thí nghiệm quá trình thiết bị Sấy đối lưu

31 70 0
  • Loading ...
1/31 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 14/04/2018, 17:29

1.TRÍCH YEÁU :1.1.Muïc ñích thí nghieäm:Khaûo saùt quaù trình saáy ñoái löu baèng thöïc nghieäm, ñeå:Xaây ñöïng ñöôøng cong saáy vaø ñöôøng cong toác ñoä saáy.Xaùc ñònh caùc thoâng soá saáy: toác ñoä saáy ñaúng toác, ñoä aåm tôùi haïn, ñoä aåm caân baèng, thôøi gian saáy ñaúng toác vaø giaûm toác.Ñaùnh giaù sai soá cuûa quaù trình saáy.1.2.Phöông phaùp thí nghieäm:Tieán haønh saáy giaáy loïc ôû 3 cheá ñoä nhieät ñoä cuûa caloriphe: 500C, 600C, 700C.Ñaët giaáy loïc vaøo buoàng saáy, ghi nhaän giaù trò nhaän khoái löôïng cuûa vaät lieäu sau khi laøm aåm (G1).Sau ñoù cöù 5 phuùt, ghi nhaän giaù trò caân vaø hai giaù trò nhieät ñoä baàu khoâ – baàu öôùt; tieáp tuïc saáy ñeán khi giaù trò khoái löôïng vaät lieäu khoâng ñoåi trong voøng 15 phuùt thì döøng cheá ñoä thí nghieäm naøy vaø chuyeån sang cheá ñoä thí nghieäm khaùc.1.3.Keát quaû thí nghieäm:Khoái löôïng khoâ ban ñaàu cuûa 3 saáp giaáy loïc: Go = 50 (g) = 0,05 (kg).Moät saáp giaáy loïc goàm 3 taám giaáy loïc. Kích thöôùc cuûa moät taám giaáy loïc: 30 x 20 x 0,01 (cm).Baûng 1: Soá lieäu thoâCheá ñoä saáy 50oCCheá ñoä saáy 60oCCheá ñoä saáy 70oC (ph)G(g)tö (oF)tk (oF) (ph)G(g)tö (oF)tk (oF) (ph)G(g)tö (oF)tk (oF)014558,5100,5014065121,5014084143214558,5100,5114065121,50,514084143414058,5100,5213565121,5113584143613558,5100,5413065121,5213084143913058,5100,5512565121,53125841431212558,5101712065121,54120841431412058,5101911565121,55115841431611558,510111110651226110841431911058,510112105651227105841432110558,5101,514100651228100841432310058,5101,5159565,512299584143259558101,5179065,5122109084,5143279058101,5198565,5122118584,5143318558102208065,5122128084,5143338058102237565,5122,5137584,5143,5357558102257066122,5147084,5143,5387058102286566122,5156584,5144406558102316066122,5185584,5144446058102345566122,5205085144485558102385066122,5255085144545058102405066122,56050581022.LYÙ THUYEÁT THÍ NGHIEÄM :2.1.Ñònh nghóa:Saáy ñoái löu laø quaù trình taùch aåm ra khoûi vaät lieäu baèng caùch caáp nhieät cho aåm bay hôi. Trong ñoù, caû hai quaù trình truyeàn nhieät vaø truyeàn aåm ñeàu ñöôïc thöïc hieän baèng phöông phaùp ñoái löu.2.2.Ñaëc tröng cuûa quaù trình saáy:Quaù trình saáy dieãn ra raát phöùc taïp, ñaëc tröng cho tính khoâng thuaän nghòch vaø khoâng oån ñònh. Noù dieãn ra ñoàng thôøi 4 quaù trình: Truyeàn nhieät cho vaät lieäu.Daãn aåm trong loøng vaät lieäu.Chuyeån pha.Taùch aåm vaøo moâi tröôøng xung quanh. Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu TRÍCH YẾU : 1.1 Mục đích thí nghiệm: Khảo sát trình sấy đối lưu thực nghiệm, để: - Xây đựng đường cong sấy đường cong tốc độ sấy - Xác đònh thông số sấy: tốc độ sấy đẳng tốc, độ ẩm tới hạn, độ ẩm cân bằng, thời gian sấy đẳng tốc giảm tốc - Đánh giá sai số trình sấy 1.2 Phương pháp thí nghiệm: - Tiến hành sấy giấy lọc chế độ nhiệt độ caloriphe: 500C, 600C, 700C - Đặt giấy lọc vào buồng sấy, ghi nhận giá trò nhận khối lượng vật liệu sau làm ẩm (G1) - Sau phút, ghi nhận giá trò cân hai giá trò nhiệt độ bầu khô – bầu ướt; tiếp tục sấy đến giá trò khối lượng vật liệu không đổi vòng 15 phút dừng chế độ thí nghiệm chuyển sang chế độ thí nghiệm khác 1.3 Kết thí nghiệm: Khối lượng khô ban đầu sấp giấy lọc: G o = 50 (g) = 0,05 (kg) Một sấp giấy lọc gồm giấy lọc Kích thước giấy lọc: 30 x 20 x 0,01 (cm) Bảng 1: Số liệu thô Chế độ sấy 50oC τ G tö tk (ph (g) (oF) (oF) ) 100, 145 58,5 100, 145 58,5 100, 140 58,5 100, 135 58,5 100, 130 58,5 12 125 58,5 101 14 16 19 120 115 110 58,5 58,5 58,5 21 105 58,5 101 101 101 101, Chế độ sấy 60oC τ G tö tk (ph (g) (oF) (oF) ) 121, 140 65 121, 140 65 121, 135 65 121, 130 65 121, 125 65 121, 120 65 121, 115 65 11 110 65 122 12 105 65 122 14 100 65 Trang 122 Chế độ sấy 70oC τ G tư tk (ph (g) (oF) (oF) ) 140 84 143 0,5 140 84 143 135 84 143 130 84 143 125 84 143 120 84 143 115 110 105 84 84 84 143 143 143 100 84 143 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 23 100 58,5 25 95 58 27 31 90 85 58 58 101, 101, 101, 102 33 80 58 35 75 38 Sấy đối lưu 15 95 65,5 122 95 84 143 17 90 65,5 122 10 90 84,5 143 19 20 85 80 65,5 65,5 11 12 85 80 84,5 84,5 102 23 75 65,5 13 75 84,5 58 102 25 70 66 14 70 84,5 143 143 143, 143, 70 58 102 28 65 66 15 65 84,5 144 40 65 58 102 31 60 66 18 55 84,5 144 44 60 58 102 34 55 66 20 50 85 144 48 55 58 102 38 50 66 25 50 85 144 54 60 50 50 58 58 102 102 40 50 66 122 122 122, 122, 122, 122, 122, 122, 122, LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM : 2.1 Đònh nghóa: Sấy đối lưu trình tách ẩm khỏi vật liệu cách cấp nhiệt cho ẩm bay Trong đó, hai trình truyền nhiệt truyền ẩm thực phương pháp đối lưu 2.2 Đặc trưng trình sấy: Quá trình sấy diễn phức tạp, đặc trưng cho tính không thuận nghòch không ổn đònh Nó diễn đồng thời trình: - Truyền nhiệt cho vật liệu - Dẫn ẩm lòng vật liệu - Chuyển pha - Tách ẩm vào môi trường xung quanh 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy: - Bản chất vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hoá học, đặc tính liên kết ẩm,… - Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề mặt lớp vật liệu Diện tích bề mặt riêng vật liệu lớn tốc độ sấy nhanh - Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối độ ẩm tới hạn vật liệu - Độ ẩm, nhiệt độ tốc độ không khí - Chênh lệch nhiệt độ đầu nhiệt độ cuối không khí sấy, nhiệt độ cuối cao nhiệt độ trung bình Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò - Sấy đối lưu không khí cao, tốc độ sấy tăng Nhưng nhiệt độ cuối không nên cao không sử dụng triệt để nhiệt Cấu tạo thiết bò sấy, phương thức chế độ sấy 2.4 Tác nhân sấy: - Tác nhân sấy chất dùng để gia nhiệt cho vật liệu sấy, nhằm tách nước nước khỏi vật liệu sấy - Các loại tác nhân sấy: + Không khí nóng: loại môi chất phổ biến, rẻ tiền thường dùng làm tác nhân sấy + Khói lò: dùng than, củi, trấu, dầu, khí… để tạo khói lò + Hơi nhiệt - Trong sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy Vì: + Cần độ + Rẻ + Đáp ứng yêu cầu tác nhân sấy: tác dụng với vật liệu sấy,… + Lượng ẩm 2.5 Động lực trình sấy: • Là chênh lệch áp suất nước (ẩm) bề mặt vật liệu (Pm) áp suất riêng phần nước không khí ẩm (Ph) : Nếu Pm > Ph : vật nhả ẩm ⇒ Quá trình sấy Nếu Pm < Ph : vật hút ẩm ⇒ Làm ẩm vật liệu Nếu Pm = Ph : có cân động hút nhả ẩm • Trong thực tế ta xây dựng đường cân pha dạng ϕ* = f(u) : Nếu ϕ > ϕ* : vật hút ẩm ⇒ Làm ẩm vật liệu Nếu ϕ < ϕ* : vật nhả ẩm ⇒ Quá trình sấy Nếu ϕ = ϕ* : có cân động hút nhả ẩm • Các cách biểu diễn động lực trình sấy: Dùng sấy: ε = tk - tư Dùng ∆ϕ Dùng ∆P Dùng (t - θ) Dùng ∆x 2.6 Các dạng liên kết ẩm: DẠNG LIÊN KẾT Liên kết ẢNH HƯỞNG CỦA SẤY ĐẾN LIÊN KẾT - Là liên kết ẩm với - Đây liên kết KHÁI NIỆM Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò hóa học Liên kết hấp phụ Liê n kết hóa lý Liên kết mao dẫn Liên kết thẩm thấu Liên kết lý Sấy đối lưu vật liệu dạng OH- bền, tinh thể ngậm nước tách sấy Ví dụ: CaSO4.2H2O, SiO2.7H2O,… Muốn tách ẩm phải dùng phương pháp hóa học nung chảy Ví dụ: dùng H2SO4đđ để hút,… - Do lực hấp phụ, lực điện - Quá trình sấy trường, lực từ trường,… tạo tách nên lớp đơn phân tử bề phần ẩm mặt vật liệu, tạo thành lớp đa phân tử, có liên kết yếu hơn, cuối chúng gần đến trạng thái ẩm tự - Do lực mao dẫn giữ - Liên kết mao quản nhỏ liên kết yếu lỗ xốp nhỏ lớp tách ẩm sấy - Dạng liên kết tồn - Quá trình sấy để dung dòch tách ẩm từ dung - Do áp suất thẩm thấu dòch khó làm cho áp suất tách ẩm từ dung bề mặt dung dòch nhỏ môi nguyên chất áp suất dung môi nguyên chất - Ẩm nằm tự bề - Liên kết mặt lỗ xốp liên kết yếu, có mao quản lớn thể tách sấy, chí phương pháp học 2.7 Xác đònh tốc độ sấy theo cân nhiệt trình sấy: Lượng nhiệt dòng tác nhân sấy cung cấp khoảng thời gian dτ: dQ = αF(t-θ)dτ (1) tiêu hao để: - Đun nóng vật liệu: (GoCo+GaCa)dθ (2) - Bay ẩm nhiệt hơi: [r + Ch(t-th)dGa (3) Trong đó: • α - hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy vào vật liệu sấy, W/m2.độ • F – bề mặt vật liệu, m2 • t, θ, th - nhiệt độ tác nhân sấy, vật liệu ẩm bão hòa, độ Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu GoCo - khối lượng nhiệt dung riêng vật liệu sấy, kg & J/kg.độ • GaCa - khối lượng nhiệt dung riêng ẩm, kg & J/kg.độ • r - ẩn nhiệt hóa ẩm, J/kg • Ch - nhiệt dung riêng ẩm, J/kg.độ Lượng ẩm bốc thời gian dτ: dGa = d(GoU) = GoDu (4) Với: • U: hàm ẩm hay độ ẩm vật liệu – tính theo vật liệu khô, kg ẩm/kg vật liệu khô Từ (1), (2), (3) (4), thiết lập cân nhiệt: αF(t - θ)dτ = (GoCo+GaCa)dθ + Go[r + Ch(t - th)dU (5) Từ (5) rút ra: dθ αF( t − θ) − [ G oC o + G aC a ] dU dτ (6) = dτ G o [ r + C h ( t − th) ) ] • dU theo cân nhiệt dτ 2.8 Phương trình động học trình sấy: Theo phương trình truyền ẩm từ vật liệu vào tác nhân sấy: dGa = kpF(pm – p)dτ (7) Với: • kp - hệ số truyền ẩm pha khí, kg/m 2.h.