Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh thiết bị máy thực phẩm nghiên cứu quy trình sấy đậu xanh thiết kế các thông số máy sấy cải tiến một số thông số không phù hợp nguyên liệu sấy thiết kế hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh thiết bị máy thực phẩm nghiên cứu quy trình sấy đậu xanh thiết kế các thông số máy sấy cải tiến một số thông số không phù hợp nguyên liệu sấy
ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TẦNG SÔI DÙNG ĐỂ SẤY ĐẬU XANH VỚI NĂNG SUẤT tấn/h GVHD: TRẦN VĂN HÙNG SVTH: ĐINH THỊ NGỌC NGÂN MSSV: 2005170096 LỚP: 08DHTP2 PHẠM THỊ MNH THƠ MSSV: 2005170553 NHĨM 15 TP.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019 LỚP: 08DHTP3 Nhiệm vụ đồ án Thiết kế hệ thống sấy tầng sôi dùng để sấy đậu xanh với suất tấn/h Nhiệt độ vật liệu trước sấy: 270C Độ ẩm: 26% Nhiệt độ vật liệu sau sấy: 420C Độ ẩm: 14% Nhiệt dung riêng đậu xanh: C= 1,17 kJ/kg.K Các thông số khác tự chọn MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU PHẦN CƠ SỞ LÍ THUYẾT 2.1 Định nghĩa sấy mục đích sấy 2.2 Các phương pháp sấy 2.3 Các thiết bị sấy 2.3.1 Thiết bị sấy đối lưu: 2.3.2 Thiết bị tiếp xúc 2.3.4 Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần 2.3.5 Thiết bị sấy thăng hoa 2.3.6 Thiết bị sấy chân không thông thường 2.3.7 Giới thiệu kỹ thuật sấy tầng sôi thiết bị sấy tầng sơi 10 2.3.8 Đặc tính vật liệu sấy đậu xanh 13 PHẦN QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 15 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 15 3.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ: 16 PHẦN TÍNH TỐN CÔNG NGHỆ 17 4.1 Cân vật liệu 17 4.2 Quá trình sấy lý thuyết 17 4.3.Lượng không khí lý thuyết 19 4.4.Quá trình sấy thực 20 4.4.1.Các thơng số q trình sấy thực 20 4.4.2.Tính đại lượng cần thiết 21 4.3.3.Xác định thông số trình sấy thực 25 4.5.Các số liệu tính tốn 27 4.6 Tính tốn lại kích thước 28 PHẦN TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 29 5.1 Thông số cần thiết cho tính tốn 29 5.2.Xác định tốc độ giới hạn 30 5.3.Tốc độ tác nhân sấy tầng sôi 30 5.4.Tốc độ cân 31 5.5 Lưới phân phối 31 5.6 Chiều cao buồng sấy 32 5.7 Bề dày thiết bị 33 5.7.1 Lưới 33 5.7.2.Buồng sấy 33 5.7.3 Bộ phận nạp liệu 34 5.7.4.Bộ phận tháo liệu 36 PHẦN TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 36 6.1 Cyclon 36 6.2 Calorife 37 6.3.Tính quạt 39 6.3.1 Trở lực 39 6.3.2 Trở lực qua calorife 41 6.3.3 Trở lực đột mở vào calorife 42 6.3.4 Trở lực đột thu khỏi