D. Công đoạn sấy và đóng bao:
2.4. Thiết bị sấy
Để sấy nhựa sử dụng một máy sấy tầng sôi nhiều bậc dạng hình trụ, tác nhân sấy là không khí nóng nhiệt độ 115 °C để điều chỉnh nhiệt độ ở mỗi tầng cho thích hợp ta sử dụng thiết bị gia nhiệt thêm dạng ruột gà, sao cho nhiệt độ trong các tầng sôi 35 – 65 °C. Máy sấy tầng sôi nhiều bậc có ưu điểm là có thể điều chỉnh nhiệt độ của tác nhân sấy ở các bậc, nên rất thích hợp với các vật liệu dễ bị phân huỷ do nhiệt.
+ Tính cân bằng vật liệu của máy sấy.
Lượng ẩm W bay hơi trong quá trình sấy được tính theo công thức:
W = G1.(W1 – W2)/(100 – W2) [15 – 187]
Trong đó:
W - lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy, kg G1 - lượng vật liệu ẩm đi vào máy sấy, kg
W1, W2 - độ ẩm ban đầu và độ ẩm ban cuối của vật liệu,% Lượng PVC trước khi vào thiết bị sấy tầng sôi có độ ẩm W1 = 20%.
Lượng PVC ra khỏi thiết bị sấy có độ ẩm W2 = 0,3%. Lượng vật liệu ẩm đi vào máy sấy G1 = 2588,29 kg Thay vào công thức trên ta có:
W =2588,29.(20 – 0,3)/(100 – 0,3) =511,427 kg =21,3 kg/h =511,427 kg =21,3 kg/h Lượng không khí khô tiêu tốn chung.
L = W/(x2 – x0) [15 – 187]
Trong đó
L – Lượng không khí khô tiêu tốn chung, kg
x0, x2 – Hàm ẩm không khí vào và sau khi ra khỏi thiết bị sấy, kg ẩm/kg KKK
+ Chọn các thông số trạng thái của khí sấy:
Nhiệt độ của không khí trước khi vào caloriphe t0 = 23,40C, Tra bảng VII – 1 [12 – 97] được φ0 = 83%
Dựa vào đồ thị I – x ta tìm được x0 = 0,0143
+ Chọn các thông số trạng thái của không khí khi vào buồng sấy. Nhiệt độ không khí khi vào buồng sấy t1 = 1150C
+ Chọn các thông số trạng thái của không khí sau khi ra khỏi thiết
bị sấy
Nhiệt độ không khí khi ra khỏi thiết bị sấy t2 = 450C
Dựa vào đồ thị I – x ta tìm các thông số của không khí trong trạng thái này như sau:
Từ x0 kẻ đường thẳng vuông góc với trục x đường này cắt đường t1 = 1500C, từ giao điểm này kẻ theo I1 = const cắt đường t2 = 450C từ giao điềm này hạ đương thẳng vuông góc với trục x ta xác định được x2 = 0,0567, φ2 = 90%.
Thay các số liệu đã tìm được vào phương trình tính L ta được: L = W/(x2 – x0)
= 510,841/(0,0567 – 0,0143) = 12061,95 kg Lưu lượng khí trong máy sấy là:
Qv = L/τ.ρkk Trong đó:
τ – Thời gian khí đi trong máy sấy, 24 h
ρ – Khối lượng riêng của không khí khô ở nhiệt độ t = 23,4 °C,
ρ = 1,189 kg/m3 [11 – 16]
Thay số vào ta được:
Qv =12061,95/1,189.24 = 422,6 m3/h =0,1174 m3/s + Tính đường kính ống sấy: D = 1,13. v k Q V Trong đó:
Vk – tốc độ động lực sấy, m/s (Vk = 20 m/s).
Do đó D = 1,13. 0,1174 0,086
20 = m
+ Tính chiều dài ống sấy: L = 4V0/π.D2
V0 = W/gw
W – Lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy, gw – Cường độ bốc hơi thể tích, 36 kg/m3.h Suy ra L = 4.21,3 /3,14.36.0,086 2 = 1,30 m
2.5. Sàng
Lượng PVC phải sàng trong ngày là 2155,0653, thời gian sàng là 5 giờ.
Năng suất sàng phải đạt:
QG =G/τ = 2155,0653/5 = 441 kg/h
hay QV = QG/ρ = 441/1400 = 0,307 m3/h
có QV = F.q.K1.K2.K3.K4 [17]
Trong đó:
F: Diện tích làm việc cảu sàng, m2
q: Khả năng vật liệu lọt qua 1 m2 sàng trong 1 giờ với sàng No. 10 thì q = 0,5
K1: Hệ số chú ý hàm lượng phần trăm trọng lượng dưới sàng trong vật liệu ban đầu, K1 = 1,5
K2: Hệ số chú ý đến độ ẩm vật liệu, với vật liệu khô K = 1 K3: Hệ số chú ý đến phương pháp sàng, với vật liệu khô K3 = 1 K4: Hệ số chú ý đến hình dạng hạt, K4 = 0,8 Vậy: v 1 2 3 4 Q 0,307 F 0,51 q.K .K .K .K 0,5.1,5.1.1.0,8 = = = m2
Lấy chiều rộng sàng 0,5 m; chiều dài sàng 1 m. Chọn sàng lọc: No. 10
Góc nghiêng của khung: 2 – 4 độ; Số dao động trong 1 phút: 450 lần Năng suất: 0,4 m3/h