NGHIÊN CỨU LÒ ĐỐT VỎ CÀ PHÊ CẤP NHIỆT CHO MÁY SẤY

Tải bản đầy đủ (.pdf) (82 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Cơ khí - Vật liệu

NGHIÊN CỨU LÒ ĐỐT VỎ CÀ PHÊ CẤP NHIỆT CHO MÁY SẤY

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.1 MB, 82 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPNGHIÊN CỨU LÒ ĐỐT VỎ CÀ PHÊCẤP NHIỆT CHO MÁY SẤYHọ và tên sinh viên: HUỲNH TUẤN HIỀNTRẦN CÔNG TÂMNgành học: CƠ KHÍ CBBQNSTPNiên khóa: 2005 - 2009Tháng 06/2009NGHIÊN CỨU LÒ ĐỐT VỎ CÀ PHÊ CẤP NHIỆT CHO MÁY SẤYTác giảTRẦN CÔNG TÂMHUỲNH TUẤN HIỀNKhóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầucấp bằng kỹ sư ngànhCơ Khí Chế biến Bảo quản Nông sản Thực phẩmGiáo viên hướng dẫn:ThS. NGUYỄN VĂN XUÂNKS. TRẦN VĂN TUẤNTháng 06 năm 2009-i-CẢM TẠTôi xin chân thànhcảm tạ:- Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM- Ban chủ nhiệm và Quý Thầy Cô Khoa Cơ khí - Công nghệ Trường Đại học NôngLâm TP.HCM.- Ban Giám Đốc và Quý Thầy Cô Trung Tâm Năng Lượng và Máy Nông NghiệpTrường ĐH Nông Lâm TPHCMđã truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức vô cùng quí báu để chúng tôi có thể vậndụng trong quá trình thực hiện đề tài và công việc sau này của mình.Đặc biệt hơn nữa xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến thầy ThS. Nguyễn Văn Xuânvà Thầy Trần Văn Tuấn những người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trongsuốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.Tôi chân thành cám ơn các chú, các anh công nhân đã tạo điều kiện thuận lợi chochúng tôi học hỏi và hoàn thành đề tài.Cảm ơn các bạn trong và ngoài lớp đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiêncứu.Xin chân thành cảm ơn!- ii -TÓM TẮTĐề tài“ Nghiên cứu lò đốt vỏ cà phê cung cấp nhiệt cho máy sấy” được tiến hành tạiTung tâm Năng lượng và Máy Nông nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm thành phố HồChí Minh, trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2009 với nội dung vàkết quả như sau:Tiến hành khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê ghi nghiêng với năng suất tiêu thụ 25 kg/h tạiTung tâm Năng lượng và Máy Nông nghiệp, để đánh giá sự ảnh hưởng của gócnghiêng ghi đến tính năng hoạt động của lò đốt và một số thông số cơ bản của nó. Từquá trình khảo nghiệm lò với 3 góc nghiêng ghi khác nhau là 400, 450, 500 cho thấy lòđốt dùng nhiên liệu vỏ cà phê làm chất đốt hoạt động tốt nhất ở góc nghiêng ghi 450với hiệu suất khí sấy đạt được trung bình là 81,5%, nhiệt độ khí sấy đo được trungbình là 520C, độ nâng nhiệt độ không khí sấy trung bình đạt trung bình ΔT = 19,5 0Cứng với lượng cung cấp vỏ cà phê trung bình là 26 kg/h.Trên cơ sở đạt được từ kết quả khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê ghi nghiêng năngsuất 25 kg/h, chúng tôi thiết kế theo nguyên lý và kết cấu của lò đốt này một lò đốtkhác có năng suất tiêu thụ vỏ cà phê 60 kg/h để cấp nhiệt cho máy sấy cà phê quả năngsuất 4 tấn/mẻ. Qua tính toán thiết kế lò đốt có: diện tích ghi là 0,86 m2, thể tích buồngđốt là 1,25 m3 và với góc nghiêng trong khoảng 430 đến 480.Lò đốt thiết kế năng suất 60kg/h có thể hoạt động liên hợp tốt cùng máy sấytĩnh đảo chiều không khí với năng suất sấy cà phê 4 tấn/mẻ, có kết cấu, vận hành đơngiản, có khả năng cung cấp khí sấy sạch đảm bảo cho yêu cầu về chất lượng sản phẩm.Sinh viên thực hiện:Giáo viên hướng dẫn:Trần Công TâmTh.S. Nguyễn Văn XuânHuỳnh Tuấn HiềnKS. Trần Văn Tuấn- iii -MỤC LỤCTrang tựa ................................................................................................................... iLời cảm tạ .................................................................................................................iiTóm tắt.....................................................................................................................iiiMục lục .................................................................................................................... ivDanh sách các chữ viết tắt ......................................................................................viiDanh sách các bảng ...............................................................................................viiiDanh sách các hình .................................................................................................. ixChương 1 MỞ ĐẦU................................................................................................ 11.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 11.2 Mục đích luận văn ........................................................................................... 2Chương 2: TỔNG QUAN ...................................................................................... 32.1 Các đặc tính của nhiên liệu vỏ cà phê ............................................................. 32.1.1 Nguyên liệu vỏ cà phê ............................................................................... 32.1.2. Nhiệt trị vỏ cà phê .................................................................................... 42.1.3 Thành phần hóa học của vỏ cà phê........................................................... 42.2. Quá trình cháy thuận và cháy ngược ............................................................. 52.2.1 Quá trình cháy thuận ................................................................................. 52.2.2 Quá trình cháy ngược ................................................................................ 62.3. Giới thiệu các mẫu lò đốt hiện nay................................................................ 72.3.1. Lò đốt ghi nghiêng.,buồng đốt hình trụ FR – G1 ..................................... 72.3.2. Lò đốt ghi nghiêng.,buồng lắng dạng vách ngăn ..................................... 82.3.3 Lò đốt cháy ngược .................................................................................... 92.3.4 Lò đốt cháy ghi phẳng ............................................................................ 10- iv -2.4. Công thức nhiên liệu và các công thức liên quan......................................... 112.4.1 Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu ............... 112.4.2 Tính lượng sản phẩm cháy và thành phần cháy của nhiên liệu............... 122.4.3 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu và nhiệt độ thực tế của lò... 132.4.4 Các bước tính toán thiết kế lò đốt........................................................... 142.5. Ý kiến thảo luận và đề suất nhiệm vụ nghiên cứu........................................ 19Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........................ 203.1 Nội dung ....................................................................................................... 203.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 203.2.1 Mục đích khảo nghiệm ............................................................................ 203.2.2 Đối tượng thí nghiệm............................................................................... 203.2.3 Trang thiết bị và phương pháp thí nghiệm ............................................. 213.2.3.1 Trang thiết bị .................................................................................... 