- Giai đoạn này dùng hơi thứ cđa giai đoạn sau (Giai đoạn II) với P = 1,2 Kp/cm2 ứng với nhiƯt độ ≈ 104,25 oC [ V-525]
- Giai đoạn này nâng nhiƯt độ từ 23,3 → 70 oC - NhiƯt độ trung bình khi sấy:
ttb =
2 70 3 , 23 +
= 46,65 oC - NhiƯt lưỵng cần cho giai đoạn này là :
Q1 = G.C(t2 - t1) + W.C1 (t2 - t1) Trong đó :
G: Lưỵng khô tuyƯt đối cđa giấy vào sấy : G = 916,71 Kg C: NhiƯt dung riêng cđa giấy khô tuyƯt đối :C = 0,34 Kcal/kg
C1: NhiƯt dung riêng cđa nước : C C1 = 1 Kcal/kgoC W: Lưỵng nước theo giấy vào sấy :
W = 1375,07 Kg Q1 = 916,71 x 0,34 x (70 - 20) + 1375,07 x 1x (70 - 20)
Q1 = 78771,29 Kcal/T.sp Q1 = 78771,29x4,1868 = 329799,60 KJ/T.sp
* Theo tính toán phần và chọn thiết bị:Ta chọn máy xeo có:
- Vận tốc : V = 500m/ph
- Định lưỵng giấy (trước tráng phđ) q = 67 g/m2 - Khỉ giấy rộng đầu máy B = 4,2 m
Năng suất máy :
Q = V.B.q.60 = 500.4,2.0,067.60 = 8440 kg/h = 8,44 Tấn/h
* Với nhiƯt hữu Ých sấy trong giai đoạn 1 trong 1 giê:
Qh1 = Qm.Q1 = 8,44.329799,60 = 2783508,962 (KJ/h) Qh1 = 2471085,88 (KJ/h)
* MỈt khác : Q Qh1 = K. Fh1 . (th - ttb) (1) (1) Trong đó:
K: HƯ sè truyỊn nhiƯt từ hơi đến giấy : KJ/m2. h .oC Fh1: BỊ mỈt hữu Ých cđa lô sấy : m : m2 th1: NhiƯt độ hơi sấy : : oC th1 = 104,25 oC
t ttb : NhiƯt độ trung bình sấy : : oC ttb = 46,65oC
- HƯ sè truyỊn nhiƯt đưỵc tính theo công thức sau : K =
2 1 1
1 1
α λ δ
α + + [ II-621]
*Vật liƯu làm lô : gang
1: HƯ số cấp nhiƯt từ hơi đến thành lô sấy
1=600 Kj/m2.độ= 25120,8 KJ/ m2. h .oC
2: HƯ số cấp nhiƯt từ thành lô sấy đến giấy
2 =400 Kj/m2.độ= 1674,72 KJ/ m2. h .oC : HƯ số dẫn nhiƯt cđa vật liƯu làm lô sấy
= 46,65,3W/m
oC = 46,65,3/1,163 = 38,95 Kcal/ m2. h .oC = 163,07 KJ/ m
2. h .oC
: ChiỊu dầy lô sấy,ta chọn = 25mm = 0,025 m
K =
72 , 1674
1 07
, 163
025 , 0 8 , 25120
1
1 +
+ [ II-621]
K = 1265,45 Từ (1) ta có :
Fh1 = .( 1 )
2
1 h
h t
t K
Qh
− =
) 65 ,.
46 25 , 104 .(
45 , 1265
962 , 2783508
−
F = 38,19 m2
*Tính bỊ mỈt sấy hữu Ých cđa một lô:
h = . D . L . K (m 2) Trong đó :
D: đường kính lô: chọnD =1,8 (m)
L: ChiỊu rộng giấy có tính đến độ co ngót ngang 6,5% [IV-175]
L = 4,2 + 6,5%.4,2 = 4,491 (m) K: HƯ số ôm bỊ mỈt lô 2/3
h = 3,14 x 1,8 . 4,491 . 2/3 = 17,27 (m2) Vậy số lô cần thiết cho giai đoạn sấy này là:
N1 =
h h
f F1
= 1738,,2719 = 2,21 Chọn số lô sấy giấy giai đoạn này là: 3 lô.
