Thiết kế hệ thống sấy thùng quay dùng để sấy đường với năng suất 1200 kg một giờ

Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. GIỚI THIỆU ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN Sấy phương pháp thường dùng công nghiệp đời sống. Kết trình sấy làm cho hàm lượng chất khô vật liệu tăng lên. Điều có ý nghóa quan trọng nhiều phương diện khác nhau. Ví dụ: nông sản thực phẩm nhằm tăng cường tính bền vững bảo quản, nhiên liệu ( than, củi) nâng cao lượng nhiệt cháy, gốm sứ làm tăng độ bền học, giảm chi phí vận chuyển… Nguyên tắc trình sấy cung cấp lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng vật liệu thành hơi. Hầu hết vật liệu trình sản xuất chứa pha lỏng nước nên người ta thường gọi ẩm. Tùy theo trình cấp nhiệt cho ẩm mà người ta phân phương pháp sấy khác nhau: cấp nhiệt đối lưu gọi sấy đối lưu, cấp nhiệt dẫn nhiệt gọi sấy tiếp xúc, cấp nhiệt xạ gọi sấy xạ… Hệ thống sấy thùng quay hệ thống sấy chuyên dùng để sấy hạt, cục nhỏ. Hệ thống sấy thùng quay hệ thống sấy đối lưu. Trong đồ án này, em xin trình bày qui trình công nghệ thiết bò sấy thùng quay dùng để sấy đường với xuất đầu 1200kg/h. 1.2. GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU. Nước ta nước nhiệt đới nên đường sản xuất chủ yếu từ mía. Đường đem sấy tinh thể saccharose, có kích thước trung bình 0,8 mm. Saccarose đường kép có công thức phân tử C12H22O11, gồm phân tử α - D - glucose β - D - fructose liên kết với liên kết 1,2 – glucoside. Do saccarose không tính khử, không tạo osazone. Saccarose Nó bò caramel hóa nhiệt độ nóng chảy từ 160 ÷ 180 o C. Nhưng nhiệt độ lớn 1050C đường bò caramel hóa phần làm đường bò sẫm màu. Trong tự nhiên, saccarose có mía, củ cải đường, nốt,… 1. Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Không khí Đườn g Quạt đẩy Gầu tải Cơ cấu nhập liệu Quạt hút Calorife Thùng sấy Xyclon Nước ngưng Băng tải Hơi nước Bụi đường Đường sau sấy 2.2. 2.3. HÌNH VẼ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ  Vật liệu: Đường sau ly tâm đưa đến gầu tải để vận chuyển lên cao đưa vật liệu vào cấu nhập liệu vào thùng sấy. Tại thùng sấy, đường sâu vào thùng sấy, xáo trộn cánh nâng thùng quay. Đồng thời diễn trình trao đổi ẩm với TNS. Qúa trình diễn từ đường bắt đầu vào thùng khỏi thùng để đạt độ ẩm theo yêu cầu kó thuật. Ở cuối thùng sấy, đường sau tách ẩm tháo liệu ngoài, vận chuyển 1. Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY hệ thống băng tải. Nhiệt độ đầu đường cao ( khoảng40 0C) nên phải làm nguội. Có cách để thực trình làm nguội đường:  Dùng luồng không khí lạnh, khô thổi cưỡng để làm nguội.  Làm nguội tự nhiên cách lợi dụng độ dài thích hợp hệ thống băng tải.  