Động học của quá trình sấy tầng sôi

inh Tin Hi QT - TB K45 MC LC Trang Li núi u Phn Tng quan I.Thy ng lc hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi C ch to lp lng gi Cỏc thụng s lp sụi v phng phỏp xỏc nh 2.1 Vn tc sụi ti thiu 2.2 Vn tc pht .9 2.3 Tr lc ca lp sụi 10 2.4 Tc v gii hn lm vic 11 2.5 Tr lc ca lp li phõn phi khớ 12 II Lý thuyt v sy 14 Cỏc dng liờn kt m vt liu m .14 1.1 Liờn kt húa hc 14 1.2 Liờn kt húa lý 15 1.3 Liờn kt c lý .16 Phõn loi vt liu sy 16 2.1 Vt xp mao dn 16 2.2 Vt keo 17 2.3 Vt keo xp mao dn 17 C ch tỏch m ht .17 Cỏc giai on xy quỏ trỡnh sy ht .18 Cỏc yu t nh hng n tc sy 19 Trao i nhit v truyn m sy tng sụi 20 Phn Phng phỏp nghiờn cu 23 I.H thng thớ nghim .23 Cu to h thng thớ nghim 23 c tớnh k thut ca h thng thớ nghim sy tng sụi 24 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 Nguyờn tc lm vic ca h thng .25 Xỏc nh tc, lu lng 25 Xỏc nh nhit , m ca vt liu 27 Xỏc nh cỏc thụng s ca ht Xuyờn Tiờu 27 II Tin hnh thc nghim v tớnh toỏn kt qu 28 Phng phỏp tin hnh thớ nghim 28 Tớnh toỏn kt qu thu c 29 Phn Kt qu thc nghim 33 I Kt qu thc nghim quỏ trỡnh thy lc .33 S nh hng ca chiu cao lp ht lờn quỏ trỡnh thy lc 33 II Kt qu thc nghim i vi quỏ trỡnh sy .37 Kt qu thc nghim trờn mỏy sy tng sụi 37 Tớnh toỏn nhit lng 45 Phõn tớch v nhn xột mt s kt qu thc nghim thu c.58 Kt lun .62 Ti liu tham kho 65 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 LI NểI U Trong cụng ngh húa cht cng nh thc phm, luụn cú nhng yờu cu v sy cỏc vt liu m Chớnh vỡ vy m sy ó úng mt vai trũ khụng th thiu ngnh cụng ngh húa hc Vit Nam l mt nc cú Rng vng bin bc v cú ngnh nụng nghip truyn thng lõu i vỡ vy ó to iu kin manh m cho ngnh cụng ngh húa cht cng nh thc phm phỏt trin mnh m Hin trờn th gii cú rt nhiu k thut sy c ỏp dng cho quỏ trỡnh sy v k thut sy tng sụi ó c ỏp dng rng rói nhng nm gn õy So vi quỏ trỡnh trng thỏi tnh thỡ quỏ trỡnh trng thỏi lng gi cú rt nhiu u im, c th l: - Pha rn c o trn rt mónh lit, dn n vic san bng nhit v ton lp ht - H s dn nhit, cp nhit t b mt trao i nhit ca thit b n lp sụi ( hay ngc li ) rt ln - Do tớnh linh ng ca lp sụi nờn d dng np nguyờn liu v thỏo sn phm, d thc hin quỏ trỡnh liờn tc, c gii húa v t ng húa, d iu chnh cỏc thụng s nh lu lng v ỏp sut - Tr lc tng i nh v n nh, khụng ph thuc vo tc pha khớ gii hn tn ti trng thỏi lng gi - Cu to thit b tng i n gin, gn nh v d ch to Do tt c nhng u im trờn m k thut sy tng sụi c s dng ngy cng rng rói cụng nghip nh mt phng phỏp tng cng quỏ trỡnh Tuy nhiờn, phng phỏp ny cng cú mt s nhc im: - Cú hin tng tớch in v tnh in dn n kh nng d gõy chỏy n - Thi gian lu ca cỏc ht lp sụi khụng u - Cỏc ht rn b va p, bo mũn, v to nhiu bi, ú thit b phi cú thit b thu hi bi, thnh thit b tng sụi phi chu c mi mũn, nht l gia cụng cỏc ht cú cnh sc Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 - Vn tc ca pha khớ b gii hn phm vi cn thit trỡ trng thỏi tng sụi m nhiu khụng phi thớch hp i vi quỏ trỡnh cụng ngh