đồ án quá trình thiết bị thiết kế hệ thống sấy muối tầng sôi năng suất nhập liệu 500kgh

Kỹ thuật sấy là một ngành khoa phát triển từ rất lâu đời. Trong n hững năm 70 trở lại đây người ta đã đưa kỹ thuật sấy thnàh công nghệ sản xuất các mặt hàng nông sản , thực phẩm khô…. Không những kéo dài thời gian bảo quản mà còn làm phong phú thêm các mặt hàng thực phẩm tiện cho người tiêu dùng như sữa bột, cà phê, chè, các laọi bột, các gia vị khô, cá khô, muối…. Nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và đường bờ biển kéo dài rất thuận lợi cho ngành công nghiệp sản xuất muối phát triển. Do tính chất đặc thù của muối có độ ẩm cao, dễ hút ẩm, nên việc lựa chọn thiết bị sấy đạt năng suất cao, tiết kiệm năng lượng là hết sức cần thiết. So với nhiều phương pháp sấy khác, phương pháp sấy tầng sôi luôn là một trong những phương pháp có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng như trên và là một phương pháp mang lại hiệu quả đáng kể. Nhóm sinh viên chúng em được giao thực hiện đề tài “ Thiế kế hệ thống sấy tầng sôi để sấy muối ăn với độ ẩm đầu là 5% và độ ẩm sau là 0,5% với năng suất nhập liệu 500 kg/h., nhằm góp phnầ giải quyết một vấn đề thiết thực của ngành công nghiệp sản xuất muối. Do thời gian và kiến thức còn hạn chế mặc dù đã cố gắng nhưng trong đề tài cũng không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn. Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Nguyễn Quốc Hải đã giúp đỡ hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian hoàn thành đề tài.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU KHOA HOÁ HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MUỐI TẦNG SÔI NĂNG SUẤT

NHẬP LIỆU 500KG/H

Trình độ đào tạo : ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo: CHÍNH QUY Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HOÁ HỌC Chuyên ngành: HOÁ DẦU

Khoá học: 2009-2013 Giảng viên hướng dẫn:Th.s Nguyễn Quốc Hải Sinh viên (nhóm SV) thực hiện: Ngô Thanh Trí

Lê Trí

Vũng Tàu, năm 2012

LỜI MỞ ĐẦU

Kỹ thuật sấy là một ngành khoa phát triển từ rất lâu đời Trong n hững năm 70trở lại đây người ta đã đưa kỹ thuật sấy thnàh công nghệ sản xuất các mặt hàng nông sản , thực phẩm khô… Không những kéo dài thời gian bảo quản mà còn làmphong phú thêm các mặt hàng thực phẩm tiện cho người tiêu dùng như sữa bột, cà phê, chè, các laọi bột, các gia vị khô, cá khô, muối…

Nước ta là nước có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm và đường bờ biển kéo dài rất thuận lợi cho ngành công nghiệp sản xuất muối phát triển Do tính chất đặc thù của muối có độ ẩm cao, dễ hút ẩm, nên việc lựa chọn thiết bị sấy đạt năng suất cao, tiết kiệm năng lượng là hết sức cần thiết

So với nhiều phương pháp sấy khác, phương pháp sấy tầng sôi luôn là một trong những phương pháp có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng như trên

và là một phương pháp mang lại hiệu quả đáng kể

Nhóm sinh viên chúng em được giao thực hiện đề tài “ Thiế kế hệ thống sấy tầng sôi để sấy muối ăn với độ ẩm đầu là 5% và độ ẩm sau là 0,5% với năng suất nhập liệu 500 kg/h., nhằm góp phnầ giải quyết một vấn đề thiết thực của ngành công nghiệp sản xuất muối

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế mặc dù đã cố gắng nhưng trong đề tài cũng không thể tránh khỏi những sai sót Kính mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô để đề tài được hoàn thiện hơn

Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Nguyễn Quốc Hải đã giúp

đỡ hướng dẫn chúng em trong suốt thời gian hoàn thành đề tài

Nhóm sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Lời mở đầu: -Trang… Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH SẤY

1.1 Sơ lược về muối ăn -Trang…1.1.1 Sơ lược muối ăn

1.1.2 Tính chất muối ăn -Trang…1.1.3 Công dụng của muối -Trang…1.2 Sơ lược về quá trình sấy -Trang…1.2.1Sơ lược về sấy -Trang…1.2.2Sấy tầng sôi -Trang…