∆p = (1at hay 1mmHg ) cm, p - áp suất ẩm bề mặt vật liệu pha khí, mmHg (hay at) Thay Ga = GoU vào (7) biến đổi, ta có: dU k pF = (pm − p) (8) dτ Go Khi ẩm không bò nhiệt (tức t = th) biểu thức (5) biến đổi thành:  G  dθ dU dQ  Co + C o a G o + rGo − F = qF (9) G o  dτ dτ Fdτ  Với q cường độ dòng nhiệt hay mật độ dòng nhiệt Ga Go Vo = U; = ρo ; = Ro Co + C aU = C Go Vo F Với: • ρo - khối lượng riêng vật liệu khô, kg/m3 • Vo - thể tích vật khô, m3 • C - nhiệt dung riêng vật liệu ẩm, J/kg.độ • Ro -bán kính qui đổi vật liệu, m Khi đó, bỏ qua nhiệt làm nhiệt ẩm, ta có: Đây biểu thức tính tốc độ sấy Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu     dU dθ   C  dθ   dU  q = ρ oR o r + Cρ oR o = 1+   × ρ oR o r dτ dτ   r  dU  dτ    (10)     dU = (1+ R b ) ρ oR o r dτ C dθ Với Rb = + : Chuẩn số Rebinde đặc trưng cho động học r dU trình sấy Biểu thức (10) phương trình động học sấy, cho biết biến đổi ẩm vật liệu theo thời gian Ta nhận biểu thức (10) giải hệ phương trình vi phân mô tả truyền nhiệt - truyền ẩm vật liệu Nhưng nói chung hệ phương trình không giải phương pháp giải tích 2.9 Lượng nhiệt cấp cho vật liệu giai đoạn sấy giảm tốc (q2): Mặt khác ta thấy giai đoạn sấy giảm tốc, đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng, nên tốc độ sấy giai đoạn biểu diễn: dU − = K U − U* (11) dτ Với: • K - Hệ số tỷ lệ, gọi hệ số sấy Nó phụ thuộc vào tốc độ sấy tính chất vật liệu ẩm, 1/s K: hệ số góc đường cong tốc độ sấy giai đoạn giảm tốc, nên: N K= = χN (12) U th − U * Với: χ= • : hệ số sấy tuyệt đối, phụ thuộc vào tính chất U th − U * vật liệu ẩm • Uth - độ ẩm tới hạn • U* - độ ẩm cân • N - tốc độ sấy đẳng tốc, kg ẩm/(kg vật liệu khô.s) Tích phân phương trình (11) ta nhận được: U − U* = exp( − χNτ ) (13) U th − U * Hay logarit hoùa (13), ta coù: lg U − U * = lg U th − U * − χNτ (14) 2.3 Như biết hệ số sấy K, xác đònh thời gian cần thiết để thực giai đoạn sấy giảm tốc Hệ số sấy tương đối xác đònh thực nghiệm tính gần sau: ( ( ( ) ) ) ( ) ( ) Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu 1.8 (15) Uo Với U0 - độ ẩm ban đầu vật liệu Từ đó, ta có: U U th = + U * = + U * (16) χ 1.8 Thau (12) (15) vào phương trình (11), ta được:  U − U*  dU  − = 1.8N (17) dτ  U0  Thay (17) vào (10), ta được:  U − U*   q2 = −ρ 0R 0r(1+ R b ) 1.8N (18)  U0  2.10 Lượng nhiệt cấp cho vật liệu giai đoạn sấy đẳng tốc (q1): Trong giai đoạn sấy đẳng tốc, toàn lượng nhiệt cung cấp từ dòng tác nhân lượng nhiệt bốc ẩm nhiệt độ vật liệu không đổi nên: dU q1 = ρ 0R 0r = ρ 0R 0rN (19) dτ 2.11 Cường độ trao đổi nhiệt: q U − U* (1+ Rb) q(x) = = 1.8 (20) q1 U0 Nhö vậy,theo biểu thức (20), biết chuẩn số Rb tính cường độ trao đổi nhiệt theo độ ẩm vật liệu χ= 2.12 Đường cong sấy đường cong tốc độ sấy: 2.12.1 Đường cong sấy: Là đøng cong biểu diễn thay đổi độ ẩm vật liệu (U) theo thời gian sấy (τ): U = f(τ) (21) Dạng đường cong sấy: - Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: liên kết ẩm vật liệu, hình dáng, kích thước, cấu trúc vật liệu, phương pháp chế độ sấy - Đường cong sấy hàm trình sấy, chế độ phương pháp sấy khác đường cong sấy có dạng tương tự (xem hình 1) 2.12.2 Đường cong tốc độ sấy: Là đường cong biểu diễn mối quan hệ tốc độ sấy độ ẩm (hàm ẩm) vật liệu sấy: dU = g(U) (22) dτ Từ biểu thức (22), (23) rõ ràng đường cong tốc độ sấy là đạo hàm đường cong sấy (xem hình 2) u uo t N A Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò B t2 D B tư to u* A Sấy đối lưu No C C B D D τ uo C A u* uth u Hình 1: Đường cong sấy cong tốc độ sấy AB – Đun nóng vật liệu BC – Sấy đẳng tốc CD – Sấy giảm tốc – Đường cong sấy mỏng, xốp: Giấy, – Đường nhiệt độ vật liệu Hình 2: Đường AB – Đun nóng vật liệu BC – Sấy đẳng tốc CD – Sấy giảm tốc – Vật liệu dạng bìa,… – Vật liệu keo – Vật liệu xốp – Vật liệu keo xốp: có điểm uốn (thay đổi chế vận chuyển ẩm) – Vật liệu có điểm gãy khúc (điểm tới hạn thứ hai) 2.13 Các giai đoạn trình sấy: • AB – giai đoạn đun nóng vật liệu : Toàn nhiệt cung cấp để đun nóng vật liệu, ẩm bốc không đáng kể Nhiệt độ vật liệu tăng nhanh từ θ1 = to đến nhiệt độ bầu ướt tư tác nhân sấy Độ ẩm thay đổi không nhiều Tốc độ sấy tăng nhanh từ đến cực đại Thời gian ngắn không đáng kể Thường giai đoạn bỏ qua tính toán • BC – giai đoạn sấy đẳng tốc : Nhiệt cung cấp để bốc ẩm tự bề mặt vật liệu Nhiệt độ vật liệu tư không đổi Độ ẩm vật liệu giảm nhanh Tốc độ sấy không đổi Trong giai đoạn tốc độ khuếch tán ẩm từ lòng vật liệu bề mặt lớn tốc độ bốc từ bề mặt, bề mặt bão hòa ẩm Thời gian sấy gian đoạn ( thời gian sấy đẳng tốc τ ) xác đònh từ: dU − = N1 = const (23) dτ Nên tích phân (23) lên ta có: Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu U − U th (24) N1 : độ ẩm tới hạn, độ ẩm cuối giai đoạn sấy đẳng τ1 = Với Uth tốc • CD – giai đoạn sấy giảm tốc : Nhiệt