CHƯƠNG 6 TÍNH NHIỆT
6.1.1.4.Cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt cho hầm sấy Giai đoạn 1:
Giai đoạn 1:
Năng suất tính theo nguyên liệu trước khi sấy tính cho một hầm: G1= 2991.51(kg/h). ( Bảng 4.6 )
Độ ẩm ban đầu: 1 = 78%, độ ẩm sau khi ra khỏi hầm : 2 = 65 % Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy: [ 14, tr 102 ]
G2 = G1 - = 2991.51– 1111.13= 1880.38 (kg/h) Tính lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy:
Lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi 1 kg ẩm:[14, tr 102]
l = = = 103.09(kg kkk/kg ẩm)
Lượng không khí khô cần thiết trong 1 giờ:
L0 = = 114549.48 (kg kkk/h)
Lượng nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi 1 kg ẩm:
q = l x (I2 - I0) = 103.09x (98.44- 67.46) = 3193.73 (kg/kg ẩm) Lượng nhiệt tiêu tốn cho quá trình sấy lý thuyết: [14, tr 102]
Q = q x = 3193.73x 1111.13= 3548647.22(kJ/h)
Như vậy, ta có:
l = 103.09 (kg kkk/kg ẩm), L0 = 114549.48 (kg kkk/h). q = 3193.73 (kg/kg ẩm), Q = 3548647.22 (kJ/h).
Giai đoạn 2:
Năng suất tính theo nguyên liệu trước khi sấy tính cho một hầm: G2 = 1880.38(kg/h)
Độ ẩm ban đầu: 2 = 65 %, độ ẩm sau khi ra khỏi hầm : 3 = 40 %
Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy:
= 783.49 (kg/h) Lượng vật liệu ra khỏi hầm:
G3 = G2 - = 1880.38 – 783.49 = 1096.89 (kg/h) - Tính lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy:
+ Lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi 1 kg ẩm:
+ Lượng không khí khô cần thiết trong 1 giờ:
L’0 = = 40595.34 (kg kkk/h)
+ Lượng nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi 1 kg ẩm:
q’ = l’ x (I’2 - I0) = 51.81 x (129.43- 67.46) = 3210.67 (kg/kg ẩm) + Lượng nhiệt tiêu tốn cho quá trình sấy lý thuyết:
Q’ = q’ x = 3210.67x 783.49= 2515524.47(kJ/h) Như vậy, ta có: l’ = 51.81 (kg kkk/kg ẩm) , L’0 = 40595.34 (kg kkk/h). q’ = 3210.67 (kg/kg ẩm), Q’ = 2515524.47 (kJ/h). 6.1.1.5. Cân bằng nhiệt Giai đoạn 1:
- Nhiệt lượng vào hầm sấy:
+ Nhiệt do tác nhân sấy mang vào:
Q1 = L0 x (I1 - I0) = 3548647.22 (kJ/h)
Nhiệt lượng bổ sung QBS: trong trường hợp này không bổ sung nhiệt:QBS = 0.
+ Nhiệt do vật liệu sấy mang vào:
QVL1 = GVL1 x CVL1 x tVL1,tVL1 = 250C, GVL1 = G2 =1880.38(kg/h) CVL1 là nhiệt dung riêng của vật liệu: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
CVL1 = [9, tr 43]
Với CCK, Cn: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy và nước. CCK = 0.334 (kcal/kg.độ), Cn = 1 (kcal/kg.độ)
1 là độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy, 1 = 78%.
Do đó: CVL1 = = 0.85 (kcal/kg.độ)
CVL1 = 0.85 x 4.1868 = 3.57 (kJ/kg.độ)
+ Nhiệt do ẩm từ vật liệu sấy mang vào:Qa1 = x Ca x tv1
Trong đó: là lượng ẩm trong vật liệu sấy, =
783.49(kg/h), tv1 = 250C
Ca là nhiệt dung riêng của ẩm, Ca = 4.1868 (kJ/kg. độ) Vậy: Qa1 = 783.49x 4.1868 x 25 = 82007.90 (kJ/h)
+ Nhiệt do thiết bị vận chuyển mang vào:QVC1 = GXx CT x tVC1
Trong đó:CT là nhiệt dung riêng của thép, CT = 0.5 (kJ/h), tVC1 = 250C GX là khối lượng của xe goòng vào hầm sấy trong 1 giờ (kg/h).
Khối lượng của 1 xe goòng là 45 kg: GX = = 450(kg/h) Vậy: QVC1 = 450 x 0.5 x 25 = 5625 (kJ/h)
Tổng nhiệt lượng vào: QV = Q1 + QVL1 + Qa1 + QVC1 = 3548647.22 + 167823.92 + 82007.90+ 5625 = 3957776.10(kJ/h).