calorife 42 6.3.5 Trở lực áp lực động quạt thổi 42 6.3.6 Trở lực đoạn uốn cong vào buồng sấy 43 6.3.7 Trở lực đường ống từ calorife đến buồng sấy 43 6.3.8 Trở lực lưới phân phối 44 6.3.9 Trở lực qua lớp sôi 44 6.3.10 Trở lực đột mở vào buồng sấy 44 6.3.11 Trở lực đột thu khỏi buồng sấy 45 6.3.12 Trở lực đoạn uốn cong vào Cyclon 45 6.3.13 Trở lực đường ống từ buồng sấy đến Cyclon 45 6.3.14.Trở lực Cyclon 46 6.3.15 Trở lực áp lực động quạt hút 47 6.4.Chọn quạt 47 6.3.1 Chọn quạt hút 47 6.3.2 Chọn quạt đẩy 47 Phần TÍNH ĐÁY, NẮP THIẾT BỊ SẤY 48 7.1 Nắp thiết bị 48 7.2 Đáy thiết bị 49 7.3 Chọn bích 49 7.4 Tai đỡ 50 PHẦN KẾT LUẬN 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 PHẦN MỞ ĐẦU Trong công nghiệp sản xuất chế biến ngun liệu, ln đòi hỏi phải sấy vật liệu ẩm Do vật thiết bị sấy đóng vai trò quan trọng cơng nghệ sấy quy trình cơng nghệ liên quan Trong công nghệ sau thu hoạch chế biến nông sản, sấy phương pháp có lịch sử lâu đời sử dụng phổ biến Mục đích cơng nghệ q trình sấy cơng nghệ sau thu hoạch chế biến nông sản giảm hàm lượng ẩm có nguyên liệu; từ đó, làm giảm hoạt độ nước, ức chế biến đổi có diện nước như: phát triển vi sinh vật, xúc tác enzyme Bên cạnh đó, mục đích cơng nghệ q trình sấy góp phần đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Nói cách khác người ta dùng q trình sấy để kéo dài thời gian bảo quản nông sản góp phần chế biến chúng thàn sản phẩm có giá trị tăng cao Trên giới, kỹ thuật sấy trở thành ngành khoa hoc phát triển từ năm 50 kỉ XX Nhờ vào thành tựu khoa học nói chung, kỹ thuật sấy nói riêng, giải vấn đề nông sản tăng giá trị nông sản giảm thất q trình bảo quản, đặc biệt kỹ thuật sấy nông sản với quy mô công nghiệp làm phong phú mặt hàng nơng sản góp phần tăng GDP ngành nơng nghiệp nước ta Vốn quốc gia nằm vùng nhiệt đới nóng ẩm, Việt Nam có sản phẩm từ nông nghiệp vô phong phú lúa gạo, khoai, sắn, đậu, lạc…vv Để bảo quản nông sản khỏi bị hỏng cần sử dụng thiết bị sấy khác tùy thuộc vào loại vật liệu chế độ sấy Tuy nhiên, nước ta, thiết bị sấy có hiệu cao chủ yếu nhập vói giá thành cao phí sản xuất lớn dẫn đến việc sản xuất mặt hàng nông sản có nhiều thách thức Chính vậy, việc nghiên cứu, thiết kế thiết bị sấy có ý nghĩa vơ quan trọng, định đến hiệu suất chất lượng sản phẩm, việc sử dụng hợp lí nhiên liệu, góp phần làm giảm chi phí tăng thời gian bảo quản dẫn tới làm giảm giá thành sản phẩm, tăng lợi nhuận PHẦN CƠ SỞ LÍ THUYẾT: 2.1 Định nghĩa sấy mục