KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH SẤY GIẤY CARTON TẠI CÔNG TY GIẤY SÀI GÒNMỸ XUÂN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT Q TRÌNH SẤY GIẤY CARTON TẠI CƠNG TY GIẤY SÀI GÒN-MỸ XUÂN Họ tên sinh viên: NGUYỄN VĨNH AN Ngành: CÔNG NGHỆ BỘT GIẤY VÀ GIẤY Niên khố: 2006 – 2010 Tháng 03/2010 KHẢO SÁT Q TRÌNH SẤY GIẤY CARTON TẠI CƠNG TY GIẤY SÀI GỊN-MỸ XN Tác giả NGUYỄN VĨNH AN Khố luận đệ trình đề để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Công nghệ giấy bột giấy Giáo viên hướng dẫn: TS PHẠM NGỌC NAM Tháng 03 năm 2010 i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn: Cha mẹ, anh chị người thân ủng hộ, chăm lo, giúp đỡ em mặt vật chất lẫn tinh thần thời gian học tập Ban Giám hiệu tồn thể thầy giáo trường Đại Học Nơng Lâm Quý thầy cô khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt quý thầy cô môn CNSX Giấy Bột giấy Thầy TS PHẠM NGỌC NAM, giáo viên hướng dẫn đề tài, người tận tâm giảng dạy, giúp đỡ em suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Các bạn bè hỗ trợ, giúp đỡ suốt thời gian học tập thời gian thực đề tài TPHCM, tháng 03/2010 Sinh viên thực Nguyễn Vĩnh An ii TÓM TẮT Đề tài “Khảo Sát Quá Trình Sấy Giấy Carton Tại Cơng Ty Giấy Sài Gòn-Mỹ Xn” tiến hành Cơng Ty Giấy Sài Gòn-Mỹ Xn, thời gian từ 03 - 2010 đến 06 - 2010 Đề tài tiến hành theo phương pháp khảo sát, thu thập số liệu tính tốn Qua thời gian thực tập cơng ty, Chúng tơi sâu tìm hiểu hệ thống sấy, nắm bắt quy trình vận hành quy trình cơng nghệ hệ thống sấy Qua số liệu thu thập, chúng tơi tiến hành tính tốn lượng cần thiết để sấy khơ sản phẩm giấy carton có định lượng 150 g/m2 Kết thu được: - Hiệu suất sử dụng nhiệt công ty: 91.3% - Tiêu hao kg hơi/kg giấy: 1.6 kg hơi/ kg giấy - Tiêu hao kg hơi/kg nước bốc hơi: 1.44 kg sấy/ kg nước bốc Xác định cố thường gặp, đồng thời tìm phương pháp khắc phục cố Kiến nghị số biện pháp nhằm sử dụng tối ưu nguồn lượng sấy công ty iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC .iv DANH SÁCH CÁC HÌNH vi DANH SÁCH CÁC BẢNG vii Chương 1: MỞ ĐẦU .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Giới hạn đề tài Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Lịch sử phát triển tầm quan trọng giấy 2.2 Khái quát phát triển ngành công nghiệp giấy 2.3 Vài nét công ty TNHH thành viên giấy Sài Gòn_ Mỹ Xuân .5 2.3.1 Các mốc lịch sử trọng điểm công ty .5 2.3.2 Sơ đồ tổ chức công ty 2.3.3 Tổng quan nguyên liệu 2.3.4 An toàn lao động sấy 2.4 Lý thuyết phần sấy 10 2.4.1 Quá trình sấy 10 2.4.2 Mục đích sấy giấy 10 2.4.3 Các phương pháp sấy 10 2.4.4 Mơ tả q trình sấy 11 2.4.5 Cách phân bố lô sấy giấy 14 2.4.5.1 Cách thứ 14 2.4.5.2 Cách phân bố thứ hai 15 2.4.6 Cách phân bố chăn sấy phận sấy 16 2.4.6.1 Cách mắc chăn sấy dùng hai chăn 16 2.4.6.2 Cách mắc chăn sấy dùng chăn sấy 17 iv 2.4.7 Quá trình thoát nước sấy .17 2.4.8 Q trình nước ngưng .19 Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 3.1 Nội dung nghiên cứu 23 3.2 Phương pháp nghiên cứu 23 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1 Hệ thống sấy máy xeo giấy carton 33 4.1.1 Hệ thống sấy máy xeo 33 4.1.2 Nguyên nhân biện pháp khắc phục .34 4.2 Tính tốn lượng sấy cần thiết để sản xuất sản phẩm giấy caton có định lượng 150 g/m2 37 4.2.1 Tính cân vật chất cho 1000 kg sản phẩm 37 4.2.1.1 Cắt - Cuộn lại: 37 4.2.1.2 Cuộn 38 4.2.1.3 Cáng láng 38 4.2.1.4 Cụm sấy 39 4.2.1.5 Cụm sấy 39 4.2.1.6 Cụm sấy 40 4.2.1.7 Cụm sấy 40 4.2.2 Tính tốn nhiệt lượng sấy 42 4.2.2.1 Nhiệt hữu ích tính cho sản phẩm 42 4.2.2.2 Nhiệt mát .42 4.2.2.3 Tổng lượng nhiệt dùng cho trình sấy hiệu suất 43 4.2.2.4 Nhiệt cần thiết để thông .43 4.2.2.5 Tính thơng gió giai đoạn sấy 44 4.3 Thảo luận 44 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46 5.1 Kết luận 46 5.2 Đề nghị 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC .49 v DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Cấu hình hệ thống sấy nhiều lơ 12 Hình 2.2: Túi khí lô sấy 12 Hình 2.3: Sơ đồ cách phân bố thứ 15 Hình 2.4: Cách bố trí thứ hai 15 Hình 2.5: Cách bố trí chăn sấy chăn 16 Hình 2.6: Cách mắc chăn sấy chăn 17 Hình 2.7: Khúc tuyến sấy .18 Hình 2.8: Q trình nước ngưng lô 19 Hình 2.9: Hơi nước ngưng 20 Hình 2.10: Chu trình tái sử dụng khí, bị kéo theo nước ngưng 21 Hình 2.11: Hệ thống gia nhiệt, nén khí .21 Hình 2.12: Sự thơng gió túi khí qua trục đỡ chăn 22 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.1: Bìa bị phồng dộp 34 Bảng 4.2: Bìa bị đốm bóng 35 Bảng 4.3: Bìa bị sọc ướt 35 Bảng 4.4: Bìa bị sọc ngang 36 Bảng 4.5: Bìa bị đen .36 Bảng 4.6: Hiện tượng lủng lỗ .36 Bảng 4.7: Bìa bị nhăn 37 Bảng 4.8: Bảng tổng kết cân vật chất 41 Bảng 4.9: Nhiệt hữu ích tính cho sản phẩm .42 Bảng 4.10: Nhiệt mát 42 Bảng 4.11: Tổng lượng nhiệt dùng hiệu suất sử dụng nhiệt 43 Bảng 4.12: Nhiệt cần thiết để thông .43 Bảng 4.13: Cân nhiệt sấy 44 vii Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Trong xu hội nhập phát triển ngày Mỗi ngành cơng nghiệp góp phần vào kinh tế quốc gia Nền kinh tế nước ta đứng trước nhiều hội thách thức Các ngành kinh tế cần phải cải tiến công nghệ đổi cách quản lý Ngành giấy ngành sản xuất khơng non trẻ chưa có qui mơ tầm vóc tương xứng với tiềm thị trường có Do để đáp ứng thị trường nước, cạnh tranh với hàng ngoại nhập vươn xuất khẩu, ngành giấy phải liên tục đổi công nghệ, quản lý hiệu sản xuất Việc xây dựng nhà máy sản xuất sản phẩm giấy đáp ứng nhu cầu cho thị trường, sản phẩm cao cấp giấy in chất lượng cao, giấy bao gói chất lượng cao việc cần thiết Nhà Nước Chính Phủ hoạch định Cơng nghiệp giấy đặc biệt phát triển mạnh thập kỷ gần nhu cầu ngày tăng người dân sản phẩm giấy carton Hiện nay, phương pháp công nghệ ngành giấy áp dụng để nâng cao chất lượng hạ giá thành sản phẩm tạo điều kiện thuận lợi để ngành giấy phát triển cạnh