Vic nghiờn cu ng dng k thut sy tng sụi lnh vc sy ó oc nhiu nh khoa hc trờn th gii tin hnh t nhng nm 60 , nhiu thit b sy tng sụi cú nng sut t vi tn n hng nghỡn tn gi ó c a vo sn xut ( ch yu l Liờn Xụ c v M ) sy cỏc vt liu cú dng ht cú kớch thc t 1-:-2mm n 35-:-40 mm Vit Nam , cng cú mt s cụng trỡnh nghiờn cu v k thut tng sụi Tuy nhiờn vic ng dng k thut ny vo sn xut cng cha c ph bin rng rói Hin k thut sy tng sụi ang c nghiờn cu rt nhiu ngnh cụng nghip húa cht Do ú vic nghiờn cu mt cỏch y k thut ny cú cụng ngh hon thin ỏp ng cho quỏ trỡnh sy l mt yờu cu thc t Trong bn ỏn ny iu kin nghiờn cu cú nhiu hn ch nờn em ch xin trỡnh by v ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi PHN TNG QUAN Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 I.THY NG LC HC CA QU TRèNH TNG SễI 1.C ch to lp lng gi (tng sụi) Kho sỏt hin tng sau: mt lp vt liu dng ht lờn li nm ngang nm bờn ng t thng ng , tit din ngang ca ng cú th l hỡnh tr , hỡnh vuụng , hỡnh ch nht Ht khụng lt li Thi khụng khớ qua lp ht t di lờn trờn , trng thỏi ca cỏc ht v c lp ht ph thuc vo tc dũng khớ i xuyờn qua lp ht v cú th cú cỏc trng thỏi sau: Khi tc khớ nh , thỡ lp ht trang thỏi bt ng (hỡnh I.1a) ,cỏc c trng ca nú nh b mt riờng , xp khụng thay i thay i tc dũng khớ Lỳc ny dũng khớ i qua lp ht tuõn theo quỏ trỡnh lc , chiu cao lp ht khụng thay i (on AB trờn hỡnhI.1a) v tr lc ca lp ht tnh tng lờn cựng vi s tng tc dũng khớ tuõn theo quy lut hm s m : P = f (v n ) (I.1) Nu lp ht gm cỏc ht nh , cựng kớch thc , khụng b dớnh bt vo cú lc kt dớnh thỡ tr lc tng theo ng OA( hỡnhI.1b) Nu cú kớch thc ln gia cỏc ht cú s kt dớnh thỡ thng lc kt dớnh ny cn phi tiờu tn thờm nng lng, thỡ tr lc s tng theo ng cong OA v cú cc i nh ng hoc Tng tc khớ n mt giỏ tr ti hn no ú thỡ lp ht bt u tr nờn linh ng, chiu cao lp ht bt u tng lờn, cỏc ht dn dn chuyn ng v c khuy trn vi nhau, tr lc t n mt giỏ tr nht nh v gi nguyờn khụng i (on BE trờn hỡnh I.2a, on AB trờn hỡnh I.2b ).ú l trng thỏi tng sụi, cỏc ht rn l lng pha khớ v chuyn ng hn lon, xp ca ht tng lờn theo s tng ca tc khớ.Trng thỏi ny trỡ gii hn t tc bt u sụi (cũn gi l tc sụi ti thiu) vs ti tc pht (cũn gi l tc kộo theo) vf Tip tc tng tc dũng khớ cho n vt quỏ giỏ tr vf thỡ trng thỏi sụi chm dt, cỏc ht rn b dũng khớ cun theo thit b Lỳc ny xy quỏ trỡnh chuyn ht rn b dũng khớ thi, vf cũn gi l tc treo Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 t vỡ ti õy xp ca lp ht rt ln.Thc t l cỏc ht b treo l lng khụng khớ, khụng trng lng ca ht (cú tớnh n lc y Acsimet) v sc cn ca dũng khớ ch cn tng tc khớ vt quỏ vf mt chỳt l cỏc ht rn b kộo theo ( hỡnh I.1c, on BC hỡnh I.2b ) a) b) c) d) Hỡnh I.1 nh hng ca tc dũng khớ n trng thỏi lp ht trờn li a Ht ng yờn; b Th tớch ht ln lờn; c Cỏc ht v khớ chuyn ng ging hin tng sụi, gi l tng sụi; d Phõn lp Nu tc dũng khớ gim xung tc vs thỡ s ph thuc ca tr lc vo tc ln hn cha sụi ( hỡnh I.2b).S khụng theo ng 1,2,3 na m theo ng 4.Cũn chiu cao lp ht