213.2.3.2 Phương pháp khảo nghiệm. .............................................................. 23Chương 4: KẾ QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 284.1. Tính toán chung ............................................................................................ 284.1.1 Lưu lượng cần thiết cho quá trình cháy. .................................................. 284.1.2 Lượng sản phẩm cháy và thành phần của chúng..................................... 304.1.3 Nhiệt độ cháy lý thuyết và thực tế của lò ................................................ 304.2 Khảo nghiệm quạt sấy ................................................................................... 324.3 Các kết quả khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê năng suất 25 kg/h ...................... 334.3.1 Kết quả khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê với góc nghiêng ghi 400 ............. 334.3.2 Kết quả khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê với góc nghiêng ghi 450 ............. 364.3.3 Kết quả khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê với góc nghiêng ghi 500 ............. 394.3.4 Nhận xét chung........................................................................................ 42-v-4.4 Tính toán, thiết kế lò đốt vỏ cà phê năng suất 60 kg/h................................. .424.4.1 Dữ liệu thiết kế ........................................................................................ 424.4.2 Tính toán năng suất lò đốt ....................................................................... 434.4.3 Tính toán sơ bộ lò đốt.............................................................................. 454.4.4 Tính toán chi tiết lò đốt .......................................................................... .504.5 Quy trình chế tạo, lắp ráp, vận hành lò......................................................... .54Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................. 575.1 Kết luận.......................................................................................................... 575.1 Đề nghị. ......................................................................................................... 57TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 59PHỤ LỤC .............................................................................................................. 60TẬP BẢN VẼ- vi -DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮTTP HCMThành Phố Hồ Chí MinhĐHNLĐại Học Nông LâmTTNL MNNTrung Tâm Năng Lượng và Máy Nông Nghiệp(TL/1)Tài liệu số một (TÀI LIỆU THAM KHẢO)(TL/2)Tài liệu số hai (TÀI LIỆU THAM KHẢO)(TL/3)Tài liệu số ba (TÀI LIỆU THAM KHẢO)(TL/4)Tài liệu số bốn (TÀI LIỆU THAM KHẢO)(TL/5)Tài liệu số năm (TÀI LIỆU THAM KHẢO)(TL/6)Tài liệu số sáu (TÀI LIỆU THAM KHẢO)- vii -DANH SÁCH CÁC BẢNGBảng 2.1 Thành phần cấu tạo của cà phê................................................................. 4Bảng 2.2 Thành phần cấu tạo của Vỏ cà phê ........................................................... 5Bảng 4.1 Tóm tắt kết quả khảo nghiệm ở góc nghiêng ghi 400 ............................. 33Bảng 4.2 Tóm tắt kết quả khảo nghiệm ở góc nghiêng ghi 450 ............................. 35Bảng 4.3 Tóm tắt kết quả khảo nghiệm ở góc nghiêng ghi 500............................. 38- viii -DANH SÁCH CÁC HÌNHHình 1.1 Cây cà phê................................................................................................. 1Hình 2.1 Vỏ cà phê. ................................................................................................. 