THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY ĐỂ SẤY CÀ PHÊ THÓC VỚI NĂNG SUẤT 550 KG SẢN PHẨM/GIỜ

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY ĐỂ SẤY CÀ PHÊ THÓC VỚI NĂNG SUẤT 550 KG SẢN PHẨM/GIỜ. dành cho các bạn sinh viên làm đồ án thiết bị các chuyện ngành công nghệ thực phẩm công nghệ sau thu hoạch, một số chuyên ngành khác,...

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY

ĐỂ SẤY CÀ PHÊ THÓC VỚI NĂNG SUẤT

550 KG SẢN PHẨM/GIỜ

Sinh viên thực hiện :

Lớp :

MSSV :

Giảng viên hướng dẫn :

Huế, 5/2023

KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ

Đồ án này mình có tham khảo của 1 số anh chị đi trước, các bạn có thể tham khảo hoặc nếu năng suất khác các bạn có thể tính toán lại 1 chút Đồ án này là bản chính thức đầy đủ mọi nội dung trọng yếu của một đồ án thiết bị

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐẠI HỌC HUẾ

KHOA CƠ KHÍ - CÔNG NGHỆ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

2 Các số liệu ban đầu

- Nguyên liệu: Cà phê thóc

- Năng suất sản xuất: 550 kg sản phẩm/giờ

- Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: W 1 = 24%

- Độ ẩm cuối cùng của vật liệu sấy: W 2 = 12%

- Nhiệt độ tác nhân sấy vào: t 1 = 82°C

- Nhiệt độ tác nhân sấy ra: t 2 = 38°C

- Độ ẩm môi trường: φ 0 = 81%

- Nhiệt độ môi trường: t 0 = 25°C

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

5 Ngày giao nhiệm vụ:

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

7 Ngày bảo vệ: 28/05/2023

Thông qua bộ môn Huế, ngày.…tháng.…năm 2021

TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

PHẦN 1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 2

1.1 Các thông số ban đầu 2

1.2 Lượng ẩm được tách ra 2

1.3 Khối lượng vật liệu vào thùng sấy 2

1.4 Lượng vật liệu khô tuyệt đối 2

1.5 Tính các thông số của không khí 2

1.5.1 Tính trạng thái không khí ngoài trời 2

1.5.2 Tính toán không khí đưa ra khỏi calorifer 4

1.5.3 Tính trạng thái không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy 4

1.5.4 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương 5

1.6 Cân bằng vật liệu cho tác nhân sấy (cân bằng theo lượng ẩm) 6

PHẦN 2 TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 8

2.1 Tính cân bằng nhiệt lượng 8

2.2 Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy 8

2.3 Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy 9

2.4 Tính tổn thất nhiệt qua vỏ thiết bị ra môi trường xung quanh 9

2.4.1 Tính hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt bên trong của thùng sấy10 2.4.2 Tính hệ số cấp nhiệt của thành thùng ra môi trường xung quanh 13

2.4.3 Hệ số truyền nhiệt K 15

2.4.4 Tính bề mặt truyền nhiệt F 16

2.4.5 Tính tổn thất nhiệt qua vỏ máy sấy 16

2.5 Tính toán quá trình sấy thực tế 17

2.5.1 Nhiệt lượng để làm nóng vật liệu 17

2.5.2 Nhiệt lượng bổ sung thực tế 17

2.5.3 Xác định các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực 17

2.5.4 Phương trình cân bằng nhiệt lượng: 19

PHẦN 3 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 21

3.1 Tính toán thiết bị chính 21

PHẦN 4 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 23

4.1 Calorifer 23

4.1.1 Chọn kích thước truyền nhiệt 23

4.1.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt 24

4.1.3 Hệ số cấp nhiệt α1 24

4.1.4 Hệ số cấp nhiệt từ mặt ống đến không khí chuyển động trong calorifer (hệ số cấp nhiệt α2) 27

4.1.5 Tính kích thước của calorifer 29

4.2 Tính và chọn Cyclon 31

4.3 Tính trở lực và chọn quạt 33

4.3.1 Tính trở lực của quá trình 34

4.3.2 Trở lực do ma sát trên đường ống 34

4.3.3.Tính trở lực cục bộ 43

4.3.4 Trở lực cục bộ do cyclon 46

4.3.5 Tính trở lực thùng quay ∆Ps 46

4.3.6 Tính trở lực quạt 46

4.3.7 Tính trở lực cục bộ do calorifer 47

4.3.8 Tính và chọn quạt 48

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng tổng kết cho vật liệu sấy 7

Bảng 1.2 Bảng tổng kết cho tác nhân sấy 7

Bảng 2.1 Chọn bề dày của thân thùng sấy 14

Bảng 2.2 Các thông số của tác nhân sấy bên ngoài thùng sấy 14

Bảng 2.3 Tổng kết tính toán cân bằng nhiệt lượng 20

Bảng 4.1 Các thông số tại ttb = 71,370C 25

Bảng 4.2 Các kích thước cơ bản của cyclon ЦH - 15 33

Bảng 4.3 Các thông số của không khí trên đường ống 34

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong ngành công nghệ thực phẩm, chất lượng sản phẩm là yếu tố quantrọng Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều yếu tố trong đó độ ẩm là một trongnhững yếu tố rất được quan tâm, nhất là đối với mặt hàng khô Thời gian bảoquản dài hay ngắn phụ thuộc vào độ ẩm của thực phẩm Có nhiều phương pháptách ẩm khỏi vật liệu trong đó có phương pháp sấy

Sấy là một quá trình công nghệ có vai trò quan trọng trong quá trình chếbiến và bảo quản nông sản sau thu hoạch Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm thíchhợp thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chấtlượng sản phẩm Đối với nước ta là nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu côngnghệ sấy để sấy các nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc biệt: ngoài việc kéo dài thờigian bảo quản, quá trình sấy còn góp phần đa dạng các sản phẩm phục vụ nhucầu của con người mà đặc biệt là sấy cà phê Cà phê là nguyên liệu cho một sốngành phát triển như: bánh, kẹo, rượu, sữa cà phê, và là thức uống rất được ưathích

Cà phê sau khi sấy phải đảm bảo mùi thơm, màu sắc đặt trưng nên cónhiều phương pháp sấy khác nhau như sấy thùng quay, sấy tháp …

Trong đồ án này em có nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống sấy thùng quay để

sấy cà phê thóc với năng suất 550 kg sản phẩm/giờ”

Đây là lần đầu tiên tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy mang tínhchất đào sâu chuyên ngành Do kiến thức còn hạn chế nên em không thể tránhkhỏi sai sót trong qúa trình thiết kế

PHẦN 1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 1.1 Các thông số ban đầu

- Năng suất thiết bị sấy: 550kg/h

- Độ ẩm vật liệu vào: w1 = 24%

- Độ ẩm vật liệu ra: w2 = 12%

- Độ ẩm môi trường: φ0 = 81%

- Nhiệt độ môi trường: t0 = 25℃

- Nhiệt độ tác nhân sấy vào: t1 = 82℃

- Nhiệt độ tác nhân sấy ra: t2 = 38℃

- Nhiệt độ vật liệu vào: t3 = 25℃

- Nhiệt độ vật liệu ra: t4 = 32℃

1.2 Lượng ẩm được tách ra

W = G1× w1– w2

100 – w1 (CT VII.18, Tr102, [5]) = 550 × 24 – 12

100 – 24 = 86,84 (kg/h)

Trong đó :

W: Lượng ẩm được tách ra (%)

G1 : Lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi máy sấy (kg/h)

W1 : Độ ẩm vật liệu trước khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu ướt

W2 : Độ ẩm vật liệu sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu ướt

1.3 Khối lượng vật liệu vào thùng sấy

G1 = G2 + W (CT VII.17, Tr102, [5]) = 550 + 86,84 = 636,84 (kg/h)

1.4 Lượng vật liệu khô tuyệt đối

Gk = G1× 100 – w1

100 = G2×100 – w2

100 (CT VII.19, Tr102, [5]) = 550 ×100 – 12

100 = 440 (kg/h)

1.5 Tính các thông số của không khí

1.5.1 Tính trạng thái không khí ngoài trời

Ta chọn cặp thông số không khí ngoài trời (t0, φ0) = (250C, 81%)

+ Phân áp bão hòa theo nhiệt độ:

x0: Hàm ẩm ban đầu (kg/kgkkk)

φ0 : Độ ẩm tương đối của không khí

Pb : Phân áp suất bão hòa của hơi nước (bar)

P : Áp suất khí quyển, P = 1at = 0,981 bar = 735,6 (mmHg)

Suy ra :

X0 = 0,622  0,81 0,03160,981 - 0,81 0,0316 = 0,0166 (kg/kgkkk)

+ Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm (entalpi của không khí ẩm):

I0 = t0 + (2493 + 1,97.t0).x0 (CTVII.14, Tr96, [5]) = 25 + (2493 + 1,97×25)×0,0166

\(0,981 105\) −\(0,81 0,0316 10 5

\) = 0,898 (m3/kgkkk)

Trong đó:

V0: Thể tích riêng của không khí ẩm (m3/kgkkk)

R: Hằng số khí

P: Áp suất khí quyển (N/m2)

T : Nhiệt độ không khí (K)

φ0: Độ ẩm tương đối của không khí

1.5.2 Tính toán không khí đưa ra khỏi calorifer

Sau khi đi vào calorifer thì hàm ẩm của không khí không thay đổi so với hàm

ẩm của không khí ban đầu nên xo = x1= 0,0166 (kg/kg kkk), t1 = 82°C

 Áp suất bão hòa hơi nước theo nhiệt độ:

φ1 = x1 P

Pbh2 \(0,622 + x1\) = 0,0166 0,9810,51 \(0,622 + 0,0166\) = 0,051 = 5,1 (%)

 Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm:

I1 = t1 + (2493+1,97 × t1).x1 (CT VII.14, Tr96, [5]) = 82 + (2493 + 1,97 82) × 0,0166 = 126,18 (KJ/kg kkk)

 Thể tích riêng của không khí ẩm:

v1 = R T1

P - φ1 Pbh2 = 288 T1

P - φ1 Pbh2 (CT VII.8, Tr94, [4]) = 288 (82 + 273)

\(0,981 105\) - \(0,051 0,51 105\) = 1,07 (m3/kgkkk)

1.5.3 Tính trạng thái không khí sau khi ra khỏi thiết bị sấy

Nhiệt lượng riêng của không khí ẩm không đổi: I1 = I2 = 126,18 (KJ/kgkkk) Nhiệt độ tác nhân sấy khi đi ra khỏi máy sấy T2 = 38°C

 Áp suất bão hòa hơi nước theo nhiệt độ:

Pbh3 = exp(12 - 4026,42235,5 + t

2 ) (CT 2.11, Tr14, [7])

= exp(12 - 4026,42235,5 + 38 ) = 0,0658 (bar)

 Độ chứa ẩm x2:

Ta có: I1 = I2 = 126,18 (KJ/kgkkk)

Mà I2 = t2 + (2493+1,97 × t2) x2 (CT VII.14, Tr96, [5]) Suy ra x2 = 126,18 - 382493 + 1,97 38 = 0,034 (kg/kgkkk)

 Độ ẩm tương đối của không khí:

0,981 10 5 - 0,78 0,0658 10 5

= 0,9634 (m3

/kg kkk)

1.5.4 Kiểm tra nhiệt độ đọng sương

Tại nhiệt độ đọng sương, φ = 1

Tra bảng và tính toán (Bảng I.251, Tr314, [1]) ta có nhiệt độ tương ứng đó

chính là nhiệt độ điểm sương: tđs = 32,91 oC

 Chênh lệch nhiệt độ đọng sương so với nhiệt độ tác nhân sấy khi đi rakhỏi thiết bị sấy:

∆t = t – t = 38 – 32,91 = 5,09oC

=> Nhiệt độ chênh lệch này là hợp lý, vậy thông số đã chọn là chính xác

1.6 Cân bằng vật liệu cho tác nhân sấy (cân bằng theo lượng ẩm)

- Coi lượng không khí khô đi qua máy sấy không bị mất trong quá trình sấy

 Phương trình cân bằng ẩm:

L×x1 + W = L× x2 (CT VII.13, Tr131, [5]) Trong đó:

 L: Lượng không khí khô tiêu tốn trong quá trình sấy

 L×x1: Lượng ẩm không khí mang theo trong quá trình sấy

 L ×x2: Lượng ẩm trong không khí khô đi ra khỏi máy sấy

 W: Sau khi sấy lượng ẩm bốc ra khỏi vật liệu

 Lượng không khí tiêu tốn trong quá trình sấy:

 Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy đi vào máy sấy:

Bảng 1.1 Bảng tổng kết cho vật liệu sấy

G1: Khối lượng vật liệu vào thùng sấy 636,84 kg/h

G2: Khối lượng vật liệu ra khỏi thùng sấy 550 kg/h

PHẦN 2 TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG 2.1 Tính cân bằng nhiệt lượng

- Cn: Nhiệt dung riêng của nước (KJ/kgK), Cn = 4,1816 (KJ/kgK)

Ta có, nhiệt dung riêng của nước với W2

Cvl = Ck× (1 – W2) + Cn× W2 (KJ/kgk) (CT I.44, Tr152, [7]) Trong đó

Ck : Nhiệt dung riêng của vật liệu khô tuyệt đối, Ck = 1,547 (KJ/kgK)

 Cvl = 1,547 ×(1 – 0,12) + 4,1816 × 0,12 = 1,86 (KJ/kgK)

Trong quá trình sấy lý thuyết thì không bổ sung thêm nhiệt lượng, không tổn thấtnhiệt qua kết cấu bao che cũng như là tổn thất nhiệt do thiết bị chuyển tải:

 QBS = QBC = QCT = 0

2.2 Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy

 Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang vào:

qtnsv = l× I0 (CT 7.16, Tr131, [7]) = 56,51 × 67,3

= 3803,58 (kJ/kg ẩm)

 Nhiệt do calorifer sưởi cung cấp:

qcalorifer = l × (I1 – I0) (CT VII.14, Tr100, [7]) = 56,51 × (126,18 – 67,3)

= 3326,54 (kJ/kg)

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào:

qvlsv = G1 Cvl tvl1

W + Cn  tvl1 (Tr 206, [8]) = 636,84 1,86 2586,84 + 4,1816 25

2.3 Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy

 Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi:

qkkr = l × I2 (CT 7.16, Tr131, [7]) = 56,51×126,18

= 7130,12 (kJ/kg ẩm)

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra:

qvlsr = G2 Cvl tvl2

W (CT 12.21, Tr197, [6]) = 550 1,86 3386,84

= 389,4 (kJ/kg ẩm)

2.4 Tính tổn thất nhiệt qua vỏ thiết bị ra môi trường xung quanh

Qm = K F ∆ttb

W (CT 7.41, Tr142, [7] Trong đó:

 F: Diện tích bề mặt xung quanh máy sấy

 W: Lượng ẩm bay hơi

 ∆t: Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy với môi trường xungquanh

 K: Hệ số truyền nhiệt

K =

11

 𝝨δ λ: Tổng nhiệt trở của máy sấy

 α1: Hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của thùng sấy

 α2: Hệ số cấp nhiệt của thành thùng ra môi trường xung quanh

2.4.1 Tính hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt bên trong của thùng sấy

Ta có: α 1 = k × (α’

1 + α’’

1) Trong đó:

 Thời gian sấy:

Chọn thời gian sấy: t = 4 (h) = 240 (phút)

 Thể tích thùng sấy:

Ta có: V = G1 τ

ρ β = Gγ1 τ

v β (CT 10.3, Tr208, [7]) Trong đó:

 V: Thể tích thùng sấy (m3)

 γ v: Mật độ khối hạt (kg/m3)

 G1: Khối lượng nguyên liệu vào thiết bị sấy (kg/h)

 τ: Thời gian sấy (h)

 ρ: Khối lượng riêng của vật liệu sấy (kg/m3)

 β: Hệ số điền đầy, β = 0,2 ÷ 0,3 ta chọn β = 0,2

 thỏa điều kiện 𝜏 ≥ τ'

 Đường kính và chiều dài thùng sấy:

Suy ra: Ftd = (1 - 0,25) π 1,842

 Tốc độ của tác nhân sấy lý thuyết:

 D: Kích thước hình học xác định theo đường kính tương đương

 V: Độ nhớt động học của không khí

Với V = 18,97 × 10-6 (m2/s) là độ nhớt động học của không khí ở 600C

Re = 0,69 1,8418,97 10-6 = 67404,99

Vì Re > 104 nên tác nhân sấy chuyển động tương đối với chế độ xoáy

 Chuẩn số Nuselt đối với chất khí:

(CT V.42, Tr16, [5])Trong đó ε1 là hệ số phụ thuộc vào tỉ số L/D và Re

 T: Nhiệt độ tuyệt đối của không khí (0K)

 c: Hằng số phụ thuộc vào loại khí

Tra bảng (I.122, Tr124, [4]) ta được: C = 122, λ 0 = 0,0201

2.4.2 Tính hệ số cấp nhiệt của thành thùng ra môi trường xung quanh

 Chọn nhiệt độ thành ngoài của máy sấy (phần tiếp xúc với không khí) là

T3 = 330C Đây là nhiệt độ thích hợp để tác nhân sấy sau khi truyền quavách thùng và lớp cách nhiệt phía ngoài thùng sao cho không còn nóng, antoàn cho người lao động

 Thùng đặt nằm ngang với góc nghiêng nhỏ nên xem như là hệ số cấp nhiệtcủa ống nằm ngang khi không khí có thể tích lớn và chuyển động tự do

 Xem như nhiệt độ không đổi trong quá trình truyền qua bề dày thân thùng

 Chọn vật liệu thùng sấy là thép Crom-Niken mã hiệu 34XH3 và vật liệucách nhiệt là bông thủy tinh

Bảng 2.1 Chọn bề dày của thân thùng sấy

ST

Ký hiệu

Giá trị chọn (m) Vật liệu

Hệ số dẫn nhiệt (W/m.K)

5 Khối lượng riêng ρ0 1,185 Kg/m3 Bảng I.255, Tr318, [1]

+ C0 = 5,7: Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối

+ T1: Nhiệt độ tuyệt đối của thành máy sấy (0K), T1 = t3 + 273

+ T2: Nhiệt độ tuyệt đối của môi trường xung quanh (0K), T2 = t0 + 273+ ε: Độ đen của hệ (độ đen của bề mặt ngoài máy sấy)

Đối với bức xạ giữa khí và bề mặt vật thể, do bề mặt của khí lớn hơn bề mặtvật thể nên độ đen của hệ được xem như bằng độ đen của vật thể: ε = 0,8 ÷ 1+ Ta chọn ε = 0,8

Hệ số truyền nhiệt K đối với tường hình ống có chiều dày không dày lắm

so với đường kính, khi bỏ qua nhiệt trở của lớp cách nhiệt:

K =

11

2.4.4 Tính bề mặt truyền nhiệt F

 Đường kính trung bình của máy sấy:

Dtb = D + Dng

2 (CT Tr220, [7]) = 1,84 + 1,9722 = 1,91 (m)

 Bề mặt truyền nhiệt máy sấy bao gồm diện tích xung quanh thùng và diệntích hai đầu của thùng:

F = π × Dtb × L + 2 × π Dtb

2

4 (CT Tr220, [7]) = π × 1,91 × 7,36 + 2 × π 1,91

2

4 = 49,81 (m2)

2.4.5 Tính tổn thất nhiệt qua vỏ máy sấy

 Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài: ∆ttb =

= 29,770C Vậy: Tổn thất nhiệt từ vỏ máy sấy ra môi trường xung quanh:

qm = K F ∆ttb

W = 0,68 49,81 29,7784,86 = 11,65 (kJ/kgẩm)

 Tổng nhiệt ra là:

∑q r = qkkr +qvlr + qm

2.5 Tính toán quá trình sấy thực tế

2.5.1 Nhiệt lượng để làm nóng vật liệu

2.5.3 Xác định các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

 Nhiệt dung riêng dẫn xuất của tác nhân sấy trước khi sấy:

Cdx(x1) = Cpk + Cpa × x1 (CT 7.10, Tr130, [7]) = 1,004 + 1,842 × 0,0166 = 1,0346 (kJ/kgkkk)

Trong đó:

 Cpk = 1,004 (kJ/kgkkk ) là nhiệt dung riêng của không khí

 Cpa = 1,842 (kJ/kgkkk) là nhiệt dung riêng của hơi nước

 Lượng ẩm chứa x2 của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực:

i2´= 2500 + 1,842×t2 (CT 7.10, Tr138, [6]) = 2500 + 1,842 × 38 = 2569,996 (kJ/kgkkk)

Ta có x´2 = x1 + Cdx(x1) \( t1- t2\)

i2' - ∆ (CT 7.9, Tr130, [7]) = 0,0166 + 1,0346 \(82 - 38\)2569,996 - 10,29

= 0,0344 (kJ/kg kkk)

 Enthapy của không khí ẩm:

I´2 = Cpk  t2 + x´2  i´2 (CT 7.33, Tr138, [7]) = 1,004 × 38 + 0,0344 × 2569,996

= 126,5 (kJ/kgkkk)

 Độ ẩm tương đối:

φ2’= x’2 Pkk

Pbh3 \(0,622 + x’2\) (CT 7.11, Tr130, [7]) = 0,0344 0,9810,0658 \(0,622 + 0,0344\)

= 0,7814 = 78,14 (%)

 Lượng tác nhân sấy cần thiết cho quá trình sấy thực tế:

l’ = 1x’

2 - x1 (CT 7.14, Tr131, [7]) = 10,0344 - 0,0166

= 56,39 (kJ/kg ẩm)

 Lượng tác nhân sấy thực tế:

L’ = l’× W (CT 7.13, Tr131, [7]) = 56,39 × 86,84

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: qvlsv = 446,12 (kJ/kg ẩm)

 Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang vào: qkkv = 3803,58 (kJ/kg ẩm)

 Tổng lượng nhiệt mang vào:

= 0,6983 % < 5%

Sai số này nằm trong giới hạn cho phép nên các thông số đã chọn phù hợpvới yêu cầu.

Bảng 2.3 Tổng kết tính toán cân bằng nhiệt lượng

3 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào qkkv 3803,58 kJ/kg kk ẩm

4 Nhiệt lượng do calorifer cung cấp qs’ 3337,68 kJ/kg

5 Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang ra qkkr 7133,335 kJ/kg ẩm

6 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra qvlr 389,4 kJ/kg ẩm

PHẦN 3 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 3.1 Tính toán thiết bị chính

Theo như đã tính toán lựa chọn ở phần cân bằng nhiệt lượng, ta có cácthông số kỹ thuật của thiết bị chính như sau:

 Thời gian sấy: τ = 240 (phút)

 Thể tích thùng sấy: V = 19,59 (m3)

 Đường kính trong của thùng sấy: Dtr = 1,84 (m)

 Đường kính ngoài của thùng sấy: Dng = 1,972 (m)

 Chiều dài thùng: L = 7,36 (m)

 Tiết diện tự do của thùng: Ftd = 1,16 (m2)

- Cường độ bay hơi ẩm

A = WV (CT VII.50, Tr122, [5]) = 86,8419,59

+ m: Hệ số phụ thuộc vào cấu tạo cánh trong thùng

+ k: Hệ số phụ thuộc vào chiều chuyển động của khí, chuyển động cùngchiều, chọn k = 2

Dựa vào bảng VII.4 (Tr122, [5]): với dạng cánh nâng m = 0,5, tác nhân sấychuyển động cùng chiều, chọn k = 2

+ L: Chiều dài thùng sấy

+ D: Đường kính thùng sấy

+ α: Góc nghiêng của thùng

Đối với thùng dài: α = 2,5 ÷ 30

Ta chọn: α = 3°, suy ra tgα = 0,0524

+ n: Số vòng quay của thùng sấy (vòng/phút)

+ a: Hệ số phụ thuộc vào dạng cánh

Chọn a = 0,071 (Bảng VII.5, Tr123, [5]) + ρ: Khối lượng riêng xốp trung bình, ρ = 650 (kg/m3)

+ D: Đường kính thùng (m)

+ L: Chiều dài của thùng (m)

Suy ra:

N = 0,13×10-2× (1,84)3 × 7,36 × 0,071 × 0,318 × 650 = 0,87 (kW/h)