Tổn thất nhiệt do TNS mang đi:
Để tính năng lượng này trước hết ta tính nhiệt dung riêng Cvi của ngô khi ra khỏi 2 vùng sấy
Cvi= (1-2i) Ck+ Ca.ω2i
Với Ca là nhiệt dung riêng của nước
Khi đó, nếu ta chọn nhietj dung riêng của vật liệu khô Ck = 1.7 kJ/kg.K thì ta có:
Cv1= ( 1- 0.18)*1.7 + 4.1868* 0.18 = 2.15 kJ/kg.K
Cv2 = (1- 0.15)* 1.7 + 4.1868 * 0.15 = 2.07 kJ/kg.K
Khi đó nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang ra khỏi 2 vùng sấy là: qv1 = Qv1/ W1 = G21 .C v1 . (t v21– t0) / W1 = 837.722 kJ/ kg ẩm
qv2 = Qv2/ W2= G22 .C v2. (t v22– t0) / W2 = 1983.167 kJ/ kg ẩm
Tổn thất nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh
Như chúng ta đã biết tổn thất nhiệt ra ngoài môi trường xung quanh tính theo công thức:
Trong đó: K là hệ số truyền nhiệt K = 1/()
Để xác định tổn thất này ta cần tính diện tích xung quanh tháp sấy
F = 2(L+B)H = 2× (3+2)×12.6 = 126 m²
Theo kinh nghiệm ta chia chiều cao của tháp theo các vùng với tỉ lệ Vùng sấy 1/Vùng sấy 2/ Vùng làm mát = 1.5/1/1. Do đó diện tích xung quanh của 3 vùng tương ứng là == 36 m². = 54 m².
Để tính 1, 2 ta xác định sơ bộ tốc độ tác nhân đi trong TBS và tốc độ không khí ngoài TBS. Chọn tác nhân trong TBS qua các lớp hạt 0.3 m/s. Tốc độ không khí trong gian máy 0.1m/s
1 = 5 + 3.4 = 6.02 kcal/m2.h.K = 7 W/m2.K
2 = 5 + 3.4 = 5.34 kcal/m2.h.K = 6.21 W/m2.K
Tường TBS ta xây bằng bê tông cốt thép có chiều dày 0.07m và có hệ số dẫn nhiệt làW/m.K
K = 1/( ) = 2,86
Nhiệt độ trung bình TNS của 2 vùng sấy tương ứng được tính như sau:
= = 77.5 = = 100
W1 = 390 kg/h = 0.108 kg/s W2 = 269 kg/h = 0.075 kg/s
Vì vậy tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh cho 2 môi trường tương ứng là
qmt1 = K.F1.ttb1= 104 kJ/kg ẩm qmt2 = K.F2.ttb2= 129 kJ/kg ẩm
6. Xây dựng quá trình sấy thực
Tổng tổn thất của các vùng sấy được tính như sau:
= Cn – (qvi+qmti)
Thay Ca = 4.1868kJ/kg.K và t0 =20 và các giá trị q vào ta có = Cn– (qv1+qmt1) = 4,1868×20 – (838+ 104) = -858.3 kJ/ kg ẩm = Cnt0– (qv2+qmt2) = 4,1868×20 – (1983+ 129) = -2028.3 kJ/ kg ẩm
Cũng như các thiết bị sấy đối lưu hác từ I1i , t2i , và Δi ( i = 1, 2) chúng ta hoàn toàn có thể xác định được trên đồ thị I – d trạng thái tác nhân sấy sau qúa trình sấy thực Ci ( i = 1, 2)
• Lượng chứa ẩm của tác nhân sấy ra khỏi các vùng sấy thực d2i (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trước hết ta tính nhiệt dung riêng dẫn xuất ta có
