Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu, tùy theo yêu cầu về mức độ làm khô vật liệu có thể sử dụng nhiều phương pháp tách nước khác nhau: phương pháp cơ học, phương pháp hóa lý, phương
TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU ẨM
Giới thiệu chung về vật liệu sấy
Đá thạch anh là một loại khoáng vật quý hiếm và được biết đến với vẻ đẹp tự nhiên và các tính chất tinh khiết.
1.1.1 Tính chất vật lý: Độ trong suốt: Đá thạch anh thường rất trong suốt, cho phép ánh sáng đi qua một cách tinh tế.
Màu sắc: Có thể có nhiều màu sắc khác nhau, từ trong suốt, trắng đến các màu như hồng, xanh, tím, và vàng. Độ cứng Mohs: Đá thạch anh có độ cứng cao, thường nằm trong khoảng 7 đến 7.5 trên thang độ cứng Mohs, làm cho nó chịu được mài mòn tốt.
Thành phần hóa học: Đá thạch anh chủ yếu là dioxid silic (SiO2) Các tinh thể đá thạch anh thường được tạo ra từ cấu trúc tinh thể của silic và oxi.
1.1.3 Cấu trúc tinh thể: Đá thạch anh thường có cấu trúc tinh thể, thường xuất hiện dưới dạng các viên tinh thể lăng trụ hoặc dạng lập phương.
1.1.4 Đặc tính nhiệt độ: Ổn định nhiệt độ: Đá thạch anh có khả năng chịu được nhiệt độ cao, điều này làm cho nó phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp.
1.1.5 Ứng dụng và sử dụng:
1.1.5.1 Ứng dụng của thạch anh trong công nghiệp:
Ngành điện tử: Đá thạch anh thường được sử dụng làm nguyên liệu cơ bản trong việc sản xuất linh kiện điện tử, như chất cách điện trong vi mạch và linh kiện điện tử.
Ngành thủy tinh và gốm: Trong công nghiệp thủy tinh và gốm, đá thạch anh được sử dụng làm thành phần chính để tạo ra sản phẩm với độ trong suốt và sự cứng cáp.
Trong sản xuất thép, đá thạch anh được sử dụng như chất lọc giúp loại bỏ tạp chất trong quá trình tạo thép Bằng cách này, đá thạch anh đóng vai trò thiết yếu trong việc tạo ra thép chất lượng cao.
Ngành xây dựng: Trong ngành xây dựng, đá thạch anh thường được sử dụng làm một thành phần quan trọng trong sản xuất bê tông và vữa, cung cấp độ cứng và ổn định cho vật liệu xây dựng.
Ngành dầu khí: Trong ngành dầu khí, đá thạch anh thường được sử dụng trong quá trình khai thác dầu và khí đốt để làm chất lọc trong quá trình xử lý.
Sản xuất hóa chất: Đá thạch anh có thể được sử dụng trong sản xuất hóa chất, như làm chất chống đông hoặc làm chất hấp thụ trong quá trình sản xuất hóa chất.
Chế tạo Silicon: Đá thạch anh thường là nguồn nguyên liệu chính trong quá trình chế tạo silicon, một thành phần quan trọng trong sản xuất linh kiện điện tử và năng lượng mặt trời.
Chế biến thực phẩm: Một số dạng đá thạch anh được sử dụng làm chất làm trắng trong ngành thực phẩm.
Sản xuất cao su và nhựa: Đá thạch anh có thể được sử dụng trong sản xuất cao su và nhựa để cải thiện độ cứng và độ bền.
1.1.5.2 Ứng dụng trong trang trí và trang sức: Đá thạch anh thường được sử dụng để làm trang sức và sản phẩm trang trí do vẻ đẹp tự nhiên và độ trong suốt của nó.
1.1.5.3 Sử dụng trong y học tâm lý: Đá thạch anh thường được sử dụng trong y học tâm lý với niềm tin rằng nó có thể giúp giảm căng thẳng, lo lắng và cải thiện tâm trạng.
1.1.6 Nguồn gốc và phân bố:
Tại Bắc Carolina, Mỹ, đá thạch anh tinh khiết được tìm thấy ở Spruce Pine Thạch anh vàng chủ yếu được khai thác ở Minas Gerais-Brazil, Colorado-Mỹ, Ural-Nga, Pháp và Scotland Thạch anh tím được khai thác ở Brazil và Uruguay Thạch anh tím có tên tiếng Anh là Amethyst được tìm thấy ở Kontum, Việt Nam Ở Việt Nam, thạch anh thường xuất hiện với hình dạng tinh thể lăng trụ dài ở nam Thanh Hóa và miền sông Đà ở Vạn Yên Thạch anh pha lê có nhiều ở Bảo Lộc, Đắk Nông, Việt Nam.
Quy trình sản xuất đá thạch anh
Hình 1.2: Quy trình sản xuất đá thạch anh 1.2.1 Khai thác nguyên liệu:
Khai thác Sàng Tách ly lọc Nghiền đá Co c Co c
Co Đóng gói và vận chuyển
Hình 1.1: Khai thác đá thạch anh Hình 1.2: Vận chuyển đá thạch anh
Các bước để khai thác nguyên liệu:
Bước 1: Đánh giá nguyên liệu
+ Phân tích địa hình: Nhà khai thác thực hiện phân tích địa hình để xác định vị trí có chứa đá thạch anh.
+ Kế hoạch khai thác: Phát triển kế hoạch chi tiết cho việc khai thác bao gồm việc xác định phương pháp khai thác và các biện pháp an toàn.
Bước 2: Tiến hành khai thác
+ Tiến hành khoan: Sử dụng máy khoan để khoan lỗ sâu xuống đất Khoan có thể được thực hiện bằng tay hoặc bằng máy móc lớn tùy thuộc vào quy mô khai thác.
+ Đặt thuốc nổ: Nếu cần thiết, sau khi khoan xong, người ta có thể đặt thuốc nổ vào các lỗ khoan để tách đá thạch anh ra khỏi nền đất.
+ Sử dụng máy thẩm hiệm: Một số địa điểm khai thác đá thạch anh có thể sử dụng máy thăm dò để xác định vị trí có nhiều đá thạch anh hơn.
Bước 3: Xử lý và chế biến
+ Quá trình cắt và loại bỏ: Sau khi đá thạch anh được tách ra khỏi nền đất, quá trình cắt và loại bỏ tạp chất được thực hiện để thu được đá thạch anh nguyên liệu.
+ Vận chuyển đá thạch anh: Đá thạch anh sau đó được vận chuyển đến nhà máy chế biến bằng các phương tiện vận tải như xe tải hoặc đường sắt.
Hình 1.3: Máy nghiền đá thạch anh Đá thạch anh được chuyển đến các nhà máy nghiền để giảm kích thước Các máy nghiền có thể sử dụng để nghiền đá thành các hạt có kích thước nhỏ hơn và tạo ra đá thạch anh nguyên liệu.
