Đồ án quá trình thiết bị thiết kế hệ thống sấy ngô bằng hệ thống sấy thùng quay

Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô năng suất 1200 kgh MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 Phần I TỔNG QUAN 5 1 1 Giới thiệu về nguyên liệu ngô 5 1 2 Khái niệm chung về sấy 5 1 2 1 Định nghĩa 5 1 2 2 Phân loại 5 1 2 3 Nguyên lý của quá trình sấy 6 1 3 Tác nhân sấy 7 1 4 Thiết bị sấy 9 1 5 Giới thiệu về hệ thống sấy thùng quay 10 Phần II TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ SẤY NGÔ 12 2 1 Tính cân bằng vật liệu 12 2 2 Thời gian sấy 13 2 3 Tính kích thước và các thông số của thùng.

Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Phần I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu nguyên liệu ngô 1.2 Khái niệm chung sấy 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Phân loại 1.2.3 Nguyên lý trình sấy 1.3 Tác nhân sấy: 1.4 Thiết bị sấy 1.5 Giới thiệu hệ thống sấy thùng quay 10 Phần II: TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ SẤY NGÔ 12 2.1 Tính cân vật liệu: 12 2.2 Thời gian sấy 13 2.3 Tính kích thước thơng số thùng sấy 13 2.3.1 Thể tích thùng sấy(V): 13 2.3.2 Tính chiều dài (L) đường kính(D) thùng quay: 14 2.3.3 Số vòng quay thùng sấy: 14 2.4 Tính tốn q trình sấy lí thuyết: 15 2.5 Tính tốn nhiệt trình sấy thực 20 2.5.1.Tổn thất nhiệt VLS mang đi: 20 2.5.2 Tổn thất nhiệt môi trường kết cấu bao che 21 2.6 Xây dựng trình sấy thực: 27 GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h 2.6.1.Tính giá trị ∆ 27 2.6.2.Xác định thơng số tác nhân sấy sau q trình sấy thực 28 2.6.3.Tính tốn cân nhiệt: 30 Phần III: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 32 3.1 Calorifer 32 3.2 Tính trở lực chọn quạt: 35 3.3 Tính tốn cơng suất động quay 39 Phần IV: LỜI KẾT 40 Tài liệu tham khảo 41 GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h LỜI MỞ ĐẦU Trong công nghiệp sản xuất chế biến ngun liệu, ln có u cầu sấy vật liệu ẩm Đặc biệt thiết bị sấy đóng vai trị vơ quan trọng cơng nghệ sấy Trên giới, kỹ thuật sấy trở thành ngành khoa học phát triển từ năm 50 kỉ XX Nhờ thành tựu khoa học nói riêng, kỹ thuật sấy nói chung, giải vấn đề kỹ thuật sấy cho ngành công nghiệp nông nghiệp Đặc biệt kỹ thuật sấy nông sản với quy mô công nghiệp làm phong phú mặt hàng nông sản Là quốc gia nằm vùng nhiệt đới, Việt Nam có sản phẩm từ ngành nơng nghiệp vơ phong phú lúa gạo, ngô, khoai, sắn, đậu, lạc, Để bảo quản nông sản khỏi bị hỏng cần sử dụng thiết bị sấy tương ứng với phương pháp sấy khác tùy thuộc vào loại vật liệu chế độ sấy Tuy nhiên, nước ta, thiết bị sấy có hiệu cao chủ yếu nhập với giá thành cao phí sản suất lớn dẫn tới mặt hàng nông sản mang suất thị trường nước ngồi khơng thu nhiều lợi nhuận Chính 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 lý nhiên liệu, góp phần làm giảm chi phí tăng thời gian bảo quản dẫn tới làm giảm giá thành nông sản Ở Việt Nam, ngô lương thực đứng thứ diện tích sản lượng