Tính Toán, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 1 ĐỒ ÁN SẤY Mục lục Lời Mở đầu 5 CHƢƠNG I TỔNG QUAN 6 1 Tổng quan vật liệu sấy mít 6 1 1 Giới thiệu về tên thường gọi và[.]
HỌ VÀ TÊN : VY MINH TIẾN KHÓA : K62 ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN : TÍNH TỐN , THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MÍT BẰNG PHƢỚNG PHÁP SẤY NĨNG BẰNG HƠI ĐỐT ĐỒ ÁN SẤY Mục lục Lời Mở đầu CHƢƠNG I TỔNG QUAN Tổng quan vật liệu sấy mít 1.1 Giới thiệu tên thường gọi tên khoa học mít 1.2 Thành phần chất dinh dưỡng tác dụng mít với sức khỏe cộng 1.3 Các sản phẩm từ mít có thị trường 1.4 Tổng quan kỹ thuật sấy 1.4.1 Khái niệm sấy 1.5 Phân loại phương pháp sấy 1.5.1 Sấy tự nhiên (phơi nắng) 1.5.2 Sấy nhân tạo .10 1.5.3 Sấy đối lưu 10 1.5.4 Sấy xạ 10 1.5.5 Sấy tiếp xúc 11 1.5.6 Sấy dòng điện cao tần 11 1.5.7.Sấy thăng hoa 12 1.6 Phân loại thiết bị sấy thăng hoa .13 1.6.1 Nguyên lý trình sấy 13 1.6.2.Cấu tạo chung buồng sấy 13 1.6.3 Bộ phận cung cấp nhiệt cho thiết bị sấy 14 1.6.4 Bộ phận thơng gió tải ẩm cho thiết bị sấy 14 Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 1.6.5.Bộ phận đo lường, điều khiển thiết bị sấy 15 1.6.6 Phân loại nguyên vật liệu ẩm trạng thái nước nguyên vật liệu .15 1.6.6.1 Các dạng vật liệu ẩm .15 1.6.6.2 Các trạng thái nước nguyên vật liệu 15 1.6.6.3.Tại liên kết hóa học: .16 1.6.6.4.Liên kết hóa lý: 16 1.6.6.5.Liên kết lý: 16 1.6.6.6.Liên kết cấu trúc: 16 1.6.6.7.Liên kết mao dẫn vật: 17 1.6.6.8.Liên kết dính ước: 17 1.7 Cơ chế ẩm khỏi vật liệu q trình sấy: 17 1.7.1 Khuếch tán ngoại 18 1.7.2 Sự liên quan khuếch tán nội ngoại .19 1.7.3 Q trình làm nóng vật liệu A-B 20 1.7.4 Quá trình sấy đẵng tốc B-C 20 1.7.5 Giai đoạn sấy giảm tốc C-D 20 1.7.6 Những thay đổi mít trình sấy 21 1.7.6.1 Những thay đổi từ trạng thái 21 1.7.6.2.Những thay đổi tính hóa học 21 2.Tổng quan phương pháp sấy nóng đốt 22 2.1.Cơng nghệ sấy đối lưu tuần hồn khơng khí nóng 22 2.2.Sấy tuần hồn khí nóng 22 Chƣơng II.Thiết Bị Và Phƣơng Pháp Tính Tốn Thiết Kế 22 1.Nguyên Lý Và Thiết Bị Hệ Thống Sấy: 22 1.1.Sơ đồ hệ thống sấy: 22 1.2.Tính chọn thiết bị hệ thống sấy: 23 1.2.1.Tính chọn calorifer: 23 Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 1.2.2.Tính chọn quạt: 24 1.3.Tính Kích Thước Phịng Sấy: 26 1.4.Đồ thị I-d: 30 1.4.1.Quá trình sấy lý thuyết: 30 1.4.2 Sự biến đổ nhiệt độ : 31 1.4.3 Quá trình sấy thực tế: 31 1.5 Đồ thị I-d khơng khí ẩm: 32 1.5.1 Cách tra đồ thị I-d : 34 1.6 Cơng thức tính tốn : 35 1.6.1 Phương trình cân vật chất : 35 1.6.2.Phương trình cân nhiệt : 36 1.6.3 Quá trình sấy lý thuyết: 36 1.6.4 Quá trình sấy thực tế : 38 1.6.5 Tổn thất áp suất thiết bị sấy 38 Chƣơng III : Chọn Các Thông Số Thiết Bị tính tốn 39 1.Chọn suất thiết bị 39 2.Chọn chế độ sấy: 39 3.Sơ dồ nguyên lý : 40 4.Phương trình cân vật chất 40 5.Lượng ẩm tách khỏi nguyên liệu sấy : 40 6.Năng suất thiết bị 40 7.Số kg ẩm tách h : 40 8.các thông số khơng khí ngồi trời ( khơng khí tươi ): 40 9.Phương trình cân : 42 10.Phương trình cân nhiệt: 42 11.Quá trình sấy lý thuyết : 43 12.Quá trình sấy thực tế : 46 Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page Lời Nói Đầu Đây lần sau năm học tập trường Mơn Học Đồ án em suốt thời gian quan em học tập Trường Đại Học Nha Trang Đồ Án Sấy chúng em Đề Tài : “Tính Tốn Thiết Kế Sấy Mít Phương Pháp Sấy Mít Bằng Hơi Đốt ’’: TS Lê Như Chính Thầy phân cơng giúp tụi em tiến hành nghiên cứu để hoàn thành đồ án , cịn đồ án cho tốt nghiệp chúng em sau Sách tham khảo “ Kỹ Thuật sấy Thủy Sản” Do TS TRẦN ĐẠI TIẾN – TS.LÊ NHƯ CHÍNH – THS.NGUYỄN VĂN HỒNG Tài liệu giúp chúng em q trình hồn thành đồ án , em chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô nhiều Đất nước Việt nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiều loại ăn mà chúng có chất lượng cao Tuy vậy, loại thường chúng theo mùa cố định năm Vì mùa thường loại hoa đắt, ngược lại vào mùa vụ loại hoa rẻ, có chúng không tiêu thụ Với điều kiện khí hậu nước ta hoa dễ bị hư nên khơng có cách thức bảo quản thích hợp dẫn đến dễ bị hỏng Vấn đề nghiên cứu để bảo quản nguyên vật liệu, chuyển đổi thành sản phẩm thành dạng khác để lưu trữ thời gian dài vấn đề cần nghiên cứu Sấy khơ cách để bảo quản thực phẩm hoa đơn giản Khi hoa tươi khơng có mùa vụ, hoa sấy sản phẩm thay tuyệt vời có tính tiện dụng Hoa sấy dùng tiện lợi phổ biến Mít có tính kinh tế: thị trường trái sấy thị trường ví dụ sản phẩm: chuối, mít, xồi, khoai lang, … Đặt biệt mít sấy loại trái trồng phổ biến Việt Nam mít có sản lượng thu hoạch cao Mít có giá trị dinh dưỡng cao giàu vitamin khống chất nên q trình sấy thực phẩm trái sấy phải giữ chất lượng sản phẩm sau sấy Nhằm mục đích góp phần làm phong phú sản phẩm sấy giúp cải thiện Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page chất lượng sản phẩm, nhằm tiết kiệm lượng sấy để giảm thiểu chi phí sấy làm tăng hiệu kinh tế Tơi thực chun đề : TÍNH TỐN , THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MÍT BẰNG PHƯỚNG PHÁP SẤY NÓNG BẰNG HƠI ĐỐT Mục Lục CHƢƠNG I TỔNG QUAN Tổng quan vật liệu sấy mít 1.1 Giới thiệu tên thƣờng gọi tên khoa học mít - Giới (regnum) Plantae, Thuộc Bộ (ordo ) Roseles, Của họ (familia ) Moraceae, Và chi (genus ) Artocarpus, Là loài (species ) A Heterophyllus Mít có tên khoa học đầy đủ Artocarpus-integrifolia, loại thực vật ăn quả, trồng phổ biến Đơng Nam Á Nó thuộc lồi dâu tằm (Moraceae) cho có nguồn gốc từ Ấn Độ Bangladesh Hình 1.1.