II Tính tốn sấy
1.4.2Tính thời gian sấy
Chọn vận tốc tác nhân sấy qua buồng sấy : v = 0,5 m/s
Diện tích tiết diện tác nhân sấy đi qua : Ftd = 3,5 . 2,5 = 8,75 m2
Lưu lượng tác nhân sấy qua buồng sấy : Gtns = v.Ftns = 8,75 . 0,5 = 4,375 m3/s
Thời gian sấy vật liệu là tổng thời gian của 3 giai đoạn sấy :
τ=τo+τ1+τ2
Với τ0 : thời gian đốt nĩng vật liệu τ1 : thời gian sấy đẳng tốc τ2 : thời gian sấy giảm tốc
F0 = a τR20
Trong đĩ :
Va a – hệ số dẫn nhiệt độ của vật liệu sấy ( với a = ρ.Cγ ) R – phân nửa chiều dày của vật liệu sấy
F0 – chuẩn số furê xác định sự phụ thuộc giữa tốc độ biến đổi trường nhiệt trong vật với các kích thước và đặc trưng của vật đĩ
Từ đây ta suy ra τ0=F0R2
a = 1,8.(2,35.10
−3 )2
1,634.10−7 = 60 ( giây) = 1 phút
B. Thời gian sấy đẳng tốc
Xác định tốc độ sấy U thơng qua việc xác định mật độ dơng nhiệt J1b và cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt vật liệu J2b
Theo các quy luật truyền nhiệt và truyền chất giai đoạn sấy đẳng tốc hầu như giống nhau đối với tất cả các vật liệu ẩm.
Trên cơ sở cân bằng nhiệt lượng: J1b = J2b . r
Trong đĩ : r là ẩn nhiệt hĩa hơi, r = 2500 (kJ/kg) J1b = α1.(tm−tb)
tm là nhiệt độ VLS , tm = 800C
α1 là hệ số trao đổi nhiệt đối lưu, tính theo vận tốc khơng khí, với vận
tốc khí v < 2 m/s thif dược tính theo cơng thức:
α1=5,6+4.v=5,6+4.0,5=7,6 ( W/m2 độ ) =27360(J/m2hđộ)
Suy ra J1b = 27360. ( 80 – 40 ) = 1094,4 ( KJ/m2h ) Vậy : J2b = Jr1b=1094,42500=0,437 ( kg/m2h )
Do trong giai đoạn tốc độ sấy khơng đổi , nhiệt dộ trung bình VLS khơng đổi, ta cĩ thể bỏ qua ảnh hưởng của trường nhiệt độ t đến độ chứa ẩm u. Giải bài tốn khuếch tán ẩm đối xứng trong tấm phẳng với điều kiện biên loại 2, ta được: U = 100.R.ρvJ1b= 100.0,437 2,35.10−3 .400=46,5 ( %h ) Ta cĩ: τ1=ω1−ωx1 U Trong đĩ:
ω1 – độ ẩm đầu vào VLA , %
ωx1 – độ ẩm tới hạn cuối giai đoạn sấy đẳng tốc với ωx1=1
χ+ωcb
ωcb – độ ẩm cân bằng , %
χ – hệ số sấy tương đối phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu χ=1,8ω1 Suy ra χ=1,825 = 0,072 Nên : ωx1=1 0,072+5,5=19,4 Vậy τ1=25−19,4 46,5=0,12 ( h ) = 8 ( phút)
C. Thời gian sấy giảm tốc : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nếu trong giai đoạn đẳng tốc quy luật dωdτ=U=const của hầu hết các vật liệu ẩm là như nhau thì trong giai đoạn giảm tốc quan hệ đĩ rất khác nhau tùy từng loại vật liệu.
A.V Luikov thấy rằng trong giai đoạn giảm tốc, dặc trưng dωdτ=f(ω) của các loại vật liệu khác nhau là khác nhau.
Khi độ ẩm ω=ωx1 thì xem như tốc dộ giai đoạn này bằng tốc độ giai đoạn
đẳng tốc.
τ2=−1
χ.U.ln{χ(ω2−ωcb)}
= - 0,072.46,51 .ln{0,072(25−5,5)}=0,1 ( h) = 6 ( phút) Tổng thời gian sấy vật liệu là :
τ=τo+τ1+τ2=1+8+6=15 ( phút )