độ vật liệu tăng dần từ tư lên t2 tác nhân Độ ẩm giảm chậm đến độ ẩm cân u* Tốc độ sấy giảm dần từ tốc độ đẳng tốc No xuống 0, tùy theo cấu trúc vật liệu mà có biên dạng khác Tốc độ khuếch tán chậm tốc độ bốc bề mặt, nên tốc độ chậm dần có tượng co bề mặt bốc Lúc này, vật liệu xuất vùng ẩm: ẩm, bốc khô Trong giai đoạn này, đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng ( qui đổi sang đường thẳng; N2 = ax+b) ta tích phân để tính thời gian sấy giai đoạn sấy giảm tốc ( τ ): U − U * U th − U * τ = th ln (25) N1 U2 − U* Với U* : độ ẩm cân bằng, độ ẩm kết thúc giai đoạn sấy giảm tốc 2.14 Thời gian sấy vật liệu: Thời gian sấy vật liệu tính tổng thời gian giai đoạn sấy: đốt nóng vật liệu τ , sấy dẳng tốc ( τ ) sấy giảm tốc ( τ ); bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu, giai đoạn xảy nhanh Biểu thức tính thời gian sau: U − U th 2.3 U −U * τ = τ +τ 2= + * (U th − U * ) * lg( th ) (26) N N U2 −U * Với U2 : độ ẩm vật liệu cuối trình sấy, tương ứng với τ ; U2 > U* thường lấy: U2 =U* +2 ÷ (%) DỤNG CỤ – THIẾT BỊ & VẬT LIỆU SẤY: 3.1 Dụng cụ – thiết bò: Hệ thống thiếtsấy trang bò: - Caloriphe: gồm hai chùm điện trở khô, có công suất 10KW ổn đònh nhiệt độ nhờ điều nhiệt tự ngắt - Quạt hút: có tốc độ 0,85 m/s, để hút không khí (tác nhân sấy) thổi qua caloriphe để nâng nhiệt độ dòng tác nhân lên nhiệt độ cần thiết - Hệ thống cân: xác đònh lượng ẩm tách từ vật liệu sấy - Hai cửa gió: có van lá, để thay đổi lượng tác nhân - Hệ thống đo nhiệt độ: gồm hai đầu dò nhiệt độ bầu khô – bầu ướt đặt buồng sấy – bên trái giàn lưới đặt vật liệu sấy đồng hồ đo nhiệt độ Trang Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu 3.2 Vật liệu sấy: gồm sấp giấy lọc gấp đôi PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: 4.1 Quan sát hệ thống: Trước tiến hành thí nghiệm (15 phút đầu giờ), sinh viên phải quan sát hệ thống – đối chiếu với sơ đồ – hình vẽ Giáo trình Tìm xem vò trí: cửa không khí vào, quạt, caloriphe, điều chỉnh nhiệt độ, hệ thống đo nhiệt độ bầu ướt – bầu khô, cân, giàn lưới đặt giấy lọc, đồng hồ đo nhiệt độ cửa không khí Hệ thống điện: tìm cầu dao quạt, caloriphe (nhìn đường dây dẫn), công tắc điện hộp điều khiển nhiệt độ 4.2 Chuẩn bò thí nghiệm: 4.2.1 Xác đònh khối lượng khô ban đầu xấp giấy lọc: • Mở cửa buồng sấy – đặt cẩn thận lên bàn (vì cửa nặng – nguy hiểm) • Cách đặt giấy lọc vào buồng sấy: đặt nhẹ nhàng sấp giấy lọc lên lưới sấy phía buồng sấy (đặt ba sấp), kim cân dao động – chờ kim hết dao động đọc giá trò cân (G0) 4.2.2 Làm ẩm giấy lọc: • Lấy khoảng 2/3 chậu nước inox • Sau cân xong, lấy giấy lọc nhúng nhẹ nhàng sấp giấy (tránh rách giấy) vào chậu nước – chờ khoảng 30 giây cho nước thấm giấy, lấy giấy lọc lên – phơi khôngkhí (trên song sắt cửa sổ) hết nhiễu nước • Chuẩn bò đồng hồ đeo tay để đo thời gian 4.2.3 Kiểm tra hệ thống: • Lắp lại cửa buồng sấy – vặn chặt tán cửa • Mở hết van hai cửa khí vào – • Châm đầy nước vào bầu nước (phía sau hệ thống, cốc nước đối trọng cân) để đo nhiệt độ bầu ướt 4.3 Khởi động hệ thống: 4.3.1 Khởi động quạt: Đóng cầu dao quạt để hút dòng tác nhân vào thổi qua coloriphe gia nhiệt dòng tác nhân (tìm cầu dao quạt cách nhìn đường dây dẫn điện vào quạt) 4.3.2 Khởi động calorife: • Đóng cầu dao caloriphe để dẫn điện vào hộp điều khiển (nhìn đường dây điện tìm cầu dao caloriphe) Trang 10 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 0,21 67 0,23 33 0,25 00 0,30 00 0,33 33 0,41 67 0,07 0,07 0,06 0,05 0,05 0,05 50 10 600 40 10 600 30 10 600 10 20 400 10 300 0 Sấy đối lưu 29,1 67 29,1 67 29,1 67 29,1 67 29,4 44 29,4 44 61,9 44 61,9 44 62,2 22 62,2 22 62,2 22 62,2 22 30,48 15,0 30,48 15,0 30,48 14,5 30,48 14,5 30,48 15,0 30,48 15,0 32,7 78 32,7 78 33,0 56 33,0 56 32,7 78 32,7 78 Bảng 4: Kết tính toán từ đồ thò Chế độ sấy 50oC Uth U* U2 N χ K τ1 τ2 33,78 0,029 7,438 0,622 0,326 0,208 36,5 11,40 16,86 0,405 32,05 251,2 365,4 615,5 0,233 0,148 60oC 70oC 0,031 0,027 Bảng 5: Kết tính toán theo lý thuyết Chế độ sấy 50oC U 19 19 18 17 16 15 14 Uth 105, 56 Giai ñoa ïn Đun ng Đẳ ng tốc Pm P 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 12,5 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 αp Jm N Ntb 0,03 0,34 0,34 0,34 0,34 0,35 0,35 251,0 251,0 251,0 251,0 251,8 251,8 251,5 Trang 17 χ K τ1 0,33 τ2 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 13 12 11 10 90 80 70 60 Giả m tốc 50 40 30 20 10 0 12,5 12,5 12,5 12,5 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 12,3 3,3 3,3 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 3,2 0,35 0,35 0,35 