Chương 4: Các kich thước cơ bản của thiết bị Tiết diện thông gió

Thể loại: Năng lượng
Lượt xem: 44,207Lượt tải: 8Số trang: 15

Mô tả tài liệu

Tiết diện thông gió của buồng là: Fkh= Vmax = 10124 = 1,41 m2 ở đây Vmax =Vtb3 = 10124 [m3/h] là lưu lượng không khí lớn nhất qua buồng. v là tốc độ môi chất trong buồng sấy chọn 2m/s Chọn chiều dài nhất vật liệu trên xe Lm = 1.5m .Tính chiều cao thông gió là: F Hkh= kh = 1.41 0.94 , m Số tầng khay vật liệu trong hầm : H m= kh = 0.94 .19 tầng hk là khoảng không khí trên 1 khay. chọn hk = 0.05 Chiều cao vật liệu là: Hm=m(hk-hm)= 19(50+30) =1520 mm...

Tóm tắt nội dung

Chương 4: Các kich thước cơ bản của thiết bị Tiết diện thông gió của buồng = = 1,41 m2 ở đây Vmax =Vtb3 = 10124 [m 3/h] là lưu lượng không khí lớn nhất qua buồng. v là tốc độ môi chất trong buồng sấy chọn 2m/s Chọn chiều dài nhất vật liệu trên xe Lm = 1.5m .Tính chiều cao thông gió = , m Số tầng khay vật liệu trong hầm = tầng hk là khoảng không khí trên 1 khay. chọn hk = cao vật liệu 19(50+30) =1520 mm (hm là chiều dày vật liệu trên khay ,hm = 30 cao xe mm (Hx là chiều cao bánh xe, Hx = 150 cao bên trong buồng: H = Hx + ΔH = 1670 + 80 = 1750 mm (ΔH là khoảng cách giữa vật liệu trên khay trên cùng tới trần buồng ΔH = 80 mm) Tổng diện tích khay sấy là Fkh=  g G m2 g1 là khối lượng vật liệu trên khay sấy. Diện tích 1 tầng khay sấy m2 Chiều rộng chất vật liệu là : Bm= m Chiều rộng bên trong buồng = 2.25 +2*0.5 =3.25 m B là chiều rộng kênh dẫn khí: ΔB = 0.5 m. Chiều dài bên trong buồng là L = 1.5 + 2*0.1 = 1.7 m Chiều cao phủ bì của buồng P  ΔHT - chiều cao để bố trí thiết bị ( calorife, quạt gió), ΔHT = 0.7 m; δ - chiều dày thành buồng,δ = 80 mm; δp - chiều dày lớp trần phụ, δp = 70 = 1.750 + 0.7 + 0.08 + 0.07 = 2.6 m Chiều rộng phủ bì của = 3.25 + 2*0.08 = 3.41 m Chiều dài phủ bì của = 1.7 + 2*0.08 =1.86 m Diện tích xung quanh của buồng LN) HN = 2*(3.41 + 1.86)*2.6 = 27.404 tích trần và nền Ftr= LN. BN = 1.86*3.41 = 6.34 thước xe rộng xe : Bxe= m Chiều dài xe : Lxe= m Chiều cao xe là: Hxe = 1.67 m Như vậy trong hầm bố trí 6 xe.. Kích thước khay dài: lkh = 0.74 rộng: bkh = 0.74 m Diện tích một khay là: fkh = bkh.lkh = 0.74*0.74 = 0.5476 m 2 Số lượng khay là: nkh = 6*19 = 114 khay Khối lượng vật liệu trên một xe: gxe = 1600/6 = 266,66 kg Cấu tạo xe goòng được thể hiện như sau: H x lượng 1 xe: mxe = 50 kg Khối lượng khay sấy: mkh = 28 kg Khối lượng xe trong hầm: Gxe = 6(50+28) = 468 kg Khối lượng 1 xe cả vật liệu: Gmv = 266,66 + 78 = 344,66 kg 3.5 TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY THỰC TẾ 1. Giai đoạn 1 Xác định tổn thất do vật liệu mang đi: Qm1 = – đó: Gm1 = G21 = 880 kg Cm1= Cmk(1 - ω21) + Cnω21 = 1.88(1 - 0.64) + = tM1 = = tM0 ta = = 26548 kJ/kg ẩm Xác định tổn thất nhiệt do thiết bị vận = – tm1) Gvt = 6(mxe + mkh) = 6(50+28) = 468 kg Cvt = 0.5 kJ/kgẩm là nhiệt dung riêng của kim loại xe và khay. Qvt = =2106 kJ kJ/kg ẩm Tổn thất nhiệt do nhiệt toả nhiệt vào môi thất nhiệt qua tường