Ảnh Muối Mít Tươi Trước Khi Sấy 1.2 Thành phần chất dinh dƣỡng tác dụng mít với sức khỏe cộng đồng Quả mít có nhiều loại Và phẩm chất đặc trưng có khác nhiều Về kích thước chúng có chênh lệch mít loại trái nặng tới vài chục kylogam, có loại nặng 300 gam tới 400 gam Loại mít loại lấy gỗ chúng cao tới 15 mét Mít trồng khoảng năm cho quả, chúng có tuổi thọ đến 100 năm Quả mít loại phức, có hình Hình 1.1 Hình ảnh múi mít trước sấy3 bầu dục, có kích thước từ 30 đến 60 cm 20 đến 30 cm Cây mít vào mùa xuân chín vào tháng hè ( tháng 8), loại giàu dinh dưỡng Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page phân khác cịn vị thuốc Mít thường trồng nhiều vùng q Mít có nhiều loại ví dụ giống mít mật, mít dai, mít tố nữ v.v… Quả mít loại có nhiều thịt, có vị thanh, hương nhẹ dễ chịu Trên mít ngoại trừ phần vỏ ngồi gai nhỏ phần khác mít ăn Quả mít hàm lượng đường tương đối nhiều, chúng có nhiệt lượng tương đối cao Bên mít có gai nhỏ li ti bao bọc toàn Quả mọc thân cành mít, có trường hợp mọc sát mặt đất vị trí thân gần gễ [2] Bảng 1.1 Những Thành Phần Dinh Dưỡng Có Trong Một Trong 100g(Mít) Stt Chất dinh dƣỡng Năng Lượng 48 Đơn vị Kcal Protein Nước Glucid Canxi Phospho Sắt Betacaroten Vitamin C 0.6 85.4 11.4 21 28 180 1.5 82.2 14 21 28 0.4 80 g g g mg mg mg mg mg Loại mít dai Loại mít mật Hai loại mít giàu Vitamin B1, B2, PP v.v… Các nghiên cứu đưa người thức ăn có chứa Kali giúp cho việc giảm huyết áp người, mà mít chứa nhiều Kali, 100 gam mít có tới 300 miligam Ở mít có chứa nhiều thành phần chất phytonutrient ( Lignans, Isoflavones Saponins ) chúng thường có lợi tới sức khỏe người Ngồi chất cịn có khả chóng lại ung thư, tăng huyết áp người, viêm lt dày Chúng làm chậm q trình thối hóa tế bào nhằm mục đích đem lại trẻ trung cho người Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page Hình Ảnh Múi Mít Tươi 1.3 Các sản phẩm từ mít có thị trƣờng Quả mít loại thơm ngon, có mùi vị bổ dưỡng, mua nơi giới Mít mua nước Mỹ quốc giabở châu âu cửa hàng thực phẩm siêu thị bán đồ nước ngồi Quả mít trưng bày bán với nhiều dạng khác dạng đóng hộp, dạng mứt dạng sấy khơ dạng tươi khu chợ châu Hình Ảnh Mít Sau Khi Sấy Quả mít cịn suất bữa cơm gia đình Đơng Nam Á Việt Nam, mít nhiều người dân chế biến thành nhiều khác bữa cơm gia đình Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page ví dụ gỏi mít, mít luộc v.v… 1.4 Tổng quan kỹ thuật sấy 1.4.1 Khái niệm sấy Sấy trình tách ẩm khỏi vật liệu cách cung cấp cho vật liệu lượng dạng nhiệt nhờ vào tác nhân sấy thiết bị sấy Nhiệt cung cấp đến vật liệu dẫn nhiệt, đối lưu, xạ lượng điện trường có tần số cao Mục đích trình sấy làm giảm hàm lượng nước vật liệu, tăng thời gian sử dụng từ làm tăng thời gian bảo quản Việc sấy khơ nhằm giúp thuận tiện khâu vận chuyển giảm khối lượng vật liệu Trong trình sấy, nước nguyên liệu vận chuyển từ thể lỏng sang thể nhờ vào chênh lệch áp suất nước bề mặt vật liệu