đích sấy: Định nghĩa: Sấy trình sử dụng nhiệt để tách nước khỏi mẫu nguyên liệu Trong trình sấy, nước tách khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc (evaporation) thăng hoa (sublimation) Chúng ta cần phân biệt khác sấy đặc Trong q trình sấy, mẫu ngun liệu thường dạng rắn, nhiên mẫu nguyên liệu cần sấy dạng lỏng huyền phù Sản phẩm thu sau qua trình sấy ln dạng rắn dạng bột Mục đích q trình sấy: - Nhằm tăng thời gian bảo quản sản phẩm, tránh bị phân hủy - Giảm độ kết dính, đóng cục vật liệu dạng bột - Tăng khả dẫn nhiệt ( than củi, than quặng, khoáng sản ) - Tăng độ bền - Chống ăn mòn … Nguyên tắc trình sấy: Cung cấp lượng nhiệt nhằm biến đổi trạng thái pha chất lỏng vật liệu thành Cơ chế mô tả trình sau: − Cấp nhiệt vào bề mặt vật liệu − Dòng nhiệt từ bề mặt dẫn vào vật liệu − Khi nhận nhiệt lượng, dòng ẩm di chuyển ngồi bề mặt − Dòng ẩm từ bề mặt vật liệu vào mơi trường xung quanh 2.2 Các phương pháp sấy: Quá trình sấy tiến hành nhiều cách: tiến hành bay tự nhiên lượng mặt trời, lượng gió… ( hay gọi q trình phơi khơ) Áp dụng hộ gia đình sản xuất nhỏ lẻ cho suất thấp; sấy nhân tạo, áp dụng ngành công nghiệp cho suất cao.Tùy theo cách thức truyền nhiệt, kỹ thuật sấy chia sau: Sấy đối lưu: phương pháp này, người ta sử dụng khơng khí nóng để làm tác nhân sấy Mẫu nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nóng buồng sấy, phân ẩm nguyên liệu bốc Như vậy, mẫu nguyên liệu cần sấy cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu Khi đó, động lực trình sấy do: Sự chênh lệch áp suất bề mặt nguyên liệu tác nhân sấy, nhờ mà phân tử nước bề mặt nguyên liệu bốc Sự chênh lệch ẩm bề mặt tâm nguyên liệu, nhờ mà ẩm nguyên liệu khuếch tán vùng bề mặt Sấy tiếp xúc: mẫu nguyên liệu cần sấy đặt lên bề mặt gia nhiệt, nhờ mà nhiệt độ nguyên liệu bốc mơi trường bên Trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy cấp nhiệt theo nguyên tắc dẫn nhiệt Sấy xạ: phương pháp này, người ta sử dụng nguồn nhiệt xạ để cung cấp cho mẫu nguyên liệu cần sấy Nguồn xạ sử dụng phổ biến tia hồng ngoại Nguyên liệu hấp thu lượng từ tia hồng ngoại nhiệt độ tăng lên Trong phương pháp sấy xạ, mẫu nguyên liêu cấp nhiệt nhờ tượng xạ, thải ẩm từ mẫu nguyên liệu mơi trường bên ngồi xảy theo nguyên tắc đối lưu Thực tế cho thấy trình sấy xạ xuất gradient nhiệt lớn bên mãu nguyên liệu Nhiệt độ vùng bề mặt cao nhiệt độ tâm mẫu nguyên liệu từ 20 đến 500C Gradient nhiệt lại ngược chiều với gradient ẩm Điều gây