thiết kế hệ thống sấy muối thùng quay

- Trong tĩnh lực học: xác định bởi mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật liệu sấy cùng tác nhân sấy dựa trên phương pháp cân bằng vật chất và năng lượng, từ đó xác định được

Trang 1

Lớp: DH07TP http://www.ebook.edu.vn Trang 1

1.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY

1.1.1 Khái niệm chung

Trong công nghệ hóa chất, thực phẩm, quá trình tách nước ra khỏi vật liệu

(làm khô vật liệu) là rất quan trọng Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu,

mức độ làm khô của vật liệu mà thực hiện một trong các phương pháp tách nước

ra khỏi vật liệu sau đây:

- Phương pháp cơ học (sử dụng máy ép, lọc, ly tâm…)

- Phương pháp hóa lý (sử dụng canxi clorua, acid sunfulric để tách nước)

- Phương pháp nhiệt (dùng nhiệt để bốc hơi ẩm trong vật liệu)

Sấy là một quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt

Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng

năng lượng điện trường có tần số cao Mục đích của quá trình sấy là làm giảm

khối lượng của vật liệu, tăng độ liên kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn

Trong quá trình sấy, nước được bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi

sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồng thời bên trong vật liệu có sự chênh

lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung

quanh

Quá trình sấy được khảo sát về bề mặt: tĩnh lực học và động lực học

- Trong tĩnh lực học: xác định bởi mối quan hệ giữa các thông số đầu và

cuối của vật liệu sấy cùng tác nhân sấy dựa trên phương pháp cân bằng vật chất

và năng lượng, từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và

lượng nhiệt cần thiết

- Trong động lực học: khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật

liệu với thời gian và các thông số của quá trình sấy

Ví dụ : tính chất và cấu trúc của vật liệu, kích thước vật liệu, các điều kiện

thủy động lực học của tác nhân sấy và thời gian thích hợp

Trang 2

1.1.2 Thiết bị sấy

1.1.2.1 Phân loại thiết bị sấy

Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp sấy khác nhau nên có nhiều kiểu thiết

bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách phân loại thiết bị sấy:

- Dựa vào tác nhân sấy: ta có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng

khói lò, ngoài ra còn có các thiết bị sấy bằng các phương pháp đặc biệt như sấy

thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tần

- Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất

thường

- Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc,

thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ …

- Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng

quay, sấy tầng sôi, sấy phun…

- Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy và vật liệu sấy: cùng chiều,

ngược chiều và giao chiều

1.1.2.2 Nguyên lý thiết kế thiết bị sấy

Yêu cầu thiết bị sấy là phải làm việc tốt (vật liệu sấy khô đều có thể điều

chỉnh được vận tốc dòng vật liệu và tác nhân sấy, điều chỉnh được nhiệt độ và độ

ẩm của tác nhân sấy), tiết kiệm nguyên vật liệu, năng lượng và dễ sử dụng

Khi thiết kế thiết bị sấy cần có những số liệu cần thiết:

Loại vật liệu cần sấy (rắn, nhão, lỏng…), năng suất, độ ẩm đầu và cuối của vật

liệu, nhiệt độ giới hạn lớn nhất, độ ẩm và tốc độ tác nhân sấy, thời gian sấy

Trước hết phải vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị, vẽ quy trình sản xuất, chọn kiểu thiết

bị phù hợp với tính chất của nguyên liệu và điều kiện sản xuất

Tính cân bằng vật liệu, xác định số liệu và kích thước thiết bị

Tính cân bằng nhiệt lượng để tính nhiệt tiêu thụ và lượng tác nhân sấy cần

thiết

Đối với các thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển cần phải tính độ bền

Trang 3

của hệ thống: bộ phận cung cấp nhiệt (lò đốt, calorifer), bộ phận vận chuyển, bộ

phận thu hồi bụi (nếu có), quạt , công suất tiêu thụ để chọn động cơ điện

1.1.2.2 Lựa chọn thiết bị sấy

Sấy thùng quay là một thiết bị chuyên dung để sấy hạt Loại thiết bị này được

dung rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các vật ẩm dạng hạt có kích

thước nhỏ Trong hệ thống sấy này, vật liệu sấy được đảo trộn mạnh, tiếp xúc

nhiều với tác nhân sấy, do đó trao đổi nhiệt mạnh, tốc độ sấy mạnh và độ đồng

đều sản phẩm cao Ngoài ra thiết bị còn làm việc với năng suất lớn

1.1.3 Xác định các thông số của tác nhân sấy và tiêu hao nhiệt cho sấy

1.1.3.1 Nhiệm vụ của tác nhân sấy

Tác nhân sấy có nhiệm vụ sau:

- Gia nhiệt cho vật sấy

- Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật vào môi trường

- Bảo vệ vật sấy khỏi bị ẩm khi quá nhiệt

Tùy theo phương pháp sấy, tác nhân sấy có thể thực hiện một hoặc hai trong ba

nhiệm vụ nói trên

Khi sấy đối lưu, tác nhân sấy làm hai nhiệm vụ gia nhiệt và tải ẩm

Khi sấy bức xạ, tác nhân sấy làm nhiệm vụ tải ẩm và bảo vệ vật sấy

Khi sấy tiếp xúc tác nhân sấy làm nhiệm vụ tải ẩm

Khi sấy bằng điện trường tần số cao, tác nhân sấy làm nhiệm vụ tải ẩm

Khi sấy chân không chỉ có thể cấp nhiệt bằng bức xạ hay dẫn nhiệt hoặc kết hợp

cả hai cách cấp nhiệt này Việc dùng bơm chân không hay kết hợp bơm chân

không và thiết bị ngưng kết ẩm(sấy thăng hoa), vì vậy phương pháp sấy chân

không không cần tác nhân sấy

1.1.3.2 Các loại tác nhân sấy

- Không khí ẩm: là loại tác nhân sấy thông dụng nhất Dùng không khí ẩm

có nhiều ưu điểm: không khí có sẵn trong tự nhiên, không độc và không làm ô

nhiễm sản phẩm

Trang 4

- Khói lò: sử dụng làm môi chất sấy có ưu điểm là không cần dùng calorife,

phạm vi nhiệt độ rộng nhưng dùng khói lò có nhược điểm là có thể ô nhiễm sản

phẩm do bụi và các chất có hại như: CO2 , SO2

- Hỗn hợp không khí hơi và hơi nước: tác nhân sấy loại này dùng khi cần có

độ ẩm tương đối φ cao

- Hơi quá nhiệt: dùng làm môi chất sấy trong trường hợp nhiệt độ cao và sản

phẩm sấy là chất dễ cháy nổ

1.1.3.3 Không khí ẩm

- Các thông số cơ bản của không khí ẩm:

+ Độ ẩm tương đối là tỉ số giữa lượng hơi nước có trong không khí ẩm với

lượng hơi nước lớn nhất có thể chứa trong không khí ẩm đó ở cùng một

Gh , kg : lượng hơi nước trong không khí ẩm

Gh max: lượng hơi nước lớn nhất có thể chứa trong không khí ẩm

ph , N/m2 : phần áp suất hơi nước trong không khí ẩm

phs , N/m2 : áp suất bão hòa hơi nước ở nhiệt độ không khí ẩm

+ Độ chứa hơi là lượng hơi nước chứa trong 1kg không khí khô:

h k

G d G

= (1.2) , (kg/kgkkkhô)

ở đây: Gh , kg : lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm

Ghs : lượng không khí khô

Gh , Gk có thể xác định theo phương trình trạng thái của hơi nước và không khí

khô theo ph , pk và p

+ Entanpy của không khí ẩm được tính với 1kg không khí khô như sau:

I = Ik + Ih (1.3), (kJ/kgkkkhô)

Trang 5

Trong đó:

Ik : entanpy không khí khô, Ik = Cpkt, kJ/kgkkkhô với Cpk là nhiệt dung riêng của

không khí khô, có giá trị là 1,04 kJ/kgkkkhô, nhiệt độ không khí ẩm

Ih : entanpy của hơi nước có trong 1 kg không khí khô

+ Nhiệt độ đọng sương (ts): nhiệt độ đọng sương của không khí ẩm là nhiệt độ

của không khí bão hòa đạt được bằng cách làm lạnh không khí ẩm trong điều

kiện độ chứa hơi không đổi Khi biết nhiệt độ và độ ẩm tương đối có thể xác định

nhiệt độ đọng sương

Khi bão hòa φ = 100% , ph = phs nhiệt độ không khí ẩm lúc này là ts chính là nhiệt

độ bão hòa ứng với ph = phs Vì vậy ta có thể tra bảng hơi nước bão hòa với ph ta

xác định được nhiệt độ bão hòa

+ Nhiệt độ nhiệt kế ướt tM : là nhiệt độ của không khi ẩm bão hòa đạt được bằng

cách cho nước bốc hơi đoạn nhiệt vào không khí ẩm Quá trình xảy ra làm cho

nhiệt độ không khí ẩm giảm, độ ẩm tương đối và độ ẩm chứa hơi tăng, còn

entanpy không đổi Quá trình đạt đến trạng thái cân bằng φ = 100% thì nhiệt độ

không khí ẩm là tM Nhiệt độ này cũng chính là nhiệt độ nước Người ta đo nhiệt

độ này bằng cách lấy bông hoặc vải thô vấn vào bầu thủy ngân của nhiệt kế và

nhúng vào nước vì vậy gọi là nhiệt độ nhiệt kế ướt

+ Thể tích riêng và khối lượng riêng theo không khí ẩm:

Không khí ẩm là hỗn hợp của khí lý tưởng nên ta có thể xác định khối lượng

Trang 6

Khi sử dụng khói làm môi chất sấy ta phải tính toán quá trình cháy nhằm thu

được khói lò có lưu lượng, nhiệt độ, độ chứa hơi nhất định Sơ đồ nguyên lý

buồng đốt tạo khói làm môi chất sấy được biểu diễn trên hình sau:

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý bình đốt tạo khói

1.buồng đốt, 2.buồng lắng bụi, 3.buồng hòa trộn

Trong tính toán quá trình cháy, để tạo khói làm môi chất sấy, người ta thường

tính cho 1 kg nhiên liệu và cần xác định các đại lượng cơ bản sau:

+ Nhiệt trị của nhiên liệu có thể xác định theo thành phần nhiên liệu hoặc đo

trong phòng thí nghiệm Khi biết thành phần nhiên liệu, có thể xác định nhiệt trị

theo các công thức sau:

¾ Đối với nhiên liệu khí:

Trang 7

+ Tiêu hao không khí

¾ Tiêu hao không khí lý thuyết đối với chất khí:

n m

L =

¾ Tiêu hao nhiệt riêng không khí thực tế

L = αT.L0 (1.9) Trong đó αT là hệ số không khí thừa trong buồng lửa

Hệ số không khí thừa α – chọn theo loại nhiên liệu và cấu tạo buồng đốt Khi

dùng khói làm môi chất sấy, nhiệt độ khói thường thấp hơn nhiều so với nhiệt độ

khói ra khỏi buồng lửa vì vậy cần đưa khói qua buồng hòa trộn với không khí để

đạt được nhiệt độ môi chất theo yêu cầu Hệ số không khí thừa chung là:

Trang 8

Trong đó Δα là hệ số không khí thừa trong buồng hòa trộn

- Xác định hệ số không khí thừa:

Hệ số không khí thừa α được xác định bằng cách chọn αT theo nhiên liệu và

kiểu buồng đốt sau đó tính Δα theo quá trình hỗn hợp không khí và khói

Hệ số không khí thừa chung α tính theo khói vào buồng sấy có thể xác định theo

nhiệt độ khói làm môi chất sấy

+ Đối với nhiên liệu khí

Trang 9

η : hiệu suất buồng đốt

Cnl : nhiệt dung riêng của nhiên liệu

tnl : nhiệt độ nhiên liệu vào buồng đốt

h

i : entanpy của hơi nước trong khói

'

h

i : entanpy của hơi ẩm trong nhiên liệu

Wnl : độ ẩm của nhiên liệu khí

I0 :entapy của không khí vào buồng đốt

d0 : độ chứa hơi của không khí vào buồng đốt

Ckh : nhiệt dung riêng của khói

Tkh : nhiệt độ của khói

CmHn : thành phần cacbua hydro tính theo thành phần khối lượng Sau khi xác định hệ số thừa chung α ta chọn hệ số khí thừa của buồng đốt theo

nhiên liệu và kiểu buồng đốt αhd, từ đó ta có:

Δα = α – αhd (1.12) Vậy lượng không khí cần hòa trộn thêm là:

ΔL = Δα.L0 (1.13), (kg/kgnl)

1.1.4 Chế độ sấy

1.1.4.1 Khái niệm và định nghĩa

- Chế độ sấy là một tập hợp các tác động nhiệt của môi chất sấy đến vật liệu

sấy nhằm đảm bảo chất lượng và thời gian sấy nhất định theo yêu cầu

Trang 10

- Chế độ sấy thể hiện dưới dạng các thông số sau: nhiệt độ tác nhân sấy,

hiệu nhiệt độ khô ướt Δt (hay độ ẩm tương đối φ), tốc độ môi chất sấy

1.1.4.2 Các thông số xác định chế độ sấy

- Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị

Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị ảnh hưởng quyết định đến tốc độ sấy có

nghĩa là ảnh hưởng quyết định đến thời gian sấy Nhiệt độ t1 cũng ảnh hưởng

đến chất lượng sản phẩm sấy Một số sản phẩm sấy không cho phép sấy ở nhiệt

độ cao vì vậy nó không cho phép nhiệt tác nhân sấy vượt quá giá trị nhất định

Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị càng cao, tốc độ sấy càng lớn dẫm đến thời

gian sấy giảm và giảm tiêu hao năng lượng Tuy vậy nhiệt độ tác nhân sấy càng

cao thì tổn thất nhiệt vào môi trường càng lớn dẫn đến tăng tiêu hao năng lượng

Vì vậy cần xác định giá trị t1 tối ưu theo hàm mục tiêu là tiêu hao năng lượng

Trị số t1 tối ưu theo tiêu chí này thường khá lớn vì vậy khi sấy các vật liệu nhạy

cảm nhiệt (chất lượng sản phẩm giảm khi nhiệt độ tăng) thì nhiệt độ tác nhân

sấy t1 xác định theo điều kiện chất lượng sản phẩm

Ví dụ khi sấy các vật liệu dạng tinh bột nhiệt độ tác nhân sấy t1 thường nhỏ

hơn nhiệt độ hồ hóa (khoảng 600C)

+ Độ ẩm tương đối của không khí vào thiết bị φ1 (hay Δt1)

Độ chênh lệch nhiệt độ khô ướt của môi chất vào thiết bị Δt1 tạo nên thế sấy, nó

là động lực cho ẩm thoát ra từ vật ẩm vào môi trường Thế sấy càng lớn thì tốc độ

thoát ẩm càng lớn Tuy nhiên khi tốc độ thoát ẩm lớn sẽ dẫn đến vật sấy biến

dạng (vênh, nứt) vì vậy ta chọn Δt1 thích hợp với từng loại sản phẩm và từng giai

đoạn của quá trình sấy

+ Nhiệt độ môi chất sấy ra khỏi thiết bị t2

Nhiệt độ này càng lớn thì tổn thất do khí thoát càng cao Vì vậy, theo mục tiêu

tiết kiệm năng lượng thì nhiệt độ t2 càng nhỏ càng tốt Tuy nhiên, khi chọn t2 phải

Trang 11

liệu sấy t2 càng lớn thì truyền từ môi chất sấy đến vật liệu sấy càng lớn dẫn tới

tốc độ bay hơi ẩm lớn, thời gian sấy giảm, tiêu hao nhiệt cho quá trình sấy giảm

Đồng thời t2 lớn sẽ dẫn tới tổn thất nhiệt do khí thoát và tăng tổn thất nhiệt vào

môi trường do truyền nhiệt qua thiết bị Vì vậy cần chọn Δt2 tối ưu Trị số này

thường chọn theo kinh nghiệm từ 10 – 150C

+ Độ ẩm môi chất sấy ra khỏi thùng sấy φ2

Thông số này cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy Chọn φ2 càng lớn thì tiêu hao

riêng không khí càng nhỏ Tuy vậy, việc tăng φ2 bị hạn chế bởi độ ẩm cân bằng

vật liệu tương ứng với trạng thái không khí ẩm ra khỏi buồng sấy (t2, φ2) Khi φ2

tăng đến giá trị nhất định φ2k thì độ ẩm của vật liệu sấy ω = ωcb lúc này giữa vật

liệu và môi chất sấy đạt đến cân bằng, ẩm trong vật liệu không thoát ra được

thẩm chí nếu tăng φ2 quá trị số φ2k sẽ xảy ra hiện tượng vật liệu hút ẩm từ môi

chất sấy Trường hợp này có thể xảy ra khi sấy hầm cùng chiều

Trị số φ2 thường chọn nhỏ hơn trị số giới hạn φ2k từ 5 – 10% Trị số φ2 tối ưu

thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ t2 Với nhiệt độ t2 = 40 600C, trị số φ2 hợp lý

là 80%

Trong thiết bị sấy buồng, chế độ sấy thay đổi theo thời gian sấy Mỗi giai đoạn

sấy thường chọn chế độ sấy khác nhau

+ Tốc độ tác nhân sấy

Tốc độ tác nhân sấy ảnh hưởng đáng kể đến sự thoát ẩm của vật liệu sấy Tốc độ

tác nhân sấy càng lớn sự thoát ẩm càng tốt Tuy nhiên, tốc độ tác nhân sấy càng

lớn dẫn đến tăng tổn thất áp suất trong quá trình lưu động của môi chất sấy trong

hệ thống làm tăng năng lượng của quạt gió Vì vậy cần chọn tốc độ thích hợp

1.1.4.3 Chọn chế độ sấy

Việc chọn chế độ sấy thường căn cứ vào hai tiêu chí: một là sự làm việc của

thiết bị và hai là căn cứ vào vật liệu sấy

Trang 12

- Căn cứ vào sự làm việc của thiết bị:

+ Các thiết bị sấy liên tục như: sấy hầm, sấy khí động, sấy tầng sôi, sấy

phun…các giai đoạn của quá trình sấy phân bố ổn định trên thiết bị theo chiều

chuyển động của vật liệu ( ví dụ: thiết bị sấy hầm, các giai đoạn sấy phân bố

theo chiều dài hầm) Ở các thiết bị sấy này, chế độ sấy được chọn cho cả hai thiết

bị không phụ thuộc vào thời gian, cụ thể là chọn trạng thái môi chất vào t1, φ1

Ngoài ra, việc chọn chế độ sấy còn căn cứ vào thiết bị làm việc cùng chiều hay

ngược chiều

+ Thiết bị làm việc theo chu kỳ:

Ở các thiết bị sấy làm việc chu kỳ, các giai đoạn của quá trình sấy phân bố

theo thời gian sấy, vì vậy ở mỗi giai đoạn sấy cần chọn chế độ sấy thích hợp

Ví dụ: trong thiết bị sấy thùng quay dùng sấy cà phê theo chu kỳ thời gian

sấy 24 giờ với cà phê hạt độ ẩm đầu 52%, cuối 12% Chế độ sấy cũng được chọn

khác nhau có 3 giai đoạn:

Giai đoạn đầu 8 giờ, nhiệt độ môi chất vào 680C

Giai đoạn hai thời gian 8 giờ, nhiệt độ môi chất vào 640C

Giai đoạn ba thời gian 8 giờ, nhiệt độ môi chất vào 590C

- Căn cứ vào vật liệu sấy

+ Các vật liệu sấy không cho phép cong, vênh, dễ nứt như gỗ, đồ gốm, men

sứ…khi chọn chế độ sấy cần cả hai thông số nhiệt độ và độ ẩm tương đối (hay

Δt)

+ Các vật liệu sấy không sợ nứt, cong vênh như rau quả, thực phẩm, thức ăn gia

súc, khoai sắn thái lát…khi chọn chế độ sấy chỉ cần chọn nhiệt độ vào thiết bị t1

còn nhiệt độ ra khỏi thiết bị t2 và độ ẩm tương đối φ2 chọn theo các tiêu chí riêng

Trang 13

1.1.4.4 Các biện pháp để duy trì chế độ sấy

Để đảm bảo duy trì chế độ sấy thích hợp cho từng loại sản phẩm và từng

giai đoạn của quá trình sấy có thể tiến hành các biện pháp sau:

- Phun ẩm

Khi chế độ sấy cần độ ẩm tương đối cao mà sau khi gia nhiệt độ ẩm tương

đối của môi chất khá nhỏ, trường hợp này cần tăng độ ẩm tương đối của không

khí Một biện pháp có hiệu quả là phun ẩm, tức là phun nước vào không khí,

nước sẽ bay hơi làm cho độ ẩm tương đối của không khí tăng lên Trong hệ

thống điều hòa không khí người ta sử dụng rộng rãi phương pháp này

- Hồi lưu một phần khí thải

Khí thải của hệ thống sấy có độ ẩm tương đối φ cao Sử dụng hồi lưu là lấy

một phần khí thải hòa trộn với không khí mới đưa vào hệ thống Điểm hòa trộn

có thể đặt trước hoặc sau calorife và thường đặt ở đầu hút của quạt gió Làm như

vậy có thể tăng độ ẩm tương đối của môi chất sấy vào hệ thống, đồng thời có thể

tiết kiệm nhiệt Sử dụng hồi lưu có thể điều chỉnh được độ ẩm tương đối vào thiết

bị sấy theo yêu cầu của chế độ sấy bằng cách điều chỉnh tỷ lệ khí hòa trộn (hệ số

hồi lưu)

- Sử dụng nhiệt trung gian

Gia nhiệt trung gian là gia

nhiệt thêm cho môi chất trong

buồng sấy Nhược điểm lớn nhất

của thiết bị sấy buồng là nhiệt độ

môi chất giảm dần theo chiều

chuyển động của môi chất trong

khi đó vật liệu đứng yên nên sản

phẩm khô không đều Để khắc

phục nhược điểm này có thể sử

Trang 14

dụng gia nhiệt trung gian Muốn vậy buồng sấy cần chia ra nhiều phần, môi chất

sấy ra mỗi phần được gia nhiệt bổ sung làm cho nhiệt độ tăng lên, nhiệt độ môi

chất trong buồng sấy sẽ đều hơn

Ở hình sấy có gia nhiệt trung gian quá trình 0-1 là quá trính gia nhiệt trong

calorife chính, quá trình 1-2’ là quá trình sấy trong phần 1, quá trình 2’-1’ là quá

trình gia nhiệt trong calorife phụ và quá trình 1’-2 là quá trình sấy trong phần 2

của buồng sấy

1.1.5 Các phương pháp xác định thời gian sấy

1.1.5.1 Phương pháp A V Lư – cốp

Đây là phương pháp dùng để xác định thời gian sấy đối với vật liệu dạng tấm

phẳng sấy trong thiết bị sấy đối lưu

Để mô hình toán học có thể giải được một cách đơn giản, A V Lư – cốp đã

bỏ qua ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ẩm Do đó phương trình dẫn chất có dạng:

τ

Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi ta coi dòng ẩm trên bề mặt qm = const

Thời gian trong giai đoạn này được tính như sau:

Trong giai đoạn sấy tốc độ giảm A V lư-cốp đã giải phương trình vi phân

với các điều kiện đơn trị và khi biến đổi chuyển từ độ chứa ẩm u sang độ ẩm ω

thu được kết quả thời gian sấy trong giai đoạn tốc độ giảm như sau:

− gọi là hệ số sấy tương đối

Thời gian sấy tổng cộng là:

Trang 15

Từ công thức trên ta thấy, muốn xác định thời gia sấy theo phương pháp A V

lư-cốp cần biết độ ẩm ban đầu ω1, độ ẩm cân bằng ωcb và tốc độ sấy trong giai

đoạn sấy tốc độ không đổi N Ở đây N cần được xác định bằng thực nghệm phụ

thuộc vào chế độ sấy

1.1.5.2 Phương pháp G K Philônhencô

Philônhencô đã nghiện cứu nhiều đường cong sấy khác nhau, ông đã phát hiện

ra rằng các đừng cong sấy có thể biểu điển bằng một đường cong duy nhất nếu

lấy một trục là tốc độ sấydω τ/d và trục kia là tốc độ dẫn suất:

1.d (1.18)

N d

ω ϕ

A B

ω ω ϕ

.

cb cb

1

cb cb

Trang 16

cb cb

Ta thấy rằng muốn sử dụng được phương pháp này cần phải xác định bằng thực

nghiệm tốc độ sấy dẫn xuất

1.1.5.3 Phương pháp N F Đôcuchaef

Phương pháp này đã coi phương trình dẫn ẩm như phương trình thấm

Từ đó ta có mối quan hệ giữa độ ẩm và thời gian sấy:

Từ đó có thể xác định thời gian sấy theo công thức:

1 1

(1.24)

A B

ω ω τ

1.1.6.1 Các bộ phận cơ bản của hệ thống sấy

Hệ thống sấy bao gồm các bộ phận sau:

- Buồng sấy

Trang 17

Buồng sấy là không gian thực hiện quá trình sấy khô vật liệu Đây là bộ

phận quan trọng nhất của hệ thống sấy Tùy theo phương pháp sấy, loại thiết bị

sấy mà buồng sấy có dạng khác nhau Ví dụ thiết bị sấy nguồn, bộ phận buồng

sấy có thể nhỏ như một cái tủ, có thể lớn như một căn phòng Trong thiết bị

sấy hầm, buồng sấy là một buồng có chiều dài lớn như một đường hầm

(tuynen) Trong thiết bị sấy phun, buồng sấy là một buồng hình trụ đứng hay

nằm ngang Trong thiết bị sấy khí động, buồng sấy là một ống hình trụ để

đứng, có chiều cao lớn

- Bộ phận cung cấp nhiệt

Tùy theo hệ thống sấy khác nhau, bộ phận cung cấp nhiệt cũng khác nhau

Ví dụ, trong thiết bị sấy bức xạ, bộ phận cung cấp nhiệt khá đơn giản, có thể là

các đèn hồng ngoại, các ống dây điện trở, hay các tấm bức xạ gia nhiệt bằng chất

lỏng hay khí đốt Thiết bị sấy đối lưu dùng mỗi chất sấy là không khí, chất tải

nhiệt là hơi nước thì bộ phận cấp nhiệt là calorife khí – khói

- Bộ phận thông gió và tải ẩm

Bộ phận này có nhiệm vụ tải ẩm từ vật sấy vào môi trường Khi sấy bức xạ

việc thông gió còn có nhiệm vụ bảo vệ vật sấy khỏi quá nhiệt

Các thiết bị sấy dưới áp suất khí quyển đều dùng môi chất đối lưu ( tự nhiên

hay cưỡng bức) để tải ẩm Trong các thiết bị này đều cần tạo điều kiện thông gió

tốt hơn trên bề mặt vật liệu để ẩm thoát ra từ vật được môi chất mang đi dễ dàng

Khi thông gió cưỡng bức bộ phận này gồm: các quạt gió, các đường ống dẫn cấp

gió vào buồng sấy, đường hồi (nếu có), ống thoát khí…

Các thiết bị sấy chân không, việc thải ẩm dùng bơm chân không hoặc kết

hợp với các bình ngưng ẩm (sấy thăng hoa)

- Bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm

Trang 18

Bộ phận này cũng khác tùy thuộc vào loại thiết bị sấy Trong thiết bị sấy

buồng và hầm vật liệu sấy để trên các khay đặt thành tầng trên các xe goòng

Việc đẩy xe vào và lấy ra có thể bằng thủ công hay cơ khí Trong thiết bị sấy hầm

dùng băng tải, vật liệu được đưa vào và lấy ra khỏi hầm bằng băng tải Trong

thiết bị sấy phun, vật liệu đưa vào bằng bơm qua vòi phun Sản phẩm được lấy ra

dưới dạng bột bằng các tay gạt và vít tải

- Hệ thống đo lường, điều khiển

Hệ thống này có nhiệm vụ đo nhiệt độ, độ ẩm tương đối của môi chất sấy tại các

vị trí cần thiết t1, φ1, t2, φ2 … đo nhiệt độ khói lò Tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ

ẩm môi chất vào thiết bị nhằm duy trì chế độ sấy theo đúng yêu cầu

1.1.6.2 Các dạng cấu trúc hệ thống sấy

- Hệ thống sấy công suất nhỏ

Hệ thống này thường có cấu trúc dạng tủ, đa số là các kiểu sấy đối lưu cưỡng

bức, một số kiểu sấy bức xạ, sấy bằng điện trường tần cao Các thiết bị sấy loại

này thường được chế tạo hàng loạt có điều kiển tự động nhiệt độ môi chất sấy

Vật liệu sấy thường đặt trên các khay đưa vào buồng sấy bằng thủ công và đặt

trên các giá đỡ trong buồng Loại thiết bị này có thể sấy nhiều loại sản phẩm khác

nhau

- Hệ thống sấy công suất lớn

Hệ thống này có cấu trúc rất đa dạng tùy thuộc vào phương pháp sấy, kiểu thiết

bị sấy Trong hệ thống này cần bố trí hợp lý giữa buồng sấy với các bộ phận khác

như: bộ phận cấp nhiệt, cấp hơi nước, cấp khói, bộ phận cấp vật liệu và lấy sản

phẩm… Trong dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm, hệ thống sấy được bố