tranh chế thị trường đem lại hiệu kinh tế cao Ước tính sau 15 năm nhu cầu sản lượng giấy giới lại tăng gấp đôi Hiện mức tiêu thụ giấy bình quân đầu người giới khoảng 50kg/người/năm Bên cạnh lợi ích sản phẩm giấy ngành cơng nghiệp giấy tạo cơng ăn việc làm cho nhiều người từ khâu trồng rừng làm nguyên liệu đến khâu sản xuất phân phối sản phẩm giấy Những điều cho thấy đóng gióp quan trọng ngành giấy vào phát triển kinh tế xã hội Trong trình sản xuất giấy, nhiều phương pháp sử dụng để tách bỏ nước khỏi giấy ướt, phương pháp: nước tự do, hút chân khơng, ép sấy Mỗi phương pháp cần phải thực cho đạt hiệu cao đồng thời không làm hại đến cấu trúc tính chất khác giấy Thốt nước phương pháp sấy tiêu tốn nhiều lượng Người ta tính chi phí cho phương pháp sấy để bay lượng nước cao gấp 10 - 12 lần so với phương pháp ép, cao 60 - 70 lần so với phương pháp nước bàn lưới Vì để giảm giá thành sản phẩm giấy giảm chi phí cho khâu sấy giấy cần thiết quan tâm Xuất phát từ thực tiễn trên, Chúng Tôi thực đề tài đề tài “Khảo sát trình sấy giấy carton” Do kiến thức hạn chế thời gian nghiên cứu hạn hẹp nên đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót, mong dẫn quý thầy cô bạn để đề tài hồn thiện 1.2 Mục đích đề tài Khảo sát q trình sấy giấy carton cơng ty giấy Sài Gòn-Mỹ Xuân, đánh giá hiệu hoạt động hệ thống sấy từ đề xuất số giải pháp nhằm tối ưu hiệu sử dụng nhiệt 1.3 Giới hạn đề tài Để đánh giá hiệu hoạt động hệ thống sấy cần phải xem xét nhiều yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy giấy như: loại nguyên liệu làm giấy, loại giấy sản xuất, độ ẩm giấy trước sấy, áp lực sấy, ứng suất căng chăn sấy, độ bề mặt bên trong, bên ngồi lơ sấy đặc biệt cơng nghệ… thời gian có giới hạn nên đề tài tập trung vào việc tính toán theo yêu cầu hệ thống sấy sản xuất giấy carton Lượng mát thu hồi vào nghiền thuỷ lực đầu xeo + Lượng tổn thất không 4.2.1.2 Cuộn + Lượng cuộn lượng vào cắt cuộn CII-2 = 93% QII-2 = 1015.22 kg GII-2 = 944.16kg WII-2 = 71.06 kg + Lượng vào cuộn chọn tổn thất 0.2% giấy đứt CI-2 = 93% GI-2 = GII-2 + GIII-2 GIII-2 = 0.2% * GI-2 GI-2 = GII-2 + 0.2% * GI-2 → GI-2 = (GII-2 * 100)/ (100 - 0.2) = 944.16 * 100/ (100 - 0.2) = 946 kg QI-2 = GI-2 / CI-2 = 946/ 0.93 = 1017.20 kg WI-2 = QI-2 - GI-2 = 1017.20 - 946 = 71.20 kg + Lượng tổn thất cho vào máy nghiền đầu xeo CIII-2 = 93% GIII-2 = 0.2% * GI-2 = 0.2% * 946 = 1.89 kg QIII-2 = GIII-2/ CIII-2 = 1.892/ 0.93 = 2.03 kg WIII-2 = QIII-2 - GIII-2 = 2.034 - 1.892 = 0.14 kg 4.2.1.3 Cáng láng + Lượng cáng láng lượng vào cuộn C II-3 = 93% Q II-3 = 1017.20 kg G II-3 = 946 kg W II-3 = 71.20 kg + Lượng ép quang tổn thất chọn 0.3% CI-3 = 93% GI-3 = GII-3 + GIII-3 GIII-3 = 0.3% * GII-3 54 GI-3 = GII-3 + 0.3% * GI-3 → GI-3 = (GII-3 * 100)/ (100 - 0.3) = 946 * 100/ (100 -0.3) = 948.84 kg QI-3 = GI-3/ CI-3 = 948.84/ 0.93 = 1020.25 kg WI-3 = QI-3 - GI-3 = 1020.25 - 948.84 = 71.41 kg + Lượng tổn thất cho vào máy nghiền đầu xeo CIII-3 = 93% GIII-3 = 0.3% * GI-3 = 0.3% * 948.84 = 2.85 kg QIII-3 = GIII-3/ CIII-3 = 2.85/ 0.93 = 3.06 kg WIII-3 = QIII-3 - GIII-3 = 3.06 - 2.85 = 0.21 kg 4.2.1.4 Cụm sấy + Lượng sấy lượng vào cán láng CII-4 = 93% Q II-4 = 1020.25 kg G II-4 = 948.84 kg W II-4 = 71.41 kg + Lượng vào cụm sấy chọn tổn thất 0.3% giấy đứt CI-4 = 93% GI-4 = GII-4 + GIII-4 GIII-4 = 0.3% * GI-4 GI-4 = GII-4 + 0.3% * GI-4 → GI-4 = (GII-4 * 100)/ (100 - 0.3) = 948.84 * 100/ (100 - 0.3) = 951.69 kg QI-4 = GI-4/ CI-4 = 951.69/ 0.93 = 1023.32 kg WI-4 = QI-4 - GI-4 = 1023.32 - 951.69 = 71.63 kg + Lượng mát CIII-1 = 93% GIII-1 = 0.3% * GI-4 = 0.003 * 951.69 = 2.86 kg QIII-1 = GIII-1/ CIII-1 = 2.86/ 0.93 = 3.08 kg WIII-1 = QIII-1 - GIII-1 = 3.08 - 2.86 = 0.22 kg + Lượng bổ sung không + Lượng nước bốc cụm 4: không đáng kể độ khơ giấy gần khơng đổi 55 4.2.1.5 Cụm sấy + Lượng vào cụm sấy lượng cụm sấy C II-5 = 93 % Q II-5 = 1023.32 kg G II-5 = 951.69 kg W II-5 = 71.63 kg + Lượng vào cụm sấy chọn tổn thất 0.3% giấy đứt CI-5 = 62% GI-5 = GII-5 + GIII-5 GIII-5 = 0.3% * GI-5 GI-5 = GII-5 + 0.3% * GI-5 → GI-5 = (GII-5 * 100)/ (100 - 0.3) = 951.69 * 100/ (100 - 0.3) = 954.55 kg QI-5 = GI-5/ CI-5 = 954.55/ 0.62 = 1539.60 kg WI-5 = QI-5 - GI-5 = 1539.60 - 954.55 = 585.05 kg + Lượng mát CIII-5 = 78% GIII-5 = 0.3% * GI-5 = 0.3% * 954.55 = 2.86 kg QIII-5 = GIII-1/ CIII-5 = 2.86/ 0.78 = 3.67 kg WIII-5 = QIII-5 - GIII-5 = 3.67 - 2.86 = 8.1 kg + Lượng bổ sung không + Lượng nước bốc cụm sấy WI-5 - WII-5 - WIII-5 = 585.05 - 71.63 - 8.1 = 505.32 kg 4.2.1.6 Cụm sấy + Lượng vào cụm sấy lượng cụm sấy CII – = 62 % QII – = 1539.60 kg GII – = 954.55 kg WII – = 585.05 kg + Lượng vào cụm sấy chọn tổn thất 0.3% giấy đứt CI-6 = 50 % GI-6 = GII-6 + GIII-6 56 GIII-6 = 0.3% * GI-6 GI-6 = GII-6 + 0.3% * GI-6 → GI-6 = (GII-6 * 100)/ (100 - 0.3) = 954.55 * 100/ (100 - 0.3) = 957.42 kg QI-6 = GI-6/ CI-6 = 957.42/ 0.5 = 1914.84 kg WI-6 = QI-6 - GI-6 = 1914.84 – 957.42 = 957.42 kg + Lượng mát CIII-6 = 56% GIII-6 = 0.3% * GI-6 = 0.003 * 957.42 = 2.87 kg QIII-6 = GIII-6/ CIII-6 = 2.87/ 0.56 = 5.13 kg WIII-6 = QIII-6 - GIII-6 = 5.13 - 2.87 = 2.26 kg + Lượng bổ sung không + Lượng nước bốc cụm WI-6 – WII-6 – WIII-6 = 957.42 - 585.05 - 2.26 = 370.11 kg 4.2.1.7 Cụm sấy + Lượng vào cụm sấy lượng cụm sấy CII – = 50 % QII – = 1914.84 kg GII – = 957.42 kg WII – = 957.42 kg + Lượng vào cụm sấy chọn tổn thất 0.3% giấy đứt CI-7 = 42 % GI-7 = GII-7 + GIII-7 GIII-7 = 0.3% * GI-7 GI-7 = GII-7 + 0.3% * GI-7 → GI-7 = (GII-7 * 100)/ (100 - 0.3) = 957.42 * 100/ (100 - 0.3) = 960.30kg QI-7 = GI-7/ CI-7 = 960.30/ 0.42 = 2286.43 kg WI-7 = QI-7 - GI-7 = 2286.43 - 960.30 = 1326.13 kg + Lượng mát CIII-7 = 48% GIII-7 = 0.3% * GI-7 = 0.003 * 960.30 = 2.88 kg QIII-7 = GIII-7 / CIII-7 = 2.88/0.48 = kg 57 WIII-7 = QIII-7 - GIII-7 = - 2.88 = 3.12 kg + Lượng bổ sung không + Lượng nước bốc cụm sấy WI-7 – WII-7 – WIII-7 = 1314.23 - 957.42 - 3.12 = 353.69 kg + Lượng bổ sung = O 4.2.2 Tính tốn nhiệt lượng sấy Áp suất từ phân xưởng lò cung cấp vào balong tổng máy xeo dao động từ 0.35 Mpa - 0.45 Mpa để sản xuất giấy cactong lớp sóng định lượng 150g/m2 Hệ thống sấy phụ thuộc nhiều yếu tố: tính chất bột, độ ẩm giấy trước sấy, loại nhiên liệu sử dụng, độ bề mặt bên bên ngồi trục sấy, bạt sấy, thơng gió buồng sấy định lượng giấy xeo… chọn thông số thực tế sản xuất thời điểm xác định để tính tốn, đánh giá hiệu sử dụng nhiệt hệ thống sấy máy xeo xeo giấy định lượng 150g/m2 Áp suất tổ là: 0.05 - 0.1 Mpa Áp suất tổ là: 0.1 - 0.3 Mpa Áp suất tổ là: 0.1 - 0.4 Mpa Áp suất tổ là: - 0.15 Mpa Các thông số ban đầu Khổ máy cuộn = 3340 mm Đường kính lô sấy = 1500 mm Lượng chất rắn vào sấy = 960.30 kg/ sản phẩm Lượng nước vào sấy (W I-7 ) = 1326.13 kg Lượng nước bốc (W I-7 ) = 353.69 kg Độ khô vào sấy = 42% Độ khô giấy khỏi sấy = 93% Vận tốc máy từ 70 - 150m/phút Sản lượng giấy 1h = (định lượng * khổ giấy * vận tốc máy *60 phút)/ 106 = (150 (g/m2)*3.34m *130 m/p * 60p)/ 106 = 3.9 tấn/h 58 4.2.2.1 Nhiệt hữu ích tính cho sản phẩm 4.2.2.1.1 Giai đoạn đốt nóng (cụm sấy 1) - Giai đoạn dùng với P = 0.05 - 0.1 Mpa ứng với nhiệt từ: 80.9 - 99.1oC - Giai đoạn nâng nhiệt độ từ: 30 – (60 – 70) oC - Nhiệt độ trung bình sấy: ttb = (30+70)/ 2= 50oC - Nhiệt lượng cần cho giai đoạn : Q1 = G * C * (t2 - t1) + W * C1* (t2 - t1) Trong : G: Lượng khơ tuyệt đối giấy vào sấy: G = 960.30 C: Nhiệt dung riêng giấy khô tuyệt đối: C = 0.34 Kg Kcal/kgoC C1: Nhiệt dung riêng nước: C1 = Kcal/kgoC W: Lượng nước theo giấy vào sấy: W = 1326.13 Kg Q1 = 960.30 * 0.34 * (70 - 30) + 1314.23 * * (70 - 30) Q1 = 65629.28 Kcal/T.sp Q1 = 65629.28 * 4.1868 = 274776.7 KJ/T.sp Q1hi = Q1 * Sản lượng = 274776.7 * 3.9 = 1071629 kJ/h 4.2.2.1.2 Giai đoạn sấy (cụm sấy 2) - Giai đoạn sử dụng với áp lực cấp vào từ: 0.1- 0.3 Mpa tương ứng với nhiệt từ: 99.1 - 132.9 0c Nhiệt độ giấy vào: t1 = 70 0C Nhiệt độ giấy ra: t2 = 100 0C Nhiệt độ trung bình t2tb = (70 + 100)/ = 850c Áp dụng công thức: Q2 = G * C * (t2 – t1) + W2 * Cp * (t2 – t1) + W’2 * (i2 – t1tb) Trong đó: G = 957.42 kg C = 1.4235 kJ/kg.0C Cp = 4.1868 kJ/kg.0C W2 = 957.42 kg 59 W’2 = 370.11 kg i = 2730 kJ/kg Q2 = 957.42 * 1.4235 * 30 + 957.42 * 4.1868 * 30 + 370.11 * (2730 - 85) Q2 = 1140083 kJ Nhiệt hữu ích giai đoạn giờ: Q2hi = Q2 * Sản lượng = 1140083 * 3.9 = 4446324 kJ/h 4.2.2.1.3 Giai đoạn sấy (cụm sấy 3) - Giai đoạn dùng sấy có áp lực từ: 0.1 - 0.4 Mpa, tương ứng với 99.1 - 142.90C Nhiệt độ giấy vào: t1 = 100 0C Nhiệt độ giấy ra: t2 = 110 0C Nhiệt độ trung bình giấy: t3tb = (100 + 110) / = 105 0C Áp dụng công thức 1.2: Q3 = G * C * (t2 – t1) + W * Cp * (t2 – t1) + W’3 * (i3 – t3tb) Trong đó: G = 954.55 kg C = 1.4235 kJ/kg.0C Cp = 4.1868 kJ/kg.0C W = 585.05 kg W’3 = 505.32 kg i3 = 2740 kJ/kg Q3 = 954.55 * 1.4235 * 10 + 585.05 * 4.1868 * 10 + 505.32 * (2740 -105) = 1369601 kJ Nhiệt hữu ích giai đoạn sấy giờ: Q3hi = Q * Sản lượng = 1369601 * 3.9 = 5341444 kJ/h 4.2.2.1.4 Giai đoạn sấy (cụm sấy 4) Giai đoạn sử dụng với áp lực cấp vào từ: – 0.15 Mpa tương ứng với nhiệt từ: – 110.70C Nhiệt độ giấy vào: t1 = 110 0C Nhiệt độ giấy ra: t2 = 65 0C Nhiệt độ trung bình t4tb = (110 + 65)/ = 87.50C Áp dụng công thức: 60 Q4 = G * C * (t2 – t1) + W * Cp * (t2 – t1) + W’4 * (i4 – t4tb) Trong đó: G = 951.69 kg C = 1.4235 kJ/kg.0C Cp= 4.1868 kJ/kg.0C W = 71.63 kg W’4 = kg (độ khô giấy gần không đổi) i4 = 2698kJ/kg Q4 = 951.69 * 1.4235 * /-45/ + 71.63 * 4.1868 * /-45/ = 74458.4 kJ Nhiệt hữu ích giai đoạn giờ: Q4hi = Q4 * Sản lượng = 74458.4 * 3.9 = 290387.8 kJ/h 4.2.2.1.5 Nhiệt sấy bạt Nhiệt sấy bạt 20% nhiệt sấy giai đoạn sấy Qb = 20% * Q3hi = 0.2 * 5341444 = 1068289 kj/h 4.2.2.1.6.Nhiệt hữu ích phận sấy Qhi = Q1hi + Q2hi + Q3hi + Q4hi + Qb = 1071629 + 4446324 + 5341444 + 290387.8 + 1068289 = 12218074 kJ/h 4.2.2.2 Nhiệt mát - Nhiệt mát đoạn băng giấy tự môi trường xung quanh Áp dụng công thức 1: Q1 = 1 * F1 * (ttb – tkk) Trong đó: 1 = [9.5 + 0.06 * (ttb – tkk)] * Cp = [9.5 + 0.06 * (81 - 65)] * 4.1868 = 43.79 kJ/m2.h.0C F1 = n * l * B n: Số đoạn sấy tự do, n = 32 l: Chiều dài đoạn giấy tự lô sấy, l = 1.2 m B: Chiều rộng giấy tính độ co ngót (m) B = (100 * 3800)/ (100 - 7) = 4086.22 mm = 4.09 m F1 = 32 * 1.2 * 4.09 = 157.06 m2 Q1 = 43.79 * 157.06 * (81 - 65) = 110042.5 kJ/h 61 - Nhiệt mát đoạn bạt sấy tự Áp dụng công thức: Q2 = 2 * F2 * (ttb - tkk) Trong đó: 2 = 1 = 13.52 kJ/m2.h.0C F2 = Fb – (S1 + S2) Fb = L * B = n * D * B * K = 32 * 1.5 * 4.09 * = 785.28 m2 S1 = n * K’’ * Sxq = 0.5 * n *  * D * B = 0.5 * 3.14 * 32 * 1.5 * 4.09 = 308.22m2 S2 = nb * K’’’ * Sxq = 0.75 * nb * * D * B = 0.75 * 3.14 * * 1.5 * 4.09 = 115.58 m2 F2 = Fb – (S1 + S2) = 785.28 - (308.22 + 115.58) = 361.48 m2 Q2 = 13.52 * 361.48 * (81 - 65) = 78195.35 kJ/h - Nhiệt mát hai đầu lô sấy giấy Áp dụng công thức: Q3 = K3 * F3 * (th – tkk) Trong đó: K3 = 39.77 kJ/m2.h.0C F3 = *  * n * (D / 2)2 = * 3.14 * 32 * (1.5 / 2)2 = 113.04 m2 Q3 = 39.77 * 113.04 * (121- 65) = 251753.6 kJ/h - Nhiệt mát hai đầu lô sấy bạt Áp dụng công thức: Q4 = K4 * F4 * (th – tkk) Trong đó: K4 = K3 = 39.77 kJ/m2.h.0C F4 = *  * nb * (D / 2)2 = * 3.14 * * (1.5 / 2)2 = 28.26 m2 Q4 = 39.77 * 28.26 * (121- 65) = 62938.41 kJ/h - Nhiệt mát mặt bên lô sấy giấy (phần lô sấy khơng có giấy) Áp dụng cơng thức: Q4 = K5 * F5 * (th - tkk) K5 = K3 = 39.77 kJ/m2.h.0C 62 F5 = / *  * n * D * B = 1/ * 3.14 * 32 * 1.5 * 4.09 = 205.48 m2 Q5 = 39.77 * 205.48 * (121– 65) = 457628.6 kJ/h - Nhiệt mát mặt bên lô sấy bạt (phần lơ sấy bạt khơng có bạt) Áp dụng công thức: Q6 = K6 * F6 * (th – tkk) Trong đó: K6 = K3 = 39.77 kJ/m2.h.0C F6 = / *  * nb * D * B = 1/ * 3.14 * * 1.5 * 4.09 = 38.53 m2 Q6 = 39.77 * 38.53 * (121- 