Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Sấy đối lưu - Bài 4

Nội dung text: Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Sấy đối lưu - Bài 4

1. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu SẤY ĐỐI LƯU I/ TRÍCH YẾU: 1/ Mục đích thí nghiệm: Khảo sát quá trình sấy đối lưu bằng thực nghiệm, để: - Xây đựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy. - Xác định các thông số sấy: tốc độ sấy đẳng tốc, độ ẩm tới hạn, độ ẩm cân bằng, thời gian sấy đẳng tốc và giảm tốc. - Đánh giá sai số của quá trình sấy. 2/ Phương pháp thí nghiệm: - Tiến hành sấy giấy lọc ở 3 chế độ nhiệt độ của caloriphe: 500C, 600C, 700C. - Đặt giấy lọc vào buồng sấy, ghi nhận giá trị nhận khối lượng của vật liệu sau khi làm ẩm (G1). - Sau đó cứ 5 phút, ghi nhận giá trị cân và hai giá trị nhiệt độ bầu khô – bầu ướt; tiếp tục sấy đến khi giá trị khối lượng vật liệu không đổi trong vòng 15 phút thì dừng chế độ thí nghiệm này và chuyển sang chế độ thí nghiệm khác. II/ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM: 1/ Định nghĩa: Sấy đối lưu là phương pháp sấy bằng cách cho vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy (không khí nóng, khói lò, ). Quá trình truyền nhiệt diễn ra bằng phương pháp đối lưu nhiệt (đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức). Quá trình truyền khối là quá trình khuếch tán đối lưu của ẩm ở trạng thái hơi từ bề mặt vật liệu vào không khí, và quá trình khuếch tán phân tử của ẩm ở trạng thái lỏng trong lòng vật liệu đến bề mặt vật liệu. 2/ Đặc trưng của quá trình sấy: Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính không thuận nghịch và không ổn định. Nó diễn ra đồng thời 4 quá trình: - Truyền nhiệt cho vật liệu. - Dẫn ẩm trong lòng vật liệu. - Chuyển pha. - Tách ẩm vào môi trường xung quanh. 3/ Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy: - Bản chất của 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 của vật liệu càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh. - Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối và độ ẩm tới hạn của vật liệu. - Độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ của không khí. - Chênh lệch giữa nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của không khí sấy, nhiệt độ cuối cao thì nhiệt độ trung bình của không khí càng cao, do đó tốc độ sấy cũng tăng. Nhưng nhiệt độ cuối không nên quá cao vì không sử dụng triệt để nhiệt. - Cấu tạo thiết bị sấy, phương thức và chế độ sấy. 4/ Tác nhân sấy: GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 1
2. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu - Dạng liên kết này chỉ tồn tại trong - Quá trình sấy để tách ẩm dung dịch. từ dung dịch sẽ khó hơn tách Liên kết - Do áp suất thẩm thấu làm cho áp suất ẩm từ dung môi nguyên thẩm thấu hơi ở trên bề mặt dung dịch nhỏ hơn áp chất. suất hơi ở trên dung môi nguyên chất. - Ẩm nằm tự do trên bề mặt hoặc trong - Liên kết này là liên kết các lỗ xốp và mao quản lớn. yếu, có thể tách được bằng Liên kết cơ lý sấy, thậm chí là bằng phương pháp cơ học. 7/ Xác định tốc độ sấy theo cân bằng nhiệt của quá trình sấy: Lượng nhiệt do dòng tác nhân sấy cung cấp trong khoảng thời gian d : dQ = F(t-)d (1) được tiêu hao để: • Đun nóng vật liệu: (GoCo+GaCa)d (2) • Bay hơi ẩm và quá nhiệt hơi: [r + Ch(t-th)].dGa (3) Trong đó: • - hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy vào vật liệu sấy, W/m2.