khó khăn cho khuếch tán ẩm từ tâm nguyên liệu vùng bề mặt, đồng thời ảnh hưởng đến tính chất cấu trúc sản phẩm sau trình sấy Để khắc phục nhược điểm trên, người ta điều khiển trình sấy xạ theo chế độ luân phiên Sấy tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng lượng cảu tia hồng ngoại mang lượng nhiệt truyền cho vật liệu sấy Sấy điện cao tần: phương pháp sấy dùng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng tồn chiều dày khối vật liệu sấy Sấy thăng hoa:là phương pháp sấy mơi trường có áp suất dư âm ( độ chân không cao) nhiệt độ thấp, ẩm đóng băng sau thăng hoa thành dạng khỏi vật liệu nhờ chênh lệch áp suất Trong công nghiệp, chủ yếu dùng hai phương pháp đầu, phương pháp sau sử dụng cần đầu tư thiết bị đắc tiền 2.3 Các thiết bị sấy Dựa vào phương pháp sấy, kỹ thuật sấy có thiết bị sấy sau: 2.3.1 Thiết bị sấy đối lưu Thiết bị sử dụng phương pháp sấy đối lưu Đây phương pháp sấy thông dụng Thiết bị sấy đối lưu bao gồm: thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm, thiết bị sấy khí động, thiết bị sấy tầng sơi, thiết bị sấy tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy phun… 2.3.2 Thiết bị tiếp xúc Hệ thống sấy tiếp xúc hệ thống chuyên dùng, vật liệu sấy nhận nhiệt trực tiếp dẫn nhiệt từ bề mặt nóng từ mơi chất nóng Có thể chia hệ thống sấy tiếp xúc làm hai loại: loại tiếp xúc chất lỏng nóng loại tiếp xúc bề mặt Thiết bị sử dụng phương pháp sấy xạ Thiết bị sấy dùng thích hợp với số loại sản phẩm 2.3.4 Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần Thiết bị dùng phương pháp sấy điện cao tần 2.3.5 Thiết bị sấy thăng hoa Thiết bị sử dụng phương pháp hóa ẩm thăng hoa Việc thải ẩm sử dụng chân khơng kết hợp với bình ngưng tụ ẩm Q trình sấy có giai đoạn: giai đoạn làm lạnh, giai đoạn thăng hoa, giai đoạn bốc ẩm lại 2.3.6 Thiết bị sấy chân khơng thơng thường Thiết bị sử dụng thải ẩm máy hút chân khơng Do buồng sấy có chân khơng nên dùng cấp nhiệt đối lưu, việc cấp nhiệt cho vật ẩm xạ hay dẫn nhiệt… ω = 21,3 m/s =1,177 kg/m3 ( 270C) 6.3.6 Trở lực đoạn uốn cong vào buồng sấy ∆P = ξ 𝜔 𝜌 Trong đó: 𝜌 = kg/m3 , 80oC ; ξ = 0,07 Reynol giới hạn trên: Regh = 6( 𝑑𝑡𝑑 ԑ ) 8⁄ Trong độ nhám tuyệt đối, chọn →∆P = 15,9 N/m2 = 1,6 mmH2O 6.3.7 Trở lực đường ống từ calorife đến buồng sấy Chọn ống dẫn có chiều dài 3m Chuẩn số Reynol: Re = 𝜔.