Thông tin tài liệu
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY KHÍ THỔI DÙNG ĐỂ SẤY BỘT MÌ NĂNG SUẤT 190KG/MẺ GVHD: Phan Thế Duy SVTH: Ngô Nhật Anh -2005201136 Nguyễn Thuỳ Dương-2005201227 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2023 BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY KHÍ THỔI DÙNG ĐỂ SẤY BỘT MÌ NĂNG SUẤT 190KG/MẺ GVHD: Phan Thế Duy SVTH: Ngô Nhật Anh -2005201136 Nguyễn Thuỳ Dương-2005201227 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2023 MỤC LỤC I.TỔNG QUAN II.CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG III.TÍNH TỐN- THIẾT KẾ THIẾT BỊ CHÍNH 12 IV.TÍNH TỐN CÁC CHI TIẾT PHỤ .16 V.TÍNH TỐN SƠ BỘ GIÁ THÀNH CHI TIẾT VÀ THIẾT BỊ 30 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 I.TỔNG QUAN Sấy q trình cơng nghệ sử dụng nhiều sản xuất thực phẩm sản phẩm sau trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện việc nảo quản, vận chuyển, chế biến, dồng thời cao chất lượng sản phẩm 1.Giới thiệu nguyên liệu sấy *Tính chất tinh bột: Tinh bột lf thành phần quan trọng củ khoai mì bao gịm thành phần: Amylo: 15-25% Amylopectin: 75-85% Tinh bột củ khoai mì tồn tạo dạng hạt tinh bột có kích thước 3-34m Tinh bột khoai mì có số tính chất đặc trưng có lợi sử dụng chúng làm nguyên liệu chế biến thực phẩm như: Tinh bột khoai mì khơng có mùi nên thuận tiện sử dụng chúng với cá thành phần có mùi thực phẩm Tinh bột khoai mì nước sau gia nhiệt tạo thành sản phẩm có dạng paste suốt nên thuận tiện sử dụng chúng cới tác nhân tạo màu khác Tỉ lệ amylopectin: amylo tinh bột khoai mì cao(80:20) nên gel tinh bột có độ nhớt, độ dính cao, khả gel bị tối hố thấp *Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng tinh bột Hàm lượng tinh bột củ khoai mì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: diều kiện khí hậu, giống, thời gian thu hoạch, bảo quản Nếu thu hoạch trễ, hàm lượng tinh bột khơng cao phần tinh bột bị thuỷ phân thành đường để cung cấp chất dinh dưỡng cho mầm phát triển khoai mì già khó chế biến ngun nhân trên, thu hoạch khoai mì để sản xuất tinh bột, ta cần phải thu hoạch thời hạn để hàm lượng tinh bột cao *Tiêu chuẩn bột khoai mì ăn Tiêu chuẩn FAO:TC:176-1989( chỉnh sửa vào 1/1995) Tiêu chuẩn chung: tinh bột khoai mì ăn phải An toàn phù hợp cho người sử dụng Khơng có mùi vị khác thường, khơng sinh vật gây hại Không bị nhiễm bẩn Tiêu chuẩn cụ thể: Chỉ tiêu hố lí Hàm lượng ẩm 13% Hàm lượng acid HCN < 100 mg/kg Hàm lượng kim loại nặng: khơng có Hàm lượng sơ < 2% Hàm lượng tro < 3% Chỉ tiêu vi sinh VSV gây bệnh: khơng có Cơn trùng gây hại: khơng có Chỉ tiêu cảm quan Bột màu trắng khô mịn Không có màu sắc, mùi vị khác thường Khơng bị nhiễm bẩn *Ứng dụng ting bột khoai mì Trong sản phẩn tính bột từ ngũ cốc củ tinh bột khoai mì chiếm số lượng lớn nhất, giá thành rẻ Tinh