Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Sấy đối lưu - Bài 3

  1. Cách tiến hành :

      Thiết lập hệ thống sấy với vật liệu sấy là giấy lọc, tác nhân sấy là không khí được nung nóng và lưu chuyển. Xác định khối lượng vật liệu, nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt sau mỗi khoảng thời gian 5 phút  cho đến khi khối lượng vật liệu sấy không đổi theo thời gian. Tiến hành thí nghiệm trên với 3 giá trị khác nhau của nhiệt độ không khí sấy là 500C, 600C, 700C.

  1. Kết quả :

            Với các số liệu thu được từ thí nghiệm, ta xác định được đường cong sấy, lấy vi phân đường cong sấy tìm được đường tốc độ sấy. Từ đường cong tốc độ sấy ta xác định được N,Wk, Wc, K, t1, t2...

            Đồng thời ta cũng xác định các giá trị N, K, Wk qua các công thức lý thuyết để so sánh các kết quả thực nghiệm với giá trị lý thuyết.

            Xác định hệ số trao đổi nhiệt aq trong giai đoạn sấy đẳng tốc.

 

docx 17 trang thamphan 29/12/2022 1300
Bạn đang xem tài liệu "Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Sấy đối lưu - Bài 3", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

  • docxthi_nghiem_qua_trinh_thiet_bi_say_doi_luu_bai_3.docx
  • xlsxSấy đối lưu.xlsx

Nội dung text: Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Sấy đối lưu - Bài 3

  1. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu I. TRÍCH YẾU : 1. Nội dung, mục đích thí nghiệm : Khảo sát quá trình sấy vật liệu là giấy lọc trong thiết bị sấy bằng không khí được nung nóng nhằm : - Xác định đường cong sấy W = f (T). dW - Xác định đường cong tốc độ sấy f(W) . dT - Giá trị độ ẩm tới hạn W k, tốc độ sấy đẳng tốc N, hệ số sấy K, thời gian sấy đẳng tốc T1 và giảm tốc T2. 2. Cách tiến hành : Thiết lập hệ thống sấy với vật liệu sấy là giấy lọc, tác nhân sấy là không khí được nung nóng và lưu chuyển. Xác định khối lượng vật liệu, nhiệt độ bầu khô và nhiệt độ bầu ướt sau mỗi khoảng thời gian 5 phút cho đến khi khối lượng vật liệu sấy không đổi theo thời gian. Tiến hành thí nghiệm trên với 3 giá trị khác nhau của nhiệt độ không khí sấy là 500C, 600C, 700C. 3. Kết quả : Với các số liệu thu được từ thí nghiệm, ta xác định được đường cong sấy, lấy vi phân đường cong sấy tìm được đường tốc độ sấy. Từ đường cong tốc độ sấy ta xác định được N,Wk, Wc, K, 1, 2 Đồng thời ta cũng xác định các giá trị N, K, W k qua các công thức lý thuyết để so sánh các kết quả thực nghiệm với giá trị lý thuyết. Xác định hệ số trao đổi nhiệt q trong giai đoạn sấy đẳng tốc. Bảng 1:Kết quả thô Chế độ 500C Chế độ 600C Chế độ 700C o o o o o o τ G(g) Tư ( F) tk ( F) G(g) Tư ( F) tk ( F) G(g) Tư ( F) tk ( F) 0 135 58 112 135 66 122 135 81 137 4 128 59 115 125 68 123 120 80 136 8 117 60 117 115 70 126 106 81 137 12 110 60 118 105 68 124 97 80 137 16 100 59 117 95 67 125 81 81 138 20 90 60 118 83 68 124 65 81 138 24 82 60 118 72 70 128 50 83 141 28 72 60 118 60 72 128 45 84 142 32 64 60 118 50 72 130 40 85 144 36 56 60 118 45 73 131 40 84 142 40 50 61 119 40 70 128 40 84 142 44 45 61 119 40 71 128 48 43 61 119 40 70 126 52 40 62 120 56 40 62 120 60 40 62 120 Trang 1
  2. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu dW/dt W (%) N Kqư Wc  (h) W (%) Wc 3. Đường cong sấy : Đường cong sấy biểu diễn sự liên quan giữa hàm ẩm W của vật liệu và thời gian sấy . Để tìm được sự phụ thuộc này ta đem vật liệu ẩm sấy đối lưu đơn giản bằng không khí nóng ở điều kiện nhiệt độ không khí t k, độ ẩm không khí k và tốc độ không khí v k không đổi và giả sử hàm ẩm W phân bố đều trong vật liệu (lớp vật liệu là mỏng) 4. Đường cong tốc độ sấy : dW Theo định nghĩa của tốc độ sấy thì tốc độ sấy là tang của góc nghiêng của tiếp d tuyến vói đường cong sấy W = f(). Như vậy bằng phương pháp vi phân đồ thị ta tìm tốc độ sấy và dựng được đồ thị phụ thuộc tốc độ sấy với độ ẩm. Đồ thị của sự phụ thuộc này gọi là đường cong tốc độ sấy. 5. Các giai đoạn sấy : Phân tích đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy cho ta thấy quá trình sấy nói chung diễn ra theo 3 giai đoạn : giai đoạn đốt nóng, giai đoạn đẳng tốc và giai đoạn giảm tốc. Tuy nhiên đối với đa số vật liệu ẩm thì quá trình sấy đối lưu diễn ra theo 2 giai đoạn chủ yếu : giai đoạn đẳng tốc và giai đoạn giảm tốc. a. Giai đoạn đốt nóng vật liệu : Nếu ban đầu nhiệt độ của vật liệu thấp hơn nhiệt độ bay hơi đoạn nhiệt của không khí thì trong giai đoạn đốt nóng, nhiệt độ của vật liệu tăng lên. Trong giai đoạn này hàm ẩm của vật liệu thay đổi rất chậm và thời gian diễn tiến nhanh, kết thúc giai đoạn này, nhiệt độ của vật liệu đạt đến nhiệt độ bầu ướt của không khí. Nếu vật liệu có độ dày nhỏ và quá trình sấy là đối lưu thì thời gian này không đáng kể. b. Giai đoạn sấy đẳng tốc : Sau giai đoạn đốt nóng, hàm ẩm của vật liệu giảm tuyến tính theo thời gian (đoạn thẳng trên đường cong sấy hay đoạn nằm ngang trên đường cong tốc độ sấy). Nếu gọi sự dW giảm hàm ẩm của vật liệu trong một đơn vị thời gian là tốc độ sấy thì trong giai đoạn d dW này = const nên được gọi là giai đoạn sấy đẳng tốc, giai đoạn sấy đẳng tốc kéo dài d cho đến thời điểm mà hàm ẩm của vật liệu đạt giá trị W k nào đấy thì kết thúc, W k được gọi là độ ẩm tới hạn của vật liệu. ❖ Trong giai đoạn này, đối với tất cả các vật liệu người ta nhận thấy nhiệt độ vật liệu d không đổi hay là gradien nhiệt độ 0 , lúc đó cường độ sấy vật liệu J m bằng cường độ d bay hơi của nước từ bề mặt nước tự do và được tính theo phương trình Dalton : Trang 3
  3. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu ❖ Hệ số trao đổi nhiệt q trong giai đoạn đẳng tốc được xác định từ phương trình của Dalton và Newton : q J m .r 2 0 J m . t k t ö q (KJ / m .h. C) (6) r t k t ö Nếu sấy đối lưu ở nhiệt độ không cao và vật liệu phẳng thì ta có công thức thực nghiệm : 0,6 v k . k W q 3,6. (7) 2.R 0,4 m 2 .0 C Trong đó : - R : Phân nửa chiều dày của vật liệu (m). -v k : Vận tốc tác nhân sấy (m/s). 3 - k : Khối lượng riêng của tác nhân sấy (kg/m ). ❖ Thời gian sấy trong giai đoạn đẳng tốc : W W  1 kqu (h) (8) 1 N Trong đó : -W 1 : Độ ẩm ban đầu của vật liệu (%). -W kqu : Độ ẩm tới hạn qui ước (%). - N : Tốc độ sấy trong giai đoạn đẳng tốc (%/h). c. Giai đoạn sấy giảm tốc : Khi độ ẩm của vật liệu đạt giá trị tới hạn W k thì tốc độ sấy bắt đầu giảm dần và đường cong sấy chuyển từ đường thẳng sang đường cong tiệm cận dần đến độ ẩm cân bằng của vật liệu trong điều kiện của quá trình sấy. Khi độ ẩm của vật liệu đạt đến giá trị cân bằng Wc thì hàm ẩm của vật liệu không giảm nữa và tốc độ sấy bằng 0. Quá trình sấy kết thúc. Tốc độ sấy trong giai đoạn này thay đổi theo các qui luật khác nhau tùy thuộc tính chất và dạng vật liệu. Trong giai đoạn này Jm const, m, q biến thiên và phụ thuộc vào hàm ẩm và nhiệt độ bề mặt vật liệu. Để dễ dàng cho việc tính toán, người ta thay các dạng đường cong phức tạp của tốc độ sấy bằng đường thẳng và phải đảm bảo sao cho việc thay thế này có sai số bé nhất, khi này giá trị độ ẩm tới hạn sẽ dịch chuyển về điểm tới hạn qui ước K qư với độ ẩm tới hạn qui ước W kqư . Wkqư là giao điểm giữa đường đẳng tốc N và đường thẳng giảm tốc. ❖ Tốc độ sấy trong giai đoạn giảm tốc : dW K(W W ) (9) d c - Dấu (-) chỉ tốc độ sấy giảm dần. - K gọi là hệ số sấy, phụ thuộc vào chế độ sấy (tốc độ sấy đẳng tốc N) và tính chất của vật liệu (1/h). K là hệ số góc của đường thảng giảm tốc và được tính : N K (10) Wkqö Wc ❖ Thời gian sấy trong giai đoạn giảm tốc : Wkqö Wc Wkqö Wc 1 Wkqö Wc  2 .ln .ln (h) (11) N W2 Wc K W2 Wc Trong đó W2 là độ ẩm sau cùng của vật liệu sấy (W2 < Wc). Trang 5
  4. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu b) Nhiệt độ tác nhân sấy là 60oC : Bảng 3: Kết quả tính toán cho chế độ sấy 600C  G U U N t t ö k Pm P  (h) (kg) (%) (%) (%/h) (oC) (oC) (mmHg) (mmHg) 0.00 0.135 228.03 23.26 0 18.89 50.00 16.58 2.60 31.11 0.07 0.125 204.78 23.26 348.84 20.00 50.56 17.81 2.51 30.56 0.13 0.115 181.52 23.26 348.84 21.11 52.22 19.09 2.51 31.11 0.20 0.105 158.27 23.26 348.84 20.00 51.11 17.81 2.51 31.11 0.27 0.095 135.01 27.91 348.84 19.44 51.67 17.19 2.51 32.22 0.33 0.083 107.10 25.58 363.00 20.00 51.11 17.81 2.51 31.11 0.40 0.072 81.52 27.91 369.00 21.11 53.33 19.09 3.00 32.22 0.47 0.060 53.61 23.26 350.00 22.22 53.33 20.44 3.80 31.11 0.53 0.050 30.36 11.63 348.84 22.22 54.44 20.44 3.80 32.22 0.60 0.045 18.73 11.63 214.00 22.78 55.00 21.13 3.80 32.22 0.67 0.040 7.10 0.00 174.42 21.11 53.33 19.09 3.00 32.22 0.73 0.040 7.10 0.00 0.00 21.67 53.33 19.76 3.00 31.67 0.80 0.040 7.10 0.00 0.00 21.11 52.22 19.09 3.00 31.11 c) Nhiệt độ tác nhân sấy là 70oC : Bảng 4: Kết quả tính toán cho chế độ sấy 700C Cheá ñoä saáy 70oC  G U U N t t ö k Pm P (h) (kg) (%) (%) (%/h) (oC) (oC) (mmHg) (mmHg)  0.00 0.135 227.23 34.88 0 27.22 58.33 27.22 12.5 31.11 0.07 0.120 192.35 32.56 523.26 26.67 57.78 26.41 12.5 31.11 0.13 0.106 159.79 20.93 523.26 27.22 58.33 27.22 12.5 31.11 0.20 0.097 138.86 37.21 523.26 26.67 58.33 26.41 12.5 31.67 0.27 0.081 101.65 37.21 546.00 27.22 58.89 27.22 12.5 31.67 0.33 0.065 64.44 34.88 531.00 27.22 58.89 27.22 12.5 31.67 0.40 0.050 29.56 11.63 523.26 28.33 60.56 28.89 17.0 32.22 0.47 0.045 17.93 11.63 273.00 28.89 61.11 29.75 17.0 32.22 0.53 0.040 6.30 0.00 174.42 29.44 62.22 30.62 18.0 32.78 0.60 0.040 6.30 0.00 0.00 28.89 61.11 29.75 17.0 32.22 0.67 0.040 6.30 0.00 0.00 28.89 61.11 29.75 17.0 32.22 2. Đồ thị Trang 7
  5. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu Bảng 5 : Kết quả tính toán từ đồ thị Chế độ U U* U th 2 N(%/h) χ K τ (h) τ (h) sấy (%) (%) (%) 1 2 500C 46.60 7.5 7.5 308.00 0.00255 7.854 0.59 0.45 600C 30.36 7.1 7.1 348.84 0.00429 14.97 0.57 0.41 700C 29.56 6.3 6.3 523.26 0.00427 22.34 0.38 0.23 3. Đánh giá kết quả thí nghiệm: Baûng 6: Sai soá khi döïng “Ñöôøng cong saáy” Cheá ñoä saáy 50oC Cheá ñoä saáy 60oC Cheá ñoä saáy 70oC  (h) U (%) U’ (%) U U (%) U’ U U (%) U’ (%) U (%) (%) (%) (%) 0.00 228.43 229.28 0.37 228.03 228.16 0.06 227.23 227.77 0.24 0.07 212.15 209.45 1.29 204.78 204.34 0.22 192.35 189.61 1.44 0.13 186.57 189.47 1.53 181.52 181.81 0.16 159.79 164.75 3.01 0.20 170.29 168.79 0.89 158.27 158.83 0.36 138.86 135.91 2.17 0.27 147.04 147.32 0.19 135.01 134.20 0.61 101.65 100.67 0.98 0.33 123.78 125.37 1.27 107.10 107.71 0.56 64.44 64.20 0.37 0.40 105.18 103.48 1.64 81.52 80.37 1.43 29.56 33.68 12.24 0.47 81.92 82.38 0.55 53.61 54.25 1.17 17.93 14.26 25.77 0.53 63.32 62.86 0.73 30.36 32.02 5.19 6.30 6.73 6.34 0.60 46.60 45.70 1.97 18.73 16.24 15.34 6.30 6.79 7.22 0.67 30.76 31.54 2.49 7.10 8.29 14.34 6.30 5.94 6.12 0.73 19.13 20.82 8.10 7.10 7.03 1.10 0.80 14.48 13.63 6.26 7.10 7.09 0.12 0.87 10.70 9.66 10.76 0.93 7.50 8.09 7.28 1.00 7.50 7.48 0.31 Baûng 7: Sai soá khi döïng “Ñöôøng cong tốc độ saáy” Cheá ñoä saáy 50oC Cheá ñoä saáy 60oC Cheá ñoä saáy 70oC U (%) N (%) N’ N U (%) N (%) N’ N U (%) N (%) N’ N (%) (%) (%) (%) (%) (%) 228.43 0 0.04 0.04 228.03 0.00 0.00 1.00 227.23 0.00 0.00 1.00 212.15 308.00 308.04 0.01 204.78 348.84 348.83 0.00 192.35 523.26 523.25 0.00 186.57 303.00 314.01 3.51 181.52 348.84 350.94 0.01 159.79 523.26 526.68 0.01 170.29 317.00 313.94 0.98 158.27 348.84 351.81 0.01 138.86 523.26 527.44 0.01 147.04 326.00 313.83 3.88 135.01 348.84 352.68 0.01 101.65 546.00 528.80 0.03 123.78 330.00 313.73 5.19 107.10 363.00 353.72 0.03 64.44 531.00 530.16 0.00 105.18 318.00 313.64 1.39 81.52 369.00 354.68 0.04 29.56 523.26 531.43 0.02 81.92 304.00 313.54 3.04 53.61 350.00 355.72 0.02 17.93 273.00 286.28 0.05 63.32 300.00 313.45 4.29 30.36 348.84 356.59 0.02 6.30 174.42 55.93 2.12 46.60 317.60 313.38 1.35 18.73 214.00 206.12 0.04 6.30 0.00 55.93 1.00 30.76 209.30 208.95 0.17 7.10 174.42 59.45 1.93 6.30 0.00 55.93 1.00 Trang 9
  6. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu khô tuyệt đối, mà là vật liệu đã chứa một lượng ẩm cân bằng nhất định (ở điều kiện nhiệt độ môi trường ngoài). Do đó ta phải dựa vào độ ẩm phụ thuộc vào nhiệt độ trong sổ tay để tìm ra được U* bằng phương pháp nội suy. Câu 2 : Nhận xét và giải thích kết quả tính toán, nêu lên mối quan hệ của các thông số sấy. a. Độ ẩm cân bằng U* : U* khác 0 vì ban đầu vật không phải là vật liệu khô tuyệt đối mà vật liệu chứa một lượng ẩm nhất định ở điều kiện môi trường. Độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm không khí. Ở điều kiện thì phụ thuộc vào tác nhân sấy. Ta thấy nhiệt độ tác nhân sấy cao hơn thì độ ẩm cân bằng sẽ thấp hơn. Khi giấy lọc ở nhiệt độ bình thường khoảng 28-30OC có khối lượng xác định là G0 nhưng khi sấy thì khối lượng giảm hẳn so với G0 ban đầu. Do đó ta dựa vào các thông số của bảng tra ta có thế tính ra được U* : Độ ẩm cân bằng được xác định thông qua giá trị nhiệt độ dòng ra và nhiệt độ bầu ướt. Từ đó ta xác định được độ ẩm tương đối của không khí và dựa vào kết quả độ ẩm cân bằng của giấy lọc mà ta xác định được độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy (giấy lọc). Bảng 10: Độ ẩm cân bằng của giấy lọc (do thầy cung cấp) φ (%) 10 20 30 40 50 60 70 80 t0(oC) 40 0.023 0.033 0.041 0.049 0.058 0.0675 0.08 0.099 60 0.017 0.027 0.0345 0.042 0.051 0.06 0.0705 0.084 80 0.0125 0.0185 0.025 0.03 0.0365 0.044 0.053 0.0685 Theo số liệu tra trong tài liệu, ta có giá trị độ ẩm không khí là 70%, từ đó có thể nội suy ra giá trị độ ẩm cân bằng(U*) tại các chế độ sấy 50oC, 60oC, 70oC: Chế độ sấy (oC) U* (%) 50 60 70 7.459 7.050 6.175 b. Độ ẩm tới hạn Uth : Kết quả thí nghiệm: Chế Nhiệt độ sấy càng tăng thì Uth càng nhỏ.Ta Thí Lý độ thấy là sự biến thiên trong thí nghiệm cũng phù nghiệm thuyết hợp với lý thuyết, tuy nhiên lại khá sai khác về Uth sấy 0 giá trị độ lớn. U nhỏ hơn so với lý thuyết. Giá trị (%) 50 C 46.60 139.79 th 600C 30.36 134.41 thí nghiệm bị sai số, khi nối đường thẳng, ta nối 700C 29.56 132.54 gần đúng, bỏ qua những điểm trước đó, mất chính xác . c. Tốc độ sấy đẳng tốc N : Chế Ta nhận thấy rằng: khi nhiệt độ sấy càng tăng thì Thí Lý độ tốc độ sấy đẳng tốc càng tăng. Điều này hoàn toàn nghiệm thuyết N sấy phù hợp với lý thuyết. Đó là do khi nhiệt độ càng 0 (%/h) 50 C 308.00 392.2 tăng thì động lực của quá trình sấy (thế sấy ) 600C 348.84 473.96 càng tăng.Gía trị thí nghiệm nhỏ hơn lý thuyết,vì 700C 523.26 637.4 nhiệt lượng bị tổn thất trong quá trình vận chuyển nên năng lượng giảm, tốc độ nhỏ hơn lý thuyết. Trang 11
  7. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu ❖ Ta cũng nhận thấy rằng thời gian sấy giảm tốc  2 lớn hơn nhiều so với thời gian sấy đẳng tốc  1. Vì giai đọan sấy đẳng tốc, bề mặt luôn bão hòa ẩm, bốc hơi ẩm rất nhanh, trong khi đó giai đọan sấy giảm tốc để tách ẩm liên kết, phụ thuộc sự dẫn ẩm ra ngoài bề mặt, nên cần thời gian lâu và tốn nhiều năng lượng hơn. f. Mối quan hệ của các thông số sấy theo lý thuyết: Khi nhiệt độ tác nhân sấy càng tăng thì: * T sấy U Uth N  K o 1 2 Tăng Giảm Giảm Tăng Tăng Tăng Giảm Giảm Giảm Câu 3 : Nhận xét và giải thích kết quả đánh giá sai số. Chế độ ΔU ΔU* ΔU ΔN th 2 Δχ ΔK Δτ (h) Δτ (h) sấy (%) (%) (%) (%/h) 1 2 500C 65.33 0.5 25.0 21.47 67.72 24.71 146.14 31.9 600C 78.28 0.7 29.0 26.40 45.70 32.84 186.72 24.0 700C 77.70 2.0 21.3 17.91 45.95 44.65 155.72 41.0 Sai số trong bài khá lớn.Nhất là ở giá trị Uth, χ , K và τ1 ❖ Sai số khi dựng đường cong sấy : Những sai số trong quá trình dựng đường cong sấy và đường tốc độ sấy bằng phương pháp bình phương cực tiểu là không đáng kể so với kết quả nhận được. ❖U th Việc dựa vào đồ thị để xác định Uth khiến cho sai số khá cao, do cách đo, dò tìm trên đồ thị bằng mắt dễ gặp sai số đồng thời ta còn làm tròn. Thực tế các thông số đo còn chưa chính xác lắm nên dựng các đường cong không hòan tòan chính xác về giá trị, nên Uth xác định theo thực nghiệm có rất nhiều sai số. ❖ Tốc độ sấy đẳng tốc N : Sai số ở 3 chế độ sấy đều đáng kể Kết quả tính toán có sai số là do trong quá trình tính toán N lý thuyết, để đơn giản 2 ta đã sử dụng công thức thức nghiệm p = 0,0229 + 0,0174vk , kg/m .h.mmHg. Công thức này không phản ánh hết sự phụ thuộc của hệ số trao đổi ẩm p vào các yếu tố ảnh  .Nu hưởng lên nó như công thức chuẩn p m mà chỉ phản ánh sự phụ thuộc vào p L tốc độ tác nhân sấy. Và khi đó ta đã coi p là một hằng số trong suốt quá trình sấy, chính điều này đã dẫn đến sai biệt nói trên khi p không thể phản ánh được chính xác diễn tiến quá trình sấy. Khi N tính theo thực nghiệm thì bị ảnh hưởng sai số khi dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy. Quá trình dò theo đồ thị tìm N, làm tròn dẫn đến sai số ❖ Hệ số sấy tương đối trong giai đoạn giảm tốc , K Khá lớn. Do ảnh hưởng của sai số của Uth. ❖ Thời gian sấy đẳng tốc 1, 2 : Sai số rất lớn do bị ảnh hưởng của N và Uth, sai số Uth , N rất lớn. Giá trị 1, 2 đo được trong thực nghiệm nhỏ hơn so với lý thuyết. Đó là do sai số khi xác định các thông số ở trên khi ta vẽ đường thẳng đẳng tốc ta đã bỏ một số điểm Trang 13
  8. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu VI.PHỤ LỤC : 1. Các thông số ban đầu : a. Vật liệu : 3 tấm giấy lọc, mỗi tấm được ghép từ 3 tờ giấy lọc có kích thước 30x20x0,01 (cm). - Diện tích bề mặt bay hơi F = 0,2.0,3.2.3 = 0,36 m2. - Nửa chiều dày một tấm giấy lọc : R = 0,5.3.0,0001 = 0,00015 m. - Khối lượng giấy lọc khô tuyệt đối : G0 = 42 g. -3 3 - Bề mặt riêng khối lượng của vật liệu : f = F/G0 = 0,36/42.10 = 8,57 (m /kg). - Độ ẩm ban đầu của giấy lọc : W1 = (145 - 42)/42 .100 = 245,24 %. b. Tác nhân sấy : Không khí nóng. Vận tốc vk = 0,85 m/s. c. Đổi nhiệt độ :0C = 5/9.(0F - 32) G G d. Hàm ẩm của vật liệu theo thời gian : W 0 .100 (%) G 0 Trong đó : G là khối lượng vật liệu theo thời gian (g). 2. Xác định đường cong tốc độ sấy : W (%) J I  (h) O K Từ số liệu đã tính toán ứng với mỗi nhiệt độ khác nhau của không khí, dựng đường cong sấy W = f (), xây dựng đường cong tốc độ sấy bằng cách lấy vi phân đường cong sấy. Cách tiến hành : Tại điểm I trên đường cong sấy có giá trị W = Wi nào đó, dựng tiếp tuyến với đường cong sấy tại I, giá trị hệ số góc của tiếp tuyến chính là tốc độ sấy N. Để xác định hệ số góc tiếp tuyến, ta xác định giao điểm của tiếp tuyến với trục W (điểm J) và với trục  (điểm K) , OJ khi này tốc độ sấy N . Tiếp tục tiến hành với các giá trị khác nhau của W ta sẽ thu OK được các giá trị N tương ứng, biểu diễn sự liên quan giữa hai đại lượng N và W lên đồ thị ta sẽ có đường cong tốc độ sấy N = f(W). 3. Xác định áp suất hơi riêng phần pb và ph : Trang 15
  9. Thí nghiệm quá trình & thiết bị Sấy đối lưu 6. Tính toán các giá trị trong Bảng 8: - Giai đoạn: + Sấy đẳng tốc: U > Uth + Sấy giảm tốc: U < Uth 2 - Giá trị p: p = 0,0229 + 0,0174vk , kg/m .h.mmHg (công thức (5.64), p142, [1]) vk: vận tốc không khí, vk = 0,85m/s p = 0,0229 + 0,0174 x 0,85 = 0,03769 2 - Giá trị Jm: Jm = p(Pm – P) , kg/m .h (công thức (3.6), p84, [1]) - Giá trị N : N = 100Jmf ,%/h (công thức (5.63), p142, [1]) F f = : bề mặt riêng khối lượng của vật liệu, m2/kg G o F: bề mặt bay hơi của vật liệu, m2 F = 0,3 x 0,2 x 2 x 3 = 0,36 (m2) 0,36 f = = 6.85714(m2/kg) 0,0525 Vậy N = 100 p(Pm – P)f = 100 x 0,03769 x 6,85714 x P = 25,84456 x P 1,8 - Giá trị  :  = U o - Giá trị K: K = N ,1/h N: tốc độ sấy đẳng tốc, %/h (được lấy trung bình của các giá trị N trong bảng) 7. Tính toán các giá trị trong Bảng 9: Thöïc nghieäm Lyù thuyeát Tính sai số: Sai số (%) = 100 Lyù thuyeát VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO : [1].Tài liệu “Hướng dẫn làm thí nghiệm Quá trình & Thiết bị “. [2].Quá trình & Thiết bị trong công nghệ Hóa Học - Tập VII - Kỹ thuật Sấy vật liệu - Nguyễn Văn Lụa - ĐHBKTPHCM. [3].Sổ tay Quá trình & Thiết bị công nghệ Hóa Chất - Tập II - Chương VII - NXBKHKT - Hà Nội 1982. [4].Qúa trình và thiết bị công nghệ hóa học& thực phẩm.-Tập 3-Truyền khối. Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh Trang 17