trí trong một phân xưởng sơ chế nguyên liệu hay thành phẩm Có một số xí

nghiệp, hệ thống sấy là hệ thống chính, ví dụ xí nghiệp sản xuất cà phê hạt bao

gồm các công đoạn như sau: sát ướt ( quả cà phê đem chà sát, rửa sạch lấy hạt),

Trang 19

Trong các xí nghiệp sản xuất rau quả khô, hệ thống sấy cũng là hệ thống chính

1.2 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SẤY THÙNG QUAY

1.2.1 Cấu tạo hệ thống thùng quay

Hình 1.3 Cấu tạo bên trong thùng quay

Cấu tạo chính của hệ thống sấy thùng quay là một thùng sấy hình trụ tròn

Trong đó có các cánh trộn được bố trí để đảo trộn nguyên liệu cần sấy một

cách đồng đều Thùng được đặt nghiên với mặt phẳng nằm ngang theo tỉ lệ

1/15 – 1/50 Thùng sấy quay với tốc độ 1,5 – 8 vòng/phút Nhờ một động cơ

điện thong qua hộp giảm tốc Vật liệu sấy từ thùng chứa được đưa vào thùng

sấy cùng với tác nhân sấy Khi đó thùng sấy quay tròn , đồng thời vật liệu sấy

vừa được đảo đều vừa di chuyển từ đầu cao của thùng sấy đến đầu thấp

Trong quá trình sấy tác nhân sấy và vật liệu sấy trao đổi nhiệt cho nhau Vật

liệu sấy đi hết chiều dài thùng sấy được lấy ra và vận chuyển vào kho nhờ một

băng tải còn tác nhân sấy đi qua xyclon để thu hồi vật liệu cuốn theo còn khí

thải được thải ra môi trường

Để góp phần tăng cường đão trộn và trao đổi nhiệt giữa vật liệu sấy và tác

nhân sấy người ta bố trí trong thùng sấy hệ thống các cánh đảo

Trang 20

1.2.2 Nguyên lý làm việc

Thùng được thiết kế nằm nghiêng một góc α, vật liệu sấy được đưa vào

đầu cao của thùng sấy với sự hoạt động của thùng vật liệu sấy di chyển xuống

thấp và đi ra ngoài Tác nhân sấy đi cùng chiều với vật liệu sấy và đi ra khỏi

thùng vào hệ thống dẫn khí qua xyclon để sử lý Tác nhân sấy cùng vật liệu

sấy được đảo đểu và xảy ra quá trình trao đổi nhiệt ẩm làm khô vật liệu sấy

Thời gian sấy là thời gian mà vật liệu sấy đi từ đầu vào đến hết thùng sấy Hệ

số điền đầy có thể lên đến 27,5% tùy vào hệ thống cánh đảo được lắp đặt bên

trong thùng Để vật liệu sấy tiếp xúc tốt với tác nhân sấy người ta co thể đặt

nhiều cánh hứng hay cũng có thể chia thành nhiều khoang

Thiết bị sấy dung để sấy các vật liệu sấy dạng hạt Khi sấy các vật liệu dạng

hạt cở nhỏ cần chọn tốc độ quạt thổi sao cho vật liệu sây không bai theo khí

thoát quá nhiều Trong hệ thống sấy thùng quay thường không sử dụng tái

tuần hoàng khí thai vì trong khí thải có bụi Nếu tần hoàng thí thải thì sẽ phải

bố trí hệ thống lọc bụi tốn chi phí và năng lương

Thiết bị sấy thùng quay là thiết bị sấy đối lưu vì thế khi thiết kế ta cần

Trang 21

1.3 CHỌN VẬT LIỆU SẤY, NHÂN SẤY VÀ CHẤT TẢI NHIỆT

1.3.1 Nguyên liệu sấy

Hình 1.4 Muối ăn

Muối ăn hay trong dân gian còn gọi đơn giản là muối (tuy rằng theo đúng thuật

ngữ khoa học thì không phải muối nào cũng là muối ăn) là một khoáng chất,

được con người sử dụng như một thứ gia vị cho vào thức ăn Có rất nhiều dạng

muối ăn: muối thô, muối tinh, muối iốt Đó là một chất rắn có dạng tinh thể, có

màu từ trắng tới có vết của màu hồng hay xám rất nhạt, thu được từ nước biển

hay các mỏ muối Muối thu được từ nước biển có các tinh thể nhỏ hoặc lớn hơn

muối mỏ Trong tự nhiên, muối ăn bao gồm chủ yếu là clorua natri (NaCl),

nhưng cũng có một ít các khoáng chất khác (khoáng chất vi lượng) Muối ăn thu

từ muối mỏ có thể có màu xám hơn vì dấu vết của các khoáng chất vi lượng

Muối ăn là cần thiết cho sự sống của mọi cơ thể sống, bao gồm cả con người Để

bảo quản tốt người ta làm giảm hàm lượng nước có trong tinh thể muối bằng

cách là sấy muối đến độ ẩm thích hợp có nhiều phương pháp sấy ở đây ta chọn

phương pháp sấy thùng quay để sấy muối

Trang 22

1.3.2 Quy trình sản xuất muối ăn

Hình 1.5 quy trình sản xuất muối ăn cơ bản

1.3.3 Chọn tác nhân sấy và chất tải nhiệt

Tác nhân sấy là khói lò

- Khói lò: dùng làm tác nhân sấy có ưu điểm là phạm vi hoạt động rộng từ

hàng chục độ đến trên 10000C, không cần calorife Tuy vậy khói chỉ dùng cho

các vật liệu không sợ ô nhiễm như: gỗ, đồ gốm, một số loại hạt có vỏ Đây là tác

nhân chính của đồ án sấy muối thùng quay bằng khói lò

Đồng thời khói lò cũng mang tính chất là chất tải nhiệ cung cấp nhiệt cho vật liệu

sấy giúp cho vật liệu liệu sấy thoát ẩm ra khỏi vật liệu ẩm

Cô đặc

Xử lý Nước biển

Sấy khô

Bao gói

Muối thành phẩm

Trang 23

PHẤN 2 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY 2.1 YÊU CẦU CÙA QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN

2.1.1 Đầu đề ( nhiệm vụ thiết kế )

Tính toán máy sấy thùng quay để sấy muối ăn năng suất 6 kg/s

2.1.2 Dữ kiện ban đầu tính toán

- Độ ẩm ban đầu của muối ωđ = 5% =0,05

- Độ ẩm cuối của muối ωc = 0,2% = 0,002

- Độ ẩm trung bình ωtb = 0,5(0,002 + 0,05) = 0,026 = 2,6%

- Nhiệt độ của vật liệu ẩm θ1 = 200C

- Chất đốt cung nhiệt cho thùng sấy khói lò đốt khí thiên nhiên

- Nhiệt độ khói lò:

+ vào máy sấy t1 = 2000C

+ ra khỏi máy sấy t2 = 700C

- Mất mát nhiệt ra môi trường xung quanh tính theo 1kg ẩm bay hơi qm =

22,6 kJ/kg

- Thông số không khí ban đầu:

+ Nhiệt độ t = 250C

+ Độ ẩm tương đối: φ0 = 85%

+ Áp suất trong máy sấy: B = 745mmHg

2.1.3 Nội dung tính toán

- Xác định các thông số của khói lò đưa vào máy sấy

- Xác định các thông số của tác nhân sấy và tiêu hao nhiệt cho sấy

- Xác định kích thước cơ bản của thùng sấy

- Tính toán khí

2.1.4 Mục đích tính toán nhiệt

Xác định tiêu hao không khí dùng cho quá trình sấy L, (kg/h) và tiêu hao

nhiệt Q, (kJ/h) Trên cơ sở tính toán nhiệt xác định các kích thước cơ bản của

Trang 24

thiết bị Đồng thời qua việc thiết lập cân bằng nhiệt và cân bằng năng lượng của

hệ thống sẽ xác định được hiệu suất sử dụng nhiệt và hiệu suất sử dụng năng

lượng của hệ thống cũng như tiêu hao nhiệt riêng phần của buồng sấy và hệ

thống

2.2 TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤY

2.2.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống sấy thùng quay

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý sấy thùng quay

1: thùng chứa nguyên liệu, 2: máy cấp nguyên liệu, 3: thùng quay, 4: lò đốt nhiên

liệu, 5: buồng trộn, 6,7: bơm không khí, 8: thùng chứa trung gian, 9: băng tải, 10:

xiclo, 11: máy hút hơi, 12: bánh răng

Trang 25

2.2.2 Sơ đồ yêu cầu tính toán

Hình 2.2 Sơ đồ yêu cầu tính toán

Tính hệ số dư không khí và entanpy tác nhân

sấy

Xác định thông số của khí đã sử dụng và tiêu

hao của tác nhân sấy

Trang 26

2.2.3 Tiêu hao không khí

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy đối lưu

Tiêu hao riêng không khí lý thuyết tiêu hao cho quá trình sấy tiêu hao cho

1kg nguyên liệu

- Đối với nhiên liệu là khí:

12 ( 1) 163 [15]

m n

n m

Trong đó: CO, H2, CmHn… là thành phần nhiên liệu tính theo khối lượng

Dựa vào thành phần khí đốt thiên nhiên Việt Nam ta có thành phần nhiên

liệu theo khối lượng như sau: 85% mêtan (CH4), 10% êtan (C2H6), 2,5% H2, 1%

Trang 28

Lc.г : phần khối lượng của cấu tử khí khi đốt cháy 1kg nhiên liệu

- Phương trình cân bằng nhiệt:

Ta chọn: Hiệu suất buồng đốt 95% => η = 0,95

Lấy: Nhiệt dung riêng của nhiên liệu CT = 1,006 kJ/kg0K

Nhiệt dung riêng của của không khí khô Cc.г = 1,004 kJ/kg0K

tc.г = 2000C => ic.г = Cc.г tc.г =1,004.200 = 200,8 kJ/kg

Nhiệt dung riêng của hơi nước Cp = 1,842kJ/kg0K

Không khí có trạng thái xác định bởi (t0, φ0) = (250C, 85%)

Dựa vào đồ giản đồ I – x trạng thái của hỗn hợp khí ta tìm được:

Lượng chứa ẩm x0 = 0,016 kgẩm/kgkkkhô

Trang 29

- Công thức tính khối lượng riêng của khói lò(khô) khi cháy 1kg nhiên

liệu và khi pha loãng khói lò bằng không khí đến nhiệt độ 2000C là:

- Công thức tính khối lượng riêng của hơi nước trong hỗn hợp khí khi

đốt cháy 1kg nhiên liệu:

Trang 30

Vì hệ số α lớn cho nên tính chất vật lý hỗn hợp khí dùng làm tác nhân sấy thực tế

không khác so với tính chất vật lý của không khí cho nên ta có thể sử dụng trạng

thái không khí ẩm trong tính toán (tức là đồ thị I – x có thể dùng cho quá trình

tính toán)

2.2.4 Xác định thông số của khí đã làm việc, tác nhân sấy và tiêu hao

nhiệt cho sấy

- Lượng ẩm bốc hơi từ vật liệu được tính bằng công thức:

Trong đó G1, G2 tính cho cả mẻ sấy Trong mẻ sấy có thể chia ra nhiều giai

đoạn Mỗi giai đoạn có chế độ sấy khác nhau, vì vậy cần tính toán cho từng giai

đoạn Thậm chí trong một giai đoạn lại chia ra làm nhiều giai đoạn nhỏ Trường

hợp này ẩm bốc hơi phải tính theo từng giai đoạn

- Hiệu số giữa tổn hao nhiệt đưa vào và nhiệt tiêu hao trực tiếp trong

phòng sấy:

Δ = cθ1 + qm – (qT + qM + qp) (X.11) trang 264[15]

Trong đó:

c: ẩm trong vật liệu ẩm kJ/kg.0K, c = 4,17 kJ/kg0K

qm : lượng nhiệt đưa thêm vào máy sấy kJ/kg ẩm, qm = 0

qT: tiêu hao nhiệt cho máy sấy cùng với phương tiện vận hành pT = 0

qM: tiêu hao nhiệt cho máy sấy của vật liệu sấy: qm = GKcM(θ2 – θ1)/W

cM: vật liệu khối lò kJ/kg.0K, 0,8 kJ/kg.0K

θ2: độ ẩm vật liệu khi ra khỏi máy sấy, θ2 = 520C

Trang 31

θ1: độ ẩm vật liệu khi vào máy sấy, θ1 = 20 C

qp: mất mát nhiệt khi sấy, qp = 22,6 kJ/kg

- Hiệu số giữa tổn hao nhiệt đưa vào và nhiệt tiêu hao trực tiếp trong

Từ giá trị I1 ta xác định được 1 điểm trên I và kéo

dài I1 theo đường I, tiếp theo từ giá trị x 2 ta xác định

được 1 điểm trên x khi đó ta kéo dài x1 sẽ cắt I1 tại

M từ điểm M ta kẽ đường thẳng song song với θ thì

được giá trị θ2 như hình 2.4 bên

Trang 32

Hình 2.5 đồ thị I – x của không khí ẩm ở B = 760 mmHg Giả sử x = 0,1 kgẩm/kgkkkhô, khi đó:

I = 273,44 – 445,796(0,1 – 0,025) = 240,005 (kJ/kgkkkhô)

Dựa vào đồ thị I – x cùng với các trị số x1, I1 hay x, I cùng với nhiệt độ ra khỏi

máy sấy t2 = 700C khi đó từ đồ thị I – x ta có x 2 = 0,085, I2 = 236 kJ/kgkkkhô

- Tiêu hao của khí khô Lc.г:

Trang 33

đốt cháy 1kg nhiên liệu:

GT = Qc / Q = 1054,31/52362,74 = 0,02(kg/s)

2.2.5 Xác định các thông số cơ bản của phương pháp sấy thùng quay

- Thể tích không gian sấy V:

V = Vc + Vp

Vp : thể tích không gian cần thiết để đun nóng vật liệu ẩm đến nhiệt độ bốc hơi

ẩm mạnh (nhiệt độ đó là kế ẩm của tác nhân sấy)

Vc : thể tích cần thiết cho quá trình bốc hơi ẩm

- Thể tích không gian sấy của thùng sấy được tính theo công thức sau:

Vc = W/(K v Δx ’cp) (X.16) trang 165 [15]

Δx ’cp: động lực chuyển khối trung bình (kg ẩm/m3)

Kv = hệ số chuyển khối thể tích 1/c

Tính toán trong trường hợp hệ số truyền khối bằng hệ số cấp khối (Kv = βv)

- Đối với sấy thùng quay hệ số cấp khối βv tính theo công thức:

βv = 1,62.10-2

0,9 0,7 0,54

0 0

cp cp

c: tỉ nhiệt tác nhân sấy ở nhiệt độ trung bình trong tang quay, (kJ/kg0K )

ρcp: mật độ trung bình của tác nhân sấy, (kg/m3)

β : mức độ chất đầy vật liệu sấy trong thùng quay, (% )

P0 : áp suất tiến hành quá trình sấy, (Pa)

p: áp suất riêng phần trung bình của hơi nước trong thùng sấy, (Pa)

Từ công thức trên ta có thể chọn:

ωρcp = 0,6 – 1,8 kg/m2.s, n = 1,5 – 5,0 vòng/phút, β = 10 – 15%

Tốc độ làm việc của tác nhân sấy trong thùng sấy được tính dựa vào :

Trang 34

Đối với vật liệu hạt có kích thước thường từ 0,2 đến 5mm, và khối lượng rót

ρM = 800 – 1200 kg/m3 thì tốc độ làm việc từ 2 - 5 m/s Trong trường hợp này

kích thước 1 - 2 mm thì mật độ rót là 1200 kg/m3 Ta thừa nhận tốc độ khí trong

tang quay ω = 2,1 m/s Nhiệt độ trung bình tác nhân sấy tcp = (200 + 70)/2 =

1350C

Mật độ không khí ở nhiệt độ đó là:

3 0

Trang 35

1 -hệ số điều đầy β = 12%, 2-hệ số điền đầy β = 14%, 3 -hệ số điều đầy

β = 20,6%, 4 -hệ số điền đầy β = 27,5%

Ở đây ta chọn hệ số điền đầy β = 12% và áp suất quá trình sấy thực hiện ở

áp suất khí quyển P0 =105 (Pa)

- Áp suất riêng phần của hơi nước vào hay ra máy sấy được tính từ công

thức:

0

(0,025 /18)10

3872( ) 1/ 29 0,025 /18

+

- Áp suất riêng phần của hơi khi ra máy sấy:

5 2

cp o

P v

T x

σ σ

Δ

Δ − Δ

ΔΔ

Δx ’σ = x * l + x ’ l động lực truyền khối ở đầu quá trình sấy (kg/m3)

Trang 36

Δx ’M = x * 2 + x ’ 2 động lực truyền khối ở cuối quá trình sấy (kg/m3)

x * l , x * 2: hàm ẩm cân bằng đầu vào và đầu ra

- Động lực trung bình ΔPcp (Pa):

M cp

ΔPσ = p*1 – p1 : động lực đầu quá trình sấy, Pa

ΔPM = p*2 – p2 : động lực cuối quá trình sấy, Pa

*

1

p , *

2

p : áp suất hơi bão hòa trên vật liệu ẩm ở đầu và cuối quá trình sấy (Pa)

Xác định nhiệt độ của nhiệt kế ướt ở đầu vá cuối thùng sấy ở nhiệt độ

1

M

t và nhiệt độ t Dựa vào độ thị I – x ta xác định được M2 t M1 =520C, t M2 =510C

dựa vào bảng áp suất hơi nước bão ở nhiệt độ từ 20 – 1000C ta được

Trang 37

Trong đó:

Qp : tiêu hao nhiệt trong quá trình sấy đến nhiệt độ t M1 (kW)

Kv : hệ số truyền nhiệt theo thể tích (kW/m3.0K)

Δtcp : hiệu số nhiệt độ trung bình tác nhân sấy (0C)

- Tiêu hao nhiệt cho qua trình sấy vật liệu (kW):

Δtcp: hiệu số nhiệt trung bình

tx: nhiệt độ tác nhân sấy phải gia nhiệt để vật liệu đạt nhiệt độ t M1

Qp = Lc.г(1 + x 1).cг.(t1 – tx) (X.24) trang 166 [15]

Nhiệt độ tác nhân sấy: tx = 1630C

- Hiệu số nhiệt độ tác nhân sấy:

Trang 38

0

(200 20) (163 52)

162, 42

theo công thức sau:

V = 3600W/Av (X.26) trang 166 [15]

Ar: ứng suất thể tích ẩm(kg/m3.h)

Ở nhiệt độ t1 = 150 – 2000C, t2 = 700C đối với muối Av = 7,2 (kg/m3.h)

Khi đó thể tích không gian sấy: V = 151,6 (m3)

Ở nhiệt độ t1 = 2000C, t2 = 150 – 2000C, Av = 7,2 (kg/m3.h)

Khi đó thể tích không gian sấy: V = 151,5 (m3)

Thể tích không gian sấy không thay đổi ở mọi nhiệt độ sấy Vậy thể tích V

= 151,5 ( m3) là tối ưu cho sấy muối

Ta chọn máy sấy thùng quay loại số 7208 từ loại máy này ta tra bảng được

các thông số sau: thể tích không gian sấy V = 86,2 m3, đường kính trong thùng

quay d = 2,8 m, chiều dài thùng quay l = 14m theo bảng 2.3

Trang 39

Bảng 2.3 Đặc trưng cơ bản của máy sấy thùng quay

7450 7119 6843 6720 7207 7208 Đường kính trong của thùng 1,5 1,8 2,2 2,2 2,8 2,8

Thể tích không gian sấy 14,1 30,5 45,6 53,2 74,0 86,2

Công suất động cơ điện 5,9 10,3 12,5 14,7 20,6 25,8

- Tiêu hao nhiệt do vật liệu sấy qv (kJ/kgẩm)

Trang 40

t2: nhiệt độ tác nhân sấy khi ra khỏi thiết bị sấy

r: ẩn nhiệt hóa hơi của nước trong vật liệu sấy ở nhiệt độ vào, r = 2500(kJ/kg)

Ca: nhiệt dung riêng của ẩm

Với ẩm là hơi nước thì Ca = Cpa = 1,842 (kJ/kg0K)

Định dạng
Số trang	84
Dung lượng	1,13 MB