TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CẢI TIẾN HỆ THỐNG QUẠT, LÒ DÙNG TRONG MÁY SẤY LÚA 40 TẤNMẺ

Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng đã lộ ra một số nhược điểm, vấn đề được đặt ra làm sao tạo được sự thoải mái cho người công nhân vận hành, bởi lẽ quạt dùng trong máy sấy tĩnh chủ yếu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CẢI TIẾN HỆ THỐNG QUẠT,

LÒ DÙNG TRONG MÁY SẤY LÚA 40 TẤN/MẺ

Họ và tên sinh viên: ÂU TRẦN PHI LONG

LÊ THÀNH CHƯƠNG Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

Niên khoá: 2006 – 2010

Tháng 08/2010

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CẢI TIẾN HỆ THỐNG QUẠT,

LÒ DÙNG TRONG MÁY SẤY LÚA 40 TẤN/MẺ

ÂU TRẦN PHI LONG

LỜI CẢM TẠ

Lời đầu tiên chúng con xin gửi đến cha mẹ cùng những người thân đã nuôi dưỡng, dạy dỗ để chúng con có ngày hôm nay

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm TP HCM

Ban giám hiệu khoa Cơ Khí Công nghệ Trường Đại học Nông Lâm TP HCM, cùng quý thầy cô đã truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập tại trường

Đặc biệt gửi lời cảm ơn tới thầy Th.s Nguyễn Hùng Tâm đã trực tiếp theo dõi hướng dẫn và giúp đỡ chúng tôi thực hiện đề tài này

Cảm ơn chú Hiếu, em Trọng đã hỗ trợ chúng tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài

Chúng tôi cũng tỏ lòng biết ơn tới bạn bè trong và ngoài lớp đã giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và trong thời gian thực hiện đề tài

Chúng tôi xin gửi đến quý thầy cô và các bạn lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất

Trân trọng cảm ơn!

TP HCM, tháng 08 năm 2010

do không được cách nhiệt nên có nhiệt độ cao gây nóng bức, nhiên liệu cháy không trọn nên sinh ra nhiều khói, bụi bặm gây ảnh hưởng cho người công nhân đốt lò

Đề tài “Tính toán, thiết kế, cải tiến hệ thống quạt lò dùng trong máy sấy lúa 40 tấn/mẻ” được thực hiện nhằm giải quyết hai vấn đề trên

Kết quả thu được như sau:

- Đã chế tạo và khảo nghiệm quạt hướng trục 1,3 m cùng bộ giảm ồn

Các kết quả cho thấy:

Khi khảo nghiệm quạt có bộ giảm ồn ở Q = 13,11 - 15,72 m3/s và H = 61,2 - 51,0 mmH2O, hiệu suất tĩnh là: 47,65 % – 48,21 %, hiệu suất cơ là: 50,80 % -53,72 %, độ

ồn là 89,4 – 89 dB(A)

Khi khảo nghiệm quạt không có bộ giảm ồn ở Q = 14,28 – 15,69 m3/s và H = 54,6 – 45,9 mmH2O, hiệu suất tĩnh là: 46,0 % - 44,40 %, hiệu suất cơ là: 50,03 % - 49,98 %, độ ồn là 98,1 dB(A)

Bộ giảm ồn hoạt động khá hiệu quả, hiệu suất và công suất thay đổi không đáng

kể, mức giảm ồn lớn nhất đến 10,1 dB(A)

Tổn thất áp suất qua bộ giảm ồn là không đáng kể

Tính toán, và thiết kế xong quạt hướng trục 1,5 m có Q = 22m3/s, H = 65 mmH2O cùng bộ giảm ồn cho quạt này

Tính toán, và thiết kế xong lò đốt 110 kg/h và lò đốt 85 kg/h

Các kết quả có thể chấp nhận được

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các hình x

Danh sách các bảng xii

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

Chương 2 TỔNG QUAN 3

A Quạt 3

2.1 Vấn đề quạt cho hệ thống 3

2.1.1 Khái niệm về quạt 3

2.1.2 Phân loại quạt 3

2.1.3 Các thông số chính của quạt 6

2.1.4 Ảnh hưởng của góc đặt cánh đến đường đặc tính 8

2.1.5 Những nguyên nhân gây ra độ ồn của quạt 8

2.1.6 Ảnh hưởng của khe hở đầu cánh đến hiệu suất và độ ồn 10

2.1.7 Chọn quạt theo hệ số Ns, độ ồn của các loại quạt và các thông số khác10 2.1.8 Các định luật tương đương của quạt 11

2.2 Tiếng ồn 12

2.2.1 Khái niệm tiếng ồn 12

2.2.2 Các đặc trưng cơ bản của âm thanh 13

2.2.3 Ảnh hưởng của tiếng ồn 15

2.2.4 Mức ồn cho phép tại các vị trí làm việc 16

2.3 Tổn thất âm trên đường truyền dọc trong lòng ống dẫn 16

2.3.1 Tổn thất trong ống dẫn 16

2.3.2 Đối với ống chữ nhật không có lớp hút âm và cách nhiệt 17

2.3.3 Đối với đường ống chữ nhật có lót lớp hút âm 17

2.4 Vật liệu hút âm 18

2.4.1 Khả năng hút âm của vật liệu chủ yếu do 18

2.4.2 Nguyên lí 19

2.5 Phương pháp giảm ồn 20

5.1 Sơ bộ về các phương pháp giảm ồn 20

5.2 Thiết bị giảm ồn cho quạt 20

B Lò đốt 23

2.1 Định nghĩa lò đốt 23

2.2 Vật liệu làm lò đốt 23

2.3 Vật liệu chịu lửa 24

2.4 Vật liệu cách nhiệt 25

2.5 Các đặc tính của nhiên liệu trấu 25

2.5.1 Tính chất vật lí 25

2.5.2 Nhiệt trị 25

2.5.3 Phân tích thành phần (proximate analysis) 26

2.5.4 Phân tích nguyên tố (Ultimate analysis) 26

2.5.5 Quá trình đốt cháy của nhiên liệu trấu 27

2.5.6 Các đặc tính cháy chủ yếu của nhiên liệu trấu 27

2.6 Tình hình sử dụng nhiên liệu trấu và những mẫu lò đốt trên thế giới và ở Việt

Nam 28

2.6.1 Lượng trấu tại một số nước ở Đông Nam Á 28

2.6.2 Hiện trạng sản lượng lúa và sử dụng trấu tại Mỹ 28

2.6.3 Lượng trấu và tình hình sử dụng trấu tại Việt nam 29

2.6.4 Các mẫu lò đốt 29

2.7 Tính toán về nhiệt động lực học của nhiên liệu trấu 33

2.7.1 Tính lượng không khí cần thiết cho quá trình cháy 33

2.7.2 Tính lượng sản phẩm cháy và thành phần của chúng 33

2.7.3 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu và nhiệt độ thực tế của lò 34 2.8 Tính toán thiết kế lò đốt 35

