Chương 5: Bảng cân bằng nhiệt Do vòng sấy lần cuối có tổn thất nhiệt vật liệu mang đi lớn nhất nên cân bằng nhiệt ta tính cho vòng sấy cuối. +Vùng sấy nóng 1: Tổng nhiệt lượng cần thiết q: q 1 = l 1 .(I 11 – I 0 ) = 207,31.(113,13 – 78) = 7283,06 (kJ/kg ẩm) Nhiệt lượng có ích q 11 : q 11 = i 21 – C a .t v11 = 2592,1 – 4,1868.33 = 2454 (kJ/kg ẩm) Tổn thất nhiệt do TNS mang đi q 21 : q 21 = l 1 .C dx1 .(t 21 – t 0 ) = 207,31.1,04.(50 – 33) = 3665,4 (kJ/kg ẩm) Tổng nhiệt lượng các tổn thất và nhiệt lượng có ích q’ 1 : q’ 1 = q 11 + q 21 + q v1 + q m1 = 2454 + 3665,4 + 793 + 1,3 = 6913,5 (kJ/kg ẩm) Về nguyên tắc q’ 1 = q 1 . Tuy nhiên do trong quá trình tính toán chúng ta đã làm tròn và do nhiều nguyên nhân khác, chẳng hạn chúng ta chọn nhiệt độ TNS vào và ra khỏi các vùng theo kinh nghi ệm chứ không tính toán cụ thể. Do đó, chúng ta đã phạm phải sai số tuyệt đối  q :  q =q 1 - q’ 1 = 7283,06 – 6913,5 = 369,51 (kJ/kg ẩm) Và sai số tương đối:  =  q /q 1 = 369,51/7283,06 = 5,07% < 10%. Như vậy mọi tính toán có thể chấp nhận được. Bảng cân bằng nhiệt vùng sấy nóng 1: STT Đại lượng Ký hiệu Giá trị, kJ/kg ẩm % 1 Nhiệt lượng có ích q 11 2454 33.69 2 Tổn thất do TNS q 21 3665.24 50.33 3 Tổn thất do VLS q v1 793.06 10.89 4 Tổn thất ra môi trường q m1 1.3 0.02 5 Tổng lượng nhiệt tính toán q’ 1 6913.54 94.93 6 Sai số  q 401 5.07 7 Tổng lượng nhiệt cần thiết q 1 7283.06 100 Tính toán tương tự ta thiết lập được: Bảng cân bằng nhiệt cho vùng s ấy nóng 3. STT Đại lượng Ký hiệu Giá trị, kJ/kg ẩm % 1 Nhiệt lượng có ích q 13 2459.5 27.26 2 Tổn thất do TNS q 23 4620.1 51.21 3 Tổn thất do VLS q v3 1032.89 11.45 4 Tổn thất ra môi q m1 1.51 0.02 trường 5 Tổng lượng nhiệt tính toán q’ 3 8200 90.89 6 Sai số Ä q 821.82 9.11 7 Tổng lượng nhiệt cần thiết Q 3 9021.82 100 Như vậy: Qua hai bảng cân bằng nhiệt ta đều thấy  < 10%. Do v ậy mọi tính toán có thể chấp nhận được. III.9. Tính nhiên liệu tiêu hao Nhiên liệu tiêu hao trong 1 giờ tính theo công thức: b = c bd q.W Q .η Do đó : Vùng sấy nóng1: b 1 = 1 1 c bd q .W Q .η = 7283.06.144 19671.0,9  59,2 (kg/h) Vùng s ấy nóng 3: b 3 = 3 3 c bd q .W Q .η = 9021.82.137 19671.0,9  69,81 (kg/h) T ổng nhiên liệu tiêu hao trong một giờ cho cả 2 vùng sấy: b = b 1 + b 2 = 59,2 + 69,81  129 (kg/h) III.10. Tính toán vùng làm mát Nhiệt lượng TNS nhả ra cho không khí trong buồng làm mát Q 2 . Trước hết chúng ta tính nhiệt dung riêng trung bình C v2 : C v2 = C a .  tb2 + (1 -  tb2 ).C k Vòng sấy đầu: C v2 = 4,1868.0,225 + (1- 0,225).1,55 = 2,14 (kJ/kg.K) Vòng s ấy cuối: C v2 = 4,1868.0,165 + (1- 0,165).1,55 = 2 (kJ/kg.K) Để hệ thống làm việc tốt trong cả 2 vòng sấy thì ta tính chọn C v2 = C v2max =2,14 (kJ/kg.K) Do đó nhiệt độ VLS qua buồng làm mát nhả cho không khí là: Q 2 = G 22 .C v2 .(t v12 – t v22 ) = 5719.2,14.(40 – 37) = 36716 (kJ/h) Hay q 2 = 2 2 Q 36716 = W 66 = 556,3 (kJ/kg ẩm) Rõ ràng, nếu bỏ qua lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh kết cấu bao che của buồng làm mát ta có:  2 = q 2 = 556,3 (kJ/kg ẩm) +Tính thông số không khí sau buồng làm mát: Nếu lấy nhiệt độ không khí ra khỏi buồng làm mát t 22 = 37 0 C thì tr ạng thái C 3 của không khí ra khỏi buồng làm mát hoàn toàn xác định được. Chú ý rằng, khắc với quá trình sấy, đây là quá trình làm tăng ẩm. Nên tính bằng giải tích thì lượng chứa ẩm d 22 theo (7.32)[1] b ằng: d 22 = d 0 + 222 0222 )(   i ttC dx Trong đó: C dx2 = 1,004 + 1,842.d 0 = 1,004 + 1,842.0,0175 = 1,04 (kJ/kg.K) i 22 = 2500 + 1,842.t 0 = 2500 + 1,842.33 = 2561 (kJ/kg) Thay các gia tr ị vào ta được: d 22 = 0,0175 + 1,04.(38 33) 2561 556,3   = 0,0215 (kg ẩm/ kg kk) (Với vòng sấy đầu) d 22 = 0,0175 + 1,04.(39 33) 2561 556,3   = 0,0216 (kg ẩm/ kg kk) (Với vòng sấy cuối) d 22 d 0 38°C 33°C I d 5 8 % 4 7 , 4 % Độ ẩm tương đối ử 22 bằng: Trước hết ta xác định p b2 : (Vòng sấy đầu) p b2 = 0 4026,42 exp 12 235,5 t         = 4026,42 exp 12 235,5 33         = 0,05 (bar)  22 = 22 2 22 745 .0,0215 . 750 .(0,621 ) 0,05.(0,621 0,0215) b B d p d    = 47,4% Tương tự vòng sấy cuối ta được: p b2 = 0 4026,42 exp 12 235,5 t         = 4026,42 exp 12 235,5 33         = 0,05 (bar)  22 = 22 2 22 745 .0,0216 . 750 .(0,621 ) 0,05.(0,621 0,0216) b B d p d    = 47,7% + Lượng không khí cần thiết cho quá trình làm mát: Lượng không khí này là lớn nhất của 2 vòng sấy nên: l 2 = 022 1 dd  = 1 0,0215 0,0175 = 257 (kg kk/ kg ẩm) L 2 = l 2 .W 2 = 257.66 = 16962 (kg kk/h) +Th ể tích trung bình của không khí trước và sau buồng làm mát. Từ (t 0 ,  0 ) và (t 22 ,  22 ): (33 0 C,58%); (38 0 C,46,4%) Tìm trong ph ụ lục 5 ta được: v 0 = 0,9 (m 3 /kg kk), v 22 = 0.936 (m 3 /kg kk) Khi này th ể tích trung bình V 3 bằng: V 3 = 0,5.L 2 .(v 0 + v 22 ) = 0,5. 16962.(0,9 + 0,936) =15571,12 m 3 /h +T ốc độ TNS đi trong kêng trong các vùng: Tổng diện tích các kênh dẫn hoặc kênh thải trong vùng sấy nóng 1 là: F 1 = n kd .F k .h 1 /0,3 = 11. 0,022.6 = 1,452 (m 2 ) T ổng diện tích các kênh dẫn hoặc kênh thải trong vùng làm mát 2 là: F 2 = 0,5.F 1 = 0,5.1,452 = 0,726 (m 2 ) T ổng diện tích các kênh dẫn hoặc kênh thải trong vùng sấy nóng 3 là: F 3 = F 1 = 0,85635 (m 2 ) Do đó, tốc độ TNS đi trong các kênh trong các vùng sấy là: w 1 = V 1 /F 1 = 28673/(3600.1,452) = 5,48 (m/s) w 2 = V 2 /F 2 = 15571,12/(3600.0,726) = 5,96 (m/s) w 3 = V 1 /F 1 = 30171,78/(3600.1,452) = 5,77 (m/s) T ốc độ trong các kênh dều thoả mãn điều kiện kinh nghiệm w < 6 m/s . Chương 5: Bảng cân bằng nhiệt Do vòng sấy lần cuối có tổn thất nhiệt vật liệu mang đi lớn nhất nên cân bằng nhiệt ta tính cho vòng sấy cuối. +Vùng sấy. có thể chấp nhận được. Bảng cân bằng nhiệt vùng sấy nóng 1: STT Đại lượng Ký hiệu Giá trị, kJ/kg ẩm % 1 Nhiệt lượng có ích q 11 2454 33.69 2 Tổn thất do