2.Giai đoạn sấy chính:
Dùng hơi sấy P = 2kg/cm2 (hơi bão hoà) t h2 = 119,62 oC NhiƯt độ bỊ mỈt lô : 104 oC NhiƯt độ cuối sấy : 104 oC NhiƯt độ trung bình sấy : 80 oC NhiƯt độ trung bình cđa giấy khi vào sấy : 70 oC
Q2 = G.C.(t2-t1) + W.Cp .(t2 – t1) + W’.(i - ttb) kg/tấn.s.p Trong đó:
W’: Lưỵng nước bốc hơi trong quá trình sấy W’ = 1273,21 kg G : Lưỵng giấy khô tuyƯt đối đi vào sấy G = 916,71 kg C : NhiƯt lưỵng riêng cđa giấy khô tuyƯt đối C = 0,34 kcal/oC W: Lưỵng nước theo giấy vào sấy W = 1375,07 kg
CP: NhiƯt dung riêng cđa nước CP = 1 kcal/oC t1 : NhiƯt độ ban đầu cđa giấy khi vào sấy t1 = 70 oC t2: NhiƯt độ cuối cđa giấy khi ra khỏi sấy t2 = 104 oC ttb: NhiƯt độ trung bình cđa giai đoạn sấy chính ttb = 80 oC i : Hàm nhiƯt riêng cđa hơi nước bão hoà,ở P = 2kg/cm2 thì i = 646,9 kcal/kg
Q2 = 916,71.0,34.( 104 – 70 ) + 1375,07.1.( 104 – 70 ) + 1273,21.( 646,9 – 80) Q2 = 77912,3kcal/tấns.p = 3262071,1 kj/tấns.p
Lưỵng nhiƯt cần cấp trong một giờ với năng suất cđa máy là:
Qh2 = 3262071,1 x8,44 = 27531880,08 kj/h
*MỈt khác ta có:
Qh2 = K.Fh2.(th2 – ttb) F
h2 = .( )
2 2
tb h
h
t t K
Q
− = 126527531880,45.(119,61,08−80) Fh2 = 549,13 (m2)
Số lô cần thiết cho giai đoạn sấy này là:
N2 = 54917,27,13 = 31,8
Ta chọn số lô ở giai đoạn này là: 32 lô
Vậy tỉng số lô sấy trước tráng phđ là: 3 + 32 = 35 lô 3.NhiƯt sấy bạt
NhiƯt sấy bạt bằng 20% nhiƯt sấy cđa giai đoạn sấy chính Qb = 20%.Qh2 = 0,2.27531880,08 = 5506376,02 kj/h
Chọn số lô sấy bằng 20% số lô sấy, như vậy cứ 5 lô sấy giấy là có một lô sấy bạt Số lô sấy bạt là 41/5 = 8,02 lô. Ta chọn 8 lô sấy bạt
4.NhiƯt sấy hữu Ých
Qh = Qb + Qh2 = 5506376,02 + 27531880,08 = 33038256,1 kj/h 5.NhiƯt mất mát trong một giờ sấy(Qm) và tỉng nhiƯt sấy (QT)
*NhiƯt mất mát cho phép bằng 10-12% tỉng nhiƯt lưỵng sấy Ta chọn:
Qm = 12%.QT (1) Tính QT và Qm
QT = Qm + Qh (2) Thay (1) vào (2) ta có :
QT =
12 100
100 .
