Phaàn I Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành GVHD Phạm Quang Phú Trang 1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH o0o— ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐẾ TÀI SỮA C[.]
Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH o0o— ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH ĐẾ TÀI SỮA CHỬA LẮP RÁP NÂNG CẤP MẤY SẤY TẦNG SÔI GVHD:Phạm Quang Phú Tp HCM, Tháng 09 năm 2013 GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I GIỚI THIỆU PHẦN I : MỞ ĐẦU .4 I sơ lược thóc , tính chất ,ứng dụng PHẦN II SƠ LƯỢC VỀ Q TRÌNH SẤY , SẤY TẦNG SƠI Error! Bookmark not defined Giới thiệu công nghệ tầng sơi q trình sấy , sấy tầng sơi PHẦN III CẤU TẠO NGUN LÝ HOẠT ĐƠNG MÁY SẤY TẦNG SÔI Cấu tạo 2.Nguyên lý hoạt động .8 PHẦN IV : QUY TRÌNH LẮP RÁP , VẬN HÀNH MÁY SẤY TẦNG SƠI quy trình lắp ráp 10 quy trình vận hành 11 PHẦN VI : KẾT LUẬN 12 GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, kỹ thuật sấy nơng sản đóng vai trị quan trọng phát triển nông nghiệp Các công nghệ sấy ngày phát triển, đặc biệt công nghệ sấy tầng sôi Đây công nghệ sấy phù hợp với vật liệu dạng hạt có kích thước nhỏ đường, muối, bột mịn, lúa gạo , đặc biệt loại nông sản … Giúp cho trình bảo quan lâu đảm bảo chất lượng Ở nước ta Cây lúa lương thực mục tiêu phát triển nơng nghiệp Việt Nam để đảm bảo vững an ninh lương thực quốc gia xuất , hàng năm xuất lúa gạo lớn thứ hai giới q trình bảo quan , trữ cịn hạn chế Để nâng cao chất lượng nông sản , đáp ứng yêu cầu ngành sản xuất xuất nâng cao đời sống người dân phải nâng cao quy trình sản xuất Muốn vậy, việc tạo giống suất cao , chịu sâu bệnh ….còn phải đảm bảo độ ẩm cần thiết nông sản Để đảm bảo độ ẩm nông sản thực thơng qua máy sấy Rõ ràng với ưu điểm máy sấy lúa kiểu tầng sôi thiết bị cần nghiên cứu kỹ Do nhóm thực tiểu luận định lựa chọn đề tài tiểu luận thiết kế mơ hình máy sấy thóc tầng sơi liên tục Tiểu luận dừng lại việc tìm hiểu tính chất cơng nghệ sấy lúa sơ đồ ngun lý tính tốn thiết kế buồng sấy máy sấy tầng sơi Mặc dù có đầu tư kỹ lưỡng tiểu luận không tránh khỏi thiếu sót hạn chế kiến thức nhóm thực tiểu luận, nhóm mong góp ý thầy bạn Nhóm thực GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Phần I Đồ án chun ngành MỞ ĐẦU I SƠ LƯC VỀ THÓC (LÚA) ,TÍNH CHẤT ,ỨNG DỤNG Lúa nguồn lương thực gần ½ sốdân giới Lúa loại ưa nóng ẩm, lúa thường trồng nhiều vùng có khí hậu ôn đới cận nhiệt đới Năng suất lúa nước cao nhất, nên lúa thường trồng châu thổ sông lớn Nước ta có khí hậu hệ thống sông ngòi phù hợp cho việc phát triển lúa Thành phần hoá học hạt lúa gồm chủ yếu tinh bột, protein, xenlulose Ngoài hạt lúa chứa số chất khác với hàm lượng so với thàn h phần kể như: đường, tro, chất béo, sinh tố Thành phần hoá học hạt lúa phụ thuộc vào nhiều yếu tố giống, đất đai trồng trọt, khí hậu chế độ chăm sóc Cùng chung điều kiện trồng trọt sinh trưởng Thành phần hoá học hạt lúa : Thành phần Hàm lượng chất ( % ) hoá học Nhỏ Lớn Trung bình Protein 6.66 10.43 8.74 Tinh bột 47.70 68.00 56.20 Xenluloze 8.74 12.22 9.41 Tro 4.68 6.90 5.80 Đường 0.10 4.50 3.20 Chất béo 1.60 2.50 1.90 GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Ñectrin 0.80 Đồ án chuyên ngành 3.20 1.30 Việt Nam, lúa gạo nguồn lương thực thiế u đời sống người Lúa nguyên liệu để sản suất tinh bột, sử dụng nhiều ngàn h công nghiệp thực phẩm Lúa dùng làm thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm Hiện nay, Việt Nam đứng thứ hai giới lượng gạo xuất giới, tiếp tục đẩy mạnh việc xuất gạo sang nước giới Đây nguồn thu ngoại tệ đất nươc PHẦN II SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH SẤY , SẤY TẦNG SƠI Giới thiệu cơng nghệ tầng sơi Công nghệ tầng sôi đời từ sớm, nghiên cứu lý thuyết tầng sôi xuất từ năm 1878 Tuy nhiên công nghệ tầng sôi chưa quan tâm nghiên cứu kỹ lưỡng Đến thập niên 1940, với phát triển ngành hóa dầu, nhu cầu sản phẩm từ dầu mỏ sử dụng cơng nghiệp tăng cao công nghệ tầng sôi phát triển quy mô cơng nghiệp q trình sấy , sấy tầng sơi Sấy trình tách ẩm khỏi vật liệu phương pháp nhiệt Kết trình sấy hàm lượng chất khô vật liệu tăng lên Điều có ý nghóa quan trọng nhiều mặt: nông sản thực phẩm nhằm tăn g khả bảo quản; gốm sứ làm tăng độ bền học, than củi làm tăng khả đốt cháy… Các vật liệu sau sấy giảm khối lượng thể tích nên giảm giá thành vận chuyển Nguyên tắc trình sấy cung cấp lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng vật liệu thành Cơ chế trình diễn tả trình sau : GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chun ngành + cấp nhịêt cho bề mặt vật liệu + dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào vật liệu + nhận lượng nhiệt, dòng ẩm di chuyển từ vật liệu bề mặt + dòng ẩm từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh Bốn trình thể truyền vận bên vật liệu trao đổi nhiệt ẩm bên bề mặt vật liệu môi trường xung quanh Dựa vào phương thức cung cấp nhiệt cho vật liệu người ta chia thiết bị sấy ba nhóm chính: + Sấy đối lưu + Sấy tiếp xúc + Sấy xạ, chân không thăng hoa Theo kết cấu nhóm thiết bị sấy đối lưu gặp dạng thiết bị sau: + TBS buồng + TBS hầm + TBS thùng quay + TBS tháp + TBS phun + TBS tầng sôi + TBS khí động Mơ tả tượng giả lỏng (tầng sơi) vật liệu Tầng sơi q trình tương tự q trình hóa lỏng, vật liệu dạng hạt chuyển từ trạng thái tĩnh thành trạng thái động giống chất lưu Quá trình xảy dịng lưu chất (lỏng hay khí) di chuyển hướng lên xuyên qua lớp vật liệu hạt Khi dòng lưu chất thổi theo hương từ lên qua tầng vật liệu tĩnh dịng lưu chất xuyên qua tầng vật liệu thông qua khoảng trống hạt vật liệu GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành Khi vận tốc dòng lưu chất thấp, lực kéo dòng lưu chất tác dụng lên hạt vật liệu nhỏ lớp vật liệu trì trạng thái tĩnh ban đầu Khi tăng vận tốc dịng lưu chất lực kéo dòng lưu chất tác động lên hạt vật liệu tăng làm cho lớp vật liệu bắt đầu giãn nỡ thể tích hạt di chuyển tách rời Tăng vận tốc dòng lưu chất đến giá trị tới hạn, lực kéo hướng lên với trọng lực hướng xuống làm cho vật liệu lơ lửng dòng lưu chất Tại giá trị tới hạn này, tầng vật liệu gọi tầng sôi tầng có tính chất chất lỏng Tiếp tục tăng vận tốc khí thí khối lượng riêng tầng tiếp tục giảm hóa sơi xảy mạnh mẽ vật liệu bị lên theo dịng lưu chất Khi hóa sơi tầng vật liệu rắn có tính chất chất lưu, chất khí hay chất lỏng Giống nước chứa bình: vật liệu có thể tích với bồn chứa, bề mặt vật liệu vng góc với trọng lực, vật có khối lượng riêng nhỏ khối lượng riêng tầng bề mặt tầng, trồi lên sụt xuống bị ấn xuống, vật có khối lượng riêng lớn chìm xuống đáy tầng Tính chất lưu chất cho phép vật liệu vận chuyển giống lưu chất, chảy ống mà không cần