Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để làm giảm hàm lượng ẩm có trong nguyên liệu dựa trên động lực của quá trình là sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước trên bề mặt nguyên liệu và môi trường xung quanh. Thực tế Sấy không chỉ đơn thuần là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mà là một quá trình công nghệ phức tạp, đòi hỏi vật liệu sau khi sấy phải đảm bảo chất lượng theo một chỉ tiêu nào đó với mức chi phí năng lượng (điện năng, nhiệt năng) tối thiểu.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÀI BÁO CÁO Môn học: Kỹ thuật Sấy Chưng cất CHỦ ĐỀ: SẤY THÁP SVTH : GVHD: TP.HCM, Tháng 11 năm 2021 MSSV: ĐIỂM SỐ TIÊU CHÍ NỘI DUNG BỐ CỤC TRÌNH BÀY TỔNG ĐIỂM NHẬN XÉT GV Ký tên LỜI CẢM ƠN Cảm ơn thầy xem đọc báo cáo nhóm em! Trước tiên với tình cảm sâu sắc chân thành nhất, cho phép nhóm chúng em bày tỏ lịng biết ơn đến thầy bạn bè lớp tạo điều kiện, giúp đỡ nhóm em suốt trình học tập tìm hiểu chủ đề Nhóm chúng em cố gắng hồn thiện báo cáo để người đọc báo cáo có thêm nhìn trình sấy tháp cách trực quan cụ thể qua việc hướng dẫn giúp đỡ thầy bạn Một lần nữa, nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy người trực tiếp hướng dẫn bạn giúp đỡ nhóm em hồn thành tốt báo cáo! Danh mục hình ảnh Tên hình Trang Hình 1.1 Một số thiết bị sấy Hình 2.1 Một số dạng tháp sấy .2 Hình 2.2 Hệ thống tháp sấy lúa Hình 2.3 Cấu tạo tháp sấy .2 Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động tháp sấy Hình2.5.1 Tháp sấy kiểu vật liệu rơi tự .3 Hình2.5.2a Tháp sấy dạng trụ trịn cố định Hình2.5.2b Tháp sấy dạng trụ tròn di động Hinh2.5.2c Tháp sấy dạng hộp chữ nhật có vật cản .4 Hinh2.5.2d Thiết bị sấy kiểu vật liệu đổ đầy tháp theo khuông .5 MỤC LỤC Chương 1: Giới thiệu chung .1 1.1 Khái nhiệm sấy .1 1.2 Một số kiểu sấy giới .1 Chương 2: Tìm hiểu Sấy tháp .2 2.1 Khái niệm sấy tháp 2.2 Công dụng phổ biến 2.3 Đặc điểm cấu tạo hệ thống sấy tháp 2.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống sấy tháp 2.5 Một số kiểu thiết bị sấy tháp thông dụng .3 2.5.1 Thiết bị sấy tháp kiểu vật liệu rơi tự 2.5.2 Thiết bị sấy tháp kiểu vật liệu rơi tháp khống chế vật cản 2.5.3 Thiết bị sấy kiểu vật liệu đổ đầy tháp theo khuông 2.6 Ưu điểm nhược điểm sấy tháp 2.7 Phương pháp tính tốn 2.7.1 Xác định hệ số trao đổi nhiệt lớp hạt 2.7.2 Xác định trở lực vật liệu Chương 3: Kết luận Chương 4: Tài liệu tham khảo Chương 1: Giới thiệu chung 1.1 Khái nhiệm sấy - Sấy trình sử dụng nhiệt để làm giảm hàm lượng ẩm có nguyên liệu dựa động lực trình chênh lệch áp suất riêng phần nước bề mặt nguyên liệu môi trường xung quanh - Thực tế Sấy không đơn tách nước nước khỏi vật liệu mà trình cơng nghệ phức tạp, địi hỏi vật liệu