Sấy đối lưu 251,8 251,8 252,3 0,00 2,3 1,49 Chế độ sấy 60oC U Uth 100 18 18 17 16 15 14 13 12 11 Giai đoạ n Đun nón g Đẳn g tốc Pm P 15,9 15,9 15,9 15,9 15,9 15,9 15,9 15,9 15,9 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,3 1,3 αp Jm N Ntb 0,03 0,54 0,54 0,54 0,54 0,54 0,54 0,54 0,54 394,0 394,0 394,0 394,0 394,0 394,0 394,5 394,5 394,2 Trang 18 χ K τ1 0,20 τ2 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 10 90 80 70 60 50 Giả m tốc 40 30 20 10 0 15,9 16,1 16,1 16,1 16,1 16,1 16,4 16,4 16,4 16,4 16,4 16,4 1,3 1,4 1,4 1,4 1,4 1,3 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 0,54 Saáy đối lưu 394,5 0,0 3,9 χ K 0,89 Chế độ sấy 70oC U Uth 100 18 18 17 16 15 14 13 12 11 10 90 Giai đoạ n Đun nón g Đẳn g tốc Giaû m Pm P 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 30,0 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 15, αp Jm N Ntb 0,03 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 407,8 407,8 407,8 407,8 407,8 407,8 407,8 407,8 407,8 407,8 τ2 0,19 0,0 Trang 19 τ1 4,0 0,86 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 80 70 60 50 40 30 10 0 toác 30,4 30,4 30,4 30,4 30,4 30,4 30,4 30,4 30,4 Saáy đối lưu 16, 16, 16, 15, 15, 14, 14, 15, 15, Bảng 6: Kết đánh giá sai số Chế độ sấy 50oC 60oC 70oC Chế độ sấy 50oC 60oC 70oC Chế độ sấy 50oC 60oC Độ ẩm tới hạn Uth (%) Thực nghi ệm 33,78 32,05 36,50 Lý thuyế t 105,56 100,00 100,00 Hệ số sấy tương Thực Lý nghi thuyế ệm t 0,030 0,009 0,031 0,010 0,027 0,010 Sai số (%) -68,00 -67,95 -63,50 đối χ Sai số (%) 212,48 212,01 173,97 Thời gian sấy đẳng tốc τ 1, h Thực Lý Sai số nghi thuyế (%) ệm t 0,622 0,336 85,195 0,405 0,203 99,479 Trang 20 Tốc độ sấy đẳng tốc N (%/h) Lý Thực Sai số thuyế nghieäm (%) t 251,26 251,53 -0,11 365,47 394,21 -7,29 615,53 407,87 50,91 Hệ số sấy K, Lý Thực thuyế nghiệm t 7,44 2,38 11,40 3,94 16,86 4,08 1/h Sai soá (%) 212,15 189,27 313,46 Thời gian sấy đẳng tốc τ 2, h Lý Thực Sai số thuyế nghiệm (%) t 0,326 1,494 -78,22 0,208 0,890 -76,65 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 70oC 0,233 0,196 18,859 Sấy đối lưu 0,148 0,860 Bảng 7: Sai số dựng “Đường cong saáy” τ (h) 0,0000 0,0333 0,0667 0,1000 0,1500 0,2000 0,2333 0,2667 0,3167 0,3500 0,3833 0,4167 0,4500 0,5167 0,5500 0,5833 0,6333 0,6667 0,7333 0,8000 0,9000 1,0000 Chế độ sấy 50oC U (%) U’ (%) 190 189 190 189 180 181 170 172 160 160 150 147 140 139 130 130 120 118 110 110 100 101 90 93 80 84 70 68 60 59 50 51 40 38 30 30 20 18 10 10 δ U (%) 0,49 0,49 -0,39 -1,35 0,15 1,90 0,85 -0,34 1,79 0,45 -1,12 -2,97 -5,19 3,50 1,25 -1,73 4,39 0,19 11,11 0,00 -100,00 -100,00 τ (h) 0,0000 0,0167 0,0333 0,0667 0,0833 0,1167 0,1500 0,1833 0,2000 0,2333 0,2500 0,2833 0,3167 0,3333 0,3833 0,4167 0,4667 Chế độ sấy 60oC U (%) U’ (%) 180 178 180 178 170 172 160 159 150 153 140 141 130 129 120 117 110 111 100 98 90 92 80 80 70 68 60 62 50 44 40 37 30 26 δ U (%) 1,33 1,33 -0,90 0,40 -2,13 -0,77 0,85 2,81 -0,57 1,58 -2,55 -0,21 2,96 -3,06 14,62 6,86 16,41 Trang 21 -82,77 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò 0,5167 0,5667 0,6333 0,6667 τ (h) 0,0000 0,0083 0,0167 0,0333 0,0500 0,0667 0,0833 0,1000 0,1167 0,1333 0,1500 0,1667 0,1833 0,2000 0,2167 0,2333 0,2500 0,3000 0,3333 0,4167 20 10 0 Sấy đối lưu 16 Chế độ sấy 70oC U (%) U’ (%) 180 177 180 177 170 171 160 161 150 151 140 141 130 130 120 120 110 110 100 100 90 89 80 79 70 70 60 61 50 53 40 44 30 36 10 14 Trang 22 21,53 5,37 -100,00 -100,00 δ U (%) 1,95 1,95 -0,83 -0,72 -0,60 -0,46 -0,30 -0,11 0,12 0,39 0,73 1,15 0,00 -1,64 -5,66 -9,09 -16,67 -28,57 -100,00 -100,00 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu BÀN LUẬN : Câu : Nhận xét giải thích dạng đường cong sấy đường cong tốc độ sấy so với dạng lý thuyết * Đường cong sấy: Đường cong sấy có dạng phù hợp so với lý thuyết, vẽ đường cong qua tất điểm thực nghiệm có nhiều sai lệch so với lý thuyết Đó vẽ đường cong sấy, ta vào hình dạng theo lý thuyết mà vẽ đường thẳng đường cong tương đối qua điểm thực nghiệm * Đường cong tốc độ sấy: Đường cong tốc độ sấy có dạng phù hợp so với lý thuyết Đó ta không dùng cách vẽ trung bình ∆U/∆τ, mà lấy vi phân trực tiếp đường cong sấy Để đường cong tốc độ sấy xác hơn, ta phải lấy vi phân nhiều điểm Nhưng cách phức tạp nên ta lấy điểm Cho nên nhìn chung, đường cong tốc độ sấy hình dạng giá trò không xác Ngoài ra, việc công nhận U * = vẽ đường cong tốc độ sấy yếu tố dẫn đến sai số việc xác đònh giá trò đường cong Tuy khối lượng cuối trình sấy (khối lượng không đổi) với khối lượng khô ban đầu, độ ẩm cân