sấy băng tải chè_1000 tấn 1năm

     !"# $%&"#'()$"*#+ ,-*.///#0$-12 (345" "(4*6"7 89 8. -:;49- 5<=4>/.>?>/.8  @5ABC5D5ECF/GHI>/.8 BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHCN TP. HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc (2 KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN: MÁY & THIẾT BỊ HỌ VÀ TÊN: *6"7 MSSV: 89 8. 1. Tên đồ án: Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị Sấy băng tải để sấy chè với năng suất theo nhập liệu 1000 tấn/năm hoạt động liên tục. 2. Nhiệm vụ đồ án yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu EJK5LCFMNO=CPQR4 Độ ẩm vật liệu vào : S . TU/V Độ ẩm vật liệu ra : S > TWV Nhiệt độ môi trường : K / T8/PX Độ ẩm tương đối 4 o ρ TY/V Tác nhân sấy 4Z5LCFZ5AC<CF Nhiệt độ tác nhân sấy vào 4K . T.//  PX Nhiệt độ tác nhân sấy ra 4K > T9/  PX XB[RCFK\]C5O^_4 Mở đầu, lựa chọn, vẽ và thuyết trình quy trình công nghệ. Tính toán công nghệ thiết bị chính, Tính kết cấu thiết bị chính, Tính và chọn thiết bị phụ, kết luận, Tài liệu tham khảo, phụ lục. Tp.Hồ Chí Minh, Ngày 10 tháng 01 năm 2013 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt : Đơn vị : Ngày bảo vệ : Điểm tổng kết : Nơi lưu trữ : ,`a(1)3b ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 5QCPEC5FBE4 • Ý thức thực hiện: • Nội dung thực hiện: • Hình thức trình bày: • Tổng hợp kết quả: Điểm bằng số: Điểm bằng chữ: Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2013 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN -c(HC5BdR ,`a(1% ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 5QCPEC5FBE4 • Ý thức thực hiện: • Nội dung thực hiện: • Hình thức trình bày: • Tổng hợp kết quả: Điểm bằng số: Điểm bằng chữ: Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2013 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  -eBIfPQR Trong ngành công nghiệp nói chung thì việc bảo quản chất lượng sản phẩm là rất quan trọng. Để chất lượng sản phẩm được tốt ta phải tiến hành sấy để tách ẩm. Vật liệu sau khi sấy có khối lượng giảm do đó giảm công chuyên chở, độ bền tăng lên, chất lượng sản phẩm được nâng cao, thời gian bảo quản kéo dài… Quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt gọi là quá trình sấy. Người ta phân biệt sấy ra làm hai loại: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo. Sấy tự nhiên dùng năng lượng mặt trời để làm bay hơi nước trong vật liệu nên đơn giản, ít tốn kém tuy nhiên khó điều chỉnh được quá trình sấy và vât liệu sau khi sấy vẫn còn độ ẩm cao. Trong công nghiệp hoá chất thường người ta dùng sấy nhân tạo, tức là phải cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm. Phương pháp cung cấp nhiệt có thể bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao. Đối với nước ta là nước nhiệt đới nóng ẩm, do đó việc nghiên cứu công nghệ sấy để chế biến thực phẩm khô và làm khô nông sản có ý nghĩa rất đặc biệt. Kết hợp phơi sấy nhằm tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu những công nghệ sấy và các thiết bị sấy phù hợp cho từng loại thực phẩm, nông sản phù hợp với điều kiện khí hậu và thực tiễn nước ta. Từ đó tạo ra hàng hóa phong phú có chất lượng cao phục vụ cho xuất khẩu và tiêu dùng trong nước. 2-2 Lời mở đầu 4 PHẦN 1 : MỞ ĐẦU 1 1. Biện luận đề tài 1 PHẦN 2 : SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ & THUYẾT MINH 2 2.1. Sơ đồ công nghệ của quá trình 2 2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 3 PHẦN 3 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4 3.1. Các ký hiệu 4 3.2. Các thông số ban đầu 4 3.3. Cân bằng vật liệu 6 3.3.1. Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy 6 3.3.2. Cân bằng vật liệu cho không khí sấy 7 3.4. Quá trình sấy hồi lưu lý thuyết 8 PHẦN 4 : CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG & TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 10 4.1. Tính toán thiết bị chính 10 4.1.1. Thể tích của không khí 10 4.1.2. Thiết bị sấy kiểu băng tải 11 4.1.3. Chọn vật liệu làm phòng sấy 12 4.1.4. Vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của không khí trong phòng sấy: 12 4.1.5. Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy với môi trường xung quanh 13 4.2. Tính tổn thất nhiệt 14 4.2.1. Tổn thất qua tường α1 Tt1 14 4.2.2. Tổn thất qua trần 18 4.2.4. Tổn thất nhiệt qua nền 19 4.2.5. Tổn thất do vật liệu sấy mang đi 19 4.3. Quá trình sấy thực tế có hồi lưu 20 4.3.1. Nhiệt lượng bổ sung thực tế 20 4.3.2. Các thông số của quá trình sấy thực 20 4.4. Cân bằng nhiệt lượng 21 4.4.1. Nhiệt lượng vào 21 4.4.2. Nhiệt lượng ra 22 PHẦN 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 23 5.1. Calorifer 23 5.1.1. Chọn kích thước truyền nhiệt 23 5.1.2. Tính toán 25 5.1.3. Xác định bề mặt truyền nhiệt 27 5.2. Xyclon 28 5.2.1. Giới thiệu về xyclon: 28 5.2.1.1. Tính toán 29 5.3. Tính toán trở lực và chọn quạt 30 5.3.1. Giới thiệu về quạt 30 5.3.2. Tính trở lực của toàn bộ quá trình 30 5.3.2.1. Trở lực từ miệng quạt đến calorifer 30 5.3.2.2. Trở lực do calorifer 31 5.3.2.3. Trở lực do đột mở vào caloifer 32 5.3.2.4. Trở lực đột thu từ caloifer ra ống dẫn không khí nóng 33 5.3.2.5. Trở lực đường ống dẫn khí từ caloifer đến phòng sấy 33 5.3.2.6. Trở lực đột mở vào phòng sấy 34 5.3.2.7. Trở lực đột thu ra khỏi phòng sấy 34 5.3.2.8. Trở lực của phòng sấy: 34 5.3.2.9. Trở lực đường ống dẫn khí từ phòng sấy đến xyclon 34 5.3.2.10. Trở lực đường ống dẫn khí tuần hoàn 35 5.3.2.11. Trở lực đường ống dẫn khí từ quạt hút đến xyclon 35 5.3.2.12. Trở lực tại các khuỷu 35 5.3.2.13.Trở lực tại các chạc 3 35 5.3.2.15.Trở lực của toàn bộ hệ thống 35 5.4. Tính công suất của quạt và chọn quạt 36 5.4.1. Quạt đẩy hỗn hợp khí vào xyclon 36 5.4.2. Quạt hút khí thải ở xyclon 37 5.4.3. Chọn quạt 37 PHẦN 6: TÍNH KINH TẾ 38 PHẦN 7: KẾT LUẬN 39 PHẦN 8: TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm GVHD: .4g* .BhCiRjCPdK^B Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị như: thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, thiết bị sấy kiểu băng tải, máy sấy thùng quay, sấy phun, sấy tầng sôi, máy sấy trục…), thiết bị đốt nóng tác nhân, quạt, bơm và một số thiết bị phụ khác, … Trong đồ án này em sẽ tính toán và thiết kế thiết bị sấy kiểu băng tải. Thiết bị sấy loại này thường được dùng để sấy các loại rau quả, ngũ cốc, các loại nông sản khác, sấy một số sảm phẩm hoá học … Trong đồ án của mình em sử dụng vật liệu sấy là chè với tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng. Chè là một cây công nghiệp lâu năm, thích hợp nhất đối với khí hậu nhiệt đới. Chè không đơn thuần chỉ là thứ cây được dùng để “giải khát” mà đã trở thành một sản phẩm có nhiều công dụng. Chế biến chè không chỉ cung cấp phục vụ nhu cầu trong nước mà còn để xuất khẩu, yêu cầu về đầu tư thiết bị ít tốn kém hơn các loại nông sản khác. Trong công nghệ sản xuất chè thì sấy chè là một khâu rất quan trọng. Chè sau khi thu hoạch qua chế biến sẽ được sấy khô. Sau khi sấy chè phải đạt được độ tơi, độ khô nhất định theo yêu cầu để đảm bảo chất lượng và tăng thời gian bảo quản. Với các yêu cầu về hình thức, vệ sinh và chất lượng sản phẩm người ta sử dụng thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải làm việc liên tục với tác nhân sấy là không khí nóng có tuần hoàn một phần khí thải. Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu. Ưu điểm của phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩm được sấy đều, do có tuần hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điều chỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của không khí đi qua phòng sấy lớn, năng suất khá cao, hiệu quả. SVTH: Trang 1 Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm GVHD: >4"7k* >."lP@JLCFCF5hJm=nREK\]C5 Với các thiết bị và phương thức sấy như đã chọn, ta có sơ đồ công nghệ của quá trình sấy chè như sau : Khí thải Hỗn hợp khí sau khi sấy Vật liệu vào Hơi nước Khí tuần hoàn Vật liệu ra Hơi nước bão hoà Không khí Chú thích : 1 – phòng sấy 2 - calorifer 3 - quạt đẩy 4 – cyclon 5 – quạt hút  SVTH: Trang 2 2 3 5 1 4 Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm GVHD: >>5R_oKIBC5nR_K\]C5JLCFCF5h Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng. Không khí ban đầu được đưa vào calorife, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp từ hơi nước bão hoà qua thành ống trao đổi nhiệt. Hơi nước đi trong ống, không khí đi ngoài ống. Tại calorife, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết không khí nóng đi vào phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) cấp nhiệt cho hơi nước trong chè bốc hơi ra ngoài. Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên có một phần chè sẽ bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu hồi khí thải và chè người ta đặt ở đường ống ra của không khí nóng một cyclon. Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy đi vào cyclon để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một phần khí thải được quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoài không khí. Một phần khí cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không khí mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy vào calorife. Hỗn hợp khí này được nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết rồi vào phòng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy. Quá trình sấy lại được tiếp tục diễn ra. Vật liệu sấy ban đầu có độ ẩm lớn được đưa vào phòng sấy đi qua các băng tải nhờ thiết bị hướng vật liệu. Vật liệu sấy chuyển động trên băng tải ngược chiều với chiều chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệt trực tiếp từ hỗn hợp không khí nóng thực hiện quá trình tách ẩm. Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng và được lấy ra ngoài. SVTH: Trang 3 . thống sấy băng tải chè 1000 tấn/ năm GVHD: .4g* .BhCiRjCPdK^B Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị như: thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, .  SVTH: Trang 2 2 3 5 1 4 Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/ năm GVHD: >>5R_oKIBC5nR_K]C5JLCFCF5h Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng. Không. thống sấy băng tải để sấy chè với năng suất khoảng 100 0tấn/ năm. Giả thiết môt năm nhà máy làm việc 350 ngày, mỗi ngày làm 20 giờ. Vậy năng suất trung bình trong 1 giờ là: G 2 = 143 20*350 10000 00 =