và = - t0) trong đó: kxq1 - hệ số truyền nhiệt từ môi chất sấy qua tường bao xung quanh và cửa; Fxq - diện tích tường bao và cửa; tk1 - nhiệt độ trung bình của khí trong - nhiệt độ không khí bên độ khí trong buồng là: tk1 = 0.5(t11 + t21) = = 52.5 bao xung quanh làm bằng thép góc ghép các tấm tôn tráng kẽm có lớp cách nhiệt dày δ = 0,075 m, λ = 0,1 W/nK. Cửa buồng sấy cũng làm bằng thép góc ghép tôn tráng kẽm, ở giữa là lớp cách nhiệt dày 0,075 m, như vậy ta coi mật độ dòng nhiệt qua cửa và tường bao là như nhau. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của khí trong buồng tới tường là α11 được xác định như sau: Khi v < 5 m/s ta có α11 = 6,15 + 4,18v , W/m2K Vậy α11 = 6,15 + 4,18 * 2 = 14.51 đổi nhiệt từ tường bao đến không khí bên ngoài là đối lưu tự nhiên với hệ số trao đổi nhiệt α21. Muốn xác định α21 cần biết nhiệt độ bề mặt tường tw2. Trị số này chưa biết nên phải giả thiết sau đó kiểm tra lại. Việc tính toán theo phương pháp tính lặp cho đến khi sai số nhỏ hơn trị số cho phép. Giả thiết: tw2= 31.5 oC, Δt2 = tw2 – t0 tài liệu ta có: α0 = 3,29 W/m 2K và hệ số hiệu đính theo nhiệt độ φT = ta = α0.φT = =3.207 = α21.Δt = 3.207*7.5 =24.06 tra lại giả okw số so với giả thiết là 0.9% như vậy giả thiết tw2 = 31.5 là = 3.207 đó ta tính = W Hệ số truyền nhiệt của khí trong buồng qua trần đó: α2tr = 1.3*α21 = 4.169 ta truyền qua trần buồng sấy là: Qtr = – t0) = = 164.6 W Nhiệt truyền qua nền buồng sấy: QN = Sách tính toán hệ thống sấy [Trần Văn Phú]: qN = 57 ta có: QN1 = 57*6.34 = 361.38 W Tổng tổn thất nhiệt vào môi trường là: Q51 = Qxq1 + Qtr1 + QN1 = 670 + 164.6 + 361.38 = 1196 W = 4305.6  Q q kJ/kg ẩm Từ đó ta xác định được: Δ = Cn.tm1 – (qm1 + qvt1 +q51) = 4.18*23 - = 8.503 kJ/Kg ẩm Xác định các thông số của quá trình sấy thực pk + i1 = r + Cpht1 = 2500 + 1.9*65 =2623 kJ/kg i2 = r + Cpht2 = 2500 + 1.9*40 =2576 kg/kg kg/kg kJ/kg tính toán nhận thấy rằng giai đoạn 1 quá trình sấy thực tế gần với lý ta có: L1 = 9000 kg/h l1 = 100 kg/kg ẩm Q1 =61,99 kW q1 = 4138 kJ/kg ẩm 2.Giai đoạn 2 Tổn thất nhiệt do vật = đó: Gm2 = G22 = 520 kg Cm2 = độ vật liệu vào giai đoạn 2 là tm12 = tm21 = độ vật liệu ra khỏi giai đoạn 2 là tm22 = t22 –Δt (Δt chọn khoảng 10 ÷ ta có: tm22= 68.6 - 20 = 48.6 oC Vậy ta có: Qm2 = = 23971 kJ kJ/kg ẩm Tổn thất do thiết bị vận = – tm1) = = 3884.4 kJ/kg ẩm Tổn thất nhiệt vào môi trường xung = số trao đổi nhiệt đối lưu của khí bên trong buồng sấy α12 = 14.51 W/m2K, hệ số trao đổi nhiệt đối lưu từ bề mặt tường tới không khí bên ngoài được xác định tương tự giai đoạn 1 ta được α22 = 3.7 ta độ trung bình của khí trong buồng tk2 = 74.3 oC Qxq2 = = 1240.2 W Tổn thất nhiệt qua trần: 12 22 2 80 2 o k t t t C      Qtr2 = = 304.4 đó : αtr2 = α22.1,3 = 3.7 *1.3 = 4.81 thất nhiệt qua = 57*6.34 = 361.38 W Tổng tổn thất nhiệt vào môi QN2+ Qtr2+ Qxq2 = 361.38 + 304.4 + 1240.2 kJ/h = 54892 kJ . q52= kJ/kg = 4.18*32- = - 96.23 kJ/kg ẩm Xác định các thông số của quá trình sấy thực tế Quá trình sấy