𝑑 𝑣 Hệ số nhớt động học khơng khí 800C: ν= 21,09×10-6 m2/s, khối lượng riêng: = 0,982 kg/m3 →Re = 21,3×1 21,09×10−6 = 21,5×106 Dòng chảy chế độ rối = 0,08 mm →Regh = 2,89×105 Chuẩn số Reynol bắt đầu xuất vùng nhám: 43 Ren = 220( 𝑑𝑡𝑑 ԑ 9⁄ ) = 220( ) −3 9⁄ 0,08×10 = 8,9×106 Ta thấy Regh< Re< Ren nên hệ số ma sát xác định theo cơng thức: λ = 0,1× (1,46 ԑ 𝑑𝑡𝑑 = 0,1× (1,46 × ∆Pms = λ× 𝐿 𝑑𝑡𝑑 × + 𝑅𝑒 ) 0,08×10−3 + 100 21.5×105 0,25 ) = 0,0113 𝜔2 𝜌 21,32 ×1 = 0,0113× × 100 0,25 = 7,69 N/m2 = 0,8 mmH2O 6.3.8 Trở lực lưới phân phối ∆Pi = 0,503.𝑉𝑎𝑘 𝜌.[1−𝐹𝑑2 ] 𝜉2 Trong đó: Vak = 20,8 m/s, vận tốc khơng khí qua lỗ lưới Fd = 𝐹𝑝 6,98 = 5,6 6,98 = 0,8 m2 ξ: hệ số trở lực lưới, phụ thuộc vào chiều dày mặt lưới đường kính lỗ Dựa vào 𝑑 đồ thị biểu diễn phụ thuộc ξ = f( 0) ta có ξ = 0,78 𝛿 →∆Pi = Pl = 347,4 N/m2 = 34,74 mmH2O 6.3.9 Trở lực qua lớp sơi ∆Ps = g× ℎ × (1 − ԑ) × (𝜌𝑟 − 𝜌𝑘 ) = 9,81×0,1×(1-0,4)×(1300-1,057) = 764,6 N/m2=78 mmH2O 6.3.10 Trở lực đột mở vào buồng sấy ∆P = ξ 𝜔 𝜌 Với: ω = 21,3 m/s 44 ρkk= (kg/m3) (800C) ξ = 0,4 →∆P = 90,7 N/m2 = 9,2 mmH2O 6.3.11 Trở lực đột thu khỏi buồng sấy ∆P = ξ 𝜔 𝜌 Trong đó: ω = 21,3 m/s ; ξ = 0,88 →∆P = 233,8 N/m2 = 23,8 mmH2O 6.3.12 Trở lực đoạn uốn cong vào Cyclon ∆P = ξ 𝜔 𝜌 Trong đó: ω = 21,3m/s ρ = 1,121 kg/m3 ( 420C) ξ = 0,07 P = 17,8 N/m2 = 1,8 mmH2O 6.3.13 Trở lực đường ống từ buồng sấy đến Cyclon Chọn ống dẫn có chiều dài 5m Chuẩn số Reynol: Re = 𝜔.𝑑 𝑣 Hệ số nhớt động học khơng khí 420C: = 17.158.10-6 m2/s, = 1.121kg/m3 →Re = 1,2×106 Vậy dòng chảy chế độ rối 45 Reynol giới hạn trên: Regh = 6× ( 𝑑𝑡𝑑 ԑ ) 8⁄ Trong độ nhám tuyệt đối, chọn = 0,08 mm →Regh =2,89.105 Chuẩn số Reynol bắt đầu xuất vùng nhám: Ren = 220× ( 𝑑𝑡𝑑 ԑ ) 9⁄ = 220×( ) −3 9⁄ 0,08×10 = 8,9×106 Ta thấy Regh < Re < Ren nên hệ số ma sát xác định theo công thức: λ = 0,1× (1,46 × = 0,1× (1,46 × →∆Pms = λ 𝐿 𝑑𝑡𝑑 ԑ + 𝑑𝑡𝑑 100 0,25 𝑅𝑒 0,08×10−3 ) + 100 8,9×10 0,25 ) = 0,0113 𝜔 𝜌 21,32 ×1,057 = 0,0113 = 13,5 N/m2 = 1,4 mmH2O 6.3.14.Trở lực Cyclon ∆Pc = ξ × 𝜔𝑞2 𝜌 Trong đó: q :tốc độ quy dẫn khơng khí ωq = 4.𝑉𝑘𝑘 𝜋.𝐷𝑐2 = m/s Hệ số trở lực Cyclon phụ thuộc vào dạng Cyclon, ta sử dụng Cyclon loại 24 có hệ số trở lực ξ = 60 →∆P = 334 N/m2 = 43,11 mmH2O 46 6.3.15 Trở lực áp lực động quạt hút ∆P = 𝜔 ×𝜌 = 254,3 N/m2 = 26 mmH2O Trong đó: ρ=1,121 kg/m3 (ở 420C) ω = 21,3 m/s 6.4.Chọn quạt Từ sở tổng cột áp mà quạt phải khắc phục lưu lượng khí Q, ta dựa vào đồ thị đặc tuyến quạt (sổ tay Tập1) để chọn quạt Trong hệ thống sấy ta sử dụng hai quạt, quạt hút quạt đẩy để đảm bảo cho hệ thống thiết bị hoạt động tốt Quạt đẩy đặt trước calorife, quạt hút đặt sau Cyclon 