One of the factors influencing in the quality of dried tobacco in handicraft tobacco dryer is velocity of air flow through the layer of leaf tobacco.. M ass of air e n terin g the dryer
Trang 1VNU JOURNAL OF SCIENCE, Nat., Sci., & Tech., T xx , N02, 2004
R E S E A R C H IN G B U I L D I N G E Q U A T IO N O F N A T U R A L
C O N V E C T IO N A IR FLO W V E L O C IT Y IN 5 X 6 m 2 (3,5 t o n s / b a t c h ) T O B A C C O D R Y E R C H A M B E R
N guyen Hay
F aculty o f E ngineering
N ong L a m U niversity — H C M C ity,V ietnam
1 INTRODUCTION
Researching-building equation of n a tu ra l convection a ir flow velocity in 5 X 6 m2 (3,5 tons) tobacco d ry er chambers
One of the factors influencing in the quality of dried tobacco in handicraft tobacco dryer is velocity of air flow through the layer of leaf tobacco Based on theory, the equation is pointed out and based on experim ents, coefficients a re confirmed Finally, the equation is completed so th a t it is used for th e 5 x 6 m2 (3,5 tons) tobacco dryer
M ass of air e n terin g the dryer cham ber influences greatly on escaping hum idity and quality of leaf tobacco They depend on surface of inlet and outlet, resistance of tobacco leaves in th e tobacco dryer chamber, an d the difference of te m p era tu re inside and outside dryer chamber
Therefore, an equation of velocity of the n a tu ra l convection air flow through the leaf tobacco layer is established for designing dryer
2 THE DIFFERENCE OF PRESSURE OF INLET AND OUTLET DUE TO NATURAL CONVECTION IS CONFIRMED BY
Ap = gHp0
ơkki Tkk2 y
Including:
g: acceleration of gravity, T°: 273°K
H: Difference of height of inlet and outlet
P0: Density of air a t sta n d a rd condition
Tkk]: T em p era tu re outside
Tkk9: T em p era tu re of air of outlet
P: Disproportion of pressure
6 7
Trang 26 8 N guyen H ay
Picture 1: Exchanger System w ith 2 burners in Tobacco le a f Dryer
3 TOTAL RESISTANCE IN THE DRYER CHAMBER
Resistance of the dryer chamber relies on structure of inhaling door and eliminating door, way of arranging tobacco leaves in the dryer chamber is applied by the following formula:
£ h c = h„+hcr + h,|
Y h « w - n T*v Wvon Tkr H W f Tkr
2 ^ h c = S v - r ii-Po V L + S r ~ r iLP o ^ r - + Sl ‘ P o f IN/m ] (2)
I I 0 z I 0 ư ld.z 10
Including:
ịr, ị i Resistance coefficient of inlet, outlet, and material layer.
Tkv: Temperature of inlet air.
Wvo; WỊo; Wro: Velocity of inlet, material layer and outlet atmospere.
H,: Height of material layer.
Dtd: Equivalent diameter in space of the dryer chamber.
T ị : Temperature of hot air throught the leaf tobacco layer.
V Nl l J o u rn a l o f Science, N a i Sci <& I ecli r XX Ntl2, 2(H)4
Trang 3R e s e a rc h in g b u ild in g eq u a tio n o f 6 9
4 BUILDING THE VELOCITY EQUATION OF AIR FLOW
The equation of dryer cham ber resistance balance in form of:
kk T kk2
T.-,
w t M _ e VO _ kv z ro 1 k r ■ £
" S v ^ p o y i " S r ^ p o y n 9
H , w , 2 T
PoTT1 (3)
At sta n d a rd condition, capacity of air coming inlet equals th a t through m aterial layer an d t h a t of outlet
Wvo.Fv = WloF, = WwF r With inlet surface equivalent to outlet surface, we have:
w = wT f V O T * I'O
In case of em pty surface of the leaf tobacco layer depending on size of the tobacco leaves and drying phase confirmed by experiment
T hrough experim ent, the empty surface of tobacco layer in the dryer is presented
in table 1
Table 1: The em pty surface o f cross section o f leaf-layer in the dryer adequates
to the section o f the 5 x 6 (m 2) tobacco cliyer.
Phase (drying te m p e ra tu re °C) Kinds of leaves
Foot leaves + top leaves Middle leaves
U pper and under axil leaves
T hus, chosen em pty surface is 7,5 I T T
=> Wvo = w,.0 = 7.5 Wlo
gHp
kkl Tkk2
w ?
d dt
E x p erim en t to confirm H & H|
Using the p a tte rn of experim ent to confirm a n u m b er of p a ra m eters which nfluence on the same level of handicraft dryers with the across section of 5 X 6 n r (3,5 tons)
\ Ni l J tm n n il ( i f Si ii'iu c , N ut., St i., ổi I cell I XX N ,2 2004
Trang 47 0 N g u y e n Huy
affecting p aram eters are disposed by chance and the co n stan t experim ental plan
tu rn in g level 2
The equation is:
Y = - 1917,291 + 193,524Xị + 820,829X, + 40,896X, + 16,694X„ -
96,933X]2 - 9 7 , 4 6 4 V - 4,086X32 - 0,823X42
Using M athem atical analysis, maxim um found at:
x , = 1; X2 = 4,2; X3 = 5; X, = 10 Including: Y is the same level of tem p eratu re
X|I Area of inlet (outlet) = l m 2
X2: Height between inlet and outlet = 4,2m
X3: Num ber of tobacco layers = 5 ,
So, H = 4,2; Hj = 5 X 0,6 = 3m (distance of each layer of tobacco is 0,6m)
5 CONCLUSION
Replacing H and Hj into the equation (3):
w
10
4.2s
T T
k kkl kk2 )
t 7.52T, + £ 7.52 T, + £ , kl
[n.m/s]
This is the equation calculating the atm ospheric velocity through layer of leaf tobacco in the 5 X 6m2 tobacco dryer (3,5 tons)
REFERENCES
1 Nguyen Huu Dung, Technique o f planting and pre-processing tobacco, Publishing
House of Agriculture, HCM City,1992, 150p
2 Tran Van Phu, Calculating and designing o f drying system , Education Publisher,
Hanoi, 2001 300p
3 Hoang Dinh Tin, Industrial heat, National University HCM City Publisher, HCM
2001, 400p
V N U J o u rn a lttfS c ic iw c N at., Si i T ccli., T.xx N „2 2(H)4
Trang 5R e s ea rc h in g building eq uation oi 71
4 Hoang Dinh Tin, Basic heat transfer, National University HCM City Publisher, HCM,
2002, 200p
5 Anthony F.Mills, Basic heat and mass transfer, IRWIN, Chicago - USA , 1995, 700p.
6 B.ph Drozdop, Ventilating and w arm ing, Publishing House of Moscow University,
300p
7 Nguyen Hay, Experimental research on heat supplying system with two burning
chambers for tabacco leaf dryer in South Vietnam, Journal o f Agricutural Sciences and
Technology, NongLam University, HCM City, Agricultural publisher, N0.4, 2003,
pp 106-109
TAP CHỈ KHOA HOC ĐHQGHN, KHTN & CN, T x x , So 2, 2004
NGHIÊN CỨU XÁC LẬP PHƯƠNG TRÌNH VẬN T ố c DÒNG KHÍ Đ ố i
LƯU T ự N H IÊ N TRONG BUỒNG SẤY THUỐC LÁ 5 X 6 m2 (3,5 tấn/mẻ)
N g u y ển Hay
K hoa Cơ k h í - Công nghệ, Trường Đại học N ông L â m TP.H C M
Một trong nhữ ng yếu tô" ảnh hưởng đến chất lượng của lá thuốc khô ở lò sấy
thuốc lá th ủ công là vận tốc dòng không khí đi qua lớp lá thuốc lá trong buồng sấy Lượng không khí vào buồng sấy phụ thuộc vào diện tích cửa h ú t và cửa thoát
ẩm, độ cao của cửa h ú t và cửa thoát, trở lực của lá thuốc trong buồng sấy và sự chênh lệch nhiệt độ trong buồng sây với môi trường
Đê xác lập phương trìn h dòng khí đốì lưu tự nhiên qua lớp thuốc lá trong buồng sấy phục vụ cho việc th iết k ế lò sấy thuốc lá, chúng tôi dã tiến h à n h nghiên cứu các dừ liệu phục vụ cho công việc này như: chênh lệch cửa h ú t và cửa thoát do đôi lưu tự nhiên, tổng trở lực của buồng sấy, vận tốc dòng không khí
D ùng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để xác định một sô' thông sô' ảnh
hưởng đến độ đồng đều nhiệt độ của lò sấy thủ công vối tiết diện ngang của lò là 5 X 6m2 đã
xác định được phương trìn h toán học mô tả sự phụ thuộc này
Kết quả nghiên cứu đã xác định được phương trìn h tính vận tốc không khí qua
lớp thuốc lá của lò sấy thuốc lá 5 X 6m 2 (3,5 tấn/mẻ).
VNU Journal o f Science, Nat Sã., á Tech., I XX Nlt2 2004