bột khoai mì cá sản phẩm từ tinh bột khoai mì ứng dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp như: thực phẩm, dệt, giấy, …Ở đây, đề cặp ứng dụng tinh bột khoai mì sản xuất tinh bột khoai mì thực phẩm Bánh keọ: ứng sản xuất cá chất tạo làm tác nhân kết dính cho sản phẩm Biscuit: sử dụng tinh bột sản xuất bánh biscuit ngọt, không ngọt, cream sandwich với hàm lượng khoảng 5-10% để giúp bnahs mềm khơng dính Bánh mì: sản xuất bánh mì, dùng tinh bột nhơ số chất cho nấm men sử dụng cho trình lên men, tham gia vào phản ứng tạo màu nâu đặc trưng sản phẩm nướng, 2)Phương pháp thực trình sấy: *Khái niệm: Sấy trình tách ẩm khỏi vật liệu cách cấp nhiệt ẩm cho bay ẩm thường nước, vật liệu bao gồm rắn, chất lỏng Sấy dùng khi: Tăng độ bền vật liệu Tăng khả bảo quản Giảm công chuyên chở Tăng giá trị cảm quan vật liệu Quá trình tách ẩm trình khuyeches tán nước từ bề mặt vật liệu vào tác nhân sấy mà động lực trình chênh lệch áp suất riêng bề mặt vật liệu tác nhân Quá trình sấy diễn theo giai đoạn: Giai đoạn đốt nóng Giai đoạn sấy tăng tốc Giai đoạn sấy giảm tốc Q trình sấy tinh bột nhằm mục đích tách lượng nước khỏi tinh bột ướt vừa tinh sạch, đưa tinh bột ước tinh bột khơ trạng thái đó, tinh bột bảo quản thời gian lâu hơn, dễ dàng đóng gói vận chuyển xa để phục vụ nhiều nghành sản xuất khác *Những biến đổi tinh bột trình sấy a) Biến đổi vật lí: Trong q trình sấy diễn bốc nước khỏi tinh bột dẫn đến số biens đổi vật lí sau: Khối lượng khối tinh bột giảm xuống Sự thay đổi hình dạng tinh bột hạt tinh bột co lại Các hạt tinh bột tách rời nhau, khối tinh bột chuyển từ trạng thái bột nhão sang trạng thái hạt khơ Ngồi ra, màu sắc sản phẩm tinh bột khả độ trắng độ sáng mà nguyên nhân thay đổi khả hấp thụ phản xạ ánh sáng vật kiệu tác dụng nhiệt độ cao b) Biến đổi hóa học Những biến đổi hóa học q trình sấy tinh bột diễn không đáng kể trừ số tinh bột nhiệt độ cao thời gian dài xảy số phản ứng làm biến đổi màu hạt tinh bột Độ ẩm khối tinh bột giảm đáng kể sau q trình sấy c) Biến đổi hóa lí: Những biến đổi hóa lí diễn q trình sấy tinh bột: Có tượng bốc ẩm khỏi khối tinh bột Việc bốc hoiwaamr từ bề mặt tạo chênh lệch ẩm lớp bề mặt lớp bên vật liệu, kết có phân tán ẩm từ lớp bên bề mặt vật liệu d) Biến đổi hóa sinh: Khơng đáng kể e) Biến đổi sinh học: Chủ yêu diễn trình sấy tinh bột ức chế tiêu diệt vi sinh mặt bề mặt vật liệu *Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy tinh bột: Quá trình sấy tinh bột chịu ảnh hưởng yếu tố sau: Độ ẩm ban đầu khối vật liệu: độ ẩm ban đầu vật liệu cao thời gian sấy vật liệu lâu Tính chất tác nhân sấy như: độ ẩm, nhiệt độ, tốc độ chuyển động dịng tác nhân sấy q trình sấy Thời gian sấy Phương pháp sấy Chế độ sấy: chế độ công nghệ sấy tinh bột phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ hồ hóa