6.3.1 Chọn quạt hút: Trở lực quạt hút cần khắc phục tổng trở lực từ lúc đột thu khỏi buồng sấy đến Cyclon trở lực áp lực động quạt hút Chọn phương pháp lắp đặt hai quạt ly tâm mắc nối tiếp Vậy trở lực mà quạt cần khắc phục ∆P = 96.11 mmH2O tra bảng chọn quạt ta có: → Lưu lượng: Q= 1732 m3/h Cơng suất động cơ: N=0.75 KW Số vòng quay: n=2950 vòng /phút 6.3.2 Chọn quạt đẩy Trở lực quạt đẩy cần khắc phục tổng trở lực từ áp lực động đầu quạt hút đột thu khỏi buồng sấy Ta lắp đặt quạt ly tâm mắc nối tiếp Vậy trở lực quạt cần khắc phục: Ʃ∆P = 406,94 mmH2O 47 → Lưu lượng: Q = 43673 m3/h Công suất động cơ: N = 75 KW Số vòng quay: n = 1200 vòng/phút Phần TÍNH ĐÁY, NẮP THIẾT BỊ SẤY 7.1 Nắp thiết bị Ở ta chọn nắp hình nón khơng có gờ, góc đáy 900 đường kính Dt=3000mm Chọn đường kính ống dẫn khí khỏi buồng sấy d = 500mm chiều cao nắp Hnắp = 1252mm Chiều dày nắp xác định với điều kiện làm việc chịu áp suất theo công thức: 𝑆= 𝐷𝑡 ×𝑃×𝑦 2×[𝜎𝑢 ]×𝜙ℎ + 𝐶 (m) Trong đó: y: yếu tố hình dạng hình nón, xác định theo đồ thị hình XIII-15 (Tài liệu 4) với nón khơng gờ có R = 0,01, = 45 y = 2,8 D [𝜎𝑢 ] = 140,106 N/m2 h : hệ số mối hàn, lấy 0,9 P = 1012,25 N/m2 Vậy: S = 2,3.10-5 + C (m) Lấy bề dày nắp mm * Kiểm tra bền: Ứng suất tác dụng lên nắp phải thoả điều kiện: 48 𝜎= 𝐷×𝑃×𝑦 < 2×𝑆×𝜙ℎ 𝜎𝑐 1,2 = 240.106 1,2 N/m2 ⇒ 1,575 × 106 < 200 × 106 Vậy nắp thoả điều kiện bền 7.2 Đáy thiết bị Để tránh tượng khơng khí thổi cục qua lưới, ta chọn đáy hình trụ có đường kính với đường kính lưới Ống dẫn khí vào đặt bên cạnh Chiều cao đáy lấy 1,1 m Chiều dày đáy lấy chiều dày thân thiết bị, mm 7.3 Chọn bích Trong thiết bị có hai bích để gắn đáy nắp thiết bị Ta chọn bích dựa theo đường kính thiết bị Ở ta sử dụng bích liền thép Dựa vào bảng cho sổ tay ta có thơng số, kích thước bích sau: ❖ Bích dùng để gắn nắp thiết bị : Thông số Dt D Db D1 Do db Z h Kích 3000 3170 3110 3070 3019 M27 64 40 thước ❖ Bích dùng để gắn đáy thiết bị : Thông số Dt D Db D1 Do db Z h Kích 2800 2970 2910 2870 2819 M27 60 40 thước 49 ❖ Bích dùng để gắn đường ống : Thông số Dt D Db D1 Do db Z h Kích 800 930 880 850 811 M20 24 20 thước 7.4 Tai đỡ Ta sử dụng tai đỡ cho thiết bị chính, số lượng tai đỡ Để phản lực phân bố lên diện tích lớn thân để tăng cứng cho thân chỗ hàn tai đỡ người ta lót đệm thép thân tai Dạng tai đỡ sử dụng cách gắn tai đỡ vào thiết bị: h s d s a Tải trọng tác dụng lên tai: 50 q=P/n P: tổng tải trọng, bao gồm tải trọng thiết bị khối lượng thóc thường