= 1,004 + 1,842= 1,004 + 1,842 × 0.015= 1.032kJ/kgkkK = 1,004+ 1,842= 1,004 + 1,842 × 0.01575 = 1.034 kJ/kgkkK Khi đó : = + = 0.015+ = 0.0348 kg ẩm/kgkk = += 0.01575 + = 0.034 kg ẩm/kgkk = == = == 27
Độ ẩm tương đối của TNS ra khỏi các vùng sấy còn tương đối nhỏ, nhất là φ22 . Như vậy chọn nhiệt dộ TNS ra khỏi các vùng còn chưa hợp lý về mặt kinh tế. Chúng ta chọn lại t21= 40và t2 = 45và tiến hành tính toán lại ta được d21= 0,0363kg ẩm/kgkk và d22= 0,0374 kg ẩm/kgk và khi đó có = 60% và
=== 47kgkk/kg ẩm
= =47*390,24318341 kgkk/h ===46,58 kgkk/kg âm
= =46,58*268,58 12510 kgkk/h
Thể tích trung bình của TNS trong các vùng sấy
+ Vùng sấy 1 Với =110 và = 1,7 % ta tìm được =1,1 Với =40 và = 60% ta tìm được = 0,939 + Vùng sấy 2 Với =140 và = 0.7 % ta tìm được =1,186 Với =45 và = 41 % ta tìm được =0,95 Do đó: = 0,5L1( + ) =18699 = 0,5L2( + ) = 7. Cân bằng nhiệt
• Tổng nhiệt lượng cần thiết của các vùng sấy
Q1= q1W1 =4700 390=1833000kJ/h = 509 kW q2 = l2 ( I12 – I0) = 46,58 (185- 52)= 6195kJ/ kg ẩm Q2 = q2W2 = 6195*269= 1666455kJ/h =463 kW • Nhiệt lượng có ích =- Cn= 2582,89 – 4,1868×20 2499 kJ/kg ẩm =- Cn= 2610,52 – 4,1868×40 2443 kJ/kg ẩm
• Nhiệt lượng TNS mang đi
q21= l1 Cdx1 (t21 – t0) = 471.032(40 – 20) 970kJ/kg ẩm
q22= l2 Cdx2 (t22 – t0) = 46,581.034(45 - 20) 1202 kJ/kg ẩm
• Tổng nhiệt lượng theo tính toán
q'1=q11+q21+qv1+qmt1 = 2499+970+838+104= 4411 kJ/kg ẩm
q’2=q12+q22+qv2+qmt2= 2443+ 1202+1983+129=5757 kJ/kg ẩm
Về nguyên tắc tổng nhiệt lượng theo tính toán phải bằng nhiệt lượng tiêu hao . Tuy nhiên trong quá trình tính toán, làm tròn, tra bảng, đã tạo ra sai số. Như vậy sai số trên dưới 10% là có thể chấp nhận được. Sai số đó được tính cho các vùng như sau
1= = 6.1%
2= = 7%
Ta có bảng cân bằng nhiệt cho các vùng sấy như sau:
TT Đại lượng Kí hiệu KJ/kg ẩm % 1 Nhiệt lượng có ích q11 2499 53,2 2 Tổn thất nhiệt do TNS q21 970 20,6 3 Tổn thất do VLS qv1 838 17,8 4 Tổn thất ra môi trường qmt1 104 2,2 5 Tổng nhiệt lượng tính toán q’ 1 4411 93,9 6 Sai số 289 6,1
7 Tổng nhiệt lượng tiêu hao
q1 4700 100
Vùng sấy 2
TT Đại lượng Kí hiệu KJ/kg ẩm %
1 Nhiệt lượng có ích q12 2443 39,4
2 Tổn thất nhiệt do TNS q22 1202 19,4
3 Tổn thất do VLS qv2 1983 32
4 Tổn thất ra môi trường qmt2 129 2,1
toán (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6 Sai số 438 7
7 Tổng nhiệt lượng tiêu
hao q
2 6195 100
Qua 2 bảng cân bằng nhiệt lượng cho 2 vùng sấy ta có thể rút ra nhận xét sau:
- Hiệu suất nhiệt của 2 vùng sấy lần lượt là 1=53,2 % và 2= 39,4 %
- Tổn thất nhiệt ra ngoài môi trường ở cả 2 vùng sấy không đáng kể nên thực tế có thể bỏ qua tổn thất này