Đồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờĐồ án Kỹ thuật thực phẩm: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệugiờ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY SẤY ĐẬU XANH TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ GVHD: Tiền Tiến Nam SVTH: Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9 Nguyễn Khánh Hịa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 11/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY SẤY ĐẬU XANH TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ GVHD: Tiền Tiến Nam SVTH: Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9 Nguyễn Khánh Hịa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 11/2021 TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Tp Hồ Chí Minh Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Khoa: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Bộ Môn: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM - Mã số: 24 Họ tên sinh viên: Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9 Nguyễn Khánh Hòa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1 Ngành: Công nghệ thực phẩm I Đầu đề đầu án (Tên đồ án) Tính tốn thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên liệu/h II Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu số liệu ban đầu ): Địa điểm sấy: Bình Phước Độ ẩm ban đầu 22% Độ ẩm sau sấy 13% Tác nhân sấy khơng khí (nguồn gia nhiệt củi, than, gas điện) Các thông số khác tự tra cứu III Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Tổng quan Chọn nhiệt độ sấy phù hợp có giải thích Tính cân vật chất Tính cân lượng Tính lượng tác nhân sấy cần thổi vào buồng sấy Kích thước thiết bị sấy Tính tốn caloriphe Tính toán thiết bị phụ khác Vẽ sơ đồ nguyên lý Thuyết minh chi tiết sơ đồ nguyên lý Vẽ sơ đồ thiết bị có thích vẽ IV.Các vẽ đồ thị (loại kích thước vẽ): vẽ A1 in sơ đồ nguyên lý vẽ A1 thiết bị V Ngày giao đồ án: 18/10/2021 VI Ngày hoàn thành đồ án: 05/01/2022 VII Ngày nộp đồ án: 05/01/2022 TP.HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2021 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN KTTP CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Cán Bộ hướng dẫn Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án bảo vệ hay không) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký:……………………………… Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ Nhận xét: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký:……………………………… Điểm tổng kết:…………………………… TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ : KHOA CNTP – BÔ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM Sinh viên thực đồ án: Nguyễn Phúc Khang Ký tên:……………… Nguyễn Khánh Hòa Ký tên:……………… Cán Bộ hướng dẫn: Tiền Tiến Nam Tên đồ án: Tính tốn thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên liệu/h STT Ngày Nội dung hướng dẫn 01 18/10/2021 Phân chia nhóm giao đề tài đồ án 02 29/10/2021 Hướng dẫn sơ đồ án 03 05/11/2021 Hướng dẫn phần tổng quan vẽ sơ đồ nguyên lý 04 12/11/2021 Chỉnh sửa vẽ sơ đồ nguyên lý 04 30/11/2021 Chỉnh sửa vẽ sơ đồ nguyên lý 06 5/12/2021 Chỉnh sửa phần tính tốn thiết bị 07 10/12/2021 Chỉnh sửa phần tính tốn thiết bị 08 03/01/2022 Chỉnh sửa phần tính tốn thiết bị phụ vẽ thiết bị 09 10 11 12 13 CBHD ký tên 14 MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH ẢNH MỤC LỤC BẢNG BIỂU LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành kính trọng tới Thầy Cô khoa Công nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM, Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Tiền Tiến Nam tận tình hướng dẫn, bảo chúng em suốt trình thực đồ án giúp chúng em hoàn thành đồ án hạn Do kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng tránh khỏi thiếu sót báo cáo Em mong nhận đóng góp ý kiến quý Thầy Cô để báo cáo đồ án đạt kết tốt rút kinh nghiệm cho đồ án sau Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô dồi sức khỏe thành cơng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! 10 Hình: Sơ đồ hệ thống truyền động cho thùng Chọn tỷ số truyền: i23 = i12 = i01 = Vận tốc quay: = (vịng/phút) Cơng suất để quay thùng: N’ = = = 13 (kW) Cơng suất trục: Trong đó, theo bảng 2–1/27–[7] chọn hiệu suất truyền sau: - Bộ truyền bánh trụ hở: ηhở = 0,94 - Bộ truyền bánh trụ kín: ηkín = 0,96 Hiệu suất truyền trục vít: ηtv = Thơng số Trục Động Tỷ số truyền i Vậntốc quay n (vịng/phút) Trục I 30,42 Cơng suất N (kW) Trục II Trục III 730 24 13 12,87 12,36 11,62 Bảng: 12 Sơ đồ chuyển động 5.3.3 Tính truyền bánh Bộ truyền bánh truyền chuyển động từ tang dẫn động đến bánh lớn gắn vào thùng Đây chế tuyền động hai trục song song nên ta sử dụng truyền động bánh trụ (răng thẳng), truyền động hở, bánh ăn khớp 49 Chọn vật liệu làm bánh răng: Bánh lớn: (bảng3-8/40-[7]) + vật liệu: thép 45 cường hóa + độ rắn: Bánh nhỏ: + Đối với bánh ăn khớp nhau, bánh nhỏ làm việc nhiều, chân bé nên mòn nhiều chóng bị gãy bánh lớn, cần chế tạo vật liệu tốt Nếu sử dụng bánh vật liệu phải có phương pháp nhiệt luyện để bánh nhỏ có độ rắn mặt lớn + Bánh chịu tải trọng trung bình, sử dụng thép C45 thường hóa có thơng số tính: -Độ rắn: -Giới hạn bền: σB = 580 N/mm2 -Giới hạn chảy: σc = 290 N/mm2 Ứng suất uốn cho phép: Trong đó: σ–1 (N/mm2): giới hạn mỏi uốn n: Hệ số an toàn Chọn n = 1,5 : Hệ số tập trung ứng suất chân Chọn Suy ra: (N/mm2) Xác định khoảng cách trục A, số chiều rộng bánh Chọn modun theo tiêu chuẩn (bảng 3-1/34-): m = 20 mm Khoảng cách trục xác định theo công thức sau: Chọn khoảng cách trục bánh A = 1500 mm 50 Số bánh dẫn nhỏ Số bánh dẫn lớn: Chiều rộng bánh răng: Kiểm tra sức bền uống (CT 3-33/50-[7]) Với: Hệ số dạng y xác định theo bảng 3-18/52 -bánh nhỏ: y= 0,499 -bánh lớn: y= 0,517 Ứng suất chân bánh nhỏ: (N/mm2) Ứng suất chân bánh lớn: (N/mm2) Suy ra: , nên bánh thỏa điều kiện bền uốn ST T Thông số Ký hiệu Cơng thức tính Bánh Bánh dẫn (bánh bị dẫn nhỏ) ( bánh lớn) Modun m 20 Tỷ số truyền i Số Z Đường kính vịng lăn D Đường kính vịng đỉnh 60 240 D = Z.m 1200 4800 Dđ Dđ = D + 2m 1240 4840 Đường kính vịng đáy Dc Dc = D - 2,5m 1150 4750 Chiều cao chân hc hc = 1,25 m 25 Chiều cao đỉnh hđ hđ = m 20 51 Chiều cao h 10 Khoảng cách tâm bánh A h = h đ + hc 45 3000 = Bảng: 13 Kích thước chủ yếu cặp bánh 5.4 Chọn kích thước cánh đảo 5.4.1 Chọn kích thước cánh đảo đầu thùng Sử dụng cánh đảo dạng xoắn đầu thùng để dẫn vật liệu vào thùng với thông số sau: -chiều dài 600m -chiều dày: 5mm -chiều rộng 300mm -số cánh mặt cắt: 10 cánh : đường kính thùng : bề mặt chứa vật liệu cánh (m2) Ta lắp đoạn cánh chiều dài 600 mm dọc theo chiều dài, vật liệu chế tạo cánh thép CT3 = 7850 kg/m3 Số cánh cần lắp 10 cánh Khối lượng cánh đảo trộn: m = = = 7850.0,703.0,005 = 27,6 (kg) 5.4.2 Chọn kích thước cánh đảo thùng Sử dụng cánh nâng có thơng số đặc trưng sau: Hệ số chứa đầy: = 25% Góc gấp cánh: = 140° ; Với: 52 (Bảng 6.1/177, [8]): h: chiều cao rơi trung bình hạt vật liệu → h = DT.0,576 = 2,4.0,576 = 1,38 (m) : đường kính thùng : bề mặt chứa vật liệu cánh (m2) Chọn: - Chiều rộng cánh: b = 340mm - Chiều cao cánh: d = 150 mm - Chiều dài cánh: (mm) Chiều dày cánh: = 5mm - Số cánh mặt cắt: 10 cánh Với chiều dài thùng sấy ta lắp đoạn cánh dọc theo chiều dài thùng, đầu nhập liệu thùng lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng Vật liệu chế tạo cánh thép CT3, = 7850 kg/m3 Số cánh cần lắp: z = 10 = 10 = 81 cánh Khối lượng cánh đảo trộn: m = = = 7850.0,703.0,005 = 27,6 (kg) - Khối lượng cánh thùng: M = z.m = 81.27,6 = 2235,6 (kg) 5.5 Tính vành đai Chọn sơ bề rộng vành đai: B = 100mm Bề dày vành đai: thùng tải trọng nặng chọn (mm) Chọn h = 40mm Vật liệu làm vành đai: chọn thép CT3, = 7850 - Gân để lắp vành đai vào chân thùng: 53 + Chiều cao: 90mm + Chiều rộng: 60mm - Chân đế: + Chiều cao: 100 mm + Chiều dày: 35 mm + Chiều rộng: 20 mm + Bề dài: 240 mm - Khoảng cách gân thân thùng để lắp chân đế: 50 mm Đường kính ngồi vành đai: Dđai = 2400 + 2.(60 + 90 + 50) = 2800 (mm) Khối lượng vành đai: Mđai = V = 2.7850 (.(2,82 – 2,442).0,1 = 274,24 (kg) 5.6 Tính Cyclon 5.6.1 Giới thiệu cyclon Do yêu cầu độ xác khí thải người ta dùng tác nhân khí nóng Trong q trình sấy, khơng khí nóng chuyển động với vận tốc lớn nên phần đậu xanh theo khơng khí ngồi Để thu hồi khí thải đậu xanh người ta đặt đường ống khơng khí nóng cyclon để tách nhiều 5.6.2 Tính tốn Ở nhiệt độ 330C thể tích riêng khơng khí : = = = 0,87 (m3/kg) Lưu lượng khí vào cyclon lượng tác nhân sấy khỏi thùng sấy: Vcyclon=V2= Gọi P trở lực cyclon thì: (trang 522-[3]) 54 = 1,149 khối lượng riêng khơng khí 330C Ta chọn ⇒ Tốc độ quy ước Wq Wq = = = 4,967 (m/s) Với: ξ (CT III.48/522 – [3]) hệ số phụ thuộc vào kiểu cyclon chọn 60 Đường kính cyclon D= = = 1,5 (m) (CT III.47-[3]) Dựa vào đường kính D1 m Ta chọn cyclon đơn loại LIH-24 dựa vào cyclon có suất cao với góc nghiêng 240 (trang 523- [3]) 55 Ký hiệu Tên kích thước kích Kết Cơng thức thước Chiều cao cửa vào (kích thước bên (m) a a=1,11D 1,11 Chiều cao ống tâm có mặt bích h1 h1=2,11D 2,11 Chiều cao phần hình trụ h2 h2=2,11D 2,11 Chiều cao phần hình nón h3 h3=1,75D 1,75 Chiều cao phần bên ống tâm h4 h4=0,4D 0,4 Chiều cao chung H H=4,26D 4,26 Đường kính ngồi ống d1 d1=0,6D 0,6 Đường kính cửa tháo bụi d2 d2=0,4D 0,4 Chiều rộng cửa vào b1/b b1/b=0,26D/0,2D 1,3 Chiều dài ống vào l l=0,6D 0,6 h5 h5=0,24D 0,24 Góc nghiêng nắp ống vào α Α 240 Đường kính cyclon D D=0,4 0,8 Hệ số trở lực cyclon ξ ξ 60 trong) Khoảng cách từ tận đến mặt bích ÷ Bảng: 14 Kích thước cyclon LIH-24 56 KẾT LUẬN Với nhiệm vụ giao sau trình nghiên cứu tài liệu, học hỏi, cố gắng với giúp đỡ giáo viên hướng dẫn, em hoàn thành đồ án kỹ thuật thực phẩm với đề tài: “Thiết kế hệ thống sấy thùng quay sấy đậu xanh kiểu thùng quay, suất tấn/h” Thiết bị sấy thùng quay thiết kế làm việc với thông số kĩ thuật sau: - Năng suất: 3000 kg/h - Độ ẩm đầu: 20% - Độ ẩm cuối: 13% - Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị: 55˚C - Nhiệt độ tác nhân sấy khỏi thiết bị: 33˚C - Thiết bị chính: + Chiều dài: 12000 mm + Đường kính: 2400 mm + Tốc độ quay: 1,1 vòng/phút + Thời gian mẻ sấy: 42,42 phút - Thiết bị phụ: + Tác nhân sấy khơng khí chiều với vật liệu + Caloriphe sử dụng khí khói + Chọn cyclon + Chọn vành đai, bánh Đối với hệ thống sấy thùng quay này, việc thiết kế, tính tốn dựa vào nhiều cơng thức thực nghiệm tính tốn dựa lý thuyết cho nhiều tài liệu khác Việc sử dụng công thức số liệu không tránh khỏi sai số trình thiết kế Và hệ thống số nhược điểm thiết bị cồng kềnh, chi phí đầu tư cao,… Để thiết kế xác ta cần lập hệ thống hoạt động thử để kiểm tra chọn 57 chế độ làm việc tối ưu Đồng thời, việc thiết kế hệ thống dựa nhiều tài liệu lý thuyết kinh nghiệm thực tế nên cịn nhiều chỗ chưa hợp lý em mong nhận hướng dẫn góp ý thầy để hệ thống hoàn thiện 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS-TSKH Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy (tái lần thứ nhất), nhà xuất Giáo dục, 2002 [2] Trần Văn Phú, Kỹ thuật sấy, nhà xuất Giáo dục, 2008 [3] Trần Xoa tác giả, Sổ tay trình- thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 1, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1999 [4] Trần Xoa tác giả, Sổ tay q trình- thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 2, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1999 [5] Hồ Lệ Viên, Thiết kế- tính tốn chi tiết thiết bị hóa chất, tập 1, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 1978 [6] Phạm Thanh, Giáo trình lị cơng nghiệp, Trường đại hoc Bách Khoa Đà Nẵng, 2007 [7] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo dục, 2000 [8] Nguyễn Văn Lụa, Kĩ Thuật Sấy vật liệu, NXB Đại học Quốc Gia TPHCM, 2001 59 ... Sinh viên thực đồ án: Nguyễn Phúc Khang Ký tên:……………… Nguyễn Khánh Hòa Ký tên:……………… Cán Bộ hướng dẫn: Tiền Tiến Nam Tên đồ án: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên liệu/h...TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY SẤY ĐẬU XANH TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ GVHD: Tiền Tiến... Công nghệ thực phẩm I Đầu đề đầu án (Tên đồ án) Tính tốn thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên liệu/h II Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu số liệu ban đầu ): Địa điểm sấy: Bình