U* chưa hẳn Đó sấp giấy lọc mà ta cân ban đầu vật liệu khô tuyệt đối, mà vật liệu chứa lượng ẩm cân đònh (ở điều kiện nhiệt độ môi trường ngoài) Câu : Nhận xét giải thích kết tính toán, nêu lên mối quan hệ thông số sấy * Độ ẩm cân U* : Kết thí nghiệm: chế độ thí nghiệm U * Trang 23 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu Theo lý thuyết (p53, [1]): độ ẩm cân phụ thuộc vào độ ẩm không khí nhiệt độ Với độ ẩm, nhiệt độ tăng độ ẩm cân vật liệu giảm Nhưng thí nghiệm U * = = const : sấp giấy lọc mà ta cân ban đầu vật liệu khô tuyệt đối, mà vật liệu chứa lượng ẩm cân đònh (ở điều kiện nhiệt độ môi trường ngoài) Cho nên thực chất ta sấy vật liệu xuống G o = 50g, nhiệt độ tác nhân sấy cao nhiệt độ môi trường Nhưng chủ quan, ta không chờ 15 phút yêu cầu thí nghiệm (15 phút mà khối lượng vật liệu không đổi), mà dừng thí nghiệm khối lượng vật liệu đạt 50g Nhưng ta có chờ hết 15 phút tính cách xác số liệu khối lượng vật liệu khô tuyệt đối * Độ ẩm tới hạn Uth : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 50oC: Uth = 33,78% + Ở chế độ sấy 60oC: Uth = 32,05% + Ở chế độ sấy 70oC: Uth = 36,5% Theo lý thuyết (p131, [1]): nhiệt độ tác nhân tăng độ ẩm tới hạn quy ước giảm Nhưng thí nghiệm ta thấy, nhiệt độ tác nhân tăng lên 70 oC Uth lại tăng Đó sai số trình vẽ đường cong sấy đường cong tốc độ sấy sai số trình làm thí nghiệm * Tốc độ sấy đẳng tốc N : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 50oC: N = 251,26%/h + Ở chế độ sấy 60oC: N = 365,47%/h + Ở chế độ sấy 70oC: N = 615,53%/h Ta nhận thấy rằng: nhiệt độ sấy tăng tốc độ sấy đẳng tốc tăng Điều hoàn toàn phù hợp với lý thuyết Đó nhiệt độ tăng động lực trình sấy (thế sấy ε) tăng * Hệ số sấy tương đối giai đoạn giảm tốc χ : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 50oC: χ = 0,0296 + Ở chế độ sấy 60oC: χ = 0,031 + Ở chế độ sấy 70oC: χ = 0,027 Theo lý thuyết (p93, [1]): hệ số sấy tương đối χ phụ thuộc vào tính chất vật liệu ẩm (loại vật liệu, thước vật liệu, độ ẩm ban đầu vật liệu,…), không phụ thuộc vào nhiệt độ tác nhân sấy Nhưng thí nghiệm này, chế độ 60oC 70oC có độ ẩm ban đầu vật liệu 180% χ lại khác Đó χ xác đònh theo công thức: χ = Mà nói trên, U* U th tính toán U th − U * không xác nân dẫn đến sai số χ Còn chế độ 50oC, χ khác so với chế độ lại, nguyên nhân Trang 24 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu sai số, có nguyên nhân độ ẩm ban đầu vật liệu chế độ 50oC khác so với chế độ lại (Uo = 190%) * Hệ số sấy giai đoạn giảm tốc K : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 50oC: K = 7,438 (1/h) + Ở chế độ sấy 60oC: K = 11,403 (1/h) + Ở chế độ sấy 70oC: K = 16,864 (1/h) Theo lý thuyết (p93, [1]): hệ số sấy K phụ thuộc vào chế độ sấy (tốc độ sấy đẳng tốc N) tính chất vật liệu ẩm (χ) theo công thức K = χN Điều có nghóa với tính chất vật liệu ẩm không đổi, nhiệt độ tác nhân sấy tăng K tăng (do χ không đổi, N tăng lên) ⇒ Kết thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với lý thuyết, có sai số trình thí nghiệm Đó kết thí nghiệm, N tăng mạnh, χ có thay đổi không đáng kể * Thời gian đun nóng vật liệu : Dựa vào “Đường cong sấy” ⇒ nhiệt độ tác nhân sấy tăng thời gian đun nóng vật liệu ngắn Điều hoàn toàn phù hợp so với lý thuyết, nhiệt độ sấy tăng vật liệu đạt đến trạng thái bốc nhanh Tuy nhiên, giai đoạn ngắn, không đáng kể, tính toán ta thường bỏ qua giai đoạn * Thời gian sấy đẳng tốc τ1 : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 50oC: τ1 = 0,622 (h) + Ở chế độ sấy 60oC: τ1 = 0,405 (h) + Ở chế độ sấy 70oC: τ1 = 0,233 (h) Theo lý thuyết, nhiệt độ sấy tăng thời gian thời gian τ1 giảm Đó τ1 tính theo công thức U − U th τ1 = Mà nhiệt độ tác nhân sấy tăng N N1 tăng mạnh, Uth giảm không đáng kể ⇒ kết thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với lý thuyết * Thời gian sấy giảm tốc τ2 : Kết thí nghiệm: + Ở chế độ sấy 50oC: τ2 = 0,326 (h) + Ở chế độ sấy 60oC: τ2 = 0,208 (h) + Ở chế độ sấy 70oC: τ2 = 0,148 (h) Theo lý thuyết, nhiệt độ sấy tăng thời gian thời gian τ2 giảm Đó τ1 tính theo công thức U − U * U th − U * τ = th ln Maø nhiệt độ tác nhân sấy tăng N1 U2 − U* N tăng mạnh, U th giảm không đáng kể ⇒ kết thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với lý thuyết Trang 25 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu Ta nhận thấy thời gian sấy giảm tốc τ2 nhỏ thời gian sấy đẳng tốc τ1 Tính chất tùy thuộc vào loại vật liệu (tùy thuộc vào liên kết ẩm với vật liệu) ♣ Mối quan hệ thông số sấy theo lý thuyết: Khi nhiệt độ tác nhân sấy tăng thì: U* ↓ Uth ↓ N ↑ χ = const K ↑ τo ↓ τ1 ↓ τ2 ↓ Câu : Nhận xét giải thích kết đánh giá sai số * Độ ẩm tới hạn Uth : Kết đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: δUth = -68,00% + Ở chế độ sấy 60oC: δUth = -67,95% + Ở chế độ sấy 70oC: δUth = -63,50% Sai số phép đo Uth lớn (≈ 70%) Các giá trò Uth tính theo thực nghiệm nhỏ lý thuyết (do sai số có giá trò âm) Đó sai số ta xây dựng đường cong sấy đường cong tốc độ sấy để xác đònh U th Ngoài có sai số trình làm thí nghiệm (sẽ nói phần sau) * Tốc độ sấy đẳng tốc N : Kết đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: δN = -0,11% + Ở chế độ sấy 60oC: δN = -7,29% + Ở chế độ sấy 70oC: δN = 50,91% Sai số chế độ sấy 50oC nhỏ, không đáng kể Còn sai số chế độ sấy 70 oC lại lớn (50,91%) Sai số tăng dần nhiệt độ sấy tăng dần Kết tính toán có sai số trình tính toán N lý thuyết, để đơn giản ta sử dụng công thức thức nghiệm αp = 0,0229 + 0,0174vk , kg/m2.h.mmHg Công thức không phản ánh hết phụ thuộc hệ số trao đổi ẩm αp vào yếu λ p Num tố ảnh hưởng lên công thức chuẩn α p = mà L phản ánh phụ thuộc vào tốc độ tác nhân sấy Và ta coi αp số suốt trình sấy, điều dẫn đến sai biệt nói αp phản ánh xác diễn tiến trình sấy Ngoài sai số dùng giản đồ không khí ẩm để tra Pm P (do có sai số nội suy), đồng thời giản đồ xây dựng áp suất 745mmHg, áp suất thí nghiệm không trùng với áp suất Nhưng sai số không đáng kể Bên cạnh sai số dựng đường cong sấy đường cong tốc độ sấy để tìm N sai số trình làm thí nghiệm * Hệ số sấy tương đối giai đoạn giảm tốc χ : Trang 26 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu Kết đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: δχ = 212,48% + Ở chế độ sấy 60oC: δχ = 212,01% + Ở chế độ sấy 70oC: δχ = 173,97% Sai số χ lớn (≈ 200%) Đó sai số ta xác đònh Uth U* * Hệ số sấy giai đoạn giảm tốc K : Kết đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: δK = 212,15% + Ở chế độ sấy 60oC: δK = 189,27% + Ở chế độ sấy 70oC: δK = 313,46% Sai số K lớn (≈ 200 ÷ 300%) Đó sai số xác đònh χ N (như nói trên) * Thời gian sấy đẳng tốc τ1 : Kết đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: δτ1 = 85,195% + Ở chế độ sấy 60oC: δτ1 = 99,479% + Ở chế độ sấy 70oC: δτ1 = 18,859% Sai số τ1 chế độ 50oC 60oC lớn, có chế độ 70oC nhỏ Giá trò τ1 đo thực nghiệm lớn so với lý thuyết Đó sai số xác đònh thông số * Thời gian sấy đẳng tốc τ2 : Kết đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: δτ2 = -78,22% + Ở chế độ sấy 60oC: δτ2 = -76,65% + Ở chế độ sấy 70oC: δτ2 = -82,77% Sai số τ2 lớn (≈ 80%) Giá trò τ2 đo thực nghiệm nhỏ so với lý thuyết Đó sai số xác đònh thông số * Sai số dựng đường cong sấy : Dựa vào Bảng ⇒ Trong giai đoạn đầu trình sấy, sai số nhỏ Còn giai đọan sau sai số lớn nhiều, đặc biệt giá trò cuối cùng, sai số 100% Đó giai đoạn sau, ta vẽ đường cong tương đối qua điểm tay để phù hợp với hình dạng theo lý thuyết, số liệu thí nghiệm không phản ánh hình dạng theo lý thuyết Còn giai đọan đầu số liệu phản ánh hình dạng lý thuyết nên có độ xác cao Câu : Nêu nguyên nhân biện pháp khắc phục sai số * Các nguyên nhân sai số : - Trong trình làm thí nghiệm: + Do vật liệu ban đầu vật liệu khô tuyệt đối, dẫn đến sai số tính toán (đã nói Câu 2, phần U*) Trang 27 Thí nghiệm Quá trìnhThiết bò - * - - Sấy đối lưu + Do đọc số cân không xác Vì khó đọc số kim dao động vạch + Do đọc số vòng đo nhiệt độ bầu khô bầu ướt không xác Vì nhiệt độ dao động khoảng nhỏ + Do bấm thời gian không hoàn toàn xác + Ngoài ra, thiết bò cũ kỹ nên không xác Trong trình tính toán: + Do dùng giản đồ để tra Pm P (sai số phải dựng nhiều đường đồ thò nội suy) Đồng thời giản đồ xây dựng áp suất 745mmHg, áp suất thí nghiệm không trùng với áp suất Nhưng sai số không đáng kể + Do việc chấp nhận U* = + Do dựng đường cong sấy: dựng đường cong cách nhắm chừng theo mắt thường nên có độ xác không cao + Do dựng đường cong tốc độ sấy: Chỉ lấy vi phân điểm, để xác cần nhiều điểm + Do lựa chọn công thức tính N lý thuyết αp = 0,0229 + 0,0174vk , kg/m2.h.mmHg (như nói Câu 3, phần N) Các biện pháp khắc phục sai số : Trong trình làm thí nghiệm: + Vật liệu ban đầu phải vật liệu khô tuyệt đối, cách xác đònh trước khối lượng khô tuyệt đối vật liệu + Phải ý thật kỹ để đọc số liệu xác Nhưng tốt phòng thí nghiệm nên có thiết bò đo điện tử để việc đọc số liệu xác Trong trình tính toán: + Phải cẩn thận việc tra đồ thò Tốt áp dụng công thức để tính toán thay tra giản đồ + Dùng phương pháp “Bình phương cực tiểu” để vẽ đường cong sấy đường cong tốc độ sấy λ Num + Nên áp dụng công thức α p = p để tính αp L PHỤ LỤC : 7.1 Tính toán thông số Bảng 