đồ án chuyên ngành thiết kế máy sấy npk kiểu thùng quay năng suất 15 tấn ngày

Ưu điểm của hệ thống thiết bị sấy thùng quay là quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, cường độ bay hơi ẩm cao.. Phân hỗn hợp được sản xuấ

VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC

LỜI MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ 5

1.1 Tổng quan về vât liệu sấy và công nghệ sản xuất 5

1.1.1 Giới liệu vật liệu sấy 5

1.1.2 Công nghệ sản xuất NPK theo phương pháp phối trộn 7

1.1.3 Công nghệ sản xuất NPK theo phương pháp hóa học (phương pháp tổng hợp dựa trên H3PO4 ) 12

1.1.4 Các loại phân NPK thường dùng hiện nay 15

1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy 17

1.2.1 Khái niệm 17

1.2.2 Động học của quá trình sấy 18

1.2.3 Phân loại quá trình sấy theo phương pháp truyền nhiệt 19

Chương 2 : TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 28

2.1 Các thông số ban đầu: 28

2.2 Phương trình cân bằng vật liệu chung: 28

2.3 Tính kích thước cơ bản của thùng sấy 28

2.4 Tính thời gian sấy: 29

2.5 Tính toán số vòng quay của thùng sấy: 30

2.6 Tính toán quá trình cháy của nhiên liệu: 30

2.6.1 Thông số trạng thái của không khí ngoài trời: 30

2.6.2 Tính toán quá trình cháy của nhiên liệu: 32

2.7 Tính toán quá trình sấy lý thuyết: 34

2.7.1 Chọn nhiệt độ của tác nhân sấy sau khi ra khỏi thùng t2 = 100 C o 34

2.7.2 Các thông số của khói lò: 34

2.7.3 Thông số trạng thái của tác nhân sau thùng sấy: 38

2.8 Tính toán quá trình sấy thực 41

2.8.1 Xác định các tổn thất nhiệt 41

2.8.2 Các thông số trạng thái của tác nhân sấy sau khi ra khỏi thùng sấy trong quá trình sấy thực: 44

2.8.3 Lưu lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy thực: 45

2.9 Tính toán lượng nhiên liệu tiêu hao: 46

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CƠ KHÍ 47

LỜI M Ở ĐẦU

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong thực tế sản xuất và đời sống Trong công nghiệp và đời sống, kỹ thuật sấy đóng một vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất Sản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho bảo quản, vận chuyển và chế biến

Trong học kì này, dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Trung Dũng – Bộ môn Máy và thiết bị công nghiệp hóa chất, em thực hiện đồ án môn học với đề tài“Tính toán thiết kế hệ thống sấy thùng quay” Ưu điểm của hệ thống thiết bị sấy thùng quay là quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, cường độ bay hơi ẩm cao Tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều có thể bị vỡ vụn tạo bụi Đây chính là nhược điểm của hệ thống sấy thùng quay song so với các hệ thống sấy khác thì nhược điểm này là không đáng kể Do đó hệ thống sấy thùng quay được sử dụng rất nhiều trong quá trình sấy các vật liệu trong công nghiệp

Mặc dù cđã ố gắng rất nhiều nhưng do trình còn độ hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em mong nhận được sự giúp đỡ, góp ý từ các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của TS Nguyễn Trung Dũng và các thầy cô giáo trong Bộ môn Máy và thiết bị công nghiệp hóa chất đã giúp em hoàn thiện đồ án

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đình Dương

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN CÔNG NGHỆ

1.1 Tổng quan về vât liệu sấy và công nghệ sản xuất 1.1.1 Giớ ệu vậi lit li u s y ệ ấ

NPK là lo i phân bón hạ ỗn hợp ch a ít nh t 2 thành phứ ấ ần dinh dưỡng trong 3 thành N, P, K tr lên Phân NPK có 2 loở ại đó là dạng phân tr n và phân ph c hộ ứ ợp Trong đó, phân tr n là lo i phân tr n l n c h c các nguyên liộ ạ ộ ẫ ỡ ọ ệu ban đầu N,P,K,…Phân phức

hợp là phân được điều chế dưới tác dụng hóa học của những nguyên liệu ban đầu

Tác dụng c a phân NPK : ủ

− Giúp cây b sung ổ chất dinh dưỡng: Với hàm lượng dinh dưỡng được chứatrongcác sản phẩm phân bón NPK kết hợp với đạm, lân, kali sung bổ một cách toàn diện nhất để cây có thể sinh trưởng ổn định, khỏe mạnh để gia tăng năng suất

− Kích thích ra lá, hoa, quả: Phân NPK cũng là giải pháp hàng đầu để giúp cho cây có thể xanh tốt cũng như sinh trưởng chiềucao.Đặc biệt, phân bón còngiúp kích thích hoa, ra lá, quả để phù hợp với nhu cầu của người dùng trong từng giai đoạn hiện nay

− Tăng sức đề kháng cho cây: Sử dụng phân NPK còn giúp cây gia tăng sức đề kháng để chống chọi được với thời tiết khắc nghiệt để giữ cho cây ổn địnhtrong quá trình phát triển của cây.

− Cải thiện phì nhiêu cho độ đất: Thành phần phân bón có chưa độ dinh dưỡngcao sẽ giúp đất được cải thiện độ phì nhiêu sau nhiều lần canh tác, điều này sẽgiúp bà con có thể dễ dàng trong việc canh tác

Phân hỗn hợp được sản xuất theo 3 loại:

1) Phân bón hỗn hợp thường có dạng bột, là hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột.

2) Phân hỗn hợp dạng hạt là sản phẩm cơ học của các phân đơn dạng hạt, hoặc là sản phẩm hỗn hợp cơ học của các phân đơn dạng bột sau đó đem vê viên tạo hạt.

3) Phân hỗn hợp phức hợp, là dạng hạt thu được bằng cách hỗn hợp các phân đơn dạng bột cùng với việc đưa vào quá trình các chất phản ứng lỏng

Phân NPK là lo i phân bón h n h p có các thành phạ ỗ ợ ần chính như :

− Supephotphat đơn là hỗn hợp của Ca(H2PO4)2 và thạch cao - CaSO Công th4 ức Ca(H2PO4)2.2CaSO4

− Supephotphat đơn hay còn lại supe lân, dạng bột màu xanh xám có vị chua, mùi hăng dễ hút ẩm Chứa 14 20% P– 2O5, được s n xu t b ng cách cho b t qu ng ả ấ ằ ộ ặphotphorit ho c apatit tác d ng vặ ụ ới axit sunfuric đặc :

Ca3(PO4) + 2H2SO4 → CaSO4 + Ca(H2PO4)2

− Cây tr ng chồ ỉ đồng hóa được mu i d tan Ca(Hố ễ 2PO4)2; còn CaSO không tan 4trong nước làm rắn đất.