với áp suất riêng phần nước có khơng khí ẩm Q trình sấy q trình khơng ổn định, độ ẩm nguyên liệu thay đổi theo khơng gian, thời gian sấy Q trình sấy khảo sát theo hai mặt là: “Tĩnh lực học động lực học” Trong tĩnh lực học: Ta xác định mối quan hệ thông số đầu cuối nguyên vật liệu sấy tác nhân sấy dựa phương trình cân vật chất – lượng, từ xác định trạng thái vật liệu sản phẩm, tiêu hao tác nhân sấy tiêu hao nhiệt lượng cần thiết Trong động lực học: Ta khảo sát mối quan hệ biến thiên độ ẩm vật liệu với thời gian thông số trình 1.5 Phân loại phƣơng pháp sấy 1.5.1 Sấy tự nhiên (phơi nắng) Đây phương pháp truyền thống để dùng lượng từ mặt trời để tách ẩm vật liệu sấy Ƣu điểm: Không tốn nhiên liệu, diệt trừ số nấm mốc, trùng, tiết kiệm chi phí sấy Nhƣợc điểm: Khơng chủ động được, phải phụ thuộc vào thời tiết Lãng phí cơng Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page lao động khơng giới hóa Vật liệu sấy dễ bị ô nhiễm tác động từ môi trường ngoài, bị ẩm thời tiết trời mưa 1.5.2 Sấy nhân tạo Phương pháp sử dụng tác nhân sấy để thực trình sấy, tác nhân sử dụng khơng khí ẩm, khói lị, q nhiệt ,… Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác Ta dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt chia loại sau: 1.5.3 Sấy đối lƣu Nguồn nhiệt cung cấp cho q trình sấy nhiệt truyền từ môi chất sấy đến vật liệu sấy cách truyền nhiệt đối lưu Sấy phương pháp đối lưu phương pháp dùng khơng khí nóng hỗn hợp khơng khí nóng với khói lị để làm khơ vật liệu sấy Khơng khí đốt nóng nhiệt độ định, đưa vào buồng sấy, trao đổi nhiệt với vật liệu cần sấy, vật liệu sấy cung cấp nhiệt lượng cần thiết để làm cho ẩm vật liệu bốc Trong nước thì, phương pháp sấy đối lưu TS Trần Đại Tiến, TS Lê Như Chính, thí nghiệm thành công đưa kết luận: Thiết bị sấy đối lưu bơm nhiệt cải tiến sản phẩm sấy thủy sản rau củ mà cịn tiết kiệm lượng cho q trình sấy [5] 1.5.4 Sấy xạ Phương pháp sấy xạ nguồn nhiệt cung cấp cho vật liệu sấy cách cho trình sấy thực cách xạ từ bề mặt đến vật sấy Năng lượng nhiệt xạ dùng đèn xạ hồng ngoại, gốm hồng ngoại, điện trở, dùng nhiên liệu hóa thạch dạnh khí lỏng Phương pháp sấy xạ thực mơi trường tự nhiên tủ, phịng sấy kính Ƣu điểm: Khả tách ẩm lớn, lớn gấp nhiều lần so sánh sấy trực tiếp với Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 10 Entanpi khơng khí ẩm entanpi khơng khí khơ nước chứa Entanpi khơng khí ẩm tính cho kg khơng khí khơ Ta có cơng thức: I = Cpk.t + d (ro + Cph.t) kJ/kg kkk Trong : Cpk - Nhiệt dung riêng đẳng áp khơng khí khơ Cpk = 1,005 kJ/kg.oC Cph - Nhiệt dung riêng đẳng áp nước 0oC : Cph = 1,84 kJ/kg.oC ro - Nhiệt ẩn hóa nước 0oC : ro = 2500 kJ/kg Như vậy: I = 1,005.t + d (2500 + 1,84.t) kJ/kg kkk Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 35 1.5.1 Cách tra đồ thị