xuyên nằm lưới Ta tính khối lượng thiết bị M= 367,4 kg Từ ta lựa chọn theo tài liệu 4, ta thông số sau (mm) L B B1 H S l A D Khối lượng tai treo 100 75 85 155 40 15 18 1,23 (kg) PHẦN KẾT LUẬN Sấy phương thức bảo quản chế biến nâng cao chất lượng sản phẩm Do đối tượng sấy đa dạng ứng dụng công nghiệp đặc biệt nông nghiệp Hiện có nhiều phương pháp sấy khác tuỳ theo tính chất sản phẩm cần sấy, phổ biến nhóm thiết bị sấy đối lưu Đối với vật liệu sấy khối hạt thóc, ngô, đậu…người ta thường dùng thiết bị sấy tháp thiết bị sấy thùng Thiết bị sấy tầng sôi tương đối gặp chưa sử dụng rộng rãi Mặc dù thiết bị sấy tầng sôi thuận tiện cho việc sấy loại hạt, cho suất cao chất lượng sản phẩm tốt (vật liệu khơ hơn) Việc tính tốn thiết kế, lắp ráp thiết bị sấy tầng sôi vật liệu loại hạt nơng sản nói chung thóc gạo nói riêng tương đối đơn giản, dễ thực Nguyên vật liệu dùng để chế tạo thiết bị thông dụng rẻ tiền (bằng thép CT3 gang), khơng đòi hỏi có tính chất đặc biệt Do vốn đầu tư không cao lắm, thời gian hoàn vốn nhanh Hệ thống thiết bị tương đối đơn giản, dễ vận hành, thới gian sấy nhanh tiến hành theo phương thức sấy liên tục Mặc dù phải tiêu tốn nhiều lượng cho việc khắc phục trở lực tạo lớp sôi, vấn đề dễ dàng thực khoa học cơng nghệ ngày phát triển với máy móc hỗ trợ ngày ưu việt 51 Do tương lai, thiết bị sấy tầng sôi sản phẩm dạng hạt sử dụng nhiều phổ biến Sau tính tốn q trình sấy lý thuyết sấy thực tế ta tính sai số hai trình: ∆= 𝐿0 − 𝐿 64899,1 − 62774,2 × 100 = = 3.3% 𝐿0 64899,1 Ta có 1% < 3.3% < 5%, q trình sấy đạt yêu cầu Bảng 8.1 Tổng hợp trình sấy lý thuyết STT Thơng số tính tốn Ký hiệu Kết Ethapy (kJ/kgkkk) I0 75,55 Hàm ẩm khơng khí (kg/kgkkk) x0 0,019 Ethanpy khơng khí Calorife I1 130,62 x1 0,019 1 6,3 I2 130,62 x2 0,034 2 71 l0 66,7 (kg/kgkkk) Hàm ẩm không khí Calorife (kg/kgkkk) Độ ẩm tương đối cuả TNS Calorife (%) Ethanpy khơng khí sau buồng sấy (kg/kgkkk) Hàm ẩm khơng khí sau buồng sấy (kg/kgkkk) Độ ẩm tương đối cuả TNS sau buồng sấy (%) Lượng khơng khí sấy lý thuyết (kgkk/kg) 52 10 Lượng khơng khí sấy lý thuyết L0 64899,1 cần để bay ẩm (kgkk/h) Bảng 8.2 Tổng hợp trình sấy thực Ký Stt Đại lượng Nhiệt lượng có ích(kJ/kg ẩm) Q1 2464,32 Tổn thất TNS(kJ/kg ẩm) q2 1005,14 Tổn thất VLS(kJ/kg ẩm) qv 72,2 qmt 9,32 Tổng tổn thất môi trường(kJ/kg ẩm) Tổng nhiệt lương tiêu hao(kJ/kg ẩm) hiệu Q Kết 3552 Tốc độ làm việc tối ưu (m/s) Wt 3,1 Diện tích lưới ( m2) FG 6,4 Đường kính ghi sơ (m) D 2.8 F 15,2 x2 0,0345 I2 131,09 2 64,5 L 64,5 Diện tích bao quanh buồng sấy(m2) Độ chứa ẩm khơng khí 10 sau buồng sấy trình sấy thực (kg/kgkkk) 11 12 13 Enthanpy cuả trình sấy thực (kJ/kgkkk) Độ ẩm tương đối (%) Lượng khơng khí thực tế(kgkk/ kgẩm) 53 Lượng khơng khí sấy lý thuyết cần để bay ẩm 14 L 62774,2 𝜏 39,6 Gtx 2674,4 G 4279,02 H 0,4 (kgkk/h) Thời gian sấy trung bình 15 ( phút ) Khối lượng hạt thường xuyên 16 nằm ghi.(kg) Khối lượng hạt thực tế nằm 17 ghi (kg) Chiều cao lơp hạt nằm 18 ghi (m) Bảng 8.3 Tổng hợp kích thước thiết bị STT Đại lượng Kí hiệu Kết Diện tích lưới phân phối (m2) FG 6,4 Đường kính tương đương D 2,8 lưới phân phối (m) Diện tích lưới (mm) t 8,3 Chiều dày lưới (mm) SL 10 Chiều dày buồng sấy (mm) Sbs Chiều cao lớp buồng sấy(m) H 1,4 Năng suất vít tải (kg/s) Q 78,208 Cơng suất động truyền N 13,8 Dtl 150 Htb 3,66 động cho vít tải (kW) Đường kính phận tháo liệu (mm) Chiều cao thiết thiết bị (bao gồm đáy, nắp) (m) 54 Chiều cao nắp thiết bị (mm) Hnắp 1252 10 Đường kính nắp (mm) Dnắp 3000 Bảng 8.4 Tổng hợp cyclon STT Đại lượng Kí hiệu Kết Lưu lượng khơng khí qua Vkk 59389,03 cyclon(m3/h) Đường kính ngồi ống (m) Dh 0,057 Chiều cao ống(m) H 1,5 Chiều dày thành ống(m) 𝛿 0,003 Chiều dày gân(m) 𝛿 0,001 Đường kính gân(m) D 0,074 Chiều cao gân(m) H 0,009 Số gân ống(gân) Chiều dài phần ống không gân(m) L 1,393 10 Diện tích xung quanh ống khơng F1 0,249 F’1 0,019 F’2 0,374 F2 0,393 Fn 0,623 Ftr 0,24 107 kể gân (m2) 11 Diện tích mặt đứng tổng số gân ống(m2) 12 Diện tích mặt mà mặt tổng số gân ống (m2) 13 Tổng diện tích bề mặt tất gân ống(m2) 14 Tổng diện tích bề mặt ống kể gân(m2) 15 Tổng diện tích bề mặt ống(m2) 55 16 Chiều rộng calorife (m) Rc 1,115 17 Vận tốc thực khơng khí 𝜔𝑘 37 calorife (m/s) 18 Số ống truyền nhiệt calorife N 196 19 Số hàng ống truyền nhiệt n2 14 20 Chiều dài calorife(m) Lc 1,2 Bảng 8.5: Tổng hợp quạt hút STT Đại lượng Kí hiệu Kết Lưu lượng (m3/h) Q 1732 Cơng suất động cơ(KW) N 0,75 Số vòng quay(vòng /phút) vòng /phút 2950 Bảng 8.6: Tổng hợp quạt đẩy STT Đại lượng Kí hiệu Kết Lưu lượng (m3/h) Q 43673 Công suất động cơ(KW) N 75 Số vòng quay(vòng /phút) vòng /phút 1200 TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] : Trần Văn Phú – Tính tốn Thiết kế Thiết bị sấy – NXB KHKT [ ] : Trần Văn Phú – Kỹ thuật sấy – NXBGD [ ] : Trần Văn Phú, Lê Nguyên Dương – Kỹ Thuật Sấy Nông Sản – NXBKHKT [ ]: Các tác giả – Sổ Tay Tập – NXBKHKT [ ] : Các tác giả – Sổ Tay Tập1 – NXBKHKT 56 57