- Nhiệt lượng ra khỏi hầm sấy:
+ Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi:Q2 = L0 x (I2 - I0) + Nhiệt lượng tổn thất qua kết cấu bao che, QBC
QBC = 5% QV = 5% x 3957776.10= 197888.81 (kJ/h) + Nhiệt lượng do thiết bị vận chuyển mang ra:
QVC2 = GXx CT x tVC2, tVC2 = 550C + Nhiệt do vật liệu sấy mang ra:
QVL2 = G2 x CVL2 x tVL2 , tVL2 = 450C
Cân bằng nhiệt lượng vào và ra của hệ thống hầm sấy ta có: QV = QR, mà do quá trình sấy có tổn thất nhiệt nên: QV = QR+
Trong đó: là nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy ta có:
= x Ca x tv1- QBC - GX x CT x (tVC2 - tVC1) - G2 x CVL2 x (tVL2 - tVL1) Đặt: qVC = GX x CT x (tVC2 - tVC1), qVL = G2 x CVL2 x (tVL2 - tVL1)
= x Ca x tv1 - QBC - qVC - qVL=82007.90– 197888.81- 6750–134259.13 = -256890.04(kJ/h)
Sai số:
Giai đoạn 2:
- Nhiệt lượng vào hầm sấy:
+ Nhiệt do tác nhân sấy mang vào:
Q’1 = L’0 x (I’1 - I0) = 2515524.47 (kJ/h)
Nhiệt lượng bổ sung QBS: trong trường hợp này không bổ sung nhiệt:QBS = 0.
+ Nhiệt do vật liệu sấy mang vào:
Q’VL1= G’VL1 x C’VL1 x t’VL1,t’VL1 = 450C, G’VL1 = G3 =1096.89(kg/h) C’VL1 là nhiệt dung riêng của vật liệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C’VL1 =
Với CCK, Cn: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy và nước. CCK = 0.334 (kcal/kg.độ), Cn = 1 (kcal/kg.độ)
2 là độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy, 2 = 65%.
Do đó: C’VL1 = = 0.77 (kcal/kg.độ)
C’VL1 = 0.77x 4.1868 = 3.21 (kJ/kg.độ)
Vậy: Q’VL1 = 1096.89x 3.21 x 45 = 158445.76 (kJ/h).
+ Nhiệt do ẩm từ vật liệu sấy mang vào:Q’a1 = x Ca x tv1
Trong đó: là lượng ẩm trong vật liệu sấy, =
783.49(kg/h), t’v1= 450C
Ca là nhiệt dung riêng của ẩm, Ca = 4.1868 (kJ/kg. độ) Vậy: Q’a1 = 783.49x 4.1868 x 45 = 147614.22 (kJ/h)
+ Nhiệt do thiết bị vận chuyển mang vào:Q’VC1 = GXx CT x tVC1
Trong đó:CT là nhiệt dung riêng của thép, CT = 0.5 (kJ/h), tVC1 = 50 0C G là khối lượng của xe goòng vào hầm sấy trong 1 giờ (kg/h).
Khối lượng của 1 xe goòng là 45 kg: GX = = 450 (kg/h) Vậy: QVC1 = 450 x 0.5 x 55 = 12375 (kJ/h)
Tổng nhiệt lượng vào: Q’V = Q’1 + Q’VL1 + Q’a1 + Q’VC1 = 2515524.47 + 158445.76+ 147614.22+ 12375= 2834769.81(kJ/h)
- Nhiệt lượng ra khỏi hầm sấy:
+ Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi:Q’2 = L’0 x (I’2 - I0) + Nhiệt lượng tổn thất qua kết cấu bao che, QBC
Q’BC = 5% Q’V = 5% x 2834769.81 = 141738.49 (kJ/h) + Nhiệt lượng do thiết bị vận chuyển mang ra:
Q’VC2 = GXx CT x t’VC2, t’VC2 = 850C + Nhiệt do vật liệu sấy mang ra:
Q’VL2 = G3 x C’VL2 x t’VL2 , t’VL2 = 750C
Cân bằng nhiệt lượng vào và ra của hệ thống hầm sấy ta có Q’V = Q’R, mà do quá trình sấy có tổn thất nhiệt nên: Q’V = Q’R +
Trong đó: là nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy ta có:
= x Ca x t’v1 - Q’BC - GX x CT x (t’VC2– t’VC1) -G2 x C’VL2 x (t’VL2– t’VL1) Đặt: q’VC = GX x CT x (t’VC2– t’VC1), q’VL = G2 x C’VL2 x (t’VL2– t’VL1) Nên = x Ca x tv1 -Q’BC-q’VC-q’VL = x Ca x t’v1 - Q’BC - q’VC - q’VL = 147614.22– 141738.49- 6750–105630.51 = -106504.78 (kJ/h) Sai số: 6.2. Tính hơi