Ngô dùng sản xuất sản phẩm thực phẩm bánh, kẹo, bột, thức ăn gia súc, Sấy giúp cho công việc bảo quản vận chuyển ngô thuận lợi đồng thời thành phẩm bảo đảm chất lượng giá trị cảm quan Do tính chất thành phần ngơ sau sấy phải giữ tính chất giá trị cảm quan giá trị dinh dưỡng nên sử dụng số loại thiết bị sấy thùng quay, sấy sàng rung, sấy tầng sôi, …Trên sở kiến thức học hướng dẫn thầy giáo đồ án môn học này, em xin trình bày “Tính tốn thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h” với nội dung bao gồm phần sau: Phần I: Tổng quan GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h Phần II: Tính tốn cơng nghệ sấy ngơ Phần III: Tính chọn thiết bị phụ Do trình độ, kinh nghiệm nghiên cứu tài liệu tham khảo cịn hạn chế nên em khơng thể tránh khỏi sai sót q trình tính tốn, thiết kế đồ án này, mong thầy cô bạn góp ý, bảo để em bổ sung, củng cố kiến thức cho thân Em xin chân thành cảm ơn thầy ThS.Trần Quốc Tiệp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình để em hồn thành đồ án môn học Sinh viên Trịnh Thị Tuyền GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h Phần I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu nguyên liệu ngô Ngô vừa lương thực vừa thức ăn gia súc quan trọng đứng hạng thứ ba giới Diện tích trồng ngơ hàng năm giới khoảng 125 triệu ha, suất bình quân khoảng 3.8 triệu tấn/ha, tổng sản lượng bắp 525 triệu tấn, 100% diện tích bắp nước nước tiên tiến trồng giống bắp lai nên suất bình qn 7- 9,4 tấn/ha Diện tích bắp Việt Nam tăng dần từ 119000 (1939) đến 392000 (1985) khoảng 730000 (1998) Năng suất bắp nước ta thời gian qua tăng nhanh Đến năm 1998 đạt 26.7 tạ/ha Khi thu hoạch, người lấy hạt ngô làm thực phẩm Hạt ngô thuộc loại dĩnh gồm phận chính: vỏ hạt, lớp aleron, phơi nội nhũ Trong đó: vỏ hạt (6-9%), lớp aleron (6-8%), nội nhũ (70-85%), phôi (8-15%) Ngô nguyên liệu chứa nhiều tinh bột Chế độ công nghệ sấy tinh bột lại phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ hồ hóa sản phẩm Với tinh bột khoảng 65℃, ta cần chọn nhiệt độ tác nhân sấy phù hợp, mục đích đẩy nhanh q trình sấy, khơng làm cho nhiệt độ nguyên liệu vượt mức hồ hóa 1.2 Khái niệm chung sấy 1.2.1 Định nghĩa Sấy trình tách ẩm khỏi bề mặt vật liệu nhờ sử dụng nhiệt Qúa trình sấy nhằm mục đích giảm bớt khối lượng, tăng độ bền vật liệu; bảo quản tốt vật liệu thời gian dài, sản phẩm nông sản, lương thực, thực phẩm, giảm lượng tiêu tốn trình vận chuyển vật liệu; để đảm bảo thơng số kỹ thuật cho q trình gia cơng vật liệu 1.2.2 Phân loại Q trình sấy bao gồm hai phương thức: GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h ❖ Sấy tự nhiên: phương pháp sử dụng trực tiếp lượng tự nhiên lượng mặt trời, lượng gió, … để làm bay nước bề mặt vật liệu Phương pháp đơn giản, không tốn lượng, rẻ tiền nhiên không chủ động thời gian, điều chỉnh tốc độ sấy trình theo yêu cầu kỹ thuật nên suất thấp, phụ thuộc vào thời tiết, cần diện tích bề mặt lớn, điều kiện vệ sinh