TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY BUỒNG

Năng suất sấy là sản lượng thành phẩm trong một đơn vị thời gian đvtg.. Theo yêu cầu thiết kế, năng suất đầu vào của buồng sấy là 860kg/mẻ... Trong đó: g1 là khối lượng vật liệu trên 1m2

Chương 2:

TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY BUỒNG

1 Năng suất sấy theo mẻ và thông số của vật liệu

Năng suất sấy là sản lượng thành phẩm trong một đơn vị thời gian (đvtg) Năng suất

có thể là khối lượng G (kg/đvtg) hoặc thể tích V (m3/đvtg)

Theo yêu cầu thiết kế, năng suất đầu vào của buồng sấy là 860kg/mẻ Nếu gọi G1, ω1,

G2, ω2 tương ứng là khối lượng và độ ẩm tương đối của vật liệu sấy đi vào và đi ra khỏi thiết bị sấy thì rõ ràng lượng ẩm đã bốc hơi trong thiết bị sấy bằng:

W = G1-G2 [kg/mẻ]

 Do khối lượng vật liệu khô tuyệt đối trước và sau quá trình sấy không và bằng nhau nên ta có:

G k = G1.(1- ω1) = G2.(1 - ω2).

=> G2=G1⋅ 1−ω1

1−ω2 =200 kg/mẻ)

2 Tính toán quá trình sấy lý thuyết:

Trạng thái không khí ngoài trời:

Chọn trạng thái không khí ngoài trời: t0 = 25oC ; 𝜑0 = 85%

 Áp suất hơi nước bão hòa:

P b h0=exp(12− 4026,42

 Hàm ẩm của không khí ngoài trời:

745

= 0,0172 kg ẩm/kgkk

 Entapy Io : I0 = Cpk.t0 + d0(r + Cph.t0)

Trong đó:

Cpk = 1,004 (kJ/kg kkk) : Nhiệt dung riêng của không khí khô

Cph = 1,842(kJ/kg kkk): Nhiệt dung riêng của hơi nước

r= 2500 (kJ/kg) : Nhiệt ẩn hóa hơi của hơi nước

Thay các giá trị tương ứng ta được:

I0=1,004.25+d0.(2500+1,842.25) = 68,89 kJ/kgkk

 Khối lượng riêng của không khí khô:

1000)⋅(273+t0) =

99333

1000 )(273+25)

=1,1614 (kg /m3)

Thông số không khí trước khi vào buồng sấy

t1 = 60oC ; d1 = d0 = 0,0172 (kg ẩm / kgkk)

 Áp suất hơi nước bão hòa:

P b h1= exp(12− 4026,42

 Độ ẩm tương đối của không khí:

φ1= d1⋅ P

P b h1⋅[0,621+d1) = 0,0172⋅

745 750

=> Độ ẩm tương đối φ1=13,6 %

 Entapy I1:

I1=1,004.60+d1.(2500+1,842.60) = 105,14 kJ/kgkk

 Khối lượng tiêng của không khí:

1000)⋅(273+t1) =

99333

1000 )(273+60)

=1,0393

(kg/m3)

Thông số không khí sau khi ra khỏi buồng sấy:

Chọn t2 = 35oC

 Áp suất hơi nước bão hòa:

P b h2= exp(12− 4026,42

 Theo lý thuyết có I1=I2= 105,14 (kJ/kgkkk)

d2= I2−1,004⋅t2

 Độ ẩm tương đối của không khí:

φ2= d2⋅P

P b h2⋅[0,621+d2) = 0,0273⋅

745 750

=> Độ ẩm tương đối φ2=74,96 %

 Khối lượng riêng của không khí:

1000)⋅(273+t2) =

99333

1000 )(273+35)

=1,1237

(kg/m3)

Lượng không khí khô cần trong quá trình sấy lý thuyết:

 Lượng không khí khô cần thiết lo để bốc hơi 1kg ẩm bằng:

l0= L0

1

d2−d0=

1

Vậy lượng tác nhân sấy vào calorifer là:

Lo = l0 Wm =99,01.660= 65346,6 kg=6534,66 (kgkkk/h)

 Lưu lượng môi chất qua thiết bị Vtb:

v tb= L0

(ρ k1 +ρ k2)⋅0,5=

6534,66

(1,0393+1,1237)⋅ 0,5=6042,22(m3/h)

Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy lý thuyết:

 Cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy lý tưởng ta có:

𝑄lt= 𝐿0 (𝐼1 - 𝐼0) = 𝐿0 (𝐼2 - 𝐼0)

=> 𝑄lt= 65346,6.( 105,14 -68,97) = 2363586,522kJ = 65,66 kW

 Nếu viết cho một kg ẩm cần bốc hơi của VLS thì:

q¿=Q¿

w m=

2363586,522

Cân bằng nhiệt lý thuyết:

 Nhiệt đưa vào: Qv = Qlt + Q0

Trong đó:

 Q0 – nhiệt do không khí đưa vào:

Q0 = L0.I0 = 65346,6.68,97 = 4506955,002(kJ) =125,19 (kW)

=> Qv = Qlt + Q0 = 2363586,522+ 4506955,002= 6870541,524 (kJ)

= 190,85 (kW)

 Lượng nhiệt đưa ra khỏi buồng sấy: Qr = Q1 + Q2

Trong đó:

 Q1 là nhiệt hữu ích:

Q1 = Wm[r + Cph.t2 - Cn.t0)

= 660.[2500 + 1,842.35 - 4,18.25)

= 1623580,2 (kJ) =45,1 (kW)

 Q’2 là tổn thất nhiệt do khí thoát ra:

Q’2 = L0.I’2

= 65346,6.[1,004.35 + 0.0172 (2500+1,842.35)]

= 5178645,123 (kJ) = 143,85 (kW)

=> Qr = Q1 + Q’2

= 1623580,2 + 5178645,123

= 6802225,323(kJ) = 188,95(kW)

 Ta có: ΔQ = Qv - Qr = 6870541,524 - 6802225,323= 68316,201(kJ)

=> ΔQ% = 1%

 Hiệu suất sử dụng nhiệt của hệ thống sấy là:

η = Q1

Q¿ = 2363586,5221623580,2 100% = 68,69 %

Kích thước cơ bản của buồng sấy:

 Tiết diện thông gió của buồng là:

Fthông gió = Vmax v Trong đó: Vmax là lưu lượng khí lớn nhất qua buồng

Ở đây ta chọn Vmax = 11477,11 (m3/mẻ)

=> Fthông gió = 11477,112 3600 = 1,59 (m2)

 Chọn chiều rộng vật liệu trên xe là Bm = 1,5m Vậy chiều cao thông gió là:

Hthông gió = F thông gió Bm = 1,891,5 = 1,26 m

 Số tầng khay vật liệu trong buồng là:

m = H thông gió hk = 1,260,07 = 18 (tầng) Trong đó: hk là khoảng thông khí trên 1 khay

 Tồng diện tích khay sấy toàn buồng là:

Fkh = G1 g 1= 750

6,94=108 (m2)

Trong đó: g1 là khối lượng vật liệu trên 1m2 khay.

Ta chọn buồng gồm 4 xe

 Diện tích 1 tầng khay:

F1 tầng khay = Fkh m = 108

18 =6 (m2)

 Tính toán chiều cao:

 Chiều cao chất vật liệu là:

Hm = m.(hk + hm) = 18.(70 + 30) = 1800 mm = 1,8 (m)

Trong đó: hm là độ dày của 1 khay

 Chiều cao xe goong:

Hx = Hm + ΔHx + z = 1800 + 220 + 80 = 2100 (mm) Trong đó: ΔHx là chiều cao bánh xe

 Chiều cao trong buồng:

H = Hx + ΔH = 2100 + 120 = 2220 (mm) Trong đó:

ΔH: là khoảng cách khoảng không từ xe đến trần buồng

 Chiều cao phủ bì của buồng là:

HN = H + δ1 + δ2 + δ3 = 2220 + 5 + 50 + 5 = 2280 (mm) Trong đó:

δ1 : Độ dày lớp thép bên trong cùng

δ2: Độ dày lớp bông thủy tinh

δ3: Độ dày lớp thép bên ngoài cùng

 Tính toán chiều dài:

 Chiều dài chất vật liệu là:

Lm = F 1t `â ng khay Bm = 6

 Chiều dài bên trong buồng:

L = Lm + ΔL + Lx + ΔLx Trong đó ΔL là chiều dài kênh dẫn khí :ΔL = 546 + 500 = 1046 (mm)

ΔLx là độ dày thanh khung xe: ΔLx = 10mm

Lx là khoảng cách giữa các xe: Lx = 100mm

=> L = 4000 + 1046 + 10x8 + 100x3 = 5426 (mm)

 Chiều dài phủ bì của buồng:

LN = L + δ1 + δ2 + δ3 = 5426 + 5.4 + 50.2 = 5642 (mm)

 Tính toán chiều rộng:

 Chiều rộng bên trong buồng:

B = Bm + ΔB = 1500 + 45.2 + 25.2 = 1640 (mm)

 Chiểu rộng phủ bì của buồng:

BN = B + δ1 + δ2 + δ3 = 1640 + 5.4 + 50.2 = 1760 (mm)

 Diện tích xung quanh của buồng là:

Fxq = 2.(BN + LN).HN = 2.( 1,76 + 5,642) 2,28 = 33,75 (m2)

 Diện tích trần và nền là:

𝐹𝑛 = 𝐹𝑡𝑟= 𝐿𝑁 𝐵𝑁 = 1,76 5,642 = 9,93 𝑚2

 Tính bề dày lớp cách nhiệt (lớp bông thủy tinh) :

δc = λ c .(t T1 −t T2)

λ n .(t Γ2−t kk)

Trong đó:

t T2 : Nhiệt độ lớp cách nhiệt về phía không khí, chọn t T2 = 26,6oC

t T1 : Nhiệt độ bên trong buồng sấy, 50oC

t kk : Nhiệt độ môi trường xung quanh, 25oC

λ c : hệ số dẫn nhiệt, vật liệu cách nhiệt là bông thủy tinh, λ c= 0,0372 W/m.độ

λ n : Hệ số cấp nhiệt từ bề mạt ngoài của lớp cách nhiệt đến không khí

λ n = 9,3 + 0,058.t T2 = 9,3 + 0,058.26,6 = 10,84 W/m2.độ

=> δc = λ c .(t T1 −t T2)

λ n .(t Γ2−t kk) = 0,0372.(50−26,6)10,84.(26,6−25) = 50(mm)

Kích thước

 Khay sấy: 1m x 1,5m x 0,03m

 Số lượng khay = 18 x 4 = 72 khay

 Khối lượng 1 khay sấy = 9,5 (kg)

 Xe goong:

 Kích thước: 1,02m x 1,54m x 2,1m

 Khối lượng vật liệu trên 1 xe = 187,5 (kg)

 Buồng sấy có phủ bì: 5,642m x 1,76m x 2,28m

 Diện tích 1 khay = 1,5 m2

.

