Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤCĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ5LỜI MỞ ĐẦU6CHƯƠNG 1Error Bookmark not defined.GIỚI THIỆU CHUNG71.1. Giới thiệu chung về kỹ thuật sấy71.1.1. Khái niệm về sấy71.1.2. Phương pháp sấy71.1.3. Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy91.1.4. Vai trò của sấy trong kỹ thuật và đời sống111.2. Giới thiệu về máy sấy thùng quay131.3. Giới thiệu về vật liệu cát151.3.1. Thành phần151.3.2. Tính chất151.3.3. Ứng dụng151.4. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy thùng quay184.1.1. Sơ đồ công nghệ184.1.2. Nguyên lí hoạt động của máy sấy thùng quay19CHƯƠNG 220TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN NHIÊN LIỆU202.1. Thông số ban đầu202.1.1. Kiểu thiết bị sấy202.1.2. Điều kiện môi trường.202.1.3. Vật liệu sấy là cát với các thông số212.1.4. Tác nhân sấy212.2. Tính toán các thông số của nhiên liệu212.2.1. Thành phần của than212.2.2. Nhiệt dung riêng của than đá222.2.3. Nhiệt trị của than232.2.4. Lượng không khí khô lý thuyết để đốt cháy 1 kg than232.2.5. Entanpi của nước trong hỗn hợp khói232.2.6. Hệ số không khí thừa sau quá trình hoà trộn242.2.6.1. Nhiệt lượng vào buồng đốt khi đốt 1 kg than242.2.6.2. Nhiệt lượng ra khỏi buồng đốt và buồng trộn252.2.7. Trạng thái của khói trước khi vào thùng sấy292.2.7.1. Nhiệt độ của khói292.2.7.2. Hàm ẩm của khói292.2.7.3. Hàm nhiệt của khói302.2.7.4. Độ ẩm30CHƯƠNG 331TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH313.1. Cân bằng vật liệu313.1.1. Lượng ẩm bay hơi313.1.2. Lượng cát ra khỏi thùng sấy313.2. Các thông số cơ bản của thùng sấy313.2.1. Thể tích của thùng sấy313.2.2. Chiều dài ,đường kính và bề dày thùng323.2.2.1. Chiều dài thùng323.2.2.2. Đường kính thùng323.2.2.3. Chiều dày thân thùng323.2.3. Thời gian lưu vật liệu trong thùng333.2.4. Số vòng quay của thùng333.2.5. Công suất cần thiết để quay thùng333.2.6. Các thông số cơ bản của thùng sấy343.2.6.1. Cấu tạo thân thùng343.2.6.2. Đường kính thùng343.2.6.3. Chiều dài thùng343.2.6.4. Loại cánh353.2.6.5. Tốc độ quay353.3. Quá trình sấy lý thuyết353.3.1. Trạng thái của khói ra khỏi thùng sấy353.3.1.1. Nhiệt độ353.3.1.2. Hàm nhiệt353.3.1.3. Hàm ẩm353.3.1.4. Độ ẩm353.3.2. Cân bằng nhiệt lượng của quá trình sấy363.4. Quá trình sấy thực tế373.4.1. Nhiệt tổn thất ra môi trường373.4.1.1. Xác định hệ số truyền nhiệt K373.4.1.2. Diện tích xung quanh thùng sấy443.4.1.3. Hiệu số nhiệt độ trung bình443.4.2. Tổn thất do cát mang ra khỏi thùng sấy453.4.3. Xác định giá trị ∆ (Lượng nhiệt bổ sung thực tế)453.4.4. Trạng thái của khói ra khỏi thùng sấy463.4.4.1. Nhiệt độ463.4.4.2. Hàm ẩm463.4.4.4. Hàm nhiệt473.4.5. Lượng khói cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm473.4.6. Lượng than cần thiết cho quá trình473.4.7. Cân bằng nhiệt lượng trong thiết bị sấy483.4.8. Kiểm tra lượng nhiệt mất mát ra môi trường483.4.9. Lượng nhiệt cần cung cấp cho thùng sấy49CHƯƠNG 449TÍNH TOÁN CƠ KHÍ494.1. Tính toán hệ thống dẫn động494.1.1. Tính toán và lựa chọn động cơ494.1.2. Tính toán động học hệ thống dẫn động cơ khí504.1.2.1. Xác định tỷ số truyền của hệ thống dẫn động504.1.2.2. Phân tỷ số truyền của hệ dẫn động504.1.2.3. Số vòng quay của bánh răng chủ động514.1.2.4. Công suất trên trục bánh răng chủ động514.1.2.5. Momen quay trên trục của bánh răng chủ động514.2. Tính toán bộ truyền động bánh răng524.2.1. Chọn vật liệu524.2.2. Xác định ứng suất cho phép524.2.2.1. Ứng suất tiếp xúc524.2.2.2. Ứng suất uốn534.2.2.3. Ứng suất quá tải cho phép544.2.3. Các thông số cơ bản của bộ truyền544.2.3.1. Khoảng cách trục544.2.3.2. Các thông số ăn khớp554.2.3.3. Đường kính răng564.2.3.4. Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc574.2.3.5. Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn59Ứng suất uốn sinh ra tại chân răng :594.2.3.6. Kiểm nghiệm răng về quá tải614.2.3.7. Các thông số kích thước của bộ truyền bánh răng trụ624.3. Kiểm tra độ bền thân thùng624.3.1. Trọng lượng của vật liệu trong thùng624.3.3. Trọng lượng bánh răng vòng634.3.4. Trọng lượng cánh xới644.3.5. Trọng lượng vành đai644.3.6. Khoảng cách hai vành đai654.3.7. Tải trọng trên một đơn vị chiều dài thùng không kể bánh răng vòng4.3.8. Momen uốn do tải trọng này gây ra654.3.9. Momen uốn do bánh răng vòng gây ra654.3.10. Momen chống uốn654.3.11. Ứng suất thân thùng664.4. Tính toán vành đai664.4.1. Tải trọng trên một vành đai664.4.2. Phản lực của con lăn664.4.3. Bề rộng của vành đai674.4.4. Bề dày của vành đai674.4.5. Momen uốn674.4.6. Momen chống uốn684.4.7. Các thông số của vành đai684.5. Tính toán con lăn đỡ684.5.1. Đường kính của con lăn694.5.2. Bề rộng của con lăn694.5.3. Ứng suất tiếp xúc694.5.4. Các thông số của con lăn đỡ704.6. Tính toán con lăn chặn704.6.1. Lực lớn nhất tác dụng lên con lăn chặn704.6.2. Xác định bán kính con lăn chặn704.6.3. Kiểm tra độ bền của con lăn chặn714.6.4. Các thông số của con lăn chặn71CHƯƠNG 572TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ725.1. Tính toán buồng đốt725.1.1. Diện tích bề mặt ghi lò725.1.2. Thể tích buồng đốt725.1.3. Chiều cao của buồng đốt735.1.4. Số ghi lò735.1.5. Tỉ lệ mắt ghi: fF735.2. Tính toán và chọn quạt735.2.1. Năng suất quạt735.2.2. Công suất của quạt745.2.3. Chọn quạt76Bảng phụ lục :77TÀI LIỆU THAM KHẢO80
Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát NHẬN LÀM ĐỒ ÁN SẤY THÙNG QUAY LIÊN HỆ : 01644810820 https://www.facebook.com/linh.m.nguyen.18 https://www.facebook.com/groups/1754217128227473/ GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát MỤC LỤC ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH THIẾT BỊ LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG Error! Bookmark not defined GIỚI THIỆU CHUNG .7 1.1 Giới thiệu chung kỹ thuật sấy 1.1.1 Khái niệm sấy 1.1.2 Phương pháp sấy 1.1.3 Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy .9 1.1.4 Vai trò sấy kỹ thuật đời sống 11 1.2 Giới thiệu máy sấy thùng quay 13 1.3 Giới thiệu vật liệu cát .15 1.3.1 Thành phần .15 1.3.2 Tính chất 15 1.3.3 Ứng dụng 15 1.4 Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống sấy thùng quay 18 4.1.1 Sơ đồ công nghệ 18 4.1.2 Nguyên lí hoạt động máy sấy thùng quay 19 CHƯƠNG .20 TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN NHIÊN LIỆU 20 2.1 Thông số ban đầu 20 2.1.1 Kiểu thiết bị sấy 20 2.1.2 Điều kiện môi trường 20 2.1.3 Vật liệu sấy cát với thông số 21 2.1.4 Tác nhân sấy 21 2.2 Tính tốn thơng số nhiên liệu 21 2.2.1 Thành phần than 21 2.2.2 Nhiệt dung riêng than đá .22 2.2.3 Nhiệt trị than 23 2.2.4 Lượng khơng khí khơ lý thuyết để đốt cháy kg than .23 2.2.5 Entanpi nước hỗn hợp khói 23 2.2.6 Hệ số khơng khí thừa sau q trình hồ trộn 24 2.2.6.1 Nhiệt lượng vào buồng đốt đốt kg than .24 2.2.6.2 Nhiệt lượng khỏi buồng đốt buồng trộn 25 2.2.7 Trạng thái khói trước vào thùng sấy .29 2.2.7.1 Nhiệt độ khói 29 2.2.7.2 Hàm ẩm khói 29 2.2.7.3 Hàm nhiệt khói 30 2.2.7.4 Độ ẩm 30 CHƯƠNG .31 TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 31 3.1 Cân vật liệu 31 3.1.1 Lượng ẩm bay 31 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 3.1.2 Lượng cát khỏi thùng sấy 31 3.2 Các thông số thùng sấy .31 3.2.1 Thể tích thùng sấy 31 3.2.2 Chiều dài ,đường kính bề dày thùng .32 3.2.2.1 Chiều dài thùng .32 3.2.2.2 Đường kính thùng 32 3.2.2.3 Chiều dày thân thùng .32 3.2.3 Thời gian lưu vật liệu thùng 33 3.2.4 Số vòng quay thùng 33 3.2.5 Công suất cần thiết để quay thùng 33 3.2.6 Các thông số thùng sấy .34 3.2.6.1 Cấu tạo thân thùng 34 3.2.6.2 Đường kính thùng 34 3.2.6.3 Chiều dài thùng .34 3.2.6.4 Loại cánh 35 3.2.6.5 Tốc độ quay .35 3.3 Quá trình sấy lý thuyết 35 3.3.1 Trạng thái khói khỏi thùng sấy 35 3.3.1.1 Nhiệt độ 35 3.3.1.2 Hàm nhiệt 35 3.3.1.3 Hàm ẩm 35 3.3.1.4 Độ ẩm 35 3.3.2 Cân nhiệt lượng trình sấy 36 3.4 Quá trình sấy thực tế 37 3.4.1 Nhiệt tổn thất môi trường 37 3.4.1.1 Xác định hệ số truyền nhiệt K 37 3.4.1.2 Diện tích xung quanh thùng sấy 44 3.4.1.3 Hiệu số nhiệt độ trung bình 44 3.4.2 Tổn thất cát mang khỏi thùng sấy .45 3.4.3 Xác định giá trị ∆ (Lượng nhiệt bổ sung thực tế) 45 3.4.4 Trạng thái khói khỏi thùng sấy 46 3.4.4.1 Nhiệt độ 46 3.4.4.2 Hàm ẩm 46 3.4.4.4 Hàm nhiệt 47 3.4.5 Lượng khói cần thiết để bốc kg ẩm 47 3.4.6 Lượng than cần thiết cho trình 47 3.4.7 Cân nhiệt lượng thiết bị sấy .48 3.4.8 Kiểm tra lượng nhiệt mát môi trường 48 3.4.9 Lượng nhiệt cần cung cấp cho thùng sấy 49 CHƯƠNG .49 TÍNH TỐN CƠ KHÍ .49 4.1 Tính tốn hệ thống dẫn động .49 4.1.1 Tính tốn lựa chọn động .49 4.1.2 Tính tốn động học hệ thống dẫn động khí 50 4.1.2.1 Xác định tỷ số truyền hệ thống dẫn động 50 4.1.2.2 Phân tỷ số truyền hệ dẫn động 50 4.1.2.3 Số vòng quay bánh chủ động 51 4.1.2.4 Công suất trục bánh chủ động 51 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 4.1.2.5 Momen quay trục bánh chủ động .51 4.2 Tính tốn truyền động bánh 52 4.2.1 Chọn vật liệu 52 4.2.2 Xác định ứng suất cho phép 52 4.2.2.1 Ứng suất tiếp xúc 52 4.2.2.2 Ứng suất uốn 53 4.2.2.3 Ứng suất tải cho phép .54 4.2.3 Các thông số truyền .54 4.2.3.1 Khoảng cách trục 54 4.2.3.2 Các thông số ăn khớp .55 4.2.3.3 Đường kính .56 4.2.3.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc 57 4.2.3.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn 59 Ứng suất uốn sinh chân : .59 4.2.3.6 Kiểm nghiệm tải 61 4.2.3.7 Các thơng số kích thước truyền bánh trụ .62 4.3 Kiểm tra độ bền thân thùng 62 4.3.1 Trọng lượng vật liệu thùng 62 4.3.3 Trọng lượng bánh vòng 63 4.3.4 Trọng lượng cánh xới 64 4.3.5 Trọng lượng vành đai 64 4.3.6 Khoảng cách hai vành đai 65 4.3.7 Tải trọng đơn vị chiều dài thùng không kể bánh vòng 4.3.8 Momen uốn tải trọng gây 65 4.3.9 Momen uốn bánh vòng gây .65 4.3.10 Momen chống uốn .65 4.3.11 Ứng suất thân thùng 66 4.4 Tính tốn vành đai 66 4.4.1 Tải trọng vành đai 66 4.4.2 Phản lực lăn 66 4.4.3 Bề rộng vành đai .67 4.4.4 Bề dày vành đai .67 4.4.5 Momen uốn .67 4.4.6 Momen chống uốn 68 4.4.7 Các thông số vành đai 68 4.5 Tính toán lăn đỡ .68 4.5.1 Đường kính lăn 69 4.5.2 Bề rộng lăn .69 4.5.3 Ứng suất tiếp xúc 69 4.5.4 Các thông số lăn đỡ 70 4.6 Tính tốn lăn chặn 70 4.6.1 Lực lớn tác dụng lên lăn chặn .70 4.6.2 Xác định bán kính lăn chặn 70 4.6.3 Kiểm tra độ bền lăn chặn .71 4.6.4 Các thông số lăn chặn .71 CHƯƠNG .72 TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 72 5.1 Tính tốn buồng đốt .72 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 5.1.1 Diện tích bề mặt ghi lò 72 5.1.2 Thể tích buồng đốt 72 5.1.3 Chiều cao buồng đốt .73 5.1.4 Số ghi lò 73 5.1.5 Tỉ lệ mắt ghi: f/F .73 5.2 Tính tốn chọn quạt 73 5.2.1 Năng suất quạt 73 5.2.2 Công suất quạt 74 5.2.3 Chọn quạt 76 Bảng phụ lục : .77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP NỘI NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MƠN HỌC Q TRÌNH THIẾT BỊ Số : Họ tên HS - SV : Lê Thị Giang Lớp : ĐH Hoá Khố: Khoa : Cơng nghệ Hố Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Hoàn NỘI DUNG Thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng để sấy cát với suất 9654 kg/giờ Các số liệu ban đầu: - Độ ẩm đầu vật liệu: 7% - Độ ẩm cuối vật liệu: 1% - Nhiệt độ khói vào : 6500C - Nhiệt độ khói : 1100C T Tên vẽ Khổ giấy Số lượng Vẽ dây chuyền sản xuất Vẽ máy sấy thùng quay A4 A0 01 01 T PHẦN THUYẾT MINH Ngày giao đề : 23/3/2012 Ngày hoàn thành : 10/5/2012 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nguyễn Văn Hoàn GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát LỜI MỞ ĐẦU S q trình cơng nghệ sứ dụng nhiều thực tế sản xuất Trong công nghiệp chế biến nông- hải sản, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng….Kỹ thuật sấy đóng vai trò quan trọng dây chuyền sản xuất Sản phẩm rau sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Đồ án nội dung sấy tập lớn nằm chương trình mơn q trình thiết bị khoa cơng nghệ Hố trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội, giúp cho sinh viên có kĩ q trình tra cứu số liệu, tính tốn, đồng thời nắm vững cơng nghệ sấy nói riêng q trình cơng nghệ Hố Học nói chung Được thầy giáo Nguyển Văn Hồn giao nhiêm vụ: “tính tốn để thiết kế hệ thống sấy thùng quay để sấy cát với suất 9654kg/h” Dựa kiến thức học với hướng dẫn tận tình thầy em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy Hồn thầy khoa Cơng Nghệ Hố bảo, giúp đỡ tận tình em thời gian em hồn thành đồ án Do hạn chế tài liệu tham khảo kiến thức nên đồ án chắn khơng tránh khỏi sai sót, em mong nhận đóng góp, sữa chữa thầy Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực hiện: Lê Thị Giang Lớp : ĐH Hoá _K4 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung kỹ thuật sấy 1.1.1 Khái niệm sấy Sấy phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn dễ dàng Sấy làm giảm độ ẩm thực phẩm đến mức cần thiết vi khuẩn, nấm mốc nấm men bị ức chế không phát triển hoạt động được, giảm hoạt động enzyme, giảm kích thước trọng lượng sản phẩm Q trình sấy q trình làm khơ vật thể, vật liệu, sản phẩm phương pháp bay nước Như vậy, trình sấy khô vật thể diễn biến sau: Vật thể gia nhiệt để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với phân áp suất nước bề mặt vật thể Vật thể cấp nhiệt để làm bay ẩm Tóm lại, trình sấy xảy trình trao đổi nhiệt trao đổi chất cụ thể tŕnh truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, trình truyền ẩm từ vật sấy bề mặt sấy, trình truyền ẩm từ bề mặt vật sấy ngồi mơi trường Các q trình truyền nhiệt, truyền chất xảy đồng thời vật sấy, chúng có qua lại lẫn 1.1.2 Phương pháp sấy Có nhiều cách phân loại : a Dựa vào tác nhân sấy: - Sấy khói lò - Sấy khơng khí nóng - Sấy tia hồng ngoại : Là phương pháp sấy dùng lượng tia hồng ngoại để làm khơ vật liệu GVHD : Nguyễn Văn Hồn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát - Sấy dòng điện cao tần : Là phương pháp sấy dùng lượng điện trường để đốt nóng toàn chiều dày vật liệu b Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho trình sấy - Sấy đối lưu : Là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy - Sấy tiếp xúc : Là phương pháp sấy mà tác nhân sấy tiếp xúc gián tiếp với vật liệu sấy qua vách ngăn - Sấy thăng hoa : Là phương pháp sấy mơi trường có độ chân không cao, nhiệt độ thấp nên ẩm vật liệu đóng băng bay từ trạng thái rắn thành trạng thái khí Trong cơng nghiệp hóa chất thực phẩm, cơng nghệ thiết bị sấy đôi lưu sử dụng phổ biến c Dựa vào phương pháp làm việc - Máy sấy liên tục - Máy sấy gián đoạn d Dựa vào áp suất làm việc - Sấy chân không - Sấy áp suất thường e Dựa vào cấu tạo thiết bị - Thiết bị sấy buồng - Thiết bị sấy hầm - Thiết bị sấy tháp - Thiết bị sấy phun - Thiết bị sấy thùng quay GVHD : Nguyễn Văn Hồn SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 1.1.3 Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy a Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí Trong điều kiện khác không đổi độ ẩm khơng khí, tốc độ gió…, việc nâng cao nhiệt độ làm tăng nhanh tốc độ làm khô lượng nước nguyên liệu giảm xuống nhiều Nhưng tăng nhiệt độ giới hạn cho phép nhiệt độ làm khô cao làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho nguyên liệu bị chín gây nên tạo màng cứng lớp bề cản trở tới chuyển động nước từ lớp bên bề mặt Nhưng với nhiệt độ làm khô thấp, giới hạn cho phép q trình làm khơ chậm lại dẫn đến thối rữa, hủy hoại nguyên liệu Nhiệt độ sấy thích hợp xác định phụ thuộc vào độ dày bán thành phẩm, kết cấu tổ chức thịt nhân tố khác Khi sấy nhiệt độ khác nguyên liệu có biến đổi khác ví dụ: nhiệt độ sản phẩm tŕnh sấy cao 600 C protein bị biến tính, 900 C fructaza bắt đầu caramen hóa phản ứng tạo melanoidin tạo polyme cao phân tử chứa N khơng chứa N, có màu mùi thơm xảy mạnh mẽ Nếu nhiệt độ cao nguyên liệu bị cháy làm giá trị dinh dưỡng giá trị cảm quan sản phẩm Q trình làm khơ tiến triển, cân khuếch tán nội khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn tốc độ khuếch tán nội chậm lại dẫn đến tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến q trình làm khơ b.Ảnh hưởng tốc độ chuyển động khơng khí Tốc độ chuyển động khơng khí có ảnh hưởng lớn đến q trình sấy, tốc độ gió q lớn q nhỏ khơng có lợi cho q trình sấy Vì tốc độ chuyển động khơng khí q lớn khó giữ nhiệt lượng nguyên liệu để cân tŕnh sấy, tốc độ nhỏ làm cho trình sấy chậm lại Vì vậy, GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 10 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 4.4.6 Momen chống uốn W Mu ( cm3 ) ( 91 – TTTKMHCT1 ) [ ] Trong : [σ] : Ứng suất cho phép vật liệu làm thùng; Chọn vật liệu làm thùng thép đúc với [σ] = 15600 ( N/cm2 ) W= 247520,1563 15,867 ( cm3 ) 15600 Kiểm tra lại bề dày vành đai : Ta có : h 6.W B 6.15,867 2,519 ( cm ) 15 Vậy vành đai đủ bền 4.4.7 Các thông số vành đai - Đường kính vành đai : Đường kính : Dt = 1,2 ( m ) Bề dày vành đai : h = 0,15 ( m ) - Bề rộng vành đai : B = 0,15 ( m ) - Vật liệu làm vành đai : Thép đúc 4.5 Tính tốn lăn đỡ Con lăn đỡ tiếp nhận tất trọng lượng thùng quay vật liệu thùng Các gối đỡ lăn phải lắp đặt cho lăn di chuyển theo phương thẳng góc với trục thùng xoay xung quanh tâm thùng để thay đổi góc nghiêng thùng GVHD : Nguyễn Văn Hồn 69 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 4.5.1 Đường kính lăn dc Dd Dd ÷ (cm ) ( 86 – TTTKMHCT1 ) 145 145 dc 36,25 48,33 ( cm ); Chọn dc = 40 ( cm ) 4.5.2 Bề rộng lăn b = B + = 15 + = 18 ( cm ) 4.5.3 Ứng suất tiếp xúc max 0, 418 P.E Rr ( N/cm2 ) ( 10.27 – 86 – TTTKMHCT1 ) R.r Trong : P : Lực tác dụng đơn vị chiều dài tiếp xúc; P T ( N/cm ) ( 86 – TTTKMHCT1 ) B 18907,33 P 1260,489 ( N/cm ) 15 E : Hệ số mô men đàn hồi vật liệu Theo 92 – TTTKMHCT1 ta có E = 1,75.107 R : Bán kính vành đai; R = 72,5 ( cm ) r : Bán kính lăn đỡ; r = max 0,418 1260,489.1,75.10 40 20 ( cm ) 72,5 20 15680,203 ( N/cm2 ) 72,5.20 Ta thấy σmax < [σ]CT5 = 60000 (N/cm2) Vậy, độ bền đảm bảo GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 70 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 4.5.4 Các thơng số lăn đỡ Đường kính lăn đỡ : dc = 0,4 ( m ) Bề rộng lăn đỡ : b = 0,18 ( m ) Vật liệu làm lăn đỡ : thép CT5 4.6 Tính tốn lăn chặn Thùng đặt nghiêng so với mặt phẳng ngang góc α có xu hướng tụt xuống tác dụng trọng lực Vì cần có lăn chặn để ngăn cho thùng khơng tụt xuống Con lăn chặn hình cầu hình nón Trong trường hợp lựa chọn lăn chặn hình nón 4.6.1 Lực lớn tác dụng lên lăn chặn Umax = G.( sinα + f ) ( N ) ( 10.31 – 86 – TTTKMHCT1 ) Trong : G : Trọng lượng toàn phần thùng; G = 647,1 ( N ) α : Góc nghiêng thùng; α = 5o f : Hệ số ma sát vành đai lăn chặn; f = 0,1 → Umax = 65747,1.( sin5 + 0,1 ) = 12304,947 ( N ) 4.6.2 Xác định bán kính lăn chặn Bố trí trục lăn chặn vng góc với trục thùng quay Khi đó, góc đỉnh nón tính theo cơng thức : tg r ( 19.29 – 87 – TTTKMHCT1 ) R Trong : r : Bán kính lăn chặn GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 71 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát β : Góc đỉnh nón; Chọn β = 10o R : Bán kính vành đai; R = 72,5 ( cm ) → r = tan10.72,5 = 12,78 ( cm ); Chọn r = 13 ( cm ) 4.6.3 Kiểm tra độ bền lăn chặn max 0,148 P.E ( N/cm2 ) ( 10.33 – 88 – TTTKMHCT1 ) R Trong : P : Lực tác dụng lên đơn vị chiều dài tiếp xúc; P U max ( N ) ( 88 – TTTKMHCT1 ) l Với l chiều dài tiếp xúc; chọn l = 30 ( cm ) 