TÍNH TOÂN NHIỆT
Mục đích của việc tính toân nhiệt thiết bị sấy lă xâc định lưu lượng không khí cần thiết cho quâ trình sấy, tiíu hao nhiệt cần thiết, tính lượng hơi, câc tổn thất nhiệt vă hiệu suất của thiết bị sấy.
Trín cơ sở tính toân nhiệt sẽ tính toân, xâc định câc kích thước cơ bản của thiết bị sấy, lăm cơ sở để tính chọn calorife, tính toân thông gió cho thiết bị sấy, chọn quạt gió, bố trí đường ống dẫn khí.
4.1. CHỌN NGUYÍN LIỆU VĂ CHẾ ĐỘ SẤY4.1.1. Chọn nguyín liệu tính toân 4.1.1. Chọn nguyín liệu tính toân
Thông thường khi chọn nguyín liệu ta thường đề cập đến những vấn đề sau:
Nếu loại gỗ sấy do nhiệm vụ thiết kế đề cập đến tương đối ổn định (Về loại gỗ cũng như kích thước vân), muốn đảm bảo khả năng cung cấp nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt thì trong thiết kế thường chọn khả năng tối đa.
Khi lựa chọn nguyín liệu để lăm cơ sở tính toân cho calorifer, ta cần chọn nguyín liệu cần sấy với chế độ sấy cứng nhất (Chế độ sấy có dốc sấy lớn vă tốc độ thoât ẩm lớn nhất) trong những loại gỗ sấy thiết kế tức lă loại gỗ dễ sấy nhất vă có kích thước bĩ nhỏ nhất trong câc loại gỗ sấy để lăm cơ sở tính toân.
Nói chung khi gỗ dễí̃́ sấy, câc loại vân dăy thì việc cung cấp nhiệt đòi hỏi nhiều (Nhiệt cung cấp cho calorifer nhiệt), cần giảm công suất nhiệt của calorifer xuống. Điều năy dễ thực hiện hơn nhiều so với trường hợp công suất nhiệt quâ thấp so với yíu cầu.
Gỗ thông lă loại gỗ dễí̃́ sấy, có thể sấy ở nhiệt độ cao sấy mạnh do đó để lăm được điều năy thì công suất nhiệt phải lớn. Gỗ sau khi sấy được sử dụng trong xđy dựng, trang trí nội thất, sử dụng trong công nghiệp đóng tău nhưng hiện nay chủ yếu được sử dụng để sản xuất hăng mộc xuất khẩu. Ở đđy gỗ thông có chiều dăy δ= 40 mm lă loại gỗ được chọn lăm nguyín liệu tính toân.
Thực tế ở Việt Nam chưa có chế độ sấy chuẩn mực, vì vậy để chọn chế độ sấy ta phải dựa văo tính chất cơ lý của gỗ thông về cấu tạo, tính chất co rút của gỗ,.v.v..trín cơ sở đó để biết được tính chất cơ lý của gỗ thông, dựa văo câc tăi liệu để tham khảo mă ta chọn chế độ sấy thích hợp: Sấy mềm, trung bình, tăng cường.
Dựa văo quy trình sấy thực tế tại xí nghiệp chế biến lđm sản xuất khẩu, ta có chế độ sấy gỗ thông.
Bảng 4.1: Nhiệt độ sấy ở từng độ ẩm tương ứng t, ∆t
4.2. XÂC ĐỊNH LƯỢNG NƯỚC BAY HƠI TỪ GỖ4.2.1. Khối lượng riíng quy ước 4.2.1. Khối lượng riíng quy ước
Để xâc định khối lượng nước bay hơi khỏi gỗ, cần dùng khối lượng riíng quy ước
Y
ρ . Giâ trị ρY không phụ thuộc văo sự co rút vă khô hao của gỗ, nó bằng tỷ số giữa khối
lượng cực tiểu của gỗ ở trạng thâi khô kiệt (G) với thể tích (V) của gỗ khi độ ẩm lớn hơn 30%. V G = Υ ρ , kg/m3 (4.1) Khối lượng riíng quy ước đối với gỗ thông:
Υ
ρ = 400 kg/ m3
4.2.2. Lượng ẩm bay hơi từ 1 m3 gỗ
Độ ẩm W, % t, 0C ∆t, 0C > 40 40÷30 30÷20 20÷15 15÷10 69 73 76 79 81 4,5 6 11 14 19
Ta có : M =ρΥ. 100
W Wa − C
, kg/ m3 [TL1] (4.2) Trong đó: ρΥ= 400 kg/ m3 : Khối lượng riíng quy ước.
Wa = 82% : Độ ẩm ban đầu. Wc = 10% : Độ ẩm cuối cùng. Vậy: M = 400. 288 100 10 82− = kg/ m3
4.2.3. Lượng ẩm bay hơi trong một mẻ sấy của hđ̀m sấy
Mhầm = M. Ehầm = 288 x 16,4 = 4723,2 kg/mẻ Với: Ehầm = 16,4 m3/mẻ: Dung tích hầm sấy
4.2.4. Lượng ẩm bay hơi bình quđn mỗi giờ của hđ̀m sấy
Mbq = s r
ham M
τ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
= 46,41 kg/h
Trong đó: τsấy riíng : Thời gian sấy tính riíng cho giai đoạn nước bay hơi.
τsấy riíng = τs.k
Với : τs = 5,3 ngăy: Thời gian sấy một mẻ sấy.
k lă hệ số tỉ lệ, đối với chế độ sấy bình thường thì k = 0,8. Suy ra : τsấy riíng = 5,3.0,8.24 = 101,76 h
Đối với hầm sấy kiểu chu kỳ, ta cần chú ý đến hiện tượng ‘Tốc độ sấy không đều’. Khi độ ẩm cuối cùng Wc căng bĩ thì chính lệch độ ẩm ∆W = Wa - Wc căng lớn dần đến mức độ sai lệch với độ ẩm bình quđn căng lớn, do tốc độ sấy căng bĩ khi độ ẩm của gỗ giảm dần.
