tổng thời gian giai đoạn sấy: đốt nóng vật liệu 0, sấy đẳng tốc 1 sấy giảm tốc 2 Có thể bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu, giai đoạn xảy nhanh Biểu thức tính thời gian sấy sau:  U th  U *  U  U th 2,3 *        U th  U  lg  U  U *  N N   Với U2: độ ẩm vật liệu cuối trình sấy, tương ứng với (2) U2 > U* thường lấy: U2 = U* + 3 (%) 2.6 Xác định tốc độ sấy theo cân nhiệt q trình sấy Lượng nhiệt dịng tác nhân sấy cung cấp khoảng thời gian d: dQ = .F.(t – F.F.(t – (t – )d (1) Nhiệt tiêu hao để: Đun nóng vật liệu: (G0C0 + GaCa)d (2) Bay ẩm nhiệt hơi: [r + Ch(t – th)]dGa (3) Trong đó: : hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy vào vật liệu sấy [W/m2.độ] F: bề mặt vật liệu [m2] t, , th: nhiệt độ tác nhân sấy, vật liệu ẩm bão hòa [độ] G0, C0: khối lượng nhiệt dung riêng vật liệu sấy [kg], [J/kg.độ] Ga, Ca: khối lượng nhiệt dung riêng ẩm [kg], [J/kg.độ] r: ẩn nhiệt hóa ẩm [J/kg] Ch: nhiệt dung riêng ẩm [J/kgđộ] Lượng ẩm bốc thời gian d: dGa = d(G0U) = G0dU (4) U: hàm ẩm (hay độ ẩm) vật liệu, tính theo vật liệu khơ, kg ẩm/kg vật liệu khô Từ (1), (2), (3) (4), thiết lập cân nhiệt: .F.(t – F.F.(t – (t – )d = (G0C0 + GaCa)d + G0[r + Ch(t – th)]dU (5) Từ (5), rút ra: d  F (t   )  [G0C0  Ga Ca ] dU d  d Gv  r  Ch (t  th )  (6) dU Đây biểu thức tính tốc độ sấy d theo cân nhiệt 2.7 Phương trình động học trình sấy Theo phương trình truyền ẩm từ vật liệu vào tác nhân sấy: dGa = kpF(pm - p) d Với (7) kp: hệ số truyền ẩm pha khí, kg/m2.h.p = (1at hay 1mmHg, …) pm, p: áp suất ẩm bề mặt vật liệu pha khí, mmHg (at) thay Ga = G0U vào (7) biến đổi, ta có: dU k p F   pm  p  d G0 (8) Khi ẩm không bị nhiệt (tức t = th) biểu thức (5) biến đổi thành:  Ga  d dU dQ  rG0  F qF  C0  Ca  G0 G0  d d Fd  (9) q: cường độ dòng nhiệt hay mật độ dòng nhiệt, Đặt: Ga U G0 ; G0 0 V0 ; Với 0: khối lượng riêng vật liệu khô [kg/m3] C0 + CaU = C V0: thể tích vật khơ [m3] C: nhiệt dung riêng vật liệu ẩm [J/kg.độ] R0: bán kính qui đổi vật liệu [m] Khi đó, bỏ qua nhiệt làm nhiệt ẩm, ta có: V0 R0 F dU d   C  d   dU   C  R0       R0 r   d d   r  dU   d  dU   Rb    R0 r  d q   R0 r Với Rb 1  (10) C d r dU : Chuẩn số Rebinde đặc trưng cho động học trình sấy Biểu thức (10) phương trình động học sấy, cho biết biến đổi ẩm vật liệu theo thời gian Ta nhận biểu thức (10) giải hệ phương trình vi phân mơ tả truyền nhiệt – truyền ẩm vật liệu Nhưng nói chung hệ phương trình khơng giải phương pháp giải tích 2.8 Lượng nhiệt cấp cho vật liệu giai đọan sấy đẳng tốc (q1) giảm tốc (q2) Trong giai đọan sấy đẳng tốc, toàn lượng nhiệt cung cấp từ dòng tác nhân lượng nhiệt bốc ẩm nhiệt độ vật liệu không đổi nên: q1   R0 r dU   R0 rN d (11) Ta thấy giai đoạn sấy giảm tốc, đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng, nên tốc độ sấy giai đoạn biểu diễn:  dU K  U  U *  d (12) K: hệ số tỷ lệ, gọi hệ số sấy Nó phụ thuộc vào tốc độ sấy tính chất vật liệu ẩm, 1/s K hệ số góc đường cong tốc độ sấy giai đoạn sấy giảm tốc, nên: K N  N  U th  U *  (13)  U th  U * : hệ số sấy tương đối, phụ thuộc vào tính chất vật liệu ẩm Uth: độ ẩm tới hạn U*: độ ẩm cân N: tốc độ sấy đẳng tốc [kg ẩm/(kg vật liệu khơ.s)] Tích phân phương trình (12), ta nhận được: U  U* exp    N  U th  U * (14) Hay logarit hóa (8), ta có: 10 Calorife có cơng suất KW Hình 3: Sơ đồ hệ thống thí nghiệm sấy đối lưu  Vật liệu sấy: Gồm xấp giấy lọc có kích thước 27x27 cm IV KẾT QUẢ TN 4.1 Kết thí nghiệm thơ Khối lượng khô ban đầu sấp giấy lọc: Go = 42 g = 0,042 kg Một sấp giấy lọc gồm giấy lọc Diện tích giấy lọc: 27 x 17(cm) Chế độ sấy 450C Chế độ sấy 550C Chế độ sấy 650C    G (g) tư tk G (g) tư tk G (g) tư tk (ph) (ph) (ph) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) (°C) 111 120 115 97 37.7 46 119 41.7 52.6 115 43.8 69.3 10 93 38.2 46.4 10 111 42.1 56.1 10 95 45.7 65.7 15 89 38.4 46.4 15 80 42.3 57.2 15 104 46.8 66.4 20 83 38.6 46.6 20 82 42.6 55.5 20 62 47.6 68.7 25 73 39 47 25 85 42.8 54.6 25 67 48.3 67.4 30 65 39.4 46.5 30 58 42.9 55.9 30 60 49.2 67.2 35 46 39.3 46.7 35 45 43.1 56 35 58 50 67 12 40 49 39.4 46.9 40 40 43.5 55.9 45 50 39.2 46.6 45 43 43.8 53 50 47 39.3 46.4 50 46 44.1 55.3 40 51 50.4 67.3 Bảng 1: Kết thí nghiệm thơ 4.2 Kết tính tốn thơng số từ số liệu thơ o t (h) 0.08333 0.16667 0.25 0.33333 0.41667 0.5 0.58333 0.66667 0.75 0.83333 G (kg) 0.111 0.097 0.093 0.089 0.083 0.073 0.065 0.046 0.049 0.05 0.047 U (%) 164.285714 130.952381 121.428571 111.904762 97.6190476 73.8095238 54.7619048 9.52380952 16.6666667 19.047619 11.9047619 DG=DU 33.3333 9.52381 9.52381 14.2857 23.8095 19.0476 45.2381 -7.1429 -2.381 7.14286 Chế độ sấy 45 C o N (%/h) tư ( C) 0 400 37.7 114.286 38.2 114.286 38.4 171.429 38.6 285.714 39 228.571 39.4 542.857 39.3 -85.714 39.4 -28.571 39.2 85.7143 39.3 DG=DU 2.38095 19.0476 73.8095 -4.7619 -7.1429 64.2857 30.9524 11.9048 -7.1429 -7.1429 Chế độ sấy 55 C o N (%/h) tư ( C) 0 28.5714 41.7 228.571 42.1 885.714 42.3 -57.143 42.6 -85.714 42.8 771.429 42.9 371.429 43.1 142.857 43.5 -85.714 43.8 -85.714 44.1 o tk ( C) 46 46.4 46.4 46.6 47 46.5 46.7 46.9 46.6 46.4 Pm (mmHg) P (mmHg) Thế sấy 48.9 44.9 8.3 50.2 46.3 8.2 50.8 47 51.3 47.5 52.5 48.6 53.6 50.2 7.1 53.3 49.8 7.4 53.6 50 7.5 53 49.5 7.4 53.3 49.9 7.1 o t (h) 0.00139 0.00278 0.00417 0.00556 0.00694 0.00833 0.00972 0.01111 0.0125 0.01389 G (kg) 0.12 0.119 0.111 0.08 0.082 0.085 0.058 0.045 0.04 0.043 0.046 U (%) 185.714286 183.333333 164.285714 90.4761905 95.2380952 102.380952 38.0952381 7.14285714 -4.76190476 2.38095238 9.52380952 13 o tk ( C) 52.6 56.1 57.2 55.5 54.6 55.9 56 55.9 53 55.3 Pm (mmHg) P (mmHg) Thế sấy 60.6 55.4 10.9 61.8 55.2 14 62.5 55.5 14.9 63.5 57.4 12.9 64.2 58.6 11.8 64.5 58.4 13 65.2 59.1 12.9 66.5 60.7 12.4 67.6 63.3 9.2 68.7 63.4 11.2 o t (h) 2.3E-05 4.6E-05 6.9E-05 9.3E-05 0.00012 0.00014 0.00016 0.00019 G (kg) 0.115 0.115 0.095 0.104 0.062 0.067 0.06 0.058 0.051 U (%) 173.809524 173.809524 126.190476 147.619048 47.6190476 59.5238095 42.8571429 38.0952381 21.4285714 DG=DU 0 47.619 -21.429 100 -11.905 16.6667 4.7619 16.6667 Chế độ sấy 65 C o N (%/h) tư ( C) 0 43.8 571.429 45.7 -257.14 46.8 1200 47.6 -142.86 48.3 200 49.2 57.1429 50 200 50.4 Đồ thị: Đồ thị 1: Đường cong sấy 45 độ C 14 o Pm (mmHg) P (mmHg) Thế sấy 0 69.3 67.6 55.6 25.5 65.7 74.5 65.2 20 66.4 78.8 69.7 19.6 68.7 82.1 72.3 21.1 67.4 85 76.2 19.1 67.2 89 80.7 18 67 92.6 84.8 17 67.3 94.4 86.7 16.9 tk ( C) Đồ thị 2: Đường cong tốc độ sấy 45 độ C Đồ thị 3: Đường cong sấy 55 độ C 15 Đồ thị 4: Đường cong tốc độ sấy 55 độ C Đồ thị 5: Đường cong sấy 65 độ C 16 Đồ thị 6: Đường cong tốc độ sấy 65 độ C 4.3 Đánh giá kết thí nghiệm 4.3.1 Kết tính tốn đồ thị Chế độ sấy o 45 C o 55 C o 65 C Uth (%) 54.762 38.095 42.857 * U (%) 11.905 9.524 21.429 U2 (%) 14.405 12.024 23.929 Kết tính tốn đồ thị N (%/h) χ (1/%) 200.000 0.023 288.780 0.035 300.000 0.047 -1 K (h ) 4.667 10.107 14.000 Bảng 2: Kết tính tốn theo đồ thị 17 τ1 (h) 0.548 0.511 0.437 τ2 (h) 0.609 0.241 0.153 Uo 164.286 185.714 173.810 4.3.2 Kết tính tốn theo lý thuyết o U 164.286 130.952 121.429 111.905 97.619 73.810 54.762 9.524 16.667 19.048 11.905 Uth Giai đoạn Đẳng tốc 103.175 Giảm tốc Pm - P 0.688 0.587 0.68 0.727 0.722 0.482 0.532 0.772 0.775 0.635 αp 0.033 Chế độ sấy 45 C Jm N 0.000 0.000 0.023 22.561 0.020 19.249 0.023 22.299 0.024 23.840 0.024 23.676 0.016 15.806 0.018 17.445 0.026 25.316 0.026 25.414 0.021 20.823 Ntb χ K τ1 τ2 21.643 0.011 0.237 5.060 14.380 Bảng 3: Kết tính tốn lý thuyết sấy 45 độ C o U 185.714 183.333 164.286 90.476 95.238 102.381 38.095 7.143 -4.762 2.381 9.524 Uth Giai đoạn Đẳng tốc 112.698 Giảm tốc Pm - P 0.208 1.094 1.278 0.617 0.283 0.658 0.56 0.513 -0.185 0.47 αp 0.033 Chế độ sấy 55 C Jm N 0.000 0.000 0.007 6.821 0.036 35.875 0.043 41.909 0.021 20.233 0.009 9.280 0.022 21.577 0.019 18.364 0.017 16.822 -0.006 -6.067 0.016 15.412 Ntb χ K τ1 τ2 18.023 0.010 0.175 8.191 19.954 Bảng 4: Kết tính tốn lý thuyết sấy 55 độ C 18 o U 173.810 173.810 126.190 147.619 47.619 59.524 42.857 38.095 21.429 Uth Giai đoạn Đẳng tốc 117.989 Giảm tốc Pm - P 3.072 0.985 1.234 1.445 0.846 0.745 0.651 0.521 αp 0.033 Chế độ sấy 65 C Jm N 0.000 0.000 0.102 100.738 0.033 32.300 0.041 40.466 0.048 47.385 0.028 27.742 0.025 24.430 0.022 21.348 0.017 17.085 Ntb χ K τ1 τ2 38.937 0.010 0.403 3.363 7.226 Bảng 5: Kết tính tốn lý thuyết sấy 65 độ C Cơng thức tính sai số : Sai số = Chế độ sấy o 45 C o 55 C o 65 C Chế độ sấy o 45 C o 55 C o 65 C Chế độ sấy o 45 C o 55 C o 65 C giá trị thực nghiệm−giá