Hình 1.4: Máy sàng lọc đá thạch anh
Sau khi nghiền, sản phẩm được chuyển đến các máy sàng lọc để loại bỏ các hạt không mong muốn và đảm bảo kích thước hạt đồng đều Các màn sàng có thể được sử dụng để phân loại đá thạch anh theo kích thước.
Trong quá trình tách ly, tạp chất như đất, đá và các khoáng chất không mong muốn được loại bỏ khỏi đá thạch anh Quá trình này có thể sử dụng nước hoặc các phương pháp hóa học.
Hình 1.5: Thiết bị sấy băng tải
Sau khi qua các bước trên, đá thạch anh có thể trải qua các bước xử lý bổ sung để cải thiện tính chất của sản phẩm cuối cùng Các bước xử lý này có thể liên quan đến rửa sạch đá, loại bỏ các tạp chất còn lại và làm sạch bề mặt của hạt thạch anh.
Sản phẩm đá thạch anh sau cùng được kiểm tra để đảm bảo rằng nó đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng yêu cầu Các thông số như kích thước hạt, độ tinh khiết và khả năng chịu nhiệt có thể được đánh giá.
1.2.7 Đóng gói và vận chuyển:
Hình 1.6: Đóng gói đá thạch anh Đá thạch anh được đóng gói và chuẩn bị cho quá trình vận chuyển đến các nhà máy chế biến cuối cùng hoặc đến các địa điểm sử dụng cuối cùng.
Sấy đá thạch anh
1.3.1 Đặt vấn đề: Đá thạch anh được sử dụng trong nhiều ngành, tiêu thụ nhiều đá thạch anh Việc sấy đá sẽ làm giảm bớt nước đọng ở bề mặt đá và tiết kiệm được nhiều chi phí vận chuyển. Đá thạch anh sau quá trình nghiền (10- 20mm) thường chứa một lượng lớn nước Trước khi vào quá trình sấy, đá cần được chuẩn bị bằng cách có thể là sàng lọc để loại bỏ các hạt lớn không mong muốn và đồng thời giảm lượng nước còn lại
Phương pháp sấy: Có nhiều phương pháp sấy khác nhau có thể được sử dụng, bao gồm sấy bằng không khí nóng, sấy bằng hơi nước, sấy bằng tia hồng ngoại, sấy bằng băng tải hoặc sấy bằng lò quay.
Sấy bằng không khí nóng: Đá thạch anh được trải qua một hệ thống lò nơi không khí nóng được đẩy qua đá để hấp thụ nước và làm khô sản phẩm Nước hấp thụ sau đó được đưa ra khỏi hệ thống.
Sấy bằng hơi nước: Đá thạch anh có thể được đưa vào một hệ thống với hơi nước, nơi nước được hấp thụ từ đá và sau đó được tách ra để tạo đá khô.
Sấy bằng tia hồng ngoại là phương pháp sử dụng tia nhiệt trực tiếp lên đá thạch anh để làm bay hơi nước, giúp làm khô đá.
Sấy băng tải: Đá được đặt lên một băng tải di chuyển liên tục, đá di chuyển qua băng tải thông qua một khu vực với không khí nóng Các hệ thống sấy thường sử dụng lò sưởi hoặc nguồn nhiệt khác để tạo ra không khí nóng, và sau đó đưa nó qua hoặc xung quanh đá để làm bay hơi nước.
Sấy bằng lò quay: Đá thạch anh được đặt trong một lò quay, nơi nhiệt độ cao từ lò sẽ làm bay hơi nước từ đá.
1.3.3 Quy trình sấy đá thạch anh theo kiểu băng tải:
Chuẩn bị đá: Đá thạch anh thường được chuẩn bị trước để loại bỏ các hạt lớn không mong muốn và đồng thời giảm lượng nước còn lại thông qua các bước như sàng lọc và loại bỏ tạp chất.
Băng tải di chuyển: Đá thạch anh được đặt lên một băng tải di chuyển liên tục Băng tải thường được làm từ vật liệu chịu nhiệt và chống mòn để đối mặt với điều kiện làm việc nóng và ẩm.
Khu vực sấy: Băng tải và đá di chuyển qua khu vực sấy, nơi có nguồn nhiệt như lò sưởi hoặc nguồn nhiệt khác để tạo ra không khí nóng Nhiệt độ của không khí nóng được kiểm soát để đảm bảo rằng đá không bị làm cháy hoặc hỏng.
Quá trình sấy và hấp phụ nước: Khi đi qua khu vực sấy, đá thạch anh tiếp xúc với không khí nóng khiến nước trong đá bắt đầu bay hơi Đồng thời, đá thạch anh hấp thụ độ ẩm từ môi trường xung quanh, làm giảm độ ẩm của môi trường.
Kiểm soát thời gian và tốc độ: Điều trọng lượng đá, tốc độ di chuyển của băng tải, và thời gian tiếp xúc với không khí nóng có thể được kiểm soát để điều chỉnh mức nước còn lại trong đá.
Kiểm tra chất lượng: Sau khi qua quá trình sấy, mẫu đá thường được lấy để kiểm tra chất lượng, đảm bảo rằng độ tinh khiết và độ ẩm đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và chất lượng.
Các đặc trưng trạng thái ẩm của vật liệu
1.4.1 Độ ẩm tuyệt đối: Độ ẩm tuyệt đối là tỷ lệ giữa lượng nước chứa trong đá và khối lượng đá khô tuyệt đối.
Trong đó: Gw: Khối lượng nước chứa trong đá ̣̣(kg w )
G : Khối lượng đá khô tuyệt đối (kg )
1.4.2 Độ ẩm toàn phần: Độ ẩm toàn phần còn gọi là độ ẩm tương đối tương đối Đây là tỷ lệ giữa lượng nước chứa trong đá và toàn bộ khối lượng đá ¿G w ¿ ×100, % (1.2)
Trong đó: Gw: Khối lượng nước chứa trong đá ̣̣(kg w )
Gt: Khối lượng đá (kg)
Gt=Gw+Gd Độ ẩm toàn phần có giá trị từ 0 đến 100 %
Mối quan hệ giữa độ ẩm tuyệt đối và tương đối:
Độ ẩm tuyệt đối là tỷ số giữa khối lượng hơi ẩm trên 1 kg đá khô của một khối hình hộp vô cùng bé có kích thước (Δx, Δy, Δz) khi các kích thước này dần tới 0 Đại lượng này biểu thị sự phân bố ẩm trong từng vùng khác nhau hay toàn bộ vật Khi ẩm phân bố đều trong toàn bộ vật, giá trị độ chứa ẩm và độ ẩm tuyệt đối sẽ bằng nhau.
Độ ẩm thể tích là giới hạn của khối lượng ẩm chứa trong một hình hộp vô cùng nhỏ có các kích thước (Δx, Δy, Δz) khi các kích thước này dần tới 0 Độ ẩm thể tích đặc trưng cho hàm lượng ẩm trong vật liệu và được biểu thị bằng công thức $\rho_v = \frac{m_v}{V}$ Trong đó: $\rho_v$ là độ ẩm thể tích, $m_v$ là khối lượng ẩm và $V$ là thể tích.