I-d : " Đồ thị I - d" giúp bạn dễ dàng dị c ác thơng số : Nhiệt độ nhiệt kế ướt, nhiệt độ điểm sương, độ ẩm tương đối, độ chứa ẩm, áp suất bão hòa, thể tích riêng, entalpy, Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 36 1.6 Cơng thức tính tốn : 1.6.1 Phƣơng trình cân vật chất : Gọi m1, m2 : lượng nguyên liệu trước vào sau khỏi phịng sấy(kg/h) mk: Lượng ngun liệu khơ tuyệt đối qua phòng sấy, kg/h W1, W2 : Độ ẩm nguyên liệu trước sau sấy tính theo thành phần phần trăm khối lượng % W : Là lượng tách ẩm khỏi nguyên liệu sấy, kg/h L : Là lượng khơng khí khơ qua thiết bị sấy, kg/h d1, d2, : Là độ chứa khơng khí ẩm trước sau Calorifer , kg/h d3 : Độ chứa khơng khí ẩm khỏi phòng sấy, kg/h + Lượng nguyên liệu khô tuyệt đối qua thiết bị sấy : mk = m1 = m2 kg/h + Lượng tách ẩm khỏi nguyên liệu sấy: W = m1 – m2 = m1 , kg/h +Lượng Khơng khí khơ cần thiết cho thiết bị sấy: L= , kg/h +Lượng khơng khí khơ cần thiết để bay 1kg Mít : Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 37 1= , kg/h +Lưu Lượng khối lượng quạt gió : mq = L + Ld3 , kg/h Lưu lượng thể tích quạt : Vq=(mq )/p3 , m3/h Trong p3 : khối lượng riêng khơng khí ẩm trước vào quạt gió 1.6.2.Phƣơng trình cân nhiệt : Gọi Qbs: nhiệt bổ sung phòng sấy , k W Qs: tổng thành phần nhiệt tổn thất phịng sấy, kw Qs gồm có : - Nhiệt tổn thất qua vách phòng sấy - Nhiệt tổn thất nguyên liệu , dụng cụ chuyên chở nguyên liệu sấy mang Từ phương trình cân nhiệt tổng qt : ∑Qnea =∑Qni Ta có phương trình cân nhiệt phòng sấy sau: LI2 + Qbs =L I3 + Qs Lượng khơng khí khơ cần cung cấp : L=W.I , kk khơ/ẩm 1.6.3 Q trình sấy lý thuyết: Quá trình sấy lý thuyết trình xảy khơng có nhiệt bổ sung nhiệt tổn thất phịng sấy; Qbs= Qs=0 Từ phương trình ta có LI2=LI3 hay I2=I3 Như vậy,trong q trình sấy lý thuyết entanpi khơng khí ẩm trước sau phịng sấy Tuy nhiên thực tế xảy nhiệt bổ sung phịng sấy khơng cung cấp : Qbs = Nhưng nhiệt tổn thất buồng sấy có Sự biến đổi trạng thái khơng khí ẩm Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 38 Khơng khí ngồi trời trạng thái 91) có 1(t1,ᾢ1) sau qua calorifer gia nhiệt đến trạng thái (2) có 2(t2 d1=d2) khỏi phịng sấy trạng thái (3) có nhiệt độ t3 I3= I2 *Lượng nhiệt tiêu tốn cho calorifer : Qk= L(I2 - I1) I2 =Cpkt2+d1(2500+Cpht2) (*) *Lượng đốt cần thiết cho thiết bị sấy: Gọi D lượng đốt , kg/h Giả sử đốt nước bão hòa áp suất ps hay nhiệt độ ts Tra bảng nước bão hòa ẩn nhiệt hóa r,kj/kg áp suất hay nhiệt độ Nhiệt mà đốt tỏa : Qk = D.r.x , kW Trong : x độ khơ nước bão hịa đốt vào thiết bị bão hịa khơ x=1 ; ẩm < 1,0 Thông thường độ khô x = 0,95 Lượng nhiệt đốt thải lượng nhiệt khơng khí nhận vào ta có phương trình tính cân bừng nhiệt sau: *Lượng đốt cần thiết ; D = = ( ) Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer : F= , m² Trong