.Xác định các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực

Một phần của tài liệu Đồ án quá trình thiết bị thiết kế hệ thống sấy ngô bằng hệ thống sấy thùng quay (Trang 28 - 32)

➢ 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

Một phần của tài liệu Đồ án quá trình thiết bị thiết kế hệ thống sấy ngô bằng hệ thống sấy thùng quay (Trang 28 - 32)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(41 trang)