65) = 85810.93 kJ/h - Nhiệt mát mặt bên lô sấy bạt bị phủ bạt sấy Áp dụng công thức: Q7 = K7 * F7* (th - tkk) Trong đó: K7 = 18.25 kJ/m2.h.0C F7 = / *  * nb * D * B = 3/ * 3.14 * * 1.5 * 4.09 = 115.58 m2 Q7 = 18.25 * 115.58 * (121- 65) = 118122.8 kJ/h - Tổng lượng nhiệt mát hiệu suất sử dụng nhiệt Tổng lượng nhiệt mát: Qm = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + + Q7 (kJ/h) Trong đó: Q1 = 110042.5 kJ/h Q2 = 78195.35 kJ/h Q3 = 251753.6 kJ/h Q4 = 62938.41 kJ/h Q5 = 457628.6 kJ/h Q6 = 85810.93 kJ/h Q7 = 118122.8 kJ/h Do đó: Qm = 110042.5 + 78195.35 + 251753.6 + 62938.41 + 457628.6 + 85810.93 + 118122.8 = 1164492 kJ/h Tổng lượng nhiệt dùng cho trình sấy: Q = Qh + Qm = 12218074 + 1164492 = 13382566 kJ/h 63 Hiệu suất sử dụng nhiệt:  = (100 * Qh) / Q = (100 * 12218074)/ 13382566 = 91.3 % 4.2.2.3 Nhiệt cần thiết để thông Theo số liệu tính: + Lượng nước bốc là: 353.69 + 370.11 + 505.32 =1229.12 + Năng suất giấy đầu máy: 3.9 tấn/h Suy lượng nước bốc là: W = 1229.12 * 3.9 = 4793.568 kg/h Lượng khơng khí cần thiết đuổi ẩm là: L= W X  X1 (kgKKK/kg ẩm bay hơi) Trong đó: W: Lượng nước bốc từ giấy (kg) X1,X2: Hàm ẩm khơng khí trước sau sấy *Tính X1: X1 = 0.622  ph   ph Trong đó: : Độ ẩm tượng đối khơng khí Vũng Tàu vào mùa mưa Ph: áp suất bão hồ tương ứng khơng khí ( Khơng khí Caloriphe mang vào ) Khơng khí vào có: t1 = 30oC, ta có: Ph = 0.0433 at, 1 = 0.8  X1 = 0.622 * 0.8 * 0.0433/ (1- 0.8 * 0.0433) = 0.022 ( kg/kgKKK) *Tính X2 Với khơng khí có t2 = 65oC Tương tự ta có: Ph1 = 0.255 at, 1 = 0.9  X2 = 0.622 * 0.9 * 0.255 * (1 - 0.9 * 0.255) = 0.185 (kg/kgKKK) Vậy lượng khơng khí cần thiết là: 64 kg/tấns.p L = 4793.568/ ( 0.185 - 0.022 ) = 29408.39 kg/h 4.2.2.4 Nhiệt lượng khơng khí mang vào Qkk = L * I kJ/h Với: L: Tiêu hao khơng khí để thơng gió kg/h I: Hàm nhiệt khơng khí vào kJ/kg I = (0.24 + 0.47X1) * t1 + 595 * X1 I = [(0.24+0.47 *0.022 ) * 30 + 595 * 0.022] * 4.1868 = 86.248  Qkk = 29408.39 * 86.248 = 2536415 kJ/kg kJ/h 4.2.2.5 Lượng nhiệt bão hoà mang vào Nhiệt sấy gồm: + Nhiệt nước bão hòa cung cấp + Nhiệt q trình thu hồi nhiệt q trình thơng gió (Do khơng khí mang vào ) Lượng nhiệt Q ta vừa tính lượng nhiệt tiêu hao Khi chưa tận dụng nhiệt thu hồi  Lượng nhiệt thực tế bão hòa cung cấp là: Q* = Q - Qkk = 13382566 - 2536415 = 10846451 kJ/h 4.2.2.6.Tính tiêu hao cho kg giấy d= Q* kg hơi/kg giấy G.(i h  in ) Trong đó: G: Lượng giấy khô tuyệt đối vào sấy 1giờ G = 3.9 * 960.30 = 3745.17 kg/h ih,in : ẩn nhiệt hoá ngưng tụ nước áp suất bão hòa nhiệt độ nước bão hòa t = 142.9 oC ta có ih = 2740 kcal/h in = 601.1 kcal/h  d =10846451/ (3745.17*(2740 - 601.1)) = 1.35 kg hơi/kg giấy 65 Hệ số tiêu hao cho đường ống dẫn công ty 15% nên lượng tiêu hao thực tế là: d’ = 1.35 * (100 + 15) / 100 = 1.6 kg hơi/kg giấy Lượng nước bốc trình sấy 1229.12 kg nước tương ứng với 960.30 kg xơ sợi nên tiêu tốn sấy tính theo kg hơi/kg nước