− Supe đơn tác dụng với mộ ốt s muối: + Phản ứng với bazo:

Ca(H2PO4)2+ Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + CaHPO4 + H2O + Hoặc tạo muối kiềm:

Ca(H2PO4)2 + Fe(OH)3 → Fe(OH)3 PO4 + Ca(OH)2 + H2O − Các ph n ả ứng này đều làm cho hàm lượng P2O5 bị thoái hóa

− Là hợp chất muối vô cơ có ông thức hoá học: (NH c 4)2SO4

− Phân đạm SA chứa 20–21% nitơ nguyên chất và 24 25% lưu huỳnh (S).− Loại phân này chiếm 8% tổng lượng phân hoá học sản xuất hàng năm − Phân đạm SA có dạng tinh thể, mịn, màu trắng ngà hoặc xám xanh Phân có mùi

-nước tiểu (mùi amôniac), vị mặn và hơi chua Cho nên nhiều nơi gọi là phân muối diêm

− Đạm SA phản ứng thủy phân bởi nhiệt khi đốt nóng nhiệt đ 513ở ộ oC xảy ra phản ng: ứ

(NH4)2SO4→NH3+ H2SO4 + Khi đốt nóng ở 218oC thì SA có dạng:

(NH4)2SO4 → NH HSO44 + NH3

+ Trong nước SA bị phân ly:

− Tác dụng với muối :

KCl + AgNO3 → AgCl + KNO3

Các phương pháp sản xuất phân NPK chính bao gồm : − Phương pháp phối trộn tạo hạt

+ Ưu điểm :

o Không yêu cầu quy mô và vốn đầu tư lớn

o Chất lượng ổn định hơn, bổ sung được các nguyên tố trung và vi lượng + Nhược điểm :

o Sản phẩm bị giới hạn về chủng loại, hàm lượng đạm, lân trong mỗi hạt bị hạn chế (N ≤ 20%, P2O5 ≤ 16%)

− Phương pháp hóa học + Ưu điểm :

o Sản phẩm chứa đủ chất dinh dưỡng theo tỉ lệ định trước, đảm bảo chất lượng cả về mặt lý hóa

+ Nhược điểm :

o Chi phí đầu tư lớn, vận hành phức tạp o Yêu cầu sự chủ động về mặt nguyên liệu

1.1.2 Công nghệ sản xuất NPK theo phương pháp phối trộn

Quy trình sản xuất phân NPK (theo sơ đồ khối):Công nghệ sản xuất phân NPK gồm nhiều công đoạn, chủ yếu bao gồm cả công đoạn vê viên tạo hạt (kiểu đĩa hoặcthùng quay) Một ố s nhà máy chỉ sản xuất phân NPK dạng trộn thô (chỉ phối trộn rồi đóng bao) Các công đoạn chính trong công nghệ sản xuất NPK được chia

thành 07 công đoạn chính bao gồm :Nghiền nguyên liệu, Phối trộn nguyên liệu, Vê viên tạo hạt, Sấy, Sàng, Làm nguội và đóng bao sản phẩm

Nguyên liệu được vận chuyển và nạp vào máy nghiền Nguyên liệu sau nghiền được băng tải vận chuyển vào các bunke riêng biệt, được rót vào băng tải phối liệu, qua cân định lượng, qua gầu tải và vào máy phối trộn Sau quá trình trộn, phối liệu sẽ theo băng tải đến thiết bị tạo hạt Ở đây nguyên liệu được trộn đều, đồng thời phun nướcdạng mù, tạo ẩm cho độ hỗn hợp phối liệu vê viên thành hạt NPK Các hạt NPK trên đĩa (hoặc thùng vê viên) sẽ được gạt dần xuống băng tải để đưa bán thành phẩm NPK từ máy vê viên sang máy sấy thùng quay Tại máy sấy thùng quay, NPK sẽ được sấy khô từ độ ẩm 4 - 5 % xu ng còn 0,5 - 1,5% ốnhằm tăng độ bền cơ học của hạt và tạo độ ẩm tối ưu cho hạt Sau khi sấy xong, NPK được băng tải chuyển đến sàng rung phân loại theo cỡ hạt Phần hạt có kích tước tiêu chuẩn 2 – 5 mm sẽ được đưa sang thiết bị làm nguội thùng quay, trở thành sản phẩm phân NPK Phần hạt quá cỡ sẽ qua máy nghiền búa, qua băng tải

hồi lưu để trở lại quá trình vê viên tạo hạt Phần hạt nhỏ hơn tiêu chuẩn sẽ rơi thẳng xuống băng tải thu hồi và cũng tuần hoàn lại như trên Sau khi làm nguội, NPK đạt tiêu chuẩn sẽ theo băng tải vào si lô chứa, phía dưới si lô chứa tiến hành cân đong và đong gói phân NPK thành phẩm

I.1.2.1 Nghiền nguyên liệu

Nguyên liệu ban đầu cho sản xuất NPK hầu hết tồn tại ở dạng hạt bao gồm các nguyên liệu chính sau:

− Nguyên liệu chứa đạm (N): amon sunfat, ure, Di amon photphat, amon clorua,… − Nguyên liệu chứa lân (P): supe photphat đơn, phân lân nung chảy, DAP, MAP,

photphorite,…

− Nguyên liệu chứa kali: kali clorua, kali sunphat,…

Mục đích của quá trình nghiền nguyên liệu nhằm đảm bảo yêu cầu kĩ thuật về độ mịn (< 2mm) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vê viên tạo hạt đồng thời sản phẩm sau này có hình thức đẹp, tăng độ cứng vứng cũng như đảm bảo đồng đềucác thành phần trong hạt phân và đảm bảo chất lượng phân Nguyên liệu được nghiền bằng máy nghiền búa, sau đó được băng tải vận chuyển nạp vào các phễu chứa liệu theo từng loại riêng biệt Trong quá trình này có phát sinh bụi, bụi từ lúc cấp liệu vào máy nghiền, và phát sinh ở băng tải sau nghiền.

