ĐỒ án QUÁ TRÌNH và THIẾT bị đề tài TÍNH TOÁN THIẾT kế hệ THỐNG sấy THÓC LIÊN tục với NĂNG SUẤT 2,5 tấn sản PHẨM h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ********** ĐỒ ÁN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THÓC LIÊN TỤC VỚI NĂNG SUẤT 2,5 TẤN SẢN PHẨM/ H Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Hoàng Sinh viên thực : Nguyễn Thị Hương Mssv : 20180466 Lớp : KTTP 03- K63 Hà Nội, 2021 1|Page MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẤY 1.1 Tổng quan sản phẩm sấy 1.1.1 Nguồn gốc giá trị thóc 1.1.2 Giới thiệu sơ cấu tạo hạt thóc 1.1.3 Các thành phần hố học thóc : 1.1.4 Phân loại lúa 1.1.5 Tính chất vật lý 1.1.6 Các đặc tính chung khối thóc 1.2 u cầu sản phẩm thóc sau sấy 1.3 Quy trình cơng nghệ CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ 2.1 Tổng quan công nghệ sấy 2.2 Tổng quan thiết bị 2.2.1 Chọn phương pháp sấy thiết bị sấy 2.2.2 Chọn tác nhân sấy 2.2.3 Chọn chất tải nhiệt 2.3 Giới thiệu hệ thống sấy tháp 2.3.1 Chi tiết máy sấy tháp 2.3.2 Cấu tạo máy sấy tháp 2.4 Quy trình sấy máy sấy tháp CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY 3.1 Chọn sơ kết cấu 3.2 Chọn chế độ sấy 3.2.1 Chọn thơng số khơng khí ngồi trời 3.2.2 Phân bố ẩm 3.2.3 Nhiệt độ TNS thiết bị sấy tháp 3.2.4 Nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt 3.2.5 Nhiệt độ TNS khỏi vùng 3.2.6 Nhiệt độ vào, khỏi vùng VLS 3.3 Tính cân ẩm cho vùng 3.4 Tính tốn q trình cháy q trình hịa trộn 2|Page 3.5 Xác định kích thước sơ tháp sấy 3.6 Tính tốn cho q trình sấy lí thuyết 3.7 Tính tổn thất nhiệt 3.7.1 Tổn thất nhiệt VLS mang 3.7.2 Tổn thất nhiệt môi trường: 3.8 Xây dựng q trình sấy thực 3.9 Tính tốn cân nhiệt 3.9.1 Vùng sấy 3.9.2 Vùng sấy 3.10 Tính nhiên liệu tiêu hao 3.11 Tính tốn vùng làm mát 3.12 Chọn dạng bố trí kênh dẫn, kênh thải 3.12.1 Tốc độ TNS kênh CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 4.1 Chọn quạt 4.2 Tính tốn buồng đốt 4.2.1 Mục đích buồng đốt 4.2.3 Thiết kế buồng đốt 4.4 Thiết bị lọc khử bụi từ lò đốt than KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………… .47 3|Page LỜI MỞ ĐẦU Lúa lương thực chính, cung cấp sản lượng gạo cho 65% dân số giới, sản lượng gạo thành phẩm từ lúa tiêu thụ cao Hiện 100 nước giới sản xuất lúa Châu Á vùng sản xuất lúa chủ yếu chiếm 90% sản lượng diện tích Việt Nam nước có nghề lúa nước từ cổ xưa, với dân số 80 triệu dân 100% dân số sử dụng lúa lương thực chính, kim ngạch xuất hàng năm đạt triệu Điều cho thấy nghề sản xuất lúa nước đóng vai trị lớn kinh tế quốc dân Là nước xuất gạo đứng thứ ba Thế giới, không xuất dùng làm lương thực, thóc gạo cịn ngun liệu ngành sản xuất khác rượu, bia, bột… Sản lượng không ngừng tăng lên đặt yêu cầu việc bảo quản, dự trữ sấy - phương pháp dùng phổ biến Sấy q trình cơng nghệ sử dụng nhiều ngành công nông nghiệp, công nghệ sấy khâu quan trọng công nghệ sau thu hoạch, chế biến bảo quản nông sản Việc sấy giúp cho sản phẩm lúa gạo có độ ẩm thích hợp thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời thành phẩm bảo đảm chất lượng giá trị cảm quan Trên sở kiến thức học hướng dẫn thầy Nguyễn Ngọc Hồng đồ án mơn học này, em xin trình bày “Tính tốn thiết kế hệ thống sấy thóc liên tục với suất 2,5 sản phẩm /h” Đồ án bao gồm phần sau: Phần 1: Tổng quan Phần 2: Tính tốn thiết kế hệ thống sấy thóc Phần 3: Tính chọn thiết bị phụ trợ Đây lần thiết kế đồ án sấy nên q trình thiết kế cịn nhiều bất cập lý thuyết, kiến thức cịn hạn chế, kính mong q thầy thơng cảm tận tình giúp đỡ Em xin chân thành cảm ơn GVHD TS Nguyễn Ngọc Hoàng tận tình hướng dẫn để em hồn thiện thiết kế đồ án lần 4|Page CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẤY 1.1 Tổng quan sản phẩm sấy 1.1.1.Nguồn gốc giá trị thóc Thóc loại lương thực giới Là loại nhiệt đới ưa thời tiết nóng ẩm mưa nhiều, có vùng phân bố rộng, lúa nước trồng nhiều khu vực Đông Nam châu Á Các nước trồng nhiều lúa nước phải kể đến Thái Lan, Indo, Trung Quốc, Việt Nam… Ở nước ta lúa gieo trồng hầu hết vùng miền chủ yếu phải kể đến hai vựa lúa lớn vùng đồng sông Cửa Long vùng đồng sông Hồng Sản lượng lúa hai vùng định đến sản lượng xuất an ninh lương thực nước ngồi lúa cịn trồng vùng đồng ven biển trung du miền núi Bắc Bộ Lai Châu, Điện Biên…Theo nhiều nguồn tài liệu lúa xuất từ 3000 năm trước Công nguyên vùng Đông Nam châu Á Tới nhiều nước khắp năm châu có trồng lúa 1.1.2.Giới thiệu sơ cấu tạo hạt thóc Hạt thóc nhìn từ ngồi vào có phận chính: mày thóc , vỏ trấu, vỏ hạt, nội nhủ, phơi 5|Page Hình - Cấu tạo hạt thóc - Mày thóc: q trình sấy, bảo quan, mày thóc rụng làm tăng lượng tạp chất thóc - Vỏ trấu: có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống ảnh hướng môi trường phá hoại sinh vật, nấm mốc - Vỏ hạt: bao bọc nội nhủ, thành phần cấu tạo chủ yếu lipit va protit - Nội nhũ: thành phần chủ yếu hạt thóc, 90% gluxit - Phơi: nằm góc nội nhũ, làm nhiệm vụ biến chất dinh dưỡng nội nhũ để nuôi mộng hạt thóc nảy mầm 1.1.3 Các thành phần hố học thóc : Bảng 1.1 – Các thành phần hóa học thóc Nước Gluxit Protit Lipit Xenlulo Tro Vitamin B1 13,0% 64,03% 6,69% 2,1% 8,78% 5,36% 5,36% 1.1.4.Phân loại lúa Cây lúa thuộc họ thân thảo có 20 loại khác Phổ biến có ý nghĩa kinh tế loại lúa nước (crizasativa) Lúa nước lại chia làm loại lúa ngắn hạt (C.s brevis) lúa hạt bình thường (O.S communis) Lúa nước 6|Page hạt bình thường loại phổ biến tồn đến ngày Việc lai tạo nhiều giống lúa lai có khả thích nghi tốt với điều kiện khí hậu vùng miền nước ta cho suất chất lượng gạo tốt, giá trị kinh tế cao như: • Về lúa tẻ ngon phải kể đến tẻ thơm, tám xoan Chất lượng loại lúa vừa dẻo lại vừa thơm ngon giịn thơm • Các giống X, Si đạt suất cao trồng, nấu cơm mềm • Về lúa nếp: kể đến giống nếp hoa vàng vô thơm dẻo dùng để nấu xơi, bánh… • Loại tiếp đến nếp Lương mang tên nhà khoa học Lương Định Của, nếp lương ông nghĩ, sáng tạo loại lúa này, lúa dẻo, thơm cho suất cao chất lượng lại không nếp hoa vàng 1.1.5.Tính chất vật lý Lúa thu hoạch lúa tươi có hàm lượng nước hạt cao thơng thường độ ẩm thóc thu hoạch khoảng 2027% Với độ ẩm số giống có sức sống tốt nảy mầm thời gian ngắn Việc thóc nảy mầm làm giảm chất lượng lương thực chất lượng trồng Ngoài với độ ẩm cao men mốc nấm dễ phát triển làm cho thóc bị hư chất lượng Tùy theo nhu cầu làm khơ thóc để xay xát hay để tồn trữ lâu dài hay để làm giống mà yêu cầu làm khơ cơng nghệ sấy khác Q trình sấy phải để độ ẩm thoát từ từ nhằm đạt độ ẩm mong muốn đồng thời đảm bảo chênh lệch nhiệt độ hạt thóc so với bên nhỏ Độ ẩm an tồn thóc cho bảo quản phụ thuộc vào tình trạng thóc, khí hậu điều kiện bảo quản • Thóc có độ ẩm từ 13- 14% bảo quản từ đến tháng • Để bảo quản dài tháng độ ẩm thóc tốt từ 12- 12,5% 7|Page 1.1.6 Các đặc tính chung khối thóc a Tính tản rời: Là đặc tính đổ thóc từ độ cao h xuống mặt phẳng nằm ngang, thóc tự dịch chuyển để tạo thành khối có dạng chóp nón, phía đáy rộng, đỉnh nhọn khơng có hạt dính liền với hạt Góc tạo đường sinh với mặt phẳng đáy nằm ngang hình chóp gọi góc nghỉ hay góc nghiêng tự nhiên khối hạt Về trị số góc nghỉ tự nhiên góc ma sát hạt với hạt nên cịn gọi góc ma sát trong, kí hiệu φ1 Dựa vào độ tan rời để xác định sơ chất lượng thay đổi chất lượng thóc q trình sấy bảo quản Đối với thóc, góc nghỉ khoảng từ 32 400 Nếu ta để hạt mặt phẳng bắt đầu nghiêng mặt phẳng hạt bắt đầu trượt góc giới hạn mặt phẳng ngang mặt phẳng trượt gọi góc trượt (góc ma sát ngồi), kí hiệu φ2 Hình 1: Các góc khối hạt 8|Page Góc nghỉ góc trượt lớn độ rời nhỏ, ngược lại góc nhỏ khả dịch chuyển lớn, nghĩa độ rời lớn Độ rời khối hạt dao động khoảng rộng tùy thuộc vào yếu tố kích thước, hình dạng hạt trạng thái bề mặt hạt, độ ẩm hạt, số lượng loại tạp chất khối hạt Đối với góc trượt cịn thêm yếu tố quan trọng loại vật liệu trạng thái bề mặt vật liệu trượt Loại hạt có dạng hình cầu, bề mặt nhẵn đậu,, loại hạt khơng có hình cầu bề mặt hạt xù xì thóc góc nghỉ góc trượt lớn Độ rời khối hạt cao độ rời giảm Trong bảo quản, độ rời khối hạt thay đổi tùy thuộc vào điều kiện bảo quản Nếu bảo quản lâu hay xảy trình bốc nóng làm cho khối hạt bị nén chặt, độ rời giảm hay chí có hẳn độ rời b Tính tự chia loại khối thóc Khối hạt có cấu tạo từ nhiều thành phần (thóc sạch, thóc lép, tạp chất) khơng đồng ( khác hình dạng,kích thước, tỷ trọng) Do trình di chuyển tạo nên vùng khác chất lượng gọi tính tự chia loại khối hạt Hiện tượng tự chia loại làm ảnh hưởng đến việc làm khô, bảo quản Những vùng nhiều hạt lép, tạp chất dễ hút ẩm, dễ bị lẫn theo tác nhân sấy trình sấy Vì thiết bị sấy phải có biện pháp hạn chế tối đa tính tự phân loại khối thóc để chất lượng thóc sau sấy nâng cao c Độ hổng khối thóc Là khoảng khơng gian nằm khe hở hạt, có chứa đầy khơng khí Độ hổng tính % thể tích khoảng không gian từ khe hở hạt với thể tích tồn khối hạt chiếm chỗ Giữa độ hổng khối lượng riêng có liên quan với nhau, khối lượng riêng lớn độ hổng nhỏ Trong q trình sấy, khối thóc cần có lỗ hổng cần thiết để tạo điều kiện cho trình truyền trao đổi nhiệt, ẩm với tác nhân sấy dễ dàng d Tính dẫn, truyền nhiệt Q trình dẫn truyền nhiệt khối thóc thực theo phương thức ln tiến hành song song có quan hệ chặt chẽ với dẫn nhiệt đối lưu Đại lượng đặc trưng cho khả dẫn nhiệt thóc hệ số dẫn nhiệt λ ≈ 0,12 ÷ 0,2 Kcal/mh0C Và trao đổi nhiệt đối lưu lớp hạt nóng lớp hạt nguội vào Cả đặc tính thóc nhỏ ảnh hưởng đến trình sấy 9|Page e Tính hấp thụ nhả chất khí, ẩm Là khả hấp thụ nhả chất khí, ẩm thóc q trình sấy, thường tượng hấp thụ bề mặt Vì trình sấy xảy nhiều giai đoạn: Sấy → ủ → sấy → ủ …để giúp vận chuyển ẩm bề mặt thóc để thóc sấy khơ 1.2 u cầu sản phẩm thóc sau sấy Tùy theo loại thóc sau sấy phục vụ cho nhu cầu lương thực hay thóc giống mà có số yêu cầu phương pháp sấy sau: - Hạt thóc cịn nguyên vẹn vỏ trấu bao bọc hạt gạo Hạt thóc cịn giữ ngun vẹn kích thước màu sắc Tính chất hạt thóc phải đảm bảo Đối với thóc giống sau sấy khả nảy mầm cao tính chất giống khơng bị thay đổi Có độ ẩm yêu cầu bảo quản thường nhỏ 14% Thóc sau sẩy đem xay xát tỷ lệ nguyên hạt cao Chính thiết kế hệ thống sấy cần xác định rõ thông số tác nhân sấy phù hợp cho thóc chọn nhiệt độ sấy thời gian sấy thích hợp 1.3 Quy trình cơng nghệ 10 | P a g e ... H? ??ng đồ án mơn h? ??c này, em xin trình bày ? ?Tính tốn thiết kế h? ?? thống sấy thóc liên tục với suất 2,5 sản phẩm /h? ?? Đồ án bao gồm phần sau: Phần 1: Tổng quan Phần 2: Tính tốn thiết kế h? ?? thống sấy. .. tỷ lệ ngun h? ??t cao Chính thiết kế h? ?? thống sấy cần xác định rõ thông số tác nhân sấy phù h? ??p cho thóc chọn nhiệt độ sấy thời gian sấy thích h? ??p 1.3 Quy trình cơng nghệ 10 | P a g e Thóc đối tượng... sản phẩm sấy dễ dàng nhận nhiệt từ chất tải nhiệt qua thiết bị trao đổi nhiệt Nhiệt độ sấy vừa phải, thường không đến 50 , phù h? ??p với thiết bị có chi phí thấp - Khói lị: Là sản phẩm trình cháy