Quá trình sấy vật liệu

KHÁI NIỆM VẬT LIỆU ẨM NƯỚC TRONG VẬT LIỆU NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT CẤU TRÚC VẬT MAO DẪN XỐP TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM TRẠNG THÁI VẬT LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẤY CÁC THÔNG SỐ NHIỆT ĐỘNG LỰC CỦA VẬT LIỆU ẨM Thế truyền vận ẩm (SV tự xem lại) Ẩm dung riêng của Hệ số gradien nhiệt độ của vật liệu ẩm Hệ số truyền ẩm

Quá trình sấy Người trình bày: ThS Hoàng Trung Ngôn KHÁI NIỆM  Sấy trình thoát nước vật lý khỏi vật liệu bột vật liệu mộc (phần khuôn hình tạo, chưa xử lý nhiệt) Tác nhân sấy khí nóng, tia xạ hồng ngoại, dòng cao tần, sóng cực ngắn  Sấy coi khâu xử lý kỹ thuật quan trọng với sản phẩm gốm thô, gốm mỹ nghệ tạo hình đổ rót tạo hình dẻo Theo dõi trình sấy thường đo thông số công nghệ như: biến đổi độ ẩm, nhiệt độ tác nhân sấy; độ co dài, độ co thể tích, độ bền theo thời gian sấy mẫu sấy KHÁI NIỆM Theo dõi tốc độ thoát ẩm sản phẩm sấy, chia trình làm ba giai đoạn:  Tăng nhiệt độ  Tốc độ sấy không đổi  Tốc độ sấy giảm Tốc độ sấy xác đònh lượng nước thoát khỏi đơn vò diện tích sản phẩm sấy đơn vò thời gian sấy Quá trình thoát nước kèm theo co làm biến dạng sản phẩm mộc Quá trình co thường xảy giai đoạn tốc độ sấy không giao điểm đường cong tốc độ sấy không đổi tốc độ sấy giảm đổi ngừng thời điểm gọi điểm tới hạn Điểm tới hạn   VẬT LIỆU ẨM NƯỚC TRONG VẬT LIỆU  Liên kết lý bao gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn liên kết thấm ướt Lượng ẩm liên kết hóa lý không theo tỷ lệ đònh nào, đặc trưng sức căng bề mặt nước, thay đổi tuyến tính với nhiệt độ  Liên kết hóa lý tồn dạng: liên kết hấp phụ liên kết thẩm thấu Lượng ẩm liên kết không theo tỷ lệ đònh nào, đặc trưng hút ẩm vật liệu kèm theo tỏa nhiệt  Liên kết hóa học Liên kết thể dạng liên kết ion hay liên kết phân tử, có thành phần khoáng (thạch cao CaS0 4.2H20, ximăng 3Ca0.Si02.mH20…) nước hoá học bò bay nhiệt độ cao (>500 C) Vật bò tách ẩm tính chất thay đổi Trong trình sấy ta tách ẩm liên kết hóa học NĂNG LƯNG LIÊN KẾT CẤU TRÚC VẬT MAO DẪN XỐP TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM   TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM  TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM  TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY ĐỐI LƯU TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY ĐỐI LƯU PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG THỨC SẤY  Phân loại tổ chức vật liệu sấy      SÊy líp vËt liƯu tr¹ng th¸i tÜnh SÊy líp v©t liƯu tÜnh cã chun ®éng t­¬ng ®èi SÊy líp vËt liƯu tr¹ng th¸i x¸o trén SÊy vËt liƯu tr¹ng th¸i l¬ lưng SÊy vËt liƯu tr¹ng th¸i ph©n t¸n  Phân loại theo chế độ sấy    ThiÕt bÞ sÊy gi¸n ®o¹n ThiÕt bÞ sÊy b¸n liªn tơc ThiÕt bÞ sÊy liªn tơc PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG THỨC SẤY Phân loại theo áp suất làm việc bồng sấy ThiÕt bÞ sÊy ¸p st cao ThiÕt bÞ sÊy ¸p st khÝ qun (¸p st th­êng)  ThiÕt bÞ sÊy ¸p st thÊp (sÊy ch©n kh«ng)  ThiÕt bÞ sÊy ¸p st rÊt thÊp (¸p st ®¹t tr¹ng th¸i ®iĨm cđa n­íc) gäi lµ sÊy thang hoa Phân loại theo kết cấu thiết bò Phßng sÊy, tđ sÊy, hÇm sÊy Th¸p sÊy, sÊy thïng quay SÊy bang t¶i, sÊy ®Üa SÊy tÇng s«i SÊy khÝ ®éng SÊy phun THỨ TỰ THIẾT KẾ MỘT HỆ THỐNG SẤY Chọn phương pháp sấy Chọn kiểu hệ thống sấy Chọn chế độ sấy Tính toán cân vật chất thiết bò sấy Tính toán cân nhiệt thiết bò sấy Chọn tác nhân sấy, nguồn lượng Tính toán kết cấu TBS Tính calorifer (nếu có) thiết bò phụ Bố trí HTS, tính trở lực chọn quạt 10.Tính hiệu kinh tế Tính toán tổn thất Tính toán thiết bò sấy phòng Tính toán suất sấy riêng Tính lượng ẩm cần bốc riêng Chọn chế độ sấy Tính toán trình sấy lý thuyết Xác đònh kích thước hầm sấy, xe goòng Tính toán nhiệt hệ thống sấy Tính toán trình sấy thực Tính lượng tác nhân sấy cần thiết trình sấy thực Bố trí thiết bò, tính tổng trở lực lựa chọn quạt 10.Tính toán calorifer (nếu cần thiết) Tính toán thiết bò sấy hầm (tunel) Tính toán suất sấy riêng Tính lượng ẩm cần bốc riêng Chọn chế độ sấy Tính toán trình sấy lý thuyết Xác đònh kích thước hầm sấy, xe goòng Tính toán nhiệt hệ thống sấy Tính toán trình sấy thực Tính lượng tác nhân sấy cần thiết trình sấy thực Bố trí thiết bò, tính tổng trở lực lựa chọn quạt 10.Tính toán calorifer (nếu cần thiết) Tính toán thiết bò sấy phun Tính toán suất sấy riêng Tính lượng ẩm cần bốc riêng Chọn chế độ sấy Tính toán trình sấy lý thuyết Xác đònh kích thước thiết bò sấy 5.1 Kích thước buồng sấy    Thể tích buồng sấy Đường kính buồng sấy Chiều cao buồng sấy 5.2.Xác đònh độ chêng lệch nhiệt độ trung bình 5.3 Tính toán vòi phun Tính toán nhiệt hệ thống sấy Tính toán trình sấy thực Tính lượng tác nhân sấy cần thiết trình sấy thực Bố trí thiết bò, tính tổng trở lực lựa chọn quạt 10 Tính toán calorifer (nếu cần thiết) Tính toán thiết bò thùng quay Tính toán suất sấy riêng Tính lượng ẩm cần bốc riêng Chọn chế độ sấy Tính toán trình sấy lý thuyết Xác đònh kích thước thiết bò sấy a Hệ số chứa thùng b Góc nghiêng thùng α c Số vòng quay thùng d Tính toán thời gian lưu e Tính thời gian sấy Tính toán nhiệt hệ thống sấy Tính toán trình sấy thực Tính lượng tác nhân sấy cần thiết trình sấy thực Bố trí thiết bò, tính tổng trở lực lựa chọn quạt 10 Tính toán calorifer (nếu cần thiết) Thiết bò sấy xích Thiết bò sấy xích Máy Sấy Phun ATM15 Sấy xạ sấy điện  Dùng tia truyền lượng cho vật thể rắn, lượng chùm tia biến thành nhiệt sấy vật liệu Nguồn phát lượng vật liệu (ceramic,kim loại) đốt nóng hoạc dùng loại đèn xạ Các tia xạ có phổ sóng vùng ánh sáng nhìn thấy không nhìn thấy  Vật liệu đất sét ẩm hấp thụ tia tạo nhiệt không bề mặt mà sâu vào phía tuỳ theo cấu trúc loại vật liệu  Đặc biệt lỗ xốp tia có khả phản xạ nhiều lần nhờ vật liệu hấp phụ toàn bộnăng lượng tia (tương tự vật đen tuyệt đối)  Khi truyền nhiệt xạ, hai vật thể xạ lẫn nhau, trường hợp sấynhiệt độ vật liệu sấy nhỏ so với nhiệt độ nguồn xạ Tính tốc độ sấy [...]... LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM   TÍNH CHẤT CƠ LÝ CỦA VẬT LIỆU ẨM TRẠNG THÁI VẬT LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẤY TRẠNG THÁI VẬT LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH SẤY  Trong quá trình sấy vật liệu (đặt biệt là sấy đối lưu) không thể tách hoàn toàn lượng ẩm trong vật liệu cho nên quá trình sấy thường kết thúc ở độ ẩm cân bằng (uc)  0A : Ẩm liên kết hấp phụ đơn phân tử, tại A biểu diễn trạng thái cân bằng trong quá trình sấy  AB... điển hình 1)Đường cong tốc độ sấy vật liệu dạng sợi (giấy, các tông…) 2)Đường cong tốc độ sấy vật liệu (vải, bột…) 3)Đường cong tốc độ sấy vật liệu mao xốp, gạch xốp, gốm sứ… 4)Đường cong tốc độ sấy vật liệu mao quản xốp ( dất sét….) 