I.1.2.2 Phối trộn nguyên liệu

Mục đích của quá trình này là trộn đều các nguyên liệu trước khi đưa sang công đoạn vê viên tạo hạt, nhằm đảm bảo tỉ lệ các thành phần dinh dưỡng trong hạt phân Các loại nguyên liệu tùy theo yêu cầu về tỉ lệ thành phần dinh dưỡng của sản phẩm mà chúng được trộn với tỉ lệ phối liệu khác nhau Các loại nguyên liệu được dùng cân điện tử tự động hoặc cân thủ công để xác định khối lượng từng loại sau đó được đưa vào thùng trộn

Thùng trộn thường ở dạng thùng quay, đặt nghiêng, có mục đích là đảo trộn đều các nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu được trộn đều với nhau trước khi đưa sang công đoạn vê viên tạo hạt Quá trình vận chuyển liệu trên băng tải sau

khi cân vào thùng trộn có phát sinh bụi

I.1.2.3 Tạo hạt, vê viên

Mục đích của quá trình này là tạo các hạt có kích thước mong muốn (2 - 5 mm), có thành phần dinh dưỡng và kích thước hạt đồng đều, có độ ẩm thích hợp (4,5 - 5%) để tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo Hỗn hợp nguyên liệu sau khi đã trộn đều được băng tải đưa xuống máy vê viên dạng đĩa quay hoặc thùng quay Thông thường đĩa viên được đặt nghiêng một góc khoảng 40 đến 50 độ so với phương ngang Nước được đưa vào thiết bị này bằng phun nhằm tạo độ ẩm thích hợp cho nguyên liệu Tại đây, nhờ lực ly tâm và trọng lực của các nguyên liệu, độ ẩm do nước đưa vào, các hạt NPK dần dần được hình thành Quá trình tạo hạt được phân ra 3 giai đoạn chính:

1 - t o m m h t ạ ầ ạ2 - nâng kích thước hạt 3 - bọc tạo áo s n phả ẩm;

Quá trình tạo mầm hạt sản phẩm được thực hiện trong khoảng 10 đến 15 phút, cho đến khi các hạt có kích thước đồng đều nhau (1,5 2,0 mm) Kích thước - và độ đồng nhất của mầm hạt là nhân tố quan trọng quyết định kích cỡ và độ đồng đều của sản phẩm cuối cùng Các hạt nhỏ sau sàng được tuần hoàn lại cũng có khả năng tạo mầm, chính các hạt này giúp quá trình hình thành mầm nhanh hơn và nhiều hơn Quá trình hạt trưởng thành được tiến triển như sau: các hạt nhỏ khi chuyển động vào vị trí phun nước, sẽ được tạo một lớp ngoài ẩm (vị trí này thường nằm thấp hơn vị trí hạt bắt đầu lăn xuống một chút, khoảng 1% đường kính thiết bị), sau đó khi lăn xuống phần đáy thiết bị sẽ được bám thêm một lớp bột nguyên liệu, hạt theo lực ma sát, lực ly tâm sẽ lăn lên trên đỉnh thiết bị, quá trình gieo hạt quay theo nhiều chiều vì vậy lớp bột bị ép chặt vào hạt, khi đi hạt lăn vào khu phun nước quá trình như trình bày trên tiếp tục xảy ra, như vậy hạt ngày càng to lên và có xu hướng nổi lên trên bề mặt hỗn hợp, và tự trào ra ngoài thiết bị Như vậy quá trình cấp liệu là liên tục, cấp nước là liên tục và bán thành phẩm tạo ra cũng liên tục Bọc áo sản phẩm bằng lớp nguyên liệu khô và mịn, cấp vào phần vành ngoài thiết bị tạo hạt đĩa quay trước khi lấy sản phẩm ra Màu sắc

nguyên liệu bọc áo chính là yếu tố quyết định màu sắc của sản phẩm cuối cùng Hạt NPK sau đó sẽ chuyển xuống băng tải đưa sang công đoạn sấy

I.1.2.4 Sấy

Mục đích củacôngđoạnsấy là tạo độ ẩm của hạt theo yêu cầu (2 - 4%) đểlàm tăng độ cứng, tránh hiện tượng kết khối hạt Sau quá trình vê viên tạo hạt, NPK bán thành phẩm có độ ẩm khoảng 4,5 6%, được băng tải đưa chuyển vào - máy sấy thùng quay Máy sấy thùng quay thường hoạt động theo nguyên lý sấy xuôi chiều: khí nóng và sản phẩm đi cùng chiều với nhau trong thùng sấy Khí nóng được cấp từ hệ thống lò hơi đốt than hoặc dầu FO thông qua hệ thống quạt hút và quạt đẩy Khí nóng dùng để sấy NPK có nhiệt độ khoảng 250 - 300 C o (sấy trực tiếp) Nhờ thùng quay được đặt nghiêng và bên trong thùng có lắp các cánh đảo nên các hạt NPK được đảo đều và chuyển dần về cuối thùng sấy Khi ra khỏi thùng sấy, NPK có nhiệt độ là 80 - 90oC và độ ẩm đạt 2 - 4% Dòng khí nóng sau khi trao đổi nhiệt với NPK sẽ hạ xuống còn khoảng 110oC và mang theo nhiều bụimưa cũng như các khí độc hại Sau khi sấy NPK được đưa sang công đoạn sàng

I.1.2.5 Sàng

Mục đích của công đoạn này là loại bỏ các hạt phân có kích thước không mong muốn (quá nhỏ hoặc quá to) Sản phẩm NPK sau khi sấy đến độ ẩm 2 - 4% được qua băng tải rót lên sàng Sàng được động cơ truyền chuyển động qua cơ cấu rung lệch tâm Sàng có cấu tạo gồm 2 lớp, lớp trên có kích thước mắt sàng là 5 mm và lớp dưới là 2 mm Các hạt NPK có kích thước lớn hơn 5 mm được giữ lại trên mặt sàng và chuyển sang máy nghiền búa ( nghiền nhỏ) để đưa quay lại thùng trộn các hạt có kích thước nhỏ hơn 2 mm thì rơi xuống dưới mắt sàng và qua hệ thống băng tải quay về công đoạn vê viên tạo hạt lại Còn lại kích thước yêu cầu từ 2 5 mm nằm ở giữa hai mặt sàng được đưa vào thiết bị làm nguội.-

