Mục ựắch của phân loại kắch thước hạt nhằm làm cơ sở tắnh toán, xác ựịnh các thông số phục vụ cho quá trình nghiên cứu thực nghiệm, ngoài ra nhằm xác ựịnh chế ựộ khắ ựộng học, từ ựó ựể lựa chọn ựược phương thức, chế ựộ sấy tối ưu cho nguyên liệu là mùn cưa.
Có nhiều phương pháp phân loại hạt, tuy nhiên ựối với ựối tượng có hình dạng (form) tương ựối ựồng nhất như mùn cưa (hình 3.1) thì tác giả lựa chọn phương pháp dùng sàng rung dạng ỘthớtỢ (hình 2.1) trong phòng thắ nghiệm ựể phân loại.
Sàng rung ựược dùng ựể phân loại mùn cưa làm nguyên liệu trước khi sấy với các cấp sàng ựược sử dụng lần lượt là: 4,0mm; 2,0mm; 1,0mm; 0,5mm và ựáy 0mm; cân ựiện tử, máy ảnh, thước, bút, giấy viết.
Tiến trình ựo thực nghiệm: nguyên tắc lấy mẫu lấy 03 mẫu mùn cưa ở các vị trắ khác nhau sau ựó ựược trộn ựều có cùng khối lượng là 350g, ựưa vào sàng làm việc trong thời gian là 6 phút/mẻ (thời gian theo hướng dẫn sử dụng). Kết quả phân loại ựược thể hiện như bảng 2.1.
Bảng 3.1: Kết quả phân loại mùn cưa trên thiết bị sàng rung
Cấp sàng Khối lượng lần 1 (g) Khối lượng lần 2 (g) Khối lượng lần 3 (g) Khối lượng trung bình (g) Tỷ lệ % 4,0mm 4,80 5,30 6,55 5,55 1,6 2,0mm 37,55 34,75 35,60 35,95 10,3 1,0mm 173,35 170,65 166,65 170,20 48,6 0,5mm 102,10 99,10 101,45 100,90 28,8 0mm 32,20 40,20 39,75 37,38 10,7
Số liệu từ bảng 2.1 có thể xây dựng ựược ựồ thị phân bố kắch thước của hạt như trên hình 3.2.
Biểu ựồ phân bố kắch thước hạt mùn cưa 0 10 20 30 40 50 60 4 2 1 0.5 0 kắch thước sàng mm tỷ l ệ %
Hình 3.2: Biểu ựồ phân bố kắch thước hạt mùn cưa sau phân loại
Trên hình 3.3 là hình ảnh của các hạt mùn cưa sau khi phân loại theo kắch thước hạt như trên bảng 2.1
T
ỷ
lệ
%
3.2. Cơ sở lý thuyết xác ựịnh chế dộ khắ ựộng học của mùn cưa nhằm xác ựịnh các thông số cơ bản của quá trình sấy
Trên hình 3.4 thể hiện các mối quan hệ giữa Ộnhóm kắch thước hạtỢ và hiệu số giữa khối lượng riêng của hạt và không khắ ựể từ ựó lựa chọn các chế ựộ : tĩnh, sôi và vận chuyển làm cơ sở ựể lựa chọn và xây dựng mô hình.
Hình 3.4: Quan hệ giữa Ộnhóm kắch thước hạtỢ và hiệu số giữa khối lượng riêng của hạt và không khắ
Trên hình 3.5 thể hiện mối quan hệ giữa hệ số Reynol, hệ số Fran, hệ số Accimet, ựể từ ựó lựa chọn các vùng/các chế ựộ làm việc như: chế ựộ tĩnh (Schuettgut), chế ựộ sôi (Wirbelschicht), chế ựộ vận chuyển/khắ ựộng (Foerderung), hình 3.5.
Hình 3.5: Thể hiện mối quan hệ giữa hệ số Reynol, hệ số Fran, hệ số Accimet [3]
Mô hình thắ nghiệm ựể xác ựịnh các thông số khắ ựộng học ựối với mùn cưa ựược tác giả xây dựng thể hiện như trên hình 3.6.
Hình 3.6: Hình ảnh mô hình thắ nghiệm ựể xác ựịnh một số thông số khắ ựộng học ựối với mùn cưa: (nguyên lý: hình trái; thiết bị thắ nghiệm: hình phải)
Hình 3.7: Biểu ựồ tương quan giữa vận tốc của hạt so với tổn thất áp suất ở các trạng thái Ộlớp tĩnhỢ, Ộlớp sôiỢ và lớp Ộvận chuyểnỢ[3]
Chú thắch: OA Ờ Vận tốc gió và ựộ chênh áp cùng tăng AB Ờ Vận tốc gió tăng, ựộ chênh áp không ựổi
BC Ờ Vận tốc gió tăng và ựộ chênh áp tăng (vùng lựa chọn làm việc của thiết bị thắ nghiệm)
A
O
C
Giải thắch nguyên lý hoạt ựộng của mô hình: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trên hình 3.6 và hình 3.7 thể hiện mô hình và phương pháp xác ựịnh thông số khắ ựộng học của mùn cưa như sau: Sau khi ựưa mùn cưa vào ống thắ nghiệm (hình 3.6), tiến hành bật quạt và ựiều chỉnh biến tần tăng dần, thời ựiểm áp suất tại ống tăng dần và chiều cao lớp vật liệu không ựổi (khoảng 0A Ờ hình 3.7) thì gọi là thời gian tĩnh. đến thời ựiểm lớp nguyên liệu bắt ựầu Ộnhúc nhắchỢ và áp suất khi ựó bắt ựầu ở trạng thái ựứng yên (ựiểm A Ờ hình 3.7) thì thời ựiểm này gọi là thời ựiểm vật liệu bắt ựầu ỘsôiỢ. Trong khoảng thời gian vật liệu sôi thì áp suất trong ống không thay ựổi nhưng chiều cao lớp vật liệu liên tục tăng (khoảng AB Ờ hình 3.7). đến thời ựiểm áp suất của ống ựột ngột tăng cao ựồng thời lớp vật liệu vẫn di chuyển lên cao và bay ra ngoài (ựiểm B Ờ hình 3.7) thì kết thúc quá trình sôi và chuyển sang rạng thái vận chuyển (ựoạn BC Ờ hình 3.7)
Các thông số cấu tạo về thiết bị của mô hình thắ nghiệm ựể xác ựịnh các thông số khắ ựộng học ựối với mùn cưa như trên hình 3.4 là:
Ớ đường kắnh ống φ160mm,
Ớ Quạt gió lưu lượng 800m3/h, áp suất 200 mm H2O,
Ớ Biến tần công suất 1,1 kW dùng ựể ựiều chỉnh vô cấp tốc ựộ của quạt,
Ớ Bộ ựo tổn thất áp suất.