2.8.1 Chi phí không khí của quạt 35

2.8.2 Công suất lò đốt 36

2.8.3 Chi phí chất đốt 36

2.8.4 Thể tích buồng đốt 36

2.8.5 Diện tích ghi lò 37

2.8.6 Năng suất lò đốt 37

2.8.7 Hiệu suất khí sấy 37

2.8.8 Hiệu suất lò đốt 38

2.8.9 Nhiệt thu do đốt cháy nhiên liệu 38

2.8.10 Mất nhiệt do cháy không hoàn toàn cơ học 38

2.8.11 Mất nhiệt do cháy không hoàn toàn hóa học 39

2.8.12 Mất nhiệt do tổn thất qua vách lò, đáy lò, nóc lò 39

2.8.13 Bề dày lớp cách nhiệt vách lò 39

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 43

3.1 Dụng cụ và thiết bị 43

3.1.1 Dụng cụ 43

3.1.1.1 Dụng cụ khảo nghiệm quạt 43

3.1.1.2 Dụng cụ khảo nghiệm lò đốt 43

3.1.2 Thiết bị 43

3.2 Phương pháp khảo nghiệm 44

3.2.1 Quạt 44

3.2.1.1 Chuẩn bị hệ thống khảo nghiệm 44

3.2.1.2 Tiến hành khảo nghiệm 44

3.2.2 Lò đốt 45

3.2.2.1 Chuẩn bị hệ thống khảo nghiệm 45

3.2.2.2 Tiến hành khảo nghiệm 45

3.3 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 45

Chương 4 THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47

4.1 Khảo sát nhanh một số mẫu máy sấy có sẵn 47

4.1.1 Phương pháp khảo sát 47

4.1.2 Tiến hành khảo sát nhanh 47

4.1.2.1 Khảo sát máy sấy lúa tại nhà máy xay xát và sấy lúa Minh Trọng ở Bà Rịa - Vũng Tàu 47

4.1.2.2 Khảo sát máy sấy bắp tại nhà máy chế biến hạt giống Trảng Bàng trực thuộc công ty cổ phần bảo vệ thực vật An Giang 51

4.1.3 Khảo nghiệm quạt 54

4.2 Tính toán, thiết kế 56

4.2.1 Tính toán máy sấy lúa 40 tấn/mẻ 56

4.2.1.2 Các số liệu ban đầu 56

4.2.1.3 Các số liệu tính 57

4.2.2 Thiết kế lò đốt 59

4.2.2.1 Cơ sở tính toán lý thuyết 59

4.2.2.2 Cơ sở thiết kế 62

4.2.2.3 Các số liệu chọn 62

4.2.2.4 Tính toán 63

4.2.2.5 Ước tính chi phí chế tạo lò đốt 73

4.2.3 Tính toán quạt 74

4.2.3.1 Cơ sở tính toán 74

4.2.3.2 Tính toán các hệ số 75

4.2.3.3 Tính toán các thông số của roto 75

4.2.4 Tính toán giảm ồn 80

4.2.4.1 Tổn thất tại cổ nối với quạt có tiết diện giảm dần 80

4.2.4.2 Tổn thất tại nắn dòng 81

4.2.4.3 Tổng tổn thất áp suất sau khi qua giảm ồn 82

4.2.4.4 Tổng tổn thất áp suất của hệ thống khi có gắn giảm ồn 82

4.2.5 Ước tính chi phí giảm ồn 82

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83

5.1 Kết luận 83

5.2 Đề nghị 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

Tiếng Việt 85

Tiếng Anh 86

PHỤ LỤC 87

Phụ lục 1: Bảng khảo nghiệm quạt hướng trục 1,5 m, tỷ lệ ν = 0,5, 10 cánh, quạt quay với số vòng quay là 782 vòng/phút 87

Phụ lục 2: Bảng khảo nghiệm quạt hướng trục 1,3 m, tỷ lệ ν = 0,6, quạt quay với số vòng quay là 905 vòng/phút, không có giảm ồn 88

Phụ lục 3: Bảng khảo nghiệm quạt hướng trục 1,3 m, tỷ lệ ν = 0,6, quạt quay với số vòng quay là 905 vòng/phút, có giảm ồn 89

Phụ lục 4: Kết quả khảo nghiệm quạt hướng trục 1,3 m không có giảm ồn và có giảm ồn 90

Phụ lục 5: Kết quả đồng dạng quạt 1,5 m, tỷ lệ ν = 0,5, 10 cánh, quạt quay với số vòng quay là 900 vòng/phút 91

Phụ lục 6: Kết quả khảo nghiệm quạt hướng trục 1,5 m, tỷ lệ ν = 0,5, 10 cánh, quạt quay với số vòng quay là 782 vòng/phút 91

