Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 4: ĐỘNG LỰC HỌC SẤY 4.1 Mục đích thí ngiệm Khảo sát quá trình sấy đối lưu vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí được nung nóng nhằm: Xác định đường cong sấy X = f(τ) Xác định tốc độ đường cong sấy N = f(X) Giá trị độ ẩm tới hạn Xk, tốc độ sấy đẳng tốc N, hệ số sấy K 4.2 Cách tiến hành Sơ đồ thiết bị: A: Quạt hướng trục B: Điện trở gia nhiệt C: Cân D: Bộ điều khiển nhiệt lượng điện trở cung cấp E: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt F: Thì kế G: Lưu tốc kế Tiến hành: Bật công tắc tổng Làm ẩm đều các tờ vật liệu Kiểm tra thiết bị sấy: đổ nước vào chỗ đo nhiệt độ bầu ướt Ghi giá trị nhiệt độ bầu ướt, bầu khô tại thời điểm ban đầu Điều chỉnh tốc độ quạt, bật công tắc quạt Cài đặt mức nhiệt lượng cua điện trở, bật công tắc điện trở để gia nhiệt Khi thiết bị sấy hoạt động ổn định khoang 10 phút, đặt giấy lọc vào giá đỡ, đóng cửa phòng sấy Ghi các giá trị chỉ số cân, nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ bầu khô ở thời điểm đầu. Cứ sau 3 phút ghi các giá trị trên Thực hiện đến khi khối lượng vật liệu không đổi sau 5 lần đo thì dừng Tiến hành thí nghiệm ở các mức điên trở và tốc độ quạt khác nhau: tiến hành làm thí nghiệm ở các mức điện trở gia nhiệt 1( 70°C), mức 2 (60°C), mức 3 (50oC). Kết thúc thí nghiệm, chuyển các nút điều chỉnh về 0, đóng công tắc điện trở, đóng công tắc quạt
Bài 4: ĐỘNG LỰC HỌC SẤY 4.1 Mục đích thí ngiệm Khảo sát trình sấy đối lưu vật liệu giấy lọc thiết bị sấy khơng khí nung nóng nhằm: - Xác định đường cong sấy X = f(τ) - Xác định tốc độ đường cong sấy N = f(X) - Giá trị độ ẩm tới hạn Xk, tốc độ sấy đẳng tốc N, hệ số sấy K 4.2 Cách tiến hành Sơ đồ thiết bị: A: Quạt hướng trục B: Điện trở gia nhiệt C: Cân D: Bộ điều khiển nhiệt lượng điện trở cung cấp E: Bộ điều chỉnh tốc độ quạt F: Thì kế G: Lưu tốc kế Tiến hành: - Bật công tắc tổng - Làm ẩm tờ vật liệu - Kiểm tra thiết bị sấy: đổ nước vào chỗ đo nhiệt độ bầu ướt - Ghi giá trị nhiệt độ bầu ướt, bầu khô thời điểm ban đầu - Điều chỉnh tốc độ quạt, bật công tắc quạt - Cài đặt mức nhiệt lượng cua điện trở, bật công tắc điện trở để gia nhiệt - Khi thiết bị sấy hoạt động ổn định khoang 10 phút, đặt giấy lọc vào giá đỡ, đóng cửa phòng sấy - Ghi giá trị số cân, nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ bầu khô thời điểm đầu Cứ sau phút ghi giá trị - Thực đến khối lượng vật liệu không đổi sau lần đo dừng - Tiến hành thí nghiệm mức điên trở tốc độ quạt khác nhau: tiến hành làm thí nghiệm mức điện trở gia nhiệt 1( 70°C), mức (60°C), mức (50oC) - Kết thúc thí nghiệm, chuyển nút điều chỉnh 0, đóng cơng tắc điện trở, đóng cơng tắc quạt 4.3 