2: τ(ph) τ(h) = 60 G(g) G(Kg) = 1000 Trang 28 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu o (t F − 32) 7.2 Tính toán thông số Bảng 3: G − Go U(%) = × 100 Go ∆U N(%/ h) = ∆τ ε = tk - tư Cách tra Pm P (dùng giản đồ trạng thái không khí ẩm) : toC = H= const ϕ= tk tư Pm P 7.3 Dựng đường cong sấy U = f (τ ) : Từ giá trò tính toán (U τ) bảng 3, ta chấm điểm tương ứng đồ thò Như ta biết, đường cong sấy biểu thò giai đoạn chính: + Giai đoạn đun nóng vật liệu: có dạng đoạn thẳng nằm ngang (rất ngắn) + Giai đoạn sấy đẳng tốc: có dạng đường cong xem gần đường thẳng + Giai đoạn sấy giảm tốc: có dạng đường cong tiệm cận đến giá trò U* (trong thí nghiệm U* = 0) Từ đó, ta vẽ đoạn tối ưu theo phương pháp bình phương cực tiểu Nhưng để đơn giản: + Ở giai đoạn thứ hai: ta dùng chức Excel: Add trendline/ Type/ Linear để chọn dạng đường thẳng Add trendline/ Options/ Display equation on chart để hàm đường thẳng vừa chọn + Ở giai đoạn thứ ba: ta vẽ tương đối tay 7.4 Dựng đường cong tốc độ sấy N = f (U) : Trang 29 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu Đường cong tốc độ sấy đạo hàm đường cong sấy Trên sở đó, ta có bước thực sau: - Ở giai đoạn thứ hai: sau có hàm đường thẳng, ta đạo hàm để tìm giá trò tốc độ sấy giai đoạn sấy đẳng tốc Đó giá trò tuyệt đối hệ số góc dU đoạn thẳng vừa tìm (vì N = − ) dτ - Ở giai đoạn thứ ba: ta biết, giấy lọc vật liệu dạng mỏng, xốp nên đường cong tốc độ sấy giai đoạn sấy giảm tốc đường thẳng Vì đường thẳng qua điểm (U* = 0, N = 0) nên ta cần tìm thêm điểm nữa, cách: + Kẻ tiếp tuyến với đường cong sấy giai đoạn thời điểm τ + Xác đònh hệ số góc tiếp tuyến, tốc độ sấy N thời điểm τ ứng với giá trò U + Dựng đường thẳng qua điểm (0, 0) (U, N) ⇒ ta có đường cong tốc độ sấy giai đoạn giảm tốc Để xác, ta phải vẽ nhiều tiếp tuyến nhiều điểm ⇒ biểu diễn điểm lên đồ thò đường cong tốc độ sấy ⇒ dùng phương pháp bình phương cực tiểu để tìm đường thẳng tốt qua điểm Nhưng, phương pháp phức tạp 7.5 Tính toán giá trò Bảng 4: - Tìm giá trò Uth đồ thò 2: hoành độ giao điểm đường đẳng tốc đường giảm tốc - Giá trò U*: U* = - Giá trò U2: U2 = U* + ÷ (%) Chọn U2 = U* + (%) - Giá trò χ: χ = U th − U * - Giá trò K: K = χN ,1/h U − U th - Giá trò τ1: τ1 = ,h N1 - Giá trò τ2: τ = U th − U * U th − U * ln ,h N1 U2 − U* 7.6 Tính toán giá trò Bảng 5: U - Giá trò Uth: U th = o + U * 1,8 Uo: độ ẩm ban đầu vật liệu thời điểm τ = U*: độ ẩm cân vật liệu (trong thí nghiệm U* = 0) - Giai đoạn: Sấy đẳng tốc: U > Uth + Sấy giảm tốc: U < Uth + Trang 30 Thí nghiệm Quá trìnhThiếtSấy đối lưu - Giá trò αp: αp = 0,0229 + 0,0174vk , kg/m2.h.mmHg (công thức (5.64), p142, [1]) vk: vận tốc không khí, vk = 0,85m/s - Giá trò Jm: Jm = αp(Pm – P) , kg/m2.h (công thức (3.6), p84, [1]) - Giá trò N : N = 100Jmf ,%/h (công thức (5.63), p142, [1]) F f= : bề mặt riêng khối lượng vật liệu, m2/kg Go F: bề mặt bay vật liệu, m2 F = 0,3 x 0,2 x x = 0,36 (m2) 0,36 ⇒f = = 7,2 (m2/kg) 0,05 1,8 - Giá trò χ : χ = Uo - Giá trò K: K = χN ,1/h N: tốc độ sấy đẳng tốc, %/h (được lấy trung bình giá trò N bảng) 7.7 Tính toán giá trò Bảng 6: Thựcnghiệm − Lýthuyết × 100 Tính sai số: Sai số (%) = Lýthuyết 7.8 Tính toán giá trò Bảng 7: - Giá trò U’: tìm đươcï đường cong sấy ứng với giá trò τ U − U' × 100 - Sai số δU: δU (%) = U' TÀI LIỆU THAM KHẢO : [1] Nguyễn Văn Lụa, “Quá trình Thiết bò Công Nghệ Hóa Học & Thực phẩm – Tập 7: Kỹ thuật sấy vật liệu”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2001, 252tr [2] Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh, “Quá trình Thiết bò Công Nghệ Hóa Học & Thực phẩm – Tập 3: Truyền Khối”, Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM, 2004, 388tr Trang 31 ... số sấy K, xác đònh thời gian cần thiết để thực giai đoạn sấy giảm tốc Hệ số sấy tương đối xác đònh thực nghiệm tính gần sau: ( ( ( ) ) ) ( ) ( ) Trang Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò Sấy đối lưu. .. bốc dẫn đến thông số sấy thay đổi cuối gây sai số thí nghiệm 4.4.5 Chuyển đổi chế độ thí nghiệm: Trang 11 Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò • • • • Sấy đối lưu Mở cửa buồng sấy, lấy giấy lọc làm... đặt buồng sấy – bên trái giàn lưới đặt vật liệu sấy đồng hồ đo nhiệt độ Trang Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò Sấy đối lưu 3.2 Vật liệu sấy: gồm sấp giấy lọc gấp đôi PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM: 4.1
- Xem thêm -

Xem thêm: thí nghiệm quá trình thiết bị Sấy đối lưu, thí nghiệm quá trình thiết bị Sấy đối lưu

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay