GIÁO TRÌNH CÁC LOẠI THIẾT BỊ SẤY chuong 5

Chương SẤY LẠNH I – Nguyên lý làm việc đặc điểm: Sơ đồ thiết bò Tá i tuầ n hoà n n bộtá c nhâ n sấ y Dà n lạnh T.B gia nhiệ t Buồ ng sấ y Nướ c ngưng tụ thả i ngoà i Má y né n lạnh I =100% d1 d3 d * Nguyên lý làm việc: Tác nhân sấy không khí ẩm làm lạnh từ trạng thái ban đầu đến trạng thái 1, trình làm lạnh có t1 < t ds ứng với trạng thái không khí ẩm, phần lớn lượng nước không khí ẩm tách giai đoạn Ở trạng thái không khí có độ ẩm ϕ = 100% nhiệt độ thấp Do ta phải gia nhiệt cho không khí điện trở hay dàn nóng máy lạnh đến nhiệt độ t2 (ứng với độ ẩm tương đối ϕ nhỏ đến giá trò cần thiết) Sau không khí trạng thái đưa vào buồng sấy Do trạng thái không khí có độ ẩm tương đối ϕ2 nhỏ hấp thụ nước từ vật cần sấy khỏi buồng sấy trạng thái * Đặc điểm: - Quá trình tái tuần hoàn toàn tác nhân sấy - Tác nhân sấy đóng vai trò trung gian hấp thụ nước từ vật sấy, nước ngưng tụ dàn lạnh thải - Quá trình sấy không cần thải bỏ tác nhân sấy nên đảm bảo vệ sinh - Có thể giữ mùi vò màu sắc vật sấy lúc tươi - Ứng dụng để sấy loại vật liệu không chòu nhiệt độ cao rau quả, mật ong, sản phẩm chứa nhiều Vitamin - Đầu tư ban đầu lớn (do có hệ thống máy lạnh) - Sản phẩm thu có chất lượng cao II – Phương pháp tính toán thiết kế: Vấn đề quan trọng việc tính toán thiết kế máy sấy lạnh xác đònh công suất làm lạnh cần thiết Ví dụ 1: Một máy sấy lạnh có thông số sau : công suất máy nén lạnh N = 0,5 kW, hệ số làm lạnh máy ε = Nhiệt độ không khí bão hòa qua dàn bốc t1 = 25 C , sau đốt nóng dàn ngưng tụ, không khí có t = 75 C , lượng nước bốc khỏi vật sấy G n = 2,5kg / h Xác đònh suất lạnh Q máy lạnh, lượng nhiệt đốt nóng không khí dàn ngưng tụ QN, nhiệt độ độ ẩm ϕ không sau sấy, lượng không khí G (lưu lượng quạt), lượng nước ngưng tụ dàn bốc I I2 =100% t1 d1 d4 d Giải Dùng đồ thò I-d: Điểm giao điểm t1 = 25 C , ϕ1 = 100% Từ tìm được: d1 = 0,02 kg/kgkk I1 = 17,5 kcal/kgkk = 73,15 kJ/kgkk Điểm giao điểm đường t = 750C d2 = d1 = 0,02kg/kgkk tìm I2 = 31 kcal/kgkk Năng suất lạnh Q0 máy lạnh xác đònh: Q0 N Q0 = ε N = 5.0,5 = 2,5kW ε= Nhiệt lượng dàn ngưng tụ tỏa QN xác đònh: Q N = Q0 + N = 2,5 + 0,5 = 3kW Khi bỏ qua tổn thất nhiệt nhiệt lượng dùng làm lạnh không khí tách ẩm Q0: Q0 = ε N = 2,5kW = 2,5.3600 = 9000kJ / h Mặt khác ta có: Q0 = G k ( I − I ) Gk – lưu lượng khối lượng không khí qua dàn lạnh Lưu lượng nước ngưng tụ Gng xác đònh: Gng = Gk ∆d = Gk (d − d1 ) Do đó: Gng Gk = d − d1 → d = d1 + Q0 = I − I1 I −I Gng = Gng d − d1 d − d1 t − t1 75 − 25 Gng = 0,02 + Gng Q0 9000 Và ta có: I = I = t + ( 2500 + 1,93t )d Thay trò số vào ta tìm được: d = d1 + t − t1 75 − 25 Gng = 0,02 2,5 = 0,034kJ / kgkk Q0 9000 Từ độ thò I-d, điểm xác đònh theo điều kiện d = 0,034 kg/kgkk I = I2 129,6 kJ/kgkk, kết tìm t = 400C, ϕ = 70% Lưu lượng không khí cần thiết (lưu lượng quạt) G k: Gk = Vk = Gng 2,5 = = 178,6kg / h ∆d 0,034 − 0,02 Gk 178,6 = = 149m / h ρ 1,2 Lượng nước bốc từ vật sấy lượng nước ngưng tụ dàn lạnh: G nn = G ng = 2,5kg / h Bài tập : Cho máy sấy lạnh có thông số sau : công suất máy nén lạnh N = 1kW, hệ số làm lạnh ε = Nhiệt độ không khí bão hòa qua dàn bốc t1 = 250C, nhiệt độ không khí sau đốt nóng dàn ngưng t2 = 800C Lượng nước bốc khỏi vật sấy Gn = 3kg/h Xác đònh suất lạnh Q0 máy, lượng nhiệt cần đốt nóng không khí dàn ngưng QN, nhiệt độ t3, độ ẩm ϕ không khí khỏi buồng sấy, nhiệt độ đọng sương t4, lượng không khí G cần thiết  ... N = 5. 0 ,5 = 2,5kW ε= Nhiệt lượng dàn ngưng tụ tỏa QN xác đònh: Q N = Q0 + N = 2 ,5 + 0 ,5 = 3kW Khi bỏ qua tổn thất nhiệt nhiệt lượng dùng làm lạnh không khí tách ẩm Q0: Q0 = ε N = 2,5kW = 2 ,5. 3600... Gng d − d1 d − d1 t − t1 75 − 25 Gng = 0,02 + Gng Q0 9000 Và ta có: I = I = t + ( 250 0 + 1,93t )d Thay trò số vào ta tìm được: d = d1 + t − t1 75 − 25 Gng = 0,02 2 ,5 = 0,034kJ / kgkk Q0 9000... lạnh N = 0 ,5 kW, hệ số làm lạnh máy ε = Nhiệt độ không khí bão hòa qua dàn bốc t1 = 25 C , sau đốt nóng dàn ngưng tụ, không khí có t = 75 C , lượng nước bốc khỏi vật sấy G n = 2,5kg / h Xác