Thiết kế hệ thống sấy phun để sấy sữa

LỜI NÓI ĐẦU Trong tất các sản phẩm thực phẩm sữa là một sản phẩm chứa đầy đủ dinh dưỡng với hàm lượng cân đối nhất . Sữa đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống và sức khỏe của con người. Công nghệ chế biến sữa đã ra đời rất lâu ở các nước phát triển các sản phẩm sữa ngày nay rất đa dạng về chủng loại. Ơû nước ta công nghệ chế biến sữa chỉ bắt đầu phát triển mạnh vào những năm cuối thập kỷ 80 của thế kỷ 20 khi đất nước bước vào thời kỳ đổi mới , cho đến ngày nay đã có rất nhiều các nhà máy sữa lớn nhỏ trên khắp đất nước. Trong các sản phẩm từ sữa thì sữa bột giữ một vai trò rất quan trọng và chiếm một số lượng lớn .Việc chế biến và sản xuất sữa bột có nhiều ý nghĩa quan trọng, trong đó ưu điểm lớn nhất là tăng được thời gian bảo quản sữa và giảm chi phí vận chuyển do vậy nó có ý nghĩa quan trọng đối với nền kinh tế. Có nhiều phương pháp để sản xuất sữa bột mỗi phương pháp sản xuất sẽ cho ra một loại sản phẩm có chất lượng khác nhau ,phổ biến nhất hiện nay là phương pháp sấy phun và phương pháp sấy màng mỏng. Cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng sữa cũng ngày một tăng lên, trong đó có sữa bột, do vậy mà công nghệ chế biến và sản xuất và sữa ¨ bột cũng ngày một tăng lên .Trong đồ án môn học này em xin trình bày phương pháp sản xuất sữa bột bằng phương pháp sấy phun nhằm phần nào làm sáng tỏ hơn công nghệ sản xuất sữa bột

LỜI NÓI ĐẦU

Trong tất các sản phẩm thực phẩm sữa là một sản phẩm chứa đầy đủ dinh dưỡngvới hàm lượng cân đối nhất Sữa đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đờisống và sức khỏe của con người

Công nghệ chế biến sữa đã ra đời rất lâu ở các nước phát triển các sản phẩm sữangày nay rất đa dạng về chủng loại Ơû nước ta công nghệ chế biến sữa chỉ bắt đầuphát triển mạnh vào những năm cuối thập kỷ 80 của thế kỷ 20 khi đất nước bướcvào thời kỳ đổi mới , cho đến ngày nay đã có rất nhiều các nhà máy sữa lớn nhỏtrên khắp đất nước

Trong các sản phẩm từ sữa thì sữa bột giữ một vai trò rất quan trọng và chiếmmột số lượng lớn Việc chế biến và sản xuất sữa bột có nhiều ý nghĩa quan trọng,trong đó ưu điểm lớn nhất là tăng được thời gian bảo quản sữa và giảm chi phí vậnchuyển do vậy nó có ý nghĩa quan trọng đối với nền kinh tế Có nhiều phương phápđể sản xuất sữa bột mỗi phương pháp sản xuất sẽ cho ra một loại sản phẩm có chấtlượng khác nhau ,phổ biến nhất hiện nay là phương pháp sấy phun và phương phápsấy màng mỏng

Cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng sữa cũng ngày một tăng lên,trong đó có sữa bột, do vậy mà công nghệ chế biến và sản xuất và sữa ¨ bột cũngngày một tăng lên Trong đồ án môn học này em xin trình bày phương pháp sảnxuất sữa bột bằng phương pháp sấy phun nhằm phần nào làm sáng tỏ hơn côngnghệ sản xuất sữa bột

Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Lê Xuân Hải ,sự giúpđỡ của các thầy cô ở bộ môn công nghệ thực phẩm cùng các bạn sinh viên đã giúp

em hoàn thành đồ án môn học này

Trong khoảng thời gian ngắn và đây là lần đầu tiên bước vào tính toán hệ thốngthiết bị chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót , em rất mong được sự chỉ bảothêm của thầy cô giáo cũng như ý kiến đóng góp của các bạn

Chương I – TỔNG QUAN :

I.1 – Tổng quan về nguyên liệu :

Nguyên liệu chính cho quá trình sản xuất sữa bột là sữa đặc được cô đặc từ sữatươi Sữa tươi mới vắt có nhiều thành phần dinh dưỡng có giá trị cao và cân đốinhư đạm, chất béo gluxít , các chất khoáng và các nguyên tố vi lượng đáp ứng đượcnhu cầu dinh dưỡng của con người Ngoài nguyên liệu chính là sữa tươi còn có cácnguyên liệu phụ khác như : đường , vitamin , các chất ổn định …

I.1.1 – Thành phần hóa học của sữa :

Sữa là một chất lỏng được tiết ra từ tuyến sữa của động vật hữu nhũ.Thành phầnhóa học của các loại sữa không giống nhau chúng luôn thay đổi và phụ thộuc vàocác yếu tố như thời kỳ tiết sữa , thành phần thức ăn cho gia súc , phương pháp vắtsữa và độ tuổi của con vật Thành phần của các chất có trong sữa người ta đo đượcnhư sau :

Thành phần % theo khối lượng

 Protein:

Protein trong sữa là protein hoàn hảo ,trong thành phần của các loại protein

này có chứa 19 loại acid amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin khôngthay thế Trong sữa có hai nhóm protein chính là casein và protein nước sữa( wheyprotein).

- Protein nước sữa ( whey protein) :

Protein nước sữa chiếm khoảng 20 % tổng lượng nitơ có trong sữa và chủ yếu ở

2 dạng đó là: lactalbumin và lactoglobumin Cả 2 phần này của protein nước sữa làkhông đồng nhất Lactalbumin là protein đóng vai trò quan trọng trong quá trìnhtổng hợp đường lactose

 Chất béo :

Chất béo trong sữa chiếm khoảng 3,5 – 3,7 % ( theo tổng khối lượng ) Chấtbéo của sữa là hỗn hợp của 98 – 99 % trygliceride va 1 – 2 % còn lại là các thànhphần khác Chất béo của sữa không tạo vị nhưng có mùi êm dịu tạo sự ngon miệngcho các sản phẩm của sữa Ở trong sữa , chất béo tồn tại ở dạng nhũ tương là dạngphân tán của các giọt béo trong nước Hầu hết chất béo trong sữa nằm chủ yếu ởdạng các hợp chất ester ,

Các loại acid béo có trong sữa được ghi nhận trong bảng sau :

Acid béo % theo khối lượng Trạng thái tồn tại Công thức hóa họcButyric

Caporic

Caprylic

3,0 - 4,61,3 – 2,20,8 – 2,5

Lỏng ở nhiệt độphòng

Rắn ở nhiệt độphòng

 Các thành phần khác:

- Khoáng và muối

Khoáng trong sữa tồn tại dưới dạng hòa tan hoặc tạo muối với casein Muốikhoáng quan trọng nhất là muối khoáng của các kim loại như : Ca , Mg , Na , và

K Chúng hiện diện dưới dạng của muối PO4-3 , Cl- ,CN- và caseinate Trong sữahai muối của Ca và K là phong phú nhất

- Vitamin :

Vitamin hiện diện trong sữa rất đa dạng nên rất cần cho sự phát triển , tồn tạicũng như sự phát triển của các cơ quan trong cơ thể con người

- Các enzime :

Trong sữa có chứa nhiều loại enzime có trong tự nhiên , những enzime này ảnhhưởng tới chất lượng sữa và các sản phẩm chế biến của sữa Các enzime trong sữađược chia làm hai nhóm :

Các enzime thủy phân :lipase , phosphotase kiềm , galactase , và amylase Các enzime oxy hóa sinh học : Peroxidase , Oxydase …

II.1.2 - Tính chất vật lý của sữa :

Ở điều kiện thường sữa là một chất lỏng màu trắng đục là hỗn hợp của nhiềuchất khác nhau và được phân bố ở những trạng thái khác nhau như hòa tan hoàntoàn ,dạng huyền phù , dạng nhũ tương … các thông số vật lý của sữa như sau :

- Khối lượng riêng :

Là thông số quyết định trạng thái của các thành phần có trong sữa , khối lượngriêng của sữa tươi có giá trị từ 1028 – 1035 kg / m3 Giá trị này thay đổi và phụthuộc vào loài giống gia súc, chu kỳ tiết sữa và nhiệt độ của môi trường

- Độ chua của sữa :

Độ chua ccủa sữa là do có sự hiện diện của ion H+ Ở 20 o C độ pH của sữa cógiá trị khoảng 6,5 – 6,7 và cũng phụ thuộc vào loài và chu kỳ tiết sữa

- Độ nhớt của sữa :

Phụ thuộc vào nhiệt độ và trạng thái phân tán của các chất có tong sữa Thôngthường độ nhớt của sữa có giá trị khoảng 20 cp ở 20o C

- Aùp suất thẩm thấu của sữa :

Aùp suất thẩm thấu của sữa (Ptt) được tạo bởi những chất có khả năng phân tán caonhư đường lactose, muối Thông thường áp suất thẩm thấu của sữa có giá trị vàokhoảng 6,6 atm ở 0 o C

- Nhiệt độ đông đặc :

Sữa có nhiệt độ đông đặc từ -0,53 tới – 0,57 oC tùy theo loại sữa.Nhiệt độ đôngđặc trung bình la - 0,54 oC , thấp hơn nhiệt độ đông đặc của nước là do trong sữacó một số chất hòa tan như đường lactose , các khoáng …

 Ngoài nguyên liệu chính là sữa tươi còn có một số nguyên liệu phụ trong quátrình sản xuất sữa bột như : đường , vitamin , chất ổn định …nhằm mục đích tạo độđặc cho sản phẩm sữa , tạo độ ngọt , và màu vàng đặc trưng cho sữa Đườngmaltosedextril còn có tác dụng làm cho sản phẩm sữa bột bền nhiệt , không bị biếntính khi sấy và sản phẩm sữa bột không bị vón cục

II.1.3 - Những biến đổi của sữa trong quá trình bảo quản:

Sữa là chất lỏng có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần dinh dưỡng trong sữa tươirất cân đối , dễ hấp thụ nên sữa tươi là môi trường rất thích hợp cho sự phát triểncủa vi sinh vật Mặt khác trong sữa lại có chứa nhiều enzime do vậy mà sau khivắt ở sữa xẩy ra nhiều quá trình biến đổi làm giảm chất lượng của sữa mà ta cầnchú ý để hạn chế.bao gồm các quá trình chủ yếu sau đây:

- Phản ứng lên men đường :

Thông thưởng các vi sinh vật phân hủy đường tạo thành các rượu và các aldehydlàm giảm chất lượng của sữa

- Phản ứng phân hủy chất béo :

Chất béo trong sữa bị phân hủy có thể là do enxime lipase của vi sinh vật hoặc cóthể là do quá trình oxy hóa Các sản phẩm của quá trình oxy hóa chất béo là CO2 ,

H2O , aldehyd , cetone , peroxide và các hydroproxide làm sữa ccó mùi khó chịu

- Phản ứng phân hủy protein :

Hiện tượng sữa tươi bị thối rữa là donhiều loại vi sinh vật có trong sữa phát triểnvà phân hủy protein của sữa Những vi khuẩn gây thối rữa đã tiết các enzimeprotease ,enzime này tác động làm phân hủy protein Sản phẩm cuối ccùng củaquá trình phân hủy này là cac acid béo ngắn mạch , NH3 , CO2 , H2S … làm sữa cómùi ôi thối khó chịu và độc đối với cơ thể

I.2 – Các phương pháp sấy được ứng dụng để sản xuất sữa bột :

Sấy ở đây là quá trình làm mất nước của sữa.Sữa tươi ban đầu được lọc gạn vàtiêu chuẩn hóa bằng cách đun nóng ở 93 – 100 oC trong thời gian khoảng 25 phútnếu nhiệt độ là 115 -128oC thì chỉ đun từ 1 – 6 phút sau đó được cô đặc đạt độ ẩm là

45 - 55 % Sữa thường được cô đặc ở nhiệt độ thấp bằng quá trình bốc hơi chânkhông để tránh biến tính của sữa do nhiệt độ cao Để quá trình sấy xảy ra tốt, cáchạt sữa không bị keo lại người ta thêm vào một loại phụ gia là đường Mantodextrin.Loại đường này ngoài việc giúp cho quá trình tạo bột khi phun được tốt hơn nó còngiúp sữa chịu được nhiệt dộ cao hơn tránh được sự biến tính của sữa khi nhiệt độcao Sữa được sấy cho đến khi đạt độ ẩm là 2,5 – 5 % Trong điều kiện độ ẩm nàythì các loài vi sinh vật không thể tồn tại và phát triển được , trừ một số bào tử Dovậy trong công nghệ sản xuất sữa bột sấy vừa đóng vai trò chế biến vừa đóng vaitrò bảo quản,tùy theo yêu cầu sản phẩm và chế độ công nghệ mà người ta có thể sửdụng các loại phương pháp và thiết bị sấy sau

I.2.1 –Sấy chân không(Freeze- Drying):

Dùng trong sản xuất sữa bột chất lượng cao , trong phương pháp này nước trongsữa được bốc hơi ở điều kiện chân không nhiệt độ sấy thấp ,vì vậy mà ưu điểm củaphương pháp này là các protein trong sữa không bị biến tính cũng như không kéotheo các phản ứng bất lợi khác Bên cạnh đó thì phương pháp này cũng có nhượcđiểm là kết cấu thiết bị phức tạp, hao tốn nhiều năng lượng do vậy mà thiết bị nàykhông được sử dụng rộng rãi trong thực tế

I.2.2 –Sấy trục (Roller or drum Drying):

Trong phương pháp này sữa được sấy bằng cách tiếp xúc trực tiếp bề mặt truyền

nhiệt ( hai trục được gia nhiệt bằng hơi nước) Thiết bị sử dụng trong phương phápnày tương đối đơn giản nhưng gặp khó khăn trong khi vận hành Nếu quá trình xử línhiệt không tốt không thích hợp sẽ kéo theo ssự thay đổi đáng kể tính chất hóa lícủa sữa, tạo màu do phản ứng caramel , protein bị biến tính, độ hòa tan của sữagiảm Vì vậy mà thiết bị này cũng không được sử dụng rộng rãi trong công nghệ

sản suất sữa trừ một số loại sữa dùng trong công nghiệp không yêu cầu độ hòa tancao.

I.2.3

– Sấy phun ( Spray – Drying):

Trong phương pháp này nguyên liệu được phân tán vào trong thiết bị sấy dướidạng các hạt sương và được làm khô bằng dòng khí có nhiệt độ cao.Quá trình sấydiễn rất mãnh liệt trong lòng thể tích các giọt lỏng Sản phẩm của sấy phun dướidạng bột mịn Ưu điểm của phương pháp này là thời gian sấy ngắn, sản phẩm thuđược ở dạng mong muốn do vậy không cần phải xử lí thêm ,bên cạnh đó nó cũngcó một số nhược điểm như là kích thước thiết bị khá lớn,tiêu tốn nhiều nănglượng.Tuy nhiên,phương pháp sấy phun là phương pháp được sử dụng phổ biếnnhất trong công nghệ sản xuất sữa bột hiện nay, chi tiết của công nghệ này sẽđược trình bày cụ thể trong phần sau

I.3 – Những biến đổi của sữa trong quá trình sấy phun:

Khi được phân tán vào trong thiết bị sấy dưới dang giọt, dưới tác dụng của dòngkhí có nhiệt độ cao các giọt sữa se giảm đường kính, khối lượng và thể tích Trongđiều kiện sấy lí tưởng khối lượng sẽ bị giảm khoảng 50% , thể tích giảm 40% , cònđường kính giảm khoảng 70% so với giọt lỏng ban đầu từ vòi phun Ngoài nhữngbiến đổi trên thì trong quá trìng sấy sữa còn có một số biến đổi bất lợi khác nhưsau:

- Protein bị biến tính gây ra mùi khó chịu, giảm độ hòa tan của sữa làm giảmgiá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

- Trong điều kiện sấy ở nhiệt độ cao , có thể xẩy ra phản ứng caramel hóađường lactose có trong thành phần của sữa, phản ứng Maillardd… tạo mùi và màukhông tốt , bất lợi cho sản phẩm

- Sự oxy hóa của các lipite có trong sữa( do sự có mặt của emzim lizase cótrong sữa trong trường hợp xử lí không triệt để).Vì vậy đối với nguyên liệu sữa tươidung dễ sản xuất sữa bột nguyên kem thì thường phải chú ý nâng cao nhiệt độ khi

thanh trùng so với nguyên liệu dể làm sữa bột không béo để đảm bảo vô hoạt hoàntoàn enzim lizase

I.4 – Quá trình sấy phun :

Sữa được phun thành những hạy bụi nhỏ và được làm khô trong phòng sấy Sữatươi ban đầu được cô đặc đạt độ khô từ 45 – 55 % trong điều kiện chân không sauđó được đưa vào thiết bị sấy phun Khi thiết bị làm việc không khí qua bộ phận lọc(9) được thổi vào bộ phận đốt nóng (4), tại đây không khí được đốt nóng tới180 o Cvà thổi vào buồng sấy (6) Sữa đặc được bơm cao áp bơm từ bồn chứa tới vòi phunvà được phun vào trong tháp dưới dạng những hạt bụi nhỏ Trong phòng sấy cáchạt bụi sữa được sấy khô ngay lập tức thành bột sữa rơi xuống dưới Không khítrong tháp sấy được quạt hút ra ngoài qua xyclon (8) để thu lại những hạt sản phẩmnhỏ bị lôi cuốn theo dòng khí , nó được trộn với sản phẩm từ trong tháp sấy nhờống vận chuyển khí động (5) qua xyclon (8) và được lấy ra ngoài liên tục

Ở phương pháp này mặc dù nhiệt độ của không khí khá cao (180o C ) nhiệt độcủa những hạt sữa chỉ mới 70 – 80 o C , và khô ngay thành bột trong một khoảngthời gian rất ngắn do vậy mà thành phần và tính chất của sữa hầu như không đổi ,độ hòa tan của sữa bột rất cao Sữa bột được sản xuất thao phương pháp này gọi làsữa bột hòa tan

Chương II - TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG:

II.1 - Các thông số ban đầu :

Năng suất theo sản phẩm sấy : G 2 = 100 kg/h

Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: W 1 = 50 %

Độ ẩm của vật liệu sau khi sấy : W 2 = 3%

G 1 : Năng suất nhập liệu, kg/h

G a : Năng suất bốc hơi ẩm, kg ẩm/h

G k : Lượng không khí tiêu hao, kg kk/h

II.2 - Cân bằng vật chất :

Trong quá trình sấy hàm lượng chất khô trong nguyên liệu không thay đổi do vậy tacó:

W G

W G



1

2 2

Lượng không khí cần cho quá trình sấy

- Chọn không khí vào calorifer cónhiệt độ to = 30 oC, o = 0.77 Không khí vàothiết bị sấy có nhiệt độ là t1 = 180o C,ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ là

t2= 90 oC

4241

* 77 , 0 101000

77 , 0

* 4241

* 622 , 0

*

*

* 622 , 0

ohbh o

P P

P d





( kg ẩm/kg kk khô)

Ho = to + (2500+ 2*to)*do =30 + ( 2500 + 2*30 )* 0,02 = 81,2 (kj/kg kk khô)Không khí vào calorifer được đốt nóng đến t1 = 180 o C,

d1 = do = 0,02 ( kg ẩm/kg kk khô)

H1 = t1 + ( 2500 + 2*t1)* d1= 180 +(2500 +2*180)*0,02 =237,2 (kj/kg kk khô)

Quá trình sấy theo lí thuyết do vậy

Enthanpi của không khí ra khỏi thiết

bị sấy H2 = H1 do vậy :

Độ chứa hơi :

064 , 0 90

2500 2

2 2

1 1

2

3 2

II.3.1 - Các thôâng sô ban đầu

- Chọn vòi phun tạo sương lọai cơ

khí có đường kính lỗ phun là

dc = 10-3m , góc phân tán tia  = 50o

- Giả thiết vận tốc chuyển động của

không khí trong tháp là  = 0,32 (m/s)

l là khối lượng riêng cua dịch sữa

đưa vào sấy, l = 1232 ( kg/m3)

II.3.2 - Kích thước thiết bị chính:

- Đường kính trung bình của giọt vật liệu được tính theo công thức

* 2

50 cos

* 2

10 )

2 cos 1 1 (

* 2 cos

*

2

3 3

Re * .* * 4** 1*3600

l c l

c l

d

G d

* 30

* 10

* 14 , 3

194

* 4

10

* 38 ,

34 , 0

Bán kính tán phun được xác định theo công thức

0,35 0,4 0 , 2

*

* Re

*

* 33 ,

k

l tb

K Gu

trong đó

10

* 86 , 26

10

* 25

* 32 , 0

* 5 , 0

) 31 1500 (

* 2150

* ) (

* 5 , 0

) (

* 2 1

2 1

C T T

C C r K

Rp ; bán kính tán phun, m

 ; vận tốc dòng khí chuyển động trong thiêt bị, m/s

r ; ẩn nhiệt hóa hơi của ẩm, kj/kg ; r = 2150 kj/kg

C1, C2 ; nhiệt dung riêng của vật liệu sấy ở nhiệt độ T1 T2, kj/kg độ

C1= 1500 (kj/kg độ) , C2 = 31 (kj/kg độ)

Ctb ; nhiệt dung riêng trung bình, Ctb= 1013 (kj/kg độ)

 ; độ nhớt của không khí, m2/s  = 26,86 *10-6 (m2/s)

dtb ; kích thước trung bình của sản phẩm dtb = 25*10-5 (m)

thay vào ta có

* 3 , 165 * 0 , 298 * 7 , 64 2056 , 62

87 , 0

1232

* 33 ,

đường kính tháp phun ; DT = 3* Rp = 1,55 (m)

Chọn đường kính tháp phun là DT = 1,6 (m)

Xác định chiều cao của tháp sấy:

Chiều cao hữu hiệu của tháp sấy được xác định theo công thức

1

253 0 3 max

) ) (

*

* (

* Re

* 10

* 37 , 1

u

T

T T

r d

Tư ; nhiệt độ bầu ướt , Tư = 54 o C (tra từ giản đồ không khí ẩm )

 ; độ nhớt của không khí,  = 34,85*10-6 (m2/s)

 ; hệ số dẫn nhiệt của không khí,  = 3,4*10-2 ( w/m2 độ)

dmax ; kích thước lớn nhất của hạt sản phẩm , dmax = 2 dtb = 50.10-5 (m)

) 7240

) 54 180 (

* 10

* 4 , 3

10

* 85 , 34

* 10

* 2150 (

* 165 , 3

* 10

* 37 ,

2

6 3

253 , 0 3

Kiểm tra lại vận tốc của không khí đi trong tháp so với lựa chọn ban đầu:

Tiết diện của tháp sấy:

4

6,1

*14,34

* 3600

2480

s m F

32 , 0 334

,

0





< 5% ; vậy lựa chọn ban đầu là hợp lý

h

T s

H

t



 ;

h ;tốc độ của hạt sản phẩm rơi trong thiết bị , xem h =  = 0,34 ( m/s)

Vậy thời gian sấy vật liệu là:

12 , 5 ( )

32 , 0

t s  

II.3 - TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG :

II.3.1 - Tổn thất nhiệt ở tháp sấy :

- Chế chuyển động của không khí trong thiết bị

4

6 20253 10 10

* 86 , 26

6 , 1 32 , 0

0 * Re

* 018 ,

10

*4,3

*23,70

*

' 1

'

D

Nu D

3 2

3

10

*4,9)273125(

*)10

*32,24(

)70125(

*6,181,9



 Nu = 146,3

)

/ (

1 , 3 6

, 1

10

* 4 , 3

* 3 , 146

*

2 2

"

D Nu

- Hệ số cấp nhiệt từ ngoài thành thiết bị đến môi trường xung quanh.Giả sử nhiệt

độ của không khí trong phân xưởng là tk = 28o C Nhiệt độ của lớp thép bảo vệ

ngoài thánh thiết bị là tn = 60 oC

t t k t n o C

2

28 60

 =16,69*10-6( m2/s)

2 6

3 2

3

10

*53,1)27328(

*)10

*69,16(

)2860(

*6,1

*81,9

10

* 67 , 2

* 3 , 165

n : là mức độ đen của vật, với hệ thống bằng thép chọn n = 0,85

Co : là hệ số cấp nhiệt của vật đen tuyệt đối , chọn Co = 5,7

T1 = tw + 273 = 60 + 273 = 333 o C

T2 = tf2 + 273 = 30 + 273 = 303 oC

Thay vào ta có :

87 , 5 ) 303 333 /(

) ) 100

303 ( ) 100

333 ((

* 7 ,

- Bề dày thiết bị là b1=5 (mm), bề dày lớp vỏ bảo vệ là

b3 =1(mm), làm bằng vật liệu la thép không rỉ có 1=3 = 21,2(W/m độ)

- Bề dày của lớp cách nhiệt là :b2

Lượng nhiệt truyền từ trong tháp do cấp nhiệt là

tw1 , tw2 ; nhiệt độ bên trong và bên

ngoài thành thiết bị xem tw1 ~ tw2 = 90

o C

tw3 , tw4 ; nhiệt độ ở bề trong và bề

ngoài

của lớp vỏ bảo vệ xem tw3 ~ tw4 = 60 oC

D tb ; đường kính trung bình của thiết bị khi kể cả lớp cách nhiệt

Dtb = Dt + 2*b1 +b2 = 1,6 + 2* 0,005 +b2 (m)

Thay vào ta tính được bề dày cua lớp cách nhiệt là b2 = 1 (cm)

- Hệ số truyền nhiệt tổng quát từ trong lòng thiết bị ra môi trường xung quanh là

2

2 1

3 1 2 1

1 1

01 , 0 2

, 21

001 , 0 005 , 0 63 , 8

1 76 , 5 1

t t

107

152ln

107152ln

2 1

2 1

ng

D H

* 14 , 3 4

* 632 , 1

* 14 ,

- Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh tính theo một kg ẩm

II.3.2 - Cân bằng nhiệt lượng trong quá trình sấyư1

1- Theo không khí vào :Gk* Ho = 2030

2- Theo ẩm củavật liệu : Cn*tvào= 251,4





vao p a

t C G G

- Tổng nhiệt lượng vào là :qvào = 6571,4





t C G

G

p a

3- Tổn thất ra môi trường xung quanh : q = 230

- Tổng nhiệt lượng ra là : qra = 6252

Chênh lệch giữa nhiệt vào và nhiệt ra trong quá trình sấy :

6252

6252 4

, 6571 100

q

q q

Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường:

* 100 3 , 5 %

4 , 6571

230 100



Q

q m