Nhiệt độ sấy sản phẩm phải nhỏ nhiệt độ hồ hóa giai đoạn đầu Nếu giai đoạn đầukhi độ ẩm cao, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy nhiệt độ cao lớp bề mặt tinh bột bị hồ hóa tạo thành lớp keo mỏng bịt kín bề mặt ẩm từ vật liệu ngồi Nhiệt độ hồ hóa tinh bột có độ ẩm 70% trở lên dao động khoảng 55-60oC *Phương pháp sấy tinh bột Một số phương pháp sấy: Các thiết bị sấy đối lưu o Thiết bị sấy buồng: thiết bị làm việc theo chu kì Vật liệu đưa vào buồng sấy mẻ, độ ẩm nhiệt độ thay đổi theo thời gian sấ Chế độ nhiệt không ổn định o Thiết bị sấy hầm: làm việc liên tục Vật liệu chất khay để xe gòng để băng tảo đưa đầu hầm lấy đầu o Thiết bị sấy băng tải: dùng băng chuyền để vận chuyển vật liệu Vật liệu thiết bị trơn nát ít, cần tiếp xúc vật liệu tác nhân sấy đồng o Thiết bị sấy thùng quay: thiết bị làm việc áp suất khí hay chân khơng tăng cường khả trao đổi nhiệt q trình sấy cách thay đổi vị trí liên tục vật liệu phân bố dòng chảy tác nhân o Thiết bị sấy tháp: chuyên dùng để sấy loại nông sản dạng hạt tháp, vật liệu di chuyển Nhập kiệu đỉnh tháp tháo đáy tháp o Thiết bị sấy phun: phun vật liệu( chất lỏng) thành hạt nhỏ rơi buồng sấy Tác nhân sấy thổi chuyển động chiều với vật liệu sấy khô vật liệu Dùng để sấy dung dịch thành bột sửa, xà phịng o Thiết bị sấy tầng sơi: vật liệu sấy sôi, trao đỏi ẩm với dịng tác nhân o Thiết bị sấy khí thổi: thường dùng để sấy loại hạt nhẹ có độ ẩm chủ yếu ẩm bề mặt Hệ thống sấy thường làm phương tiện vận chuyển từ chổ đến khác theo yêu cầu chế biến Vì hạt vật liệu chuyển động quay nên tiêu tốn phần lượng, làm kết chuyển động tịnh tiến bị chậm lại Các hạt vật liệu bị lôi theo dịng tác nhân, trao đổi nhiệt, trao đổi ẩm tác nhân vật liêu mãnh liệt Tốc độ khí lớn, tùy thuộc vào kích cỡ khối lượng riêng vật liệu Vật liệu sấy thuộc loại hạt nhỏ, kích cỡ khơng 8-10mm Thời gian sấy ngắn, trình xảy tức thời Ưu điểm: thiết bị có kết cấu đơn giả, gọn, vốn đầu tư ít, sấy vật liệu khô đều, suất cao Nhược điểm: tiêu tốn lượng dùng để tách bề mặt dùng để sấy vật liệu có trở lực ẩm bé Chọn thiết bị sấy: Tinh bột dạng bột mịn chủ yếu ẩm bề mặt phù hợp sử dụng thiết bị sấy khí thổi để sấy Chọn lựa tác nhân sấy: Tác nhân sấy thông thường chọn khơng khí khói lị Và tinh bột dùng làm thức ăn nên cần độ định phải dùng tác nhân sấy khơng khí Chọn chế độ sấy: Khi sấy ngược chiều, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy có nhiệt độ cao dễ gây biến tính sản phẩm Do sấy ngược chiều thích hợp cho vật liệu sấy chịu nhiệt độ cao Tinh bột dễ bị hồ hóa làm cho màu tinh bột không trắng nên chọn sấy chiều 3)Quy trình cơng nghệ Khơng khí có nhiệt độ khoảng 25oC quạt đẩy hút thổi vào calorife Tại khơng khí thực trao đổi nhiệt với nước bão hòa làm tăng nhiệt độ lên đến 100oC Sau khơng khí đưa đến vào nhập liệu Tinh bột