độ • F – bề mặt vật liệu, m2 • t, , th - nhiệt độ của tác nhân sấy, vật liệu và hơi ẩm bão hòa, độ •G oCo - khối lượng và nhiệt dung riêng của vật liệu sấy, kg & J/kg.độ •G aCa - khối lượng và nhiệt dung riêng của ẩm, kg & J/kg.độ • r - ẩn nhiệt hóa hơi của ẩm, J/kg •C h - nhiệt dung riêng của hơi ẩm, J/kg.độ Lượng ẩm bốc hơi trong thời gian d: dGa = d(GoU) = GodU (4) U: hàm ẩm hay độ ẩm của vật liệu – tính theo vật liệu khô, kg ẩm/kg vật liệu khô. Từ (1), (2), (3) và (4), thiết lập cân bằng nhiệt: F(t - )d = (GoCo+GaCa)d + Go[r + Ch(t - th)dU (5) Từ (5) rút ra: d F t  G C G C  dU o o a a d (6) d G o r Ch t t h)  dU Đây là biểu thức tính tốc độ sấy theo cân bằng nhiệt. d 8/ Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy: Theo phương trình truyền ẩm từ vật liệu vào tác nhân sấy: dGa = kpF(pm – p)d (7) Với: 2 •k p - hệ số truyền ẩm trong pha khí, kg/m .h. p = 1 (1at hay 1mmHg ) •p m, p - áp suất của hơi ẩm trên bề mặt vật liệu và trong pha khí, mmHg (hay at) Thay Ga = GoU vào (7) và biến đổi, ta có: dU k p F (p m p) (8) d G o Khi hơi ẩm không bị quá nhiệt (tức t = th) thì biểu thức (5) được biến đổi thành: GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 3
3. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu Như vậy nếu biết được hệ số sấy K, có thể xác định được thời gian cần thiết để thực hiện giai đoạn sấy giảm tốc. Hệ số sấy tương đối được xác định bằng thực nghiệm và có thể tính gần đúng như sau: 1.8  (15) U o Với: U0 - độ ẩm ban đầu của vật liệu. Từ đó, ta có: 1 U U U* 0 U* (16) th  1.8 Thay (12) và (15) vào phương trình (11), ta được: dU U U* 1.8N (17) d U 0 Thay (17) vào (10), ta được: U U* q 2 0 R 0 r 1 R b .1.8N (18) U 0 10/ Lượng nhiệt cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy đẳng tốc (q1): Trong giai đoạn sấy đẳng tốc, toàn bộ lượng nhiệt cung cấp từ dòng tác nhân bằng lượng nhiệt bốc hơi ẩm và nhiệt độ vật liệu không đổi nên: dU q R r R rN (19) 1 0 0 d 0 0 11/ Cường độ trao đổi nhiệt: q U U* q(x) 2 1.8 1 Rb (20) q1 U 0 Như vậy,theo biểu thức (20), khi biết chuẩn số Rb sẽ tính được cường độ trao đổi nhiệt theo độ ẩm của vật liệu. 12/ Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy: a) Đường cong sấy: Là đuờng cong biểu diễn sự thay đổi của độ ẩm vật liệu (U) theo thời gian sấy (): U = f() (21) Dạng của đường cong sấy: + Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: liên kết giữa ẩm và vật liệu, hình dáng, kích thước, cấu trúc vật liệu, phương pháp và chế độ sấy. + Đường cong sấy là hàm của quá trình sấy, vì vậy tuy chế độ và phương pháp sấy khác nhau nhưng đường cong sấy vẫn có dạng tương tự nhau (xem hình 1). b) Đường cong tốc độ sấy: Là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm (hàm ẩm) của vật liệu sấy: dU g(U) (22) d GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 5
4. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu Nên tích phân (23) lên ta có: U 0 U th 1 (24) N1 Với Uth : là độ ẩm tới hạn, độ ẩm cuối giai đoạn sấy đẳng tốc. ➢ CD – giai đoạn sấy giảm tốc : - Nhiệt độ của vật liệu tăng dần từ tư lên t2 của tác nhân. - Độ ẩm giảm chậm đến độ ẩm cân bằng u*. - Tốc độ sấy giảm dần từ tốc độ đẳng tốc N1 xuống 0, tùy theo cấu trúc vật liệu mà có biên dạng khác nhau. - Tốc độ khuếch tán trong chậm hơn tốc độ bốc hơi ở bề mặt, nên tốc độ chậm dần và có hiện tượng co bề mặt bốc hơi. Lúc này, trong vật liệu xuất hiện 3 vùng ẩm: ẩm, bốc hơi và khô. Trong giai đoạn này, nếu đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng ( hoặc qui đổi sang đường thẳng; N2 = ax+b) thì ta có thể tích phân để tính thời gian sấy giai đoạn sấy giảm tốc này ( 2 ): * * U th U U th U 2 ln * (25) N1 U 2 U Với U* : độ ẩm cân bằng, độ ẩm kết thúc giai đoạn sấy giảm tốc. 14/ Thời gian sấy vật liệu: Thời gian sấy vật liệu được tính bằng tổng thời gian của 3 giai đoạn sấy: đốt nóng vật liệu  0 , sấy dẳng tốc ( 1 ) và sấy giảm tốc ( 2 ); có thể bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu, vì giai đoạn này xảy ra rất nhanh. Biểu thức tính thời gian như sau: * U 0 U th 2.3 * U th U   1  2 *(U th U ) *lg( * ) (26) N N U 2 U * Với U2 : độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy, tương ứng với 2 ; U2 > U và thường * được lấy: U2 > U = Ucb III/ DỤNG CỤ – THIẾT BỊ & VẬT LIỆU SẤY: 1/ Dụng cụ – thiết bị: Hệ thống thiết bị sấy được trang bị: - Caloriphe: gồm hai chùm điện trở khô, có công suất 10KW và được ổn định nhiệt độ nhờ bộ điều nhiệt tự ngắt. - Quạt hút: có tốc độ 0,85 m/s, để hút không khí (tác nhân sấy) và thổi qua caloriphe để nâng nhiệt độ dòng tác nhân lên nhiệt độ cần thiết. - Hệ thống cân: xác định lượng ẩm tách ra 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 được đặt trong buồng sấy – bên trái giàn lưới đặt vật liệu sấy và đồng hồ cơ đo nhiệt độ. Vật liệu sấy: gồm 3 sấp giấy lọc đã được gấp đôi. GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 7
5. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu Lắp kín cửa buồng sấy lại. ➢ Đo số liệu trong một chế độ thí nghiệm: Các số liệu cần đo: khối lượng, nhiệt độ bầu khô – bầu ướt và thời gian. Cách đọc giá trị đo: • Khối lượng (gam): khi đặt giấy lọc vào buồng sấy, kim của cân sẽ dao động (cân gồm hai kim, chỉ đọc dây kim mảnh – nhỏ, không đọc kim lớn), chờ kim hết dao động, đọc số mà dây kim trùng (đọc số nhỏ – không đọc số lớn). Nếu dây kim nằm giữa hai số thì cộng lại chia đôi. • Nhiệt độ (oF): đồng hồ cơ hiển thị nhiệt độ đo theo nguyên tắc cơ học: có tất cả 4 kim (2 kim nhỏ bên trong và 2 kim lớn bên ngoài), quan tâm hai kim lớn (kim lớn bên phải chỉ nhiệt độ bầu khô; kim lớn bên trái chỉ nhiệt độ bầu ướt). • Đầu nhọn của các kim này sẽ chỉ vào các vòng tròn có ghi giá trị nhiệt độ (vòng đậm có giá trị cụ thể, vòng mảnh không ghi giá trị – mỗi vòng là hai đơn vị độ). Giá trị nhiệt độ tăng từ trong ra ngoài, nếu đầu kim nằm giữa hai vòng mảnh thì lấy giá trị lẻ 1 độ. • Thời gian: đo bằng đồng hồ đeo tay. ➢ Trong một chế độ nhiệt độ, để đo số liệu được chính xác thì cần lưu ý: Khi phơi giấy lọc bên ngoài, phải chờ hết nhiễu nước rồi mới bắt đầu chế độ thí nghiệm để xác định được G1 chính xác. Lưu ý cách đặt giấy lọc lên lưới sấy: phải theo chiều nếp gấp giấy lọc từ trái sang phải, tức theo chiều tác nhân và đặt một cách phẳng phiu không xếp góc. Không được đặt ngược lại, vì khi đó dòng tác nhân thổi qua sẽ bung giấy lọc (do giấy lọc được gấp đôi) thay đổi bề mặt bốc hơi dẫn đến các thông số sấy sẽ thay đổi và cuối cùng gây sai số thí nghiệm. ➢ Chuyển đổi chế độ thí nghiệm: Mở cửa buồng sấy, lấy giấy lọc ra làm ẩm tiếp (lặp lại như ban đầu). Cài đặt nhiệt độ caloriphe ở giá trị tiếp theo cho chế độ sấy mới. Chờ cho hệ thống hoạt động ổn định. Lặp lại trình tự như chế độ đầu. d) Một số lưu ý trong quá trình vận hành hệ thống sấy: Luôn theo dõi sự hoạt động của bộ điều nhiệt để xem có chính xác giá trị nhiệt độ cài đặt hay không. Trường hợp ở chế độ sấy nhiệt độ cao mà nhiệt độ caloriphe không đạt giá trị cài đặt thì phải khép bớt cửa dòng khí ra (chỉ khép bớt không được đóng kín). Các cửa khí vào – ra phải luôn mở không được đóng. Châm nước liên tục vào bầu nước để đo nhiệt độ bầu ướt. Không được mở quạt trần ngay bài thí nghiệm vì sẽ làm kim cân dao động (quạt số 7 trên táp – lô điện ở cửa ra – vào phòng thí nghiệm). e) Kết thúc thí nghiệm: Tắt caloriphe: + Tắt các công tắc của các chùm điện trở trên hộp điều khiển. + Trả về không cho hộp cài đặt nhiệt độ. + Kéo cầu dao điện của caloriphe. Tắt quạt: + Sau khi tắt caloriphe được 5 phút, mới kéo cầu dao quạt để cho caloriphe nguội. + Mở cửa buồng sấy lấy giấy lọc ra và lắp cửa lại. + Kiểm tra hệ thống một lần nữa và vệ sinh khu vực bài thí nghiệm – phòng thí nghiệm. GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 9
6. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu 0.25 0.04 66.667 41.667 833.333 31.111 63.333 33.94 13.35 20.59 0.3 0.031 29.167 37.500 750.000 31.111 63.333 26.35 13.35 13 0.35 0.026 8.333 20.833 416.667 31.111 63.889 23.94 18.08 5.86 0.4 0.026 8.333 0.000 0.000 31.111 63.889 23.94 18.08 5.86 0.45 0.026 8.333 0.000 0.000 31.111 63.889 23.94 18.08 5.86 0 0.094 300 0 34.444 64.444 43.93 23.22 20.71 0.05 0.079 236.170 63.830 1276.596 34.444 64.444 43.93 23.22 20.71 0.1 0.063 168.085 126.915 1410.165 34.444 64.444 43.93 23.22 20.71 Chế 0.15 0.047 100.000 136.170 1361.702 34.444 64.444 43.93 23.22 20.71 đđộ 0.2 0.035 48.936 119.149 1191.489 34.444 65.000 43.93 23.22 20.71 sấy 0.25 0.028 19.149 80.851 808.511 35.000 65.556 40.72 27.52 13.2 70℃ 0.3 0.026 10.638 38.298 382.979 35.000 65.556 35.52 27.52 8 0.35 0.025 6.383 12.766 127.660 35.000 65.556 32.12 27.52 4.6 0.4 0.025 6.383 4.255 42.553 35.000 65.556 32.12 27.52 4.6 0.45 0.025 6.383 0.000 0.000 35.000 65.556 32.12 27.52 4.6 Bảng 3: Kết quả tính toán từ đồ thị Chế * độ Uth U U2 N 훘 K 훕1 훕2 sấy o 50 C 80.67 8.130 11.130 750.00 0.00685 5.138 0.3 0.2 60oC 78.29 8.130 11.130 833.33 0.00655 5.458 0.25 0.2 70oC 75.81 6.227 9.227 1309.05 0.00600 7.854 0.2 0.25 Bảng 4: Kết quả tính toán theo lý thuyết Vk = 0.85 m/s ap = 0.0374 f (m2/kg)=15 F (m2)=0.36 U0 (%)=279.17 G0 (kg)=0.024 U* Uth U2 N (%/h) χ K (1/h) τ1 τ2 50 độ 7.459 162.55 10.459 816.36 5.26 0.143 0.749 60 độ 7.050 162.14 10.05 957.07 0.00644 6.17 0.122 0.639 70 độ 6.175 161.26 9.175 1164.05 7.51 0.101 0.525 Chế độ Pm(mmHg) P(mmHg) αp Jm 50 19.44 4.94 0.038 0.544 GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 11
7. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu 900.0 800.0 700.0 600.0 500.0 400.0 Series1 300.0 200.0 100.0 0.0 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 Đồ thị 2: Đường cong sấy tại và đường cong tốc độsấy 600C 300.0 250.0 200.0 150.0 Series1 100.0 50.0 0.0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 13
8. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu 1600 1400 1200 1000 800 Series1 600 400 200 0 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 V/ BÀN LUẬN: Câu 1 : Nhận xét và giải thích dạng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy so với dạng lý thuyết. * Đường cong sấy: Đường cong sấy của chế độ sấy 50 oC, 60oC và 70oC cĩ dạng phù hợp so với lý thuyết. Tuy nhiên trong đồ thị khơng biểu diễn được giai đoạn đốt nĩng như theo lý thuyết, lý do là vì giai đoạn này rất ngắn, nên ta đo đã vượt qua giai đoạn đốt nĩng, khơng thể hiện được đọan này. Đường cong sấy ở chế độ 50 0C nằm phía trên so với 60 oC và 70oC. Đồ thị ở chế độ sấy cĩ nhiệt độ cao hơn sẽ dốc hơn, đạt đến cân bằng nhanh hơn và cĩ độ ẩm cân bằng thấp hơn. Điều này hồn tồn hợp lý, vì khi nhiệt độ tác nhân sấy cao hơn thì nhịet lượng cung cấp cho ẩm bốc hơi cao hơn, quá trình sấy diễn ra nhanh hơn, độ ẩm giảm nhanh hơn ( xét với cùng một khỏang tời gian sấy) và nhanh chĩng đạt đến cân bằng hơn. Độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ tác nhân sấy. Ta thấy do nhiệt độ tác nhân sấy cao hơn thì độ ẩm cân bằng sẽ thấp hơn * Đường cong tốc độ sấy: Đường cong tốc độ sấy cũng có dạng phù hợp so với lý thuyết. Đó là bởi vì ta không dùng cách vẽ trung bình U/ , mà lấy vi phân trực tiếp trên đường cong sấy. Để đường cong tốc độ sấy được chính xác hơn, đáng lẽ ta phải lấy vi phân tại nhiều điểm. Nhưng vì cách này quá phức tạp nên ta chỉ lấy tại 2 điểm. Cho nên nhìn chung, đường cong tốc độ sấy tuy đúng về hình dạng nhưng về giá trị thì không được chính xác. Theo KQ thí nghiệm thu được thì U* > 0. Đúng như thực tế, U* không thể bằng 0 do vật liệu không được sấy khô tuyệt đối mà luôn chứa 1 lượng ẩm cân bằng nhất định. Tra tài liệu “Hướng dẫn tính toán ĐAMH QTTB – PGS.TS Phạm Văn Bôn”, và sử dụng phương pháp bình phương cực tiểu ta xác định được U* có thể có sai số. Câu 2 : Nhận xét và giải thích kết quả tính toán, nêu lên mối quan hệ của các thông số sấy. * Độ ẩm cân bằng U* : GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 15
9. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu * Thời gian sấy đẳng tốc 1 : Kết quả thí nghiệm: o + Ở chế độ sấy 50 C: 1 = 0.3 (h) o + Ở chế độ sấy 60 C: 1 = 0.25 (h) o + Ở chế độ sấy 70 C: 1 = 0.2 (h) Theo lý thuyết, khi nhiệt độ sấy càng tăng thì thời gian thì thời gian 1 càng giảm. Đó là do U 0 U th 1 được tính theo công thức 1 . Mà khi nhiệt độ tác nhân sấy tăng thì Uth tính được N1 cũng tăng, trong khi đó N thay đổi nhưng không đáng kể 1 giảm Kết quả thí nghiệm phù hợp với lí thuyết. * Thời gian sấy giảm tốc 2 : Kết quả thí nghiệm: o + Ở chế độ sấy 50 C: 2 = 0.2 (h) o + Ở chế độ sấy 60 C: 2 = 0.2 (h) o + Ở chế độ sấy 70 C: 2 = 0.25 (h) Theo lý thuyết, khi nhiệt độ sấy càng tăng thì thời gian thì thời gian 2 càng giảm. Ta cũng nhận thấy rằng thời gian sấy giảm tốc 2 nhỏ hơn thời gian sấy đẳng tốc 1. Tính chất này còn tùy thuộc vào loại vật liệu (tùy thuộc vào các liên kết của ẩm với vật liệu) . * * U th U U th U * Ta có thời gian sấy giảm tốc được tinh qua công thức 2 ln * , mà Uth, U , N N1 U 2 U có sai số rất lớn do đó 2 cũng không chính xác. . Sự thay đổi theo nhiệt độcủa các thông số sấy theo lý thuyết: Khi nhiệt độ tác nhân sấy càng tăng thì: * U Uth N  K o 1 2    = const     Câu 3 : Nhận xét và giải thích kết quả đánh giá sai số. * Độ ẩm tới hạn Uth : Kết quả đánh giá sai số: o + Ở chế độ sấy 50 C: Uth = 50.372% o + Ở chế độ sấy 60 C: Uth = 51.715% o + Ở chế độ sấy 70 C: Uth = 52.989% Sai số của phép đo Uth là rất lớn. Đó là do sai số khi ta xây dựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy để xác định Uth. Ngoài ra còn có những sai số trong quá trình làm thí nghiệm * Tốc độ sấy đẳng tốc N : Kết quả đánh giá sai số: + Ở chế độ sấy 50oC: N = 8.128% + Ở chế độ sấy 60oC: N = 12.929% + Ở chế độ sấy 70oC: N = 12.457% Kết quả tính toán có sai số là do trong quá trình tính toán N lý thuyết, để đơn giản ta đã sử 2 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 hưởng lên nó như công  .Nu thức chuẩn p m mà chỉ phản ánh sự phụ thuộc vào tốc độ tác nhân sấy. Và khi đó ta p L GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 17
10. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu khi áp suất thí nghiệm không trùng với áp suất này. Nhưng sai số này là không đáng kể. + Do dựng đường cong tốc độ sấy dựa trên phương trình đường cong sấy + Do lựa chọn công thức khi tính N lý thuyết p = 0,0229 + 0,0174vk , kg/m2.h.mmHg (như đã nói ở Câu 3, phần N) * Các biện pháp khắc phục sai số : - Trong quá trình làm thí nghiệm: + Vật liệu ban đầu phải là vật liệu khô tuyệt đối, hoặc bằng cách nào đó xác định trước được khối lượng khô tuyệt đối của vật liệu. + Phải chú ý thật kỹ để đọc được số liệu chính xác. Nhưng tốt nhất là phòng thí nghiệm nên có các thiết bị đo điện tử để việc đọc số liệu được chính xác hơn. - Trong quá trình tính toán: + Phải cẩn thận hơn trong việc tra đồ thị. Tốt nhất là áp dụng các công thức để tính toán thay vì tra trên giản đồ. + Dùng phương pháp “Bình phương cực tiểu” để vẽ đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy.  p .Nu m + Nên áp dụng công thức để tính p. p L VI/ PHỤ LỤC: 1/ Tính toán các thông số ở Bảng 2: (ph) (h) 60 G(g) G(Kg) 1000 5 t oC (t o F 32) 9 2/ Tính toán các thông số ở Bảng 3: G G U (%) C 100 GC U N(%/ h)  Cách tra Pm và P (dùng giản đồ trạng thái không khí ẩm) : H = const = 1 tk tư GVHD: Hoàng Trung Ngôn P m Page 19 P
11. TN Quá trình & Thiết bị Sấy đối lưu U 0 U th - Giá trị 1: 1 ,h N1 * * U th U U th U - Giá trị 2: 2 ln * ,h N1 U 2 U 6/ Tính toán các giá trị trong Bảng 6: U o * - Giá trị Uth: U U th 1,8 Uo: độ ẩm ban đầu của vật liệu tại thời điểm  = 0. U*: độ ẩm cân bằng của vật liệu (trong bài thí nghiệm này thì U* = 0) - 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 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 = = 0.36/0.024=15: 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 = = 7,2 (m2/kg) 0,05 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 7: Thực nghiệm Lý thuyết Tính sai số: Sai số (%) = 100 Lý thuyết GVHD: Hoàng Trung Ngôn Page 21