Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo kỹ thuật công nghệ cơ khí Thiết kế thiết bị sấy nông sản dùng năng lượng mặt trời
Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điệnBI TPMụn hc: S DNG NNG LNG TI TOI. BIMt thit b sy nụng sn dựng nng lng mt tri cú:- Nng sut sy l Ns(kg/m).- m ca võt liu trc khi sy l o v sau khi sy l 2. - Nhit sy ln nht cho phộp l tmax.- Thi gian sy s.- Collector cú chiu cao Hc, b rng Bc v chiu di Lc. Xỏc nh din tớch cn thit ca collector. Bng s liu cho sn v s liu iu tra:S liu Nhúm Ivt liu sy ngụNs(kg/m). 1200o(%) 252(%) 13s(ngy) 2n(gi/ngy) 8ni t thit b Sn Lao(khụng khớ) 800tmax(oc)800II.QU TRèNH TNH TON:Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điệnNhn xột:+ Din tớch collector c tớnh toỏn da vo:- nng lng cung cp cho quỏ trỡnh sy - nhit khi sy.+ Nhit lng cn thit cho quỏ trỡnh sy c xỏc nh theo quan h gia din tớch ca tm hp th vi nhit lng hu ớch do khụng khớ mang ra khi collector.1. Tớnh toỏn nhit cho quỏ trỡnh sy.+ Nhit lng cn thit lm bay hi 1kg nc t vt sy l: Q = Gk.q = 0201ddII (kJ/kg)Tra th I-d ca khụng khớ m ta cú. Vi %720=, t0mt = 250 d0 = 13.10-3 (kgm/kg.k2), I0 = 58,4 (kJ/kg.k2). d2do=d1 1t=ot C B A 1i d 0iQỳa trỡnh sy lý thuyt trờn th I-dKhi tng nhit sy lờn t0sy = 650 giỏ tr cha m d khụng i vy vi %182=, t0sy = 600 , d1 = d0 = 13.10-3 I1 = 100,46 (kJ/kg.k2), d2 = 27.10-3 (kgm/kg.k2) .Vy Q = 3310.1310.274,5846,100 = 004,006,42 = 10515 (kJ/kg).Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điệnGk: Lng khụng khớ khụ cn thit lm bay hi 1kg nc. Gk = 021dd = 013,0017,01 = 25.(kg. k2/kg.m)q: Nhit lng cn thit t lúng 1kg khụng khớ khụ. q = I1 I0 = 42,06.Vy lng nc cn bc hi t vt liu sy l. W = G.2201Vi G = 100 kg.%720=, %182= W = 100.18.0118.072.0 = 65,8 kg.- Nhit lng cn thit cho quỏ trỡnh sy. vi thi gian sy l s= 16h. Qs = W.Q.3600.103s = 65,8.10515.3600.16103 = 12012 (w).II/ Tớnh din tớch collector. Tm hp th Tm cỏch nhit Hỡnh 2: S biu din quỏ trỡnh truyn nhit trờn collector phng.T phng trỡnh cõn bng nng lng ta cú. G = Qm-n + Qm-ph +Qs + Qu.G: Nng lng n.Trờng đại học nông nghiệp hà nộiKchTmtSTtbTrbthtR .khtR .Kd Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điện G = E.FcE: Bc x ton phn E = 5.076 kw/m2 = 5076 w/m2.Fc: Din tớch collecter (m2) - Qm-ph Hao tn quang hc. Qm-ph = G.(1 D.).D: trong ca tm che: chn tm che l kớnh trng thỡ. D = 0.95.: hp th ca tm hp th; chn tm hp th l hp kim nhụm thỡ. = 0.85. Qm-ph = G.(1 0.95.0.85). = 0.1925.G.- Qm-n Tn tht nhit tng cng Qm-n = Fc.KG.(Tht Tmt). (a)kG: h s trao i nhit ton phn Tht: nhit tm hp th (0k).Tmt: nhit mụi trng (0k).Vy ta cú: G.D. = Qm-n + Qm-ph +Qs + Qu. (*)T (a) v (*) Qu = G.D. - Fc.KG.(Tht Tmt).Vy Fc = ).(E.D.ht mthtGuTTKQ Vi - Qu: l nhit lng hu ớch do khụng khớ mang ra khi collector. Qu = Qv = QsQu : dũng nhit s dng.Qv : nhit lng cn tng nhit khụng khớ lờn.Qs : nhit lng cn cung cp cho quỏ trỡnh sy. Qv = Lo.cp(Tv Tr) (W)cp: nhit dung riờng ng ỏp ca khụng khớ. (kJ/kg.k2) cp = 0.2378 + 0.00002221.250 = 0.23835.Tv : nhit khớ vo. Tv = Tmt = 273 + 25 = 298.0k.Tr : nhit khớ ra. Tr = Tsy = 273 + 65 = 338.0k.Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điện Lo = Gk.WVi Gk = 25, W = 65.8 kg. Lo = 25.65,8 = 1645 (kg/h).Qv = Qu = Qs = 2402,4 (w).- E : Bc x ton phn. E = 5,076 kw/m2/ngy- D : trong tm che. D = 0,95 - ht: hp th ca tm hp th ht= = 0.85Tmt : nhit mụi trng Tmt = Tv = 303.okKG: h s hao tn nhit ton phn, h s trao i nhit ton phn c xỏc nh theo cụng thc. KG = khtRdbthtRdbthtRchkhtRkhtRchdbthtRKKKKK+++++++++.2.2121.2 21 ).()).(.() ).((1: h s truyn nhit i lu n dũng khớ.2: h s truyn nhit i lu n tm che. 1= 2= hNu.Nu : h s Nussel : xỏc nh theo iu kin chy ri Nu = 0,0158.Re0,8Re : h s Reynol c xỏc nh nh sau. Re = hDV .1Dh: bỏn kớnh thu lcDh chn cú giỏ tr bng bc bc : l chiu rng Collecter bc = 2m Dh = 2mh : l chiu dy collecter h = 2mVy din tớch mt ct ngang collecter l : Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điện S = bc.h = 2.0,2 = 0,4 m2 V1 : vn tc dũng khớ (m/s)Cho V1 = 0,2 m/s: nht ng hc ca khụng khớ Tra bng ta cú = 15,7.10-6 (m2/s) Re = hDV .1= 610.7,152.2,0 = 2,53.104 = 25300 Nu = 0,0158.253000,8 = 53,62- H s truyn nhit i lu 1 n dũng khớ v 2n tm che c xỏc nh nh sau. 1 = 2 = hNu. = 2.62,52: h s dn nhit ca khụng khớ (W/mok) Tra bng ta c = 2,67.10-2 W/mok 1 = 2 = hNu. = 210.67,2.62,522 = 0,7025H s truyn nhit bc x gia tm hp th v tm che cn bc x nhit cú th tớnh vi gi thit hai tm song song vụ cựng ln. 111)).(.(22.++=khtchhtchhtkhtRTTTT: Hng s bc x ca vt en tuyt i = 5,67.10-8 W/m2.k4k: en ca tm che : k+ D = 1M D = 0,95 k= 0,05ht: en tm hp th ht = 0,85Tch: nhit tm che. Tch = Tmt + 5 = 298 + 5 = 303 okTht: nhit tm hp th. Tht = Ttb + 1 DEhtTrờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điệnVi: ht= 0,85 ; D = 0,9 ; E = 5,076 kWh/m2/ngy = 5076 Wh/m2/ngy.1= 7,025M Ttb = 2rvTT += 2338298 + = 318 ok Tht = 318 + 7025,09,0.076,5.85,0 = 323,8okVy 111)).(.(22.+++=khtchhtchhtkhtRTTTT = ( ) ( )[ ][ ]105,0185,013038,323.3038,323.10.67,5228+++ = 0,35.H s truyn nhit bc x t tm hp th n bu tri tớnh theo cụng thc. ( )btchbtchhtbthtRTTTTD=44 Vi Tbt = Tmt 6 = 298 - 6 = 292 ok ( )btchbtchhtbthtRTTTTD=44 = ( ) ( )[ ]29230329230310.67,5.85,0.9,0448 = 4,57-H s hao tn mt trờn Kch c xỏc nh nh sau. Kch = btkRw +. Vi w = 2,8 + 3.vnvi vn l vn tc giú chn vn = 1 m/s w = 2,8 + 3.1 = 5,8 m/s ( )btchbtchkbtkRTTTT=44 . = ( ) ( )[ ]292303292303.10.67,5.05,0448 = 0,298.Kch = bthtRw +. = 5,8 + 0,298 = 6,098i vi collector khụng khớ cú mt tm che thỡ hao tn nhit mt trờn mang tớnh ỏp o do ú cú th b qua cỏc giỏ tr Kd, Ks ln lt l cỏc h s truyn nhit mt lng v mt bờn ra ngoi mụi trng.Vy hao tn nhit ton phn c xỏc nh nh sau. KG = khtRchkhtRdbthtRchkhtRkhtRchdbthtRKKKKK+++++++++.2.2121.2 21 ).()).(.() ).((Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điện = 35,0.7025,0)098,635,07025,0.(7025,0)7025,07025,0).(057,4.(098,6)7025,0.35,035,07025,0.7025,0).(098,6057,4(+++++++++ = 9,64.- Cng bc x E = ntxE310. = 810.076,53 = 634,5 (w/m2).Vy din tớch ca collector l: Fc = ).(E.D.ht mthtGuTTKQ= )2988,323.(64,985,0.634,5.0,9512012 = 45,56 (m2).Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điện Trờng đại học nông nghiệp hà nội . = 45,56 (m2).Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điện Trờng đại học nông nghiệp hà nội . (kgm/kg.k2) .Vy Q = 3310.1310.274,5846,100 = 004,006,42 = 10515 (kJ/kg).Trờng đại học nông nghiệp hà nội Vũ việt anh - cknnk49 khoa cơ - điệnGk: Lng khụng khớ