sau đuoẹc tinh có độ ẩm khoảng 45%, dạng bột nhão hệ thống vận chuyển băng tải đến vít tải nhập liệu, vào ống nhập liệu Dùng vít tải liên tục khơng liên tục, đoạn đầu dùng cánh xoắn có dạng có tác dụng đánh tới bột nhão vật liệu hịa trộn với khơng khí calorifer gia nhiệt đoạn nhập liệu Dịng khí thổi thổi vật liệu đánh tơi vào ống sấy từ lên thực hiên trình sấy vật liệu có kích thước lớn bị rới xuống đoạn rơi Vật liệu dịng khí nóng vận chuyển thực q trình truyền nhiệt, truyền khối với khơng khí tách ẩm Đi hết chiều dài sấy, vật liệu đạt độ ẩm theo yêu cầu 13% Thời gian vật liệu hết chiều dài ống sấy Sản phẩm đưa vào hệ thống cyclon Tinh bột thành phẩm tách khỏi dịng khí rơi xuống đáy cyclon vào phận chứa sản phẩm Sau đươc làm nguội để tránh hút ẩm trở lại rơi dược tải dạng vít xoắn vận chuyển đến hệ thống bao gói Cịn chất thải từ cyclon đucơh quạt thổi II.CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 1)Các thông số ban đầu *Độ ẩm ban đầu W1= 15%( kg ẩm/kg vật liệu ướt) W2=4%( kg ẩm/ kg vật liệu ướt) Đường kính trung bình khối hạt: dtb=15-25µm Khối lượng riêng: = 1440-1460 (kg/m3) ứng với độ ẩm W2=4% chọn Ph cuối= 1450 Ph đầu= 1484,5( kg/m3) ứng với độ ẩm W1=15% Ptbh= 1367,25( kg/m3) Tỉ trọng = 2,71 Nhiệt dung riêng( vật liệu khô) Ckhô=1,67 (kj/kgh) Nhiệt độ vào: = 25oC *Tác nhân sấy: Khối lượng riêng khơng khí:Pk(kg/m3) Nhiệt độ mơi trường: to=25oC, o=85% Nhiệt độ khơng khí vào thiết bị sấy: t1=100oC Tra đồ thị ta có: tư=37oC, Ptư= 0,0623 (bar)= 45,8 mmHg Nhiệt độ không khí khỏi thiết bị sấy t2 : tư + ( 5-10) = tư + 8= 45oC Tra thông số (Pb, d, I, ) theo đồ thị I-d hay tính theo công thức sau: Pb= exp(2d= 0,621 T=1,004.t+d.(2500+1,842.t) = Cân vật chất Năng suất theo sản phẩm: G2=G1 Lượng ẩm cần tách: W=G1-G2=190-166,5=23,5 Sâý lý thuyết: Lượng không khí khơ cần thiết để làm bốc kg ẩm 1=1(kghkk/kg ẩm bay hơi) Tổng lượng khơng khí khơ L=w.l= 23,5.45,32=1065,02( kg/h) 2)Cân lượng Năng lượng cần thiếy để bay kg ẩm( lượng nhiệt tiêu hao riêng) q0= Q mang vào: Dịng khơng khí: L0.I0 Vật liệu: Gvl1 Cvl1 + Bộ phận mang vật liệu: Bộ phận đốt nóng: Do đốt nóng bổ sung phịng sấy: Qb Q mang ra: Dịng khơng khí: Lo.I2 Vật liệu: Do phận chuyển vật liệu: Do tổn thất: Qm Ta có: Q mang vào: Q mang Do sấy khí thổi: Qb=0 Suy ra: Tổng lượng cần thiết cho trình sấy: Chia hai vế cho W ta có: =>Suy ra: Vậy hệ số cấp nhiệt phía ngồi ống: Hệ số làm cánh: Tính hệ số cấp nhiệt phía ống 1: Sự cấp nhiệt phía ống cấp nhiệt nước bão hoà ngưng tụ ống đứng Bảng: thơng số nước bão hồ ngưng tự ống đơn vị Giá trị Ghi STT Thơng số Kí hiệu At Chọn Áp suất P nước ngưng tụ o Nhiệt độ nước T C 119,6 ngưng tụ o Nhiệt độ thành Tw C 116,0 Chọn ống phí tiếp xúc nước ngưng tụ o Nhiệt độ trung Tm C 117,8 bình màng nước ngưng tụ Hệ số dẫn nhiệt W/m,oK 0,68 Lấy Tm Độ nhớt