sau sấy phải đảm bảo chất lượng theo tiêu với mức chi phí lượng (điện năng, nhiệt năng) tối thiểu 1.2 Một số kiểu sấy giới -Sấy bơm nhiệt -Sấy thăng hoa -Sấy chân không -Sấy buồng - Sấy tháp -Sấy thùng quay -Sấy khí động - Sấy tầng sơi -Sấy phun -Sấy vi sóng Hình 1.1 Một số thiết bị sấy- [4] Trang Chương 2: Tìm hiểu Sấy tháp 2.1 Khái niệm sấy tháp - Sấy tháp nói chung hệ thống sấy tháp nói riêng, hệ thống sấy có kiểu dáng cao tịa tháp thường có dạng tháp chữ nhật, dạng trụ Hình 2.1 Một số dạng tháp sấy- [5] 2.2 Công dụng phổ biến -Thường áp dụng sấy khô loại nông sản sấy thóc, lúa, ngơ loại đậu, cà phê, -Được dùng nhiều để sấy lúa, đặc biệt ta thường bắt gặp lò sấy tháp sở chuyên chế biến bảo quản thóc giống Hình 2.2 Hệ thống tháp sấy lúa- [6] 2.3 Đặc điểm cấu tạo hệ thống sấy tháp -Hệ thống sấy tháp thường gồm: + Hệ thống gia nhiệt(buồng đốt ) + Tháp sấy giảm diện tích lắp đặt + Hệ thống quạt sấy làm mát Trang + Các thiết bị phụ như: van, ống, gầu tải… Hình 2.3 Cấu tạo tháp sấy- [7] 2.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống sấy tháp -Vật liệu đổ vào tháp phía Khí nóng thổi vào từ phía thổi cắt ngang chiều chuyển động vật liệu Trao đổi nhiệt môi chất vật liệu đối lưu.Thiết bị sấy làm việc liêm tục hay chu kỳ Tùy theo dạng vật liệu sấy trạng thái ẩm vật liệu mà sử dụng phương pháp vận chuyển vật liệu khác tháp Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động tháp sấy- [8] 2.5 Một số kiểu thiết bị sấy tháp thông dụng +Các thiết bị sấy tháp kiểu vật liệu rơi tự +Các thiết bị sấy tháp kiểu vật liệu rơi tháp khống chế vật cản +Các thiết bị sấy kiểu vật liệu đổ đầy tháp theo khuông 2.5.1 Thiết bị sấy tháp kiểu vật liệu rơi tự - Ở kiểu vật liệu đổ vào tháp tự do, đường dẫn khí nóng từ buồng đốt bố trí gần đáy tháp - Vật liệu sấy đối lưu từ tác nhân sấy từ cuối tháp lên truyền nhiệt vật liệu Trang Hình2.5.1 Tháp sấy kiểu vật liệu rơi tự do- [9] 2.5.2 Thiết bị sấy tháp kiểu vật liệu rơi tháp khống chế vật cản - Ở kiểu tháp sấy bố trí vật cản bình hình trụ trịn lớn nằm phương với tháp (thường dùng cho dạng tháp hình trụ trịn) hay ống nhỏ dạng hình lăng trụ tam giác hay đa giác nằm chắn ngang tháp (thường dùng cho dạng tháp hộp chữ nhật) - Vật liệu sấy đối lưu tác nhân sấy vật cản xung quanh truyền nhiệt từ vật cản vật liệu Hình2.5.2a Tháp sấy dạng trụ trịn cố định- [10] Hình2.5.2b Tháp sấy dạng trụ tròn di động- [11] Trang Hinh2.5.2c Tháp sấy dạng hộp chữ nhật có vật cản- [12] 2.5.3 Thiết bị sấy kiểu vật liệu đổ đầy tháp theo khuông - Trong thiết bị sấy vật liệu sấy chứa phiễu phần tháp Vật liệu sấy phân phối sang hai bên chảy xuống phía Khí nóng quạt gió thổi vào phía tháp, chuyển động lên phía xun qua lớp vật liệu ngồi Vật liệu chảy xuống vít tải vận chuyển đổ vào phiễu chứa vật liệu.Như vật liệu liên tục chảy theo máng dẫn lặp lặp lại nhiều lần sấy khô Thiết bị làm việc theo chu kỳ Trang Hinh2.5.2d Thiết bị sấy kiểu vật liệu đổ đầy tháp theo khuông- [13] 2.6 Ưu điểm nhược điểm sấy tháp * Ưu điểm: * Nhược điểm: -Tiết kiệm diện tích - Chỉ phù hợp với vật liệu sấy có độ bền -Độ đồng sấy cao cao, kích thước nhỏ -Sấy với số lượng lớn - Phải ý độ bền vật cản giảm -Tiết kiệm nhiên liệu đốt nhanh va chạm kiểu bố trí vật -Ít tốn nhân cơng cản tháp -Ít phụ thuộc vào thời tiết - Khi tháp sấy cao phải bố trí quạt cơng suất lớn thêm quạt -Dễ xử lý ô nhiễm môi trường -Dễ nâng cấp cách tăng chiều cao tháp 2.7 Phương pháp tính tốn - Xác định hệ số trao đổi nhiệt lớp hạt - Trở lực lớp vật liệu 2.7.1 Xác định hệ số trao đổi nhiệt lớp hạt Hệ số trao đổi nhiệt lớp hạt xác định phương trình tiêu chuẩn sau : Re = 20 ÷ 200 Nu = 0,106Re Nu = 0,61Re0,87 Re > 200 Kích thước xác định đường kính hạt, hạt dạng dùng đường kính tương đương: Dtd = 10 √ G (mm) πnρnρρ Trong : Trang G khối lượng hạt mẫu (kg) n số hạt lỗ mẫu ρ khối lượng riêng hạt (kg/m3) Nhiệt độ xác định nhiệt độ trung bình dịng khí Tốc độ khí tính theo tồn tiết diện theo hướng dịng khí 2.7.2 Xác định trở lực vật liệu Trở lực lớp vật liệu xác định theo công thức cua Viện Sĩ N.M.Javorpoky h γ v2 ∆p = 2λ d g ef Ở : λ hệ số trở lực lớp hạt 34 Khi Re < λ = ℜ 27,8 < Re < 80 λ = ℜ + 0,8 h chiều cao lớp hạt def đường kính thủy lực rãnh gạt tạo nên y0 def = 1− y f dtd ρ bh Trong đó: y -độ rỗng lớp y 0=1− ρ h ρbh -khối lượng riêng bão hòa lớp hạt ( kg/m3) ρh -khối lượng riêng hạt (kg/m3) f -hệ số hình dáng F f = 0,205 /3 √ V F, V diện tích bề mặt thể tích hạt (m2) (m3) v tốc độ trung bình khí rãnh (m/s) v∅ v=-y v ∅ tốc độ xuyên dịng khí lấy theo diện tích bề mặt chiếm lớp vật liệu Trang Trang Chương 3: Kết luận *Kiểu sấy tháp: - Có thể sấy liên tục với suất cao - Rất phù hợp cho sấy hạt - Vật liệu sấy đảm bảo đồng sáo trộn tác nhân sấy - Dễ tiếp cận với người dân ngun lí hoạt động đơn giản - Phú hợp cho doanh nghiệp sử dụng dễ nâng cấp mở rộng quy mơ Trang Chương 4: Tài liệu tham khảo Nguồn tài liệu: [1] KỸ THUẬT SẤY- Hoàng Văn Chước [2] THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY- Hoàng Văn Chước [3] Tài liệu tham khảo thêm từ INTERNET trang web như: knowledgebank.irri.org ,visong.vn, vinacomm.vn, tanthanhphat.vn, maysay.vn, dryer.vn, eagri.org, fao.org… Nguồn hình ảnh: [4] lava.com.vn, envitechcorp.vn, maysaylosay.com [5] dtcgroup.vn [6] techmartvietnam.com.vn [7] saynongsan.vn [8] youtube.com [9] youtube.com [10] eagri.org [11] canseedequip.com [12] canseedequip.com, saynongsan.vn [13] eagri.org, youtube.com Trang 10