− Qh
= 88
100 . 02 , 33038256
QT = 37543472,84 (kj/h) Qm=12%.37543472,84=4505216,74 kg
6.Lưỵng không khí cần thiết đưa vào đĨ đuỉi hơi Èm trong một giờ Theo các số liƯu tính:
+ Lưỵng nước bốc hơi là: 1273,21 kg/tấns.p + Năng suất giấy đầu máy : 8,44 tấn/h Suy ra lưỵng nước bốc hơi trong một giờ là:
W = 8,44.1273,21 = 10745,89 kg/h Lưỵng không khÝ cần thiết đuỉi hơi Èm trong một giờ là:
L =
1
2 X
X W
− (kg/kgKKK) Trong đó:
W: Lưỵng nước bốc hơi từ giấy trong một giờ (kg) X1,X2: Hàm Èm cđa không khí trước và sau sấy
*Tính X1:
X1 = 0,622.
h h
p p
. 1
. ϕ ϕ
− [VI-95]
Trong đó:
: Độ Èm tưỵng đối cđa không khí ở nhịêt độ tương ứng
Ph: áp suất hơi bão hoà tương ứng cđa không khí ( Không khí do Caloriphe mang vào )
Không khí vào có: t1 = 28oC Tương ứng ta có:
Ph = 0,039 at
1 = 0,68
X1 = 0,622.
039 , 0 . 68 , 0 1
039 , 0 . 68 , 0
− = 0,017 ( kg/kgKKK)
*Tính X2
Với không khí ra có t2 = 60oC Tương tù ta có:
Ph1 = 0,205 at
1 = 0,8 X
2 = 0,622.
205 , 0 . 8 , 0 1
205 , 0 . 8 , 0
− = 0,122 (kg/kgKKK) Vậy lưỵng không khí cần thiết là:
L = 0,122 0,017 89 , 10745
− = 102341,8 kg/h 7.NhiƯt lưỵng không khí mới mang vào
Qkk = L.I kj/h Với:
L: Tiêu hao không khí mới đĨ thông gió kg/h
I: Hàm nhiƯt cđa không khí vào kj/kg [VI-96]
I = t1 + ( 2493 + 1,81.t1 ).X1
I = 28 + ( 2493 + 1,81.28 ).X1 = 71,32 kj/kg Q
kk = 102341,8.71,32 = 7299017,89 kj/h 8.Lưỵng hơi dùng cho quá trình sấy
Như ta đã biết nhiƯt sấy gồm:
+ NhiƯt do hơi nước bão hòa cung cấp
+ NhiƯt do quá trình thu hồi nhiƯt trong quá trình thông gió (Do không khí mới mang vào )
Lưỵng nhiƯt QT ta vừa tính đưỵc ở trên là lưỵng nhiƯt tiêu hao.Khi chưa tận dơng nhiƯt thu hồi
Lưỵng nhiƯt thực tế do hơi bão hòa cung cấp là:
Q* = QT - Qkk
= 37543472,84 –7299017,89 = 30244454,95 kj/h 9.Tính tiêu hao cho 1kg giấy
d = .( )
* n
h i
i G
Q
− kg hơi/kg giấy Trong đó:
G: Lưỵng giấy khô tuyƯt đối vào sấy trong 1giê
G = 8,44.916,71 = 7737,03 kg/h
ih,in : Èn nhiƯt hoá hơi và ngưng tơ cđa hơi nước ở áp suất bão hòa ở nhiƯt độ hơi nước bão hòa t = 119,62 oC ta có
ih =646,9 kcal/h in = 119,9 kcal/h
d = 7737,03.(30244454646,9−119,95,9).4,1868 = 1,77 kg hơi/kg giấy
Cho rằng nhiƯt tỉn thất trong quá trình vận chuyĨn trên các đường ống là 2%.Ta có lưỵng nhiƯt thực tế là:
dTT = 1,77.