1.4.5 Độ ẩm cân bằng: Độ ẩm cân bằng là độ ẩm của vật khi ở trạng thái cân bằng với môi trường xung quanh vật đó Ở trạng thái này độ chứa ẩm trong vật là đồng đều và phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật ẩm bằng phân áp suất hơi nước trong không khí ẩm Lúc này không tồn tại sự trao đổi chất ẩm giữa vật và môi trường Như vậy độ ẩm cân bằng phụ thuộc trạng thái của môi trường bao quanh vật Độ ẩm cân bằng ký hiệu ω cb, ω ocb, ucb… Trong kỹ thuật sấy độ ẩm cân bằng có ý nghĩa lớn, nó xác định giới hạn quá trình sấy và dùng để xác định độ ẩm bảo quản của mỗi loại trường không khí ẩm có trạng thái nhất định t1, φ 1 Nếu độ ẩm của vật ω 1 lớn hơn độ ẩm cân bằng tương ứng với trạng thái không khí t1, φ 1 thì vật ẩm sẽ thoát ẩm cho tới khi đạt tới trị số độ ẩm cân bằng ω cb1 Ngược lại nếu ω 1 < ω cb1 thf vật sẽ hấp tu ẩm để cho độ ẩm của nó tăng lên cho tới khi đặt tới trị số cân bằng Vì vậy khi cần bảo quản một sản phẩm có độ ẩm nhỏ hơn độ ẩm cân bằng ứng với môi trường không khí trong phòng ta không thể để sản phẩm trong điều kiện không khí trong phòng vì như vậy sản phẩm sẽ hấp thu ẩm làm cho độ ẩm của nó tăng lên dẫn tới giảm đáng kể thời gian bảo quản an toàn, sản phẩm mau hỏng Trong trường hợp này để bảo quản sản phẩm phải dùng bao gói hoặc nhà kho mà độ ẩm tương đối của không khí nhỏ hơn so với môi trường bên ngoài Tức là làm sao cho độ ẩm cân bằng của sản phẩm tương ứng với điều kiện môi trường trong khi bảo quản phải nhỏ hơn hay bằng độ ẩm của vật cần bảo quản Có như vậy khi sản phẩm đạt tới trạng thái cân bằng với môi trường trong kho thì độ ẩm của nó không vượt quá trị số độ ẩm cho phép.
Các đặc tính nhiệt vật lý của vật ẩm
1.5.1 Nhiệt dung riêng của vật ẩm:
Nhiệt dung riêng của vật ẩm được xác định từ nhiệt dung riêng của vật khô tuyệt đối và của ẩm chứa trong vật.
Gd+Gw = Cd Gd+Cw Gw ¿ (1.4)
Trong đó: Cd, Cw – nhiệt dung riêng của vật khô và nước
Gd, Gw – khối lượng vật khô và khối lượng nước
Nhiệt dung riêng của đá: C = 0,92 [kJ/kgK]kJ/kgK] (Phụ lục 2, trang 347, TL[kJ/kgK]2])
1.5.2 Hệ số dẫn nhiệt của vật ẩm:
Quá trình truyền nhiệt trong vật ẩm có những đặc điểm riêng khác với vật khô Sự có mặt của ẩm làm thay đổi hệ số dẫn nhiệt của các hang xốp, mặt khác quá trình truyền ẩm trong vật cũng ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt.
Trong vật liệu ẩm quá trình truyền nhiệt được thực hiện dưới các dạng sau:
+ Sự dẫn nhiệt của bản thân vật liệu khô.
+ Sự dẫn nhiệt và đối lưu của ẩm lỏng, hơi ẩm và không khí trong lòng vật ẩm.+ Sự bức xạ giữa các bề mặt của các thành hang xốp.
+ Sự luân chuyển của khối lượng vật chất (sự truyền ẩm) trong lòng vật ẩm.
Hệ số dẫn nhiệt tương đương xét tới tất cả các yếu tố kể trên được xác định theo công thức sau:
= λ d + λ w + λ KK + λ bx + λ u [kJ/kgK]W/mK] (1.5)
Trong đó: λ d – hệ số dẫn nhiệt của vật liệu khô tuyệt đối. λ w, λ KK – hệ số dẫn nhiệt tương đương do truyền nhiệt đối lưu của ẩm và không khí. λ bx – hệ số dẫn nhiệt tương đương xét đến ảnh hưởng của trao đổi nhiệt bức xạ giữa bề mặt hang xốp. λ u – hệ số dẫn nhiệt tương đương xét đến quá trình truyền nhiệt ẩm trong vật. Mật độ dòng nhiệt trong vật ẩm sẽ là: q = -λ.∂ t
Hệ số dẫn nhiệt của đá: = 3,5 W/mk (Phụ lục 2, trang 347, TL[kJ/kgK]2])
1.5.3 Hệ số dẫn nhiệt độ của vật ẩm:
Như ta đã biết hệ số dẫn nhiệt độ (a = λ cρρ) là một trong những đại lượng quan trọng đặc trưng cho quán tính nhiệt của vật thể.
Vật có a càng lớn thì quá trình gia nhiệt hoặc làm nguội vật lan truyền càng nhanh Do đó nó là đại lượng quan trọng khi nghiên cứu và tính toán các quá trình không ổn định như quá trình làm nóng và làm nguội, quá trình sấy, làm ẩm…Tích số cρρ là nhiệt dung riêng thể tích của vật thể, nó nói lên khả năng tích nhiệt của vật thể Với cùng λ thì cρρ càng lớn thì a càng nhỏ, có nghĩa là vật có khả năng trữ nhiệt càng lớn thì quá trình gia nhiệt và làm nguội càng chậm.
Hệ số dẫn nhiệt độ của vật ẩm cũng phụ thuộc vào độ ẩm của vật Thực tế, ở đa số các trường hợp quan hệ a = f(ω¿ có dạng đường cong có cực đại Tức là mỗi vật tồn tại một độ ẩm mà ở đó có a lớn nhất tức là tốc độ truyền nhiệt lớn nhất.