theo ng CD ( hỡnh I.2a) v ln hn cha sụi. xp ca lp ht ln hn ban u Nu tỏc nhõn gõy lng gi l cht khớ thỡ thng xy hin tng sụi khụng u, mt phn khớ lp sụi di dng bt khớ, tỳi khớ ( ch khụng phi l dng pha liờn tc ), cỏc tỳi khớ ny lờn b mt lp sụi thỡ v ra, lm cho chiu cao lp sụi dao ng ( ng CE v CF trờn hỡnh I.2a) Khi s tng sụi cha ln thỡ hin tng ny khụng gõy nh hng xu n quỏ trỡnh m ch lm tng mc khuy trn cu lp m thụi.Tuy nhiờn, nu tng s tng sụi lờn thi cú bt khớ ln xut hin nhiu lp sụi v lm cỏc ht bn tung lờn cao Nu tip tc tng lờn na thỡ cỏc bt khớ ln lờn v hũa tan vo to thnh hin tng phõn tng thit b, lm tng lng ht b bn tung lờn v b kộo theo thit b Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 Hin tng ny cng d xy tng kớch thc ht, tng tc dũng khớ, gim ng kớnh thit b Ch sụi phõn tng cú nh hng xu n quỏ trỡnh nh: Lm s tip xỳc ca cỏc ht rn v pha kộm i, tr lc ca tng sụi b dao ng Vỡ vy,cn trỏnh khụng hin tng ny xy Trong thc t sn xut, thng gp cỏc ht cú kớch thc khỏc nhau, nhng hỡnh dng thỡ nh hoc cựng kớch thc v hỡnh dng nhng lng riờng khỏc thỡ s to nờn s phõn lp Nhng ht ln hn hoc nng hn s di, cũn nhng ht nh hn, nh hn s lp trờn Ht cng nh v cng nh s xa li phõn khớ Chiu cao lp ht E D C F A B (a) Vn tc khớ Tr lc lp ht lp sụi lp tnh A B (b) vs vf Vn tc khớ Hỡnh I.2: Quan h gia tr lc v chiu cao lp ht vo tc khớ a S ph thuc ca chiu cao lp sụi vo tc khớ Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 b S thay i tr lc ca lp sụi vo tc khớ Qua nghiờn cu cho thy, vt liu dng ht cú kớch thc di 0,001ữ65 mm u cú th to c lp sụi Nhng to c lp sụi ng u thỡ ht cú kớch thc 0,01ữ0,20 mm l d cú kh nng nht Nhng ht ln gõy s dao ng chiu cao lp sụi rt ln, cũn nhng ht nh li d dớnh vi v to nờn hin tng vũi rng Trng thỏi lng giỏ cũn cú th to nh tỏc ng c hc, vớ d nh khuy trn hoc rung Khi ú cú hin tng gi lng c hc ( phõn bit vi trng hp lng gi khớ ng ) Do tng sụi cỏc ht c khuy trn u nờn quỏ trỡnh truyn nhit cng nh truyn cht xy rt mnh m c trng cho cng khuy trn ca ht lp sụi, ngi ta a i lng Ks (s tng sụi), l t l gia tc lm vic ( Vlv) v tc sụi ti thiu: Ks = Vlv Vs (I.2) 2.Cỏc thụng s ca lp sụi v phng phỏp xỏc nh 2.1.Vn tc sụi ti thiu xỏc nh tc ti thiu ( tc ti hn di ), ngi ta cho rng, ti thi im bt u sụi, tr lc thy lc ca dũng khớ bng trng lng ca lp sụi Nu tit din ca thit b l khụng i theo chiu cao thỡ iu kin trờn cú th vit nh sau: ( chờnh ỏp qua lp sụi)x(tit din ngang ca thit b)=(th tớch ca lp sụi)x(phn ht lp sụi)x(trng lng riờng ca ht) Kt hp vi phng trỡnh mụ t s chờnh ỏp trờn lp ht n phõn tỏn trng thỏi tnh Ergun rỳt c cụng thc tớnh tc sụi nh sau: Khi Re < 20: Vs = (F h d)2 (r h - r k ) e g( ) 150 m 1- e (I.3) Khi Re > 1000 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 Vs2 = F h .d (r h - r k ) g.e 1,75 rk (I.4) i lng v h c tớnh theo Wen v Yu: 1- e = 14 v = 11 F h e F h e (I.5) Khi ú, (I.2) v (I.3) cú dng: d2 (r h - r k ).g Vs = vi Re < 20 1650.m Vs = d.