2 100
100
− = 1,81 kg hơi/kg giấy
* Lưỵng hơi tính cho một giờ chạy máy là:
D = 1,81.8,44 = 15,2764 tấn hơi/h 10.Tính thông gió ở giai đoạn sấy
10.1 Tỉng nhiƯt vào
a. NhiƯt do giấy ướt mang vào Q1 = ( G.C + W.C1).t1
Với G = 916,71 kg
C = 0,34 kcal/kgoC C1 = 1 kcal/kgoC W = 1375,07 kg
t1 = 23,3 oC
Q1 = ( 916,71 . 0,34 + 1375,07 . 1) . 23,3 . 8,44 = 331703,04 kcal/tấn
Q1 = 331703,04 . 4,1868 = 1388774,27 kj/h b. NhiƯt toả ra do ma sát giữa các cơ cấu làm viƯc trong phòng
Q2 = 860.K.N.4,1868 kj
Với: N: Công suất cđa tất cả trong phòng sấy Lấy N = 250 Kw
K: HƯ số đỈc trương cho nhiƯt sinh do công cơ học Lấy K = 0,2
Q2 = 860x0,2x250x4,1868 = 180032,4 kj/h
c. NhiƯt do không khí mang vào
Q3 = Qkk = 7299017,89 kj/h d. NhiƯt mang vào cđa hơi trong các lô sấy
Cho rằng tỉn thất nhiƯt trên đường ống là 5%
Q4 = Q*.
5 100
100
− = 30244454,95x100/95 = 7683176,726 kj/h
* Tỉng nhiƯt vào Qvào = ∑
= n i
Qi 1
= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 =
Qvào = 1388774,27 + 180032,4 + 7299017,89 + 7683176,726 Qvào = 16551001,29 kj/h
10.2 Tỉng nhiƯt lưỵng ra a.NhiƯt ra theo giấy đã sấy
Q5 = ( G.C + W’.C1).t2 kj/h Trong đó
G = 916,71 kg
C = 0,34 kcal/kg.oC W’ = 101,86 kg
C1 = 1 kcal/kg.oC
T2 = 104 oC ( nhiƯt độ giấy ra khỏi sấy)
Q5 = ( 916,71.0,34 + 101,86.1 ).104.4,1868.8,44 Q5 = 1519766,95 kj/h
b. NhiƯt ra theo không khí Èm
Q6 = L.I0 kj/h Với I0 : Hàm nhiƯt cđa không khí ra
Không khí ra có
t = 60 oC
X2 = 0,122 kg/kg KKK
I0 = t + ( 2493 + 1,81.t ).X2 kj/h Io = 60 + ( 2493 + 1,81.60 ).0,122
Io = 378,57 kj/kg
L = 102341,8 kg/h
Q6 = L.Io = 378,57.102341,8 = 39743539,01 kj/h c.Mất mát nhiƯt do nhà sấy
Cho phép bằng 5% nhiƯt vào Q7 = 5%.Q4
Q7 = 5%.7683176,726 = 384158,84 kj/h
* Tỉng nhiƯt lưỵng ra
Qra = ∑i=75Qi = Q5 + Q6 + Q7
Qra = 1519766,95 + 39743539,01 + 384158,84
Qra = 40647464,8 kj/h
* Lưỵng nhiƯt dư
Qdư = Qra - Qvào = 40647464,8 – 16551001,29
Qdư = 24096463,51 kj/h
Lưỵng nhiƯt Qdư này do không khí, khi qua hƯ thống trao đỉi nhiƯt mang vào 11.Lưỵng không khí cần quạt vào đĨ sấy giấy
Lq = Dk
L
Với Dk: Khối lưỵng riêng cđa khôngkhí ở 25 oC Dk = 1,12 kg/m3
Lq = 102341,8/1,12 = 91376,62 m3/h Nhiệt mang vào kj/h Nhiệt lượng ra kj/h Nhiệt do giấy ướt
mang vào
1388774,27 Nhiệt do giấy mang ra khỏi sấy
1519766,95 Nhiệt tỏa ra do
ma sát
180032,4 Nhiệt mất mát 384158,84
Nhiệt do không khí mới mang
vào
7299017,89 Nhiệt ra theo không khí Èm
39743539,01
Nhiệt do hơi nước bão hòa cấp
7683176,726
Nhiệt do không khí sau Caloriphe
mang vào
24096463,51
Tổng 40647464,8 Tổng 40647464,8
Tiêu hao hơi cho giai đoạn sấy I D = 1,81 kg hơi/kg giấy