Các thông số khắ ựộng học ựược xác ựịnh trên mô hình thắ nghiệm (hình 3.6) bao gồm:
Ớ Vận tốc của gió tại ựiểm mùn cưa Ộbắt ựầu sôi/tạo bong bóngỢ (ựiểm A, hình 3.7);
Ớ Vận tốc của gió trong khoảng Ộsôi/có bong bóngỢ (khoảng AB, hình 3.7);
Ớ Vận tốc của gió tại ựiểm mùn cưa bắt ựầu Ộvận chuyển ựiỢ (ựiểm B, hình 3.7);
Ớ Vận tốc của gió trong khoảng mùn cưa Ộvận chuyển ựiỢ (khoảng BC, hình 3.7)
Số liệu kết quả ựược thể hiện trên bảng 3.2 ựến bảng 3.6 (lớp vật liệu thắ nghiệm cao 160 mm)
Bảng 3.2: Xác ựịnh vận tốc của gió ựối với mùn cưa có kắch thước ựến 0,5mm Vị trắ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình điểm A 0,70 0,67 0,67 0,68 Khoảng AB 0,70Ờ1,65 0,67Ờ1,63 0,67- 1,71 0,68Ờ1,66 điểm B 1,65 1,63 1,71 1,66 Khoảng BC 1,65Ờ2,12 1,65Ờ2,03 1,71Ờ2,08 1,66Ờ2,08
Bảng 3.3: Xác ựịnh vận tốc của gió ựối với mùn cưa có kắch thước từ 0,5 ựến 1mm Vị trắ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình điểm A 1,32 1,36 1,41 1,36 Khoảng AB 1,32Ờ2,85 1,36Ờ2,72 1,41Ờ2,76 1,36Ờ2,78 điểm B 2,85 2,72 2,76 2,78 Khoảng BC 2,85Ờ3,54 2,72Ờ3,51 2,76Ờ3,63 2,78Ờ3,56
Bảng 3.4: Xác ựịnh vận tốc của gió ựối với mùn cưa có kắch thước từ 1,0 ựến 2,0 mm Vị trắ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình điểm A 2,51 2,30 2,38 2,40 Khoảng AB 2,51Ờ3,65 2,30Ờ3,66 2,38Ờ3,62 2,40Ờ3,64 điểm B 3,65 3,66 3,62 3,64 - Khoảng BC 3,65Ờ5,33 3,66Ờ5,17 3,62Ờ5,20 5,23
Bảng 3.5: Xác ựịnh vận tốc của gió ựối với mùn cưa có kắch thước từ 2,0 ựến 3,0 mm Vị trắ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình điểm A 3,80 3,85 3,74 3,80 Khoảng AB 3,80Ờ5,08 3,85Ờ4,92 3,74Ờ4,96 3,80Ờ4,99 điểm B 5,08 4,92 4,96 4,99 Khoảng BC 5,08Ờ6,12 4,92 Ờ 6,0 4,96Ờ5,85 4,99Ờ5,99
Bảng 3.6: Xác ựịnh vận tốc của gió ựối với mùn cưa có kắch thước từ 3,0 ựến 4,0mm Vị trắ Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình điểm A 4,22 4,17 4,35 4,25 Khoảng AB 4,22Ờ5,35 4,17Ờ5,41 4,35Ờ5,48 4,25Ờ5,41 điểm B 5,35 5,41 5,48 5,41 Khoảng BC 5,35Ờ6,65 5,41Ờ6,67 5,41Ờ7,02 6,78
Kết luận:
Kết quả thu ựược như bảng 3.2 ựến bảng 3.6 cho thấy, ựối với mùn cưa trước khi sấy ựể làm nguyên liệu cho ép viên mà không cần qua công ựoạn làm nhỏ thì chỉ cần phân loại ựể bỏ ựi mùn cưa có kắch thước lớn hơn 4mm. Nếu nguyên liệu có kắch thước lớn hơn 4mm thì bắt buộc phải qua công ựoạn làm nhỏ sơ bộ trước khi sấy. Vận tốc tối thiểu ựể có thể vận chuyển hạt mùn cưa ựi trong ống (trống) sấy là 6,78 m/s. Căn cứ vào kết quả này ựể làm thông số ựầu vào cho nghiên cứu thực nghiệm.
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY KIỂU TRỐNG QUAY PHÂN TẦNG
Trong nội dung chương này trình bày tóm lược về các vấn ựề:
Ớ Tắnh toán nhiệt cho quá trình sấy và chọn kắch thước máy sấy,
Ớ Tắnh toán lò ựốt,
Ớ Tắnh toán các thiết bị phụ trợ.