I.1.2.6 Làm nguội

Sản phẩm NPK sau quá trình sàng phân loại có nhiệt độ khoảng 70 - 80 C và okích thước 2 5 mm, độ ẩm 2 4% được đưa vào thiết bị làm nguội có dạng thùng - - quay Thùng quay được thiết kế đặt nghiêng, sản phẩm chuyển dịch từ đầu thùng

(cửa vào) đến cuối thùng (cửa ra) Không khí được quạt hút vào thùng và đi ngượcchiều với sản phẩm và làm hạ nhiệt độ của sản phẩm từ 70 - 80 C o xuống còn 30oC.Khísau khi ra khỏi phòng làm nguội cũng chứa lượng lớn bụi sản phẩm Do trong quá trình sấy, hạt NPK được tích nhiệt nên quá trình bay hơi nước tiếp tục xảy ra tại băng tải sau sấy, tại sàng bán thành phẩm và tại thiết bị làm nguội để ra sản phẩm cu cùngối có độ ẩm 0,6 - 1,5% (theo chuẩn quốc tế là 0,6 - 0,8%)

I.1.2.7 Đóng bao sản phẩm

Sản phẩm NPK sau khi được làm nguội được băng tải đưa vào xilo thành phẩm sau đó được cân và đóng bao Quá trình cân đóng bao phủ công thường được thực hiện bởi 4 5 nhân công trên một- công đoạn đóng bao Sản phẩm từ xilo chứa được cho tháo chảy xu ng bao ố chứa đã hứng phía dưới và đặt trên một cân định lượng, tiếp đó đóng miệng bao sản phẩm bằng máy may tay Đối với từng cơ sở, quy trình cân và đóng bao được làm tự động hoặc thủ công Thông thường các bao sản phẩm NPK có trọng lượng là 25 kg hoặc 50 kg

1.1.3 Công nghệ sản xuất NPK theo phương pháp hóa học (phương pháp tổng hợp dựa trên H3PO4 )

Phương pháp tổng hợp dựa trên H3PO4 là công nghệ sử dụng trực tiếp H3PO4 mà không qua giai đoạn chế biến photpho thô Sự khác nhau chủ yếu của các công nghệtrong phân nhóm này là cáchthức phối trộn các thành phần nguyên liệu và chuẩn bị sản phẩm trước khi đưa vào máy tạo hạt Nguyên liệu chính của quátrình: NH3 (dạng lỏng hoặc khí), H3PO4 , axit sunfuric - H2SO4 , ure ( dạng bộthoặc lỏng ), muối kali Phương pháp tạo hạt được thực hiện bằng cách kết hợp các chất rắn, chất lỏng, chất khí để tạo ra các phản ứng hóa hoặc nhằm đến trạng thái kết dính tương đối ổn định và tăng kích thước hạt trên cơ sở có khả năng kiểmsoát Hàm lượng, tính chất của các loại chất rắn, chất lỏng và chất khí cũng như phạm vi của các phản ứng hóa học khác nhau tùy theo quy trình, nguyên liệu đượcsử dụng và yêu cầu củasản phẩm đầu ra Mục đích cuối cùng là tạo ra sản phẩm phân bón có sự ổn định, đồng đều về kích thước cũng như hàm lượng chất dinh dưỡng

I.1.3.1 Nghiền và tạo hạt

Muối kali được nghiền nhỏ, sau đó đưa lên băng tải rồi vào thùng tạo hạt Tại đây, Ure nấu chảy và amoniac được đưa vào H3PO4 sau khi được gia nhiệt , Amoniac và nước , H2SO4 sẽ qua thiết bị phản ứng ống để phản ứng với nhau rồi vào thiết bị tạo hạt Sau đó, sản phẩm được làm khô, sàng lọc, làm nguội Các phản ứng xảy ra :

• H2SO4 +2NH3 (l)→ (NH4)2SO4 (AMS) (a) • H2SO4 +2NH3 (g)→(NH4)2SO4 (AMS) (b) • H3PO4+NH3(l)→NH4H2PO4 (MAP) (c) • H3PO4+NH3(g)→NH4H2PO4 (MAP) (d) • NH4H2PO4+NH3(l)→(NH4)2HPO4 (DAP) (e)

Phản ứng hóa học chính là sự trung hòa giữa NH3với H3PO4 và một lượngnhỏ H2SO4 : phản ứng(a) có thể xảy ra trong máy tạo hạt và trong thiết bị phảnứng ống, phản ứng (b) chủ yếu xảy ra trong thùng phản ứng trung hòa và hệt hống rửa khí Phản ứng (c) thường xảy ra trong thiết bị phản ứng ống, nhưng khi NH3

thể hơithì phản ứng (d) xảy ra trong hệ thống rửa và thùng phản ứng trung hòa Phản ứng(e) xuất hiệntrong thiết bị phản ứng ống và máy tạo hạt thùng quay Phản ứng (a) và (b) mạnh hơn các phản ứng khác, vì vậyNH3sẽ có khuynh hướng phản ứng với H2SO4trước, sau đó sẽ xuất hiện phản ứng tiếp theo

Kết hợp các nguyên liệu vào thiết bị tạo hạt ở các trạng thái lỏng rắn và khí đểtạo ra các phản ứng hóa hoặc nhằm đến trạng thái kết dính tương đối ổn định và tăng kích thước hạt có kiểm soát Việc này sẽ hạn chế được số lượng hạt quá cỡ và nhỏ hơn kích thước yêu cầu

I.1.3.2 Sấy

Sau quá trình tạo hạt thì đến quá trình sấy, ở đây khi vật liệu vào máy sấy sẽ có độ ẩm khoảng 4 6% và sẽ được sấy đến khi độ ẩm còn khoảng 1% Máy sấy -thùng quay thường hoạt động theo nguyên lý sấy xuôi chiều: khí nóng và sản phẩm đi cùng chiều với nhau trong thùng sấy Phân NPK sau khi sấy sẽ được đưa lên băng tải vào thiết bị làm lạnh

I.1.3.3 Làm nguội

Sản phẩm NPK sau quá trình sàng phân loại có nhiệt độ khoảng 70oC và kích thước 2 - 4 mm, độ ẩm 2 4% được đưa vào thiết bị làm nguội có dạng thùng - quay Thùng quay được thiết kế đặt nghiêng, sản phẩm chuyển dịch từ đầu thùng(cửa vào) đến cuối thùng (cửa ra) Không khí làm mát đi ngược chiều với sản phẩm làm nguồi NPK đến khoảng 30oC