kém, … Do phương pháp áp dụng cho quy mô lẻ, hộ gia đình ❖ Sấy nhân tạo: phương pháp sấy sử dụng nguồn lượng người tạo ra, thường tiến hành thiết bị sấy, cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm Sấy nhân tạo có nhiều dạng tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà kỹ thuật sấy chia nhiều dạng: Sấy đối lưu: phương pháp sấy cho tác nhân tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy, mà tác nhân truyền nhiệt khơng khí nóng, khói lị,… (gọi tác nhân sấy) Sấy tiếp xúc: phương pháp sấy không cho tác nhân tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua vách ngăn Sấy tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng lượng tia hồng ngoại nguồn điên 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 vật liệu sây Sấy thăng hoa: phương pháp sấy môi trường cố độ chân không cao, nhiệt độ thấp, nên độ ẩm tự vật liệu đóng băng bay từ trạng thái rắn thành không qua trạng thái lỏng 1.2.3 Nguyên lý trình sấy Quá trình sấy q trình chuyển khối có tham gia pha rắn phức tạp bao gồm trình khuyếch tán bên bên vật liệu rắn đồng thời với trình truyền nhiệt Đây trình nối tiếp, nghĩa trình chuyển lượng nước vật liệu từ pha lỏng sang pha hơi, sau tách pha khỏi vật liệu ban đầu Động lực trình chênh lệch độ ẩm lòng vật liệu bên bề mặt vật liệu Quá trình khuyếch tán chuyển pha xảy áp suất bề GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h mặt vật liệu lớn áp suất riêng phần nước mơi trường khơng khí xung quanh Vận tốc tồn q trình quy định giai đoạn chậm Ngoài tùy theo phương pháp sấy mà nhiệt độ yếu tố thúc đẩy cản trở trình di chuyển ẩm từ vật liệu sấy bề mặt vật liệu sấy Trong trình sấy mơi trường khơng khí ẩm xung quanh có ảnh hưởng lớn trực tiếp đến vận tốc sấy Do cần nghiên cứu tính chất thơng số q trình sấy ➢ Tóm lại nghiên cứu trình sấy phải nghiên cứu hai mặt trình sấy: - Mặt tĩnh lực học: tức dựa vào cân vật liệu cân nhiệt lượng ta tìm mối quan hệ thông số đầu cuối vật liệu sấy tác nhân sấy để từ xác định thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy lượng nhiệt cần thiết cho trình sấy - Mặt động lực học: tức nghiên cứu mối quan hệ biến thiên độ ẩm vật liệu với thời gian sấy thông số trình như: tính chất, cấu trúc, kích thước vật liệu sấy điều kiện thủy động lực học tác nhân sấy để từ xác định chế độ sấy thời gian sấy thích hợp 1.3 Tác nhân sấy: Tác nhân sấy chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách từ vật liệu sấy Trong q trình sấy, mơi trường buồng sấy ln ln bổ sung ẩm từ vật sấy Nếu độ ẩm khơng mang độ ẩm tương đối buồng sấy tăng lên, đến lúc đạt cân vật sấy môi trường buồng sấy trình ẩm vật liệu sấy ngừng lại Vì nhiệm vụ tác nhân sấy: • Gia nhiệt cho vật liệu sấy • Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật liệu vào mơi trường • Bảo vệ vật liệu sấy khỏi bị hỏng nhiệt GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h Tùy theo phương pháp sấy mà tác nhân sấy thực nhiệm vụ Cơ chế trình sấy gồm giai đoạn: Gia nhiệt cho vật liệu sấy để làm ẩm hóa mang ẩm từ bề mặt vật vào mơi trường Nếu ẩm khỏi vật liệu mà không mang kịp thời ảnh hưởng tới q trình bốc ẩm từ vật liệu sấy chí cịn làm ngừng trệ q trình ẩm Để tải ẩm bay từ vật sấy vào môi trường dùng biện pháp: • Dùng tác nhân sấy làm chất tải nhiệt • Dùng bơm chân khơng để hút ẩm từ vật sấy thải Trong sấy đối lưu vai trò tác nhân sấy đặc biệt quan trọng đóng vai trị vừa tải nhiệt vừa tải ẩm Các tác nhân sấy thường dùng khơng khí nóng khói lị, q nhiệt, chất lỏng,… Các loại tác nhân sấy: • Khơng khí ẩm : loại tác nhân sấy thông dụng dùng cho hầu hết loại sản phẩm Dùng khơng khí ẩm khơng làm sản phẩm sau sấy bị ô nhiễm thay đổi mùi vị Tuy nhiên dùng khơng khí ẩm làm tác nhân sấy cần trang bị thêm gia nhiệt khơng khí (Caloripher khí - hay khí - khói), nhiệt độ sấy khơng cao Thường nhỏ 500℃ nhiệt độ cao thiết bị trao đổi nhiêt phải chế tạo thép hợp kim hay gốm sứ với chi phí đắt Đối với thiết bị sấy thùng quay tác nhân sấy sử dụng chủ yếu khơng khí ẩm với ba yếu tố: độ ẩm tương đối khơng khí ẩm, nhiệt độ khơng khí trước vào thùng quay t1 nhiệt độ khối khơng khí khỏi thùng quay t2 Nhiệt độ tác nhân sấy sau khỏi thùng sấy t2 chọn cho tổn thất lượng nhỏ • Khói lị: khói lị dùng làm tác nhân sấy nâng nhiệt độ sấy lên 1000℃ mà không cần thiết bị gia nhiệt nhiên làm vật liệu sấy bị ô nhiễm bụi chất gây hại CO2, SO2, GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h • Hơi nhiệt: tác nhân sấy dùng cho loại sản phẩm đễ bị cháy nổ có khả chịu nhiệt độ cao • Hỗn hợp khơng khí nước: tác nhân sấy dùng độ ẩm tương đối cao 1.4 Thiết bị sấy Do điều kiện sấy trường hợp sấy khác nên có nhiều kiểu thiết bị sấy khác để phù hợp với loại vật liệu sấy riêng biệt Có nhiều cách phân loại thiết bị sấy: • Dựa vào tác nhân sấy: thiết bị sấy khơng khí hay thiết bị sấy khói lị, ngồi cịn có thiết bị sấy phương pháp đặt biệt sấy thăng hoa, sấy tia hồng ngoại, sấy dịng điện cao tần,… • Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không hay thiết bị sấy áp suất thường • Dựa vào phương thức chế độ làm việc: sấy liên tục hay sấy gián đoạn • Dựa vào phương pháp cấp nhiệt cho trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu hay thiết bị sấy xạ,… • Dựa vào cấu tạo thiết bị: phịng sấy, hầm sấy, sấy băng tải,… • Dựa vào chiều chuyển động tác nhân sấy: chiều hay ngược chiều ➢ Chọn thiết bị, tác nhân phương án sấy • Chọn thiết bi sấy: vào ưu, nhược điểm loại thiết bị sấy đặc điểm vật liệu sấy ngô ta chọn thiết bị sấy hệ thống sấy thùng quay Hệ thống thùng quay hệ thống sấy chuyên dùng để sấy vật liệu dạng hạt, cục nhỏ Loại thiết bị dùng rộng rãi công nghệ sau thu hoạch để sấy vật liệu ẩm dạng hạt có kích thước nhỏ • Chọn tác nhân sấy: tác nhân sấy sử dụng cho trình sấy khói lị khơng khí nóng Q trính sấy ngơ địi hỏi tính vệ sinh an tồn thực phẩm yêu cầu trình sấy phải sạch, không bị ô nhiễm, bám bụi Mặt khác, nguyên liệu ngô nguyên GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h liệu chứa nhiều tinh bột, nhiệt độ sấy phụ thuộc vào nhiệt độ hồ hóa tinh bột, nên sấy ngơ khơng sấy nhiệt độ cao Do ta chọn tác nhân sấy khơng khí nóng • Chọn phương án sấy: ngô sấy liên tục với tác nhân không khí nóng Vật liệu tác nhân sấy chiều Sau sây, ngô tháo thông qua cửa tháo sản phẩm, tác nhân sấy qua xyclon thu hồi bụi thải khí ngồi môi trường 1.5 Giới thiệu hệ thống sấy thùng quay Cấu tạo hệ thống sấy thùng quay thùng sấy hình trụ trịn đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang khoảng 1-5° Có vành đai trượt lăn đỡ thùng quay Khoảng cách lăn điều chỉnh để thay đổi góc nghiêng thùng Thùng quay với tốc độ 1,5-8 vòng/phút nhờ động điện thông qua hộp giảm tốc Bên thùng có lắp cánh đảo để xáo trộn vật liệu làm cho hiệu suất đạt cao hơn, phía cuối thùng có hộp tháo sản phẩm Hệ thống sấy thùng quay làm việc áp suất khí Tác nhân sấy khơng khí hay khói lị Tác nhân sấy vật liệu chuyển động chiều ngược chiều Vận tốc tác nhân sấy thùng không 3m/s để tránh vật liệu bị nhanh khỏi thùng Vật liệu ướt qua phễu nạp liệu vào thùng sấy đầu cao Thân thùng quay tròn, vật liệu sấy vừa bị sáo trộn, vừa dần từ đầu cao xuống đầu thấp thùng Nó chuyển động nhờ đệm chắn Đệm chắn vừa phân bố vật liệu theo tiết diện thùng, vừa xáo trộn vật liệu, làm cho vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy tốt Qúa trình vật liệu thùng quay, tác nhân sấy vật liệu sấy trao đổi nhiệt ẩm cho Vật liệu hết chiều dài thùng sấy lấy vận chuyển vào kho nhờ băng tải tác nhân sấy qua xyclon để thu hồi vật liệu sấy theo khí thải thải ngồi mơi trường • Sơ đồ ngun lí hệ thống thiết bị sấy thùng quay: GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP 10 SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngơ suất 1200 kg/h Do mật độ dòng nhiệt Q = k.(𝑡𝑓1 - 𝑡𝑓2 ) = 0,698.(55 – 25) = 20,94 W/𝑚2 • Diện tích bao quanh thùng sấy F: Vì tính truyền nhiệt qua thùng sấy truyền nhiệt qua vách phẳng, tính diện tích bao quanh thùng sấy diện tích phần hình trụ theo đường kính trung bình: F = 𝝅 𝑫𝒕𝒃 L + 𝛑.𝐃𝐭𝐛 𝟐 𝟒 Trong đó: 𝐷𝑡𝑏 đường kính trung bình thùng sấy 𝐷𝑡𝑏 = D+Dng = 1,25+1,362 = 1,306 m L chiều dài thùng sấy, L= 4.4 m Vậy F = 𝜋.1,306.4,4 + π.1,3062 = 20,73 𝑚2 Do đó, tổn thất nhiệt mơi trường 𝑄𝑚𝑡 bằng: Q mt = 3,6 q F = 3,6.20,94.20,73 = 1562,7 (kJ/h) qmt = Q mt 1562,7 = = 9,77 (kJ/kg ẩm) W 160 Vậy tổng tổn thất nhiệt là: 𝑞𝑡𝑡 = 𝑞𝑣 + 𝑞𝑚𝑡 = 142,7+9,77 = 152,47 (kJ/kg ẩm) 2.6 Xây dựng trình sấy thực: 2.6.1.Tính giá trị ∆ ∆ = 𝑪𝒂 𝒕𝒐 − (𝒒𝒗 + 𝒒𝒎𝒕 ) , (Công thức trang 221 - [1]) Trong đó: 𝐶𝑎 : nhiệt dung riêng nước, 𝐶𝑎 = 4,1868 (kJ/kg.độ) GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP 27 SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h 𝑡0 : nhiệt độ bên ngồi mơi trường, 𝑡0 = 25℃ Vậy: ∆ = 4,1868.25 − (142,7 + 9,77) = −47,8 (kJ/kg ẩm) 2.6.2.Xác định thông số tác nhân sấy sau trình sấy thực ➢ Xác định lượng chứa ẩm 𝑑2 : 𝒅𝟐 = 𝐂𝐩𝐤 (𝐭 𝟏 − 𝐭 𝟐 )+ 𝐝𝟎 (𝐢𝟏 − ∆) , (Công thức 7.31 – trang 138 – [1]) 𝐢𝟐 − ∆ Trong đó: 𝐶𝑝𝑘 : Nhiệt dung riêng khơng khí khơ, 𝐶𝑝𝑘 = 1,004 kJ/kg.K 𝑖1 , 𝑖2 : Entanpy kg nước nhiệt độ 𝑡1 , 𝑡2 , kJ/kg Theo [1]- trang 29, ta có: 𝒊𝒂 = r + 𝑪𝒑𝒂 t Với r ẩn nhiệt hóa hơi, r = 2500 (kJ/kg) 𝐶𝑝𝑎 : Nhiệt dung riêng nước, 𝐶𝑝𝑎 = 1,842 (kJ/kg.K) Ở 70℃ có 𝑖1 = 2500 + 1,842.70 = 2628,94 (kJ/kg) Ở 40℃ có 𝑖2 = 2500 + 1,842.40 = 2573,68 (kJ/kg) 𝑑2 = 1,004.(70−40)+0,0172.(2628,94+47,8) 2573,68+47,8 = 0,0291 kg ẩm/kgkk) ➢ Xác định Entapy 𝐼2 : 𝑰𝟐 = 𝑪𝒑𝒌 𝒕𝟐 + 𝒅𝟐 𝒊𝟐 , kJ/kg kk (Công thức 7.33 – trang 138 – [1]) 𝐼2 = 1,004.40 + 0,0291.2573,68 = 115,054 (kJ/kg kk) ➢ Xác định độ ẩm tương đối 𝜑2 : 𝝋𝟐 = 𝜑2 = 𝐁 𝐝𝟐 𝐏𝐛𝟐 (𝟎,𝟔𝟐𝟏+ 𝐝𝟐 ) , (Công thức 7.34 – trang 138 – [1]) (745⁄750).0,0291 0,0732.(0,621+0,0291) GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP = 60,74% 28 SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h Đồ thị biểu diễn trình sấy thực I (kJ/kgkk) 𝜑1 B 𝜑2 t1 𝜑20 C0 C 𝜑0 t2 A t0 O d0 = d1 d2 d20 d(kg ẩm/kg kk) ➢ Xác định lượng tác nhân sấy thực tế: Lượng khơng khí khơ cần thiết để bốc kg ẩm vật liệu sấy là: l= d2 − d0 = 0,0291−0,0172 = 84,033 (kgkk/kg ẩm) Vậy lượng tác nhân sấy vào thiết bị là: L = l W= 84,033.160 = 13445,28 (kgkk/h) Theo phụ lục – trang 349 – [1], thể tích khơng khí khơ trước sau q trình sấy 𝑣1 = 1,016 𝑚3 /kgkk, 𝑣2 = 0,95 𝑚3 /kgkk • Lưu lượng thể tích tác nhân sấy trước trình sấy 𝑉1 : GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP 29 SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h 𝑉1 = 𝑣1 L = 1,016.13445,28 = 13660,4 (𝑚3 /h) • Lưu lương thể tích tác nhân sấY sau q trình sấy 𝑉2 : 𝑉2 = 𝑣2 L = 0,95.13445,28 = 12773,02(𝑚3 /h) • Lưu lượng thể tích trung bình trình sấy thực 𝑉𝑡𝑏 : 𝑉𝑡𝑏 = 0,5 (𝑉1 + 𝑉2 ) = 0,5.(13660,4+12773,02) = 13216,71 (𝑚3 /h) = 3,67 (𝑚3 /s) Tốc độ tác nhân sấy trình sấy thực bằng: W= 𝑉𝑡𝑏 𝐹𝑡𝑑 = 3,67 1,105 = 3,3(m/s) Vậy giả thiết tốc độ sấy 3,2 m/s chấp nhận 2.6.3.Tính tốn cân nhiệt: • Nhiệt lượng tiêu hao q: q = l (𝐼1 - 𝐼0 ) = 84,033.(115,48 – 68,892) = 3914,93 (kJ/kg ẩm) • Nhiệt lượng có ích 𝑞1 : 𝑞1 = 𝑖2 - 𝐶𝑎 𝑡𝑣1 = 2573,68 – 4,1868.25 = 2469,01 (kJ/kg ẩm) • Tổn thất nhiệt tác nhân sấy mang 𝑞2 : 𝑞2 = l.𝐶𝑑𝑥 (𝑑0 ) (𝑡2 − 𝑡0 ), (kJ/kg ẩm) Trong đó: 𝐶𝑑𝑥 (𝑑0 ) nhiệt dung riêng dẫn xuất tác nhân sấy trước trình sấy [𝐶𝑑𝑥 (𝑑0 ) = 𝐶𝑝𝑘 + 𝐶𝑝𝑎 𝑑0 = 1,004 + 1,842.0,0172 = 1,0357 (kJ/kgkk)] Vậy: 𝑞2 = 84,033.1,0357.(40 – 25) = 1305,49 (kJ/kg ẩm) • Tổng nhiệt lượng có ích tổn thất là: 𝑞′ = 𝑞1 + 𝑞2 + 𝑞𝑣 + 𝑞𝑚𝑡 GVHD: Ths TRẦN QUỐC TIỆP 30 SVTH: Trịnh Thị Tuyền Thiết kế máy sấy thùng quay sấy ngô suất 1200 kg/h 𝑞′ = 2469,01 + 1305,49 + 142,7 + 9,77 = 3926,97 (kJ/kg ẩm) Về nguyên tắc nhiệt lượng tiêu hao q tổng nhiệt lượng có ích với tổn thất 𝑞′ phải Trong q trình tính tốn, làm trịn sai số tra đồ thị… nên dẫn đến sai số Sai số tuyệt đối: ∆q = |𝑞 − 𝑞′ | = |3926,97 − 3914,93| = 12,04 (kJ/kg ẩm) Sai số tương đối: 𝜀= ∆𝑞 𝑞 = 12,04 3926,97 = 0,3%