3Hìmh 2.2: Cấu tạo quả cà phê.................................................................................. 4Hìmh 2.3: Quá trình đốt cháy thuận ........................................................................ 6Hìmh 2.4 Quá trình đốt cháy ngược ........................................................................ 6Hìmh 2.5 Sơ đồ lò đốt ghi nghiêng.,buồng đốt hình trụ FR – G1. .......................... 7Hìmh 2.6 Sơ đồ lò đốt ghi nghiêng, buồng lắng dạng vách ngăn ........................... 8Hìmh 2.7 Sơ đồ lò đốt cháy ngược. ......................................................................... 9Hìmh 2.8 Sơ đồ lò đốt ghi phẳng........................................................................... 10Hình 3.1 Lò đốt trấu nghi nghiêng, buồng đốt hình trụ năng suất 25kg/h. ........... 21Hình 3.2 Ống khảo nghiệm.................................................................................... 22Hình 3.3 Quạt khảo nghiệm. .................................................................................. 22Hình 3.4 Nhiệt kế lưỡng kim. ............................................................................... 22Hình 3.5. Áp kế chữ U, áp kế nghiêng. ................................................................. 22Hình 3.6 Nón chỉnh tĩnh áp.................................................................................... 22Hình 3.7. Vị trí đặt ống Pitot ................................................................................. 22Hình 3.8 Nhiệt kế bầu khô – bầu ướt.................................................................... 23Hình 3.9. Cân đồng hồ. .......................................................................................... 23Hình 3.10 Sơ đồ khảo nghiệm quạt ..................................................................... .24Hình 3.11 Sơ đồ bố trí khảo nghiệm lò đốt........................................................... 27Hình 4.1 Đường đặc tính quạt................................................................................ 32Hình 4.2 Khảo nghiệm lò đốt năng suất 25 kg/h ................................................... 33Hình 4.3 Biểu đồ nhiệt độ sấy và nhiệt độ môi trường thí nghiệm (góc ghi 400).. 34- ix -Hình 4.4 Biểu đồ nhiệt độ sấy và nhiệt độ môi trường thí nghiệm (góc ghi 450).. 38Hình 4.5 Biểu đồ nhiệt độ sấy và nhiệt độ môi trường thí nghiệm (góc ghi 500).. 41Hình 4.6 Ghi nghiêng lò đốt .................................................................................. 50Hình 4.7 Ống lấy nhiệt lò đốt ................................................................................ 51Hình 4.8 Khung buồng đốt chính lò đốt ................................................................ 52Hình 4.9 Kết cấu buồng đốt phụ lò đốt.................................................................. 53Hình 4.10 Kích thước phễu cấp liệu lò đốt ............................................................ 54-x-Chương 1MỞ ĐẦU1.1 Giới thiệu.Cây cà phê là một trong những cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao. Nước talà một nước đứng thứ 2 về xuất khẩu cà phê trên thế giới. Tuy nhiên vụ mùa thu hoạchthường vào cuối mùa mưa khi mà thời tiết vẫn chưa thật sự khô ráo và đa số cà phêđược làm khô bằng phương pháp phơi nắng là chủ yếu. Việc phơi nắng phụ thuộc vàothời tiết nếu không kịp thời gây hư hại, tổn thất và làm giảm chất lượng cà phê. Do đóviệc phơi sấy cà phê sau thu hoạch là vấn đề cấp bách đang rất cần sự quan tâm củacác nhà khoa học góp phần nâng cao giá trị của cà phê.Hình 1.1 Cây cà phêCùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong nông nghiệp, công nghệsấy đã và đang được hoàn thiện và sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp. Trước đây doviệc phơi cà phê ngoài trời đòi hỏi nhiều công lao động, mặt bằng phơi lớn và phụthuộc rất nhiều vào thời tiết mà vẫn gây hao hụt và giảm phẩm chất của hạt cà phê.Việc sấy cà phê bằng máy giúp khắc phục được những nhược điểm trên, tạo sự chủđộng, ít tốn thời gian, giảm hao hụt, đảm bảo được chất lượng sản phẩm sấy.