CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NHIỆT HẦM SẤY
3.3.Tổn thất ra môi trường
Để tính tổn thất ra môi trường, chúng ta giả thiết trước tốc độ TNS trong hầm. Ta có: Kích thước của hầm: (;; ) = (14.32;1.48;1.7) �
Kích thước của khay: (; ; ) = (0.88;0.46;0.05) � Thiết diện tự do của 1 hầm sấy
= 1.48 ∗ 1.8 – 2 ∗ 14 ∗ 0.46 ∗ 0.05 = 2.02 (m2)
Do đó, tốc độ tác nhân sấy tối thiểu sẽ bằng lưu lượng thể tích trong quá trình sấy lý thuyết chia cho thiết diện tự do :
Vì lưu lượng TNS trong quá trình sấy thực phải lớn hơn lưu lượng TNS trong quá trình sấy lý thuyết nên tốc độ TNS giả thiết để tính toán các tổn thất cũng phải lớn hơn .
Giả sử ta chọn = 1 /. Chúng ta sẽ kiểm tra lại giả thiết này sau khi đã tính được lưu lượng thể tích thực tế.
- Nhiệt độ dịch thể nóng là nhiệt độ trung bình của TNS là:
- Nhiệt độ dịch thể lạnh là nhiệt độ môi trường = �0 = 24℃
- Chiều cao tường hầm sấy = 1.7�. Tường xây bằng gạch dày δ1= 250mm và hệ số dẫn nhiệt = 0.77 �/mK
- Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của khí trong buồng tới tường là �1
Để tính α1 có thể sử dụng phương pháp cổ điển theo Nu như truyền nhiệt đã học. Ở đây tính α1 theo công thức kinh nghiệm với vận tốc tác nhân là 1.2 m/s < 5m/s. �1 = 6.15 + 4.17 ∗ � = 6.15 + 4.17 ∗ 1 = 10.32 ()
Coi TNS chuyển động đối lưu cưỡng bức với tốc độ � = 1 �/�, không khí phía ngoài đối lưu tự nhiên chảy rối.
*Tính mật độ dòng nhiệt truyển qua 2 tường bên hầm sấy
Bằng phương pháp tính lặp, ta giả thiết trước nhiệt độ tường phía nóng và tính được dòng nhiệt truyền từ tác nhân cho tường q’. Từ dòng nhiệt này và từ ta tìm được nhiệt độ mặt ngoài của tường là . Từ nhiệt độ t và nhiệt độ môi trường ta xác định được nhiệt lượng do truyền nhiệt đối lưu tự nhiên giữa tường ngoài của hầm sấy và môi trường q’’’ sai khác nhau không quá 5% thì xem kết quả tính toán là chấp nhận được.
Chọn = 63°�
Dòng nhiệt truyền từ tác nhân cho tường �′ �′ = �1 ∗ ( ) = 10.32 ∗ (70− 63) = 72.24 (
Mà: →
Trong đó, λ là hệ số dẫn nhiệt của gạch �1 = 0.77 �/�.�
δ là chiều dày của tường gạch � = �1 = 250�� = 0.25� = 63 − = 41.55℃
Như vậy độ chênh lệch nhiệt độ giữa tường ngoài và môi trường là: ∆�2 = = 41.55− 24 = 17.55℃
Nhiệt độ xác định tm bằng:
Từ nhiệt độ này ta được các thông số không khí: � =
Tra sổ tay hóa công tập 1 trang 318 và nội suy ở khoảng [40;50]: � = 2.78 ∗ 10-2 (�/�.độ)
� = 17.25 ∗ 10-6 ( �� = 0.6983 Do đó:
Tiêu chuẩn Nu trong truyền nhiệt đối lưu tự nhiên bằng:
�� = � ∗ (�� ∗ ��)n = 0.135 ∗ (8.99 ∗ 109 ∗ 0.6983)1/3 = 249.04
Trong đó: C và n phụ thuộc vào chế độ chuyển động của vật chất ở chế độ chảy rối. Do ��.�� € [2.107;1013] nên � = 0.135 ,� = 1/3
Dòng nhiệt do truyền nhiệt đối lưu giữa mặt ngoài của tường và môi trường bằng:
�′′′ = �2 ∗ ∆�2 = 4.07∗ 17.55 = 71.43 () Như vậy sai số giữa �′ �à �′′′ là:
Sai số này cho phép chúng ta xem kết quả tính trên là đáng tin cậy. Vậy ta có được hệ số truyền nhiệt là:
Như vậy tổn thất qua 2 tường bên là:
Trong đó, F là diện tích 2 bên tường của hầm sấy là:
Tổn thất qua trần:
Tương tự hai tường bên, hệ số truyền nhiệt qua trần là: 0.34(
Trong đó �2 và �3 tương ứng là hệ số dẫn nhiệt của bê tông và bông thủy tinh cách nhiệt. Ta có �2 = 1.55 �/�� và �3 = 0.058 �/��.
(Theo phụ lục 2 – tr347, TT&TKHTS – PGS. Trần Văn Phú) Diện tích trần nhà là:
Do đó:
*Tổn thất qua cửa
Hai đầu hầm sấy có cửa làm bằng thép dày �c = 50 ��, �c = 0.5 (�/�.�). Tổn thất nhiệt qua cửa hầm �c được tính theo công thức:
Trong đó:
Vậy:
*Tổn thất qua nền
Nhiệt độ trung bình của TNS là 70 và giả sử tường hầm sấy cách tường bao che của phân xưởng 2m. ta có: �n = 44.2 (�/�2)
(Theo bảng 7.1 – tr142, TT&TKHTS – PGS. Trần Văn Phú)