Vì thế đối với hầm sấy kiểu chu kỳ, để xâc định độ ẩm bay hơi bình quđn trong 1 giờ thì người ta nhđn thím giâ trị tính toân với hệ số điều chỉnh Kx. Hệ số điều chỉnh Kx phụ thuộc văo độ ẩm cuối cùng của gỗ sấy vă nó căng lớn thì Wc căng bĩ.
Khi độ ẩm cuối cùng Wc = 10% thì lấy Kx = 1,1 ?? Vậy lượng ẩm bay hơi bình quđn mỗi giờ tính toân sẽ lă:
Mtt = Kx. Mbq = 1,1 x 46,41 = 51,051 kg/ h
4.3. THÔNG SỐ CỦA TÂC NHĐN SẤY4.3.1. Tâc nhđn sấy 4.3.1. Tâc nhđn sấy
Trong kỹ thuật sấy gỗ tâc nhđn sấy có câc loại sau:
1* Hơi đốt nhiín liệu, lỏng, khí.
Ưu điểm: Thiết bị tạo hơi đốt đơn giản, ít tốn kĩm nhiín liệu.
Nhược điểm: Khó điều chỉnh nhiệt độ vă độ ẩm tâc nhđn sấy, bâm bẩn nguyín liệu sấy vă dễ dăng gđy chây nguyín liệu.
1* Hơi quâ nhiệt:
Ưu điểm: Không bâm bẩn, không gđy chây nguyín liệu, có thể sấy ở chế độ cao. Nhược điểm: Yíu cầu độ kín của hầm cao
1* Không khí nóng:
Ưu điểm: Dễ điều chỉnh nhiệt độ vă độ ẩm, không gđy bụi bẩn cho thiết bị vă nguyín liệu sấy, khó gđy chây, không lăm biến mău sản phẩm. Thiết bị sấy dùng không khí nóng không cần phải kín lắm, có thể xđy hầm bằng gạch hoặc bằng bí tông, giâ thănh xđy dựng thấp.
Nhược điểm: Vốn đầu tư cao, lă phương phâp sấy dân tiếp nín hiệu suất thấp hơn so với sấy bằng khói nóng.
Dựa văo câc ưu điểm của tâc nhđn sấy trín ta chọn tâc nhđn sấy lă không khí nóng.
4.3.2. Xđy dựng quâ trình sấy lý thuyết vă xâc định lượng không khí tuđ̀n hoăn
Để xđy dựng quâ trình sấy lý thuyết, cần xâc định những thông số cần thiết của câc điểm 0, 1, 2, 3 trín đồ thị I - d vă biểu diễn quâ trình sấy lý thuyết trín đồ thị I - d.
a. Điểm 0 biểu dií̃n trạng thâi không khí bín ngoăi hầm sấy (không khí lạnh):
Tuỳ điều kiện vă câch bố trí ống dẫn khí mă điểm 0 có thể khâc nhau.
Mặt khâc trạng thâi không khí điểm 0 phụ thuộc văo điều kiện khí hậu vă thời tiết rất nhiều. Để tính toân thiết bị trao đổi nhiệt vă tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh theo nhiệt độ tính toân t0 để đảm bảo thiết bị vận hănh tốt trong điều kiện thời tiết khó khăn (Mùa đông).
Nhiệt độ tính toân nhiệt của hầm sấy:
to = tmintt = 0,4.ttb + 0,6.tmin tđ (4.3)Trong đó: Trong đó:
ttb = 24,8 0C: Nhiệt độ trung bình thâng lạnh nhất. tmintđ = 200C: Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối. Vậy: to = 0,4 x 24,8 + 0,6 x 20 = 21,920C
Độ ẩm của không khí để tính toân nhiệt hầm sấy: ϕ0 = ϕtbnăm = 44 % Với: ϕtbnăm - Độ ẩm trung bình năm của không khí tính toân.
Từ to, ϕ0 tra đồ thị I-d ta có: I (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
o = 9.8 kcal/kg kkk do = 7,5 g/kg kkk
Thể tích của không khí ẩm có chứa 1 kg không khí khô ở trạng thâi điểm 0: V1( )+00,001d = 4,62 x 10-6 x T0(622 + d0) (4.4) = 4,62.10- 6 x (273+21,92) x (622 + 7,5) = 0,86 m3/kg kkk
Khối lượng riíng của không khí tại điểm 0:
Tra bảng tại to = 21,92 0C ta được: ρ0= 1,245 kg/ m3
b. Trạng thâi điểm 1: Chế độ sấy gồm 3 cấp: Wgỗ > 30% thì t = 690C, ∆t = 50C Wgỗ = 20 ÷30% thì t = 730C, ∆t = 80C Wgỗ < 20% thì t = 910C, ∆t = 260C
Trong tính toân ta chỉ cần biết giâ trị một cấp chế độ sấy, theo kinh nghiệm của câc nhă thiết kế nín chọn cấp chế độ sấy thứ nhất hoặc thứ hai. Ở đđy ta chọn cấp độ sấy thứ hai tức lă:
Nhiệt độ buồng sấy: t1 = 730C.
Độ chính nhiệt độ giữa thiết kế khô vă thiết kế ướt lă: ∆t = 80C. Nhiệt độ nhiệt kế ướt: tM = t1 - ∆t = 73 - 8 = 650C
I d d M 1 A B i