-1-Trên thực tế hiện nay nhiên liệu tạo ra nhiệt lượng cho quá trình sấy như: nhiênliệu từ dầu mỏ, điện trở, than, than đá, củi….. những nhiên liệu này gây khó khăn chongười sử dụng về giá thành và ngày càng trở nên khan hiếm từ đó dẫn đến chi phí sấycao, với những vấn đề đó đòi hỏi phải tìm ra một nhiên liệu mới để thay thế. Chúng tacần tiến hành nghiên cứu và phát triền sử dụng nguồn năng lượng từ phụ phẩm củanông nghiệp để sấy như: trấu, cùi bắp, rơm, vỏ cà phê, vỏ hạt điều …Xuất phát từ tình hình chung đó, tận dụng phụ phẩm vỏ cà phê, được sự phâncông của Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí – Công Nghệ, cùng với sự giúp đỡ của ThầyNguyễn Văn Xuân và thầy Trần Văn Tuấn, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:“NGHIÊN CỨU LÒ ĐỐT VỎ CÀ PHÊ CẤP NHIỆT CHO MÁY SẤY”.1.2 Mục đích luận văn.Đề tài được tiến hành với các mục đích sau:- Khảo nghiệm lò đốt vỏ cà phê (có sẵn) nhằm đánh giá tính năng hoạt động,tìm ra các thông số hoạt động cơ bản của lò đốt làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kếlò đốt năng suất lớn hơn.- Thiết kế mẫu lò đốt vỏ cà phê cung cấp nhiệt cho máy sấy cà phê năng suất 4tấn/mẻ.-2-Chương 2TỔNG QUAN.2.1 Các đặc tính của nhiên liệu vỏ cà phê.2.1.1. Nguyên liệu vỏ cà phê.Vỏ cà phê là phụ phẩm được được tạo ra từ quá trình sơ chế cà phê. Trong quátrình này được sản phẩm chính thu được là cà phê nhân thô và vỏ trấu cà phê. Thôngthường thì từ 4 – 6 kg cà phê tươi thì thu được 1 kg nhân và 0,8 kg vỏ (ẩm độ bảo quảnkhoảng 14%), tùy thuộc vào loại cà phê và cách chăm sóc cây của người nông dân.Việc tận dụng vỏ trấu cà phê làm chất đốt thay thế các nhiên liệu khác cho hệthống sấy là rất phù hợp, góp phần làm giảm chi phí trong sản suất, nâng cao thu nhậpcho người nông dân.Hình 2.1 Vỏ cà phê.2.1.2. Nhiệt trị vỏ cà phê. (TL/7/)Nhiệt trị cao của vỏ cà phê khoảng 16,1-18,2 MJ/kg (M.Saenger et al. /Renewable Energy 23 (2001) 103-121) lớn hơn nhiệt trị của trấu (14MJ/kg) và xấp xỉ-3-1/2 của dầu hỏa. Như vậy khi 1 kg vỏ cà phê cháy hết cho ra một nhiệt lượng gần bằng1/2kg dầu hỏa và lớn hơn trấu.Nhiệt trị cao (Gross, hight heat value): bao gồm cả nhiệt lựong trong hơi nước,chỉ dùng khi hơi nước bị ngưng tụ lại.Nhiệt trị thấp (Net,low hewat value): không kể lượng nhiệt chứa trong hơinước. Dùng trong tính toán thực tế, vì khói lò không ngưng tụ được.2.1.3. Thành phần hóa học của vỏ cà phê.Bảng 2-1: Thành phần cấu tạo của cà phê.Thành phầnCà phê chè (arabica) %Cà phê vối (canephora) %Vỏ quả45÷4342Lớp nhớt23÷2023Vỏ trấu8÷68÷6Nhân và vỏ lụa30÷2629Thành phần chủ yếu của lớp vỏ trấu là xenlulo và tro, trong thành phần của trochủ yếu là silic, canxi, kali, magiê...Hìmh 2.2: Cấu tạo quả cà phê.-4-Bảng 2-2: Thành phần vỏ cà phê (M.Saenger et al. / Renewable Energy 23 (2001)103-121).Vỏ càphêẨmđộChấtbốcTỉ lệ (%)10,172,0Tro0,9FCCHONS17,046,84,947,10,60,6Khối lượng thể tích trung bình của vỏ cà phê loại ở ẩm độ 15 % là khoảng (155160) kg/m3.2.2. Quá trình cháy thuận và cháy ngược. (TL/7/)2.2.1 Quá trình cháy thuận : Khối chất đốt nằm trên ghi lò, không khí được cungcấp từ phía dưới, quá trình cháy tạo ra các vùng :+ Dưới cùng là vùng tro, gồm các chất trơ không cháy được.