I.1.3.4 Sàng

Mục đích là loại b các hỏ ạt phân có kích thước không mong mu n (quá nh ố ỏhoặc quá to) Sàng có c u t o g m 2 lấ ạ ồ ớp, lớp trên có kích thước m t sàng là 4 mm ắvà lớp dưới là 2 mm Các hạt NPK có kích thướ ớn hơn 4 mm được l c gi l i trên ữ ạmặt sàng và chuy n sang ể máy nghi n búa ( nghi n ề ề nhỏ) để đưa quay l i sàng ạ các h t ạcó kích thướ nhỏ hơn 2 mm thì rơi xuống dước i m t sàng và qua hắ ệ thống băng tải quay về công đoạn vê viên t o h t l i Còn lạ ạ ạ ại kích thước yêu c u t 2 - 4 mm nầ ừ ằm ở giữa hai mặt sàng được đưa vào xilo chưa sản phẩm

I.1.3.5 Đóng bao sản phẩm

S n phả ẩm NPK sau khi được sàng được băng tải đưa vào xilo thành phẩm sau đó được cân và đóng bao Sản phẩm từ xilo chứa được cho tháo chảy xuống bao chứa đã hứng phía dưới và đặt trên một cân định lượng, tiếp đó đóng miệng bao s n ảphẩm bằng máy may tay

Công nghệ sản xuất NPK bằng phương pháp hóa học phát triển khá mạnhchâu Âu do có các ưu điểm : kích thước thiết bị nhỏ gọn, tận dụng được nhiệt do phản ứngsinh ra làm bay hơi nước có trong axit H3PO4 mangđến và sản phẩm ra khỏi thiết khô bị hơn, tỷ lệ tuần hoàn bán sản phẩm ít, chi phí vận hành thấp (năng lượng sấy sảnphẩm thấp, tiêu hao điện thấp, hiệu quả sử dụngNH3cao), thích ứng với các loại axit H3PO4 có nồng khác nhau, chế độ độ vận hành linh hoạt, có thể sản xuất nhiều loại sản phẩm

Tạo hạt bằng phương pháp vật lý dựa theo nguyên tắc tích tụ, các lớp đượcgắn với nhau theo nguyên tắc dính ướt bề mặt Sau khi được sấy, nước sẽ bay hơiđể lại khối liên kết rắn chắc Vì vậy, các lớp và các maoquản không được đồngđều Ngược lại,tạo hạt bằng phương pháp hóa họccho chất lượng hạt đồng đềuhơn nhiều do xảy ra phản ứng dị thể giữacác chất, hạt được hình thành theo nguyên tắc bồi tụ lớn dần theo từng lớp, vì vậy hạt tạo ra có kích thước đồng đều,liên kết chặt chẽ.

1.1.4 Các loại phân NPK thường dùng hiện nay

I.1.4.1 Phân NPK 20-20-15

NPK 20 20 – – 15 là gì? Mọi người có thể hiểu đơn giản đây là phân NPK tổng hợp theo tỷ lệ tương ứng 20-20-15 Nó chính là hàm lượng đạm được tính theo % Nitơ Hàm lượng lân được tính theo % P2O5và hàm lượng kali được tính theo % K2O Có nghĩa là thành phần dinh dưỡng có trong NPK 20 – 20 – 15 gồm:

+ Chất đạm tổng số (N): 20%

+ Kali hữu hiệu (K2O): 15%

+ Lân hữu hiệu (P2O5): 20%

+ Có các thành phần khoáng chất khác

NPK 20 20 15 – – được sản xuất theo phương pháp phối trộn từ những phân đơn Nên màu sắc của hạt phân không đồng nhất và có nhiều màu sắc.

Hình 1.3.a Phân NPK 20-20-15 Hình 1.3.a Hạt phân NPK 20-20-15 I.1.4.2 Phân NPK 15-15-15

Thành phần dinh dưỡng có trong NPK 15 – 15 – 15 gồm:

+ Chất đạm tổng số (N): 15%

+ Kali hữu hiệu (K2O): 15%

+ Lân hữu hiệu (P2O5): 15 %

+ Có các thành phần khoáng chất khác

Hình 1.4.a Phân NPK 15- -1515 Hình 1.4.b Hạt NPK 15-15-15

NPK 15 15 – – 15 được sản xuất theo phương pháp hóa học( phương pháp tổng hợp dựa trên H3PO4.) Nên Hạt phân sẽ đồng nhất về màu sắc.

1.2 Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy1.2.1 Khái niệm

Sấy là quá trình sử dụng nhiệt năng để làm bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu Sấy là một quá trình kỹ thuật rất phổ biến và rất quan trọng đối với nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là các ngành hóa chất và thực phẩm

Mục đích :

+ Bảo quản tốt vật liệu, tăng độ bền vật liệu

+ Giảm bớt khối lượng của vật liệu, từ đó giảm năng lượng tiêu tốn trong quá trình vận chuyển vật liệu

+ Đảm bảo các thông số kỹ thuật cho các quá trình gia công tiếp theo Bản chất của quá trình sấy là quá trình khuếch tán do chênh lệch độ ẩm ở bềmặt và trong vật liệu, nói cách khác là do chênh lệch áp suất hơi riêng phần của ẩm ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh Sấy là quá trình không ổn định, độ ẩm vật liệu thay đổi theo không gian và thời gian sấy.

Đối tượng của quá trình sấy là các vật chứa ẩm, là những vật có chứa một lượng lỏng nhất định, thường là nước, một số ít là dung môi hữu cơ

Mục đích: tăng năng suất, giảm chi phí vận chuyển, giảm thiểu ố đa ố đầu t i v n tư, giữ được những đặc tính tốt nhất của sản phẩm: đội dẻo, giòn, dai, màu sắc, hương vị, độ bóng sáng, không sứt mẻ, cong vênh, tăng khả năng bảo quản Các ứng dụng của sấy:

+ Khi c n m t v t li u nhầ ộ ậ ệ ẹ hơn và khô hơn so với ban đầu để ễ d dàng s ửdụng, đóng gói, vận chuyển hoặc lưu trữ

+ Ứng dụng trong việc sấy thực phẩm Đố ới nhi u loại thực ph m và thức i v ề ẩăn khô, quá nhiều độ ẩm có thể ảnh hưởng xấu đến thời hạn sử dụng và giá trị dinh dưỡng, trong khi đó độ ẩm quá th p, có th gây m t ch t dinh ấ ể ấ ấ

dưỡng có giá trị Độ ẩm quá cao hoặc quá thấp có thể khiến sản phẩm trở nên kém thú v ị

+ Sấy còn được s dử ụng để ấ s y các v t li u trong công nghi p M t ví dậ ệ ệ ộ ụ là hóa chất cao su được s dử ụng trong quá trình lưu hóa lốp xe Quá nhiều độẩm gây ra sự hình thành mụn nước trong cao su

+ Sấy được s d ng vử ụ ới v t u ậ liệ may ặc Có thể ngăn chặn s phát tri n c a m ự ể ủnấm m c và vi khu n trong các lo i vố ẩ ạ ải như vải len b ng cách làm khô vằ ải đến độ ẩm cụ thể

1.2.2 Động học của quá trình sấy

Quá trình sấy xảy ra với vận ố phụ thuộc t c vào dạng liên kết ẩm với nhiên liệuvà cơ chế của quá trình di chuyển ẩm trong vật liệu Động học quá trình sấy được đặc trưng bởi sự thay đổitheothời gian của ẩm trung bình trong độ vật liệu khô tuyệt đối Quan hệ giữa độ ẩm của vật liệu W và thời gian sấy τ, được biểu diễnbằng đường cong sấy được xây dựng bằng thực nghiệm

Hình 1.5 Đường cong sấy Hình 1.6 Đường cong vận tốcsấy Trong trường hợp chung, đường cong sấy bao gồm một số đoạn tương ứng với các giai đoạn khác nhau của quá trình sấy Như hình 1 đã chỉ ra chỉ sau một 5 khoảng thời gian rất ngắn (giai đoạn đốt nóng vật liệu), hàm ẩm của vật liệu giảm không đáng kể theo đường AB, bắt đầu giai đoạn vận tốc sấy không đổi (giai đoạn đẳng tốc), ở giai đoạn này hàm ẩm của vật liệu giảm rất nhanh theo quy luật đường BC, cho đến khi đạt độ ẩm tới hạn Wth1 sau , đó bắt đầu giai đoạn giảm tốc

(giai đoạn II), trong giai đoạn này sự giảm hàm ẩm của vật liệu được biểu diễn bằng đường cong (đường cong CE) Đó là trường hợp tổng quát bao gồm hai giai đoạn khác nhau CD và DE

Điểm gãy D là điểm tới hạn thứ hai ứng với W th2 Cuối giai đoạn II độ ẩm củavật liệu xấp xỉ độ ẩm cân bằng W , cb nghĩa là quá trình bay hơi đạt trạng thái cân bằng động.

Vận tốc sấy được định nghĩa là độ giảm lượng ẩm của vật liệu sấy dW sau một khoảng thời gian vô cùng bé dτ:

𝑉 =𝑑𝑊𝑑𝜏

W thường được biểu diễn bằng % Do đó thứ nguyên [V] = s-1 hay h -1 Hình 1.6 được suy từ hình 1.5 bằng cách lấy tiếp tuyến đồ thị Đoạn nằm ngang BC tương ứng với giai đoạn đẳng tốc Trong giai đoạn đẳng tốc thì ẩm tự do bay hơi Điểm C tương ứng với độ ẩm hút nước Từ thời điểm đó trở đi bắt đầu bay hơi ẩm liên kết D là điểm tới hạn thứ hai, lúc này trên bề mặt vật liệu sấy đạt độ ẩm cân bằng, còn trong lòng vật liệu thì độ ẩm vẫn lớn hơn độ ẩm cân bằng Sau thời gian này độ ẩm cân bằng gần đạt được trên toàn bộ chiều dày vật liệu Vận tốc khuếch tán ẩm được quyết định bởi vận tốc khuếch tán từ trong lòng vật liệu đến bề mặt vật liệu Đồng thời do khô đi nên thường bề mặt bay hơi của vật liệu cũng giảm dần và vận tốc sấy giảm, không tỷ lệ với việc giảm độ ẩm của vật liệu

Thường thì dạng đường cong sấy trong giai đoạn giảm tốc rất phức tạp Trong thực tế thường gặp các vật liệu sấy hoặc chỉ cho giai đoạn đẳng tốc, hoặc chỉ cho giai đoạn giảm tốc

1.2.3 Phân loại quá trình sấy theo phương pháp truyền nhiệt.− Sấy đối lưu :

Chính luồng không khí nóng sẽ đưa lượng hơi ẩm này thoát ra ngoài Từ đó, vật phẩm được sấy khô hoàn toàn Đây cũng là nguyên lí làm việc của những sản phẩm máy sấy đối lưu, hệ thống sấy nông sản hiện nay

− Sấy tiếp xúc :

Hình 1.8 Sấy bột gi y trong công nghi p ấ ệ

Nhiệt được cung cấp gián tiếp và tác nhân sấy cấp nhiệt qua bề mặt rắn trung gian, cấp nhiệt để lỏng bay hơi khỏi bề mặt vật liệu

Dẫn nhiệt là cơ chế vận chuyển nhiệt khi sấy tiếp xúc Một ví dụ điển hình của

việc sấy bằng phương thức dẫn nhiệt trong thực tế là sấy bột giấy trong công nghiệp

− Sấy bức xạ :

Phương thức sấy này có thể không t i ố ưu, không thâm nhập sâu vào bên ong trvật liệu mà chỉ làm khô vật liệu bằng bức xạ bề mặt, hoặc bức xạ toàn khối, chẳng hạn như sấy khô thực phẩm hoặc dược phẩm bằng cách sấy điện môi

Sử dụng trong sấy dược phẩm và vật liệu bằng phương pháp vi sóng Và còn sử dụng trong máy sấy nông sản

Hình 1.9 Thiết bị sấy b c xứ ạ− Sấy bằng dòng điện cao tần :

Là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu

− Sấy thăng hoa :

Là phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không rất cao, nhiệt độ rất thấp, nên ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng

Ba phương pháp cuối ít được sử dụng trong công nghiệp, nên gọi chung là các phương pháp sấy đặc biệt

1.3 Các hệ thống sấy 1.3.1 Hệ thống sấy đối lưu

1.3.1.1 Hệ thống sấy buồng

− Cấu t o: g m vách có 2 lạ ồ ớp gi a 2 lữ ớp là lớp cách nhi t Có m t hay hai cệ ộ ửa, cửa có gắn m đệ để đảm bảo bu ng kín Khay ồ làm bằng vật liệu thép không g , ỉđượ đặc t trên các giá đỡ để thuận tiện cho việc di chuyển