12304,947 P 410,165 ( N/cm ) 30 max 0,418 410,165.1,75.10 4159,159 ( N/m2 ) 72,5 Ta thấy σmax < [σ]CT5 = 60000 ( N/cm2 ) Vậy, độ bền đảm bảo 4.6.4 Các thông số lăn chặn Loại lăn : Con lăn chặn hình nón Cách bố trí : Bố trí trục lăn vng góc với trục thùng quay Bán kính lăn chặn : r = 13 ( cm ) Góc đỉnh nón : β = 10o GVHD : Nguyễn Văn Hồn 72 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 5.1 Tính tốn buồng đốt 5.1.1 Diện tích bề mặt ghi lò F 0, 28.B.Qt ( m2 ) ( 3-2 – 105 – Lò cơng nghiệp ) r Trong : B : Lượng than cần đốt 1h; B =248,57 ( kg ) Qt : Nhiệt trị thấp than; Qt = 29476,7902 ( kJ/kg ) r : Cường độ nhiệt ghi; ta có : r = (349÷1744).103 (w/m2) (Theo bảng 3-3 – 105 – Lò cơng nghiệp) Ta chọn r = 350.103 ( W/m2 ) F 0,28.248,57.29476,7902 5,86 ( m2 ) 350.10 5.1.2 Thể tích buồng đốt V Qt B ( m3 ) ( 3-3 – 105 – Lò cơng nghiệp ) q Trong : q : Mật độ nhiệt thể tích buồng đốt; ta có : q = 340.103 ( W/m3 ) GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 73 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát ( Theo bảng 3-4 – 106 – Lò cơng nghiệp) V 29476,7902.248,57 21,55 ( m3 ) 340.10 5.1.3 Chiều cao buồng đốt H H V ( m ) ( 3-4 – 106 – Lò cơng nghiệp ) F 21,55 3,68 ( m ) 5,86 5.1.4 Số ghi lò Chọn loại ghi lò có kích thước ( 340×45 ) mm F 5,86 Vậy, số ghi : n = 0,34.0,045 0,34.0,045 383,006 Chọn số ghi 383 5.1.5 Tỉ lệ mắt ghi: f/F Căn vào loại than , cỡ hạt than mà chọn tỉ lệ mắt ghi, diện tích mặt ghi lò cho phù hợp Với loại than ta chọn tỉ lệ f/F =20÷30% 5.2 Tính tốn chọn quạt 5.2.1 Năng suất quạt V = L.v ( 17.34 – 333 – TTTKHTS ) Trong : L : Lượng khói cần thiết cho thùng; L = 9903,57 ( kg/h ) v : Thể tích khơng khí ẩm kg khói GVHD : Nguyễn Văn Hồn 74 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát Theo PL5 – 258 – Kỹ thuật sấy nhiệt độ trung bình khói thùng 380oC độ ẩm khói vào thùng 0,0025% ta có v = 1,8841 ( m3/kg ) → V = 9903,57 1,8841 = 18659,32 ( m3/h ) 5.2.2 Công suất quạt N V H ( kW ) (Bơm – Máy nén – Quạt) 3600.102. Trong : V : Năng suất quạt; V = 18659,32 ( m3/h ) η : Hiệu suất thủy lực; η = ( 0,4÷0,6) Chọn η = 0,6 H : Tổng trở lực cần khắc phục ( mmHg ); H �Pi P1 P2 P3 ( mmHg ) Tính ∆P1 : � B � P1 m � � 150.F � � m : Hệ số phụ thuộc vào hàm lượng tro loại ghi lò; chọn m = 40 B : Lượng than cần đốt 1h; B = 248,57 ( kg/h ) F : Diện tích ghi lò; F = 5,86 ( m2 ) 248,57 P1 40. 3,199 ( mmHg ) 150.5,86 Tính ∆P2 : ∆P2 trở lực lớp than trở lực ghi lò; chọn ∆P2 = 120 ( mmHg ) Tính ∆P3 : GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 75 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát �.l �v P3 � 1� ( mmHg ) �d � 2.g Với : ρ : Khối lượng riêng khơng khí; ρ = 1,2 ( kg/m3 ) l : Chiều dài đường ống dẫn khói từ quạt đến buồng đốt; l = ( m ) v : Vận tốc khí ống; v = 20 ( m/s ) : Hệ số trở lực van đường ống; = 0,32 λ : Hệ số ma sát phụ thuộc vào chuẩn số Re; Chuẩn số Re : Re v.d Tính đường kính ống : d V 18659,32 0,57 ( m ) 3600.0,785.v 3600.0,785.20 Theo bảng I.255 – 318 – STT1 ta có độ nhớt khói 380oC : μ = 32,39.10-6 ( Ns/m2 ) Re 1,81 lg Re 1,64 20.0,57.1,2 422352,578 32,39.10 1,81 lg 422352,578 1,64 0,0137 0,0137.2 20 2.1,2 P3 0,32 1 33,47 ( mmHg ) 0,57 2.9,81 → H = 3,199 + 120 + 33,47 = 156,67 ( mmHg ) 18659,32.156,67 N 11,28 ( kW ) 3600.120.0,6 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 76 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát 5.2.3 Chọn quạt Chọn vận tốc khói thùng ( m/s ) Với tổn thất áp suất 156,67 ( mmHg ) suất quạt 18659,32 ( m3/h ) theo hình 15- TKHTTBS ta chọn quạt số hiệu quạt ly tâm II - - 70 No7 ; 0,6 GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 77 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát Bảng phụ lục : S Tên chi tiết Ký hiệu Đơn vị TT Kích thước Chiều dài thùng Lt m Đường kính Dt m 1,2 Thể tích thùng Vt m3 6,883 Bề dày thùng m 0,012 Góc nghiêng thùng độ Vòng quay thùng nt vg/ph 3,24 Khoảng cách trục aw mm 749 Đường kính đỉnh da1 mm 112 da2 mm 1424 Đường kính đáy df1 mm 76 df2 mm 1388 Chiều rộng vành bw mm 224,7 Đường kính vành đai Dv m 1,8 Bề rộng vành đai bv m 0,2 Khoảng cách hai vành Ld m 3,52 đai GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 78 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát Chọn bề rộng vành đai B cm 15 Góc nghiêng thùng độ Phản lực lăn T N 1890 7,33 Tải trọng vành Q’ N đai 3274 8,456 Bề dày vành đai h cm 15 Bề rộng lăn đỡ b cm 18 Đường kính lăn đỡ dc cm 40 Bán kính vành R cm 72,5 Bán kính lăn đỡ r cm 20 Chọn chiều dài tiếp xúc l cm 30 Diện tích ghi lò F m2 5,86 Cơng st quạt N KW 11,28 Đường kính d m 0,57 đai GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 79 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát ống TÀI LIỆU THAM KHẢO Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tâp1,2 Q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập 3,4 Tính tốn thiết kế hệ thống sấy; Tác giả Trần Văn Phú; NXB Giáo Dục Kỹ thuật sấy; Tác giả Hoàng Văn Chước; NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 80 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát Sổ tay q trình thiết bị tập 1,2; Tác giả Nguyễn Bin; NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội Tính tốn hệ thống dẫn động khí tập 1; Tác giả Trịnh Chất – Lê Văn Uyển; NXB Giáo Dục Bơm – Máy nén – Quạt; TS Lê Xuân Hòa – ThS Nguyễn Thị Bích Ngọc Trường ĐHSPKT TP HCM Lò cơng nghiệp 9.Cơ sở thiết kế máy hóa chất; Tác giả Hồ Lê Viên; NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 81 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội Khoa Công Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát GVHD : Nguyễn Văn Hồn 82 SVTH : Lê Thị Giang Trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội Khoa Cơng Nghệ Hóa Đồ án QTTB-Sấy Cát GVHD : Nguyễn Văn Hoàn 83 SVTH : Lê Thị Giang ... Là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy - Sấy tiếp xúc : Là phương pháp sấy mà tác nhân sấy tiếp xúc gián tiếp với vật liệu sấy qua vách ngăn - Sấy thăng hoa :... đồng thời vật sấy, chúng có qua lại lẫn 1.1.2 Phương pháp sấy Có nhiều cách phân loại : a Dựa vào tác nhân sấy: - Sấy khói lò - Sấy khơng khí nóng - Sấy tia hồng ngoại : Là phương pháp sấy dùng lượng... việc - Máy sấy liên tục - Máy sấy gián đoạn d Dựa vào áp suất làm việc - Sấy chân không - Sấy áp suất thường e Dựa vào cấu tạo thiết bị - Thiết bị sấy buồng - Thiết bị sấy hầm - Thiết bị sấy tháp