(r h - r k ).g vi Re > 1000 24,5.r h (I.6) (I.7) Trong ú : + d l ng kớnh tng ng ca ht (m) + h , k l lng riờng ca ht v khớ (kg/m3) + nht ca khớ (N.s/m2) + xp ca lp ht trng thỏi sụi Trong gii hn Re = 0,001ữ4000 cỏc cụng thc v cú sai s 3,4% xỏc nh tc sụi ti thiu ngi ta cũn cú th da vo quan h gia tc sụi ti thiu v tc treo Vs Vn tc treo l tc m ti ú, ht trng thỏi l lng cú s cõn bng ca ngoi lc ( vớ d: trng lc v thy lc ) tỏc dng lờn nú Romancov v cỏc cng s thỡ a quan h sau: Vs 0,1046 = 0,1175 Vl + 0, 00373 Ar 0,6 (I.8) õy, tc treo c xỏc nh bng thc nghim 2.2.Vn tc pht Ngi ta coi tc pht xp x bng tc treo ca ht T iu kờn trờn, Kunni v cỏc cng s ó a cụng thc tớnh tc pht nh sau: ổ4.g.d(r - r ) h k ữ ữ Vf = ỗỗ ữ ữ ỗố 3.C.r ứ ( I.9) k õy, C l h s, xỏc nh bng thc nghim Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi inh Tin Hi QT - TB K45 i vi dng hỡnh cu, ngi ta xỏc nh c h s C nh sau: Vi Re < 0,4 thỡ : C = 24/Re Vi 0,4< Re < 500 thỡ : C = 10/Re0,5 Vi Re > 500 thỡ : C = 0,43 Khi ú, cụng thc (I.8) s cú dng: Vi Re < 0,4 thỡ : Vf = g.d2 (r h - r k ) 18m (I.10) Vi 0,4< Re < 500 thỡ: ổ (r - r )2 g2 ữ ử3 ữ Vf = ỗỗỗ h k d ữ ữ r m ứ ố225 (I.11) k Vi Re > 500 thỡ: ổ3.1.g(r - r ).dữ ử2 h k ữ Vf = ỗỗ ữ ữ ỗố r ứ (I.12) k 2.3.Tr lc ca lp sụi lp ht tn ti ch sụi, cn phi cung cp mt nng lng cho lp ht ú Nng lng ny dựng thng cỏc lc ma sỏt gia cỏc ht vi nhau, gia ht vi mụi trng , gia ht vi thnh thit b v nng lng cho s bin i ng lng ca dũng khớ Ngoi ra, cũn phi k n nng lng tng th tớch lp ht, ú phn ln nng lng dựng thng lc ma sỏt gia mụi trng v b mt ht ( tr lc lp ht ) T iu kin cõn bng lc gia ỏp sut thy ng ca ht v lc cn ca dũng khớ, ta cú: Dp = g ũ sdM (I.13) Trong ú: S Mt ct tit din sụi M Khi lng lp sụi dM = (r h - r k )(1- e).S.dZ (I.14) Thay dM vo (I.13) ta cú: Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 10 inh Tin Hi QT - TB K45 7,1 2349 0,3582 1344 841,4 62,61 4,5 2378 0,1194 784 284 36,22 3,2 2387 0,0716 616 171 27,76 Bng 15 Fe Ar Re Nu F(m2) (w/m,độ) (w/m2độ) 49,8 92790,6 31 Qlt Qtt (kj/h) (kj/h) 0,7146 0,0198 8,4 3,47 1776,43 3808 50,3 95504,2 31,7 0,7297 0,0184 7,99 3,01 409,096 3080 50,6 97218,3 32,1 0,7391 0,0184 8,08 2,78 359,587 2856 51,1 100564 32,9 0,7574 0,0184 8,27 2,42 300,058 2632 51,4 102277 33,3 0,7667 0,0183 8,34 2,27 246,041 2464 52 105633 34,1 0,7847 0,0182 8,49 2,02 154,393 1792 52,5 108949 34,9 0,8023 0,0182 8,65 1,82 110,507 1344 52,7 110356 35,2 0,8097 0,0181 8,69 1,75 60,929 784 52,9 111074 35,4 0,8135 0,0181 8,72 1,72 44,9329 616 *Vận tốc tác nhân sấy : v = (m/s) , ttn = 90 (oC) Bảng 16 Độ ẩm rhh Gn Qb(kj/h) QttkJ/h) Qb / (kj/kg) (kg) 0,408 2439 0,99456 2426 5695 42,59 0,338 2422 1,05139 2547 4080 62,42 0,301 2416 1,16506 2815 3867,5 72,78 0,26 2412 1,05139 2536 3740 67,8 0,186 2408 0,93773 2258 3570 63,24 0,12 2391 0,3552 849,3 2635 32,23 Qtt(%) Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 53 inh Tin Hi QT - TB K45 0,095 2374 0,13498 320,5 2040 15,71 0,076 2364 0,09946 235,1 1700 13,83 0,062 2355 0,07104 167,3 1445 11,58 0,052 2353 0,03789 89,16 1317,5 6,768 Bảng 17: Fe Ar Re F Qlt Qtt (w/m,đ (w/m2độ) (m2) (kj/h (kj ) /h) Nu ộ) 51 99704,2 32,7 0,753 0,0201 3,44 2029,84 5695 51,5 102732 33,4 0,769 0,0191 8,7 2,99 885,33 4080 51,8 104407 33,8 0,778 0,0189 8,8 2,78 706,257 3867 52,1 106329 34,3 0,788 0,0189 8,9 2,58 639,819 3740 52,7 109983 35,1 0,808 0,0189 9,1 2,27 554,693 3570 53,2 113460 35,9 0,826 0,0188 9,2 2,03 430,517 2635 53,4 114835 36,2 0,833 0,0186 9,2 1,95 342,483 2040 53,6 115902 36,5 0,839 0,0186 9,2 1,9 289,408 1700 53,7 116701 36,7 0,843 0,0185 9,3 1,86 249,267 1445 53,8 117279 36,8 0,846 0,0185 9,3 1,83 237,614 1317 *Vận tốc tác nhân sấy : v = 3,5 (m/s) , ttn = 85 (oC) Bảng 18 Độ ẩm rhh Gn Qtt Qb Qb / (kj/kg) (kg) (kj/h) (kJ/h) Qtt(%) 42,4 2434 1,12 5985 2725 45,5 34,3 2421 1,051 4750 2543 53,6 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 54 inh Tin Hi QT - TB K45 30,5 2412 0,94 4370 2267 51,9 27,1 2395 0,968 3895 2317 59,5 23,6 2387 0,94 3420 2243 65,6 20,2 2376 0,78 3040 1852 60,9 14,56 2358 0,478 2375 1127 47,5 11,1 2349 0,387 1805 909 50,4 8,3 2341 0,138 1425 323 22,7 6,8 2337 0,088 1235 206 16,7 5,2 2328 0,055 1045 128 12,3 Bảng 19: Fe Ar Re Nu F Qlt Qtt (w/m.độ) (w/m2độ) (m2) (kj/h) (kj/h) 50,9 99037,1 32,5 0,749 0,0198 8,8 3,5 1708 5985 51,5 102509 33,4 0,768 0,019 8,7 2,9 814,8 4750 51,7 104224 33,8 0,777 0,0189 8,7 2,7 666,6 4370 52 105807 34,2 0,786 0,0188 8,8 2,6 539 3895 52,3 107487 34,5 0,795 0,0187 8,8 2,4 467,9 3420 52,5 109172 34,9 0,803 0,0187 8,9 2,3 393,7 3040 53 112085 35,6 0,819 0,0185 2,1 278,8 2375 53,3 113951 0,828 0,0185 9,1 230,4 1805 53,5 115506 36,4 0,837 0,0184 9,1 1,9 187,7 1425 53,7 116357 36,6 0,841 0,0184 9,2 1,8 167,3 1235 53,8 117279 36,8 0,846 0,0183 9,2 1,8 130,9 1045 36 Từ bảng kết ta lập đ-ợc đồ thị cung cấp nhiệt sau : Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 55 inh Tin Hi QT - TB K45 th cung cp nhit chiu cao Ho=70mm, v=2m/s nhit cung cp (kj/h) 4000 Qlt 3500 Qtt 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 10 15 20 25 30 35 40 45 m(%) nhit cung cp th cung cp nhit chiu cao Ho=70mm, v=3m/s 6000 Qlt 5000 Qtt 4000 3000 2000 1000 0 10 15 20 25 30 35 40 45 m(%) th cp nhit chiu cao Ho=70mm , v=3,5m/s nhit cung cp(kj/h) 7000 6000 Qtt Qlt 5000 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 4000 3000 56 inh Tin Hi QT - TB K45 Hỡnh III.6 : Cỏc th cp nhit sy vi Ho=70mm 2.3 Tớnh toỏn kt qu iu kin Ho = 85 mm *Vn tc tỏc nhõn sy l : v = (m/s) , ttn = 90 (oC) Bng 20 m rhh (kj/kg) Gn (kg) Qtt (kj/h) Qb (kJ/h) Qb/ Qtt(%) 50,5 2436 2,1 6120 5115 0,836 39,8 2422 1,96 5100 4747 0,931 35,6 2416 1,86 4930 4494 0,912 32,5 2404 1,74 4845 4182 0,863 29,8 2395 1,58 4590 3784 0,824 27,7 2393 1,5 4335 3590 0,828 25,9 2381 1,2 3910 2857 0,731 23,4 2368 1,02 3400 2415 0,71 20 2349 0,802 2720 1884 0,693 17 2335 0,56 2125 1307 0,615 14,2 2322 0,36 1785 835,9 0,468 Bng 21 Fe Ar Re Nu F Qlt Qtt (w/m.