1.5.4 Khối lượng riêng của vật ẩm:
Khối lượng riêng của đá: = 2800 kg/m 3 (Phụ lục 2, trang 347, TL [kJ/kgK]2])
TÍNH TOÁN NHIỆT LÍ THUYẾT THIẾT BỊ SẤY (Q 0 , L 0 )
Tính toán nhiệt lý thuyết
Ta có khối lượng thạch anh vào G1 = 10 tấn/h = 2,78 kg/s, độ ẩm đá thạch anh vào φ 1 = 4% và độ ẩm thạch anh ra φ 2 = 0,3% suy ra khối lượng thạch anh ra được tính theo công thức:
Xác định các thông số không khí ngoài trời
Ta biết được không khí ngoài trời có áp suất : B = 1bar
Trạng thái không khí ngoài trời A được xác định nhờ cặp thông số :(t0,0)= (25 0 C, 85%)
Hình 2.1: Quá trình sấy lý thuyết Áp suất bão hoà của không khí ứng với t0 = 25 C;⁰C;
= 3,237 kPa Độ ẩm tuyệt đối được xác định theo công thức:
Với áp suất khí quyển B = 101,325 kPa và độ ẩm tuyệt đối được xác định ở trên, độ chứa ẩm w0 được xác định theo công thức sau: w0 = 0,6219 P v0
Xác định trạng thái không khí sau calorife trước khi vào buồng sấy
Do quá trình sấy lý thuyết: w1 = w0 = 0,017 kg/kgda
Biết được cặp thông số (t1, w1) = (t1, w0)
Xác định độ ẩm tương đối φ 1 và entanpy h1 của không khí trước khi vào TBS Áp suất bão hoà Psat1 tương ứng t1 = 140 C⁰C;
Ta chọn t1 = 140 C vì theo kinh nghiệm thì vật liệu sau khi sấy khô chịu được nhiệt độ⁰C; t1 = 140 C cho nên ta chọn TNS vào hộp sấy t⁰C; 1 = 140 C như ở trên⁰C;
= 369,727 kPa Độ ẩm tương đối φ 1 được suy ra từ công thức: w 1 =0,6219 P v1
Entanpy của không khí: h1 = 1,006t1+ w1.(2501+ 1,86t1) = 1,006 140+ 0,017(2501+ 1,86 140)= 188,772 kJ/kgda
Xác định thông số của không khí sau quá trình sấy lý thuyết
Tính độ chứa ẩm w20 sau quá trình sấy lý thuyết Để tính w20 ta đã biết t2 = 45 C và h⁰C; 20 = h1 = 188,772 kJ/kgda w20 = h 20 −1.006t 2
2501+1,86.45 = 0,056 kg/kgda Áp suất bão hoà tương ứng t2 = 45 C:⁰C;
= 9.307 kPa Độ ẩm tương đối: φ 2 = w 20 B
Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm
Lượng không khí khô cần thiết để làm bay hơi 1kg ẩm vật liệu sấy l0 = 1 w 20 −w 0 = 1
Lượng không khí khô cần thiết trong 1 giây
Nhiệt lượng tiêu hao Q0
Lượng nhiệt cần thiết để bay hơi 1kg ẩm q0 = l0.(h1-h0)= 25,91 (188,772- 69,37) = 3094.03 kW/kgv
Nhiệt lượng không khí ẩm nhận được tại calorifer
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY
Xác định vận tốc băng tải sấy
Vận tốc băng tải của băng được chọn phụ thuộc vào năng suất của băng tải, tính chất của vật liệu và điều kiện làm việc của băng tải.
Khối lượng riêng đá thạch anh: = 1.4 Tấn/m 3
Chiều rộng băng tải: Bb= 0,5 m
Chiều cao lớp vật liệu sấy: h= 0.04 m
Diện tích tiết diện ngang của lớp vật liệu: Fvl= 0,016 m 2
Lưu lượng khối lượng đá thạch anh vào: G1= 10,39 Tấn/h
Vận tốc chuyển động của băng tải được xác định theo công thức sau:
Xác định chiều dài, chiều rộng băng tải sấy
G1 - Năng suất sấy ở đầu ra máy sấy, G1= 10,39 Tấn/h τs - Thời gian sấy s,
Chọn thời gian sấy đá thạch anh τs = 300s
V - Thể tích vật liệu trên 1m chiều dài băng , m 3 /m.
V = 0,016 m 3 /m. ρb2 - Khối lượng riêng của đá thạch anh ra, kg/m 3
Lbs 10,39 3.6 300 0,016.1,4 1000+1 = 39,6 m lb - Chiều dài băng mỗi pass: 7.9 m
Từ đây ta suy ra được số băng tải: nb = 5
Xác định đường kính đĩa và chiều dài trục của băng tải
Hình 3.2: Đĩa của băng tải xích Đường kính đĩa:
Hình 3.3: Bánh lăn Đường kính bánh dbanh = 0,03 m
Chiều dài bánh lăn: h bánh = 0,04 m
Khối lượng riêng con lăn p bánh x00 kg/m 3
Thể tích 1 bánh lăn: V=pi.r 2 h = 2,827.10 -5 m 3
Khối lượng 1 bánh lăn m bánh = 0,221 kg
Khối lượng con lăn: m = 116,55 kg
Chọn động cơ băng tải
Trong thiết kế này ta chọn một động cơ chung để kéo băng tải cho bộ phận sấy, công suất căn cứ để chọn là:
Tính mbăng ta chọn băng là thép không rỉ có = 7850 kg/m 3 , bề dày = 0,003 m mbăng = Lb .B. = 39,6 0,003 0,5 7850= 466,72 kg mvl = G1 = 10,39/3,6 300 = 865,45 kg
Khối lượng 1 con ốc M12: 0,05 kg
Khối lượng thanh vặn ốc: mthanh = Lb.d Bthanh.r = 39,6 0,003.0,1.7800 = 92,75 kg
Lực kéo băng tải chính: Pchính=(mbt+mvl+mbánh+mthanh) g = 15121.80 N
Lực kéo băng tải làm nguội vật liệu: Pphụ=p/5 = 15121.8/5 = 3024,36 N
1= 0,97 hiệu suất bộ truyền bánh răng
2= 0,995: hiệu suất của một cặp ổ lăn = 1: hiệu suất của khớp nối
3= 1: hiệu suất của khớp nối
4= 0,95: hiệu suất bộ truyền xích
Chọn motor 4HP-3Kw có mã sản phẩm: Y3-100L2-3kw 4pole
Hình 3.4: Động cơ băng tải
Kích thước của máy sấy băng tải
Hình 3.5: Buồng sấy băng tải
Tiết diện mặt cắt ngang thiết bị: F1= B.H = 8,7 0,728 = 1,7472 m 2
Tiết diện mặt cắt ngang 1 băng tải: F2=Bb.dđĩa = 0,1776 m 2
Tiết diện tự do tác nhân sấy vào: Ftd=(F1-F2-Fvl) = 0.7792 m 2
Thể tích không khí ẩm của 1kg không khí khô tại B: v1=1,19 m 3 /kgkk
Thể tích không khí ẩm của 1kg không khí khô tại C0: v2=1 m 3 /kgkk
Lưu lượng thể tích không khí tại B: V1 = Lo.v1 = 3.3 m 3 /h
Lưu lượng thể tích không khí tại C0: V2 = Lo v2 = 2.77 m 3 /h
Lưu lượng thể tích trung bình tác nhân sấy: Vo = (V1+V2)/2 = 3.04 m 3 /h
Tốc độ tác nhân sấy trong khoang: ωk =V0/Ftd = 4 m/s
TÍNH TOÁN NHIỆT THỰC TẾ THIẾT BỊ SẤY
Tổn thất nhiệt của thiết bị sấy trong quá trình sấy
Khi vận hành làm việc buồng sấy thì tổn thất nhiệt của hệ thống sấy bao gồm các tổn thất sau:
+ Tổn thất do vật liệu sấy mang đi: Q v (kJ/h), q v (kJ/kg ẩm)
+ Tổn thất ra môi trường của kết cấu bao che: Q MT (kJ/h), q MT (kJ/kg ẩm)
4.1.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi: Để tính tổn thất do VLS mang đi trước hết phải biết nhiệt độ ra khỏi hầm tv2 và nhiệt dung riêng của nó Cv2 Trong hệ thống sấy của chúng ta, VLS và TNS chuyển động ngược chiều nên: tv2= t1-(5, 10) o C Vì vậy, ta lấy tv2= 45+10= 55 o C
Nhiệt dung riêng của đá thạch anh có thể lấy Ck = 0,92 kJ/kg.K Do đó, nhiệt dung riêng của đá thạch anh ra khỏi hầm sấy Cv bằng:
Tổn thất nhiệt do VLS mang đi bằng:
Qv = G2Cv(tv2- tv1) = 10000 0,92978 (40 - 25)= 139467 kJ/h qv = Qv/W = 139467 / 385,42 = 361.86 kJ/kg ẩm
Với G 2 : là khối lượng đá mang ra, kg
W: lượng ẩm cần tách, kg/h
4.1.2 Tổn thất nhiệt ra môi trường:
Hình 4.1: Bề dày hộp gió
Giả thiết tốc độ TNS thùng sấy để tính tổn thất ra môi trường chúng ta phải giả thiết tốc độ TNS thực chúng ta kiểm tra lại giả thiết này, các dữ liệu để tính mật độ dòng nhiệt gồm :
Nhiệt độ môi chất nóng (tf1) bằng nhiệt độ trung bình của nước nóng vào (t1) và ra (t2) khỏi thiết bị sấy, trong trường hợp này là 92 độ C Nhiệt độ môi chất lạnh (tf2) bằng nhiệt độ môi trường, tức là 25 độ C.
Hộp gió làm bằng thép có chiều dày = 0,002 mm và có hệ số dẫn nhiệt λ t = 47 W/mK
Hộp gió đươc bọc cách nhiệt bằng lớp không khí xen kẻ các tấm bông thủy tinh có chiều dày δ cρn = 0,05 m, hệ số dẫn nhiệt λ cρn = 0,03 W/mK.
Hệ số dẫn nhiệt của không khí tại tf1, λ1= 0,03146 Kg/m 3 Độ nhớt động lực của không khí tại tf1; v1= 2,2306.10 -5 m 2 /s
Hệ số Pr của không khí tại tf1; Pr1= 0,6896 Đường kính tương đương; dtđ = 4F td
B+H+nbt ((B b −1+h)+(B d +d tang ))= 0,65 mThay vào công thức:
Hệ số tỏa nhiệt của không khí bên trong α 1 =Nu f l = 198,25.0,03146
Hệ số dẫn nhiệt của không khí tại tf2; λ2= 0,026967 kg/m 3 Độ nhớt động lực của không khí tại tf2; v2= 0,0000159718 m 2 /s Đường kính tương đương; dtđ = 2BH
Hệ số Pr của không khí tại tf2; Pr2= 0,70106
Nhiệt độ bề mặt ngoài tw2= 34,4 0 C
Ta có tiêu chuẩn Grashoff:
Hệ số tỏa nhiệt của không khí bên ngoài α 2 = Nu λ 2 d td = 159,21.0,026967
Lượng nhiệt truyền qua vách qk = k.(tf1-tf2) = 0,5.(92 - 25) = 32,49662835 w/m 2
9,7 = 88,64 0 C Lượng nhiệt truyền qua vách q = 32,49662835 3,6 = 116,99 kJ/m 2 h Diện tích bao quanh bề mặt ngoài hộp
F = 2B'.H'+2B'.L'+2H'.L' = 63,19 m2 Tổn thất ra môi trường
W = 7392 385,42= 19,17925516 kJ/kgw Vậy tổng tổn thất nhiệt ta tính được
Xác định các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực
4.2.1.Tính toán độ chứa ẩm của khói sau quá trình sấy: d2 = C pk ( t 1−t 2 ) + w 0 { ( 2500+C pa t 1 ) −Δ }
Cpk: Nhiệt dung riêng không khí khô, Cpk = 1,004 kJ/kg.K
Cpa: Nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa = 1,842 kJ/kg.K t1: Nhiệt độ không khí trước buồng sấy. t2: Nhiệt độ không khí sau buồng sấy.
4.2.2 Tính entanpi của khói sau buồng sấy: h 2 =C pk t 2 +w 2 ( 2500 +C pa t 2 ) ¿1,004∗44+0,052.(2500+1,842.44) ¿178,807kJ/kg da
4.2.3 Tính độ ẩm tương đối của khói sau buồng sấy: φ 2 = w 2 B
4.2.4 Lưu lượng khói thực tế cung cấp cho quá trình sấy:
Lượng không khí khô thực tế cần thiết để làm bay hơi 1kg ẩm vật liệu sấy ltt = 1 w 2 −w 0 = 1
0,052−0,017 (,73 kgda/kgv (4.4) Lượng không khí khô thực tế cần thiết trong 1 giây
4.2.5 Nhiệt lượng tiêu hao thực tế cung cấp cho quá trình sấy:
Lượng nhiệt thực tế cần thiết để bay hơi 1kg ẩm qtt = ltt.(h1-h0) = 28,73.(188,772 - 69,37) = 3430,793 kW/kgv
Nhiệt lượng không khí ẩm thực tế nhận được tại calorifer
Qtt = qtt.W = 3430,793.0,107 = 367,3 kW Lượng nhiệt cần thiết để bay hơi 1kg ẩm. v1 = 1,19 m 3 /kgkk
Thể tích không khí ẩm của 1kg không khí khô tại C0: v2 = 0,96 m 3 /kgkk Lưu lượng thể tích không khí tại B.
Lưu lượng thể tích không khí tại C0.
V2=Ltt.v2 = 3,08.0,96 = 2,95 m 3 /h Lưu lượng thể tích trung bình tác nhân sấy.
2 = 3,31 m 3 /h Tốc độ tác nhân sấy trong khoang. ωk = V 0
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
Chọn calorifer
Trong kĩ thuật sấy thường sử dụng hai loại calorifer để đốt nóng không khí: calorifer khí – hơi và calorifer khí – khói Trong đồ án này em chọn calorifer hơi – khí Calorifer là thiết bị trao chuyển động Do hệ số trao đổi nhiệt khi ngưng của hơi nước α n rất lớn so với hệ số trao đổi nhiệt đối lưu giữa mặt ngoài của ống với không khí α k Theo lý thuyết nhiệt, thường làm cánh về phía không khí ẩm để tăng cường TĐN Như vậy, calorifer hơi – khí trong kĩ thuật sấy thường là loại ống cánh có vách
Hình 5.1: Một loại calorifer khí - hơi
Các thông số cơ bản thiết kế calorifer
Calorifer được tính toán thiết kế dựa trên hai phương trình cơ bản là phương trình truyền nhiệt và phương trình cân bằng nhiệt:
Phương trình cân bằng nhiệt cho môi chất nhả nhiệt và môi chất nhận nhiệt :
Khi bỏ qua tổn thất nhiệt thì Qtt = 0
Để đáp ứng yêu cầu về tính toán thiết bị sấy, cần nâng nhiệt độ tác nhân sấy từ 25℃ lên 140℃ Để đạt được điều này, ta sử dụng áp suất hơi bão hòa khô là 9 bar tương ứng với nhiệt độ hơi bão hòa khô là 174,62℃ Bên cạnh đó, tốc độ không khí được thiết lập là 2,5 m/s và nhiệt ẩn hóa hơi là 2032,75 kJ/kg.