trị lý thuyết x 100 giá trị lý thuyết Độ ẩm tới hạn Thực nghiệm Lý thuyết Sai số (%) 54.762 103.175 -46.923 38.095 112.698 -66.197 -63.677 42.857 117.989 Tốc độ sấy đẳng tốc Thực nghiệm Lý thuyết Sai số (%) 200.000 21.643 824.091 288.780 18.023 1502.319 670.481 300.000 38.937 Hệ số sấy tương đối Thực nghiệm Lý thuyết Sai số (%) 0.023 0.011 112.963 0.035 0.010 261.111 350.617 0.047 0.010 Thực nghiệm 4.667 10.107 14.000 Thời gian sấy đẳng tốc Thực nghiệm Lý thuyết Sai số (%) 0.548 5.060 -89.179 0.511 8.191 -93.759 -87.021 0.437 3.363 Thời gian sấy giảm tốc Thực nghiệm Lý thuyết Sai số (%) 0.609 14.380 -95.766 0.241 19.954 -98.792 -97.876 0.153 7.226 Bảng 6: Giá trị sai số chế độ sấy 19 Hệ số sấy Lý thuyết 0.237 0.175 0.403 Sai số (%) 1867.971 5686.151 3371.920 V BÀN LUẬN 5.1 Nhận xét kết thí nghiệm thơ Kết thí nghiệm thơ dễ dàng thấy khối lượng xấp giấy có giảm dần theo thời gian sấy gần đạt cân lại bị xáo trộn Nguyên nhân phần lớn độ nhạy cân cao lại phải đo lúc hệ thống hoạt động chịu sức gió mạnh gây sai số Dự đốn kết tính tốn có sai số cao dạng đường cong sấy – đường cong tốc độ sấy vẽ sai khác so với lý thuyết 5.2 Nhận xét giải thích dạng đường cong sấy - đường cong tốc độ sấy so với dạng lý thuyết Đường cong sấy đường cong tốc độ sấy chế độ sấy 45oC, 55oC 65 oC có khác biệt so với lý thuyết Nguyên nhân chế độ sấy quạt vận hành liên tục, cân điện tử máy nhạy, lực gió mạnh nên gây sai lệch khối lượng giấy sau mốc thời gian sấy làm ảnh hưởng hình dạng đường cong sấy đường cong tốc độ sấy Đường cong sấy chế độ 450C nằm phía so với 55oC 65oC Đồ thị chế độ sấy có nhiệt độ cao dốc hơn, đạt đến cân nhanh có độ ẩm cân thấp nhiệt độ tác nhân sấy cao nhiệt lượng cung cấp cho ẩm bốc cao hơn, trình sấy diễn nhanh hơn, độ ẩm giảm nhanh (trong khoảng tời gian sấy) nhanh chóng đạt đến cân Độ ẩm cân phụ thuộc vào nhiệt độ tác nhân sấy Ta thấy nhiệt độ tác nhân sấy cao độ ẩm cân thấp Theo kết thí nghiệm thu U* > Đúng thực tế, U* khơng thể vật liệu không sấy khô tuyệt đối mà chứa lượng ẩm cân định Tra tài liệu “Hướng dẫn tính tốn ĐAMH QTTB – PGS.TS Phạm Văn Bôn”, sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu ta xác định U*, nhiên có sai số 5.3 Nhận xét giải thích kết đại lượng tính tốn chế độ thí nghiệm, nêu lên mối quan hệ thông số sấy Độ ẩm cân phụ thuộc vào độ ẩm khơng khí nhiệt độ Với độ ẩm, nhiệt độ tăng độ ẩm cân vật liệu giảm Nhưng khơng đáng kể Phù hợp với lí thuyết Vì nhiệt độ tăng khả tách ẩm không khí tăng lên U2=U* + 2-3% * Độ ẩm tới hạn Uth : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 45oC: Uth = 54.762% + Ở chế độ sấy 55oC: Uth = 38.095% + Ở chế độ sấy 65oC: Uth = 42.857% Nhận xét: Khi nhiệt độ tăng Uth giảm Kết thí nghiệm nhìn chung phù hợp với lí thuyết, nhiên có sai số lớn Uth=U0/1.F.(t – 8+U* * Tốc độ sấy đẳng tốc N : 20