CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤY

Mục đích tính toán nhiệt là xác định tiêu hao không khí dùng cho quá trình sấy L, kg/h và tiêu hao nhiệt Q, kJ/h. Trên cơ sở tính toán nhiệt xác định kích thước các thiết bị. Đồng thời qua việc thiết lập cân bằng nhiệt và cân bằng năng lượng của hệ thống sẽ xác định được hiệu suất sử dụng nhiệt và hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ thống cũng như tiêu hao riêng nhiệt của buồng sấy và hệ thống. 3.1. Chọn chế độ sấy: Quá trình giảm ẩm của chuối khi đưa...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤYCHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤYCHUỐI + Mục đích tính toán nhiệt : Mục đích tính toán nhiệt là xác định tiêu hao không khí dùngcho quá trình sấy L, kg/h và tiêu hao nhiệt Q, kJ/h. Trên cơ sở tínhtoán nhiệt xác định kích thước các thiết bị. Đồng thời qua việc thiếtlập cân bằng nhiệt và cân bằng năng lượng của hệ thống sẽ xácđịnh được hiệu suất sử dụng nhiệt và hiệu suất sử dụng năng lượngcủa hệ thống cũng như tiêu hao riêng nhiệt của buồng sấy và hệthống.3.1. Chọn chế độ sấy:Quá trình giảm ẩm của chuối khi đưa vào sấy rất không đồng đều ,để phù hợp với quá trình giảm ẩm đó , có thể chia quá trình sấythành 3 giai đoạn sau: Giai đoạn 1: - Thời gian sấy: τ = 8 h - Nhiệt độ môi chất sấy vào : t11 =650C - Vật liệu có độ ẩm vào :ω11 =80 % - Vật liệu có độ ẩm ra :ω12 =64 % Giai đoạn 2: - Thời gian sấy: τ = 8 h - Nhiệt độ môi chất sấy vào : t12 =800C - Vật liệu có độ ẩm vào :ω12 =64 % - Vật liệu có độ ẩm ra :ω22 Giai đoạn 3: - Thời gian sấy: τ = 8 h - Nhiệt độ môi chất sấy vào : t13 =900C - Vật liệu có độ ẩm vào :ω22 - Vật liệu có độ ẩm ra :ω23 - Tốc độ môi chất sấy cả 3 giai đoạn là v= 2-3 m/s - Trạng thái không khí bên ngoài t0=250C, 0  83%3.2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA VẬT LIỆU :Xác định lượng ẩm bay hơi : W= G2 1  2  400 80  20  1200kg 100  1 100  80Lượng vật liệu đưa vào là G11 =W+G2= 1200+400 = 1600kgChia ẩm bốc hơi theo các giai đoạn như sau : W1= 720kg, W2= 360kg, W3= 120kgGiai đoạn I : W1= 720kg, 11  80% 1  21Vì : W1  G11 100  21W1100-W1ω21=G11ω1-G11ω21ω21= G111  W1100  1600.80  720.100  64% G11  W1 1600  720Lượng vật liệu ra khỏi giai đoạn 1 là :G21=G1-W1= 1600-720=880 kgCác đại lượng trên được tính trung bình cho 1 h của giai đoạn 1là: W1h= W1  720  90kg / h 1 8 G21h= G21  880  110kg / h 1 8Giai đoạn 2:W2= 360kg, G12= 880kgĐộ ẩm vật liệu ra khỏi giai đoạn 2 là : G1212  W2100 880.64  360.100 2    39% G12  W12 880  360Lượng vật liệu ra khỏi giai đoạn 2 là : G22=G12-G2 = 880-360=520kgCác đại lượng tính toán trung bình cho 1h của giai đoạn 2 là : W2h= W2  360  45kg / h 2 8 G22h= G22  520  65kg / h . 2 8Giai đoạn III : W3=120kg, G13=G22=520kgTương tự như trên ta có độ ẩm của vật liệu ra khỏi giai đoạn III làω23=ω2 được kiểm tra lại bằng công thức : G1313  W3100 520.39  120.100 23    20,7% G13  W3 520  120Lượng vật liệu ra khỏi giai đoạn 3 chính là lượng sản phẩm tức là: G23=G2= G13-W3 = 520-120 = 400kg.Các đại lượng tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn 3 là : G2 400G2 h    50kg / h 3 8 W3h= W3  120  15kg / h 3 83.3 TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT :1.Giai đoạn IGiai đoạn này năng suất bốc hơi ẩm lớn nhất , ẩm bốc hơi nhiềunên nhiệt độ môi chất ra khỏi buồng sấy thấp vì vậy không cần hồilưu .Quá trình sấy được biểu diễn trên đồ thị I-d.Trạng thái không khí bên ngoài to= 25oC, 0  85%I 1 t1 2 t2  % o t0  d1 d2 dTừ đó ta xác định được :d0=622. 0 pso  622 0,85.0,03166  17,3kg / kgkkk P  0 Pso 0,99333  0,85.0,03166Với Pso= 0,03166 bar.I0=t0+d0(r+Cpht0) kJ/kgkkk. =25+0,0173(2500+1,9.25) =69 kJ/kgkkk p  0 pso 99333  0,85.0, 03166.105ρk0=  =1,166 kg/m3 287(273  0) 287(273  25)Trạng thái không khí vào buồng sấy :Ta có : t11= 65oC, ps1=0,25 bar , d11=d0= 17,3g/kgkkkTừ đó xác định được : I11=t1+d1(r+Cpht1) =65+0,0173(2500+1,9.65) =110,38 kJ/kgkkk d1 p 17,3.0,99333 11    0,1075  10, 75% (622  d1 ) ps1 (622  17,3)0, 25 p  1 ps1 (0,99333  0,1075.0,025).105 ρk11=   0,9963kg / m3 Rk (273  t1 ) 287(273  65)Trạng thái không khí ra khỏi buồng sấy G ...