➢ Xác định lượng chứa ẩm 𝑑2: 𝒅𝟐 = 𝐂𝐩𝐤 .(𝐭𝟏− 𝐭𝟐)+ 𝐝𝟎 .(𝐢𝟏− ∆)
𝐢𝟐− ∆ , (Công thức 7.31 – trang 138 – [1])
Trong đó:
𝐶𝑝𝑘: Nhiệt dung riêng của khơng khí khơ, 𝐶𝑝𝑘= 1,004 kJ/kg.K 𝑖1, 𝑖2: Entanpy của 1 kg hơi nước ở nhiệt độ 𝑡1, 𝑡2, kJ/kg Theo [1]- trang 29, ta có: 𝒊𝒂 = r + 𝑪𝒑𝒂. t
Với r là ẩn nhiệt hóa hơi, r = 2500 (kJ/kg).
𝐶𝑝𝑎: Nhiệt dung riêng của hơi nước, 𝐶𝑝𝑎= 1,842 (kJ/kg.K).
Ở 70℃ có 𝑖1= 2500 + 1,842.70 = 2628,94 (kJ/kg) Ở 40℃ có 𝑖2= 2500 + 1,842.40 = 2573,68 (kJ/kg). 𝑑2 = 1,004.(70−40)+0,0172.(2628,94+47,8) 2573,68+47,8 = 0,0291 kg ẩm/kgkk). ➢ Xác định Entapy 𝐼2: 𝑰𝟐 = 𝑪𝒑𝒌. 𝒕𝟐+ 𝒅𝟐. 𝒊𝟐, kJ/kg kk (Công thức 7.33 – trang 138 – [1]) 𝐼2 = 1,004.40 + 0,0291.2573,68 = 115,054 (kJ/kg kk) ➢ Xác định độ ẩm tương đối 𝜑2: 𝝋𝟐 = 𝐁 .𝐝𝟐 𝐏𝐛𝟐 .(𝟎,𝟔𝟐𝟏+ 𝐝𝟐), (Công thức 7.34 – trang 138 – [1]) 𝜑2 = (745 750⁄ ).0,0291 0,0732.(0,621+0,0291) = 60,74%
➢ Xác định lượng tác nhân sấy thực tế:
Lượng khơng khí khơ cần thiết để bốc hơi một kg ẩm vật liệu sấy là: l = 1
d2− d0 =
1
0,0291−0,0172 = 84,033 (kgkk/kg ẩm)
Vậy lượng tác nhân sấy vào thiết bị là:
L = l .W= 84,033.160 = 13445,28 (kgkk/h)
Theo phụ lục 5 – trang 349 – [1], thể tích khơng khí khơ trước và sau q trình sấy là 𝑣1= 1,016 𝑚3/kgkk, và 𝑣2= 0,95 𝑚3/kgkk.
• Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trước q trình sấy 𝑉:
Đồ thị biểu diễn quá trình sấy thực
B A C0 d20 d0 = d1 d(kg ẩm/kg kk) O t0 t2 t1 𝜑0 𝜑1 𝜑20 I (kJ/kgkk) C d2 𝜑2
𝑉1 = 𝑣1.L = 1,016.13445,28 = 13660,4 (𝑚3/h)
• Lưu lương thể tích của tác nhân sấY sau q trình sấy 𝑉2: 𝑉2 = 𝑣2.L = 0,95.13445,28 = 12773,02(𝑚3/h)
• Lưu lượng thể tích trung bình của q trình sấy thực 𝑉𝑡𝑏:
𝑉𝑡𝑏 = 0,5. (𝑉1 + 𝑉2) = 0,5.(13660,4+12773,02) = 13216,71 (𝑚3/h) = 3,67 (𝑚3/s).
Tốc độ của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực bằng: W = 𝑉𝑡𝑏
𝐹𝑡𝑑 = 3,67
1,105 = 3,3(m/s)
Vậy giả thiết tốc độ sấy là 3,2 m/s chấp nhận được.
2.6.3.Tính tốn cân bằng nhiệt:
• Nhiệt lượng tiêu hao q:
q = l .(𝐼1 - 𝐼0) = 84,033.(115,48 – 68,892) = 3914,93 (kJ/kg ẩm)
• Nhiệt lượng có ích 𝑞1:
𝑞1 = 𝑖2 - 𝐶𝑎. 𝑡𝑣1 = 2573,68 – 4,1868.25 = 2469,01 (kJ/kg ẩm)
• Tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi 𝑞2: 𝑞2 = l.𝐶𝑑𝑥(𝑑0). (𝑡2 − 𝑡0), (kJ/kg ẩm) Trong đó:
𝐶𝑑𝑥(𝑑0) là nhiệt dung riêng dẫn xuất của tác nhân sấy trước quá trình sấy. [𝐶𝑑𝑥(𝑑0) = 𝐶𝑝𝑘 + 𝐶𝑝𝑎. 𝑑0 = 1,004 + 1,842.0,0172 = 1,0357 (kJ/kgkk)] Vậy: 𝑞2 = 84,033.1,0357.(40 – 25) = 1305,49 (kJ/kg ẩm)
• Tổng nhiệt lượng có ích và các tổn thất là: 𝑞′= 𝑞1 + 𝑞2 + 𝑞𝑣 + 𝑞𝑚𝑡
𝑞′ = 2469,01 + 1305,49 + 142,7 + 9,77 = 3926,97 (kJ/kg ẩm).
Về nguyên tắc thì nhiệt lượng tiêu hao q và tổng nhiệt lượng có ích với các tổn thất 𝑞′ phải bằng nhau. Trong q trình tính tốn, do làm trịn hoặc sai số do tra đồ thị… nên có thể dẫn đến sai số.
Sai số tuyệt đối:
∆q = |𝑞 − 𝑞′| = |3926,97 − 3914,93| = 12,04 (kJ/kg ẩm) Sai số tương đối:
𝜀 = ∆𝑞
𝑞 =
12,04
3926,97 = 0,3% <5%.
Với sai số này trong tính tốn là cho phép. Ta có bảng cân bằng nhiệt:
STT Đại lượng Kí hiệu kJ/Kg ẩm
1 Nhiệt lượng có ích 𝑞1 2469,01 2 Tổn thất do tác nhân sấy 𝑞2 1305,49 3 Tổn thất do vật liệu sấy 𝑞𝑣 142,7 4 Tổn thất ra môi trường 𝑞𝑚𝑡 9,77 5 Tổng nhiệt lượng có ích và tổn thất 𝑞′ 3926,97 6 Sai số tính tốn ∆𝑞 12,04