- Trong cỏc thớ nghiệm đơn yếu tố, chỳng tụi đều lấy mức biến thiờn thời gian k = 10 phỳt với khoảng biến thiờn thời gian là như nhau ở cỏc mức yếu tố, số lần thớ nghiệm lặp lại n = 3.
- Trong đề tài này, tỏc giả xỏc định ảnh hưởng của 2 yếu tố đến năng năng suất húa khớ:
+ Ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu nạp vào lũ húa khớ / 1 lần nạp. + Ảnh hưởng của kớch thước nguyờn liệu đến năng suất húa khi
- Điều kiện thớ nghiệm: Độ ẩm nguyờn liệu W =15%, lưu lượng quạt cấp
giú Vn = 0,05dm3/s.
Thớ nghiệm 1: Ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu nạp vào lũ / 1 lần nạp đến năng suất húa khớ.
- Thay đổi khối lượng nguyờn liệu cấp /1 lần nạp từ G1 đến G5
Bảng 4.4. Bố trớ thớ nghiệm theo khối lượng nguyờn liệu nạp vào lũ
G1 (kg) G2 (kg) G3 (kg) G3 (kg) G5 (kg) 7 9 11 13 15
- Loại nguyờn liệu cú ký hiệu R1, R2, R3
Bảng 4.5. Ký hiệu cỏc loại nguyờn liệu nạp vào lũ
R1 R2 R3
Mạt cưa Dăm bào Đầu mẩu
- Tiến hành cỏc thớ nghiệm:
+ Khối lượng nguyờn liệu thay đổi từ G1 đến G5 + Mỗi thớ nghiệm lặp lại 3 lần
+ Ghi kết quả vào biểu mẫu 01
- Đo thể tớch khớ gas sinh ra trong 1 giõy (dm3/s). Tương ứng theo từng thớ nghiệm trong thời gian 270 phỳt. Ghi kết quả vào biểu mẫu như vớ dụ ở biểu mẫu 02.
- Kết quả thớ nghiệm: Qua phõn tớch, xử lý số liệu thớ nghiệm ta thu được cỏc biểu đồ thể hiện ảnh hưởng như sau:
Biểu đồ 4.1.Ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu / mẻ đến năng suất húa khớ của loại nguyờn liệu R1
- Qua biểu đồ ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu / mẻ đến năng suất húa khớ của loại nguyờn liệu R1 cho thấy:
+ Ở khoảng thời gian 40 phỳt đầu tốc độ húa khớ tăng lờn nhanh, ở thớ nghiệm cú khối lượng nạp vào nhỏ hơn cú tốc độ nhanh hơn những thớ nghiệm cú khối lượng lớn hơn.
+ Trong khoảng 40 phỳt đến 120 phỳt (đoạn giữa quỏ trỡnh húa khớ) lưu lượng khớ gas đạt mức cao nhất sau 80 phỳt khởi động lũ húa khớ, ở thớ nghiệm cú khối lượng nguyờn liệu nạp vào lớn hơn thỡ lưu lượng khớ ga đạt mức cao hơn.
+ Ở đoạn sau, lưu lượng khớ gas ở cỏc thớ nghiệm giảm dần, ở thớ nghiệm cú khối lượng nguyờn liệu nạp vào nhiều hơn thỡ thời gian húa khớ kộo dài hơn.
- Qua biểu đồ ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu / mẻ đến năng suất húa khớ của loại nguyờn liệu R2 cho thấy quy luật diễn ra cũng tương tự như ở thớ nghiệm với loại nguyờn liệu R1 tuy nhiờn cũng cú một số điểm khỏc như sau:
+ Tốc độ húa khớ ở giai đoạn đầu diễn ra nhanh hơn (lưu lượng khớ gas đạt mức cao nhất sau khi khởi động lũ húa khớ khoảng 50 phỳt.
+ Cựng một lượng nguyờn liệu nạp vào thỡ ở thớ nghiệm với loại nguyờn liệu R2 kết thỳc quỏ trỡnh húa khớ sớm hơn thớ nghiệm với loại nguyờn liệu R1.
Biểu đồ 4.3.Ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu / mẻ đến năng suất húa khớ của loại nguyờn liệu R3
- Qua biểu đồ ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu / mẻ đến năng suất húa khớ của loại nguyờn liệu R3 cho thấy quy luật diễn ra cũng tương tự như ở thớ nghiệm với loại nguyờn liệu R1 và R2 tuy nhiờn cũng cú một số điểm khỏc như sau:
+ Thời gian đầu tốc độ húa khớ diễn ra chậm hơn so với thớ nghiệm với lợi nguyờn liệu R1 và R2.
+ Thời gian húa khớ kộo dài hơn loại nguyờn liệu R1 và R2 khi cú cựng khối lượng nguyờn liệu nạp vào.
Nhận xột: Qua bảng số liệu và biểu đồ 4.1 đến biểu đồ 4.4 cho thấy
- Khối lượng nguyờn liệu cấp/ mẻ húa khớ cú ảnh hưởng đến năng suất húa khớ, thời gian húa khớ và lưu lượng khớ gas trong từng giai đoạn:
+ Ở giai đoạn 40 phỳt đầu ở thớ nghiệm cú khối lượng nhỏ hơn thỡ tốc độ húa khớ nhanh hơn.
+ Trong khoảng từ 40 phỳt đến 90 phỳt ở thớ nghiệm cú khối lượng lớn hơn thỡ cú tốc độ húa khớ nhanh hơn và đạt được năng suất lớn hơn.
+ Ở giai đoạn cuối tốc độ húa khớ gần bằng nhau, ở thớ nghiệm cú lượng nguyờn liệu nhiều hơn thỡ thời gian húa khớ cũng kộo dài hơn.
- Căn cứ vào biểu đồ tương quan số liệu giữa khối lượng nguyờn liệu và lượng khớ gas thu được sau từng thớ nghiệm ta cú nhận xột:
+ Khi lượng nguyờn liệu cấp vào tăng thỡ tổng lượng khớ gas cũng tăng lờn. + Giữa khối lượng nguyờn liệu cấp vào và tổng lượng khớ thu được khụng cú mối tương quan theo 1 tỉ lệ hàm bậc nhất chỳng tỏ trong quỏ trỡnh húa khớ đó tiờu hao một lượng nguyờn liệu để sấy khụ vựng nguyờn liệu phớa trờn trước khi húa khớ.
- Như vậy trong quỏ trỡnh vận hành lũ húa khớ chỳng ta cần nạp tối đa lượng nguyờn liệu tương ứng với thể tớch buồng húa khớ nhằm mục đớch giảm tối đa tổn hao nhiệt để sấy khụ nguyờn liệu trước khi húa khớ.
Thớ nghiệm 2: Ảnh hưởng của kớch thước nguyờn liệu đến năng suất húa khớ.
- Qua kết quả thớ nghiệm xỏc định ảnh hưởng của khối lượng nguyờn liệu cấp/ lần nạp cho thấy lượng nguyờn liệu nạp vào ở mức G5 đạt năng suất cao nhất vỡ vậy ở thớ nghiệm này chỉ thực hiện thớ nghiệm để kiểm tra mối quan hệ giữa kớch thước nguyờn liệu đến năng suất húa khớ với mức nguyờn liệu G5 = 15kg.
- Tiến hành cỏc thớ nghiệm:
+ Kớch thước nguyờn liệu thay đổi từ R1 đến R3 + Mỗi thớ nghiệm lặp lại 3 lần
+ Ghi kết quả vào biểu mẫu 01
- Đo thể tớch khớ gas sinh ra trong 1 giõy (dm3/s). Tương ứng theo từng thớ nghiệm trong thời gian 270 phỳt.
- Kết quả thớ nghiệm: Qua phõn tớch, xử lý số liệu thớ nghiệm ta thu được cỏc biểu đồ thể hiện ảnh hưởng như sau:
Biểu đồ 4.5. Ảnh hưởng của kớch thước nguyờn liệu đến năng suất húa khớ
Nhận xột: Qua biểu đồ 4.5. cho thấy mối quan hệ giữa kớch thước và hỡnh dỏng nguyờn liệu cú ảnh hưởng đến năng suất húa khớ cụ thể như sau:
- Ở giai đoạn đầu loại nguyờn liệu dăm bào cú tốc độ húa khớ nhanh hơn loại mạt cưa và đầu mẩu.
- Trong đoạn giữa tốc độ húa khớ của mạt cưa và loại đầu mẩu độ húa khớ tăng lờn, cũn dăm bào cú tốc độ húa khớ giảm dần.
- Ở giai đoạn sau tốc độ húa khớ của cỏc loại nguyờn liệu đều giảm dần và tốc độ gần bằng nhau.
- Loại nguyờn liệu dăm bào cú quỏ trỡnh húa khớ kết thỳc sớm hơn so với nguyờn liệu là mạt cưa và đầu mẩu.
Như vậy ta cú thể kết luận: Kớch thước, hỡnh dỏng của nguyờn liệu cú ảnh hưởng đến tốc độ húa khớ bởi 2 nguyờn nhõn chớnh:
+ Khả năng cản dũng húa khớ thoỏt ra ngoài: Kớch thước càng nhỏ, mịn thỡ càng gõy ra sự cản trở dựng khớ càng lớn.
+ Hỡnh dỏng nguyờn liệu cú diện tớch bề mặt lớn hơn thỡ thời gian húa khớ nhanh hơn. + Ảnh hưởng đến tốc độ húa khớ từ ngoài vào trong hạt nguyờn liệu: Kớch thước nguyờn liệu càng lớn thỡ tốc độ húa khớ từ diễn ra càng chậm do tổng diện tớch tiếp xỳc và thời gian làm núng lõu hơn.
Như vậy để đạt hiệu quả cao trong quỏ trỡnh húa khớ nguyờn liệu mạt cưa dăm bào và cỏc phế phẩm của ngành chế biến gỗ thỡ ta nờn kết hợp nhiều kớch thước nguyờn liệu cựng lỳc nhằm vừa đảm bảo độ xếp chặt trong lũ trỏnh làm cản trở quỏ trỡnh lưu thụng của khớ gas vừa đảm bảo duy trỡ tốc độ húa khớ trong buồng húa khớ.
Tận dụng được nguồn nhiệt dư khi húa khớ loại nguyờn liệu hạt nhỏ để gia nhiệt cho nguyờn liệu cú kớch thước lớn.