độ) (w/m2độ) (m2) (kj/h) (kj/h) 48,3 84658 29 0,626 0,028 10 5,1 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 3691 6120 57 inh Tin Hi QT - TB K45 47,7 81885 28,3 0,611 0,026 9,5 4,3 1757 5100 47,9 82431 28,4 0,614 0,026 9,4 1473 4930 48,1 83840 28,8 0,622 0,026 9,5 3,8 1282 4845 48,3 85003 29,1 0,628 0,026 9,5 3,6 1154 4590 48,3 84894 29,1 0,627 0,026 9,5 3,5 1103 4335 48,9 87962 29,8 0,644 0,025 9,7 3,3 963,8 3910 0,647 0,025 9,7 3,1 833,1 3400 0,65 0,025 9,6 659,1 2720 49,6 91892 30,8 0,664 0,025 9,7 2,8 530 2125 50,6 97436 32,2 0,693 0,025 10 2,5 424 1785 49 88625 30 49,1 89216 30,1 *Vận tốc tác nhân sấy : v = 3,5 (m/s) , ttn = 90 (oC) Bảng 22 Độ ẩm rhh Gn Qtt Qb Qb / (kj/kg) (kg) (kj/h) (kJ/h) Qtt(%) 40,6 2436 2,5 6223 6089 97,86 28,8 2429 2,02 5035 4906 97,43 24,6 2427 1,8 4655 4369 93,85 21,6 2424 1,74 4465 4218 94,48 18,7 2421 1,5 3895 3632 93,25 16,2 2404 1,32 3325 3173 95,42 14 2383 1,08 2945 2573 87,38 12,2 2366 0,702 2280 1661 72,84 9,86 2355 0,108 2090 254,4 12,17 9,5 2345 0,095 1805 222,8 12,34 8,15 2337 0,089 1615 208 12,88 Bảng 23 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 58 inh Tin Hi Fe Ar QT - TB K45 Re Nu F Qlt Qtt (w/m.độ) (w/m2độ) (m2) (kj/h) (kj/h) 51 99891 0,02 8,343 4,3 2492 6223 0,732 0,019 8,462 3,4 1615 5035 52,2 107112 34,5 0,742 0,019 8,535 3,2 1428 4655 52,5 108584 34,8 0,749 0,019 8,549 1229 4465 52,7 110045 35,1 0,756 0,019 8,548 2,9 1023 3895 52,9 111337 35,4 0,763 0,019 8,538 2,7 840,1 3325 53,1 112499 35,7 0,768 0,019 8,534 2,6 697,3 2945 53,2 113468 35,9 0,773 0,019 8,533 2,6 589,8 2280 53,4 114753 36,2 0,779 0,019 8,569 2,5 517,6 2090 53,5 114953 36,3 0,78 0,018 8,546 2,5 460,9 1805 53,6 115710 36,4 0,784 0,018 8,56 2,4 410,8 1615 51,9 105117 32,8 0,706 34 Các đồ thị t-ơng ứng với tr-ờng hợp là: th cp nhit chiu cao Ho=85mm ,v=3m/s nhit cung cp (kj/h) 7000 Qlt 6000 Qtt 5000 4000 3000 2000 1000 0 10 20 30 40 50 60 m(%) Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 59 inh Tin Hi QT - TB K45 th cp nhit chiu cao Ho=85mm, v=3,5m/s nhit cung cp(kj/h) 7000 6000 Qlt Qtt 5000 4000 3000 2000 1000 0 10 15 20 25 30 35 40 45 m(%) Hỡnh III.6 : Cỏc th cp nhit sy vi Ho=85mm Hệsố sử dụng nhiệt sấy chiều cao Ho = 70mm Qb/Qtt 120 V=2m/s V=3m/s V=3,5m/s 100 80 60 40 20 0 10 15 20 25 30 35 40 45 Đ ộ ẩm % Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 60 inh Tin Hi QT - TB K45 Phõn tớch v nhn xột mt s kt qu thu c 3.1 Vn tc tỏc nhõn sy v chiu cao lp ht *Vn tc tỏc nhõn sy : ỏnh giỏ nh hng ca tc tỏc nhõn lờn quỏ trỡnh sy ta xem xột mt s kt qu sau: Nhỡn vo th ta thy rng nh hng ca tc giú lờn quỏ trỡnh sy tng sụi i vi mi giai on sy l khỏc i vi giai on u quỏ trỡnh sy cng bc m cao thỡ s nh hng ca tc giú l ln cú ngha l tc giú cng ln thỡ tc sy cng cao Nhng giai on cui ca quỏ trỡnh sy cng bc m nh thỡ s nh hng ny khụng rừ nột Cá c đ- ờng cong c- ờng độ bốc ẩm vật liệu sấy Ho=70mm C- ờng độ bốc