vận chuyển học Sấy tầng sôi có ưu điểm nhược điểm sau: * Ưu điểm + Năng suất sấy cao + Vật liệu sấy khô + Có thể tiến hành sấy liên tục + Hệ thống thiết bị sấy tương đối đơn giản + Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu khỏi buồng sấy + Có thể điều chỉnh thời gian sấy * Nhược điểm + Trở lực lớp sôi lớn + Tiêu hao nhiều điện để thổi khí tạo lớp sôi + Yêu cầu cỡ hạt nhỏ tương đối đồng GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành PHẦN III CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐÔNG MÁY SẤY TẦNG SÔI Cấu tạo 1: Quạt 4: Thiết bị sấy 2: Calorife 5: Bộ phận nhập liệu 3: Lưới phân phối khí 6: Cửa tháo liệu 7: Cyclon Nguyên lý hoạt động Sấy tầng sôi phương thức sấy thuộc nhóm sấy đối lưu, thích hợp cho việc sấy hạt nông sản Bộ phận TBS tầng sôi buồng sấy, phía buồng sấy đặt ghi lò Ghi buồng sấy thép có đục nhiều lỗ thích hợp lưới thép để tác nhân sấy qua hạt không lọt xuống Tác nhân sấy có nhiệt độ cao, độ aåm thaáp GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chun ngành thổi từ lên để qua lớp vật liệu Với tốc độ đủ lớn, tác nhân sấy nâng hạt vật liệu lên làm cho lớp hạt xáo trộn Quá trình sôi trình trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt tác nhân sấy vật liệu sấy Các hạt vật lịêu khô nên nhẹ nằm lớp tầng hạt sôi; độ cao hạt khô đưa qua đường tháo liệu Đặc điểm phương thức sấy không khí sau sấy xong thải phần, phần cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không khí bổ sung vào C Hơi đốt Không khí vào t 0,x0, M( t ,x , ) M M M Vật liệu B t1,x1, C t 2,x 2, Khí thải tuần hoàn t 2,x 2, Bộ gia nhiệt sưởi Phòng sấy 2 Quạt Không khí sấy xong trạng thái C ( x , t , ) thải phần, phần quay trở lại trộn lẫn với không khí ban đầu tạo thành hỗn hợp tương ứng với điểm M ( x M , t M , M ) Hỗn hợp không khí tiếp tục qua gia nhiệt sưởi gia nhiệt đến nhiệt độ t1 ứng với điểm B vào phòng sấy không khí lấy nước từ vật liệu sấy tiếp tục đến xyclon phần đưa phần hòa trộn với khí tươi tiếp tục trình sấy PHẦN IV : QUY TRÌNH LẮP RÁP , VẬN HÀNH MÁY SẤY TẦNG SƠI Quy trình vận hành lắp ráp hệ thống sấy nhằm đảm bảo an toàn cho người thiết bị cơng ty , xí nghiệp nhờ biện pháp tổ chức , kỹ thuật vệ sinh phịng chóng GVHD : Phạm Quang Phú Trang Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành cháy nổ coi nhiệm vụ cơng ty , xí nhiệp để giảm mức tối thiểu xảy cố cháy nổ , nắm vững quy trình cơng nghệ tạo điều kiện chân viên làm chủ cơng nghệ , đảm bảo an tồn cho thiết bị … Hoặc bệnh nghề nghiệp tăng suất lao động cao quy trình lắp ráp Quy trình lắp ráp q trình tiến hành quan địi hỏi người công nhân cần kinh nghiệm vận hành thông thạo kỹ để tạo sản phẩm phục vụ cho ngành kỹ thuật sấy quy trình bao gồm công đoạn sau : + dự trù kinh phí , vật tư , nguồn nhân lực + dụng cụ tiến hành q trình cơng việc + lập danh sách vật tư cần dùng trình + kiểm tra , phân loại thiết bị phục vụ cho công đoạn lắp ráp + phân chia thời gian bố trí nhân viên làm việc cho kịp tiến độ Sau thự công đoạn ta tiến hành lắp ráp thiết bị bao gồm ( CB , diện trở , motor , thùng sấy , cylone Quaït … ) kết nối mạch điều khiể tiến , mạch động lực GVHD : Phạm Quang Phú Trang 10 Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành C Hôi đốt Không khí vào t 0,x0, M( t ,x , ) M M M Vật liệu B t1,x1, Khí thải tuần hoàn t2,x2, C t2,x 2, 2 quy trình vận hành Cắm điện vào nguồn nhấn power bảng diều khiển thùng điện lúc đèn sáng lên nút cho quạt ,Calorife , thiết bị sấy hoạt động , điều chỉnh tần số hoạt động … chờ phút cho tủ hoạt động ổn định tiến hành điều chỉnh thông số điều cần thiết để bảo vệ thiết bị … sau phút tiến hành điều chỉnh nhiệt độ sấy đồng hồ điện tử cho phù hợp sản phẩm Điều chỉnh nút ▲ để chỉnh tăng từ nhiệt độ mặc định đến nhiệt độ cần sấy hàng trăm đến hàng đơn vị Điều chỉnh nút ▼ để chỉnh giảm từ nhiệt độ mặc định đến nhiệt độ cần sấy hàng trăm đến hàng đơn vị Điều chỉnh nút ENTER để xác định nhiệt độ cần sấy , kết thúc trình điều chỉnh Cho sản phẩm vào tủ sấy đóng kín cửa lại Điều chỉnh thời gian sấy : GVHD : Phạm Quang Phú Trang 11 Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành Công tắc “h” vị trí “ o” vặn cơng tắc theo chiều kim đồng hồ muốn tăng thời gian sấy ngược lại giảm thời gian sấy , vặn đến thời gian h phu hợp cho sản phẩm sấy Sau mẫu sấy đủ thời gian vặn nút tắt điều chỉnh tần số ( tránh bị lỗi thiết bị chỉnh tần ) nhấn nút power tắt thiết bị , mở tủ lấy thiết bị , mở chửa tủ cho tủ trở nhiệt độ bình thường Vệ sinh tủ khu vực quanh tủ Ghi vào sổ vận hành thiết bị Phần VI 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 khô hơn) Việc tính toán thiết kế, lắp ráp thiết bị sấy tầng sôi vật liệu loại hạt nông sản nói chung thóc gạo nói riêng tương đối đơn giản , dễ thực Nguyên vật liệu dùng để chế tạo thiết bị thông dụn g rẻ tiền (bằng thép GVHD : Phạm Quang Phú Trang 12 Khoa Cơng Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chun ngành CT3 gang), không 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 công nghệ ngày phát triển với máy móc hỗ trợ ngày ưu việt Do tương lai, thiết bị sấy tầng sôi sản phẩm dạng hạt sử dụng nhiều phổ biến TÀI LIỆU THAM KHẢO [ ] : Trần Văn Phú – Tính toán Thiết kế Thiết bị sấy- NXB KHKT [ ] : Phạm Văn Bôn, Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam – Quá Trình Thiết Bị Công nghệ Hóa Học Tập 10 ‘’ Ví Dụ Bài Tập ‘’ – Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM [ ] : Trần Văn Phú, Lê Nguyên Dương – Kỹ Thuật Sấy Nông Sản – NXBKHKT [ ]: Các tác giả – Sổ Tay Tập – NXBKHKT [ ]: Mai Văn Lề, Bùi Đức Hơi, Lê Thị Cúc, Lê Hồng Khanh – Bảo Quản Lương Thực & Thực Phẩm – NXBKHKT1986 GVHD : Phạm Quang Phú Trang 13 Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án chuyên ngành [ ]: Hồ Lệ Viên – Cơ sở tính toán thiết bị hoá chất & thực phẩm – Đại Học Bác h Khoa Hà Nội 1997 [ ] : Các tác giả – Sổ Tay Tập1 – NXBKHKT [ ] : Nguyễn Văn Lụa – Quá Trình Thiết Bị Công nghệ Hóa Học Tập ‘’ Kỹ Thuật Sấy Vật Liệu ‘’ – Trường Đại Học Baùch Khoa TPHCM GVHD : Phạm Quang Phú Trang 14 ... Lạnh Đồ án chuyên ngành Công tắc “h” vị trí “ o” vặn cơng tắc theo chiều kim đồng hồ muốn tăng thời gian sấy ngược lại giảm thời gian sấy , vặn đến thời gian h phu hợp cho sản phẩm sấy Sau mẫu sấy. .. Nguyên lý hoạt động Sấy tầng sôi phương thức sấy thuộc nhóm sấy đối lưu, thích hợp cho việc sấy hạt nông sản Bộ phận TBS tầng sôi buồng sấy, phía buồng sấy đặt ghi lò Ghi buồng sấy thép có đục nhiều... SẤY , SẤY TẦNG SƠI Giới thiệu cơng nghệ tầng sơi Công nghệ tầng sôi đời từ sớm, nghiên cứu lý thuyết tầng sôi xuất từ năm 1878 Tuy nhiên công nghệ tầng sôi chưa quan tâm nghiên cứu kỹ lưỡng Đến