Phụ lục 7: Bảng excel tính toán quạt 92

Phụ lục 8: Bảng excel tính toán buồng sấy 94

Phụ lục 9: Bảng excel tính toán tổn thất áp suất sau khi qua bộ giảm ồn 95

Phụ lục 10: Tính chất vật lí của vật liệu chịu lửa 96

Phụ lục 11: Nhiệt độ cho phép của một số loại gạch chịu lửa 97

Phụ lục 12: Nhiệt trị thấp của một số nhiên liệu 98

Phụ lục 13: Thành phần và nhiệt trị của một số loại chất đốt 98

Phụ lục 14: Bảng excel tính toán quá trình sấy 99

Phụ lục 15: Bảng excel tính toán bề dày lớp cách nhiệt lò đốt 110 kg/h 101

Phụ lục 16: Một số hình ảnh liên quan 103

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình Trang

Hình 2.1: Cấu tạo quạt li tâm 5

Hình 2.2: Quạt hướng trục 6

Hình 2.3: Đường đặc tính quạt hướng trục 1,5 m, tỷ số v = 0,5, 10 cánh 7

Hình 2.4: Đường đặc tính của quạt hướng trục 36 inch, quay ở tốc độ 8

Hình 2.5: Đường cong biểu diễn độ ồn của quạt hướng trục 9

Hình 2.6: Ảnh hưởng của khe hở đầu cánh đến hiệu suất và độ ồn 10

Hình 2.7: Hình dạng giảm ồn 21

Hình 2.8: Tâm ồn được dời lên một góc 90o 22

Hình 2.9: Kích thước giảm ồn 22

Hình 2.10: Lớp cách âm 23

Hình 2.11: Trấu ở đồng bằng sông Cửu Long 29

Hình 2.12 : Sơ đồ cấu tạo lò đốt Padiscor 30

Hình 2.13: Lò đốt trấu ghi phẳng 31

Hình 2.14: Sơ đồ cấu tạo lò đốt trấu ghi nghiêng có buồng đốt trụ 32

Hình 2.15: Tường lò buồng đốt vách phẳng 39

Hình 2.16: Tường lò buồng đốt vách trụ 41

Hình 3.1: Sơ đồ khảo nghiệm quạt 44

Hình 4.1: Sơ đồ bố trí nhà máy 48

Hình 4.2: Sơ đồ các vị trí đo nhiệt độ lò đốt trấu ghi nghiêng 49

Hình 4.3: Vị trí đo độ ồn 51

Hình 4.4: Các vị trí đo nhiệt độ bề mặt lò đốt cùi bắp thứ nhất 52

Hình 4.5: Các vị trí đo nhiệt độ bề mặt lò đốt cùi bắp thứ hai 52

Hình 4.6: Đường đặc tính quạt hướng trục 1,5 m 55

Hình 4.7: Đường đặc tính quạt hướng trục 1,3 m 55

Hình 4.8: Đồ thị so sánh hiệu suất, độ ồn của quạt hướng trục 1,3 m có giảm ồn và không có giảm ồn 56

Hình 4.9: Tường lò buồng đốt hộp 69

Hình 4.10: Tường lò buồng đốt trụ 70

Hình 4.11: Tam giác vận tốc 76

Hình 4.12: Hình dạng cánh 76

Hình 1: Lò đốt trấu ở nhà máy xay xác Minh Trọng, Bà Rịa- Vũng Tàu 103

Hình 2: Lò đốt cùi bắp ở Nhà máy chế biến hạt giống Trảng Bàng, Tây Ninh

103

Hình 3: Đo nhiệt độ bề mặt lò đốt 104

Hình 4: Các dụng cụ khảo nghiệm quạt 104

Hình 5: Quạt được khảo nghiệm 105

Hình 6: Quạt khảo nghiệm được gắn thêm bộ giảm ồn 105

Hình 7: Tiến hành đo động áp của quạt khảo nghiệm 106

Hình 8: Khảo sát quạt có đường kính roto 940 mm tại nhà máy xay xát lúa Minh Trọng ở Bà Rịa Vũng Tàu 106

Hình 9: Đo độ ồn quạt li tâm tại nhà máy chế biến hạt giống Trảng Bàng trực thuộc Công ty Cổ phần Bảo vệ thực vật An Giang 107

Hình 10: Đo độ ồn quạt hướng trục tại nhà máy chế biến hạt giống Trảng Bàng trực thuộc Công ty Cổ phần Bảo vệ thực vật An Giang 107

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng Trang

Bảng 2.1: Chọn quạt theo hệ số Ns 11

Bảng 2.2: Qui định tiếng ồn cho phép 14

Bảng 2.3: Ảnh hưởng của độ ồn 15

Bảng 2.4 Độ giảm âm thanh dB/ft 17

Bảng 2.5 Độ giảm âm trên đoạn ống hình chữ nhật có lót lớp hút âm dày 1in, dB/ft 18

Bảng 2.6 Phân tích thành phần của trấu (trích dẫn bởi Braunbeck, 1998) 26

Bảng 2.7 Phân tích nguyên tố của trấu (trích dẫn bởi Braunbeck, 1998) 27

Bảng 4.1: Độ ồn của quạt 49

Bảng 4.2: Nhiệt độ các vị trí bề mặt lò 50

Bảng 4.3: So sánh công suất của hai loai quạt 51

Bảng 4.4: Kết quả đo đạc độ ồn của quạt 53

Bảng 4.5 Các số liệu chọn 62

Bảng 4.6 Kết quả sấy giai đoạn 1 63

Bảng 4.7 Kết quả sấy giai đoạn 2 65

Bảng 4.8 Tổng hợp các số liệu tính toán của 2 lò đốt 66

Bảng 4.9 Ước tính giá thành chế tạo lò đốt 74

Bảng 4.10 Ước tính giá thành chế tạo bộ giảm ồn 82

Chương 1

MỞ ĐẦU Dẫn nhập:

Với sản lượng lúa ngày càng tăng về số lượng và chất lượng, vấn đề bảo quản lúa

để đảm bảo chất lượng ngày càng là mối quan tâm hàng đầu của người trồng lúa

Do đó, phương pháp làm khô bằng máy sấy đã được áp dụng rất rộng rãi Nhưng vẫn còn khá nhiều hạn chế Về sau, với sự áp dụng các tiến bộ của khoa học kỹ thuật

và kinh nghiệm từ thực tế sản xuất, nhiều mẫu máy đã được cải tiến đạt năng suất và hiệu quả cao hơn Tuy nhiên, trong quá trình sử dụng đã lộ ra một số nhược điểm, vấn

đề được đặt ra làm sao tạo được sự thoải mái cho người công nhân vận hành, bởi lẽ quạt dùng trong máy sấy tĩnh chủ yếu là quạt hướng trục có lưu lượng lớn, dễ chế tạo nhưng độ ồn khá lớn, và có hiệu suất trung bình, một vấn đề khác nữa là xung quanh

lò đốt do không được cách nhiệt nên có nhiệt độ cao, gây nóng bức, khó chịu cho người công nhân đốt lò Điều này sẽ ảnh hưởng rất lớn nếu máy sấy có năng suất cao Ngoài ra, sản lượng lúa ngày càng tăng, làm cho các loại máy sấy có năng suất 4 tấn/mẻ, 8 tấn/mẻ hay 10 tấn/mẻ không thể đáp ứng được Do đó, cần thiết phải có mẫu máy sấy năng suất cao hơn để đáp ứng yêu cầu của sản xuất Đây là ba vấn đề đang được lưu ý và liên tục cải tiến

Nhằm nâng cao hơn nữa hiệu suất của quạt, giảm độ ồn do quạt gây ra; giảm bụi

và hạ nhiệt độ xung quanh lò đốt đến mức tối đa, dưới sự hướng dẫn của thầy Thạc sỹ Nguyễn Hùng Tâm, đề tài “ Tính toán, thiết kế, hệ thống quạt và lò đốt dùng trong máy sấy lúa năng suất 40 tấn/mẻ” đã được thực hiện