+ Kế trên là vùng cháy, chủ yếu là cácbon ở thể rắn cháy đỏ rực.+ Tiếp theo là vùng nhiệt phân, chất đốt bị nung nóng làm thoát các chất bốc lêntrên.+ Trên cùng là vùng cháy, chất bốc cháy với ngọn lửa, nếu không đủ không khícung cấp bổ sung cho quá trình cháy thì có nhiều khói. Đây là điểm khác nhau cơ bảngiữa phương pháp cháy ngược và phương pháp cháy thuận.Gọi quá trình cháy thuận vì không khí cung cấp và khói sinh ra di chuyển cùngchiều. Quá trình này thường gặp ở các bếp đun củi, than….-5-Hìmh 2.3: Quá trình đốt cháy thuận.2.2.2 Quá trình cháy ngược:Nếu không khí được cung cấp từ trên xuống, lớp chất bốc cũng bị kéo ngượcxuống, xuyên qua lớp than đang cháy đỏ và lớp tro đang còn nóng, chất bốc tăng nhiệtđộ nên dễ dàng cháy hơn, nghĩa là sinh ít khói và muội than. Gọi quá trình cháy ngượcvì chiều di chuyển tự nhiên (lên trên) của chất bốc ngược với chiều di chuyển củakhông khí.Hìmh 2.4: Quá trình đốt cháy ngược.-6-2.3. Giới thiệu các mẫu lò đốt hiện nay. (TL/4/)2.3.1. Lò đốt ghi nghiêng, buồng đốt hình trụ FR – G1.Hìmh 2.5: Sơ đồ lò đốt ghi nghiêng.,buồng đốt hình trụ FR – G1.1.Mặt đáy lò, 2.Buồng đốt chính, 3.Tấm cào tro, 4. Cửa lấy nhiệt, 5.Đường gió thứcấp, 6. Buồng đốt hình trụ, 7. Ống lấy nhiệt, 8. Cửa điều chỉnh, 9. Phễu đựng trấu, 10.Ghi nghiêng bậc thang, A. Buồng chứa tro, B. Không gian cháy,C.Vùng cháy thứ cấp,D. Không khí sơ cấp, E. Không khí thứ cấp.Hoạt động: Nhiên liệu từ thùng chứa (9) nạp vào ghi lò (10) qua cửa điều chỉnh(8). Sau khi cháy ở buồng đốt chính (B), dưới lực hút quạt sấy, khí cháy sẽ được hútthẳng lên. Khi qua buồng đốt phụ (C), các đường gió thứ cấp nạp tiếp tuyến với hìnhtrụ sẽ làm đổi hướng và chuyển động về phía trên theo đường xoáy. Điều này tạo ralực ly tâm tách các phần tử chưa cháy để trả chúng lại lớp nhiên liệu và cháy tiếp tục.Ngoài ra, chuyển động xoáy còn có tác dụng kéo dài thời gian lưu trú của các phần tửcháy, chất bay hơi trong vùng cháy, làm quá trình cháy triệt để hơn.-7-Ưu nhược điểm: Ưu điểm là khí cháy sạch hơn nhờ có buồng đốt phụ để tiếptục cháy chất bốc và lắng tro. Nhược điểm là còn tốn nhiều công canh lò khoảng 5-10phút phải gạt trấu và tháo tro.2.3.2. Lò đốt ghi nghiêng, buồng lắng dạng vách ngăn.Hìmh 2.6 Sơ đồ lò đốt ghi nghiêng, buồng lắng dạng vách ngăn .1. Nghi nghiêng bậc thang, 3. Vách nóc buồng đốt, 5. Cửa lấy nhiệt, 2. Thùng đựngtrấu, 4. Vách ngăn buồng đốt, A. Buồng chứa tro, B. Không gian cháy, C. Buồng lắngtro, K. Không khí sơ cấp.Cấu tạo: Nó bao gồm một phễu cung cấp (2), một ghi phẳng (1) đặt nghiêng sovới đường nằm ngang một góc 45º- 50º. Ghi cấu tạo từ những thanh sắt dẹp, sắp xếptheo hình bật thang và nghiêng một góc 20º so với mặt phẳng của ghi. Buồn lắng tro(C) gồm những vách phẳng làm nhiệm vụ giữ lại tàn lửa và bụi tro khỏi bị hút vàobuồng sấy.-8-Hoạt Động: Không khí cung cấp cho quá trình cháy được hút bởi quạt sấy quacác khe hở giữa các thanh dẹp trên ghi lò. Đây cũng là nguồn cung gấp duy nhất choquá trình cháy. Việc nạp nhiên liệu và lấy tro hoàn toàn thủ công và được thực hiệngián đoạn theo chu kì.