thực tế được biểu diễn trên hình 3.6. Ta có: I 22 = I12 + l  d 22 = pk , = r + C ph t 12 2 = r + C ph t 22 kj/kg I 21 = I12 - l  = 254 =253.48 2 =  = 22 =     pd pd =37.55 %  2k = , kg/m 3 Xác định các thông số hỗn hợp: n = 0G Gh = = 2H = 022 oC tra bảng hơi nước được: p 2H = 0.203 bar I 2H = t 2H + d 2H (r + C ph . t 2H 2H =     =46.3 %  2H = 5 2 22  kg/m 3 Tiêu hao không khí thực tế: L 2 = l 2 .W 2 kg =8334 kg/h V 2th = 21 2     m 3 /h Tiêu hao nhiệt thực tế: q 2 = l 2 ( I12 - I 2H kj/kgẩm Q 2 = q 2 . W 2 kj =150512 kJ/h = 41.81 kW Lập cân bằng đưa vào hệ thống: Q v = Q s + Q 02 = 1204095 + 514352.8 = 1718447.8 kJ Trong đó: Q s = Q 2 Q h02 = G 0 .I 0 = 02 In L = , kj/h Q 02 = Q h02 .τ 2 = 64294.1*8 = 514352.8 kj Nhiệt đưa ra khỏi hệ thống: Q R =Q12 + Q’ 22 + Q 2m + Q 52 = 895601.88 + 814906 + 23971 + 54892 = kJ trong đó: Q12 là nhiệt hữu kJ Q’22 là tổn thất nhiệt do khí thoát: = = 814906 kJ Với =63.97 + kg/h Sai lệch cân = - 1718447.8 = suất sử dụng nhiệt của buồng sấy: % 3.Giai đoạn 3: Tổn thất nhiệt do vật liệu: đó : Gm3=G2 = 400  2323 .18,4)  2.3561 độ vật liệu vào giai đoạn 3 là tm13=tm22 = 48.6 độ vật liệu ra khỏi giai đoạn 3 là : =86.32 – 20= 66.32  W Q q mm thất nhiệt do thiết bị vận chuyển: Qvt3 = - tm13) = 4146.48 kj qvt3 =  W Qvt [kj/kg ẩm] Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt vào môi trường : Nhiệt độ trung bình của khí trong buồng : thất nhiệt qua tường bao và cửa : Qxq3 = = = 1487 W Ở đây : Kxq3 = W/m2K Các hệ số trao đổi nhiệt 13 = 12 = 11 = 14.5 [ W/m 2k] , 23 được xác định tương tự như trong giai đoạn 1, ta có : 23 = 3.958 [ W/m2K] Tổn thất nhiệt qua trần: Qtr3 = = 0.986* 6.34 * = 363.57 [ W] Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu từ trần tới không khí bên ngoài: tr3 = 23*1.3 = 3.958 *1.3 = 5.145 [ ta có : thất nhiệt qua nền : QN3= qN*FN = 57*6.34 = 361.38 [ W] Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt vào môi trường là = 2211.95 W = 7963.02 kJ/h = 63704.16 KJ q53 =  W Q [kj/kg] 3 = Ctn *tm13 –( qm3 + qvt3 + q53) 16.139 + 554.34 = -591.434 kj/kg ẩm Hình 3.7 . Qúa trình sấy thực tế. Xác định các thông số của quá trình sấy thực tế . Qúa trình sấy thực tế được biểu diển trên hình 3.7. Ta có: d23 = pk = [ kg/kg kkk] Ở đây: i1 = r + Cph*t1 = 2500 [ kj/kg] i2 = r + Cph*t2 = [kg/kg = 216.16 = 215         spd pd     [kg/m3] Xác định các thông sốcủa trạng thái hỗn 23 o [0C] IH3 = tH3 + dH3(r + Cph. tH3) = 82.57 Tiêu hao không khí thực tế = 7710   L [m3/h] V3tb=         L [m3/h] Tiêu hao thực tế :  31333 HIIlq  = -208.06) = 4163.4 [kJ/kg ẩm] Q3=q3.W3 = = 499608 [kJ]. Cân bằng nhiệt của hệ thống: Nhiệt đưa vào hệ = 499608+ 276552= 776160 kJ Với : Qs=Q3 Q03h = G 0 .I 0 = 03 In L =  , kj/h Với : kg/h Q03 = Qo3h.τ3 = 34569*8 = 276552 kj Nhiệt đưa ra hệ thống: 294448.2 + 515148.24 + kJ Trong đó: = 501* 128.53 = 64393.53 kJ/h= kJ =82.57 + + =128.53 kJ/kgkkk Q13=W3[r+ =294448.2 [kJ] Sai lệch cân = 794147.08 - 776146= 18001 Hiệu suất sử dụng nhiệt của thiết bị :