Trong quá trình thực hiện đề tài, có thể có những sai sót, mong quý thầy cô thông cảm

• Chế tạo và khảo nghiệm hệ thống quạt dùng cho máy sấy lúa 40 tấn/mẻ

• Tính toán chung máy sấy lúa 40 tấn/mẻ

• Thiết kế bộ giảm ồn cho quạt

• Thiết kế lò đốt trấu có cách nhiệt

Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Quạt:

2.1.1 Vấn đề quạt cho hệ thống:

2.1.1.1 Khái niệm về quạt: /7/, /9/, /10/

Quạt thuộc loại máy có cánh Chúng được dùng để biến cơ năng của động cơ thành năng lượng để di chuyển môi chất và tạo ra áp năng cần thiết

Quạt được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và sinh hoạt để cung cấp gió, tiêu thụ trên 15 % tổng năng lượng điện

Cột áp làm việc của quạt là H < 1500 mm cột nước

Trong hệ thống sấy, quạt có hai nhiệm vụ:

• “Mang” nhiệt đến vật liệu sấy để làm nóng vật liệu sấy và bốc ẩm từ vật liệu sấy

• “Mang” hơi nước ra khối vật liệu sấy

2.1.1.2 Phân loại quạt: /2/, /7/, /10/, /13/

Theo nguyên tắc hoạt động: có hai loại quạt chính là quạt li tâm và quạt hướng trục, ngoài ra còn có loại quạt Mixedflow là sản phẩm của sự kết hợp các ưu điểm của hai loại quạt kể trên

Theo áp suất:

• H < 100 mmH O : quạt có áp suất thấp

• 300 < H < 1500 mmH2O: quạt có áp suất cao

Theo số vòng quay riêng Ns :

Số vòng quay riêng Ns là một hệ số đặc tính, và được tính bằng công thức:

4/

* Q H n

N s =trong đó:

• n: số vòng quay của quạt, vòng/phút

• Q: lưu lượng của quạt, m3/s

• Quạt quay vừa: 200 < Ns< 600

• Quạt quay nhanh: 600 < Ns < 1200

• Quạt quay đặc biệt nhanh: 1200 < Ns < 4000

1.2.1 Quạt li tâm:/7/

a/ Kết cấu của quạt li tâm bao gồm:

Vỏ hay buồng xoắn (1) được làm bằng thép tấm, gồm có buồng xoắn và ống loe Bánh công tác (3) gồm đĩa trước và đĩa sau (có thể không có đĩa trước), giữa hai đĩa có gắn các cánh dẫn bằng thép tấm dập theo biên dạng, gắn vào đĩa bằng cách bắt vít hoặc hàn cố định

Hình 2.1: Cấu tạo quạt li tâm

Dòng khí đi vào bánh công tác qua ống vào theo hướng theo hướng dọc trục, sau

đó sẽ quay theo góc 90o, và chuyển động trong rãnh cánh từ tâm ra ngoài Sau khi ra khỏi bánh công tác, dòng khí đi vào vỏ xoắn ốc và đi ra ống ra

c/ Ưu và nhược điểm:

Ưu điểm: hiệu suất cao, ít ồn, cột áp cao

Nhược điểm: phức tạp, lưu lượng thấp

1.2.2 Quạt hướng trục: /4/, /7/

a/ Sơ lược:

Quạt hướng trục chỉ dùng với áp suất thấp, nguyên lí làm việc là dòng khí vào và

ra khỏi quạt song song với trục quạt Quạt hướng trục được ứng dụng để truyền một thể tích khí tương đối lớn khi áp suất nhỏ (so với quạt li tâm) có thể dùng cho nhiệm

vụ chung và nhiệm vụ đặc biệt (hút khói, hút bụi trong công nông nghiệp, thông thoáng…)

Hình 2.2: Quạt hướng trục

<http://www.bobstevenson.co.uk/turngrove_fans.htm>

b/ Ưu và nhược điểm:

Ưu điểm: lưu lượng lớn, hiệu suất khá cao, nhỏ gọn, dễ lắp đặt

Nhược điểm: cột áp thấp, độ ồn khá cao

1.2.3 Quạt mixedflow:/10/

Quạt Mixedflow có cấu tạo gần giống như quạt hướng trục, có hiệu suất cao, lưu lượng lớn, nhỏ gọn, dễ chế tạo, ít ồn

2.1.1.3 Các thông số chính của quạt: /7/, /10/

Quạt có hai thông số là:

• Thông số hình học: đường kính roto, đường kính trống, đường kính vỏ, góc đặt cánh, khe hở đầu cánh, cánh nắn dòng, chiều dài ống vào, chiều dài vỏ, bán kính loe

• Thông số đặc tính: lưu lượng, cột áp, công suất và hiệu suất

1

3

2

ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH QUẠT Quạt 150HT-0.50-32-2010, n=782 v/ph

20 30 40 50 60 70 80 90 100

mmH2O Tinh,%

Co, % dB(A)_T kWatt

Hình 2.3: Đường đặc tính quạt hướng trục 1,5 m, tỷ số v = 0,5, 10 cánh

a/ Lưu lượng Q: là lượng khơng khí do quạt chuyển tải trong một đơn vị thời

gian Đơn vị đo là m3/h, m3/s hoặc cfm trong hệ Anh, Mỹ

b/ Cột áp H: là năng lượng do quạt cung cấp cho một kg khơng khí khi lượng

khơng khí này chuyển động qua hệ thống Đơn vị là mmH2O, Pa hoặc inchH2O

Về mặt hình học, cột áp của quạt được xác định là chiều cao lượng chất lỏng cĩ thể nâng lên do năng lượng nhận được từ quạt và được đo bằng mmH2O

c/ Cơng suất của quạt: ta cần phân biệt:

Cơng suất lý thuyết PLT: là cơng suất tối thiểu để tạo ra lượng giĩ và cột áp trên, giả sử hiệu suất là 100%

102 ) (

* ) / ( ) (kW Q m3 s H mmH2O

Cơng suất thực tế PTT: là cơng suất động cơ cần để kéo quạt, như vậy bao gồm các hao hụt khí động, hao hụt do bộ truyền từ động cơ đến quạt Để khách quan, khơng tính hao hụt do bản thân động cơ, ta thường dùng động cơ điện để đo và trừ cơng suất chạy khơng tải

η = (công suất lý thuyết/công suất thực tế) * 100%

Hay:

Công suất thực tế PTT = (Công suất lý thuyết PLT/ηt) * 100%

2.1.1.4 Ảnh hưởng của góc đặt cánh đến đường đặc tính: /22/

Hình 2.4biểu diễn đường đặc tính của quạt hướng trục 36 inch tiêu chuẩn, quay ở tốc độ 1750 vòng/phút Quạt này có đường kính trống là 23 inch, tương ứng ta có tỷ số moayơ tối thiểu ν = 0,64, có 10 cánh với biên dạng là những phiến mỏng (không phải dạng khí động), chiều rộng của cánh thay đổi từ 71/2 inch ở chân cánh đến 11 inch ở đầu cánh Độ xoắn từ chân cánh đến đỉnh cánh là 12o, và góc đặt cánh thay đổi trong phạm vi rộng, cụ thể là từ 13o (10 Hp) đến 33o (50 Hp)

Hình 2.4: Đường đặc tính của quạt hướng trục 36 inch, quay ở tốc độ

1750 vòng/phút, với góc đặt cánh thay đổi từ 13o đến 33o (Bleier, 1985)

Chúng ta có thể rút ra nhận xét như sau: khi góc đặt cánh tăng từ 13o đến 33o, lưu lượng không khí tăng gấp đôi, trong khi áp suất tĩnh tối đa tăng chỉ 50 %, và dốc hoạt động không ổn định càng sâu

2.1.1.5 Những nguyên nhân gây ra độ ồn của quạt: /22/

Độ ồn được sinh ra do mức độ hoàn hảo trong thiết kế của quạt hướng trục thấp hơn quạt li tâm, với cùng số vòng quay, nhưng chủ yếu nó là kết quả của dòng chảy rối

(sẽ làm tăng độ ồn) Sau đây là những nguyên nhân chính sinh ra độ ồn, và vì vậy, nên tránh khi mong muốn có một hệ thống ít ồn:

• Hệ thống hoạt động ở chế độ không ổn định

• Số vòng quay cao

• Thiếu chuông đầu vào

• Sự cản trở dòng khí chuyển động về phía trước của các nguyên nhân như: tay người vận hành, cácte dây đai, hay đường ống

• Khuỷu nối với đường ống và che kín đường hút

• Cánh hướng dòng khí vào ngược chiều với cánh hướng dòng khí ra

• Sự cản trở dòng khí phía sau quạt

• Sự rung động do cân bằng kém hoặc do hiện tượng cộng hưởng

• Cánh có cùng bề dày, không có dạng khí động

• Biên dạng cánh, nói đúng hơn là trên bề mặt cánh sinh ra dòng chảy rối và dĩ nhiên sẽ ồn

Hình 2.5: Đường cong biểu diễn độ ồn của quạt hướng trục /22/

Hình2.5biễu diễn sự so sánh giữa đường cong độ ồn của hai quạt hướng trục có cùng kích cỡ và số vòng quay Một quạt có gắn cánh hướng dòng khí vào và một quạt

có gắn cánh hướng dòng khí ra Đường cong quạt có gắn cánh hướng dòng khí ra có dạng chuẩn Sự khác biệt giữa độ ồn trong vùng làm việc và vùng không ổn định của quạt chỉ ra rằng dòng khí trong vùng làm việc đều và ổn định Nếu có chảy rối, độ ồn

Đường cong quạt có gắn cánh hướng dòng khí vào có dạng cơ bản nhưng nó chỉ

ra rằng độ ồn của hệ thống này cao hơn quạt có gắn cánh hướng dòng khí ra Nguyên nhân do sự tăng tốc của dòng khí gây ra bởi cánh hướng dòng khí vào Vì vậy, cánh hướng dòng khí vào ít được dùng hơn

2.1.1.6 Ảnh hưởng của khe hở đầu cánh đến hiệu suất và độ ồn: /22/

Hình 2.6: Ảnh hưởng của khe hở đầu cánh đến hiệu suất và độ ồn /22/

Rõ ràng ta thấy, khi khe hở đầu cánh càng nhỏ hiệu suất càng cao và độ ồn càng thấp

2.1.1.7 Chọn quạt theo hệ số N s , độ ồn của các loại quạt và các thông số khác: /10/

Ghi chú:

HT, LT: hướng trục, li tâm

VAF: Vaneaxial fan

AF, BC, BI: Cánh khí động, cánh cong lui, cánh phẳng nghiêng lui

Radial tip (RT), FC, Radial blade (RB): Cánh có đầu cánh hướng tâm, cánh cong

tới, cánh hướng tâm

Thấp Thấp

Thấp Thấp

Tr bình

Tr bình

Tr bình Cao

Tr bình

Tr bình Thấp

Thấp Cao Cao Cao

Tr bình

Thấp Thấp

Tr bình

Tr bình Cao

Nhỏ Nhỏ Nhỏ

Thấp Thấp

2.1.1.8 Các định luật tương đương của quạt: /10/

Những định luật đồng dạng của quạt thể hiện các đặc tính có thể thay đổi được của các loại quạt tương tự nhau Các giá trị có thể thay đổi là đường kính quạt D, số vòng quay n, lưu lượng Q, cột áp Δp, hiệu suất η, công suất P và độ ồn N

1 2 1 2 1

2 Q n n * D D

1 2

2 1 2 1

3 1 2 1

2.1.2 Tiếng ồn:

2.1.2.1 Khái niệm tiếng ồn: /13/, /19/

Tiếng ồn là tập hợp những âm thanh có cường độ và tần số khác nhau sắp xếp không có trật tự, gây khó chịu cho người nghe, cản trở con người làm việc và nghỉ ngơi

Theo ý nghĩa vật lý, tiếng ồn là tổng hợp một cách hỗn tạp những âm phức hợp Sóng của nó là một đường cong không có qui luật, không có chu kì

Tiếng ồn của quạt có hai dạng là: ồn khí động và ồn cơ học

Cánh cong về phía trước ồn nhiều hơn cong về sau

b/ Ồn cơ học:

Độ vững chắc của cánh quạt ồn ít hơn (đúc cánh liền với bầu)

Hầu hết quạt lắp côngxon với trục nên tiếng ồn lớn nếu cân bằng động không tốt Tiếng ồn còn do các ổ bi gây ra, do động cơ gây ra

Muốn tránh tiếng ồn (hạn chế đến mức thấp nhất) của quạt và hệ thống cần loại

bỏ hết nguyên nhân gây ồn như:

• Cánh quạt nên cong về sau (nếu có thể); vận tốc gió trong các ống dẫn nên nhỏ; guồng động phải được cân bằng tĩnh và động tốt; không nối cứng đường ống với vỏ quạt; vỏ (thân) quạt phải vững chắc