Ưu nhược điểm: Ưu điểm là kết cấu đơn giản, không đòi hỏi kỹ thuật cao cóthể chế tạo theo mẫu hoặc theo bản vẽ, giá thành chế tạo thấp, hoạt động tốt. Nhượcđiểm là hiệu suất thấp, lượng nhiên liệu tiêu thụ cao, vẫn còn hiện tượng cháy khônghoàn toàn, tro và tàn lửa vẫn xuất hiện ngay cửa ra của buồn đốt, khối lượng khá cồngkềnh, xây cố định dẫn đến chiếm nhiều diện tích khi lắp đặt và hạn chế tính lưu độngcủa toàn bộ hệ thống.2.3.3. Lò đốt cháy ngược.Hìmh 2.7: Sơ đồ lò đốt cháy ngược.1.Buồng xoáy, 2. Buồng nhiên liệu.3 Ghi lò, 4. Cửa cào tro5. Cửa quan sát, 6. Ống gióthứ cấp(tạo xoáy), 7. Ống lấy nhiệt.Cấu tạo: Gồm hai buồng cạnh nhau vào thông nhau bởi ghi đứng (3), ở buồngnhiên liệu có ghi ngang để tro lọt qua. Trong buồng tạo xoáy có ống lấy nhiệt (7) đếnquạt, nhờ quạt hút dòng không khí nóng đến buồng sấy, từ quạt ta lắp ống gió hối lưu-9-(6) vào buồng xoáy (tạo xoáy nhằm tăng thời gian lưu trú của dòng khí nóng trongbuồng) tạo dòng không khí nóng sạch khi đến buồng sấy.Hoạt động: Nhiên liệu được đưa vào buồng (2) nhờ quạt hút sơ cấp đi qua lớpnhiên liệu, quá trình cháy được sảy ra ở vùng không gian có ghi đứng (3), khí cháyđược hút đến buồng tạo xoáy (1) nhờ đường gió thứ cấp (6) sẽ chuyển động xoáy trongbuồng đi qua ống lấy nhiệt (7) và đi đến buồng sấy.Ưu nhược điểm: Ưu là nhiên liệu được cháy hoàn toàn, hiệu suất lò cao, dòngkhông khí nóng khi đi đến buồng sấy được làm sạch tối đa. Nhược là quá trình cháyphụ thuộc hoàn toàn sức hút của quạt và trở lực trên đường không khí sơ cấp, giáthành cao, không diều chỉnh được nhiên liệu nên tốn nhiều công lao động.2.3.4 Lò đốt cháy ghi phẳng..Hìmh 2.8: Sơ đồ lò đốt ghi phẳng.1. Phiễu cấp liệu, 2. Bộ phận rung, 3. Ghi lò, 4. Cửa cào tro, 5.Vách chắn tro, A.Buồngtro, B. Buồng chứa tro.- 10 -Cấu tạo : Gồm hai buồng tro và chứa tro cạnh nhau, bộ phận cấp liệu có bộphận rung ( như hình vẽ ).Hoạt động : Nhờ bộ phận rung (2) nhiên liệu được cung cấp vào buồng đốt (A).Dưới tác dụng của lực hút quạt, không khí qua khe hở ghi lò vào buồng đốt cung cấpO2 cho quá trình cháy. Dòng khí nóng được hút từ buồng đốt (A) đi vào buồng (B).Dưới tác dụng của tấm chắn, tro sẽ ở lại buồng (B) và khí nóng sẽ được quạt hút vàobuồng sấy .Ưu nhược điểm : Ưu là cấu tạo đơn giản, chi phí chế tạo rẻ , hiệu suất khá cao.Nhược điểm là cháy không hoàn toàn được thể hiện qua sự đóng bánh và tạo muộitrong ống hút của quạt sau một thời gian sử dụng , tro và tàn lửa vẫn bị hút vào buồngsấy.2.4. Công thức nhiên liệu và các công thức liên quan.2.4.1. Lượng không khí cần thiết để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu. (TL/1/)a) Công thức chuyển đổi thành phần đã biết của nhiên liệu rắn về thànhphần sử dụng.Thành phần của nhiên liệu đốt được phân tích dưới dạng : thành phần hữu cơ,thành phần cháy, thành phần chất khô và thành phần sử dụng. Khi đã biết thành phầnchất khô và ẩm độ của nhiên liệu, ta có thể chuyển đổi về thành phần sử dụng theocông thức sau: X cd = K*X, %Với X cd : Là thành phần chuyển đổi , %X : Thành phần đã biết, %K : Hệ số chuyển đổi .Từ thành phần chất khô: K =100 − W d100Trong đó: W d : ẩm độ của nhiên liệu, %.- 11 -b) Lượng không khí lý thuyết.Lượng không khí khô lý thuyết để đốt cháy một kg nhiên liệu là lượng khôngkhí khô vừa đủ để cung cấp oxy cho các phản ứng cháy. Với thành phần oxy trongkhông khí là gần 23%, từ các phản ứng cháy ta tính được lượng không khí khô lýthuyết Lo cần thiết để đốt cháy 1 kg nhiên liệu bằng :163232)C + ( ) H ( )( S − O)232kgkk/kg nl.L0 = 120,23(Hay : L0 = 11,6C + 34,8H + 4,3( S − O) kgkk/kg nl.Trong đó:C: là thành phần phần trăm tính theo khối lượng của cacbon có trong nhiên liệu.H: là thành phần phần trăm tính theo khối lượng của Hydrogen có trong nhiên liệu.O: là thành phần phần trăm tính theo khối lượng của Oxygen có trong nhiên liệu.S: là thành phần phần trăm tính theo khối lượng của Sunphur có trong nhiên liệu.c) Lượng không khí khô thực tế.