ẩm v=2m/s v=3m/s v=3,5m/s 0 10 15 20 25 30 35 40 45 độ ẩm % * nh hng ca chiu cao lp ht nh hng ca chiu cao lp ht lờn quỏ trỡnh sy c th hin rừ th di i vi nhng lp ht cú chiu cao thp thỡ cng bc m (tớnh theo mt n v lng cht khụ) thỡ ln hn vi nhng lp ht cú chiu cao ln S nh hng ny c th hin rừ giai on u ca quỏ trỡnh sy m ca vt liu ln Cui qỳa trỡnh sy, m vt liu nh thỡ s nh hng ca chiu cao khụng ng u Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 61 inh Tin Hi QT - TB K45 Sự ảnh h- ởng chiều cao lớ p hạ t nên trình sấy v=3(m/s) c- ờng độ bốc ẩm 12 Ho=60mm Ho=70mm Ho=80mm 10 0 10 20 30 40 50 60 độ ẩm% 3.1 Nhit lng cung cp - Nhit lng cung cp theo tớnh toỏn lý thuyt v thc t theo trờn cỏc th thỡ ng dng vi v hỡnh dỏng Nhng nhit cung cp theo thc t ln , ln hn so vi nhit lng tớnh theo cỏc cụng thc lý thuyt khong t 2ữ7 ln.Ta cú th thy rừ theo cỏc s liu sy chiu cao H0= 70mm , tc giú l v =3m/s nhit cung cp th cung cp nhit chiu cao Ho=70mm, v=3m/s 6000 Qlt Qtt Qb 5000 4000 3000 2000 1000 0 10 15 20 25 30 35 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 40 45 m(%) 62 inh Tin Hi m QT - TB K45 Cng Qb(kj/h) Qtt(kj/h) Qlt(kj/h) Qtt/Qlt bc m 0,408 4,4341 2426 5695 2030 2,81 0,338 4,6875 2547 4080 885,3 4,61 0,301 5,1943 2815 3867,5 706,3 5,48 0,26 4,6875 2536 3740 639,8 5,85 0,186 4,1807 2258 3570 554,7 6,44 0,12 1,5836 849,3 2635 430,5 6,12 0,095 0,6018 320,5 2040 342,5 5,96 0,076 0,4434 235,1 1700 289,4 5,87 0,062 0,3167 167,3 1445 249,3 5,8 0,052 0,1689 89,16 1317,5 237,6 5,54 Qua kết thu đ-ợc ta đ-a vài nhận xét nh- sau: - Nhiệt cung cấp theo thực tế thể cách rõ nét qua giai đoạn t-ơng ứng khoảng độ ẩm từ 40,8ữ33,8%, 33,8ữ 5,2% Cỏc giai on ny tng ng vi cỏc giai on ca cng bc hi thc t iu ny chng t rng quỏ cung cp nhit ph thuc rt rừ vo ng hc ca quỏ trỡnh sy Theo tớnh toỏn lý thuyt thỡ cỏc giai on ca quỏ trỡnh sy cng chia lm giai on rừ t núng v gim tc - Nhit lng dựng bay hi m (Qb) thỡ thay i theo tng vựng ca quỏ trỡnh sy Tng dn giai on t núng vt liu v cao nht giai on sy tc sy n nh trng hp trờn nhit cung cp cao nht l 72,78% (bng 16) nhng cú nhng trng hp lng nhit dựng cho bc hi lờn rt cao n 96,7% so vi nhit lng cung cp thc t (bng 14) Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 63 inh Tin Hi QT - TB K45 - Nhit cung cp tớnh theo lý thuyt thỡ nh hn so vi lng nhit cung cp thc t t 2ữ ln cỏc trng hp khỏc cũn cao hn thụng thng thỡ s khỏc bit ny rt xa nhng giai on u ca quỏ trỡnh sy v nh dn giai on cui ca quỏ trỡnh sy iu ny chng t cỏc cụng thc lý thuyt cũn nhiu hn ch quỏ trỡnh tớnh toỏn KT LUN Qua quỏ trỡnh nghiờn cu , tớnh toỏn thc nghim v lý thuyt trờn mỏy sy tng sụi Tụi rỳt c mt s kt lun sau: nh hng ca ch thy ng - Nhng lp ht cú chiu cao cng ln thỡ pic tr lc ca chỳng cng th hin rừ nột v phõn b rng hn - Nhng tớnh toỏn tr lc theo cỏc cụng thc lý thuyt thng cú sai s khỏ ln vi kt qu thc nghim o c i vi trng hp lp ht m chỳng tụi nghiờn cu thỡ nhng tớnh toỏn ny cú sai s