Xác định thời gian sấy muối tinh tầng sôi bằng các phương trình đồng dạng dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm

344

XÁC ĐỊNH THỜI GIAN SẤY MUỐI TINH TẦNG SÔI BẰNG CÁC

PHƢƠNG TRÌNH ĐỒNG DẠNG DẪN NHIỆT VÀ KHUẾCH TÁN ẨM

NCS. Bùi Trung Thành

Khoa Công Nghệ Nhiệt lạnh

1. Đặt vấn đề.

Chất lượng thiết kế, chế tạo cũng như vận hành một máy sấy được đánh giá qua các

tiêu chí: đạt độ ẩm theo yêu cầu, bảo đảm chất lượng sản phẩm (không gây nứt vỡ,cong,vênh,

giữ được thành phần cấu trúc cơ bản ban đầu trong vật liệu sấy); Chi phí năng lượng,chi phí

vận hành thấp nhất.

Thời gian sấy là một trong các thông số phản ánh tính ưu việt của công nghệ và kỹ

thuật sấy. Thông thường, thời gian sấy được tính toán và xác định theo ba phương

pháp:Phương pháp giải tích; phương pháp thực nghiệm và phương pháp nửa lý thuyết và nửa

thực nghiệm.

Nếu bài toán truyền nhiệt truyền ẩm (TNTA) trong vật liệu sấy (VLS) với các điều

kiện biên khác nhau ứng với các loại thiết bị sấy (TBS) khác nhau và chế độ sấy khác nhau

được giải bằng giải tích, nghĩa là ta tìm được phân bố độ ẩm theo không gian và thời gian sấy

M(x, y,z,), ta tìm được quan hệ giữa độ ẩm trung bình với thời gian sấy M = f().

Phương pháp nửa lý thuyết nửa thực nghiệm lại dựa trên những kết quả nghiên cứu

giải tích đã được đơn giản nhờ những giả thiết trên cơ sở phân tích động học quá trình sấy và

sau đó kết hợp với số liệu thí nghiệm để tìm ra một biểu thức tường minh cho phép xác định

thời gian sấy trong những trường hợp cụ thể nào đó

Trong khi đó phương pháp thực nghiệm được thực hiện dựa trên số liệu thí nghiệm trong

phòng thí nghiệm cho một VLS cụ thể với một TBS và chế độ sấy cụ thể. Với những VLS thường

gặp, thời gian sấy thường được xác định bằng kinh nghiệm sản xuất.

Trong phạm vi bài báo chúng tôi trình bày một phương pháp mới tính thời gian sấy

cho vật sấy dạng cầu dựa trên mối quan hệ giữa phương trình dẫn nhiệt và phương trình

khuếch tán ẩm với điều kiện biên loại 3 và điều kiện đối xứng và được ứng dụng cụ thể khi

sấy muối tinh bằng phương pháp sấy tầng sôi liên tục

2. Dữ liệu và phƣơng pháp

2.1 Quy luật dịch chuyển nhiệt – ẩm trong vật liệu sấy

Theo Holman J.(1992)[6] và Trần Văn Phú (1997)[2] mật độ dòng nhiệt J1, và mật độ

dòng ẩm J2 tuân thủ theo quan hệ tuyến tính Ondager

2 2

2

1 2

2 1

1

1 1

2

1 2

1

1 1 1

1 1







  

     















  















 

L L

J L L

(1)

2 2

2

2 2

2 1

1

2 1

2

2 2

1

2 2 1

1 1







  

     















  















 

L L

J L L

(2)