Để đốt cháy hoàn toàn nhiên cần phải cung cấp một lượng không khí lớn hơnkhông khí lí thuyết. Nên lượng không khí khô thực tế cung cấp cho sự cháy là:Lα = α * L 0.Với α = ( 1 ÷ 1,8 ) : Hệ số không khí thừa.2.4.2. Tính lượng sản phẩm cháy và thành phần cháy của nhiên liệu. (TL/1/)Lượng sản phẩm cháy sinh ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu là V α . Cóthể tính theo công thức:V α = V C 0 2 + V H 0 2 + V 02 + V N 2 + V S 0 2 ., m3/kg..- 12 -Trong đó :V C 0 2 = 0,0187* C d , m3/kg..V H 0 2 = 0,112* H d + 0,0124* W d + 0,00124* d kk * L α , m3/kg..V S 0 2 = 0,007* S d , m3/kg..V N 2 = 0,008* N d + 0,79* L α ,m3/kg..V 02 = 0,21*( α - )* L 0 , m3/kg..Tỉ lệ thành phần sản phẩm cháy có thể tính theo công thức :VC 0 2C02 =VαH 02 =02 =N2 =V HC 0 2VαV0 2VαS 02 =× 100 ,VαVN2Vα× 100 , %× 100 ,VS 0 2%× 100 ,× 100 ,%%%2.4.3 Tính nhiệt độ cháy lí thuyết của nhiên liệu và nhiệt độ thực tế của lò.(TL/1/)Nếu cho rằng toàn bộ lượng nhiệt tỏa ra khi cháy nhiên liệu chỉ dùng để nungnóng sản phẩm cháy thì nhiệt độ cháy của nhiên liệu được gọi là nhiệt độ cháy lýthuyết ( t lt ).Vì vậy có phương trình :C SPC * t lt * V α =Hay C SPC * t lt = i∑ =Qtd + Cnl + t nl + Ckk * t kk * LαQtd C nl + t nl C kk * t kk * Lα++VαVαVα- 13 -kcal/m3.Trong đó :C SPC : Nhiệt dung của sản phẩm cháy, kcal/kg.Qtd : Nhiệt trị thấp của nhiên liệu, kcal/kg.V α : Lượng sản phẩm cháy tạo thành khi đốt 1 kg nhiên liệu, kcal/kg.t nl , t kk : Nhiệt độ của nhiên liệu, không khí được nung nóng trước, ºC.L α : Lượng không khí thực tế để đốt 1 kg nhiên liệu, kcal/kg.Giả thiết hàm lượng nhiệt tổng nằm trong khoảng i 1 ( ứng với t 1 ) và i 2 ( ứngvới t 2 ), nghĩa là i 1 < i ∑ < i 2 , trong điều kiện t 2 - t 1 = 100ºC. Dùng phép nội suy ta xácđịnh được nhiệt độ cháy lí thuyết theo công thức :t lt =i ∑ − i1(t 2 − t1 ) + t1 , ºCi2 − i1Trong đó :t 1 , t 2 : Nhiệt độ cháy nhỏ hơn và lớn hơn nhiệt độ cháy lí thuyết với điếu kiện t 2 - t 1 =100ºC.i 1 ,i 2 : Hàm nhiệt của sản phẩm cháy ứng với nhiệt độ t 1 , t 2 , kcal/mol.Nhiệt độ cháy thực tế của lò ( t tt ) bằng tích số của nhiệt độ cháy lí thuyết t lt vàhệ số tổn thất hàm nhiệt của sản phảm cháy η tt tt = t lt * η t , ºCĐối với dạng lò đôt đứng η t =0,56 ÷ 0,62.2.4.4 Các bước tính toán thiết kế lò đốt. (TL/6/)a) Tính lượng ẩm bốc hơi trong quá trình sấy.Theo ẩm độ tương đối ta có:Rh =RW*100 % ⇒ W = G * h100G- 14 -kg (1)

Tài liệu liên quan

• Báo cáo nghiên cứu marketing sản phẩm cà phê lon công ty Trung Nguyên.doc
  • 33
  • 6
  • 57
• Nghiên cứu khái quát về công nghệ gia nhiệt cho sản xuất cáp điện thiết kế chương trình điều khiển ổn định nhiệt độ cho phôi chuẩn bị chuốt
  • 16
  • 711
  • 0
• nghiên cứu tổng quan về công nghệ gia nhiệt cho sản xuất cáp điện
  • 57
  • 613
  • 12
• báo cáo nghiên cứu khoa học 'cây cà phê trong đồn điền phủ quỳ (nghệ an) thời thuộc pháp.'
  • 8
  • 662
  • 3
• Báo cáo nghiên cứu khoa học: " HỆ THỐNG CUNG CẤP BIOGAS CHO ĐỘNG CƠ DUAL-FUEL BIOGAS/DIESEL" ppsx
  • 6
  • 590
  • 2
• NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG CÀ PHÊ VỐI CHẤT LƯỢNG CAO CHO TÂY NGUYÊN
  • 8
  • 394
  • 0
• NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO DÒNG CÀ PHÊ VỐI CÓ KHẢ NĂNG KHÁNG ĐỐI VỚI LOÀI TUYẾN TRÙNG GÂY HẠI CHÍNH DÙNG LÀM GỐC GHÉP CHO CÁC GIỐNG CÀ PHÊ THƯƠNG MẠI
  • 9
  • 338
  • 1
• điều tra tình hình nghiên cứu và sản xuất cà phê chè (coffea arabica l ) tại tỉnh sơn la và quảng trị
  • 98
  • 882
  • 2
• Nghiên cứu thiết kế dự án cung cấp nhiệt tập trung cho một vùng của thành phố mới xây dựng bằng trung tâm nhiệt điện đốt than
  • 31
  • 246
  • 0
• nghiên cứu chế tạo mô hình băng tải gàu cho máy sấy tháp
  • 33
  • 195
  • 1

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(1.1 MB - 82 trang) - NGHIÊN CỨU LÒ ĐỐT VỎ CÀ PHÊ CẤP NHIỆT CHO MÁY SẤY Tải bản đầy đủ ngay ×