• Các ổ đỡ phải là ổ trượt (không dùng ổ bi); số vòng quay của quạt nên chọn nhỏ (nếu có thể); vận tốc không khí trong quạt càng nhỏ càng tốt

• Giữa đế quạt và móng cần đệm cao su;…

• Theo tiêu chuẩn của Nga thì vận tốc vòng ở đường kính ngoài của guồng động (hoặc đường kính đỉnh cánh) được qui định như sau:

9 Với quạt hướng trục từ 80 đến 100 m/s

9 Với quạt li tâm là 50 m/s

Đơn vị đo là Hz Mỗi âm thanh được đặc trưng bởi một tần số dao động của sóng

âm Bình thường tai người cảm thụ được các âm thanh có tần số từ 16 - 20.000 Hz

b/ Ngưỡng nghe và ngưỡng chói tai:

Âm thanh là những dao động cơ học được lan truyền dưới hình thức sóng trong môi trường đàn hồi, nhưng không phải bất cứ sóng nào đến tai cũng gây ra cảm giác

âm thanh như nhau Cường độ âm thanh nhỏ nhất ở một sóng âm xác định mà tai người nghe thấy được gọi là ngưỡng nghe Âm thanh có tần số khác nhau giá trị ngưỡng nghe cũng khác nhau Cường độ âm thanh lớn nhất mà tai người có thể chịu được gọi là ngưỡng chói tai

e/ Mức to của âm (Fôn):

Mức to của âm là sức mạnh cảm giác do âm thanh gây nên trong tai người, nó không những phụ thuộc vào áp suất âm mà còn phụ thuộc vào tần số âm thanh Tần số càng thấp thì tai người càng khó nhận thấy

Người ta xác định được rằng mức to của âm thanh bất kỳ đo băng Fôn, có giá trị bằng mức áp suất âm của âm chuẩn có cùng mức to với âm đó Đối với âm chuẩn, mức

to ở ngưỡng nghe là 0 Fôn, ngưỡng chói tai là 120 Fôn Các âm có cùng giá trị áp suất

âm nếu tần số càng cao thì mức to càng lớn

f/ Dải tần số âm thanh:

Cơ quan cảm giác của con người không phản ứng với độ tăng tuyệt đối của tần số

âm thanh mà theo mức tăng tương đối của nó Khi tần số tăng gấp đôi thì độ cao của

âm tăng lên 1 tông, gọi là 1 ốcta tần số

Người ta chia tần số âm thanh ra thành nhiều dải, trong đó giới hạn trên của lớn gấp đôi giới hạn dưới Toàn bộ dải tần số âm thanh mà tai người nghe được chia ra làm 11 ốcta tần số và có giá trị trung bình là 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000; 16.000

Tiêu chuẩn vệ sinh và mức cho phép của tiếng ồn được quy định ở 8 ốcta: 63; 125; 250; 500; 100; 200; 400; 800

Bảng 2.2: Qui định tiếng ồn cho phép

1 2 3 4 5 6 7 8 Giới hạn trên

Trung bình

Giới hạn dưới

45 31,5 22,4

- Ngưỡng nghe thấy

- Bắt đầu làm biến đổi nhịp tim

- Kích thích mạnh màng nhĩ

- Ngưỡng chói tai

- Gây bệnh thần kinh, nôn mửa, làm yếu xúc giác và cơ bắp

- Đau chói tai, gây bệnh mất trí, điên

- Nếu nghe lâu sẽ thủng màng tai

- Nếu nghe lâu sẽ nguy hiểm

- Chỉ nghe trong thời gian ngắn đã nguy hiểm

a Ảnh hưởng đến cơ quan thính giác:

- Giảm sự tập trung suy nghĩ gây ra những sao lãng khó chịu

- Bực bội, đau đầu chóng mặt

- Ảnh hưởng đến giấc ngủ

Ví dụ: Khi LA = 35dB sau 15' → ngủ say khi tiếng ồn tăng lên 50dB sau 1h mới ngủ

- Tiếng ồn làm giảm chất lượng cuộc sống

c Ảnh hưởng hệ tiêu hoá:

Cần coi tiếng ồn là loại hình gây ra ô nhiễm môi trường và để bảo vệ con người khỏi tác động có hại cần có tính chất mức ồn cho phép

2.1.2.4 Mức ồn cho phép tại các vị trí làm việc: /17/

Mức ồn cho phép tại các vị trí làm việc được đánh giá bằng mức áp suất âm tương đương (mức âm), tại mọi vị trí làm việc, trong suốt ca lao động (8 giờ), không vượt quá 85 dB(A), mức cực đại không vượt quá 115 dB(A)

Nếu tổng thời gian tiếp xúc với tiếng ồn không quá:

• 4 giờ, mức âm cho phép là 90 dB(A)

• 2 giờ, mức âm cho phép là 95 dB(A)

• 1 giờ, mức âm cho phép là 100 dB(A)

• 30 phút, mức âm cho phép là 105 dB(A)

• 15 phút, mức âm cho phép là 110 dB(A)

• Và mức cực đại không quá 115 dB(A)

Thời gian còn lại trong ngày làm việc chỉ được tiếp xúc với mức âm dưới 80 dB(A)

2.1.3 Tổn thất âm trên đường truyền dọc trong lòng ống dẫn: /19/

2.1.3.1 Tổn thất trong ống dẫn :

Sự giảm âm là sự giảm cường độ âm tính bằng Watt trên một đơn vị diện tích khi

âm đi từ nơi phát tới nơi thu Sự giảm âm do các nguyên nhân chính sau :

• Nhờ vật liệu hút âm hấp thụ năng lượng sóng âm

• Do phản hồi sóng âm trên bề mặt hút âm

• Quá trình truyền âm dưới dạng sóng lan truyền trong không khí dưới dàn tắt dần do ma sát

Mức độ giảm âm được đặc trưng bởi đại lượng IL (Insertion Loss) Trị số IL ở mỗi tần số riêng cho ta biết sự giảm cường độ âm (dB) trên đường truyền từ nơi phát đến nơi thu nhận Khả năng hấp thụ năng lượng só âm của vật liệu gọi là khả năng hút

âm Khi sóng âm va chạm vào bề mặt vật liệu xốp không khí sẽ dao động trong những

lỗ hở nhỏ, sự cản trở của dòng khí và sự dao động của dòng khí trong khe hở đã biến một phần năng lượng sóng âm thành nhiệt và làm giảm năng lượng sóng âm đi đến