5)5,6 ) Đường cong tốc độ sấy vật liệu mao xốp (bánh mì….) SỰ PHỤ THUỘC GIỮA NHIỆT ĐỘ VÀ HÀM ẨM TRUNG BÌNH CỦA VẬT LIỆU CÁC KHUYẾT TẬT KHI SẤY SẢN PHẨM SILICÁT  Trong... trong vật liệu ra bề mặt Vì vậy tốc độ sấy ở giai đoạn này phụ thuộc vào các yếu tố bên trong vật liệu cho nên muốn tăng tốc độ sấy ở giai đoạn này phải khắc phục trở lực khuyếch tán của vật liệu Nhiệt độ vật liệu sấy tăng dần nên trong giai đoạn này phải giữ nhiệt độ của không khí sấy không lớn hơn nhiệt độ cho phép của vật liệu ĐƯỜNG CONG TỐC SẤY ĐƯỜNG CONG TỐC SẤY  Các đường cong tốc độ sấy điển... vật liệu Giai đoạn sấy đẳng tốc  Lúc bắt đầu sấy trong vật liệu còn nhiều nước, tốc độ khuyếch tán của nước bên trong vật liệu lớn hơn tốc độ bay hơi nước trên bề mặt vật liệu, vì thế tốc độ sấy trong giai đoạn này phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ bay hơi trên bề mặt vật liệu, không phụ thuộc vào các yếu tố bên trong vật liệu (bề dày lớp vật liệu, cấu trúc vật liệu, độ ẩm ban đầu…) mà nó chỉ phụ thuộc vào... cosnt phương trình Các đường nhiệt độ dựng theo phương trình  Nguyên tắc thành lập giản đồ t – P (SV tự ôn lại) BIỂU DIỄN SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI KHÔNG KHÍ ẨM TRÊN GIẢN ĐỒ I – d  Quá trình đốt nóng (SV tự xem lại)  Quá trình làm lạnh  Sự bay hơi đoạn nhiệt  Hòa trộn không khí có trạng thái khác nhau ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 1 ĐƯỜNG CONG SẤY ĐƯỜNG CONG SẤY Thời gian sấy vật liệu Giai đoạn sấy đẳng tốc... độ ẩm, tốc độ của tác nhân sấy ) Khi các yếu tố không đổi thì tốc độ sấy cũng không đổi  Vì vậy muốn tăng tốc sấy trong giai đoạn này thì chủ yếu thay đổi các thông số bên ngoài Giai đoạn sấy giảm tốc  Độ ẩm của vật liệu giảm, tốc độ khuyếch tán hơi nước từ bề mặt vật liệu ra bề mặt vật liệu giảm và nhỏ hơn tốc độ bay hơi của hơi nước tren bề mặt vật liệu Do đó tốc độ sấy ở giai đoạn này chủ yếu... phân tử  BC : Ẩm liên kết mao dẫn nhỏ  C : Tương ứng độ hút ẩm cực đại, nếu độ ẩm vật liệu lớn hơn độ ẩm cực đại thì vật liệu ở trạng thái vật liệu ướt CÁC THÔNG SỐ NHIỆT ĐỘNG LỰC CỦA VẬT LIỆU ẨM  Thế truyền vận ẩm (SV tự xem lại)  Ẩm dung riêng của  Hệ số gradien nhiệt độ của vật liệu ẩm  Hệ số truyền ẩm TÁC NHÂN SẤY KHÔNG KHÍ ẨM 1 CÁC QUAN HỆ NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨM  Ta ký hiệu: G, Gh,... so sánh chế độ sấy trong thực tế sản xuất thường dựa vào 3 tiêu chí:  Nhiệt tiêu tốn riêng q (Kcal/kg)  Thời gian sấy  Phế phẩm trong quá trình sấy (thể hiện sự co ngót vượt quá giới hạn, gây ra nứt vỡ sản phẩm) CÁC KHUYẾT TẬT KHI SẤY SẢN PHẨM SILICÁT  Sự co ngót của sản phẩm Nghiên cứu nguyên nhân gây biến dạng sản phẩm sấy( cong và nứt) trên thực tế là mục đích chính của công đoạn sấy Độ nhạy của... co của đất sét có độ nhạy sấy cao CÁC KHUYẾT TẬT KHI SẤY SẢN PHẨM SILICÁT  Tính dẻo và liên kết của đất sét, sự co khi sấy   Tính chất tạo hình quan trọng nhất của đất sét là tính dẻo Khi sấy nước bay hơi là giảm tính dẻo của vật liệu sấy Phần lưc liên kết giữa các hạt đất sét ẩm do tương tác Wanderwalls sẽ đóng vai trò chính trong khối đất sét khô, đồng thời sản phẩm sấy bò giảm kích thước hình... độ của không khí ẩm (đồng thời của hơi nước, KKK) R: Hằng số khí lý tưởng (j/kg.K)  Một số phương trình quan hệ (phương trình trạng thái) CÁC QUAN HỆ NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨM CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ CỦA KHÔNG KHÍ ẨM CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ CỦA KHÔNG KHÍ ẨM CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ CỦA KHÔNG KHÍ ẨM CÁC THÔNG SỐ VẬT LÝ CỦA KHÔNG KHÍ ẨM ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨM  Nguyên tắc thành lập giản đồ I –x (I –d)      