k hệ số truyền nhiệt thiết bị, W/m²k Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 39 1.6.4 Quá trình sấy thực tế : Từ phương trình cân nhiệt: LI2’+Qbs=LI3+Qs Trong trình sấy thực tế thường nhiệt bổ sung buồng sấy Qbs=0 / Qs khác ENTANPI khơng khí sau calorifer: I2’=I3 + Qs/L , kJ/kg Có I2’ xác định nhiệt cung cấp cho calorifer: Qk=L(I2’-I1),KW Từ tính lượng đốt(D) diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer(F) Giống trinh sấy lý thuyết 1.6.5 Tổn thất áp suất thiết bị sấy Mục đích tính tổn thất áp suất thiết bị sấy để tính cơng suất chọn quạt gió cho thiết bị Cơng suất quạt gió : Pq = ß ,W Trong : Vq : s uất quạt gió , m³/s Như trình bày phương trình cân vật chất Ŋ: hiệu suất chung quạt ; ŋ= 0,68 – 0,68 ß: hệ số an tồn : ß = 1,1 – 1,3 Pq : áp suất quạt cần tạo cho thiết bị sấy , N/m² ; Pa Áp suất quạt cần tạo tổng tổn thất áp suất toàn hệ thống sấy Pq = Ps Trong : Ps tổn thất áp suất toàn hệ thống sấy tổng tổn thất áp suất ma sát tổng tổn thất ấp suất cục Trong : Ps tổn thất áp suất tồn hệ thống sấy tổng tổn thất áp suất ma sát tổng tổn thất ấp suất cục Ps = Pms + Pcb Trong : Pms: tổn thất ma sát Pcb : tổn thất cục Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 40 Chƣơng III : Chọn Các Thông Số Thiết Bị tính tốn 1.Chọn suất thiết bị - Vật liệu sấy ( mít ) : m1 =1130kg/mẻ Độ ẩm nguyên liệu trước sau sấy mít tính theo thành phần trăm khối lượng %: W1 = 90% , W2 = 25% - Nguyên Liệu sấy: Ꞷ1= 80% Ꞷ2= 20% 2.Chọn chế độ sấy: - Thông số không khí tươi ( khơng khí ngồi trời) chọn t1=25 độ C,ᾢ1=80% Dựa vào nguyên liệu mít tươi sấy , ta chọn :t2=55 độ C ( nhiệt độ sấy) Nhiệt độ khơng khí thải : t3 = 35 độ C 3.Sơ dồ nguyên lý : SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ THIẾT BỊ SẤY Khơng khí ngồi trời trạng thái (1) sai qua calorifer đươccj gia nhiệt đến trạng thái (2) vào phòng sấy Trong phòng sấy xảy trình trao đổi nhiệt trao đổi ẩm Khơng khí cấp nhiệt cho ngun liệu sấy nhận ẩm từ ngun Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 41 liệu sấy bay vào nên khởi phịng sấy trạng thái (3) có nhiệt độ , nhiệt độ giảm xuống độ chứa ẩm tăng lên đuọc quạt gió hút thải ngồi Tại phịng sấy có khơng có thiết bi gia nhiệt bổ sung tùy theo hệ thống sấy Nhiệt cung cấp cho calorifer dùng nước bão hịa, điện trở, khói lị, Trong cơng nghiệp thường dùng nước bão hịa 4.Phƣơng trình cân vật chất m1,m2; lượng nguyên liệu trước vào sau khỏi phòng sấy, kg/h W1,w2 :Độ ẩm nguyên liệu trước sau sấy tính theo thành phần phần trăm khối lượng,% W: lượng ẩm tách khỏi nguyên liệu sấy, kh/h L: lượng khơng khí khơ qua thiết bị sấy,kg/h d1;d2:là độ chứa khơng khí ẩm trước sau calorifer,kg/h d3: độ chứa khơng khí ẩm khỏi phòng sấy, kg/kgk3 *Lượng nguyên liệu khô tuyệt đối qua thiết bị sấy: mk=ml Từ phương trình ta có m1 =m2 =m2 , kg/h m2= m1 Lƣợng ẩm tách khỏi nguyên liệu sấy : W = m1 – m2 = m1 = 1130 = 979,333 , kg/h Số kg ẩm tách h : Chọn thời gian sấy: = (h) W= = = 108,814 ( kg ẩm / h) Năng suất thiết bị : Tính theo sản phẩm sau sấy : M2 =M1 - Mτ = 1130 - 979 ,333 = 150, 667 (kg) thông số khơng khí ngồi trời ( khơng khí tƣơi ) Chọn t1 =25 độ C , ᾢ = 80 % A) B) Độ chứa ẩm : d1= 0,016 (kg/kg) Nhiệt dung riêng dẫn xuất khơng khí tươi Cs1 = 1,006 – 1,84 d1= 1,006-1,84.0,016=0,97656 Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 42 Quá trình sấy lý thuyết Lượng nước chứa khơng khí ẩm trước vào phịng sấy : Ld2 , kg /h Lượng nước chứa khơng khí ẩm sau khỏi phịng sấy : Ld3 , kg /h Sau khỏi phòng sấy , khơng khí nhận thêm lượng ẩm từ ngun liệu bay vào W, kg /h -Khơng khí trạng thái * Từ: t1=25 độ C, Tra bảng nước bão hòa ta Ps1=0,0317 bar *Áp suất riêng phần nước khơng khí ẩm: Ph1=ᾢ1ps1=0,80 0,0317 =0,0269 bar Độ chứa :d1= ℎ ℎ = 0,622 =0,017 (kg/kgk³ ) Entapi khơng khí ẩm trạng thái : Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 43 I2 =Cpkt2+d2(2500+Cpht2) = 11,004.110+0,017(2500+1,86.110) = 156,42 kj/kgk³ I1 =Cpkt1+d1(2500+Cpht1) = 11,004.25+0,017(2500+1,86.25) = 68,39 kj/kgk³ Do d2 =d1 = 0,017 kg/kg Phƣơng trình cân Ld2 + W = Ld3 =) L.0,017 +979 =L0,060 ; =) L =30.5 , kg/h Lượng khơng khí khơ cần thiết cho thiết bị sấy : L= = = = 30593,75 kg/h Lượng khơng khí khơ cần thiết để bay 1kg ẩm nguyên liệu sấy: I= = = =31,25 (kg k² khơ/kg / ẩm) Lưu lượng khối lượng quạt gió : Mq= L + Ld3 , kg /h =32,098 + 32,098 0,060 =1957,978 , kg/h Lƣu lƣợng thể tích quạt : Vq= , m³/h Trong p3 : khối lượng riêng khơng khí ẩm trước vào quạt gió P3 = , kg/ m³ 10 Phƣơng trình cân nhiệt: Gọi Qbs: nhiệt bổ sung phòng sấy , k W Qs: tổng thành phần nhiệt tổn thất phòng sấy, kw Qs gồm có : - Nhiệt tổn thất qua vách phịng sấy Nhiệt tổn thất nguyên liệu , dụng cụ chuyên chở nguyên liệu sấy mang Từ phương trình cân nhiệt tổng quát : ∑Qnea =∑Qni Ta có phương trình cân nhiệt phịng sấy sau: LI2 + Qbs =L I3 + Qs Lượng khơng khí khơ cần cung cấp : Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 44 L=W.I= 979,333 31,25 =30593,75 ,kg, kk khô / ẩm 11 Quá trình sấy lý thuyết : Quá trình sấy lý thuyết q trình xảy khơng có nhiệt bổ sung nhiệt tổn thất phịng sấy; Qbs= Qs=0 Từ phương trình ta có L.I2=LI3 hay I2=I3 Như vậy,trong trình sấy lý thuyết entanpi khơng khí ẩm trước sau phịng sấy Tuy nhiên thực tế khơng thể xảy nhiệt bổ sung phịng sấy không cung cấp : Qbs = Nhưng nhiệt tổn thất buồng sấy có Sự biến đổi trạng thái khơng khí ẩm Khơng khí ngồi trời trạng thái 91) có 1(t1,ᾢ1) sau qua calorifer gia nhiệt đến trạng thái (2) có 2(t2 d1=d2) khỏi phòng sấy trạng thái (3) có nhiệt độ t3 I3= I2 *Lƣợng nhiệt tiêu tốn cho calorifer : Qk= L(I2 - I1) =30593,75 (68,39 -31,25)=1136251,875 I2 =Cpkt2+d1(2500+Cpht2) = 11,004.25+0,028(2500+1,86.25) = 68,39 kj/kgk³ Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 45 *Lƣợng đốt cần thiết cho thiết bị sấy: Gọi D lượng đốt , kg/h Giả sử đốt nước bão hòa áp suất ps hay nhiệt độ ts Tra bảng nước bão hịa ẩn nhiệt hóa r,kj/kg áp suất hay nhiệt độ Nhiệt mà đốt tỏa : Qk = D.r.x , kW Trong : x độ khơ nước bão hịa đốt vào thiết bị bão hòa khơ x=1 ; ẩm < 1,0 Thơng thường độ khô x = 0,95 Lượng nhiệt đốt thải lượng nhiệt khơng khí nhận vào ta có phương trình tính cân bừng nhiệt sau: Qk = L(d2-d1)=D.r.x =1136251,875 kW *Lƣợng đốt cần thiết : D = = ( ) + Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer : F= , m² Trong k hệ số truyền nhiệt thiết bị, W/m²k Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 46 Nhiệt độ tính chất vật lý vật chất hiểu nơm na thang đo độ "nóng" "lạnh" Nó biểu nhiệt năng, có vật chất, nguồn gốc xuất nhiệt, dòng lượng, vật thể tiếp xúc với vật khác lạnh Sự biến đổi nhiệt độ t tb = t max = ts – t1 t,℃ , độ C hiệu số nhiệt độ trung bình logarit t = ts –t2 Hơi đốt : t hd = 133,54 ℃ t = 110℃ Khơng khí Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] t vào = 25 ℃ F,m² Page 47 12 Quá trình sấy thực tế : Từ phương trình cân nhiệt: LI2’+Qbs=LI3+Qs Trong trình sấy thực tế thường nhiệt bổ sung buồng sấy Qbs=0 / Qs khác Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 48 ENTANPI khơng khí sau calorifer: I2’=I3 + , kJ/kg Có I2’ xác định nhiệt cung cấp cho calorifer: Qk=L(I2’-I1),KW Từ tính lượng đốt(D) diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer(F) Giống trình sấy lý thuyết Quá trình sấy lý thuyết Chúng ta quan niệm trình sấy lý thuyết q trình khơng có tổn thất VLS mang đi, thiết bị chuyển tải mang đi, khơng có tổn thất toả mơi trường qua kết cấu bao che … mà có tổn thất TNS mang Do nhiệt lượng khói lị cung cấp cho VLS hồn tồn dùng để tách ẩm khỏi vật liệu Do ẩm tách khỏi lại bay vào khói nên ẩm lại mang tồn nhiệt lượng mà khói trả lại cho khói dạng nhiệt ẩn hoá r nhiệt vật lý nước Cpat Vì q trính sấy lý thuyết khói lị xem q trình đẳng entanpy Tính Tốn, Thiết Kế Hệ Thống Sấy Nóng Bằng Hơi Đốt Để Sấy Mít [Type text] Page 49 ... cánh dạng tổ hợp - Thiết bị trao đổi nhiệt ống cánh nhôm - Thiết bị trao đổi nhiệt ống cánh inox 304 - Thiết bị trao đổi nhiệt ống cánh kẽm - Thiết bị trao đổi nhiệt ống điện trở - Kích thước: sử... ly tâm chúng tạo áp lực gió cao hẳn so với loại quạt hướng trục Cấu tạo : - Guồng động - Vỏ quạt - Trục cấu dẫn động -Cơ cấu dẫn động gián tiếp dây đai có ưu điểm thay đổi vận tốc quay quạt Có... .19 1.7.3 Quá trình làm nóng vật liệu A-B 20 1.7.4 Quá trình sấy đẵng tốc B-C 20 1.7.5 Giai đoạn sấy giảm tốc C-D 20 1.7.6 Những thay đổi mít q trình