Các vật liệu có khả năng hút âm tốt là vật liệu tơi xốp và mềm Các sóng âm khi

đi vào lớp vật liệu đó sẽ bị làm yếu một phần Vật liệu hút âm thường sử dụng là: bông thuỷ tinh, bông vải, vải vụn Các tấm vải dày, mềm khi treo trên tường có khả năng chóng phản xạ âm rất tốt

Để tiêu âm trên đường ống, thường người ta bọc các lớp bông thuỷ tinh bên trong đường ống Lớp bông đó sẽ hút âm rất tốt

Khi trong đường ống không có lớp vật liệu hút âm, vẫn tồn tại sự giảm âm tự nhiên do ma sát

2.1.3.2 Đối với ống chữ nhật không có lớp hút âm và cách nhiệt:

Đối với đường ống chữ nhật độ giảm âm tự nhiên được tính theo bảng 2.5 :

Bảng 2.4 Độ giảm âm thanh dB/ft

Tỷ số P/A (in/in2)

Tần số trung bình dải ốc tai (Hz)

63 125 ≥250

> 0,31 0,13 – 0,31

< 0,13

0 0,3 0,1

0,3 0,1 0,1

0,1 0,1 0,1

P - Chu vi ống, in

A - Diện tích tiết diện ống, in2

2.1.3.3 Đối với đường ống chữ nhật có lót lớp hút âm:

Bảng 2.5 Độ giảm âm trên đoạn ống hình chữ nhật có lót lớp hút âm dày 1in, dB/ft

Tần số trung tâm dải ốc tai, HZ

0,10 0,08 0,08 0,06 0,06 0,05 0,05 0,04 0,04 0,03 0,03 0,02

0,28 0,22 0,22 0,16 0,17 0,13 0,14 0,10 0,11 0,08 0,09 0,07

0,77 0,58 0,60 0,45 0,46 0,34 0,38 0,29 0,29 0,22 0,24 0,18

2,12 1,59 1,64 1,23 1,26 0,94 1,05 0,78 0,81 0,60 0,67 0,50

5,82 4,37 4,48 3,36 3,45 2,59 2,87 1,90 2,01 1,02 1,30 0,66

6,08 3,89 4,48 2,89 3,37 2,15 2,73 1,75 2,03 1,30 1,65 1,05

2,95 2,17 2,67 1,97 2,42 1,78 2,26 1,66 2,04 1,50 1,90 1,40

2.1.4 Vật liệu hút âm: /19/

2.1.4.1 Khả năng hút âm của vật liệu chủ yếu do:

Ma sát trên bề mặt các thành lỗ của vật liệu: do ma sát của các phần tử không khí với thành làm cho một phần năng lượng âm biến thành nhiệt

Sự dẫn nhiệt của vật liệu: sóng âm nén không khí trong các lỗ rỗng làm cho không khí bị nóng lên theo chu kì sau đó nhiệt sẽ thoát ra các lỗ rỗng, áp suất không khí hạ xuống dần kéo theo sự mất mát năng lượng âm

Sự biến dạng khác nhau giữa các bộ phận của chúng: vì vật liệu có cấu trúc khác nhau nên khi nén các thành mỏng bị nung nóng nhiều hơn do biến dạng lớn hơn sau đó

sẽ hạ thấp nhiệt độ xuống bằng nhiệt độ không khí, hạ thấp áp suất và mất mát năng lượng âm

Biến dạng dư của vật liệu: khi áp suất giảm làm cho vật liệu bị biến dạng dư, làm mất mát năng lượng và phải bù bằng năng lượng âm

Vật liệu hút âm chủ yếu là các vật liệu xốp, rỗng như: vải, da, len, thảm,…

Các loại vật liệu sợi như: bông, bông khoáng chất, bông thuỷ tinh,…

Các loại vật liệu gia công: giấy bồi, bả mía ép, vữa xốp,…

2.1.4.2 Nguyên lí:

Khi sóng âm với năng lượng Et đập vào, không khí trong các khe rỗng dao động, năng lượng âm mất đi để chống lại tác dụng của ma sát và tính nhốt của không khí dao động giữa các lỗ rỗng Một phần năng lượng âm xuyên qua vật liệu khả năng hút âm của vật liệu xốp phụ thuộc vào độ xốp, chiều dày và sức cản của không khí

Sức cản thổi khí (sức cản khi thổi 1 dòng khí qua mẫu vật liệu):

)

*(v δ

δ: chiều dày của vật liệu, cm

Nếu r càng lớn, khả năng hút âm của vật liệu càng nhỏ

Chiều dày của lớp vật liệu xốp: δ

Để tránh chi phí thừa khi bố trí cấu tạo lớp vật liệu xốp hút âm ta phải xác định chiều dày δ kinh tế Khi r < 10 Ns/cm4 thì:

để hệ số hút âm lớn nhất

Nếu phía sau lớp vật liệu xốp có lớp không khí thì:

40 < δ*r < 80 NS/cm4 Trong thực tế chiều dày δ cần thiết, người ta đã xác định cho sẵn ở các bảng

Chú ý: Đại đa số vật liệu xốp hút tốt các âm thanh có tần số cao

2.1.5 Phương pháp giảm ồn:

2.1.5.1 Sơ bộ về các phương pháp giảm ồn: /19/

Trong kỹ thuật điều hoà không khí người ta thường sử dụng các thiết bị tiêu âm nhằm giảm âm thanh phát ra từ các thiết bị và dòng không khí chuyển động truyền đến khu vực xung quanh và đặc biệt là truyền vào phòng

Đối với các thiết bị nhỏ như các quạt, FCU và AHU người ta bọc kín thiết bị bằng các hộp tiêu âm để hút hết các âm thanh phát xạ từ thiết bị không để chúng lan truyền ra chung quanh

Đối với các AHU lớn, phòng máy Chiller người ta đặt trong các phòng máy kín

có bọc cách âm Đối với dòng không khí người ta sử dụng các hộp tiêu âm đặt trên đường đi Các hộp tiêu âm này có nhiệm vụ hút hết âm lan truyền theo dòng không khí chuyển động

2.1.5.2 Thiết bị giảm ồn cho quạt:

a Cấu tạo:

Trên cơ sở đồng dạng bộ giảm ồn cho quạt hướng trục 1,3m mà thầy Ths Nguyễn Hùng Tâm đã chế tạo và khảo nghiệm, cho quạt hướng trục 1,5 m Ta có được hình dạng và kích thước bộ giảm ồn như sau:

1 Miệng khí vào 2 Hướng dòng 3 Khung đỡ 4 Miệng khí ra

Có dạng hình hộp chữ nhật, phần phía trước gắn với quạt có tiết diện thu hẹp dần với góc α = 60o Đồng thời, có bộ phận dẫn hướng cho dòng khí khi đi vào thiết bị nhằm làm giảm tổn thất của dòng khí sau khi đi qua bộ giảm ồn

b Nguyên lý hoạt động:

Xoay chuyển tâm ồn một góc 90o, giúp chuyển nguồn ồn ra xa người vận hành máy

Taâm oàn

Hình 2.8: Tâm ồn được dời lên một góc 90o Giảm vận tốc của dòng khí vào bằng cách tăng tiết diện đầu vào của bộ giảm ồn lớn hơn so với đầu ra bộ giảm ồn

S đầu ra = ( 3 , 14 1 , 5 2 ) / 4 = 1,76625 m2

Ta thấy:

S đầu vào > S đầu ra

Trên nắn dịng cĩ bọc lớp cách âm làm cho dịng khí vào giảm ồn khơng gây ra tiếng ồn lớn hơn khi tiếp xúc với lớp tơn bên ngồi Lớp cách âm làm bằng lớp bơng thuỷ tinh dày 25 mm, cĩ phủ lớp giấy bạc cách nhiệt

Lớp cách âm

khác Tùy vào cấu tạo của lò, nhiên liệu đốt, nhiệt độ của lò mà ta chọn các loại vật liệu khác nhau

2.2.3 Vật liệu chịu lửa: /8/

Điều kiện sử dụng vật liệu chịu lửa rất khác nhau, nên có nhiều loại vật liệu chịu lửa Vật liệu chịu lửa được phân loại như sau:

- Theo độ chịu lửa:

+ Loại chịu lửa thường: độ chịu lửa từ 1580 - 1770 oC

+ Loại chịu lửa cao: độ chịu lửa từ 1770 - 2000 oC

+ Loại chịu lửa rất cao: độ chịu lửa trên 2000 oC

- Theo phương pháp sản xuất:

+ Sản phẩm nén dẻo, nén nửa khô, hoặc nén dập từ phối liệu dạng bột không dẻo

+ Sản phẩm đúc từ hồ và chất nóng chảy

- Theo đặc tính gia công nhiệt:

+ Loại không nung

+ Loại nhẹ (cách nhiệt) có độ xốp trên 50 %

Tính chất vật lí của vật liệu chịu lửa, và nhiệt độ cho phép của một số loại gạch chịu lửa cho trong phụ lục 10, và phụ lục 11

2.2.4 Vật liệu cách nhiệt: /8/

Để giảm tổn thất nhiệt qua tường lò ra môi trường xung quanh và nhiệt tổn thất

do tích lũy bởi lớp gạch xây (24 – 45 % lượng nhiệt cung cấp), tiết kiệm nhiên liệu, nâng cao hiệu suất của lò đốt nhằm hạ chi phí chất đốt dẫn đến hạ giá thành sản phẩm, người ta sử dụng vật liệu cách nhiệt

Phân loại:

- Cách nhiệt vô cơ

- Cách nhiệt hữu cơ

2.2.5 Các đặc tính của nhiên liệu trấu: /11/

2.2.5.2 Nhiệt trị:

Nhiệt trị là lượng nhiệt sinh ra khi đốt nhiên liệu Nhiệt trị cao của trấu bao gồm

cả nhiệt lượng trong hơi nước, chỉ dùng được khi hơi nước bị ngưng tụ lại

Nhiệt trị thấp là nhiệt lượng không kể nhiệt lượng chứa trong hơi nước Theo tổ chức FAO (Food and Agriculture Organization Of The United Nations, 1997), nhiệt trị thấp của trấu ở 9 % là 3400 kcal/kg (= 14 MJ/kg) Vì trấu sử dụng trong thí nghiệm có

ẩm độ 12,8 % nên nhiệt trị thấp thực tế của trấu sẽ thấp hơn và có giá trị 11350 kJ/kg trấu (tính từ 13 900 kJ/kg trấu và ẩm độ 10 %)

2.2.5.3 Phân tích thành phần (proximate analysis):

Bảng 2.6 Phân tích thành phần của trấu (trích dẫn bởi Braunbeck, 1998)

%

Thành phần và nhiệt trị của một số loại chất đốt cho trong phụ lục 13

2.2.5.4 Phân tích nguyên tố (Ultimate analysis):

Phân tích nguyên tố là xác định về phần trăm cacbon, hydro, oxy, nitơ và lưu huỳnh trong trấu Phân tích thành phần nguyên tố cần thiết để tính toàn lượng không khí cần thiết cho quá trình cháy, mất mát nhiệt qua lò đốt, khối lượng và thành phần của sản phẩm cháy

Bảng 2.7 Phân tích nguyên tố của trấu (trích dẫn bởi Braunbeck, 1998)

2.2.5.5 Quá trình đốt cháy của nhiên liệu trấu:

Cơ bản đốt trấu là đốt Cacbon (C) và Hydro (H) theo phương trình phản ứng:

C + O2 => CO2 và H2 + ½ O2 => H2O

Từ đó cho thấy đốt trấu chủ yếu là đốt Cacbon và Hydro trong chất bốc hơi (“khói”) Cũng đốt Cacbon cố định nhưng không quan trọng vì hàm lượng này không nhiều Vì vậy, khi đốt trấu cần bố trí hai nguồn cung cấp không khí: không khí sơ cấp xuyên qua ghi lò và không khí thứ cấp ở vùng khói bay lên Dựa theo nguyên lý đốt trấu, quá trình cháy được chia ra là cháy thuận và cháy ngược Cháy thuận là khi đốt, khối chất đốt nằm trên ghi lò, không khí được cung cấp từ dưới, không khí được cung cấp và khói sinh ra di chuyển cùng chiều Cháy ngược là khi đốt, không khí được cung cấp từ trên xuống, lớp chất bốc cũng bị kéo ngược xuống Xuyên qua lớp than đang cháy đỏ và lớp tro đang còn nóng, chất bốc tăng nhiệt độ nên dễ dàng cháy hơn và cháy trọn vẹn hơn

2.2.5.6 Các đặc tính cháy chủ yếu của nhiên liệu trấu:

- Khối lượng cồng kềnh: nghĩa là giá trị năng lượng trên một đơn vị thể tích vật liệu của trấu thấp Cùng giá trị nhiệt lượng so với than đá thì khối lượng thể tích trấu