Kết thí nghiệm: G0 =203 (g) STT τ (phút ) Mức 70°C Gi Tư Tk (g) (°C) (°C) 249 44 66 237 45 63 Mức 60°C Gi Tư Tk (g) (°C) (°C) 281 42 56 274 39 53 Mức 50°C Gi Tư Tk (g) (°C) (°C) 237 41 57 231 36 56 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 51 54 57 60 63 66 69 229 222 218 214 210 209 204 203 203 203 203 203 44 44 43 43 43 42 42 42 42 42 41 42 61 59 59 59 58 58 58 58 58 59 58 58 266 261 254 249 244 239 234 230 226 223 220 217 216 212 210 208 205 203 203 203 203 203 41 42 41 44 42 42 42 42 41 42 41 42 42 41 41 42 43 42 41 41 42 41 55 56 56 56 57 58 57 56 58 57 58 57 56 57 59 58 58 57 57 58 56 57 229 226 224 215 208 203 203 203 203 203 35 41 35 35 34 34 36 35 35 34 56 57 51 50 49 52 53 51 51 50 4.4 Xử lý kết Độ ẩm giấy lọc: 100 (%) Tốc đọ sấy: Ni = ( %/s) mà ti+1 – ti = 180s Kết mức 70°C Stt t (s) Ni (%/s) 180 360 540 720 900 1080 22.6601 16.74877 12.80788 9.359606 7.389163 5.418719 3.448276 0.032841 0.021894 0.019157 0.010947 0.010947 0.010947 0.002737 10 11 12 13 14 1260 1440 1620 1800 1980 2160 2340 2.955665 0.492611 0 0 0.013684 0.002737 0 0 Kết mức 60°C Stt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 t (s) Ni (%/s) 180 360 540 720 900 1080 1260 1440 1620 1800 1980 2160 2340 2520 2700 2880 3060 3240 34203 3600 3780 3960 4140 38.42365 34.97537 31.03448 28.57143 25.12315 22.6601 20.19704 17.73399 15.27094 13.30049 11.33005 9.852217 8.374384 6.896552 6.403941 4.433498 3.448276 2.463054 0.985222 0 0 0.019157 0.021894 0.013684 0.019157 0.013684 0.013684 0.013684 0.013684 0.010947 0.010947 0.00821 0.00821 0.00821 0.002737 0.010947 0.005473 0.005473 0.00821 0.005473 0 0 Kết tính mức 50°C Stt t (s) Ni (%/s) 10 11 12 180 360 540 720 900 1080 1260 1440 1620 1800 1980 16.74877 13.7931 12.80788 11.33005 10.34483 5.91133 2.463054 0 0 0.01642 0.005473 0.00821 0.005473 0.024631 0.019157 0.013684 0 0 Kết tính tốn thời gian sấy Độ ẩm tới hạn: = Ta có tưtb, tra bảng 38-quá trình học truyền nhiệt, truyền khối để tìm pbh: áp suất bảo hòa Ta có tktb, tra bảng 38-quá trình học truyền nhiệt, truyền khối để tìm ph: áp suất riêng phần Thời gian sấy đẳng tốc: t1= Trong giai đoạn giảm tốc: t2 = Thời gian sấy tổng cộng: t= t1 + t2 (s) Cường độ bay ẩm: Jm=α m.( Pbh- Ph).(kg/m2.h) với αm= 0.04075.vk0.8= 0.0475x 2.90,8 = 0.0955 (kg/m2.h.mmHg) Tốc độ sấy lý thuyết: Nlt=100.Jm f (%/h) với f = F/Go =0.36/203 = 0.0018 m2 Ntn xác định đoạn đẳng tốc đường cong tốc độ sấy Hệ số K giai đoạn giảm tốc: = Bảng kết quả: Thông số (%) (%) (°C) Mức 70°C 12.59 42.79 Mức 60°C 21.35 41.63 Mức 50oC 9.30 35.92 (°C) Pbh (mmHg) Ph (mmHg) αm (kg/m2.h.mmHg) Jm (kg/m2.h) Nlt (%/h) Ntn (%/h) K (1/h) (h) (h) (h) 59.43 45.64 37.98 0.0955 0.73153 0.131675 0.008992 0.010459 0.047803 0.00758 0.055383 56.80 52.91 47.39 0.0955 0.52716 0.094889 0.008894 0.004444 0.112481 0.0309 0.143381 52.75 47.66 46.81 0.0955 0.081175 0.014611 0.007754 0.001571 0.318408 0.0697 0.388108 4.4 Đồ thị Mức 70°C Thay đổi độ ẩm theo thời gian 25 20 Độ ẩm 15 Thay đổi độ ẩm theo thời gian 10 0 18 0 0 0 0 0 0 36 54 72 90 108 126 144 162 180 198 216 234 T hời gian sấy Độ ẩm thay đổi theo tốc độ sấy 25 20 15 Độ ẩm thay đổi theo tốc độ sấy 10 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0 0 0 Mức 60°C Thay đổi dộ ẩm theo thời gian 45 40 35 30 Độ ẩm 25 20 Thay đổi dộ ẩm theo thời gian 15 10 0 36 72 10 80 40 00 60 20 80 40 00 60 21 25 28 3 39 T hời gian sấy Độ ẩm thay đổi theo tốc độ sấy 45 40 35 30 Độ ẩm 25 20 Độ ẩm thay đổi theo tốc độ sấy 15 10 02 01 01 01 01 01 01 01 01 01 0 0 0 0 0 0 Tốc độ sấy Mức 50oC Thay đổi độ ẩm theo thời gian 18 16 14 Độ ẩm 12 10 Thay đổi độ ẩm theo thời gian 0 180 360 540 720 900 1080 1260 1440 1620 1800 1980 T hời gian sấy Độ ẩm thay đổi theo tốc độ sấy 18 16 14 Độ ẩm 12 10 Độ ẩm thay đổi theo tốc độ sấy 0.02 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02 0.01 0 0 Tốc độ sấy 4.5 Nhận xét Nhận xét đường cong sấy đường cong tốc độ sấy - Đường cong sấy: + Ở giai đoạn đẳng tốc: Đường cong sấy giảm đường thẳng hàm ẩm vật liệu giảm theo thời gian + Ở giai đoạn giảm tốc: Đường cong sấy chuyển từ đường thẳng sang đườngcong, giảm không Hàm ẩm giảm theo nhiệt độ, 600C thấp 500C 400C hàm ẩm cuối cao nhất, nhiệt độ sấy khác nhau, nhiệt độ cao khả bay cao, vật liệu khô - Đường cong tốc độ sấy: + Ở giai đoạn đẳng tốc: Đường cong tốc độ sấy đường thẳng song song với trục x đồ thị, độ ẩm vật liệu giảm nhanh + Giai đoạn giảm tốc: tốc độ sấy giảm dần không Ở chế độ khác thời gian sấy thay đổi nào? Giải thích? Thời gian sấy giai đoạn khác khác Thời gian sấy tăng độ ẩm giảm, nhiệt độ cao thời gian sấy giảm Trong giai đoạn đẳng tốc, thời gian sâý tương đối ngắn Cho biết số ứng dụng trình sấy thực tế: - Quá trình sấy ứng dụng cơng nghê hóa học thực phẩm: + Trong hóa học dùng để sấy lượng ẩm chất hóa học +trong thực phẩm dùng để sấy khơ vật liệu, sấy thực phẩm, ngũ cốc, hoa + Trong sinh hoạt dùng để sấy khô quần áo ướt, sấy vật liệu, đồ dùng ẩm + Trong công nghệ vi sinh dùng để sấy vi khuẩn, mơ, tế bào động vật Tuy nhiên q trình sấy q trình khơng ổn định, độ ẩm thay đổi theo thời gian không gian sấy Do vậy, cần vận dụng sấy lúc cách để mang lại hiệu cao Nêu cố gặp phải trình vận hành ? - Khoảng thời gian lần cân không - Nhiệt độ thay dổi không theo giá trị cài đặt + Cân khơng xác khối lượng vật liệu giảm liên tục + Thiết bị phòng thí nghiệm quy mơ nhỏ có hư hỏng