khong t 20 ữ 47% so vi kt qu o c Trong cỏc kt qu m chỳng tụi thu c thỡ quỏ trỡnh sy tng sụi ch yu l gm giai on Sau giai on t núng vt liu l giai on cú nhit lng cung cp gim dn - nh hng ca tc tỏc nhõn sy lờn quỏ trỡnh sy l khụng ng u tng vựng i vi giai on u ca quỏ trỡnh sy,khi m cao thỡ tc giú tng lm tng tc sy V cui ca quỏ trỡnh sy m vt liu nh thỡ nh hng ca nú khụng rừ rng - Chiu cao lp ht ch nh hng ln giai on u ca quỏ trỡnh sy, m v tc sy ln Chiu cao lp ht cng ln thỡ tc sy cng nh so vi cỏc lp ht co chiu cao nh hn Cng v sau quỏ trỡnh sy m nh i thỡ s nh hng ny khụng ỏng k Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 64 inh Tin Hi QT - TB K45 - H s s dng nhit (Qb/Qtt) tng i cao thi gian di ca quỏ trỡnh sy Khi cng bc m ln thỡ h s s dng nhit ny cng ln Cú trng hp lờn ti 97% - Kt qu tớnh toỏn nhit lng cung cp theo lý thuyt so vi kt qu thc t o c nh hn khong vi ln Sai khỏc ln nht l giai on u ca quỏ trỡnh sy m nhit lng cung cp ln , cng v sau thỡ s sai khỏc ny nh hn Chng t rng cỏc cụng thc tớnh toỏn lý thuyt ch phự hp vi quỏ trỡnh sy m tc sy nh TI LIU THAM KHO Ting Vit 1.Hong Vn Chc , Trn Vn Phỳ , Phm Vn Tựng Giỏo trỡnh k thut sy , i Hc Bỏch Khoa H Ni , 1997 2.Phm Cụng Dng , Nguyn Bin Nghiờn cu mt s tớnh cht dng ht qỳa trỡnh sy, Hi ngh khoa hc ln th XVIII , Trng i Hc Bỏch Khoa H Ni ,1996 3.Phm Cụng Dng , Nguyn Hu Tựng ,Nguyn Bin Sy mt gii phỏp h hiu bo qun nụng sn Vit Nam ; Hi ngh khoa hc ln th II, Hi k thut cụng ngh húa hc Vit Nam , 1997 4.Lờ Doón Diờn Cụng ngh sau thu hoch nụng nghip Vit Nam , thc trng v trin vng, Nh xut bn Nụng nghip 1994 5.Nguyn Th Niờn Thy ng lc hc ca ch vũi rng ng dng cho quỏ trỡnh sy vt liu a phõn tỏn , Lun cao hc , Trng i hc Bỏch Khoa H Ni,1996 Hong Vn Chc K thut sy , Nh xut bn khoa hc k thut H Ni , 1999 7.Phm Cụng Dng Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 65 inh Tin Hi QT - TB K45 ng dng k thut sy tng sụi sy ht nụng sn , Lun ỏn tin s k thut ,1999 8.Trn Xoa , Nguyn Trng Khuụng , H Lờ Vin S tay qỳa trỡnh v thit b cụng ngh húa hc , Nh xut bn khoa hc k thut , 1978 9. Vn i , Nguyn Trng Khuụng , Trn Quang Tho , Vừ Th Ngc Ti , Trn Xoa C s cỏc quỏ tỡnh thit b cụng ngh húa hc , Trng i Hc Bỏch Khoa H Ni , 1982 10 Nguyn Vn May Giỏo trỡnh k thut sy nụng sn v thc phm , Nh xut bn khoa hc k thut , 2004 Ting Anh 11.Bulk handing and storage of grain in the humid tropics , ACIAR proceedings , No 22, Canberra, 1978 12 J.F.Davidson , D.Harison Fluidization , New York , 1971 13 J.F.Davidson , D.Harison Fluidization particles , New York , 1963 14.Drying of solids Recent international development , Iohn Wiley , Sons , 1986 15 Fluidization , proceeding of the international fluidization conference, 1980 16.Grain drying in ASIA , ACIAR proceeding , No 71, Canbera , 1996 17 Gas fluidization technology, John Wiley, Sons ,1986 Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi 66 inh Tin Hi Nghiờn cu ng hc ca quỏ trỡnh sy tng sụi QT - TB K45 67