bốc là: d2 = (1.6 * 960.30) / 1229.12 = 1.25 kg sấy/ kg nước bốc Nếu tính ln tổn thất đường ống 15% lượng sấy tiêu tốn là: d2’ = 1.25 * (100 + 15) / 100 = 1.44 kg sấy/ kg nước bốc 4.2.2.7 Tính thơng gió giai đoạn sấy 4.2.2.7.1 Tổng nhiệt vào - Nhiệt giấy ướt mang vào Q1 = ( G * C + W * C1) * t1 Với G = 960.30 kg C = 0.34 kcal/ kgoC C1 = kcal/ kgoC W = 1326.13 kg t1 = 30oC  Q1 = (960.30 * 0.34 + 1326.13 * 1) * 30 = 49578.96 kcal  Q1 = 49578.96 * 4.1868 * 3.9 = 809551 kJ/h - Nhiệt toả ma sát cấu làm việc phòng Q2 = 860 * K * N * 4.1868 kJ Với: N: Cơng suất tất phòng sấy Chọn: N = 250 Kw K: Hệ số đặc trương cho nhiệt sinh công học Chọn K = 0.2  Q2 = 860 * 0.2 * 250 * 4.1868 = 180032.4 kJ/h - Nhiệt khơng khí mang vào Q3 = Qkk = 2536415 kj/h - Nhiệt mang vào nước bão hồ cấp cho lơ sấy 66 Cho tổn thất nhiệt đường ống 15% Q4 = Q** (100 + 15)/100 = 11347760 * 115/ 100 = 13049924 kJ/h - Tổng nhiệt vào Qvào = n Q i 1 i = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 809551 + 180032.4 + 2536415 + 13049924 Qvào = 16575922.4 kJ/h 4.2.2.7 Tổng nhiệt lượng - Nhiệt theo giấy sấy Q5 = ( G * C + W’ * C1) * t2 kJ/h Trong G = 948.84 kg C = 0.34 kcal/kg.oC W’ = (lúc độ khô giấy gần không đổi) C1 = kcal/kg.oC t2 = 65oC ( nhiệt độ giấy khỏi sấy)  Q5 = 948.48 * 0.34 * 65 * 4.1868 * 3.9 Q5 = 342268.8 kJ/h - Nhiệt theo khơng khí ẩm Q6 = L * I0 Với kJ/h I0 : Hàm nhiệt khơng khí Khơng khí có t2 = 65o X2 = 0.185 kg/kg KKK  I0 = [ (0.24 + 0.47 * X2) * t2 + 595 * X2 ] * 4.1868 kj/h Io = [(0.24 + 0.47 * 0.185) * 65 + 595 * 0.185)] * 4.1868 Io = 549.84 L = 29408.39 kJ/kg kg/h  Q6 = L * Io = 549.84 * 29408.39 - Mất mát nhiệt đường ống 67 = 16169909 kJ/h Cho phép 15% nhiệt vào Q7 = 15% * Q4 Q7 = 15% * 12482536 = 1872380 kj/h - Mất mát nhiệt nhà sấy Q8 = K * V * (t2’ - t1’) Trong đó: K hệ số mát, K = 0.5 Kcal/m3.h.oC = 2.09 kJ/ m3.h.oC t2’, t1’: nhiệt bên bên nhà sấy, t2’ = 50 oC, t1’ = 30oC V: thể tích nhà sấy, nhà sấy dài 40m, cao 6m, rộng 6m V = 40 * * = 1440 m3 Q8= 2.09 * 1440 * (50 - 30) = 60192 kJ/h - Tổng nhiệt lượng Qra = Q i 5 i = Q5 + Q6 + Q7 + Q8 Qra = 342268.8 + 16169909 + 1872380 + 60192 = 18444750 kJ/h - Lượng nhiệt dư Qdư = Qra - Qvào = 18444750 - 16575922.4 Qdư = 1868827.6 kJ/h Lượng nhiệt Qdư khơng khí, qua hệ thống trao đổi nhiệt mang vào 68 ... em suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Các bạn bè hỗ trợ, giúp đỡ suốt thời gian học tập thời gian thực đề tài TPHCM, tháng 03/2010 Sinh viên thực Nguyễn Vĩnh An ii TĨM TẮT Đề... gian có giới hạn nên đề tài tập trung vào việc tính tốn theo u cầu hệ thống sấy sản xuất giấy carton Chương TỔNG QUAN 2.1 Lịch sử phát triển tầm quan trọng giấy Giấy sản phẩm hình thành sở an. .. xilanh khơng có người ý bên ngồi lơ sấy - Người phía ngồi khơng rời nơi khác có người bên lơ sấy - Khơng mang chất hóa học dễ nổ gây nguy hiểm đến khí ngun liệu vào xilanh mà khơng có thiết bị an