Tính thiết kế calorifer
5.3.1 Chọn thông số ban đầu của calorifer
Ta chọn sơ bộ ống trao đổi nhiệt là các ống có cánh với các thông số kích thước sau:
+ Ống thép DN20-SCH40 có kích thước đường kính ngoài và trong: d 2 d 1 = 0,0267m
+ Chiều dài mỗi ống l = 1,5 m, ống thép có hệ số dẫn nhiệt λ = 205 W/mK + Cánh được làm bằng đồng có hệ số dẫn nhiệt λ cρ = 205 W/mK
+ Cánh hình tròn + Chiều dày cánh δ cρ = 0,0005mm; Đường kính cánh d cρ = 0,053 m + Bước cánh t= 0,003 m
+ Chiều dài cánh l cρ = 1,4 m + Bước ngang S1>1.25*dc = 0,07 m + Bước dọc S2>1.25*dc = 0,07 m
Hình 5.2: Kích thước ống thép làm cánh nhôm
5.3.2 Xác định độ chênh nhiệt độ trung bình:
Nhiệt độ trung bình đường không khí: t f 2 =¿( t 2' +t 2 }} over {2¿¿) = 140+25
Ta có nhiệt dung riêng của không khí Cp = 1,009 kJ/kgk Hiệu suất calorifer η = 75 %
Công suất nhiệt Q = 489,74 kW Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit tính theo ngược chiều:
tnc t max −t min lnt max t min
tnc t max −t min lnt max t min
Ta có hệ số ε ∆ t = 1 Suy ra độ chênh nhiệt độ trung bình logarit:
5.3.3 Xác định hệ số toả nhiệt từ hơi nước đến thành ống:
Do ống đặt nằm ngang nên ta tính n : α n =0,72.√ 4 ρ g r λ 3 ν h ( t N −t w ), [kJ/kgK]W/m 2 K]
Trong đó : tw : Nhiệt độ vách trong của ống, [kJ/kgK] o C] (Giả sử chọn tw = 161,9 o C) tN = 174,62 o C : Nhiệt độ của hơi bảo hòa khô Nhiệt độ xác định : tN = 174,62 o C Tra bảng các thông số vật lý của nước trên đường bảo hòa tại 174,62 o C có :
=> α n =α 1 =C 4 √ r r g ❑ 3 h Dt E74,99W/m 2 KNhiệt lượng do hơi cung cấp ra thành ống : q1 = n.t = n (tN - tw) (5.2)
5.3.4 Hệ số toả nhiệt của không khí:
Số cánh: nc = lc/sc = 1,4
4 ) = 1,537 m 2 Diện tích phần không làm cánh:
= 0,099 m 2 Diện tích mặt ngoài của ống có cánh:
F2 = Fc + F0c = 1,537 + 0,099 = 1,635 m 2 Đường kính tương đương d E F 0 cρ d 2 +F cρ √ 2n F cρ
Nhiệt độ trung bình của không khí trong calorifer t f 2 = ¿ = (140+25
2 ) = 82,5 C Các thông số của không khí tại 82,5 o C :
Pr = 0,6915 ρ 2 = 0,993 kg/m 3 Chiều cao cánh: h = ¿) = 0,053−0,0267
Tốc độ tại khe hẹp:
0,07.0,003 ) = 7,37 m/s Tiêu chuẩn Re của không khí:
2,134.10 −5 = 13730,79 Khoảng cách giữa các cánh: t=S C −❑ C ¿0,003−0,0005 = 0,0025 m Ống xếp sole ta có:
Hệ số toả nhiệt của không khí: α cρ =Nu f l ¿75,4 0,0307
0,0397 = 58,25 W/m 2 k Hiệu suất cánh tròn, ta có: ψ = d cρ d 2 = 0,053 0,0267 = 1,99 h' = h.(1 + 0,35ln ψ) = 0,013.(1+0,35.ln1,99) = 0.016 m
Hệ số hiệu quả làm cánh ƞ s =1−(1−ƞ cρ ) F cρ
Hệ số tỏa nhiệt của không khí α 2 =ƞ s α cρ ¿0,916.58,25 = 53,33 W/m 2 k
16,6.53,33) = 740,12 W/m 2 k Lượng nhiệt qua vách ống q α1=α 1 (t N −t W ) ¿4574,99.(174,62−161,9) = 58193,89 W Lượng nhiệt truyền ra ngoài thiết bị qk = k.∆t = 740,12.78,57 = 58150,7 W Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt phía trong ống
Số ống tính lại 90 ống Chiều rộng: b = m.S1 = 10.0,07 = 0,7 m Chiều dài: a = z.S2 = 9.0,07 = 0,735 m Tiết diện đầu vào thiết bị
5.3.5 Trở lực đường khi cắt ngang qua chùm ống:
= 1,91 Khối lượng riêng chất khí ρ = 0,993 kg/m 3 Tốc độ dòng khí tại khe hẹp ω max = 7,37 m/s
Số hàng ống z = 10 hàng Trở lực ma sát và cục bộ
5.3.6 Lưu lượng hơi bão hòa:
Nhiệt ẩn hóa hơi: r = 2032,75 kJ/Kg Lưu lượng hơi bão hòa: G1= Q/r = 493,85/2032,75= 0,24 Kg/S
5.3.7 Tính toán đường ống dẫn hơi vào và ống dẫn nước ngưng ra:
Tốc độ hơi vào: ω = 25 m/s và ϑ = 0,1941 m 3 /kg Lưu lượng thể tích hơi vào:
V = G1.ϑ = 0,24.0,1941 = 0,047 m 3 /s Đường kính ống dẫn hơi: d=2√ ❑ V ¿ 2 √ 0,047 25 = 0,01 m
Chọn ống DN25-SCH10 Đường kính ngoài: d2 = 33,4 mm Đường kính trong: d1 = 27,86 mmLưu lượng nước ngưng:
2032,75.1000.53,33 = 0,006 kg/s Khối lượng riêng của nước: ρ = 892,4952 kg/m 3 Đường kính ống thoát nước ngưng: d=2√ ❑ G =¿ 2 √892,4952 250,006 = 0,0006 m Chọn ống DN20-SCH10 Đường kính ngoài: d2 = 26,7 mm Đường kính trong: d1 = 22,48 mm
TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ : QUẠT (L),CYCLONE 39 6.1 Tính chọn quạt hút và quạt thổi
Tính chọn quạt làm mát
6.2.1 Năng suất quạt làm mát:
Lưu lượng khối lượng đá thạch anh ra: G2 = 2,78 kg/s Nhiệt dung riêng đá thạch anh: Cv = 0,92 kJ/kgK Nhiệt độ đá ra khỏi buồng sấy: t1 = 81⁰C;C
Nhiệt độ đá ra khỏi buồng làm mát: t2 = 40⁰C;C Nhiệt độ môi trường: t0 = 25⁰C;C
Nhiệt độ không khí trong buồng làm mát: t = 44⁰C;C Nhiệt dung riêng của không khí: Cp = 1,005 kJ/kgK Khối lượng riêng không khí: ρ k = 1,14835 kg/m 3 Khối lượng không khí buồng làm mát:
1,005.(44−25) = 5,49 kg/sNăng suất quạt làm mát:
6.2.2 Trở lực quạt làm mát: a Trở lực do ma sát trong buồng:
Chiều cao buồng làm mát: H = 0,6 m Chiều rộng buồng làm mát: B = 0,7 m Đường kính hầm sấy: d=2BH
0,7+0,6 = 0,7 m Tiết diện mặt cắt ngang 1 băng tải: F2 = Bb.dtang = 0,1776 m 2 Diện tích tiết diện ngang của lớp vật liệu: Fvl = (Bb – 0,1).h = 0,016 m 2 Tiết diện tự do tác nhân sấy:
Tốc độ không khí trong hầm: ω = V
F td = 4,8 0,243 = 19,65 m/s Chiều dài tác nhân sấy chuyển động: l = 8,73 m
Khối lượng riêng không khí: ρ = 1,114835 kg/m 3 (ở t = 34,5 C)⁰C; Độ nhớt: = 0,000017356 m 2 /s
Hệ số ma sát của không khí: ¿(1,8LgRe−1,64) −2 = [1,8Lg(744691,8212)−1,64] −2 = 0,0125 Trở lực do ma sát:
(6.5) b Trở lực đột thu khi ra buồng làm mát vào ống:
Hệ số trở lực cục bộ đột thu: = 0,5 Trở lực đột thu khi ra buồng làm mát vào ống:
=> Tổng trở lực quạt phụ:
P qp = P m +P ĐT = 36,878+ 81,99 = 118,87 N/m 2 Năng suất quạt: V = 3,44 => chọn quạt hút hướng trục
Chọn quạt
a Quạt thổi và quạt hút
Hình 6.1: Quạt thổi (quạt hút)
Hình 6.2: Thông số quạt thổi (quạt hút) b Quạt làm mát:
Hình 6.4: Thông số quạt làm mát
Tính chọn cyclone
Lưu lượng dòng khí trong xyclon: Vk = 3,31 m 3 /s
Tốc độ dòng khí vào xyclon: ω e = 15 m/s
Tiết diện ống dẫn vào xyclon:
15 = 0,22 m 2 Đường kính ống ngoài của xyclon:
= 0,89 m Đường kính ống trong của xyclon:
L = 4D = 4.0,89 = 3,54 m Chiều cao thân trụ xyclon:
Khối lượng riêng không khí: ρ = 1,114 kg/m 3 Tổn thất áp suất:
Bảng 6.4 Bảng tỷ lệ các kích thước:
Tỷ lệ các kích thước
D D1 D2 D3 a b H h h0 L rE rm AE As KE
Hình 6.5: Các kích thước của Xyclon
6.4.3 Tổn thất ma sát trong ống dẫn từ cyclon đến quạt: a Tổn thất ma sát trong ống dẫn từ cyclone đến quạt:
Chiều dài ống: l = 6 m Độ nhớt động học: ϑ = 0,000017356 m 2 /s Tốc độ không khí: ω= 4.G ρ π d 2 ¿ 4.3,31.1,114
1,114.π 0,6 2 = 11,7 m/s Trong đó: Đường kính ống: d = 0,6 m
Hệ số ma sát: ¿(1,8LgRe−1,64) −2 =[1,8Lg(404320,1366)−1,64] −2 = 0,014 Tổn thất ma sát trong ống dẫn từ cyclone đến quạt: p m = λ ¿).(l d) = 0,014.¿).( 6
Hệ số trở lực cục bộ qua co: = 4,5 Trở lực cục bộ:
Tổng trở lực quạt hút sau cyclon: p h = P + P CB = 713,6 + 342,9 = 1056,46 N/m 2 Tổng trở lực 2 quạt chính:
6.4.4 Tính cyclone buồng làm mát: a Kích thước cyclone:
Lưu lượng dòng khí trong cyclone: Vk = 4,78 m 3 /s Tốc độ dòng khí vào cyclone: ω E = 15 m/s
Tiết diện ống dẫn vào cyclone: F = a.b = 0,375D.0,75D = W k ω E = 4,78
15 = 0,32 m 2 Đường kính ống ngoài của cyclone: D2 = D = 0,32
= 1,06 m Đường kính ống trong của cyclone: D1 = 0,75D = 0,75.1,06 = 0,8 Chiều cao cyclone: L = 4D = 4.1,06 = 4,26 m
Chiều cao thân trụ cyclone:
Khối lượng riêng không khí: ρ = 1,114 kg/m 3 Tổn thất áp suất:
2 5,69.1,114.15 2 = 713,6 N/m 2 c Tổn thất ma sát trong ống dẫn từ cyclone đến quạt:
Chiều dài ống: l = 6 m Độ nhớt động học: ϑ = 0,000017356 m 2 /s Tốc độ không khí: ω= 4.G ρ π d 2 ¿ 4.4,78.1,114
1,114.π 0,8 2 = 9,51 m/sTrong đó: Đường kính ống: d = 0,8 m
Hệ số ma sát: ¿(1,8LgRe−1,64) −2 =[1,8Lg(438173,1241)−1,64] −2 = 0,014 Tổn thất ma sát trong ống dẫn từ cyclone đến quạt: p m = λ ¿).(l d) = 0,014.¿).( 6
Hệ số trở lực cục bộ qua co: = 4,5 Trở lực cục bộ:
Tổng trở lực quạt hút sau cyclon: p h = P + P CB = 713,6 + 226,5 = 940,11 N/m 2
BẢN VẼ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ SẤY
Thông tin các thiết bị
4 Băng tải đưa sản phẩm đi
9 Cyclone lọc bụi ra khỏi buồng sấy
10 Cyclone lọc bụi buồng làm mát
Sơ đồ nguyên lý
Hình 7.1: Sơ đồ nguyên lí:
Nguyên lý làm việc: Không khí được hút vào bởi quạt hút (2) và được hòa trộn hơi nóng từ lò hơi tại calorifer (3) đến nhiệt độ cần thiết Vật liệu được nạp vào phễu (5) nhờ cơ cấu nhập liệu và di chuyển từ băng tải trên xuống các băng tải dưới (4), đến băng cuối cùng thì vật liệu khô được đổ vào ngăn chứa sản phẩm Không khí nóng sau khi trao đổi nhiệt với vật liệu sấy, gia nhiệt cho đá thạch anh và nhận ẩm rồi vận chuyển đến cyclon lọc bụi (9), không khí được hút vào cyclon lọc bụi ra khỏi buồng sấy và thải ra môi trường, vật liệu sấy tiếp tục được đẩy xuống buồng làm mát, sau khi không khí làm mát vật liệu sấy xong được hút vào cyclon buồng làm mát (10), được lọc bụi và thải ra môi trường. Ưu điểm của phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, sản phẩm được sấy đều, có hiệu quả sấy cao Có thể đốt nóng giữa chừng, điều khiển dòng khí, hoạt động liên tục Có thể sấy nguyên liệu với một mẻ số lượng lớn Đặc biệt hệ thống băng tải sấy là loại thiết bị sấy tiết kiệm nhiên liệu nhất nhờ mặt thoáng tiếp xúc nhiệt cao làm giảm đáng kể lượng tiêu hao nhiên liệu sấy Hệ thống băng tải sấy có không gian lắp đặt nhỏ, gọn với cùng năng sấy.
Bên cạnh những ưu điểm trên thì thiết bị sấy băng tải cũng có một số hạn chế:
+ Dòng khí phải xuyên qua hết chiều dày của lớp vật liệu, quá trình sấy mới được hoàn thành.
+ Chiếm nhiều diện tích thi công.
Sơ đồ bố trí
Bản vẽ chi tiết
Hình 7.5: Quạt hút và quạt thổi
Hình 7.10: Đường đi của xích
THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HÓA THIẾT BỊ SẤY
Bản vẽ mạch điện hệ thống sấy
Hình 8.1: Mạch điện thiết bị sấy
IRT, IRS: Cuộn hút role trung gian
A: cuộn hút của role trung gian cấp điện cho mạch hệ làm mềm nước
P1, P2, P3, P4, P5, P6: Cuộn hút công tắc tơ cấp điện cho bơm
Tc: có điện khi nước trong bể xuống mức thấp, mất điện khi mức cao
TLA, THA: Có điện khi mức nước trong bể xuống mức sự cố
TH: Có điện khi mức nước trong bể đạt mức nước cao và mất điện khi xuống thấp
B: cuộn hút của buồng đốt
Pr1, Pr2: cặp tiếp điểm thường đóng, hở role áp suất
FD, FS: Cuộn hút của công tắc tơ cấp điện cho quạt thổi, quạt hút
GT: Cuộn hút role trung gian tác động biến tần giảm tải quạt hút
T: Cuộn hút của nhiệt kế và role nhiệt độ
Fs1, Fs2: Cặp tiếp điểm thường hở thường đóng của công tắc dòng
Nguyên lý làm việc
8.2.1 Mạch bảo vệ mất pha:
Nếu R mất điện toàn bộ mạch diều khiển phía sau đều mất điện
Nếu S mất điện thì cuộn hút IRS mất điện cặp tiếp điểm IRS về lại thường hở mạch điều khiển phía sau mất lưới điện, mất điện
Khi pha T mất điện, cuộn hút IRT sẽ mất điện, khiến cặp tiếp điểm IRT trở về trạng thái thường hở Đồng thời, cuộn hút IRS cũng mất điện, dẫn đến cặp tiếp điểm IRS trở về trạng thái thường hở Điều này khiến toàn bộ mạch điện sau đó mất điện.
8.2.2 Mạch điều khiển thu hồi nước ngưng:
Muốn bơm nào làm việc thì chúng ta bật công tắc KS3 về phía công tắc tơ của bơm đó Đóng công tắc KP3 cấp điện cho mạch diều khiển khi nước trong bình chứa nước ngưng đạt được mức cao cài dặt thì cuộn hút TH có điện bơm chạy và khi nước trong bể xuống mức thấp cài đặt thì cuộn hút TH mất điện bơm dừng
8.2.3 Mạch cấp nước bể lò hơi: Đóng công tắc KP2 cấp điện cho hệ làm mềm nước khi mức nước trong bể nước cấp xuống thấp đến mức cài đặt thì TL có điện, bơm làm mền nước chạy, khi mức nước ở trong bể nước cấp đến mức cao thì TL mất điện, bơm làm mềm nước dừng Nếu vài lí do nào đó mước nước trong bể nước cấp tiếp tực giảm thì khi xuống mức thấp mức sự cố cuộn hút TLA có điện đèn báo chuông reo báo cho người vận hành biết, đóng công KB2 để ngắt chuông khi sửa chửa
8.2.4 Mạch điều khiển lò hơi: Đóng công tắc Kp bật chế dộ AUTO, KFD bật chế độ MAN
Cặp tiếp điểm IRS Thành thường đóng có điện , đóng công tắc KB cấp điện cho mạch điều khiển ,THA có điện cuộn hút IR có điện ,cặp tiếp điểm IR thành thường đóng cuộn hút FD có điện quạt thổi chạy ,khi áp suất trong lò tăng lên đến giá trị cài đặt thì role áp suất tác động làm cho cặp tiếp điểm Pr1 thành thường hở cuộn hút cuộn hút FD mất điện quạt dừng, cặp tiếp điểm Pr2 thành thường đóng cuộn hút GT có điện tác động biến tần giảm tải quạt hút, khi mức nước trong lò xuống mức thấp giá trị cài đặt thì TL có điện cuộn hút FD có điện bơm lò hơi chạy ,khi mức nước trong lò tăng đến giá trị cài dặt thì TL mất diện bơm dừng Nếu một vài lí do nào đó mà mức nước trong lò hơi tiếp tục cạn đến mức sự cố thì TLA có điện, đèn báo, chuông reo để báo sự cố, công tắc KB1 để ngắt đèn và chuông khi sửa chữa, đồng thời cuộn hút THA mất điện cuộn hút
IR mất điện khi đó cặp tiếp điểm IRvề lại thường hở quạt dừng, nếu lúc này bật công tắc bơm sang chế độ cưỡng bức bơm vẫn chạy
8.2.5 Mạch điều khiển hầm sấy:
Role nhiệt độ hầm sấy tác động dừng và cấp điện van điện từ cấp hơi hầm sấy
Các quạt hầm sấy chạy đảo chiều được, mạch điều khiển xét hầm sấy dùng 3 quạt gió Đống công tắc Ks cấp điện cho mạch điều khiển, khi đó role nhiệt độ có điện đóng công tắc Ksv cuộn hút SV có điện van điện từ mở ra cấp hơi cho hầm sấy, bật công tắc KF cuộn hút M, F1, F2, F3, F4 có điện động cơ băng tải chạy quạt 1,2,3 hầm sấy chạy, khi nhiệt độ phòng đạt role nhiệt độ tác động làm cặp tiếp điểm T trở thành thường hở cuộn hút SV mất điện van điện từ đóng lại ngừng cấp hơi cho hầm sấy.