Chương 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1 Sơ đồ quá trình công nghệ -Trang…2.2 Nguyên lý làm việc của mấy sấy tầng sôi -Trang…

Chương 3: CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NHIỆT LƯỢNG

3.1.Tiêu hao không khí -Trang…3.2 Cân bằng vật chất và nhiệt lượng -Trang…

Chương 4 TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH

4.1 Tính toàn bộ vận tốc máy sấy -Trang…4.2 Tính thời gian sấy -Trang…4.3 Tính kích thướcthiết bị chính -Trang…4.3.1 Lưới phân phối -Trang…4.3.2 Tính chiều cao lớp sôi vật liệu -Trang…4.3.3 Buồng sấy -Trang…4.4 Bộ phận nhập liệu -Trang…4.5 Bộ phận tháo liệu -Trang…

Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ

5.1 Calorife -Trang…

5.1.2 Hệ số cấp nhiệt phía nước -Trang…5.2 Tính Cyclon theo phương pháp chọn -Trang…5.3 Tính toán quạt -Trang…5.4 Tính đáy nắp thiết bị -Trang…5.4.1 Tính nắp thiết bị -Trang…5.4.2 Đáy thiết bị -Trang…5.4.3 Chọn bích -Trang…5.4.4 Tai đỡ -Trang…

Chương 6 : Kết luận và phương hướng phát triển

Tài liệu tham khảo: -Trang…

-Chương 1: TỔNG QUAN NGUYÊN VẬT LIỆU

Công thức hóa học : NaCl

Muối ăn hay còn gọi là muối là một khoáng chất được con người sử dụng chovào món ăn như một thứ gia vị Có rất nhiều dạng muối ăn: muối thô, muối tinh,muối iốt

1.1.3 Công dụng của muối:

Muối ăn tham gia vào việc điều chỉnh độ chứa nước của cơ thể (cân bằnglỏng) Muối ăn bắt bụộc cho sự sống, nhưng việc sử dụng quá mức có thể làm tăng

độ nguy hiểm cho sức khỏe, nhất là người có bệnh cao huyết áp Trong việc nấu

ăn làm gia vị muối ăn còn được sử dụng như chất bảo quản

Muối ăn còn được dùng làm chất bảo quản cho các thực phẩm, để làm một sốmón ăn như muối dưa, muối cà, làm nước mắm, Do có tính sát trùng nên muối

ăn còn được pha loãng làm nước súc miệng hay rửa vết thương ngoài da

Ngoài ra muối ăn không chỉ dùng để ăn mà còn dùng cho các việc khác trongngành công nghiệp đặc biệt là ngành hóa chất:

 2NaCl + 2H2O ( điện phân dung dịch có màng ngăn )-> 2NaOH + H2 + Cl2

 NaOH dùng làm điều chế xà phòng, công nghiệp giấy H2 làm nhiên liệu,

bơ nhân tạo, sản xuất axit Cl2 sản xuất chất dẻo, chất diệt trùng và sản xuất HCl

 NaCl ( điện phân nóng chảy ) -> Na + 1/2Cl2

 Na điều chế hợp kim, chất trao đổi nhiệt

 2NaOH + Cl2 -> NaCl + NaClO + H2O

 NaClO là chất sản xuất tẩy rửa, diệt trùng

 NaClO + H2O + CO2 -> NaHCO3 + HClO

 NaHCO3 dùng để sản xuất thủy tinh, xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp

1.2 Sơ lược về quá trình sấy

1.2.1 Sơ lược về sấy

Trong công nghiệp hoá chất, thực phẩm quá trình tách nước ra khỏi vật liệu (làm khô vật liệu) là rất quan trọng Tuỳ theo tính chất và độ ẩm của vật liệu, mức

độ làm khô của vật liệu mà tách nước ra khỏi vật liệu bằng những phương pháp sau:

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

- Phương pháp hoá lý (dùng CaCl2, acid H2SO4 để tách nước)

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

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt Kết quả của quá trình sấy là hàm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên Điều này có ý nghĩa quan trọng về nhiều mặt:nhằm tăng khả năng bảo quản đối với nông sản và thực

phẩm, làm tăng độ bền cơ học đối với sứ, làm tăng khả năng đốt cháy đối với than củi… Các vật liệu sau khi sấy ra điều giảm khối lượng hoặc thể tích nên giảm được giá thành vận chuyển.

Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệtđể biến đổi trạng thái pha lỏng trong vật liệu thành hơi Cơ chế của quà trình được mô tả bằng bốn quá trình cơ bản sau:

- Cấp nhiệt cho bề mặt nhiên liệu;

- Dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào nhiên liệu;

- Khi nhận được nhiệt lượng, dòng ẩm di chuyển từ trong vật liệu ra bề mặt;

- Dòng ẩm từ bề mặt vật liệu sẽ thoát ra môi trường xung quanh

Bốn quá trình này được thể hiện bằng sự truyền ẩm bên trong vật liệu và sự trao đổi nhiệt ẩm bên ngoài giữa bề mặt vật liệu với môi trường xung quanh

Dựa vào phương thức cung cấp nhiệt cho vật liệu người ta chia thiết bị sấy ra

ba nhóm chính:

- Sấy đối lưu;

- Sấy tiếp xúc;

- Sấy bức xạ, chân không hoặc thăng hoa

Theo kết cấu nhóm thiết bị sấy đối lưu có thể gặp các dạng thiết bị sau:

- Thiết bị sấy buồng: Vật liệu được sấy gián đoạn ở áp suất khí quyển Vật

liệu được xếp trên những khay hoặc xe đẩy, việc nạp và tháo nhiên liệu được thực hiện ở ngoài phòng sấy Nhược điểm của thiết bị loại nàylà thời gian sấy dài, vật liệu không được đảo trộn dẫn đến sấy không đều, bị mất nhiệt khi nạp và tháo nhiên liệu, khó kiểm soát được quá trình

- Thiết bị sấy hầm: làm việc ở áp suất khí quyển và tác nhân sấy là không

khí hay khói lò Vật liệu được xếp trên các khay đặt trên xe goòng dichuyển dọc theo chiều dài hầm Chiều dài hầm có thể lên đến 60m, vận tốcchuyển động của không khí trong hầm thường từ 2 – 3m/s Nhựơc điểm củathiết vị này là sấy không đều do sự phân lớp không khí nóng và lạnh theochiều cao cảu hầm Tuy nhiên, hầm sấy là loại thiết bị sấy dễ sử dụng cácphương thức sấy khác nhau, dòng khí và vật liệu sấy có thể chuyển độngcùng hoặc ngược chiều

- Thiết bị sấy thùng quay: Đây là loại thiết bị sấy được dùng rộng rãi trong

cômg nghiệp hoá chất và thực phẩm để sấy một số loại hoá chất, phân bón, ngũ cốc, bột đường… Thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển tác nhân sấy cóthể là không khí hoặc khói lò Vận tốc chuyển động của tác nhân sấy trong thùng khoảng 2 – 3m/s còn thùng quay với tốc độ 1 – 8 vòng/phút Ưu điểm là quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ có sự tiếp xúc của vật liệu

và tác nhân sấy Tuy nhiên, do vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ bị gãy vụn tạo ra bụi do đó làm giảm phẩm chất của sản phẩm

- Thiết bị sấy phun: Đây là thiết bị dùng để sấy các vật liệu lỏng như sữa,

dd đậu nành, gelarin… Dd lỏng được phun thành dạng phun vào trong phòng sấy Nhiệt độ dòng tác nhân có thể lên đến 750oC và phụ thuộc vào

tính chịu nhiệt của vật liệu Ưu điểm chủ yếu cảu thiết bị là sấy nhanh thu được sản phẩm ở dạng bột mịn Nhược điểm là kích cỡ phòng sấy lớn, tiêu tốn nhiều năng lượng, thiết bị phức tạp nhất là ở cơ cấu phun bụi và hệ thống thu hồi sản phẩm.

- Thiết bị sấy tầng sôi

- Thiết bị sấy khí động.