Ns/m2 0,24.10-3 Khối lương riêng Kg/m3 945 Độ nhớt động M2/s 2,56.10-7 J/kg 2212,7.1 Lấy T ẩn nhiệt ngưng r tụ 03 Hệ số dẫn nhiệt ngưng tụ nước bão hoà ống đứng, màng chất ngưng tụ chảy tầng: 0,25 w/m2K Trong đó: t: hiệu số nhiệt độ: (w/m2K) Hệ số truyền nhiệt K: Tỷ số đường kính ngồi đường kính ống Với d2/d1< 1,4 hệ số truyền nhiệt K tính với vách phẳng: (w/m2K) Kiểm tra lại việc chọn tw: Theo phương trình truyền nhiệt, ta có mật độ dịng nhiệt truyền qua tường phẳng: Ta có: (w/m2) Ta thấy: t1t1 Việc chọn tw=1160C chấp nhận *) Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt kích thước calorifer: Nhiệt lượng cần cung cấp cho calorifer: Diện tích bề mặt ống: (m2) Tổng số ống calorifer: Chọn n= ống Với kiểu bố trí mạng ống so le với tổng số ống thiết bị n= ống Ta chọn số ống ống m=3 => số hàng ống Kích thước thiết bị: m =0,3m *Trở lực qua calorifer Hệ số trở lực: Trở lực cục qua calorifer mm H2O Tính vít tải nhập liệu: Vít tải thuộc phận vận chuyển khơng có thiết bị kéo chi tiết vít tải vít tải vít tải xoắn chuyển động quay vỏ kính có diện tích trịn Khi vít tải chuyển động, cánh xoắn đẩy vật liệu di chuyển vỏ vật liệu vận chuyển không bám vào cánh xoắn nhờ trọng lượng lực ma sát giữ vật liệu vỏ máng, vật liệu chuyển động máng theo nguyên lí truyền động vít-đai ốc Vít tải dùng để chuyển động vận chuyển vật liệu tơi vụn theo phương nằm ngang, thẳng đứng nằm nghiêng Ưu điểm: vít tải dùng để vận chuyển máng kín khơng tổn thất tơi vải, an tồn làm việc sử dụng thuận lợi cho việc vận chuyển vật liệu nóng, độc hại Nhược điểm: Năng suất thấp Chiều dài vận chuyển ngắn Vật liệu bị nghiền nát phần vận chuyển Tiêu tốn nhiều lượng so với băng tải Chọn vít tải nằm ngang thuộc loại cánh xoắn liên tục không kiền trục vận chuyển vật liệu dạng hạt có kích thước lớn vật liệu dín Phần cuối vít tải dùng cánh xoắn dạng có tác dụng đánh tơi vật liệu Năng suất vít tải nằm ngang: D: đường kính ngồi cánh vít S: bước vít => chọn S=D n: số vịng quay trục vít số vịng quay lớn trục vít số vịng quay lớn trục vít: (r/pH) Ta chọn A= 30 P: khối lượng riêng vật liệu: p= 1284,5(kg/m3)=1,2845(T/h) : hệ số chauw đầy => chọn = 0,4 C: hệ số tính tới việc giảm suất vít tải đặt ngang =>c=1; chọn n=47,5(v/pH) Q: suất vít tải => Q=G1=2000 kg/h= T/h Vậy đường kính ngồi vít là: (m) Dựa vào kích thước tiêu chuẩn đường kính cánh vít Ta chọn: D=125 mm S= 125 mm Cơng suất vít tải kW L: chiều dài vận chuyển vật liệu theo phương ngang => chọn L=1m C0: hệ số trở lực xác định thực nghiệm => C0= 1,2 kW= 6,54 W Cơng suất động cơ: *Tính chọn quạt Do hệ thống sấy dài, có trở lực lớn nên ta dùng quạt đặt đầu cuối hệ thống Quạt đặt đầu hệ thống- quạt đẩy: có nhiệm vụ cung cấp khơng khí cho calorifer, trao đổi nhiệt đưa vào thùng sấy, qua đoạn ống công 1300 Quạt đặt cuối hệ thống-quạt hút: có nhiệm vụ hút tác nhân sấy qua ống sấy để cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy qua cyclon để thu hồi sản phẩm đường ống từ sau ống sấy đến trước cyclon để tiết diện hình chữ nhật tiết diện cửa vào cyclon có đoạn cong 900 rẻ làm nhánh để vào cyclon Đối với nhánh rẻ đường ống trước cyclon lưu lượng nhánh chính: Vận tốc khí: m/s Với Sống: diện tích tiết diện ngang ống Chọn quạt ly tâm áp suất trung bình 9-57 Mặt bích cửa ra: hình vng, B=560 mm Mặt bích cửa vào: hình trịn, D=800 mm Bảng tóm tắt thơng số khơng khí đường ống Đại lượng Kí hiệu-đơn Trạng thái Trạng thái Trạng thái vị khơng khí khơng khí khơng khí va ngồi trời vào thiết bị khỏi thiết bị sấy sấy Nhiệt độ Độ ẩm Lưu T(oC) Đơn vị V(m3/h) V(m3/s) lượng Pk(kg/m3) Khối riêng Độ nhớt Mk(Ns/m2) 25 0,85 29475,71 8,19 1,185 100 0,027 36922,52 10,26 0,946 45 0,618 31453,14 8,74 1,1105 1,84.10-5 2,19.10-5 1,94.10-5 Bảng thiết kế đường ống STT Thiết bị Vật liệu Số lượng Thành tiền(đồng ) 33.250.0 00 6.400.00 14.500.0 00 16.500.0 00 600.000 54.960.0 00 2.000 2.568.00 10.000 1,560.00 8.000 800.000 5.000.00 4.500.00 0 vị Đồng giá(đồng ) 10.000 Thép 3325 không rỉ Bích ống Thép 640 sấy khơng rỉ Thép 45 1450 Cyclonbunke Caloriger Vỏ CT3- 1650 ống Quạt(cả 2.45,8 motor) Bulong 1284 Cái Giá dổ 156 Kg 100 0,9 Kg M3 558 Kg 10.000 338 kg 10.000 ống sấy Đơn tính Tơngai cách Bơng thủy tinh 10 Đường ống Thép khơng rỉ 11 Bích ống Thép sấy không rỉ Tổng tiền vật tư Lớp nhiệt Kg HP Tiềng công chế tạo lấy 100% tiền vật tư Giá thành thiết bị 5.880.00 3.380.00 114.298 000 114.298 000 228.596 000 *Tính trở lực đường ống Trở lực ma sát đường ống Chuẩn số Reynoilds Trong đó:v; pk; k: vận tốc (m/s); khối lượng riêng (kg/m3), độ nhớt(Ns/m2) khơng khí sấy vị trí tương ứng Dtđ: đường kính tương đương ống (m) ống trịn: Dtd=Dống ống hình nhật: a,b: chiều dài canh tiết diện ống (m) S diện tích tiết diện ống (m2) : chu vi tiết diện ống (m) Với khơng khí chảy xốy với Re 4000, xem dòng chảy khu vực nhẵn Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực ma sát ống dẫn: (mm H2O) STT Đoạn ống L Dtđ Re P1 (mmH2 (m) (m) O) 0,8 6,59.1 0,012 0,07 Quạt đẩy=> 0,5 calorifer 05 0,8 5,54.1 0,012 0,2 Calorifer=> thiết bị sấy 05 0,52 9,58.1 0,012 ống Nhánh 05 sấy=>cyc lon 0,5 0,23 2,59.1 0,024 1,17 05 nhánh rẻ 0,5 0,23 2,59.1 0,024 1,17 nhánh 05 rẻ Cyclon=> Nhánh 0,5 6,38.1 0,012 2,1 quạt hút 05 Nhánh 12 0,8 7,97.1 0,012 05 => quạt (mm H2O) *Tính trở lực cục bộ: Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục ống dẫn: (mm H2O) Với : hệ số trở lực cục Đột mở: Hệ số tổn thất cột áp cục dòng chảy qua ống phân kỳ: *Bảng áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục đột mở Đột mở Vị trí ống nhỏ ống mở rộng V2 P1 trở lực Dtd1(m) A1(m2) Dtd2(m) A2(m2) Cửa 0,56 0,31 0,8 0,64 0,026 12,8 0,25 vào quạt dẩy đường ống Cửa 0,5 0,19 0,8 0,5 0,037 17,4 0,6 cyclon => quạt hút Trên hệ thống có lần uống cơng 120 0trên ống vuông sau calorifer để đến hẹ thống sấy, 1lần uống cơng 90 từ ống trịn 450 ống tròn từ ống sấy đến cửa tháo liệu Hệ thống tổn thất cột áp cục dịng chảy chổ uốn cong Ta có: Với = 900 Chọn =>k= 0,29 *Bảng áp suất cần thiết để Vị trí trở lực Góc uốn cong Calorifer=> 120 ống sấy Cửa 45 sấy=>cửa thoát liệu Cyclon=> 90 quạt hút khắc phục trở lực cục cho uống cong v P 0,38 16,02 4,78 0,14 0,5 0,29 17,4 4,9 Hệ số trở lực ống ngã F1;F2; F3 diện tích mặt cắt ngang ống tập trung, ống thẳng, ống nhánh; Ta có: F1=F2 : góc phân nhánh; =450 v1; v2; v3 vận tốc dòng mặt cắt tương ứng(m/s) áp suất Pcb tính theo v1 trở lực ống rẽ: Hệ số trở lực ống rẽ tra theo bảng, dựa vào tỉ số v3/v2 Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục ống rẽ Pcb ( đoạn rẽ vào cyclon) *Bảng áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục trở lực ống rẽ Vị trí ống tập ống thẳng ống nhánh V3/V2 P trung F1 V1 F2 V2 F3 V3 Khí 0,27 32,1 0,27 32,1 0,07 19,6 0,61 0,5 29 vào cyclo n Khí 0,25 22,2 0,25 22,2 0,07 19,6 0,88 0,51 14 cyclo n Tổng tổn thất cục bộ: (mmH2O) *Trở lực thiết bị sấy: Ptt: áp suất thuỷ tĩnh ( tổn thất) Pk: khối lượng riêng không khí Pms: tổn thất ma sát khí với thành ống mmH2O 0 Pg: tổn thất áp suất để tạo cho vật liệu vận chuyển 0 Ptb=26,3 mmH2O *Trở lực cyclon Pcyclon= 67,9 mmH2O Trở lực calorifer Pcal= 184 mmH2O *Tính trở lực hệ thống Tổn thất cột áp động cửa quạt Vận tốc khí cửa quạt: (m/s) Tổn thất cột áp động (mmH2O) Tổng tổn thất cột áp tĩnh Tổn thất cột áp tính tố: (mmH2O) Tổn thất cột áp tồn phần cho hệ thống vận chuyển khí: mmH2O *Tính công suất chọn quạt Năng suất cảu quạt V(m3/h): khơng khí bẩn suất quạt lấy hàm lượng khơng khí theo tính tốn điều kiện làm việc Trở lực mà quạt phải khắc phục P (N/m2) (mmH2O) Công suất trục động điện, vận chuyển khơng khí nhiệt độ cao kW Với ng: hiệu suất quạt, lấy theo đặc tuyến =>ra có ng=0,62 ntr: hiệu suất truyền động => Cơng suất điện: (kW) Với : k3 hệ số dự trữ Ta có k3=1,1 Ndc=31,08 1,1=34,2= 45,8 HP Các thông số quạt động cơ: ta sử dụng quạt 9-57, N 08 ban đầu chọn thông số giống hopej lid *Bảng cá thơng số quạt Thơng số Kí hiệu Kí hiệu quạt N0 Giá trị Hiệu suất Vận tốc 0,62 97 (rad/s) Ghi Tra đồ thị đặc tuyến ly tâm N 08 V.TÍNH TỐN SƠ BỘ GIÁ THÀNH CHI TIẾT VÀ THIẾT BỊ STT Thiết bị Vật liệu Số lượng Đơn vị tính Đơn gía (đồng) ống sấy 3325 Kg 10.000 Bích ống sấy 640 Kg 10.000 6.400.00 Cyclonbunke Calorife r Thép không rỉ Thép không rỉ Thép 45 Vỏ CT3ống 1450 Kg 10.000 1650 Kg 10.000 14.500.0 00 16.500.0 00 2x45,8 1284 HP Cái 156 Kg 600.000 2.000 2.568.00 10.000 1.560.00 0,9 M3 5.000.0 00 4.500.00 558 Kg 10.000 5.880.00 338 Kg 10.000 3.380.00 Quạt Bulong Giá đỡ 10 11 Lớp cách nhiệt Đường ống Bích ống sấy Tổng tiền vật tư Bông thuỷ tinh Thép không rỉ Thép không rỉ Tiền công chế tạo lấy 100% tiền vật tư Giá thành thiết bị Thành tiền(đồng ) 33.250.0 00 114.298 000 114.298 000 228.596 000 Thiết bị sấy khí thổi thiết kế làm việc với thông số kĩ thuật sau: Năng suất 2000 kg/h Độ ẩm: 45%->13% Thời gian sấy 5,43 s Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị chính: 1000C Nhiệt độ tác nhân sấy khỏi thiết bị: 450C Sấy khí thổi phương pháp đơn giản, dễ vận hành, dễ chế tạo, thời gian sấy nhanh, thuận lời cho q trình vận hành liên tục Sấy khí thổi chủ yêu tách ẩm bề mặt trình sấy đối xáo trộn vật liệu đó, phương pháp đòi hỏi tiêu tốn lượng lớn Năng lượng đốt nóng khơng khí lượng lớn Năng lượng đốt nóng khơng khí lượng đẩy vật liệu để sấy loại vật liệu dạng bột, hạt nhỏ Thiết bị sấy đồ án có ưu điểm tạo dịng khí mạnh đẩy vật liệu đi, sấy vật liệu có số nhược điểm: Chiều cao lớn, khó khăn cho lắp đặt Chi phí cho nhiên liệu lớn Nhiệt độ không ổn định, khó điều chỉnh Thiết bị cồng kềnh Chi phí chế tạo cao KẾT LUẬN -Sấy giai đoạn quan trọng trình sản xuất bột mì, chất lượng tốt địi hỏi q trình sấy kỹ thuật chất lượng máy móc thiết bị đảm bảo Hệ thống sấy bột mì nhóm em thiết kế giúp giảm độ ẩm bột mì xuống, giúp bảo quản tốt để chuẩn bị cho giai đoạn sản xuất kế tiếp, tạo sản phẩm chất lượng cho người tiêu dùng -Hệ thống thiết kế theo quy chuẩn công thức từ nguồn tham khảo đáng tin cậy, tất tính tốn sơ đồ nguyên lý, sơ đồ hệ thống trình bày rõ ràng, rành mạch -Và để có đồ án thiết kế hệ thống không cơng sức chúng em mà cịn có hướng dẫn tận tình giảng viên Chúng em chân thành cảm ơn thầy Phan Thế Duy giảng viên trường đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM tạo điều kiện cho chúng em Mong thầy nhận xét góp ý để chúng em hồn thiện áp dụng vào thực tiễn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, Trần Văn Phú, NXB Giáo dục, 2002 [2] Trần Xoa tác giả, sổ tay q trình-thiết bị trơng cơng nghệ hố chất, tập 2, NXB KHKT, 1999 [3] Hồ Lê Kiên, Thiết kế- tính tốn chi tiết thiết bị hố chất, tập 2, NXB KHKT, 1978 [4] Nuyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lâm, Thiết kê chi tiết máy, NXB Giáo dục 2000 [5] Hồ lê Viên, Thiết kế-Tính tốn chi tiết hoá chát, tập 1, NXB KHKT, 1978 [6] Phạm Văn Bơn – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam, QT & TB cơng nghệ hóa học – tập 10 – Ví dụ bải tập, Trường ĐH Bách Khoa [7] Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo dục, 2000 [8] Hồ Lê Viê, Thiết kế– Tính tốn thiết bị hố chất, tập 2, NXB KHKT, 1978 [9] Bùi Hải ,Dương Đức Hồng , Hạ Mạnh Thư –Thiết bị trao đổi nhiệt– ĐH Bách Khoa Hà Nội, 1996 [10] Nguyễn Thị Phương – Lê Song Giang, Cơ Lưu Chất (tóm tắt lí thuyết tập)0, ĐHBK TPHCM, 2001
Ngày đăng: 07/06/2023, 17:23
Xem thêm:
