Đang tải... (xem toàn văn)
Hiện nay, ngành công nghiệp hóa chất đang được chú trọng xây dựng và phát triển vì nó được ứng dụng nhiều trong các ngành như: thực phẩm vật liêu xây dựng, sản xuất Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học 2 hóa chất, đồ gốm, phân bón, dược phẩm… Sấy là một trong những quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong sản xuất cũng như trong sinh hoạt. Trong nông nghiệp, sấy là một công đoạn quan trọng của công nghệ sau thu hoạch. Trong công nghiệp như công nghiệp chế biến nông – hải sản, công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng… kỹ thuật sấy cũng đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ, nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng và chi phí vận hành thấp. Để thực hiện quá trình sấy có thể sử dụng nhiều phương thức sấy như sấy nóng hoặc sấy lạnh, nhiều thiết bị sấy như hầm sấy, tủ sấy, thùng sấy… Đồ án “ Tính toán và thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng để sấy đậu tương với năng suất 120 tấnngày ” là một trong những bài tập lớn nằm trong nội dung của bộ môn quá trình và thiết bị khoa Công Nghệ Hóa – trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội, nó giúp cho sinh viên có kỹ năng hơn trong quá trình tra cứu số liệu, tính toán, đồng thời nắm vững hơn về công nghệ sấy nói riêng và các quá trình trong công nghệ hóa học nói chung.
Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Họ tên HS - SV : Lê Anh Tuấn Lớp : ĐH Hoá Khoá: Khoa : Cơng nghệ Hố Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Xuân Cảnh NỘI DUNG Thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng để sấy đậu tương với suất 120 tấn/ngày Các số liệu ban đầu: - Độ ẩm đầu vật liệu: 35% - Độ ẩm cuối vật liệu: 10% - Nhiệt độ khói vào : 1150C - Nhiệt độ khói : 460C TT Tên vẽ Khổ giấy Số lượng Vẽ dây chuyền sản xuất Vẽ máy sấy thùng quay A4 A0 01 01 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hố Học LỜI NĨI ĐẦU GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hiện nay, ngành cơng nghiệp hóa chất trọng xây dựng phát triển Nguyễn Xn Cảnh ứng dụng nhiều ngành như: thực phẩm vật liêu xây dựng, sản xuất hóa chất, đồ gốm, phân bón, dược phẩm… Sấy q trình cơng nghệ sử dụng nhiều sản xuất sinh hoạt Trong nông nghiệp, sấy công đoạn quan trọng công nghệ sau thu hoạch Trong công nghiệp công nghiệp chế biến nông – hải sản, công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng… kỹ thuật sấy đóng vai trò quan trọng dây chuyền sản xuất Q trình sấy khơng trình tách nước khỏi vật liệu cách đơn mà q trình cơng nghệ, đòi hỏi sau sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn lượng chi phí vận hành thấp Để thực q trình sấy sử dụng nhiều phương thức sấy sấy nóng sấy lạnh, nhiều thiết bị sấy hầm sấy, tủ sấy, thùng sấy… Đồ án “ Tính tốn thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng để sấy đậu tương với suất 120 tấn/ngày ” tập lớn nằm nội dung mơn q trình thiết bị khoa Cơng Nghệ Hóa – trường ĐH Cơng Nghiệp Hà Nội, giúp cho sinh viên có kỹ q trình tra cứu số liệu, tính tốn, đồng thời nắm vững cơng nghệ sấy nói riêng q trình cơng nghệ hóa học nói chung Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Nguyễn Xuân Cảnh thầy cô khoa Cơng Nghệ Hóa tận tình giúp đỡ em thời gian làm Do hạn chế tài liệu tham khảo kiến thức nên đồ án chắn khơng tránh khỏi sai sót mong nhận đóng góp, sửa chữa thầy Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực Lê Anh Tuấn Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG 1.1.Giới thiệu kỹ thuật sấy 1.1.1 Khái niệm mục đích - Khái niệm: Sấy q trình dùng nhiệt để làm bốc nước khỏi vật liệu ẩm - Mục đích: + bảo quản nguyên vật liệu ( thực phẩm, hóa chất, quặng ) sấy làm giảm độ ẩm vật liệu đến mức cần thiết vi khuẩn, nấm mốc, nấm men bị ức chế không phát triển hoạt động được, giảm hoạt động enzim + Tiết kiệm lượng tiêu tốn cho trình vận chuyển sấy làm giảm kích thước trọng lượng vật liệu + Đảm bảo thơng số kĩ thuật cho q trình gia cơng vật liệu + Đảm bảo tính mĩ thuật 1.1.2 Phân loại phương pháp sấy Có nhiều cách để phân loại: a Phân loại theo nguồn lượng sử dụng để sấy: + Sấy tự nhiên: Tiến hành bay tự nhiên lượng tự nhiên lượng mặt trời, lượng gió Dùng phương pháp đỡ tốn lượng không chủ động điều chỉnh vận tốc trình theo yêu cầu kĩ thuật, suất thấp Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học + Sấy nhân tạo: sử dụng nguồn lượng người tạo khói lò, nước bão hòa, dòng điện Phương pháp khắc phục nhược điểm phương pháp sấy tự nhiên b Phân loại theo phương pháp truyền nhiệt kĩ thuật sấy: + Sấy đối lưu: Phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với khơng khí nóng, khói lò ( gọi tác nhân sấy ) + Sấy tiếp xúc: Phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với vật liệu mà truyền nhiệt gián tiếp cho vách ngăn + Sấy tia hồng ngoại: Phương pháp sấy dùng lượng tia hồng ngoại nguồn nhiệt phát truyền cho vật liệu sấy + Sấy dòng điện cao tầng: Phương pháp sấy dùng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng tồn chiều dày lớp vật liệu + Sấy thăng hoa: Phương pháp sấy mơi trường có độ chân khơng cao nhiệt độ thấp nên ẩm tự vật liệu đóng băng bay từ trạng thái rắn thành không qua trạng thái lỏng Ba phương pháp cuối sử dụng công nghiệp nên gọi chung phương pháp sấy đặc biệt Trong cơng nghiệp hóa chất thực phẩm, công nghệ thiết bị sấy đối lưu tiếp xúc sử dụng phổ biến cả, phương pháp sấy đối lưu Nó có nhiều dạng khác sấy hầu hết dạng vật liệu sấy c Dựa vào phương pháp làm việc + Máy sấy liên tục Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học + 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: sấy tất loại vật liệu, cấu tạo thiết bị đơn giản vật liệu khơng đảo trộn q trình sấy dẫn đến sấy không đồng đều, thời gian sấy dài, suất thấp Thiết bị làm việc không liên tục phải ngừng hoạt động để nạp tháo vật liệu làm tổn thất lượng nhiều Khí nóng phân bố khơng đồng tồn buồng sấy + Thiết bị sấy hầm: hầm cấu tạo đơn giản, suất cao, làm việc bán liên tục, sấy không đồng lớp vật liệu + Thiết bị sấy nhiều băng tải: vật liệu đảo trộn, thời gian sấy nhanh, sấy đồng thích hợp sấy vật liệu dạng hạt bị vỡ vụn rau, quả, sấy ngũ cốc, sấy bánh kẹo không sấy vật liệu khích thước lớn, vật liệu bị vỡ vụn, khơng sấy vật liệu q ẩm có khả bị bết dính lại băng tải làm giảm hiệu sấy + Thiết bị sấy thùng quay: cường độ bốc ẩm lớn có, q trình sấy đặn, tiếp xúc khói nóng vật liệu tốt, thời gian sấy nhanh, thiết bị gọn, khí hóa, tự động hóa hồn tồn, thích hợp sấy nhiều loại vật liệu, suất lớn Vật liệu bị đảo trộn nhiều dễ bị vỡ vụn ảnh hưởng đến chất Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hố Học lượng sản phẩm, khơng sấy vật liệu có độ bết dính lớn làm giảm hiệu sấy, cấu tạo thiết bị phức tạp + Thiết bị sấy tầng sôi: cường độ sấy lớn, suất cao, suất cao, thiết bị sấy đồng đều, khí hóa tự động hóa hồn tồn nhiên khó vật liệu bị vỡ vụn tạo bụi, bào mòn thiết bị, tốn lượng cho thiết bị thu hồi bụi + Thiết bị sấy phun: sấy nhanh, vật liệu dạng bột mịn không cần nghiền, phụ hợp vật liệu không sấy nhiệt độ cao nhiên kích thước phòng sấy lớn, tốc độ tác nhân sấy nhỏ cường độ sấy nhỏ tiêu tốn lượng lớn, cấu tạo thiết bị phức tạp 1.1.3 Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy a Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí Trong điều kiện khác khơng 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 khơ 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 ngồi Nhưng với nhiệt độ làm khơ q 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 ngun liệu có biến đổi khác ví dụ: nhiệt độ sản phẩm Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hố Học trình sấy cao 600 Ο C protein bị biến tính, 900 Ο 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 ngun 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 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 trình sấy Vì tốc độ chuyển động khơng khí q lớn khó giữ nhiệt lượng ngun liệu để cân q trình sấy, tốc độ nhỏ làm cho trình sấy chậm lại Vì vậy, cần phải có tốc độ gió thích hợp, giai đoạn đầu trình làm khơ Hướng gió ảnh hưởng lớn đến q trình làm khơ, hướng gió song song với bề mặt ngun liệu tốc độ làm khơ nhanh Nếu hướng gió thổi tới nguyên liệu với góc 45oC tốc độ làm khơ tương đối chậm, thổi thẳng vng góc với ngun liệu tốc độ làm khô chậm c Ảnh hưởng độ ẩm tương đối khơng khí Độ ẩm tương đối khơng khí nhân tố ảnh hưởng định đến q trình làm khơ, độ ẩm khơng khí lớn q trình làm khơ chậm lại Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học Các nhà bác học Liên Xô nước khác chứng minh rằng: độ ẩm tương đối khơng khí lớn 65% trình sấy chậm lại rõ rệt, độ ẩm tương đối khơng khí khoảng 80% trở lên q trình làm khơ dừng lại bắt đầu xảy tượng ngược lại, tức nguyên liệu hút ẩm trở lại Để cân ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại tránh tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn tức vừa sấy vừa ủ Làm khô điều tự nhiên khó đạt độ ẩm tương đối khơng khí 50% đến 60% nước ta khí hậu nhiệt đới thường có độ ẩm cao Do đó, phương pháp để làm giảm độ ẩm khơng khí tiến hành làm lạnh nước ngưng tụ lại Khi hạ thấp nhiệt độ khơng khí điểm sương nước ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối khơng khí hạ thấp Như để làm khô không khí người ta áp dụng phương pháp làm lạnh d Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu Kích thước nguyên liệu ảnh hưởng đến trình sấy Nguyên liệu bé, mỏng tốc độ sấy nhanh, ngun liệu có kích thước q bé mỏng làm cho nguyên liệu bị cong, dễ gẫy vỡ Trong điều kiện giống chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí quyển) tốc độ sấy tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt S tỷ lệ nghịch với chiều dày nguyên liệu δ e Ảnh hưởng trình ủ ẩm Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học Q trình ủ ẩm nhằm mục đích làm cho tốc độ khuếch tán nội khuếch tán ngoại phù hợp để làm tăng nhanh q trình làm khơ Trong làm khơ q trình ủ ẩm người ta gọi làm khô gián đoạn f Ảnh hưởng thân nguyên liệu Tùy vào thân nguyên liệu mà người ta chọn chế độ làm khô cho phù hợp, cần phải xét đến thành phần hóa học nguyên liệu như: nước, lipit, chất khoáng, protein, Vitamin, kết cấu tổ chức thịt hay lỏng lẻo 1.1.4 Vai trò sấy kỹ thuật đời sống Sấy trình tách nước (ẩm) khỏi vật liệu phương pháp nhiệt Ngày xưa người ta biết sử dụng phương pháp sấy tự nhiên đơn giản phơi nắng Tuy nhiên, phơi nắng bị hạn chế lớn cần diện tích sân phơi rộng phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi mùa mưa Vì vậy, ngành cơng nghiệp người ta thường phải tiến hành trình sấy nhân tạo - Kết trình sấy hàm lượng chất khơ vật liệu tăng lên Điều có ý nghĩa quan trọng nhiều phương diện khác Ví dụ: + Đối với nơng sản thực phẩm tăng cường tính bền vững bảo quản + Đối với nhiên liệu ( củi, than) nâng cao nhiệt lượng cháy, gốm sứ làm tăng độ bền học… 10 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học n= F 2, 07 = = 135, 29 0,34.0, 045 0,34.0, 045 Chọn số ghi 136 5.2 Tính toán chọn quạt 5.2.1 Năng suất quạt V = L.v ( Cơng thức 17.34 T333[4] Trong : L : Lượng khói cần thiết cho thùng; L = 51444,49 kg/h v : Thể tích khơng khí ẩm kg khói t = 80,50 C ⇒ v = 1, 02 m3 / kg Theo PL5 –T349 [4] ϕ = 0, 0168% ( ) Vậy suất quạt : V = 1,02 51444,49 = 52473,38 ( m3/h ) 5.2.2 Công suất quạt N= V H ( kW ) 3600.102.η Công thức 5-26 T241 [10] 89 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học Trong : V : Năng suất quạt; V = 52473,38 ( m3/h ) η : Hiệu suất thủy lực; η = 0,6 H : Tổng trở lực cần khắc phục ( mmHg ) H = ∑ ∆Pi = ∆P1 + ∆P2 + ∆P3 ( mmHg ) Tính ∆P1 : Trở lực ghi lò thẳng theo cơng thức trang 107 : 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 = 133,12 ( kg/h ) F : Diện tích ghi lò; F = 2,07 m2 133,12 → ∆P1 = 40 ÷ = 7,35 ( mmHg ) 150.2, 07 Tính ∆P2 : ∆P2 trở lực lớp than trở lực ghi lò; chọn ∆P2 = 120 ( mmHg ) Tính ∆P3 : 90 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hố Học Trở lực đường ống theo cơng thức trang 107 lò cơng nghiệp λ.l v ρ ∆P3 = + ξ + 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 =4 ( m ) v : Vận tốc khí ống; chọn v =40 ( m/s ) ξ : Hệ số trở lực van đường ống; ξ = 0,32 λ : Hệ số ma sát phụ thuộc vào chuẩn số Re Chuẩn số Re : Re = v.d ρ µ Tính đường kính ống : d= V 52473,38 = = 0,93 ( m ) 3600.0, 785.v 3600.0, 785.20 Theo bảng I.255 T318[1] ta có độ nhớt khói 80,5oC : μ = 22,12.10-6 Vậy chuẩn số Re : Re = 40.0,93.1, = 2018083,183 22,12.10−6 91 Trường : ĐHCN Hà Nội →λ = Khoa : CN Hoá Học 1 = = 0, 01 (1,81.lg Re− 1, 64) (1,81.lg 2018083,183 − 1, 64) Trở lực đường ống 0, 01.4 402.1, ∆P3 = + 0,32 + 1÷ = 133,38 ( mmHg ) 0,93 2.9,81 Vậy, tổng trở lực cần khắc phục : H = 7,35+ 120 + 133,38= 260,73 ( mmHg ) →N= 52473,38.260,73 = 62, 09 ( kW ) 3600.102.0, 5.2.3 Chọn quạt Chọn vận tốc khói thùng 30 m/s Với tổn thất áp suất 260,73 mmHg suất quạt 52473,38 ( m3/h ) theo hình 17.12 – T336 [4] ta chọn quạt số hiệu No4 với A = 6500; η = 0,55 92 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học Bảng phụ lục : STT Tên chi tiết Ký hiệu Đơn vị Kích thước Chiều dài thùng Lt M 12 Đường kính Dt M 93 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học Thể tích thùng Vt m3 37,68 Bề dày thùng δ m 0,02 Góc nghiêng thùng ϕ độ Vòng quay thùng nt vg/ph 1,98 Khoảng cách trục aw mm 1094 Đường kính đỉnh da1 mm 120 da2 mm 2250 df1 mm 52,5 df2 mm 2182,5 10 Đường kính đáy 11 12 Chiều rộng vành bw mm 492,3 13 Đường kính vành đai Dv m 2,3 14 Bề rộng vành đai bv m 0,2 15 Khoảng cách hai vành Ld đai m 7,032 16 Chọn bề rộng vành đai B cm 35 17 Góc nghiêng thùng α độ 2.5 18 Phản lực lăn T N 78310,4 19 Tải trọng vành Q’ đai N 135637,6 94 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học 20 Bề dày vành đai H cm 13,46 21 Bề rộng lăn đỡ B cm 38 22 Đường kính lăn đỡ dc cm 65 23 Bán kính vành R đai cm 115 24 Bán kính lăn đỡ R cm 32,5 25 Chọn chiều dài tiếp xúc L cm 50 26 Diện tích ghi lò F m2 2,07 27 Cơng st quạt N KW 62,09 28 Đường kính D ống m 0,93 95 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học KẾT LUẬN Trên tồn phần trình bày em Đồ án : “Tính tốn thiết kế hệ thống thùng quay làm việc xuôi chiều để sấy đậu tương ” Em xin chân thành cảm ơn Thầy giáo Nguyễn Xuân Cảnh giao đề tài cho em tận tình giúp đỡ suốt trình làm Trong thời gian làm hạn chế kiến thức tài liệu tham khảo nên không tránh khỏi sai sót Kính mong nhận đóng góp sửa chữa quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn ! NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN : …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 96 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 97 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Hà Nội , ngày 25 tháng năm 2017 Sinh viên thực : Lê Anh Tuấn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1; Tác giả Nguyễn Bin; NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [2] Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1; Tác giả Nguyễn Bin; NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [3] Q trình sấy kĩ thuật nơng sản thực phẩm; Tác giả Nguyễn Văn May [4] Tính toán thiết kế hệ thống sấy; Tác giả Trần Văn Phú; NXB Giáo Dục [5] Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập 3; Tác giả Nguyễn Bin [6] Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập 4; Tác giả Nguyễn Bin [7] Tính tốn thiết kế hệ thống sấy; Tác giả Trần Văn Phú; NXB Giáo Dục 98 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hố Học [8] Tính tốn hệ thống dẫn động khí tập 1; Tác giả Trịnh Chất – Lê Văn Uyển; NXB Giáo Dục [9] Bơm – Máy nén – Quạt; TS Lê Xuân Hòa – ThS Nguyễn Thị Bích Ngọc Trường ĐHSPKT TP HCM [10] Lò cơng nghiệp; Phạm Văn Trí tác giả [11] Kỹ thuật sấy; Tác giả Hoàng Văn Chước; NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội [12].Cơ sở thiết kế máy hóa chất; Tác giả Hồ Lê Viên; NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội 99 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hố Học MỤC LỤC CHƯƠNG II: TÍNH TỐN QUÁ TRÌNH ĐỐT THAN .19 2.1.Các thông số ban đầu: 19 2.1.1 Thiết bị sấy: 19 Máy sấy thùng quay .19 Phương thức sấy: xuôi chiều 19 2.1.2 Tác nhân sấy : khói lò 19 2.1.3 Vật liệu sấy : đậu tương .19 2.1.4 Điều kiện môi trường 19 2.2 Trạng thái khơng khí trước vào lò đốt 19 2.3 Tính tốn thơng số nhiên liệu 21 2.3.1 Thành phần than 21 2.3.2 Nhiệt dung riêng than đá 21 2.3.3.Nhiệt trị than 22 2.3.4 Lượng khơng khí khơ lý thuyết để đốt cháy kg than 22 2.3.5 Hệ số khơng khí thừa sau q trình hồ trộn .23 2.3.5.1 Nhiệt lượng vào buồng đốt đốt 1kg than 23 a Nhiệt lượng than mang vào : 24 b Nhiệt lượng khơng khí mang vào : .24 2.3.5.2 Nhiệt lượng khỏi buồng đốt buồng trộn .25 a Nhiệt xỉ mang : 25 b Nhiệt lượng khói mang : 26 c Nhiệt lượng mát : 28 2.4 Trạng thái khói trước vào thùng sấy 30 2.4.1 Nhiệt độ khói : t1 = 115ºC 30 2.4.2 Hàm ẩm khói .30 2.4.3 Hàm nhiệt khói 31 2.4.4 Độ ẩm 31 Hàm nhiệt : I1 = 163,95 ( kJ/kg kkk 32 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN THIẾT BỊ 33 3.1 Cân vật liệu .33 3.1.1 Lượng ẩm bay 33 3.1.2 Lượng vật liệu khỏi thùng sấy 33 3.2.2.Chiều dài đường kính bề dày thùng 34 a Chiều dài thùng : .34 b Đường kính thùng : 35 c Chiều dày thân thùng : .35 100 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học 3.2.3 Thời gian lưu vật liệu thùng .35 3.2.4 Số vòng quay thùng .36 3.2.5 Công suất cần thiết để quay thùng .37 3.2.6 Cấu tạo thân thùng .38 3.2.7 Đường kính thùng 38 3.2.7.1 Đường kính : Dt = m 38 3.2.7.2 Đường kính ngồi .38 3.3 Quá trình sấy lý thuyết 39 3.3.1 Trạng thái khói khỏi thùng sấy 39 3.3.1.1 Nhiệt độ : t2 = 46o 39 3.3.1.2 Hàm nhiệt : 39 3.3.1.3 Hàm ẩm : 39 3.3.1.4 Độ ẩm : 39 3.3.2 Cân nhiệt lượng trình sấy 40 3.4 Quá trình sấy thực tế 41 3.4.1 Nhiệt tổn thất môi trường .41 3.4.1.1 Xác định hệ số truyền nhiệt K 41 a Xác định α1 42 b Xác định α1’’ .46 b Xác định α2 47 3.4.1.2 Diện tích xung quanh thùng sấy 51 3.4.1.3 Hiệu số nhiệt độ trung bình 51 3.4.2 Tổn thất cát mang khỏi thùng sấy .52 3.4.3 Xác định giá trị ∆ 53 3.4.4 Trạng thái khói khỏi thùng sấy 54 3.4.4.1 Nhiệt độ : t2 = 46oC .54 3.4.4.2 Hàm ẩm 54 3.4.4.3 Độ ẩm 55 3.4.4.4 Hàm nhiệt 55 3.4.5 Lượng khói cần thiết để bốc kg ẩm 55 3.4.6 Lượng than cần thiết cho trình 55 3.4.7 Lượng nhiệt vào thùng sấy 56 3.4.7.1 Lượng nhiệt cát mang vào .56 3.4.7.2 Nhiệt lượng khói mang vào .57 3.4.7.3 Kiểm tra lượng nhiệt mát môi trường 57 3.4.8 Lượng nhiệt cần cung cấp cho thùng sấy 57 CHƯƠNG IV : TÍNH TỐN CƠ KHÍ 58 4.1 Tính toán hệ thống dẫn động 58 4.2 Tính tốn động học hệ thống dẫn động khí 59 101 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học 4.2.1 Xác định tỷ số truyền hệ thống dẫn động 59 4.2.2 Phân tỷ số truyền hệ dẫn động 59 4.2.3 Số vòng quay bánh chủ động 60 4.2.4 Công suất trục bánh chủ động 60 4.2.5 Momen quay trục bánh chủ động .60 4.3.2.1 Ứng suất tiếp xúc 61 4.3.2.2 Ứng suất uốn .62 4.3.2.3 Ứng suất tải cho phép 63 4.3.3 Các thông số truyền 63 4.3.3.1 Khoảng cách trục 63 b Các thông số ăn khớp 64 c Đường kính 65 4.3.4 Kiểm nghiệm độ bền tiếp xúc .66 4.3.5 Kiểm nghiệm độ bền uốn 70 4.3.6 Kiểm nghiệm tải 73 a Ứng suất tiếp xúc cực đại 73 b Ứng suất uốn cực đại 73 4.3.7 Các thông số kích thước truyền bánh trụ .73 4.4 Kiểm tra độ bền thân thùng 74 4.4.1 Trọng lượng vật liệu thùng 74 4.4.2 Trọng lượng thùng rỗng .74 4.4.3 Trọng lượng bánh vòng 75 4.4.4 Trọng lượng cánh xới 76 4.4.5 Trọng lượng vành đai 76 4.4.6 Khoảng cách hai vành đai 77 4.4.7 Tải trọng đơn vị chiều dài thùng khơng kể bánh vòng 77 4.4.8 Momen uốn tải trọng gây .77 4.4.9 Momen uốn bánh vòng gây 78 4.4.10 Momen chống uốn .78 4.4.11 Ứng suất thân thùng 78 4.5 Tính tốn vành đai 79 4.5.1 Tải trọng vành đai 79 4.5.2 Phản lực lăn 79 4.5.3 Bề rộng vành đai 79 4.5.4 Bề dày vành đai .80 4.5.5 Momen uốn 80 4.5.6 Momen chống uốn .81 4.5.7.Các thông số vành đai : 81 4.6.Tính tốn lăn đỡ 82 102 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học 4.6.1 Đường kính lăn : .82 Chọn sơ đường kính lăn đỡ theo cơng thức: 82 4.6.2 Bề rộng lăn : 82 4.6.3 Ứng suất tiếp xúc : .83 4.6.4 Các thông số lăn đỡ 83 4.7.Tính tốn lăn chặn 84 4.7.1 Lực lớn tác dụng lên lăn chặn .84 4.7.2 Xác định bán kính lăn chặn 84 4.7.3 Kiểm tra độ bền lăn chặn 85 4.7.4 Các thông số lăn chặn .86 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 86 5.1 Tính tốn buồng đốt : 86 5.1.1.Diện tích bề mặt ghi lò: 87 5.1.2 Thể tích buồng đốt .87 5.1.3 Chiều cao buồng đốt 88 5.1.4 Số ghi lò .88 5.2 Tính tốn chọn quạt 89 5.2.1 Năng suất quạt 89 5.2.2 Công suất quạt .89 Vậy, tổng trở lực cần khắc phục : 92 Bảng phụ lục : 93 KẾT LUẬN 96 MỤC LỤC .100 103 ... thấp Để thực q trình sấy sử dụng nhiều phương thức sấy sấy nóng sấy lạnh, nhiều thiết bị sấy hầm sấy, tủ sấy, thùng sấy Đồ án “ Tính tốn thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng. .. Hệ thống sấy thùng quay hệ thống sấy làm việc liên tục chuyên dùng để sấy vật liệu hạt, cục nhỏ như: cát, than đá, loại quặng, đường, muối, loại hóa chất : NaHCO , BaCl …ngũ cốc, mì Hệ thống dùng. .. trình sấy làm giảm hiệu sấy 14 Trường : ĐHCN Hà Nội Khoa : CN Hoá Học + Không sấy thiết bị dễ vỡ + Cấu tạo thiết bị phức tạp 1.3 Giới thiệu vật liệu sấy đậu tương Đậu tương hay gọi đỗ tương, đậu