1.2.2 Thiết bị sấy tầng sôi

Sấy tầng sôi là một trong các phương thức sấy thuộc nhóm sấy đối lưu, thích hợp cho việc sấy muối

Bộ phận chính của thiết bị sấy tầng sôi là một buồng sấy, phía dưới buồng sấy đặt ghi lò Ghi lò của buồng sấy là một tấm thép có đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lưới thép để tác nhân đi qua nhưng hạt không lọt xuống được tác nhân sấy có nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, được thổi từ dưới lên để đi qua lớp vật liệu Với tốc độ

đủ lớn tác nhân sấy nâng các hạt vật liệu lên và làm cho chúng bị xáo trộn Quá trình sôi này là quá trình trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy Các hạt vật liệu khô hơn nên nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sôi,

và ở một độ cao nào đó hạt khô sẽ được đưa ra ngoài qua đường tháo liệu

Sấy tầng sôi có những ưu và nhược điểm như sau:

* Ưu điểm:

- Năng suất sấy cao;

- Vật liệu sấy khô đều;

- Có thể tiến hành sấy liên tục;

- Hệ thống thiết bị tương đối đơn giãn;

- Dễ điều chỉnh nhiệt độ ra khỏi buồng sấy;

- Có thể điều chỉnh thời gian sấy

* Nhược điểm:

- Trở lực lớp sôi lớn;

- Tiêu hao nhiều điện năng để thỏi khí tạo lớp sôi;

- Yêu cầu cỡ hạt nhỏ và tương đối đồng đều

Chương 2 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sấy tầng sôi

2: Calorife 5: Bộ phận nhập liệu 8: Quạt đẩy3: Lưới phân phối khí 6: Cửa tháo liệu

2.2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy tầng sôi

Không khí được quạt (1) hút và đẩy vào calorife (2) không khí ở đâyđược đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết rồi được thổi vào phần dưới của thiết bị sấy(4) qua lớp lưới phân phối và lớp vật liệu phía trên lưới phân phối với một vận tốcrất lớn Vật liệu ẩm cần sấy sẽ được đưa vào phòng sấy bằng bộ phận nhập liệu (5)liên tục và định lượng vào thiết bị tầng sôi ở trạng thái lơ lững, những hạt vật liệuđược sấy khô sẽ rơi vào cửa tháo liệu (6) Không khí thải cuốn theo một lượng lớnbụi lớn được dẫn vào thiết bị tách bụi cyclone (7), khí thải được đẩy ra ngoài quaquạt hút (8)

Phương thức trao đổi nhiệt theo phương thức đối lưu

LƯỢNG

Theo đề bài thiết kế ta có:

- Năng suất nhập liệu: G1=0,14kg/s

- Đường kính của hạt: d=0,1mm ÷ 0,5mm

- Nhiệt độ của vật liệu trước khi vào sấy: 1=200C

- Độ ẩm của vật liệu:

+ Trước khi vào sấy: 1=5% = 0,005

+ Sau khi vào sấy: 2=0,5% = 0,0005

- Trạng thái của không khí:

+ Trước khi vào calorife: t0=250C, 0=85%

+ Sau khi ra khỏi calorife: t1=2000C

+ Ra khỏi thiết bị sấy: t2=800C

+ Mất mát nhiệt ra môi trường xung quanh theo 1 kg ẩm bay hơi qm = 22,6 kJ/kg

- Chất đốt cung cấp cho buồng sấy khối lò đốt khí thiên nhiên

* Chọn kết cấu và điều kiện làm việc của thiết bị:

Các yếu tố liên quan đến việc chọn kết cấu gồm:

- Trạng thái vật liệu : dạng rời

- Vật liệu chịu được nhiệt độ cao

- Chủ yếu tách ẩm bề mặt

- Cho phép sự phân phối không đồng đều của hàm ẩm vật liệu sau sấy (vì trong bảo quản độ ẩm hạt vật liệu tự cân bằng)

- Để bảo đảm chế độ động thuỷ lực tốt nên chọn thiết bị có tiết diện tròn Chiều cao của lớp tầng sôi trong thiết bị lấy hơn 4 lần so với chiều cao vùng tác động củadòng tia ( tức vùng thuỷ động ổn định)

Chiều cao dòng tia : ht = 20.d0 = 20.2 = 40 mm

Chiều cao lớp tầng sôi : h = 4.ht = 4.40 = 160 mm

3.1 Tiêu hao không khí

Tiêu hao riêng không khí lý thuyết tiêu hao cho quá trình sấy tiêu hao cho 1 kg nguyên liệu

- Đối với nguyên liệu là khí:

, 0 0179

, 0 (

38 ,

n m

n m H

CO

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

Dựa vào thnàh phần khí đốt thiên nhiên Việt Nam ta có thành phần nhiên liệu theo khối lượng như sau: 85% CH4, 10% C2H6, 2,5% H2, 1% CO, 1,5% H2

Khi đó:

15 , 17 ) 1 , 0 6 2 12 4

6 2 85 , 0 4 12 4

4 1 025 , 0 284 , 0 01 , 0 0179 , 0 (

38 , 1

i n m T

i T

T v

M H C

.

 (X.2) trang 263 [15]

Trong đó: Mi là khối lượng mol của nhiên liệu, kmol/kg

7096 , 0 )

25 273 (

4 , 22

273 ).

28 015 , 0 28 01 , 0 2 025 , 0 30 1 , 0 16 85 ,

6 , 37156

n L

L

12

9

L: phần khối lượng của cấu tử khí khi đốt cháy 1kg nhiên liệu

- Phương trình cân bằng nhiệt:

n I

L i

L L I L t C

12

9 [

)]

1 (

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

Lấy: Nhiệt dung riêng của nhiên liệu Cvl = 1,006 kJ/kgoK

Nhiệt dung riêng chủa không khí khô Cc.г = 1,004 kJ/kgoK

(

12

9 )

12

9 1

.(

0 0

0

.

I x i i L

H C n m

n i

H C n m

n i

t C Q

p c

n m p

n m c

T T

- Tính hàm lượng sau khi cháy tạo ra hơi:

77 , 0 ) 25 273 ( 722 , 0 4 , 22

273 16 85 , 0

273 30 1 , 0

0028 , 0 ) 25 273 ( 722 , 0 4 , 22

273 2 025 , 0

2 9 17 , 0 6 2 12

6 9 77 , 0 4 1 12

4 9

79 , 64 016 , 0 ).

200 842 , 1 2500 ( 200 004 , 1 [(

15 , 17

064 , 2 ).

200 842 , 1 2500 ( ) 064 , 2 1 (

8 , 200 25 006 , 1 74 , 52362

9 , 5

kg ẩm/kg kkk

t C

- 1, 2 là độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy (%);

- G1 là năng suất nhập liệu của vật liệu sấy (kg/s);

- G2 là năng suất sản phẩm sau khi sấy (kg/s);

- W là lương ẩm tách ra khỏi vật liệu(kg ẩm/s);

- L là lượng kkk cần thiết(kg/s);

- l là lượng kkk cần thiết để tách 1kg ẩm ra khỏi vật liệu (kgkkk/kg ẩm);

Lượng ẩm thoát ra khỏi vật liệu:

2

2 1 1 1

2 1

5 , 0 5

0.006kg ẩm/sLượng ẩm bốc hơi trong một 1h

Hiệu số cân bằng nhiệt nội tại máy sấy:

∆ = MH2O.θ1 + qm – ( qT + qM + qp ) (X.11) trang 262 [15]

Trong đó:

C : ẩm trong vật liệu ẩm kJ/kgoK

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 qT=0

qM: tiêu hao nhiệt cho máy sấy của vật liệu sấy qM=

W

) - ( c

GK M 2 1

cM: vật liệu khói lò kJ/kgoK, cM = 0,8 kJ/kgoK

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

θ1: độ ẩm vật liệu khi vào, θ1 = 23oC

θ2: độ ẩm vật liệu khi ra khỏi máy sấy θ2 = 70oC

0066 , 0

) 23 70 (

8 , 0 14 , 0 18 17

W

/ 1 , 0 ) 025 , 0 085 , 0 (

006 , 0

1 2

1 , 0

W

/ 09 , 0 ) 016 , 0 085 , 0 (

006 , 0

0 2

- Tỉ số lượng nhiệt tiêu hao cho quá trình sấy và lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy 1kg nhiên liệu:

s kg Q

Q

74 , 52362

86 , 20







Chương 4: TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH

Chọn thiết bị sấy có tiết diện tròn, lưới phân phối có dạng tấm được đục lỗ cho không khí đi lên

Các thông số của tác nhân không khí trong thiết bị sấy tầng sôi:

Nhiệt độ tác nhân vào: t1 = 200oC

Nhiệt độ tác nhân ra: t2 = 80oC

Nhiệt độ trung bình: ttb = 140oC

Hàm ẩm trung bình trong máy sấy

0505 , 0 2

) 085 , 0 016 , 0 ( 2

2 0

6

3 4 2

3

10.53,384

,0.)10.8,27(

81,9)

84,01500.(

)510,2(

k vl

d Ar

- Đường kính tương đương hạt vật liệu:1 mm

- Khối lượng riêng không khí, ρkk=0,84 kg/m3

- Khối lượng riêng hạt, ρvl = 1500 kg/m3

Giá trị tới han của chuẩn số Lygh = 10-4

=> Tốc độ tới hạn của lớp giả lỏng:

s m g

Ly v

k

gh

84 , 0

1500 81 9 10 8 27 10

.

3

6 4

Với ε = 0,75, ta tìm được Ly = 3,4.10-1

Hệ số giả lỏng của muối trong tầng sôi:

15 10

34 , 0 3 4

Tốc độ tác nhân ( tính cho toàn bộ tiết diện lưới phân phối )

v = K vth = 15 0,036 = 0,54 m/s

Vì nhiệt độ trong buồng sấy nhỏ hơn nhiệt độ trên bề mặt lưới phân phối nên nhiệt độ của tác nhan trên bề mặt lưới phân phối là:

72 , 0 80 273

200 273 54 , 0 273

,0.)10.8,27(

81,9)

84,01500.(

)10(

)

.(

2 6

3 4 2

k vl

1500 81 9 10 8 27 15 , 0

4.2 Tính thời gian sấy:

Chuẩn số Reynold :

6 , 2 10 8 , 27 75 , 0

10 54 , 0



Chuẩn số Fedorov:

1,084,0.10.8,27.3

81,9)

84,01500.(

4.10

.3

k

vl g d

Nu

10

125 , 0 10 6 8 , 0

, 2417

) 5 , 46 140 (

6 , 0 ) (

Với t: nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy, t = 1400C

θm: ẩm độ trung bình của vật liệu trong buồng sấy, θm = 46,50C

r: ẩn nhiệt hoá hơi của nước, r = 2417,7

W

49 , 3

0275 , 0 05 , 0

W N

18 60 0005 , 0

0275 , 0 lg 3 , 2 49 , 3

0275 , 0 lg

3 , 2

4.3.1 Lưới phân phối:

Diện tích tiết diện mặt lưới phân phối tính theo biểu thức:

S1= 0 , 3 2

54 , 0 84 , 0

13 , 0

m

S

785 , 0

3 , 0 785

W G v

k

273 29 , 0 84 , 0

) 80 273 ).(

006 , 0 13 , 0 (

2 1

418 , 0

9 , 0 1 1

v

v S K S

c

p p

8 , 0 785 ,

,0.14,3

05,0.05,0.4

4

2 2

Khoảng cáh giữa các lỗ lưới:

06,0796

05,0

Áp suất trên lưới:

744 29

, 0

22 81 , 9

Chiều dày lưới tính theo công thức:

C P K

Với ψ: Hệ số hàm yếu do lưới có đục lỗ = 0,28

K= 0,187 : hệ số cấu tạo ( lắp bằng bulông)

[σ] = 140.106 N/m2

D = 1m

C: hệ số bổ sung do tính toán và độ mài mòn

C mm

744 187 , 0

1



Với C = 1 mm => 1  2 , 8mm 3mm

4.3.2 Tính chiều cao của lớp sôi vật liệu

Dựa vào phương trình

dM = vtt ρkk S dx = βy ( x* - x ).dF (1)

Với:S: diện tích bề mặt ngang của máy sấy (m2) = tiết diện lưới

M: năng suất của máy sấy (kg/s)

F: Diện tích bề mặt vật liệu sấy (m2)

Fc: tỉ lệ tiết diện tươi của lưới phân bố chọn trong khoảng 0,02 ÷ 1

βy: hệ số cấp khối (m/s)

x*: là hàm ẩm của vật liệu

ε: độ xốp của lớp sôi

h: chiều cao của lớp sôi

D: hệ số khuyếch tán của khí trong hơi nước

7 , 23

84 , 0 10 54 , 0

td v d





Chuẩn số Ar = 0,22.105

1 , 0 Re

36 , 0 Re

tt

y

d v

x x

085 , 0 1 , 0

0

* 2

x x

20 0

273

140 273 10

9 ,

t T

74 , 0 10 79 , 3 84 , 0

10 7 , 23

6 84 , 0 2 , 4

31 , 0

 ln 0,179 = -79.h  h = 0,02m

Chiều cao làm việc của lớp sôi H

Ta có H = 4 Hct

Hct: chiều cao thuỷ động ổn định của lớp sôi

Chọn đường kính của lỗ lưới là 2mm (d0)