Thông tin tài liệu
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Lời nói đầu Cùng với phát triển ngành công nghiệp khác, ngành cơng nghệ hóa chất đóng vai trị ngày quan trọng giới ứng dụng ngành công nghệ hóa chất cơng nghiệp đời sống rộng lớn Đối với nước công nghiệp nước ta kỹ thuật sấy cần thiết cho việc sản xuất Chất lượng sản phẩm sau sấy đóng vai trị quan trọng việc hồn thiện nâng cao chất lượng sản phẩm Chính thế, việc tính tốn thiết kế hệ thống sấy phù hợp với yêu cầu sản xuất thực tiễn cần thiết Trong tại, có nhiều phương pháp sấy đại có hiệu cao Tuy nhiên, với việc sấy apatít sấy thùng quay hợp lý Hệ thống sấy thùng quay phổ biến cơng nghệ hóa chất có nhiều ưu điểm gọn nhẹ, dễ tự động hóa Hiện tại, nói chung cơng nghệ hóa chất ln địi hỏi phải hồn thiện, cải tiến thiết bị hóa chất đặc biệt thiết bị cần thiết kỹ thuật sấy Vì vậy, tìm hiểu nghiên cứu kỹ thuật thiết bị sấy cần thiết Đó mục đích đồ án Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Phần I : Tổng quan Chương I Đại cương trình sấy Quá trình sấy trình làm khô vật thể, vật liệu, sản phẩm… cách làm bay nước vật thể cần sấy Như vậy, muốn sấy khô vật thể ta phải tiến hành biện pháp kỹ thuật sau : - Gia nhiệt cho vật thể để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hịa ứng với áp suất nước bề mặt vật - Cấp nhiệt để làm bay ẩm vật thể - Vận chuyển ẩm khỏi vật thể Có nhiều cách gia nhiệt cho vật thể có nhiều cách vận chuyển ẩm từ bề mặt vật thể mơi trường Tương ứng với chúng, ta có phương pháp sấy khác Qua ta cần xét trình xảy cụ thể trình sấy cụ thể thực : trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, trình truyền ẩm từ vật liệu sấy đến mơi trường, trình truyền ẩm từ vật sấy đến bề mặt vật thể Các trình truyền nhiệt, truyền chất xảy đồng thời có ảnh hưởng lẫn Để khống chế điều khiển trình sấy theo hướng có lợi cho người sử dụng cần nghiên cứu trình truyền chất truyền nhiệt nói I lý thuyết sấy I.1 Các dạng ẩm vật liệu sấy: Khi nghiên cứu trình sấy vấn đề quan trọng phải xác định dạng tồn tại; hình thức ẩm vật khô Vật ẩm thường tập hợp ba pha : rắn, lỏng, Các vật rắn đem sấy thường vật xốp mao dẫn keo xốp mao dẫn Trong mao dẫn có chứa ẩm lỏng với hỗn hợp – khí lớn tỷ lệ khối lượng so với phần rắn phầm ẩm lỏng nhỏ, bỏ qua Do vậy, kỹ thuật sấy thường coi vật ẩm gồm phần rắn khô phần ẩm lỏng Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Diễn biến trình sấy vật ẩm bị chi phối dạng liên kết ẩm vật Có nhiều cách phân loại dạng liên kết ẩm phân loại Robinde sử dụng rộng rãi nêu chất hình thành dạng liên kết ẩm khác Theo cách dạng liên kết ẩm chia làm nhóm : liên kết hóa học, liên kết hóa lý liên kết lý I.1.1 Liên kết hóa học : Liên kết hóa học gữa ẩm vật khơ bền vững, phân tử nước trở thành phận thành phầm hóa học phân tử vật ẩm Loại tách có phản ứng hóa học thường phải nung vật đến nhiệt độ cao Sau tách ẩm tính chất lý hóa vật thay đổi I.1.2 Liên kết hóa lý : Gồm loại : - Liên kết hấp phụ : ẩm giữ lại bề mặt mao quản vật liệu nhờ lực hấp phụ Van dec van lực mao quản - Liên kết thẩm thấu : Là liên kết nước với vật rắn có chênh lệch nồng độ chất hòa tan ngồi vật, tức có chênh lệch áp suất nước I.1.3 Liên kết lý : Đây dạng liên kết nước vật liệu tạo thành sức căng bề mặt nước mao quản hay bề mặt vật Liên kết lý bao gồm : - Liên kết cấu trúc : Là liên kết nước vật liệu hình thành q trình hình thành vật Ví dụ : nước tế bào động vật, vật đơng đặc chứa sẵn nước Để tách nước trường hợp liên kết cấu trúc ta làm nước bay hơi, nén ép vật hay phá vỡ cấu trúc vật Sau tách nước vật bị biến dạng làm thay đổi tính chất vật Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Liên kết mao dẫn : Nhiều vật ẩm có cấu trúc mao quản : gỗ, vải…trong vật thể có vô số mao quản Các vật thể để nước, nước theo mao quản xâm nhập vào vật thể Khi vật thể để khơng khí ẩm nước ngưng tụ bề mặt mao quản theo mao quản xâm nhập vào vật thể Trong trường hợp muốn tách ẩm ta cần đẩy ẩm áp suất lớn áp suất mao dẫn Vật sau tách ẩm nói chung giữ kích thước, hình dạng tính chất - Liên kết dính ướt : Là liên kết nước bám vào bề mặt vật ẩm liên kết dính ướt dễ tách khỏi vật cách bay hay cách học lau, thấm, thổi… I.2 Phân loại vật liệu ẩm : Theo Lư cốp, vật ẩm chia thành ba loại : vật xốp mao dẫn, vật keo, vật keo xốp mao dẫn Sự phân loại có ý nghĩa tương đối vật sấy đa dạng, nhiều loại Tuy nhiên phân loại có ý nghĩa lớn khảo sát trình sấy chỉnh lý kết nghiên cứu để áp dụng cho vật liệu nhóm vật liệu khác I.2.1 Vật xốp mao dẫn : Là vật mà ẩm liên kết với vật chủ yếu liên kết mao dẫn Chúng có khả hút chất lỏng dính ướt khơng phụ thuộc vào thành phần chất lỏng Ví dụ : vật liệu xây dựng, cát, than củi… Trong vật, lực mao dẫn lớn nhiều so với trọng lượng ẩm chứa vật định hồn tồn lan truyền ẩm vật Trong trường hợp trọng lượng ẩm cân với lực mao dẫn vật gọi vật xốp Đặc điểm vật xốp mao dẫn sau sấy xong trở nên giòn dễ bị vỡ vụn I.2.2 Vật keo : Vật keo vật có tính dẻo có cấu trúc hạt Trong vật keo, ẩm liên kết Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí dạng hấp phụ thẩm thấu Các vật keo có đặc điểm chung sấy bị co ngót nhiều giữ tính dẻo I.2.3 Vật keo mao dẫn : Những vật thể mà tồn ẩm liên kết có vật keo vật xốp mao dẫn gọi vật keo xốp mao dẫn Về cấu trúc vật thuộc loại vật xốp mao dẫn chất lại vật keo, có nghĩa thành mao quản chúng có tính dẻo, hút ẩm mao quản trương lên sấy co lại I.3 Các giai đoạn trình sấy I.3.1 Giai đoạn nâng nhiệt độ vật liệu : Giai đoạn ngắn coi khơng tồn tại, tương ứng với việc nâng cao nhiệt độ vật liệu lên đến nhiệt độ sấy Nhiệt độ khơng đạt lúc đầu vật liệu có nhiệt độ thấp so với nhiệt độ tác nhân sấy thân thường chất có độ dẫn nhiệt giai đoạn tốc độ sấy tăng nhanh I.3.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc : Tương ứng với việc bay ẩm bề mặt vật liệu Trong giai đoạn tốc độ di chuyển ẩm từ bề mặt vật liệu lớn tốc độ bay từ bề mặt vào môi trường Nhiệt độ vật liệu sấy không đổi nhiệt độ bầu ướt khơng khí Trong giai đoạn tốc độ sấy không thay đổi vận tốc tác nhân sấy không đổi I.3.3 Giai đoạn sấy giảm tốc : Khi bề mặt vật liệu khơng cịn ẩm tự áp suất riêng phần giảm xuống rõ rệt tốc độ sấy giảm nhanh chóng Trong giai đoạn tốc độ di chuyển ẩm từ bên bề mặt vật liệu nhỏ tốc độ bay ẩm từ bề mặt vào mơi trường Đơi ta cịn phải chia giai đoạn thành giai đoạn khác : Giai đoạn bề mặt khơng cịn ẩm tự song lớp sâu bên giai đoạn khơng cịn ẩm tự vật liệu Trong giai đoạn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí nhiệt độ vật liệu sấy tăng dần cuối nhiệt độ tác nhân sấy Sở dĩ tốc độ bay giảm xuống kéo theo hiệu ứng làm lạnh giảm Nếu ta tiếp tục sấy khơng cịn khả ẩm vật liệu, có nghĩa vật đạt độ ẩm cân nhiệt độ vật liệu đạt nhiệt độ mơi trường xung quanh vượt nhiệt độ cho phép vật liệu I.4 Các phương pháp tách ẩm : Để tách ẩm thực tế có nhiều phương pháp : Hong gió tự nhiên, phơi nắng, sấy tiếp xúc, sấy đối lưu… - Hong gió tự nhiên : Là phương pháp làm khô đơn giản Phương pháp thường dùng cho hạt nơng sản thu hoạch có độ ẩm cao, hay hạt bị mưa có khối lượng không lớn Do độ ẩm cao nên áp suất bề mặt lớn so với không khí có tốc độ bay đáng kể Trời khô ráo, tốc độ bay lớn ngược lại Vì vậy, trường hợp độ ẩm khơng khí q lớn, đặc biệt có sương mù mưa việc hong khơ khơng thực Tốc độ bay tỷ lệ thuận với bề mặt tiếp xúc hạt với khơng khí tốc độ khơng khí Vì phơi phải trải hạt thành lớp mỏng tốt nơi thống gió - Phơi nắng : Là phương pháp sấy tự nhiên lợi dụng nhiệt độ xạ mặt trời Đó phương pháp đơn giản, rẻ tiền nên áp dụng rộng rãi thực tế Nguyên lý trình bốc nước từ vật liệu vào khơng khí vật hấp thụ ánh nắng mặt trời làm tăng nhiệt độ hạt áp suất bề mặt hạt Tốc độ bay phụ thuộc vào bề mặt chiếu sáng bay hạt, hệ số hấp thụ xạ hạt …Ngồi ra, cịn phụ thuộc vào tốc độ khơ tốc độ chuyển động khơng khí Phơi nắng có nhược điểm bị động, phụ thuộc vào thời tiết, lao động nặng nhọc, sân phơi chiếm diện tích lớn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí - Sấy tiếp xúc : Là phương pháp sấy dựa nguyên tắc tăng nhiệt độ hạt phương pháp truyền nhiệt độ trực tiếp từ thành thiết bị đến hạt Do làm tăng áp suất bề mặt hạt dẫn đến làm nước hạt bốc vào khơng khí Tốc độ bay nước hạt phụ thuộc vào tốc độ truyền nhiệt độ từ thành thiết bị đến hạt Thông thường, hệ số truyền nhiệt bé nên phải tăng nhiệt độ đốt nóng thiết bị dẫn tới vừa tốn nhiên liệu vừa mau hỏng thiết bị, mặt khác gây nhiệt số phận hạt Ưu điểm phương pháp đơn giản, tốc độ sấy nhanh, đạt độ ẩm hạt thấp Tuy nhiên, phương pháp thích hợp để sấy nhanh lượng hạt không lớn, không cần chế độ nhiệt độ nghiêm ngặt - Sấy đối lưu : Là phương pháp sấy dùng khơng khí nóng hỗn hợp khơng khí với khói lị để đốt nóng làm bay ẩm hạt đồng thời chuyển ẩm I.5 Phân loại thiết bị sấy : I.5.1 Sấy tĩnh : Sấy tĩnh có đặc điểm lớp hạt nằm n, q trình sấy chia làm loại : sấy nhiệt độ thấp sấy nhiệt độ cao - Sấy nhiệt độ thấp : Dùng tác nhân khí trời khơng gia nhiệt gia nhiệt tức có độ chêch lệch nhiệt độ t 60C - Sấy nhiệt độ cao : Tác nhân sấy gia nhiệt, nhiệt độ khơng khí sấy từ 400C trở lên Sấy nhiệt độ thấp thường có bề dày hạt từ 4m Lớp hạt sấy phân chia thành vùng : vùng sấy, vùng sấy vùng chưa sấy Khi vùng sấy lên đến lớp mặt trình sấy hoàn thành Sấy tĩnh nhiệt độ cao làm lớp tiếp xúc với khơng khí nóng khô trước chịu nhiệt lâu nên dễ hư hỏng, tùy vật liệu mà chọn nhiệt độ Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí sấy cho phù hợp Chiều dài lớp hạt từ 20 40 cm lên tới 60 100cm phải có lưu lượng gió nhiệt độ phù hợp Ưu điểm máy sấy tĩnh chi phí đầu tư thấp, cấu tạo đơn giản Nhược điểm độ ẩm hạt không tốn nhân công cho việc nạp tháo liệu Để khắc phục nhược điểm máy sấy tĩnh người ta đưa loại máy sấy tĩnh có đảo trộn Loại máy làm việc theo nguyên lý sấy tĩnh có đảo hạt nên độ khơ hạt đồng I.5.2 Sấy động : Đặc trưng sấy động vật liệu sấy chuyển động trình sấy Phương pháp phổ biến có ưu điểm tốc độ sấy nhanh, suất lớn, chất lượng hạt đồng đều, khả tự động hóa cao Tuy nhiên vốn đầu tư lớn Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Chương II giới thiệu cơng ty supe phốt phát hóa chất lâm thao Vào mùa hè cách 40 năm (5/1959) Nhà máy supe phốt phát hóa chất Lâm Thao thức khởi công xây dựng (Nay Công ty supe phốt phát hóa chất Lâm Thao) Đây đứa đầu lịng ngành hóa chất Việt Nam Sau năm lao động khẩn trương 500 đội chuyển ngành từ chiến trường Điện Biên, Khu 5, hàng ngàn niên xung phong, học sinh, sinh viên tham gia mở cơng trường, san lấp đồi, xây móng nhà xưởng, lắp đặt thiết bị hướng dẫn chuyên gia nước bạn Hơn 80 cơng trình lớn nhỏ mọc lên khoảng đất rộng 7,3 Món quà tặng quý giá Đảng cộng sản, Chính phủ nhân dân Liên Xô vào sản xuất ngày 24/6/1962 Dù bỡ ngỡ lĩnh vực khoa học kỹ thuật, cán công nhân (phần lớn đội chuyển ngành) sức nâng cao nghiệp vụ chuyên môn thực nghiêm ngặt chế độ công nghệ, giữ nghiêm kỷ luật lao động, quản lý tốt vận hành ổn định sở sản xuất lớn với dây chuyền sản xuất chủ yếu trang bị khí hóa phần tự động hóa nên năm sau đưa nhà máy đạt công suất vạn axit sunfuric/năm 10 vạn supe lân/năm Nguồn phân lân nhà máy tạo điều kiện nâng cao suất lúa đồng ruộng Việt Nam Năm 1964, có nhiều sáng kiến cải tiến áp dụng vào sản xuất sản lượng supe lân nâng lên 135.000 tấn/năm Coi khoa học kỹ thuật động lực để nâng cao suất lao động Cán công nhân nhà máy không ngừng học hỏi, trau dồi kiến thức khoa học áp dụng vào sản xuất Phong trào cải tiến sáng kiến trở thành truyền thống cao đẹp mà hệ cán công nhân từ lớp đến lớp khác tiếp tục trì Qua lần cải tạo mở rộng, đến Công ty có khả sản xuất 570.000 supe lân/năm vươn tới 600.000 supe lân/năm với vạn phân hỗn hợp NPK/năm loại khác cung cấp cho đồng ruộng góp phần đưa đất nước từ chỗ thiếu lương thực trở thành nước sản xuất Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí gạo đứng hàng thứ giới nâng tổng sản lượng lương thực nước ta đạt 31 triệu lương thực quy thóc Bằng nguồn vốn tự bổ sung khai khác tiềm công ty, sử dụng nguyên liệu nước Công ty tự nghiên cứu, thiết kế, chế tạo lắp đặt thiết bị đưa vào sản xuất quy mơ cơng nghiệp Chín mặt hàng 20 mặt hàng hóa chất loại cung cấp nước xuất Các mặt hàng Hội chợ triển lãm kinh tế kỹ thuật Việt Nam cấp huy chương vàng, 10 huy chương bạc Tổng cục đo lường tiêu chuẩn cấp cho sản phẩm (phân supe phốt phát, axit sunfuric) dấu chất lượng cấp Đặc biệt gần Công ty hai đơn vị ngành hóa chất Bộ khoa học công nghệ môi trường tặng giải bạc chất lượng Việt Nam năm 1996; Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn trao giải Bông lúa vàng Hội chợ triển lãm nông lâm nghiệp quốc tế năm 1996 Cần Thơ Trong chiến tranh chống Mỹ cơng ty có nhiều người lên đường nhập ngũ bảo vệ tổ quốc tham gia chiến đấu chiến trường Trong số họ có người hy sinh tuổi xuân cho nghiệp giải phóng dân tộc Những người trở tiếp tục sản xuất không ngừng phát huy truyền thống vẻ vang tiếp bước cha anh trước Hơn 40 năm hoạt động Công ty phấn đấu tiếp tục để nâng cao lực sản xuất, phát triển mặt nhằm trì nâng cao chất lượng sản phẩm cách đầu tư đổi công nghệ, thiết bị; giảm chi phí sản xuất; giảm giá thành sản phẩm thích ứng với thị hiếu khách hàng Đặc biệt, chế thị trường Công ty vượt qua thử thách gay go tìm biện pháp huy động vốn, xếp lại tổ chức, khai thác tiềm năng, làm tốt công tác tiếp thị, mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm từ không ngừng đẩy mạnh sản xuất Sau vào sản xuất công ty hoạt động ổn định, khắc phục số cố ban đầu chạy xưởng : nhập nguyên liệu lưu Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí 700 0,464 0,83 (kg/m3) 273 120 pđ = [ 0,83.(20) ] = 166 (N/m2) = 16,92(mm H2O) + Tính Pm: l l . pd Pm = d td d td : Hệ số ma sát l : Chiều dài ống dẫn ltd : Đường kính tương đương + Tính Re : Re = .d td : Vận tốc khí [II - 377] = 20(m/s) dtđ: Đường kính tương đương (m) dtđ = 0,7(m) : Khối lượng riêng khí (kg/m3) = 0,83 : Độ nhớt động học = 2122.10-8 (Ns/m2) Re = 20.0,7.0,86 2122.10 8 (kg/m3) [II - 428] = 5427596,6 Từ Re = 547596,6 ta có : = 0,013 [II - 378] Mặt khác, chiều dài ống dẫn : l = l1 + l2 = + = (m) Pm= 0,013 0,83.20 0,7 = 18,5 (N/m2) = 1,9 (mm H2O) + Tính PH: áp suất cần thiết để khắc phục áp suất thủy tĩnh tính theo : Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí PH = .g.H (N/m2) = .g.l1 (N/m2) Thay số : PH = 0,83.9,81.4 = 32,57 (N/m2) = 3,32 (mm H2O) + Tính Pt: Pt = P2 = 62,31 (mm H2O) + Tính PC: PC = ltd = (N/m2) d td [II - 377] : Hệ số trở lực cục Đối với đoạn ống l1 : 1 = 0,014 l1 = 0,014 = 0,08 0,7 d Vì ống đặt thẳng lấy thêm 10% : 1 = 0,08 + 0,08.0,1 = 0,088 PC1 = 0,088 = 1,49 20 2.0,83 = 14,608 (N/m2) (mm H2O) Đối với khuỷu 900 : Ta có = 1,5 PC2 = 1,5 [II - 122] 20 2.0,83 = 249 (N/m2) = 25,38 (mm H2O) Đối với đoạn ống l2 : 2 = 0,014 l2 = 0,014 = 0,04 d 0,7 PC3 = 0,04 = 0,68 20 2.0,83 = 6,64 (N/m2) (mm H2O) PC = PC1 + PC2 + PC3 = 0,68 + 25,38 + 1,49 = 27,55 (mm H2O) Vậy trở lực cục toàn hệ thống là: (coi trở lực qua buồng đốt 10% P3) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí PI = PC + Pt + Pđ + PH + 0,1 P3 + Pm + PK = 10,63 + 62,31 + 3,32 + 1,9 + 16,92 + 1,1.11,7 + 27,55 = 135,06 (mm H2O) ( Chọn áp suất bổ sung PK = 100 (N/m2) = 10,19 mm H2O ) Dựa vào V = 25560 PI = 118,14 (m3/h) (mm H2O) ta chọn quạt b Tính toán quạt ly tâm : Ta chọn đường ống giống vào xyclon d = 0,7 (m) + Tính Pđ : Pđ = Pđ = (N/m2) 0,83.20 = 166 (N/m2) = 16,92 (mm H2O) + Tính Pm : Pm = l ltd 2 (N/m2) l : Chiều dài đường ống l = l3 + l4 = + = 8 0,83.20 = 24,66 Pm = 0,013 0,7 = 2,51 (m) (N/m2) (mm H2O) + Tính PH: áp suất cần thiết để khắc phục áp suất thủy tĩnh tính theo : PH = .g.H = .g.l3 (N/m2) (N/m2) Với l3 = (m) Ta có : PH = 0,83.9,81.6 = 4,98 (mm H2O) + Tính Pt: Pt = Pu’ = 15,3 (mm H2O) = 48,85 (N/m2) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí + Tính PC: PC = ltd = (N/m2) d td [II - 377] : Hệ số trở lực cục Đối với đoạn ống l3 : 3 = 0,014 l3 = 0,014 = 0,12 d 0,7 Vì ống đặt thẳng lấy thêm 10% : 1 = 0,12 + 0,12.0,1 = 0,132 Đối với khuỷu 900 : Ta có = 1,5 [II - 122] Đối với đoạn ống l4 : 4 = 0,014 l4 = 0,014 = 0,04 d 0,7 PC = (0,04 + 0,132 + 1,5).( 0,83.20 ) = 277,552 (N/m2) = 28,29 H2O) Chọn áp suất bổ sung PK = 100 (N/m2) = 10,19 mm H2O PII = PC + Pt + Pđ + PH + 0,1 P3 + Pm + PK = 28,29 + 15,3 + 4,98 + 2,51 + 16,92 + 10,19 = 78,19 (mm H2O) (mm Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Tính tốn khí I Kiểm tra tính bền thùng Khối lượng vật liệu nằm thùng mvl = G1 (kg) 60 G1: suất sấy theo vật liệu ướt G1=10000(kg/h) : thời gian sấy(phút) mvl = 10000 55,59 9265 (kg) 60 Khối lượng thùng: mt = ( Dn2 Dt2 ) l. (kg) : Chiều dài thùng (m); l = (m) Dt: Đường kính thùng (m) Dn: Đường kính ngồi thùng (m) mt = 3,14[(2,02) (2) ] 8.7820 = 3948,41(kg) Khối lượng lớp bảo ôn: mbô = (Dnô2- Dtô2).l bô (kg) Dnơ: Đường kính ngồi lớp bảo ơn Dnơ = Dn + a (m) Dn: Đường kính ngồi thùng (m) a: Bề dày lớp bảo ôn (m) Dnô = 2,02 + 2,2.10-2 = 2,042 (m) Dtơ: Đường kính lớp bảo ôn (m) Dtô= Dn = 2,02 (m) bô: Khối lượng riêng vật liệu bảo ôn (kg/m3) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí bô = 2600 (kg/m3) [II - 8] mbô = 0,785 [(2,042)2 – (2,02)2] = 9,8.2600 = 1787,44 (kg) Khối lượng vành đai: D = 1,6 (m) Trọng lượng vành đai xác định chuẩn là: Qđ = 8780 (N) Với D = (m) chọn sơ trọng lượng vành đai: Qđ = 8780 10975 (N) 1,6- Khối lượng vành đai: mđ = Qd 10975 1118,756 (kg) g 9,81 Khối lượng bánh răng: Chọn sơ theo đường kính chuẩn D = 1,6 (m) ta có: mR = 7650 974,77 (kg) 1,6 9,81 Khối lượng cánh D = 2(m) ta có khối lượng cánh: mc = 1500 191,131 (kg) 1,6 9,81 Khối lượng tăng cứng: D = 1,6 (m) chọn Qtc = 5000 (N) D = 2(m) ta có khối lượng tăng cứng: mtc = 5000 627,105 (kg) 1,6 9,81 Tổng khối lượng thùng: m = mvl + mbô + ms + 2mđ + mc + mtc = 9265 +3948,41 + 1787,44 + 2.1118,756 + 974,77 + 191,131 + 637,105 = 19032,368 (kg) Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Vậy trọng lượng tồn thùng: Q = m.g = 19032,368.9,81 = 186707,53 (N) Tải trọng vành đai: Q’ = Q 186707,53 93367,98 (N) cos cos(10 ) 10 Tính bề rộng đai kích thước lăn đỡ: T= Q' 93367,98 53906,03 (N) Bề rộng vành đai tính: B T [10 - 249] pr B: Bề rộng đai (cm) Pr: Thùng quay chậm chọn Pr = 104 (N/cm2) B 53906,03 5,39 (cm) 10 Chọn sơ đường kính vành đai: Dv = (1,1 1,2) Dt Dv = 1,1 Dt = 1,1.2 = 2,2 (m) Chọn B = 10 (cm) h: B = 1:1 * Kiểm tra: Mô men uốn: Mu = 2T.R.A = T.DV.A [10 - 84] R: Bán kính đai (m) A: Nắp tự có A = 0,08 0,09 Chọn A = 0,08 Mu = 53906,03.2,2.0,08 = 9487,46 (N.m) = 948746 (N.cm) Vành đai có cấu tạo từ thép đúc có ứng suất cho phép: [ ] = 15600 (N/cm2) Mô men chống uốn: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí W= Mu 948746 63,12 (cm3) [ ] 15600 Mặt khác: W= B.h h 6.W 6.63,12 6,15 (cm) B 10 Vậy theo qui chuẩn ta chọn vành đai có: h B = 10.10 (cm) Bề rộng lăn đỡ tính: Bc = B + 50 = 100 + 50 = 150 (mm) Chọn sơ lăn đỡ Con lăn thép có: dc T 53906,03 8,98 (cm) (300 400).Bc 400.150 * Kiểm tra: 0,25D dc 0,33D D: Đường kính ngồi đai dc: Đường kính lăn đỡ D = Dv + 2h = 2,2 + 2.100.10-3 = 2,4 (m) Vậy: 0,25.2,4 dc 0,33.2,4 0,6 dc 0,792 (m) Chọn dc = 65 (cm) Đường kính cổ trục lăn đỡ : 100 (mm) Đường lính cổ trục lăn chặn: 90 (mm) ứng suất tiếp xúc vành đai lăn đỡ: p= T 53906,03 5390,6 (N/cm) B 10 Nếu vành đai lăn loại vật liệu ứng suất lớn là: max 0,418 PE Rl Rr Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí R: Bán kính vành đai: R = r: Bán kính lăn: r = Dv 2,2 1,1 (m) 2 dc 65 32,5 (cm) 2 E: Mô men đàn hồi vật liệu làm vành đai lăn đỡ (N/cm2) ECT5 = 1,75.107 (N/cm2) max 0,418 5390,6.1,75.10 110 32,5 110.32,5 = 25632,04 (N/cm2) Thép CT5 có [ ] = 6.104 (N/cm2) Vậy max [ ] Vành đai bền 11 Tính lăn chặn: Lực tác dụng lớn nhất: Umax = Q(sin f ) f : Hệ số ma sát f 0,1 Q: Trọng lượng toàn thùng Q = 186707,53 (N) : Góc nghiêng thùng 10 Umax = 186707,53.(sin(10) + 0,1) = 21929,25 (N) Thùng quay có khối lượng lớn 10,000 (kg) nên chọn lăn mặt nón có thơng số Nửa góc đỉnh nón: tg 1 tg1 = r R 32,5 0,295 1 = 16,460 110 Lực tác dụng lên đơn vị chiều dài tiếp xúc p= U max l l : Chiều dài tiếp xúc Chọn l 50 (cm) p= 21929,25 438,6 (N/cm2) 50 ứng suất cực đại vành đai tiếp xúc với lăn mặt nón: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí max 0,418 p.E 0,418 R 438,6.1,75.10 3491,67 (N/cm2) 110 Vậy lăn đỡ đủ bền [ max ] 6.104 (N/cm2) 12 Tính bền thân thùng: Khoảng cách vành đai: l đ = 0,586 l = 0,586.8 = 4,688 (m) l : chiều dài thùng (m) Tải trọng 1đơn vi chiều dài thùng (khơng kể khối lượng bánh vịng) q= Q Q1 (m mr ).g l l m : Khối lượng toàn thùng (kg) mr : Khối lượng bánh (kg) q= (19032,368 974,77) 9,81 8.10 = 221,43 (N/cm) Mô men uốn tải trọng gây ra: M1 = Mu1 = q.l d 221,43.(4,688.10 ) 60830,54 (N.cm) l 8.10 Mơ men uốn bánh vịng gây ra: M2 = Qr l d mr g.l d 112,07.10 (N.cm) 4 Tổng mô men uốn: Mu = M1 + M2 = 60830,54 + 112,07.104 = 118,15.104 (N.cm) Mô men chống uốn thùng: W= D S 0,785.(2,10 ) 31400 (cm3) S: Bề dày thành thùng (cm) S = 10 (mm) = 1(cm) ứng xuất thân thùng: Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí M u 118,15.10 37,88 (N/cm2) W 31400 Vật liệu làm thùng 12 MX có [] = 140.106 (N/m2) [] S = 10 (mm) thành đủ bền Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Kết luận Sau trình hướng dẫn thầy TS Phạm Xuân Toản, em hồn thành đồ án: Tính tốn thiết kế hệ thống máy sấy thùng quay Cơng ty Supe phốt phát hố chất Lâm Thao Với tác nhân sấy khói lị, sấy xi chiều khơng tuần hồn khí thải em thiết kế hệ thống máy sấy thùng quay với số liệu cụ thể sau: Năng suất : 10000 (kg/h) Lượng ẩm bốc : W = 1252 (kg/h) Đường kính thùng quay : 2(m) Chiều dài thùng quay : 9,8 (m) Thời gian sấy : 55,59 (phút) Nhiệt độ tác nhân sấy ban đầu : t1 = 3500C Nhiệt độ khí thải : t2 = 1200C Độ ẩm vật liệu ban đầu : 14% Độ ẩm sản phẩm : 1,5% Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Tài liệu tham khảo PGS TSKH Trần Văn Phú: Tính tốn thiết kế hệ thống sấy - Nhà xuất Giáo dục - 1991 Tập thể tác giả, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 1992 Tập thể tác giả, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật, 1999 Tập thể tác giả, Cơ sở q trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 1, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999 Tập thể tác giả, Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 2, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1999 Hoàng Văn Chước, giáo trình Kỹ thuật sấy, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1999 Đặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú, Truyền Nhiệt, NXB Giáo dục, 1999 Nguyễn Minh Tuyển, Bơm - Máy nén - Quạt công nghệ, NXB Khoa học Kỹ thuật, 1985 Hồ Lê Viên, Giáo trình sở tính tốn máy hố chất thực phẩm NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1997 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí Lời nói đầu Phần I : Tổng quan Chương I Đại cương trình sấy I lý thuyết sấy I.1 Các dạng ẩm vật liệu sấy: I.1.1 Liên kết hóa học : I.1.2 Liên kết hóa lý : I.1.3 Liên kết lý : I.2 Phân loại vật liệu ẩm : I.2.1 Vật xốp mao dẫn : I.2.2 Vật keo : Vật keo vật có tính dẻo có cấu trúc hạt Trong vật keo, ẩm liên kết dạng hấp phụ thẩm thấu Các vật keo có đặc điểm chung sấy bị co ngót nhiều giữ tính dẻo I.2.3 Vật keo mao dẫn : I.3 Các giai đoạn trình sấy I.3.1 Giai đoạn nâng nhiệt độ vật liệu : I.3.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc : I.3.3 Giai đoạn sấy giảm tốc : I.4 Các phương pháp tách ẩm : I.5 Phân loại thiết bị sấy : I.5.1 Sấy tĩnh : I.5.2 Sấy động : Chương II giới thiệu công ty supe phốt phát hóa chất lâm thao chương III đặc tính supe phốt phát đơn 11 I Cơng thức hóa học thành phần supe phốt phát đơn 12 II Tính chất hóa học supe phốt phát: 12 III ứng dụng supe phốt phát đơn: 13 IV Tiêu chuẩn nhà nước pupe phốt phát đơn 13 chương IV: Dây truyền công nghệ 14 I Nguyên liệu: 14 II Cơ sở hóa lý q trình sản xuất supe phốt phát : 14 III Dây chuyền sản xuất: 16 IV Chọn thiết bị để tính tốn thiết kế: 18 Phần II: 19 Tính tốn thiết kế thiết bị 19 có dây truyền 19 Chương I: Tính tốn thiết bị 19 I.Tính cân vật liệu máy sấy 19 I.1 Phương trình cân vật liệu 19 III Tính thời gian sấy: 20 Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí IV Tính số vịng quay thùng 21 V Tính cơng suất cần thiết: 21 Chương II: trình sấy lý thuyết 22 I Tính tốn q trình cháy: 22 II Xác định thông số tác nhân sấy : 22 III Cân nhiệt trình sấy: 27 IV Tính tốn nhiệt thùng sấy: 28 Chương III: Quá trình sấy thực tế 34 I Các nhân tố tác nhân sấy sau trình sấy thực: 34 1.Xác định lượng chứa d2: 34 Xác định Entappi I2: 34 Xác đinh độ ẩm tương đối q2: 34 II Lượng tác nhân sấy thực tế: 35 III Tính tốn lượng sấy thực : 35 IV Tính nhiên liệu tiêu hao 37 tính tốn thiết bị phụ 38 I Tính chọn lọc hệ thống xyclon : 38 II Tính tốn lị đốt: 41 Tính diện tích bề mặt ghi lò: 41 Xác định thể tích buồng đốt: 41 Chọn chiều cao buồng đốt: 42 4.Chiều dài chiều ngang buồng đốt: 42 III Chọn thiết bị lọc ướt: 42 IV Tính toán chọn quạt 44 Tính tốn khí 51 I Kiểm tra tính bền thùng 51 Khối lượng vật liệu nằm thùng 51 Khối lượng thùng: 51 Khối lượng lớp bảo ôn: 51 Khối lượng vành đai: 52 Khối lượng bánh răng: 52 Khối lượng cánh 52 Khối lượng tăng cứng: 52 Tổng khối lượng thùng: 52 Tải trọng vành đai: 53 10 Tính bề rộng đai kích thước lăn đỡ: 53 11 Tính lăn chặn: 55 12 Tính bền thân thùng: 56 Kết luận 58 Tài liệu tham khảo 59
Ngày đăng: 14/06/2023, 22:58
Xem thêm:
