- - 7 - - Chỉång 2 - CẠC CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC CA LCN Quạ trçnh trao âäøi nhiãût ( QTTÂN ) trong khäng gian lm viãûc ca l âỉåüc chia lm 2 thnh pháưn : - QTTÂN bãn ngoi : giỉỵa ngn lỉía, khê l v bãư màût trong ca tỉåìng, nọc l våïi bãư màût váût liãûu âỉåüc gia cäng nhiãût. - QTTÂN bãn trong : tỉì bãư màût ngoi vo trong tám ca váût liãûu. Phủ thüc vo cäng nghãû, âäúi våïi LCN cọ 3 chãú âäü lm viãûc : chãú âäü lm viãûc bỉïc xả (CÂLVBX), chãú âäü lm viãûc âäúi lỉu (CÂLVÂL) v chãú âäü lm viãûc åí trảng thại låïp (CÂLVÅTTL). 2.1. CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC BỈÏC XẢ Âäúi våïi nhỉỵng l lm viãûc åí nhiãût âäü cao ( hån 600 O C) thç QTTÂN bãn ngoi bàòng bỉïc xả nhiãût âọng vai tr quút âënh. Cỉåìng âäü trao âäøi nhiãût phủ thüc nhiãưu vo cạc úu täú : tênh cháút ca ngn lỉía, säú lỉåüng v cạch bäú trê cạc m âäút cng nhỉ miãûng kãnh khọi. Bãư màût trong ca tỉåìng l nháûn nhiãût bỉïc xả tỉì ngn lỉía sau âọ bỉïc xả tåïi váût liãûu âỉåüc gia cäng. ÅÍ chãú âäü nhiãût äøn âënh, cho cạc hãû säú gọc bỉïc xả tỉång häù ϕ =1, gii hãû cạc phỉång trçnh trao âäøi nhiãût giỉỵa : ngn lỉía - váût liãûu - tỉåìng l, ta cọ cạc phỉång trçnh cán bàòng sau : q V = Q V N + Q T ( 1-ε N ) - Q V (2-1) q T = Q T N + Q V ( 1-ε N ) - Q T (2-2) åí âáy : - q V , q T l cạc dng nhiãût täøng håüp ca váût liãûu v tỉåìng l; - Q V N , Q T N l cạc dng nhiãût tỉì ngn lỉía tåïi váût liãûu v tỉåìng l; - Q V , Q T l cạc dng nhiãût hiãûu qu ỉïng våïi bãư màût váût liãûu v tỉåìng l ; - ε N l âäü âen ngn lỉía. Phủ thüc tỉång quan giỉỵa Q V N v Q T N ngỉåìi ta chia CÂLVBX lm 3 chãú âäü: a - Chãú âäü bỉïc xả phán bäú âãưu khi : Q V N = Q T N b - Chãú âäü bỉïc xả trỉûc tiãúp khi : Q V N > Q T N - - 8 - - c - Chãú âäü bỉïc xả giạn tiãúp khi : Q V N < Q T N . 2.1.1. CHÃÚ ÂÄÜ BỈÏC XẢ PHÁN BÄÚ ÂÃƯU (CÂBXPBÂ) 2.1.1.1. Sỉû truưn nhiãût. ÅÍ CÂBXPBÂ Q V N = Q T N , trỉåìng nhiãût âäü v âäü âen ngn lỉía phán bäú âãưu hồûc âäúi xỉïng vãư phêa váût liãûu v tỉåìng l.Âäü âen ngn lỉía âọng vai tr quan trng vç nọ xạc âënh kh nàng bỉïc xả cng nhỉ háúp thủ ca ngn lỉía. Âãø tàng cỉåìng trao âäøi nhiãût cho bãư màût váût liãûu cáưn phi tàng âäü âen ngn lỉía, tàng nhiãût âäü tỉåìng l. 2.1.1.2.Chn nhiãn liãûu v phỉång phạp âäút. Âãø tảo CÂBXPBÂ cáưn chn phỉång phạp âäút nhiãn liãûu tảo nhiãût âäü, âäü sạng ca ngn lỉía (ε N ) cọ giạ trë cao v âäưng âãưu. Cacbua hydro (CH 4 , C n H m ) cọ trong nhiãn liãûu cng nhiãưu thç ε N cng cao vç trong quạ trçnh chạy tảo ra cạc hảt cacbon cọ âäü sạng cao. Cng nhỉ nhiãn liãûu bủi, nhiãn liãûu lng thêch håüp våïi CÂBXPBÂ ( trỉì dáưu mazut cọ âäü chỉïa áøm låïn ). Cáưn tảo ra sỉû cacbon hoạ tỉû nhiãn ca ngn lỉía trong quạ trçnh chạy nhiãn liãûu. Âiãưu ny âỉåüc thỉûc hiãûn bàòng viãûc nung nọng trỉåïc khê âäút v khäng khê. Chụ khäng tiãún hnh häùn håüp trỉïåc khê âäút v khäng khê, vç âiãưu ny lải ngàn chàûn quạ trçnh cacbon hoạ. Cho nãn khäng sỉí dủng cạc loải m âäút cọ häùn håüp trỉåïc. Trong thỉûc tãú thỉåìng dng m âäút läưng äúng v äúng phun tháúp ạp. Cạc m âäút cọ cäng sút nh våïi säú lỉåüng nhiãưu âỉåüc bäú trê thnh nhiãưu hng; åí hng dỉåïi cọ säú lỉåüng m âäút hồû c cäng sút låïn hån hng trãn. Cáưn âm bo trỉåìng nhiãût âäü âäưng âãưu trong khäng gian lm viãûc ca l, trạnh tảo ra cạc vng khäng cọ khê l ln chuøn. Cạc miãûng kãnh khọi khäng nãn âàût âäúi diãûn våïi m âäút ( cọ thãø âỉåüc khi khong cạch giỉỵa miãûng kãnh khọi v m âäút låïn hån chiãưu di ngn lỉía ). Miãûng kãnh khọi cọ thãø âàût phêa trãn hồûc phêa dỉåïi bưng l v thỉng âàût åí gáưn âạy l trong trỉåìng håüp khi cỉía thao tạc âàût åí dỉåïi ( âãø khäng khê lảnh lt vo l thoạt ra dãù dng). 2.1.1.3. Lénh vỉûc sỉí dủng . CÂBXPBÂ ph håüp khi cáưn nung váût dy våïi täúc âäü cao v nung âãưu (nung cạc thi thẹp trong l giãúng). - - 9 - - 2.1.2. CHÃÚ ÂÄÜ BỈÏC XẢ TRỈÛC TIÃÚP (CÂBXTT). 2.1.2.1. Sỉû truưn nhiãût. ÅÍ CÂBXTT Q V N > Q T N , ngưn nhiãût v trỉåìng nhiãût âäü âỉåüc phán bäú gáưn vãư phêa váût liãûu hån so våïi tỉåìng l, ngn lỉía hỉåïng sạt bãư màût váût nung.Nhiãût âäü v âäü âen ca ngn lỉía âọng vai tr låïn trong quạ trçnh trao âäøi nhiãût, cáưn cọ giạ trë cao.Ngoi ra phi tàng âäü âen ca låïp khê giỉỵa ngn lỉía våïi bãư màût váût nung.Khäng tảo vng khê chuøn âäüng tưn hon vç nọ lm gim täúc âäü ca dng chênh, tàng âäü tri räüng v lm âäưng âãưu âàûc tênh quang hc ca ngn lỉía (âäü âen, nhiãût âäü). Chỉïc nàng cäng tạc nhiãût ca tỉåìng l khäng âọng vai tr quan trng. 2.1.2.2. Ch n nhiãn liãûu v phỉång phạp âäút . Viãûc chn nhiãn liãûu cng giäúng nhỉ åí CÂBXPBÂ. Cáưn phi tảo cho nhiãn liãûu chạy hon ton hồûc chạy pháưn låïn åí vng ngn lỉía phêa váût nung. Ngn lỉía thỉåìng l ngn lỉía phun. Mún duy trç ngn lỉía sạt bãư màût váût cáưn sỉí dủng thiãút bë âäút nhiãn liãûu tảo nãn dng nhiãn liãûu v khäng khê cọ täúc âäü cao, hỉåïng tåïi váût nung mäüt gọc α .Âäúi våïi nhiãn liãûu lng thỉåìng dng m phun cao ạp vç chụng tảo ra ngn lỉía gn v di. Säú lỉåüng m âäút åí l lm viãûc theo CÂBXTT khäng nhiãưu nhỉng cọ cäng sút låïn v âỉåüc bäú trê vãư mäüt phêa âãø trạnh phạ hng ngn lỉía phun. Do tênh cháút chuøn âäüng thàóng ca khê cọ låüi åí CÂBXTT nãn cạc miãûng kãnh khọi bäú trê âäúi diãûn våïi m âäút. 2.1.2.3. Lénh vỉûc sỉí dủng. Thỉåìng âỉåüc ỉïng dủng trong cạc l âiãûn häư quang, l náúu chy, l nung, luûn thẹp. Chãú âäü ny âỉåüc sỉí dủng âãø nung cạc váût mng cng nhỉ váût dy. Âäúi våïi cạc váût mng, cáưn cọ mäüt khong cạch nháút âënh giỉỵa ngn lỉía våïi bãư màût váût liãûu âãø váût khäng bë quạ nhiãût. Âäúi våïi cạc váût dy, nãn cọ mäüt gọc thêch håüp giỉỵa ngn lỉía våïi bãư màût váût v chè nãn ạp dủng âäúi våïi váût khäng dãù dng bë quạ nhiãût, khäng cọ u cáưu nung âãưu. 2.1.3. CHÃÚ ÂÄÜ BỈÏC XẢ GIẠN TIÃÚP (CÂBXGT). 2.1.3.1. Sỉû truưn nhiãût. ÅÍ CÂBXGT Q V N < Q T N , vng nhiãût âäüü cỉûc âải nàòm sạt nọc v tỉåìng l vç váûy nọc, tỉåìng l cáưn cọ âäü âen låïn, âäü bãưn nhiãût cao. Âãø cỉåìng hoạ quạ trçnh truưn nhiãût tỉì tỉåìng l cọ thãø ph lãn tỉåìng mäüt låïp váût liãûu âàûc biãût tảo kh nàng bỉïc xả cao. Cọ 3 dảng bỉïc xả giạn tiãúp : - - 10 - - - Khi ngn lỉía nàòm åí gáưn tỉåìng, nọc l. Nhiãût âäü v âäü sạng ca ngn lỉía åí phêa tỉåìng l cao hån åí phêa váût nung. - Cáúp nhiãn liãûu khê qua m âäút âàût tải nọc l, nhiãn liãûu chạy tảo thnh låïp mng sạt nọc l, lm cho thãø xáy nọc cọ nhiãût âäü cao nháút ; Hồûc sỉí dủng cạc m âäút cọ bãư màût gäúm âàût åí nọc, vm l, khi cỉåìng hoạ thç bãư màût gäúm âỉåüc nung nọng tåïi nhiãût âäü gáưn bàòng nhiãût âäü chạy ca nhiãn liãûu. - Tỉåìng, nọc l âỉåüc thay bàòng cạc bãư màût phn xả cọ hãû säú phn xả låï n ( 0, 95÷0, 97) ÅÍ CÂBXGT thç tỉåìng l cọ nhiãût âäü cao hån v âọng vai tr têch cỉûc trong quạ trçnh trao âäøi nhiãût. Ngoi ra, khi âäü âen ca khọi l cng nh thç hiãûu qu trao âäøi nhiãût cng cao. 2.1.3.2. Chn nhiãn liãûu v phỉång phạp âäút . ÅÍ chãú âäü ny cáưn âạp ỉïng u cáưu cå bn l tảo ra ngn lỉía cọ nhiãût âäü cao nháút åí gáưn nọc, tỉåìng l. Nhiãn liãûu phi cọ nhiãût trë låïn, ngỉåìi ta thỉåìng dng nhiãn liãûu khê v nhiãn liãûu lng nhọm nhẻ; khäng dng nhiãn liãûu lng loải nàûng v nhiãn liãûu khê giu cacbua hydro. Âãø cạc dng sn pháøm chạy khäng quạ mảnh lm nh hỉåíng sỉû phán bäú nhiãût u cáưu trong bưng l ngỉåìi ta thỉåìng dng loải m âäút cọ täúc âäü thäøi häùn håüp chạy nh : m phun tháúp ạp hồûc m phun cọ sỉû biãún bủi cå hc. Cạc thiãút bë âäút âỉåü c bäú trê åí dỉåïi vm nọc l. Cạc miãûng kãnh khọi cáưn phán bäú âãưu åí pháưn dỉåïi ca khäng gian l. 2.1.3.3. Lénh vỉûc sỉí dủng . CÂBXGT âỉåüc sỉí dủng räüng ri âäúi våïi cạc váût liãûu khäng âi hi nhiãût âäü cao; váût xãúp trong khäng gian l bo âm nhiãût bỉïc xả âãưu âãún bãư màût váût. Hçnh 2-1 cho tháúy l nung kim loải mu lm viãûc åí chãú âäü ny. Hçnh 2-1. L nung liãn tủc phäi kim loải mu lm viãûc åí CÂBXGT: 1. M âäút; 2. Miãûng cạc kãnh khọi ; 3. Phäi nung. - - 11 - - 2.2. CH ĩ LAèM VIC I LặU ọỳi vồùi caùc loỡ laỡm vióỷc ồớ nhióỷt õọỹ khọng cao ( nhoớ hồn 600 O C ), lổồng nhióỷt trao õọứi bũng bổùc xaỷ khọng lồùn, coù thóứ boớ qua thỗ coù thóứ coi loỡ laỡm vióỷc ồớ chóỳ õọỹ laỡm vióỷc õọỳi lổu (CLVL) . Khi õoù sổỷ trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu õoùng vai troỡ chuớ yóỳu. Phổồng trỗnh cồ baớn õó ứtờnh lổồỹng nhióỷt trao õọứi bũng õọỳi lổu laỡ cọng thổùc Newton : Q = õl .t.F V , W (2-3) ớ õỏy: - Q.lổồỹng nhióỷt trao õọứi bũng õọỳi lổu; - õl .hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu, W/m 2 . O C ; - t = t K - t V . hióỷu nhióỷt õọỹ giổợa khờ loỡ vaỡ vỏỷt lióỷu, O C; - F V . dión tờch bóử mỷt trao õọứi nhióỷt cuớa vỏỷt lióỷu, m 2 . Hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu ( õl ) phuỷ thuọỹc vaỡo rỏỳt nhióửu yóỳu tọỳ: tờnh chỏỳt chuyóứn õọỹng cuớa doỡng khờ (tổỷ nhión hay cổồợng bổùc); tọỳc õọỹ vồùi caùc õaỷi lổồỹng vỏỷt lyù cuớa doỡng chaớy; hỗnh daỷng, kờch thổồùc, tờnh chỏỳt bóử mỷt cuớa vỏỷt lióỷu vaỡ õổồỹc xaùc õởnh bũng phổồng trỗnh tióu chuỏứn coù daỷng: Nu = ARe n Gr m Pr k (2-4) Phổồng phaùp xaùc õởnh õl õổồỹc trỗnh baỡy cuỷ thóứ trong [1], [2]; ồớ õỏy khọng õóử cỏỷp õóỳn. CLVL caùc doỡng chỏỳt mang nhióỷt thóứ loớng coù õl lồùn hồn so vồùi thóứ khờ .Vồùi chỏỳt mang nhióỷt thóứ khờ thổồỡng sổớ duỷng laỡ saớn phỏứm chaùy, khọng khờ vaỡ caùc vuỡng cọng nghóỷ, vuỡng sinh nhióỷt õổồỹc ngn caùch, nhión lióỷu chaùy ngoaỡi buọửng loỡ. Chỏỳt mang nhióỷt thóứ loớng thổồỡng laỡ nổồùc, dỏửu hoỷc caùc muọỳi noùng chaớy. 2.2.1. TRAO ỉI NHIT I LặU TRONG CHT LONG. 2.2.1.1. Khaùi nióỷm. Trong caùc nhaỡ maùy cồ khờ, luyóỷn kim vióỷc nung noùng hoỷc laỡm nguọỹi caùc chi tióỳt kim loaỷi thổồỡng õổồỹc tióỳn haỡnh trong chỏỳt loớng, vồùi caùc ổu õióứm: tọỳc õọỹ nung lồùn, õóửu vaỡ traùnh õổồỹc oxy hoaù. Quy luỏỷt trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu trong chỏỳt loớng cuợng giọỳng nhổ trong chỏỳt khờ. Caùc chỏỳt mang nhióỷt thóứ loớng õổồỹc chia thaỡnh 2 nhoùm: - Caùc kim loaỷi hoỷc hồỹp kim noùng chaớy. Nhoùm naỡy coù õỷc tờnh dỏựn õióỷn, dỏựn nhióỷt lồùn nhổng khi thay õọứi chóỳ õọỹ chuyóứn õọỹng chaớy tỏửng qua chaớy rọỳi thỗ cổồỡng õọỹ trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu thay õọứi khọng nhióửu. - - 12 - - - Nổồùc, dỏửu vaỡ caùc muọỳi hoỷc oxyt noùng chaớy. Caùc chỏỳt naỡy coù tờnh dỏựn nhióỷt keùm vaỡ coù giaù trở nhổ tờnh dỏựn nhióỷt cuớa khọng khờ. 2.2.1.2. Hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu . Khi nung noùng hoỷc laỡm nguọỹi caùc vỏỷt coù kờch thổồùc õuớ lồùn trong chỏỳt loớng, õaỷi lổồỹng naỡy õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc dổồùi õỏy cuớa V.Nusselt : õl = B tC 22 , W/m 2 .õọỹ (2-5) õỏy: B - hóỷ sọỳ thổỷc nghióỷm; - khọỳi lổồỹng rióng cuớa chỏỳt loớng, kg/m 3 ; - hóỷ sọỳ dỏựn nhióỷt cuớa chỏỳt loớng, W/m.õọỹ; C - nhióỷt dung rióng cuớa chỏỳt loớng, kJ/kg.õọỹ - hóỷ sọỳ giaợn nồớ thóứ tờch cuớa chỏỳt loớng, 1/õọỹ - hóỷ sọỳ nhồùt õọỹng lổỷc hoỹc cuớa chỏỳt loớng, kg/m.s hoỷc Pa.s ; t - õọỹ chónh nhióỷt õọỹ giổợa bóử mỷt vỏỷt vaỡ chỏỳt loớng, O C. Tỏỳt caớ caùc thọng sọỳ vỏỷt lyù trong phổồng trỗnh trón õổồỹc tờnh theo nhióỷt õọỹ trung bỗnh t tb giổợa nhióỷt õọỹ bóử mỷt vỏỷt t W vaỡ nhióỷt õọỹ cuớa chỏỳt loớng t f . t tb = 2 fw tt + , O C Hỗnh 2-2 bióứu thở quan hóỷ giổợa õl vaỡ õọỹ quaù nhióỷt cuớa chỏỳt loớng (so vồùi nhióỷt õọỹ noùng chaớy) khi nung noùng cuợng nhổ laỡm nguọỹi caùc chi tióỳt bũng theùp trong caùc muọỳi noùng chaớy. - - 13 - - Hỗnh 2-2. Hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt õọỳi lổu õl khi nung noùng vaỡ laỡm nguọỹi caùc chi tióỳt bũng theùp trong caùc muọỳi noùng chaớy. 2.2.1.3. Nhỏỷn xeùt . Tổỡ õọử thở trón ta nhỏỷn thỏỳy rũng : a- Hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt khi laỡm nguọỹi vỏỷt trong muọỳi loớng lồùn hồn nhióửu so vồùi khi nung noùng cuợng trong muọỳi õoù.Bồới vỗ khi nung noùng, ồớ giai õoaỷn õỏửu hỗnh thaỡnh lồùp muọỳi kóỳt tinh trón bóử mỷt vỏỷt, laỡm giaớm khaớ nng trao õọứi nhióỷt giổợa muọỳi loớng vaỡ vỏỷt. Coỡn khi laỡm nguọỹi, khọng nhổợng khọng coù hióỷn tổồỹng hỗnh thaỡnh lồùp muọỳi kóỳt tinh maỡ coỡn coù nhổợng õióửu kióỷn thuỏỷn lồỹi thuùc õỏứy õọỳi lổu tổỷ nhión. Khi nhióỷt õọỹ cuớa muọỳi loớng tng, õọỹ nhồùt cuớa noù giaớm, quaù trỗnh õọỳi lổu seợ tọỳt hồn. b - Hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt khi laỡm nguọỹi õaỷt giaù trở cổỷc õaỷ i ồớ phaỷm vi õọỹ quaù nhióỷt bũng 150 ữ 200 O C, bồới vỗ ồớ õọỹ quaù nhióỷt õoù, tờch sọỳ (Gr.Pr) coù giaù trở lồùn nhỏỳt. c - Hóỷ sọỳ trao õọứi nhióỷt khi nung noùng tng tuyóỳn tờnh vồùi õọỹ quaù nhióỷt. - - 14 - - Do cọ cáúu trục tinh thãø giäúng nhau, nãn khi nhiãût âäü gáưn våïi nhiãût âäü nọng chy (âäü quạ nhiãût = 0), cạc múi âãưu cọ cng hãû säú trao âäøi nhiãût nhỉ nhau : α âl ≈ 200 ÷ 220 W/m 2 .âäü 2.2.2.QUẠ TRÇNH LM NGÜI VÁÛT TRONG KHÄNG KHÊ. Trong sn xút, váût pháøm kim loải thỉåìng âỉåüc nung nọng âãún nhiãût âäü cao, sau âọ âỉåüc lm ngüi trong khäng khê. Lỉåüng nhiãût trao âäøi giỉỵa váût v khäng khê âỉåüc tênh theo cäng thỉïc Newton : q lng = α lng ( t V - t KK ) = (α bx + α âl ) (t V - t KK ) ( 2-6) ÅÍ âáy: α lng - hãû säú lm ngüi ( c bỉïc xả v âäúi lỉu ), W/m 2 .âäü ; α bx - hãû säú trao âäøi nhiãût bỉïc xả, W/m 2 .âäü ; α âl - hãû säú trao âäøi nhiãût âäúi lỉu, W/m 2 .âäü ; t V - nhiãût âäü bãư màût ca váût lm ngüi, O C; t KK - nhiãût âäü ca khäng khê bao quanh váût, O C. Gêa trë ca hãû säú lm ngüi α lng cọ thãø tênh gáưn âụng theo âäư thë sau : Hçnh 2-3 . Hãû säú α lng phủ thüc vo nhiãût âäü bãư màût váût t V Mún chênh xạc ta tênh α bx v α âl theo cạc cäng thỉïc sau: α bx = KKV bx tt q − , W/m 2 .âäü (2-7) Âäúi våïi chãú âäü âäúi lỉu tỉû nhiãn thç α âl âỉåüc tênh tỉì phỉång trçnh tiãu chøn : Nu = C. (Gr.Pr ) n (2-8) - - 15 - - Vồùi : C= 0, 450 vaỡ n = 0 khi tờch sọỳ (Gr.Pr) < 10 -3 C= 1, 180 vaỡ n = 0, 125 khi tờch sọỳ (Gr.Pr) = 10 -3 ữ 5.10 2 C= 0, 540 vaỡ n = 0, 25 khi tờch sọỳ (Gr.Pr) = 5.10 2 ữ 2.10 7 C= 0, 135 vaỡ n = 0, 333 khi tờch sọỳ (Gr.Pr) > 2.10 7 Trong mọỹt sọỳ trổồỡng hồỹp ta coù thóứ sổớ duỷng cọng thổùc thổỷc nghióỷm sau : õl = D 4 KKV tt , W/ m 2 .õọỹ (2-9) Hóỷ sọỳ D = 2, 56 khi tỏỳm õỷt õổùng; D = 3, 25 khi tỏỳm õỷt nũm ngang, mỷt laỡm nguọỹi hổồùng lón trón; D = 1, 33 khi tỏỳm õỷt nũm ngang, mỷt laỡm nguọỹi hổồùng xuọỳng dổồùi; D = 5, 65 khọỳi truỷ õỷt nũm ngang coù õổồỡng kờnh 5 mm ; D = 4, 10 khọỳi truỷ õỷt nũm ngang coù õổồỡng kờnh 10 mm ; D = 2, 25 khọỳi truỷ õỷt nũm ngang coù õổồỡng kờnh 50 mm ; D = 2, 09 khọỳi truỷ õỷt nũm ngang coù õổồỡng kờnh 100 mm ; D = 2, 01 khọỳi truỷ õỷt nũm ngang coù õổồỡng kờnh 200 mm ; ọỳi vồùi chóỳ õọỹ õọỳi lổu cổồợng bổùc khi ồớ chóỳ õọỹ chaớy tỏửng, vỏỷt coù daỷng tỏỳm thỗ ta coù: dl = 5,0 0 1 . l A OKK , W/ m 2 .õọỹ (2-10) khi ồớ chóỳ õọỹ chaớy rọỳi : dl = 8,0 0 2 . l A OKK , W/ m 2 .õọỹ (2-11) vồùi : - 00 , laỡ khọỳi lổồỹng rióng vaỡ tọỳc õọỹ cuớa khọng khờ ồớ õióửu kióỷn tióu chuỏứn - l laỡ chióửu daỡi cuớa vỏỷt laỡm nguọỹi - A 1 vaỡ A 2 laỡ caùc hóỷ sọỳ, õổồỹc choỹn theo baớng sau: Nhióỷt õọỹ Chóỳ õọỹ chaớy 0 50 100 200 300 500 1000 Chaớy tỏửng A 1 3, 42 3, 68 3, 93 4, 33 4, 71 5, 36 6, 47 Chaớy rọỳi A 2 4, 37 4, 52 4, 66 4, 88 5, 09 5, 41 6, 04 - - 16 - - 2.2.3.LÉNH VỈÛC SỈÍ DỦNG CHÃÚ ÂÄÜ TRAO ÂÄØI NHIÃÛT ÂÄÚI LỈU. Sỉû trao âäøi nhiãût âäúi lỉu âỉåüc ỉïng dủng åí nhỉỵng l cọ nhiãût âäü khäng låïn hån 400 O C, thê dủ nhỉ trong cạc l sáúy, l âiãûn tråí nhiãût âäü tháúp, pháưn trãn ca l cao . . . ÅÍ nhỉỵng vng cọ nhiãût âäü cao hån thç vai tr trao âäøi nhiãût bỉïc xả l ch úu nhỉng váùn cn nh hỉåíng ca trao âäøi nhiãût âäúi lỉu, âàûc biãût l khi khọi l chuøn âäüng våïi váûn täúc låïn. Âäúi våïi cạc l sỉí dủng chãú âäü trao âäøi nhiãût âäúi lỉu viãûc âäút nhiãn liãûu trong bưng l l khäng cho phẹp vç åí nhiãût âäü tháúp thç khäng bo âm û äøn âënh quạ trçnh chạy v sỉû âäưng âãưu trao âäøi nhiãût trong khäng gian l. Ngỉåìi ta thỉåìng âäút nhiãn liãûu åí mäüt bưng riãng, âäüc láû p våïi khäng gian bưng l, nãn cọ thãø âäút âỉåüc mi dảng nhiãn liãûu. Sỉí dủng âiãûn nàng l thêch håüp nháút vç dãù dng âiãưu chènh v khäúng chãú nhiãût âäü nhỉng nàng sút khäng låïn m giạ thnh sn pháøm lải cao. Âãø gim kêch thỉåïc bưng âäút ngỉåìi ta thỉåìng sỉí dủng cạc m âäút cọ ngn lỉía ngàõn, m phun tháúp ạp (khi âäút nhiãn liãûu lng ) v trạnh sỉû bỉïc xả tỉì bưng âäút sang bưng l. Âãø ï sỉû trao âäøi nhiãût täút, u cáưu cháút mang nhiãût phi cọ täúc âäü låïn v chuøn âäüng bao quanh váût. Sỉû tại tưn hon khê th i âỉåüc sỉí dủng nhiãưu trong cạc l lm viãûc åí chãú âäü ny do nhiãût âäü u cáưu ca cäng nghãû tháúp hån so våïi nhiãût âäü ca sn pháøm chạy. Khi âọ ta cọ quạ trçnh häùn håüp giỉỵa sn pháøm chạy våïi khê thi tại tưn hon l : V K C K t K + V th C th t th = V hh C hh t hh (2-12) Åí âáy:-V K , V th, V hh l thãø têch ca khọi(sạn pháøm chạy), khê thi tại tưn hon v häùn håüp (tênh åí âiãưu kiãûn tiãu chøn), m 3 / s ; -C K , C th , C hh l nhiãût dung riãng ca khọi(sạn pháøm chạy), khê thi tại tưn ho v häùn håüp, KJ / m 3 .âäü -t K, , t th , t hh l nhiãût âäü ca khọi(sạn pháøm chạy), khê thi tại tưn ho v häùn håüp, 0 C. 2.3.CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC THEO LÅÏP Âáy l chãú âäü lm viãûc åí cạc l nung nọng, náúu chy hồûc lm ngüi cạc váût liãûu dảng hảt, dảng củc hồûc dảng bủi. Váût liãûu âỉåüc cháút âáưy hồûc mäüt pháưn trong khäng gian lm viãûc ca l. Khê nọng chuøn âäüng qua låïp váût liãûu. L thỉåìng cọ cáúu tảo [...]... πd 3 6 (ρV − ρ K ).g = ξ πd 2 4 ρ K 2 ωK ( 2- 2 9) 2 ÅÍ âáy: ξ - hãû säú tråí lỉûc ; ω K - váûn täúc ca dng khê Phỉång trçnh cán bàòng nhiãût åí låïp lå lỉíng cọ thãø viãút : 4 4 4 α (tK-tV)FV.d τ +C1(T 4 -T V )FV.d τ - C2( T V -T T )FV.d τ ± q.VV ρV = 0 K våïi: α - hãû säú trao âäøi nhiãût âäúi lỉu, W/m2.âäü ; C1 - hãû säú trao âäøi nhiãût giỉỵa khê v váût liãûu, W/m2.K4 C2 - hãû säú trao âäøi nhiãût... têch thäng giọ ca ghi l, m2 ; ω td - täúc âäü ca khê qua diãûn têch thäng giọ, m/s ; - - 22 - - ( 2- 2 8) tV1, tV2 - nhiãût âäü ban âáưu v nhiãût âäü cúi ca váût liãûu, OC ; tK1 tK2 - nhiãût âäü ban âáưu v nhiãût âäü cúi ca khê ra khi låïp säi, OC ; ∆ tb - hiãûu nhiãût âäü trung bçnh logarit giỉỵa khê våïi váût liãûu, OC 2. 3 .2. 3.Lénh vỉûc sỉí dủng ca låïp säi Trong k thût ngỉåìi ta thỉåìng sỉí dủng låïp säi... W/m2.K4 C2 - hãû säú trao âäøi nhiãût giỉỵa váût liãûu våïi tỉåìng l, W/m2.K4 TT - nhiãût âäü ca tỉåìng l, 0K ; VV - thãø têch ca váût liãûu, m3 ; - - 23 - - ( 2- 3 0) FV - diãûn têch bãư màût ca váût liãûu, m2 Do täú c âäü d n g khê låï n nãn ta tênh α theo chãú âäü âäú i lỉu cỉåỵ n g bỉï c khi Re = 20 ÷ 400 , khi âọ : Nu = 0, 2. Re 0, 83 ( 2- 3 1) Phủ thüc vo sỉû chuøn âäüng tỉång âäúi giỉỵa váût liãûu v dng... ρV 3υ 2 ( 2- 2 3) trong âọ : dtd - âỉåìng kênh tỉång âỉång ca hảt váût liãûu, m dtd= 3 6.G , m π n.ρ V ( 2- 2 4) G- khäúi lỉåüng ca cạc hảt váût liãûu trong mäüt thãø têch máùu thỉí nghiãûm, kg ; n - säú hảt váût liãûu ca thãø têch máùu thỉí nghiãûm Khi Fe = 30 ÷ 100 thç Nu = 0, 0151.Fe 0, 74 Khi Fe = 100 ÷ 20 0 thç Nu = 0, 028 3.Fe 0, 604 Re ⎛H ⎜ ⎜d ⎝ ât 0, 65 Re ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ −0 , 34 ⎛H ⎜ ⎜d ⎝ ât 0, 65 ( 2- 2 5) ⎞... H S (1 − f )ρ V , h G0 k ( 2- 2 2) trong âọ : G0 - nàng sút ca thiãút bë, kg/h ; k - hãû säú hiãûu chènh sỉû thay âäøi thãø têch ca váût liãûu trong quạ trçnh säi Hçnh 2- 5 A - Quan hãû tråí lỉûc v täúc âäü giọ; B - Quan hãû täúc âäü thỉûc v täúc âäü thäøi ω thỉûc = f ( ω s ); C - Quan hãû chiãưu cao låïp váût liãûu H v täúc âäü thäøi ω s - - 21 - - 2. 3 .2. 2.Sỉû trao âäøi nhiãût trong låïp säi Sỉû trao... liãûu dy - Váût liãûu mng l loải cọ nhiãût tråí ca nọ gáưn bàòng khäng : - - 17 - - R λ →0 - Váût liãûu dy l loải cọ nhiãût tråí ca nọ khạc khäng : R λ ≠0 ÅÍ âáy - R : bạn kênh ca váût liãûu, m ; - λ : hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu, W/m.âäü Âäúi våïi váût liãûu mng ta cọ: αV = 0 2 AT 0,3 ω 0 ,7 101,68 f −3,56 f m d , W/m3.âäü ( 2- 1 4) , W/m3.âäü ( 2- 1 5) Âäúi våïi váût liãûu dy ta cọ : αV = 0 2 B.T 0,3... hçnh 2. 5 cho ta tháúy nhỉỵng sỉû thay âäøi âọ Nãúu l cọ tiãút diãûn trn thç tråí lỉûc ca låïp säi âỉåüc tênh theo cäng thỉïc : ∆p = P = H g (ρ V − ρ K )(1 − f ) , S td N / m2 ( 2- 2 1) trong âọ : P - trng lỉûc ca váût liãûu trong låïp säi, N ; Std - diãûn têch tỉû do ca ghi l (diãûn têch cạc läù thäng giọ), m2 Thåìi gian váût liãûu åí trong trảng thại säi τ âỉåüc tênh : τ= H S (1 − f )ρ V , h G0 k ( 2- 2 2) ... nhiãût thãø têch α V - lỉåüng nhiãût trao âäøi ỉïng våïi mäüt âån vë thãø têch l cọ chỉïa váût liãûu -, W/m3.âäü : αV = α F V = α F0 1 , W/m3.âäü ( 2- 1 3) ÅÍ âáy : α -hãû säú trao âäøi nhiãût bãư màût, W/m2.âäü - V l thãø têch khäng gian l cọ chỉïa váût liãûu, m3; - F l diãûn têch bãư màût ca váût liãûu, m2 ; - F0 l diãûn têch bãư màût ca váût liãûu ỉïng våïi 1 m3 váût liãûu, m2 ; - 1 cọ nghéa l xẹt khi... nhiãưu so våïi låïp chàût v gi l bãư màût hoảt tênh Sht, âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc : Sht = H S f πd 2 6 Hf = dτ 0, 523 d 3τ S , m2 /m2.s ( 2- 1 6) Våïi H - chiãưu cao låïp váût liãûu, m ; S - tiãút diãûn ngang ca l, m2 ; f - âäü räùng ca låïp váût liãûu ; d - âỉåìng kênh ca hảt váût liãûu, m ; τ - thåìi gian vát liãûu åí trong låïp säi, s Täúc âäü cáưn thiãút âãø hçnh thnh låïp säi phủ thüc ch úu vo... l ω S Låïp säi täưn tải khi : ω min < ω S < ω max ω min - giạ trë täúc âäü täúi thiãøu âãø bàõt âáưu hçnh thnh låïp säi; - - 19 - - ω max - giạ trë täúc âäü lm cho låïp säi bë phạ hu v chuøn sang trảng thại låïp lå lỉíng Cạc giạ trë ω min v ω max âỉåüc tênh theo tiãu chøn Remin v Remax nhỉ sau : Remin = Ar ( 2- 1 7) 1400 + 5 ,22 Ar Remax = Ar ( 2- 1 8) 18 + 0,6 Ar Trong âọ Ar l tiãu chøn Archimed, âàûc trỉng . giỉỵa : ngn lỉía - váût liãûu - tỉåìng l, ta cọ cạc phỉång trçnh cán bàòng sau : q V = Q V N + Q T ( 1- N ) - Q V ( 2- 1 ) q T = Q T N + Q V ( 1- N ) - Q T ( 2- 2 ) åí âáy : - q V , q T . (Gr.Pr ) n ( 2- 8 ) - - 15 - - Vồùi : C= 0, 450 vaỡ n = 0 khi tờch sọỳ (Gr.Pr) < 10 -3 C= 1, 180 vaỡ n = 0, 125 khi tờch sọỳ (Gr.Pr) = 10 -3 ữ 5.10 2 C= 0, 540 vaỡ n = 0, 25 khi tờch. d Hf S d d fSH 6 . 523 ,0 2 3 = , m 2 /m 2 .s ( 2- 1 6) Vồùi H - chióửu cao lồùp vỏỷt lióỷu, m ; S - tióỳt dióỷn ngang cuớa loỡ, m 2 ; f - õọỹ rọựng cuớa lồùp vỏỷt lióỷu ; d - õổồỡng kờnh cuớa