− Nguyên lý hoạt động: tác nhân sấy thường là không khí, được gia nhi t b ng ệ ằkhói lò hay bằng điện Tác nhân s y th i theo chi u thấ ổ ề ẳng đứng từ dưới lên hay theo chi u ngang làm khô v t li u sề ậ ệ ấy Để quá trình sấy được đồng đều, sản ph m không bẩ ị co dúm hay b m t quá nhiị ấ ều nước, ta cần đảo khay

Hình 1.10 Hệ thống sấy buồng

1.3.1.2 H ệ thống sấy hầm

Hình 1.14 Hệ thống sấy hầm

− Cấu t o: g m h m s y, xe goong, caloriphe (hoạ ồ ầ ấ ặc lò đốt), qu t, c a h m, tạ ử ầ ời, đường goong

− Nguyên lý hoạt động: v t li u sậ ệ ấy được đặt trên các giá c a xe goong, xe ủgoong thường chuyển chuyển động trên đường goong, nối tiếp nhau, việc di chuyển xe goong nh hờ ệ thống t i Sau m t th i gian nhờ ộ ờ ất định thì c a m ra ử ởđể đầ u hầm này có một xe goong vật liệu khô ra thì đầu hầm kia có một xe vật liệu ướt đi vào, còn lại thì các cửa hầm luôn đóng để tránh mất nhiệt ra bên ngoài Không khí nóng được quạt thổi dọc theo hầm sấy theo phương thức ngược chiều hay xuôi chiều tùy theo tính chất c a vậ ệủ t li u sấy

1.3.1.3 H ệ thống s y thùng quay ấ

Hình 1.15 Hệ thống máy s y thùng quay ấ

− Cấu t o: thân tr rạ ụ ỗng được quay trên ổ trục, thường được đặ ằt n m ngang, có gối đỡ hai u, và thường đầ đượ đặc t nghiêng về một phía v i một ớ góc nghiêng xác nh Các thi t b l c b i đị ế ị ọ ụ thường đượ ắ ở đầ ra ủ máy ấ để loạ ỏc l p u c a s y i b bụi b ịcuốn vào dòng khí thoát ra.

− Nguyên lý hoạt động: nguyên li u ệ ẩm được đưa vào máy từ đầu trên c a thùng ủquay thông qua m t cái ộ máng nghiêng Khi hoạ đột ng, thân máy quay tròn và các cánh bên trong thân s làm nhi m vẽ ệ ụ đảo đều nguyên li u, nguyên liệ ệu được tiếp xúc trực tiếp v i khí nóng sẽ khô dần, hơi ẩm được loại b ớ ỏ

1.3.2 H ệ thống sấy tiếp xúc

1.3.2.1 H ệ thống s y lô ấ

− Là hệ thống sấy chuyên dụng dung sấy các để vật liệu sấy dạng tấm phẳng có thể uốn cong dược như giấy, vải…

− Cấu t o: các lô s y, quạ ấ ạt hút hoặc qu t ạ th i.ổ

− Nguyên lý hoạt động: các lô sấy được đốt nóng bằng hơi nước bão hòa Gi y ấhoặc vải ướt được cu n tròn t lô này sang lô khác và nh n nhi t t b mộ ừ ậ ệ ừ ề ặt các lô Ẩm nhận được năng lượng tách kh i v t li u sỏ ậ ệ ấy và đi vào môi trường xung quanh Để tang cường quá trình trao đổi nhiệt - ẩm có thể đặt các quạt hút ho c ặ thổi trên b mề ặt v t liậ ệu sấy.

Hình 1.16 Lô sấy v i ả

1.3.2.1 H ệ thống s y tang ấ

− Là hệ thống sấy chuyên dụng dung để sấy các dạng bột nhão − Cấu t o: gạ ồm các tang sấy hình tr tròn ho c d ng trụ ặ ạ ống, thiết bị tách − Nguyên lý hoạt động: các tang sấy được đốt nóng B t nhão bám trên tang sộ ấy

và nh n nhi t b ng d n nhi t ậ ệ ằ ẫ ệ để ẩm tách ra khỏ ậ liệ ấ đii v t u y vào không khí xung quanh Bột sấy khô được một thiết bị tách kh i ỏ tang.

1.3.3 H ệ thống sấy bức xạ

− Cấu t o: g m phòng sạ ồ ấy, băng tải và bóng đèn bức xạ tia hồng ngo ại.

− Nguyên lý hoạt động: các tia b c x xuyên sâu vào vào trong các v t li u s y ứ ạ ậ ệ ấcó c u t o mao quấ ạ ản xốp với độ sâu t 0,1 - ừ 0,2mm và được h p th hoàn toàn ấ ụdo ph n x và h p th nhi u l n S y b ng tia b c x có tả ạ ấ ụ ề ầ ấ ằ ứ ạ ốc độ ớ l n hơn nhiều so với sấy đối lưu và sấy tiếp xúc

Hình 1.18 Hình minh họa đơn giản v máy sề ấy thùng quay

Bảng 1.1 Chú thích

Atomizing air Khí phun vào (khí nóng)

Hình 1.19 Hình ảnh bên trong thùng s y ấ

1.4.2 Nguyên lý hoạt động

Máy sấy thùng quay có cấu tạo hợp lý, có thể thay đổi độ nghiêng và tần suất quay, nguyên liệu ẩm được đưa vào máy từ đầu trên của thùng quay thông qua một cái máng nghiêng Khi hoạt động, thân máy quay tròn và các cánh bên trong thân sẽ làm nhiệm vụ đảo đều nguyên liệu, nguyên liệu được tiếp xúc trực tiếp với khí nóng sẽ khô dần, hơi ẩm được loại bỏ

Trong suốt quá trình đảo và sấy như vậy, nguyên liệu được dịch chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt độ khô cần thiết, hơi nước được theo ống thoát ra ngoài, cuối cùng nguyên liệu được tháo ra ngoài

1.4.3 Ưu nhược điểm

1.4.3.1 Ưu điểm :

− Có công suất lớn và mức tiêu thụ năng lượng thấp

− Được thiế ết k với cơ cấu hợp lý, hoạt động thân thiện với môi trường, ít ô nhiễm.− Có hiệu suất cao hơn so với các máy s y cùng loấ ại có cùng giá

− Vận hành d dàng, ho t ng n nh, ễ ạ độ ổ đị ít g p ặ trục trặc, độ b n cao, s y ề ấ được nhiều loại vậ liệu t

− Quá trình sấy đều đặn và mãnh li t nhệ ờ tiếp xúc t t gi a v t li u s y và tác nhân ố ữ ậ ệ ấsấy

Chương 2 : TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ 2.1 Các thông số ban đầu:

Năng suất G = 15000 (kg/h) 2Độ ẩm trư c khi sớ ấy: ω1 = 35% Độ ẩm sau khi sấy: ω2 1,5% =

Khối lư ng riêng xốp trung bình c a vật liệu sợ ủ ấy: ρ = 1100 kg/m 3Cường độ ốc hơi ẩ b m: A = 95 kg/m h 3

2.2 Phương trình cân bằng vật liệu chung:

Theo công thức (VII.17) trang 102 [12], ta có: G = G + W 12Trong đó:

G1: Lượng vật liệ ẩm đi vào máy sấu y, kg/h G2: Lượng vật liệu đi ra khỏi máy s y, kg/h ấW: Lượng hơi ẩm được tách ra khỏi vậ ệt li u sấy, kg/h - Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ (theo CT 7.27 trang 289 [4])

𝑊 = 𝐺2 𝜔1− 𝜔2100 − 𝜔1= 15000

35 − 1,5

100 35− = 7730 77, (𝑘𝑔

ℎ) - Lượng vật liệu khô tuyệt đối:

𝐺𝑘= 𝐺2(1 − 𝜔2)= 15000(1 − 0.15)= 12750 (𝑘𝑔ℎ) - Lượng vật liệu vào:

𝐺1= 𝐺2+ 𝑊 =15000 +7730,77=22730,77 (𝑘𝑔ℎ)

2.3 Tính kích thước cơ bản của thùng sấy

- Thể tích thùng quay (theo CT 10.2 trang 207 [16]):

VT= WA

- Thể tích thực của thùng:

VT= 𝜋𝐷𝑇24 𝐿 =

𝜋 × 7,5𝐷𝑇3

4 = 81 37, (𝑚3) → DT 2,39 m =

Chọn D 2,4 T= m → L = 2,4 × 7.5 = 18 m - Tiết diện thùng s y: ấ

𝐹𝑇= 𝜋𝐷𝑇24 =

𝜋 × 2,42

4 = 4,524 (𝑚2)

- Tiết diệ ựn t do c a thùng s y: ủ ấ

𝐹𝑡𝑑= (1 − 𝛽 𝐹) 𝑇= (1 − 0,2 4,) 524= 3,6192 (𝑚2) Với β là hệ số chứa, kho ng t 10-25% th tích thùng, chả ừ ể ọn β = 0,2

2.4 Tính thời gian sấy:

Trong thiết b , chị ọn cánh đảo tr n d ng cánh nâng ộ ạThời gian sấy tính theo theo CT VII.53 trang 123 [12] :

𝜏𝑠= 120𝛽𝜌𝑣(𝜔1− 𝜔2)𝐴[200 − (𝜔 − 𝜔12)]Trong đó:

𝜌𝑣: Khối lượng riêng x p c a hạt, kg/m ố ủ 3 𝜌𝑣 = 1100 kg/m 3A: Cường độ ốc hơi ẩ b m, kg/m3h A = 95 kg/m h 3

ω 1, ω2: Độ ẩm tương đối v t liậ ệu vào, ra thi t b , % ế ịβ: hệ s ố chứa, β = 0,2

→ 𝜏𝑠=120 × 0,2 ×1100× (35− 1,5)

95 200[ − (35− 1,5)] = 55 91, (𝑝ℎú𝑡) Thời gian lưu tính theo theo CT VII.52 trang 122 [12]

𝜏𝑙= 𝑚 × 𝑘1× 𝐿𝑛 × 𝐷𝑇× tan 𝛼Trong đó:

m, k : 1 hệ số lưu ý đến cấu tạo cánh và chiều chuyển động của khí Chọn ki u cánh nâng, khói lò chuyể ển động xuôi chi u v t li u nên ch n ề ậ ệ ọm = 0,5; k = 2,5 1

2.5 Tính toán số vòng quay của thùng sấy:

Chọn n = 3 v/ph = 180 v/h

2.6 Tính toán quá trình cháy của nhiên liệu:

2.6.1 Thông số trạng thái c a không khí ngoài trủ ời:

Không khí ngoài trời có: - Nhiệt độ: t = 25 C o o- Độ ẩm tương đối: ϕ = 80%

- Áp suất hơi bão hòa (theo CT 2.31 trang 32 [16])

𝑃𝑏= 𝑒𝑥𝑝 (12 − 4026,42235,5 + 𝑡𝑜) 𝑏𝑎𝑟 Trong đó: Pb: áp suất hơi bão hòa (bar)

to: nhiệt độ không khí (oC)

→ 𝑃𝑏= 𝑒𝑥𝑝 (12 − 4026,42

235,5 +25) = 0,0315 𝑏𝑎𝑟 Hàm ẩm ban đầu (theo CT 2.31 trang 32 [16])

𝑥 = 0,𝑜 621 𝜑𝑃𝑏𝑃𝑎− 𝜑𝑃𝑏

(𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑘𝑘/ )

Trong đó: xo: hàm ẩm ban đầu (kg/kg kkk) a không khí ϕ: độ ẩm tương đối củ

Pb: áp suấ hơi bão hòa (bar)t

Pa: áp suất khí quy n (bar), P = 0,981 (bar) ể a

→ 𝑥 = 0,𝑜 621 0,8.0,0315

0,981− 0,8.0,0315= 0,0164 (𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑘𝑘) / Nhiệt lượng riêng của không khí m (theo CT ẩ VII.14 trang 96 [12]):

𝐼𝑜= 𝑡𝑜+ (2493+ 1, 𝑡97𝑜)𝑥𝑜 (𝑘𝑔 𝑘𝑔 𝑘𝑘𝑘) / =25+ (2493+ 1,97.25) 0,0164=66 69, (𝑘𝑔/ 𝑘𝑔 𝑘𝑘𝑘) Thể tích riêng của không khí m (theo VII.8 trang 94 [12]): ẩ

v =288 𝑇𝑃𝑎− 𝜑𝑃𝑏 (

𝑚3kg khói khô)

Trong đó: v: th tích riêng cể ủa không khí ẩm (m3/kg khói khô) c a không khí (K)

T: Nhiệt độ ủ

a không khí (%) ϕ: độ ẩm tương đối củ