33
Áp suất cần thiết để khắc phục lực cản của dòng không khí (H) tuần hoàn toàn trong lò sấy được xác định theo công thức:
(2.46)
Trong đó:
- khối lượng riêng của không khí, kg/m3 - tốc độ của dòng không khí, m/s
- hệ số ma sát của thành ống dẫn u – chu vi của ống dẫn, m
l – chiều dài của ống dẫn, m
F – tiết diện ngang của ống dẫn, m2 - hệ số cản cục bộ
Khi tính toán lực cản của dòng không khí trong lò sấy ta phải vẽ sơ đồ chuyển động (tuần hoàn) của dòng không khí trong lò sấy và cố đánh dấu phân chia các đoạn.
Những đoạn chủ yếu trên sơ đồ tuần hoàn của dòng không khí trong lò sấy:
- Thiết bị tăng nhiệt.
- Bộ phận tấm chắn và quạt gió. - Các đoạn ống dẫn thẳng. - Đống gỗ.
Các vị trí cản cục bộ bao gồm: chỗ chuyển hướng, từ đoạn này sang đoạn khác, đột đống, đột mở...
Sau đây là cách tính toán xác định áp suất tổn thất (lực cản) cụ thể của các bộ phận:
34
Xác định lực cản của thiết bị tăng nhiệt đối với chuyển động của không khí là không có thể xem như 1 ống dẫn khí có chiều dài và chu vi nhất định, tức là không có thể coi tổn thất áp suất ở đây là tổn thất áp suất do ma sát mà phải coi tổn thất áp suất ở đây là tổn thất áp suất cục bộ, nó phụ thuộc vào loại thiết bị lăng nhiệt và cách bố trí thiết bị tăng nhiệt.
2.4.1.2. Bộ phận tấm chắn và quạt trục
Đối với lò sấy có lắp quạt trục ở trong lò sấy, lực cản tạo nên giữa vỏ quạt trục và các tấm chắn có chuyển động của dòng không khí tương đối lớn, trong trường hợp ấy lực cản tính theo công thức sau:
ht.chắn = t. chắn x (kg/m2) (2.47)
t. chắn – hệ số lực cản của tấm chắn chuyển hướng, đối với các loại lò sấy mà quạt lắp dọc lò lấy bằng 2,5; đối với lò sấy quạt lắp ngang lò lấy bằng 0,8; kiểm -24 lấy bằng 0,5.
Tốc độ của dòng không khí đi qua quạt (không tính bằng công thức)
2.4.1.3. Đường dẫn khí thẳng có tiết diện cố định
Đường dẫn khí thẳng trong lò sấy tuần hoàn ngang là đường giữa đống gỗ và tường lò sấy, giữa đống gỗ và trần lò. Lực cản ở đây là lực cản ma sát và xác định bằng công thức:
hm.sát = (kg/m2) (2.48)
Tốc độ của dòng không khí trong đường dẫn khí 3 xác định theo công thức sau đây:
(m/s) (2.49)
Trong đó
L, u, f là chiều dài, chu vi và tiết diện của mương dẫn khí, căn cứ vào sơ đồ cấu tạo của là sấy và kích thước cụ thể của lò sất mà quyết định.
35
2.4.1.4. Đống gỗ
Tổn thất áp suất để khắc phục lực cản của đống gỗ xác định theo công thức sau đây:
hđống, gỗ = gỗ x (kg/m2) (2.50)
Trong dó:
4 – tốc độ không khí ở tiết diện ngoài đống gỗ (trước và sau đống gỗ) xác định theo công thức:
4 = đ (1 - h) đ = đống
đống – tốc độ không khí đi vào đống gỗ
h – hệ số đầy theo chiều đống gỗ
gỗ - hệ số lực cản của đống gỗ xác định
2.4.1.5. Lực cản cục bộ
Khi dòng không khí chuyển động từ đoạn ống dẫn này sang đoạn ống dẫn khác, khi thay đổi hướng chuyển động của dòng, khi đi vào và đi ra khỏi đống gỗ (đột thu, đột mở...) đều bị những lực cản khác nhau tạo nên sự tổn thất áp suất của dòng khác nhau, lực cản như vậy gọi là lực cản cục bộ.
Trong bất kỳ trường hợp nào, lực cản cục bộ đều xác định theo công thức:
hc.bộ = c. gỗ x (2.51)
Trong đó:
và - khối lượng riêng và tốc độ của không khí ở vị trí tính lực cản cục bộ
Hệ số cản cục bộ lấy những giá trị sau đây tùy theo từng trường hợp Khi ống có tiết diện hình chữ nhật thì tính như ống có tiết diện tròn hoặc vuông rồi nhân thêm 1 hệ số.
36
Như ở chương thiết bị lò sất đã đề cập, muốn chọn quạt ta phải biết lượng không khí và áp suất do quạt tạo nên.
Đối với lò sấy loại phun khí, lượng không khí do quạt tạo nên bằng lượng không khí phun ra khỏi vòi phun tức là Vquạt = Vphun
Đối với loại lò sấy có lắp quạt trục thì xác định theo công thức sau:
Vquạt = (m3/h) (2.52)
Trong đó: nquạt: số lượng quạt bố trí trong lò sấy
Do biểu đồ qui cách chọn quạt xây dựng theo không khí tiêu chuẩn, nên khi hơn quạt ta phải biến đổi tiêu hao áp suất của cả hệ thống thành áp suất tính toán ở điều kiện tiêu chuẩn theo công thức:
(2.53) Trong đó:
- là khối lượng riêng của không khí tuần hoàn qua quạt
Sau khi chọn được quạt, ta tính toán số vòng quay của quạt, rồi xác định công suất của quạt theo công thức sau:
(2.54)
Trong đó: – Hệ số hữu ích của quạt
Công suất cần thiết của động cơ chạy quạt khi số lượng quạt chạy chung lột động cơ xác định theo công thức:
(2.55)
Trong đó: K – hệ số an toàn cho công suất lắp ráp động cơ điện, xét đến khả năng sai lệch xảy ra trong tính toán mạng lưới máy quạt. Đối với quạt ly tâm lấy bằng 1,2; quạt trục đổi chiều bằng 1,15; quạt trục cố định chiều lấy bằng 1,1
37
ổ đỡ - hiệu suất tổn thất ma sát của ổ đỡ, lấy bằng 0,9 0,97 Tổng công suất điện dùng cho toàn bộ phân xưởng sấy Nmô tơ = N mô tơ . nmô tơ [Kw]
Trong đó:
nmô tơ – Số lượng động cơ chạy quạt của toàn phân xưởng
2.4.1.7. Tính toán đường dẫn khí và thoát khí
Trong lò sấy tuần hoàn tự nhiên và tuần hoàn cưỡng bức có đường dẫn không khí mới và không khí thừa, người ta tính toán diện tích tiết diện của đường dẫn khí theo công thức sau:
(m2) (2.56)
Trong đó:
F – tiết diện ngang của đường dẫn khí, m2
V – thể tích không khí mới hoặc không khí thừa, m3/h
- tốc độ của không khí trong đường dẫn khí đối với lò sấy tuần hoàn tự nhiên = 1,0 1,5m/s; đối với lò sấy tuần hoàn cưỡng bức = 1,5 2,5 m/s.
38
Chương 3