5 Tính toán quá trình sấy thực tế

I ( kJ/kgkk)

d (kg ẩm/kg kkk)

5.1 Tổn thất

nhiệt do vật

liệu sấy mang

đi:

 Nhiệt

dung

riêng của mực ở độ ẩm w2 = 14%

Cv = Cvl (1 - w2) + Ca w2, kJ/kg.K

Cvl: Nhiệt dung riêng của VLS khô, Cvl = 3,62 kJ/kg.K

Ca: Nhiệt dung riêng của nước, Ca= 4,18 kJ/kg.K Suy ra: Cv= 3,62 (1 – 0,14) + 4,18 0,14

= 3,69 kJ/kg.K

 Qvl = G2 Cv (tr - tv)

Trong đó: G2 là lượng vật liệu ra, kg

Cv là nhiệt dung riêng của mực ở w2=14%

tr, tv lần lượt là nhiệt độ của mực sau và trước khi sấy Chọn tr = 280C, tv =

250C

=> Qvl = 261,62.3,69.(28-25) = 2902,8140 (kJ)

 Tổn thất do vật liệu mang đi trong 1h là:

Qvl' = Q vl

12 = 2902,814012 = 241,9012 (kJ/h)

 Lượng nhiệt tổn thất do vật liệu sau khi bốc hơi 1kg ẩm là:

qvl = Q vl

W = 2902,8140488,37 = 5,94 kJ/kg ẩm

5.2 Tồn thất nhiệt do thiết bị truyền tải ( gồm khay sấy và xe goong ).

 Tổn thất do xe goong mang đi:

Xe goong làm bằng thép CT3 có khối lượng một xe là 45kg Theo phụ lục V [TL

2] nhiệt dung riêng của thép bằng C x=0,5 kJ/kgK Vì là thép nên nhiệt độ xe

B

C

A

C’

100%

φ2

φ1

t 2

t 1

t 0

d2’

d2

do

goong ra khỏi buồng sấy lấy bằng nhiệt độ tác nhân sấy Như vậy t x 2=t1= 50 0C.

Do đó:

Qx = n G x C x (t x 2−t x 1) = 4.45.0,5.(50-25) = 2250 (kJ) Với: n là số xe goong

G x là khối lượng 1 xe là 45kg

t x 1 là nhiệt độ vào xe goong [0C]

Vậy: q x=Q x

W = 488,372250 = 4,6 kJ/h ẩm

 Tổn thất do khay sấy mang đi:

Khay sấy làm bằng nhôm có trọng lượng mỗi khay 2kg Nhiệt độ của khay ra khỏi hầm sấy cũng lấy bằng nhiệt độ tác nhân sấy, t k 2=t1 = 50 0C Theo phụ lục V [ TL2] nhiệt dung riêng của nhôm bằng C k=0,86 kJ/kgK Do đó, tổn thất do khay mang đi bằng:

Qk = 18 n G k C k (t k 2−t x 1) = 18.4 2 0,86 (50−25) = 3096 (kJ)

q k=Q k

W = 488,373096 = 6,34 kJ/kg ẩm Như vậy tổng tổn thất do thiết bị truyền tải mang đi là:

Q CT=Q x+Q k = 2250 + 3096 = 5346

q CT=Q CT

5.3 Tổn thất nhiệt do môi trường xung quanh

Ta có công thức: Q xq = Kxq.Fxq.(tf1 - tf2)

Trong đó:

+ Fxq là diện tích xung quanh tủ sấy, Fxq = 33,3154 m2

+ Kxq là hệ số truyền nhiệt của tường với không khí bên ngoài

+ tf1 - nhiệt độ trùng bình của khí trong buồng

+ tf2 - Nhiệt độ không khí bên ngoài (25oC)

Với các số liệu: Tường tủ sấy được xây bằng thép, góc có ghép các tấm tôn tráng kẽm tương tự như tường tủ, coi như mật độ dòng điện qua cửa và tường là như nhau Nhiệt độ không khí bên ngoài tủ sấy tf2 = t0 = 250C Nhiệt độ bên trong tủ sấy tf1 được lấy giá trị trung bình của chế độ sấy

 Tường bao xung quanh và cửa buồng sấy đều làm bằng ở giữa có lớp bông thủy tinh cách nhiệt Coi như mật độ dòng nhiệt qua cửa và tường bao là như nhau

 Thép CT3 có λ = 46,5 W/m.K theo QCVN 09:2013/BXD

 Dày δ1= δ3 = 5 mm= 5 10-3 m

 Lớp bông thủy tinh dày δ2= 50 mm = 0,05 m

 Với hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,0372 W/m.độ = 0,04 W/m.K

 Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy tf1=(50 + 30):2 = 40 oC

 Nhiệt độ ngoài trời tf2 = 25oC

 Lưu lượng môi chất sấy: chọn v = 0,66 m/s

 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của không khí trong tủ với tường là α1 được xác định như sau, vận tốc không khí v=0,66m/s

α1 = 6,15 + 4,18.v = 6,15 + 4,18.0,66 = 8,9414 W/m2K

 Bằng phương pháp tính lặp, ta giả thiết trước nhiệt độ tường phía nóng và tính được dòng nhiệt truyền từ tác nhân cho tường q′ Từ dòng nhiệt này và từ tw1 ta tìm được nhiệt độ mặt ngoài của tường tw2 Từ nhiệt độ t và nhiệt độ môi trường tf2 ta xác định được nhiệt nhiệt lượng do truyền nhiệt đối lưu tự nhiên giữa tường ngoài của buồng sấy và môi trường q′′ sai khác nhau không quá 5% thì xem kết quả tính toán là chấp nhận được

 Giả thiết tw1 = 38,5oC

q′ = α1(tf1 − tw1) = 8,9414 (40 – 38,6) = 12,5180 W/m2 Mật độ dòng nhiệt do dẫn nhiệt qua tường:

q2(1) = δ λ (tw1 - tw2) = 46,5

5.10 3 (tw1 - tw2)

q2(2) = δ λ (tw2 - tw3) = 0,040,05 (tw2 - tw3)

q(3) = δ λ (tw3 - tw4) = 46,5

5.10 3 (tw3 - tw4)

Nhiệt độ chênh lệch giữa tường ngoài và môi trường là: 26,59 oC

∆t = tw4 − tf2 = 26,59− 25 =1,59 oC Nhiệt độ xác định tm bằng:

tm = t w 2+t f 2

Từ nhiệt độ này ta tìm được các thông số của không khí:

β = t1

m = 273+25,7951 = 3,347.10-3 Tra bảng nội suy Phụ lục 6 Thông số của không khí khô 25,795 oC

 λ = 2,636.10−2 W m.K

 a = 22,269 10-8 m2/s

 v = 15,602.10−6 m2/s

Do đó:

Gr = g β l

3

Δt

−3 1,88643 1,59 (15,602 10 −6

)2 = 1,44 109

Trong đó:

l: kích thước hình học đặc trưng Đường kính tương đương của mặt cắt lưu thể đi qua

l = 2 a b a+b Trong đó: a: chiều cao bên trong tủ b: chiều rộng bên trong tủ

l = 2.2,22 1,642,22+1,64 = 1,8864 Tiêu chuẩn Nu trong truyền nhiệt đối lưu tự nhiên bằng:

Nu = C.(Gr.Pr)n = 0,135.(Gr.Pr) 1/3 = 628,4306 (Xác định C và n theo bảng 7.2 trang 143 – [1])

Pr = v a = 15,602.10

−6

Vì vậy hệ số truyền nhiệt 𝛼2 = Nu λ l = 628,4306.2,636 10−2

Dòng nhiệt do truyền nhiệt đối lưu giữa mặt ngoài cuẩ tường và môi trường bằng:

𝑞′′ = 𝛼2.∆𝑡 = 8,7814 1,59 = 13,9624 W /𝑚2 Như vậy sai số giữa 𝑞′ và 𝑞′′′ là:

∆ 𝑞% = |q '

−q ' '

q ' |= |12,5180−13,962413,9353 | = 0,11%

Sai số này cho phép chúng ta xem kết quả tính toán trên là đáng tin cậy thay giá trị 𝛼1, 𝛼2, ta tìm được:

Kxq=

1 1

α1+Σ

δ

λ+

1

α2 =

1 1

0,005

0,05 0,04+

1 8,7814

= 0,6775 W/m2K

Như vậy tổn thất qua tường và cửa là:

𝑄𝑥𝑞 = 𝑘𝑥𝑞.𝐹𝑥(𝑡𝑓1 − 𝑡𝑓2) = 0,6775 33,75.(40 − 25) = 342,98 W

Hệ số truyền nhiệt của khí trong buồng qua trần là:

Ktr =

1 1

α 1 t+Σ

δ

λ+

1

α 2t =

1 1

0,005

0,05 0,04+

1

Trong đó: α2t = α2.1,3 = 8,7814.1,3 = 11,415 W/m2.K

α1t = α1.1,3 = 8,9414.1,3 = 11,623 W/m2.K

Nhiệt truyền qua trần buồng sấy là:

Qtr = ktr.Ftr.(tf1 − tf2) = 0,7023 9,93 (40 − 25) = 104,6 W

Nhiệt truyền qua nền buồng sấy là:

QN = qN.FN

qN − tổn thất qua 1m2 nền thiết bị sấy

Chọn khoảng cách giữa tường TBS với tường phân xưởng là 1m, nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy trong thiết bị sấy là tf1 = 40oC, theo Bảng 7.1 trang 142 – [1],

qN = 35 W/m2

Vậy ta có:

QN = 35x9,93 = 347,55 W Tổn thất nhiệt vào môi trường là:

Qmt = QN + Qtr + Qxq

= 795,13 W = 2862 kJ/h

qmt = Q mt

W = 488,372862 = 5,86 (kJ/kgẩm) Tổng tất cả các tổn thất bằng:

Qtổng = Qvl + Qk + Qmt

= 2902 + 5340 + 2862

= 11104 (kJ/h)

qtổng = Q tổng

W = 488,3711104 = 22,73 (kJ/kg ẩm)

6 Xác định thông số sau quá trình sấy thực tế:

6.1 Thông số đầu ra thực tế:

 Tính giá trị Δ

Δ = 4,18.tvl - qtổng = 4,18.25 – 22,73 = 81,77 (kJ/kgẩm)

 Xác định lượng chứa ẩm d2’

d2’ = C pk .(t1−t2)+d0.(i1−Δ)

i2−Δ

Trong đó:

Cpk: nhiệt dung riêng của không khí khô, Cpk= 1,004 kJ/kg.K

i1, i2: entanpy của 1 kg hơi nước ở nhiệt độ t1, t2, kJ/kg

Theo [1]- trang 29, ta có: ia= r + Cpa × t

Với r là ẩn nhiệt hóa hơi, r= 2500 kJ/kg

Cpa:nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa= 1,842 kJ/kg.K

ở 500C có i1= 2500 + 1,842 × 50 = 2592,1 kJ/kg

ở 300C có i2= 2500 + 1,842 × 30 = 2555,26 kJ/kg

=> d2’ = C pk (t1−t2)+d0.(i1−Δ)

i2−Δ = 0,02458 kg ẩm/kgkk

 Xác định Entapy I2’:

I2′= Cpk × t2 + d2′ × i2, công thức 7.33 – trang 138 – [1]

= 1,004 × 30 + 0,02458 ×(2500 + 1,842 x 30) = 92,94 kJ/kgk

 Xác định độ ẩm tương đối φ2

φ'2 = B d2'

P bh2 .(0,621+d2') =

745

750 0,02458

6.2 Lượng không khí khô cần thực tế:

 Lượng không khí khô cần thiết l0 để bốc hơi 1 kg ẩm bằng:

l1' = l01

W = d 1

2

'

Vậy lượng tác nhân sấy vào calorifer là:

L1′= l1′ W = 119,4205.488,37 = 58321,6172 kgkkk/mẻ

 Lưu lượng không khí trong buồng là

Vtb' = L1'

(pk1+pk '2

) 0,5 = (1,0715+1,098858321,6172).0,5 = 53745,4980 (m3/mẻ) = 4478,79 (m3/h) = 1,2441 (m3/s)

Trong đó:

pk2' = R B−φ2 P bh2

k (273+t2) =

745

287.(273+30)

.105 = 1,0988

RK = 287 J/kg.K: Hằng số khí của không khí khô

6.3 Lượng nhiệt thực tế:

 Q1′= L1′ (I2′ - I0)

= 58321,6172 (92,94–66,34)= 1549399,9608 kJ= 35,8657 kW

 Nếu viết cho một kg ẩm cần bốc hơi của VLS thì:

q1' = Q1'

W = 1549399,9608488,37 = 3172,5809 (kJ/kgẩm)

 Sai số tuyệt đối:

∆q= |q1 − q1′|= |3194,503809− 3172,5809| = 21,9229 kJ/kgẩm

 Sai số tương đối:

ε = q 1 Δq = 0,69 % < 5%

7 Tính toán các thiết bị sấy:

7.1 Tính toán chọn calorife:

 Chọn Calorife khí - hơi

Nhiệt lượng mà calorrife cần cùng cấp cho tác nhân sấy Q là:

Q = L1' (I2' - I0)= 58321,6172 (92,94–66,34) = 1549399,9608 kJ= 35,8657 kW

Trong đó:

L: là lượng không khí khô cần thiết cho quá trình sấy thực tế, kg/h 𝐼0, 𝐼1: Entanpy của tác nhân sấy trước và sau khi ra khỏi calorifer, kJ/kgkk

 Công suất nhiệt của calorife là:

Qcal = n Q

cal= 35,86570,95 = 37,753 kJ/h Trong đó: Q: nhiệt lượng đưa vào buồng sấy, kW hay kJ/h

𝑛𝑐𝑎𝑙: hiệu suất nhiệt của calorifer, 0,95 ÷ 0,97

Chọn 𝑛𝑐𝑎𝑙= 0,95

Do nhiệt độ tác nhân sấy không quá cao nên ta chọn lò hơi có áp suất bão hòa là 3 bar

 Tiêu hao hơi nước ở calorifer

D= i Q cal

h−i' = 2749−64037,753 = 0,0179 (kg/s) = 64,44 kg/h Trong đó: 𝑖h − entanpi của hơi vào calorifer Đây là hơi bão hòa khô ở 5 bar Vậy

𝑖h = 2749 𝑘𝐽/𝑘𝑔

𝑖′ − entanpi của nước bão hòa, 𝑖′ = 640 𝑘𝐽/𝑘𝑔

 Bề mặt truyền nhiệt của calorifer F được tính theo công thức

F = k Δt Q

tb (m2) Trong đó:

F: diện tích trao đổi nhiệt, bề mặt phía có cánh, 𝑚2

∆𝑡𝑡𝑏: độ chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa hơi và không khí, 0C, 𝑘: hệ số truyền nhiệt của thiết bị, W/𝑚2.K

(Tra bảng 17.5, hệ số truyền nhiệt k và trở kháng của calorifer khí – hơi – trang

327 – [1], chọn k = 20,818 W/𝑚2.k với lưu lượng không khí là 3 kg/𝑚2.s và trở lực phía không khí là 4,0 mmHg

 Tính chênh lệch nhiệt độ trung bình ∆𝑡𝑡𝑏:

∆𝑡𝑡𝑏 =

Δt max−Δt min

ln Δt max

Δt min

= 114,04 oC

Với ∆𝑡𝑚𝑎𝑥= 𝑡𝑏 - 𝑡0 , 17.26 – trang 327 – [1]

∆𝑡𝑚𝑖𝑛= 𝑡𝑏 - 𝑡1 , 17.27 – trang 327 – [1]

Với 𝑡𝑏 là nhiệt độ bão hòa của hơi nước, tra bảng nước và hơi nước bão hòa theo