Tác nhân sấy: Không khí điều kiện bình thường (270C, 85%) quạt đẩy đưa vào hệ thống qua ống dẫn khí vào calorife để tiến hành trao đổi nhiệt lên 920C, sau dẫn vào thùng sấy. Do có mát nhiệt đường ống dẫn nên TNS vào tới thùng quay nhiệt độ 900C. Tại thùng sấy, TNS tiến hành trình truyền nhiệt dẫn ẩm khỏi vật liệu sấy. Nhiệt độ TNS giảm dần khỏi thùng sấy 400C. Trong không khí khỏi thùng có lẫn bụi đường, hỗn hợp khí-bụi dẫn vào cyclon để lọc thu bụi đường, không khí thải môi trường. Calorife gia nhiệt nước bão hòa áp suất atm lấy từ lò hơi. Nhiên liệu dùng để đốt lò dầu FO. 1. Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY PHẦN 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯNG CÁC THÔNG SỐ: Năng suất nhập liệu tính theo sản phẩm G2=1200 kg/h Độ ẩm ban đầu vật liệu sấy: u1=2%=0.02 Độ ẩm ban đầu vật liệu sấy: u2=0.4%=0.004 Khối lượng riêng thể tích đường :ρv=990+27u kg/m3 (CT2.84,tr100-[2]) Nhiệt dung riêng đường:Cđ= 996+1.6T (J/kg.K) ( tr 100-[2]) Đường kính tương đương hạt đường: d=0,8 mm Chọn trình sấy xuôi chiều. Chọn cường độ sấy A=9 (kg/m3h) (Bảng 6.2,tr 179- [6]) CÔNG THỨC DÙNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TÁC NHÂN SẤY:  Áp suất bão hòa:  (bar). 4026.42   Pb = exp12 − 235.5 + t ( C )   ϕ * Pb P − ϕ * Pb xP  ϕ = P (0.622 + x ) Trong đó: Pa - áp suất  b ⇒ xP khí quyển: Pa= 1.013 bar.( 760 P = b  ϕ (0.622 + x ) mmHg)  (kg ẩm/kg kkk). (CT VII.11-tr95-[11])  Hàm ẩm: x = 0.622  Enthalpy: I = C k .t + x (ro + C h .t ) (kJ/kg). (CT VII.13-tr95-[11]) Trong đó:  Ck = kJ/kg.K - nhiệt dung riêng không khí khô.  Ch = 1.97 kJ/kg.K - nhiệt dung riêng nước.  ro = 2493 kJ/kg - ẩn nhiệt hóa nước.  t – nhiệt độ không khí (0C).  x – hàm ẩm (kg ẩm/kgkkk). 1. Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY ⇒ I = t + x( 2493 + 1.97t )  Thể tích riêng không khí ẩm: RT 288T (m3/kgkk). v= = M ( P − ϕPb ) P − ϕPb (CT VII.8-tr94-[11]) Trong  R - số khí: R =8314 J/kmol.độ.  M - khối lượng không khí: M = 29 kg/kmol.  P, Pb - áp suất khí trời phân áp suất bão hòa nước không khí (N/m2).  Khối lượng riêng không khí ẩm: T P  0.378ϕ .Pb  (kg/m3) ρ = o ρ o 1 −  TPo  P (CT VII.9-tr95-[2])  Trong đó:  P, Pb lấy đơn vò N/m2.  To – nhiệt độ tiêu chuẩn: To = 273 K  ρo – khối lượng riêng không khí khô điều kiện chuẩn: ρo = 1,293 kg/m3. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI TÁC NHÂN SẤY TRONG QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT:  Thông số trạng thái không khí trời (A): Vậy điểm A, ta có:  to = 27oC; ϕ0=85%  Áp suất bão hòa: Pb0 = 0,03548 bar.  Hàm ẩm: x0 = 0,0188 kg ẩm/kgkkk.  Enthalpy: I0 = 75.37 kJ/kg.  Thể tích riêng không khí ẩm: v0 = 0,879 m3/kgkk.  Khối lượng riêng : ρ0 =1,202 kg/m3.  Thông số trạng thái tác nhân sấy vào thùng sấy (B): Không khí trời từ trạng thái (A) đưa vào calorife nhờ quạt hút đốt nóng đẳng ẩm đến trạng thái B(x1, t1) (nghóa x1 = x0 = 0,0188 kgẩm/kgkk) để đưa vào thùng sấy. Rõ ràng, nhiệt độ t1 điểm B nhiệt độ cao tác nhân sấy, quy đònh tính chất vật liệu sấy chế độ công nghệ chọn phần trên. Do đường bò ngả màu nhiệt độ 1050C nên ta cần nhiệt độ tác nhân sấy nhiệt độ này. Chọn: Tại điểm B: t1 = 90 oC; x1 = x0 = 0.0188 kg ẩm/kgkk. Khi áp dụng công thức nêu phần III.1., thông số khác tác nhân sấy trạng thái B xác đònh sau:  Áp suất bão hòa: Pb1 = 0.6908 bar. 1. Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY     Độ ẩm tương đối: ϕ1 = 0.043 = 4.3 %. Enthalpy: I1 = 140.2 kJ/kg. Thể tích riêng không khí ẩm: v1 = 2.45 m3/kgkk. Khối lượng riêng : ρ1 = 0.784 kg/m3  Thông số trạng thái tác nhân sấy khỏi thùng sấy (C): Không khí trạng thái B đẩy vào thiết bò sấy để thực trình sấy. Nhiệt độ tác nhân sấy khỏi thùng sấy t2 tùy chọn cho tổn thất nhiệt tác nhân sấy mang bé phải tránh tượng đọng sương (nghóa tránh trạng thái C nằm đường bão hòa). Đồng thời, hàm ẩm tác nhân sấy C phải nhỏ độ ẩm cân vật liệu sấy điểm để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại. Với trình sấy lý thuyết ta có: I2 = I1 = 140.2 kJ/kgkk; ω = 100 %. ⇒ tđs = 37 0C ⇒ chọn t2 = 40 oC. Khi áp dụng công thức nêu, thông số khác tác nhân sấy trạng thái C xác đònh sau:  Áp suất bão hòa: Pb2 = 0.073 bar.  Hàm ẩm: x2 = 0.03896 kg ẩm/kgkk.  Độ ẩm tương đối: ϕ2 = 0.8179 =82%.  Thể tích riêng không khí ẩm: v2 = 0.94535 m3/kgkk.  Khối lượng riêng : ρ1 = 1.1386 kg/m3. Trạng thái tác nhân sấy trình sấy lý thuyết tóm tắt Bảng 1. Bảng1: Trạng thái tác nhân sấy trình sấy lý thuyết: Đại lượng t (oC) ϕ x (kg/kgkk) I (kJ/kgkk) Pb (bar) v (m3/kgkk) ρ (kg/m3) Trạng thái không khí ban đầu (A) 27 0.85 0.0188 74.87 0.03548 0.878 1.202 Trạng thái không khí vào thiết bò sấy (B) 90 0.043 0.0188 140.2 0.6908 1.45 0.784 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT:  Phương trình cân vật chất: G1 = G2 + W G1u1 = G2 u + W 1. Trạng thái không khí khỏi thiết bò sấy (C) 40 0,8179 0,03896 140.2 0,073 0.94535 1,1386 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY  Lượng ẩm bốc giờ: G ( u − u ) 1200(0,02 − 0,004) kg/h. W = = = 19.59 − u1 (1 − 0,02)  Lượng vật liệu khô tuyệt đối: kg/h. Gk = G2 (1 − u ) = 1200 * (1 − 0,004) = 1195.2  Năng suất nhập liêu tính theo vật liệu ban đầu: G1 = G2 + W = 1200 + 19.59 = 1219.59 kg/h.  Lượng tác nhân khô cần thiết: W 19.59 kg/h. L= = = 971.73 x − x1 0,03896 − 0,0188 tác nhân tiêu hao riêng: kgkk/kg ẩm. l = L = = x − x1  Lượng = 49.603 0,03896 − 0,0188 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA TÁC NHÂN SẤY TRONG QUÁ TRÌNH THỰC TẾ:  Cân lượng chung cho trình sấy: W Vì trình sấy bổ sung nhiệt lượng thiết bò sấy thùng quay thiết bò chuyển tải ⇒ Qbs = Qvc = 0. Như vậy:  Nhiệt lượng đưa vào thiết bò sấy gồm:  Nhiệt lượng tác nhân sấy nhận caloriphe: L(I – I0).  Nhiệt lượng vật liệu sấy mang vào: [(G1 - W)Cv1 + WCa].tv1.  Nhiệt lượng đưa khỏi thiết bò sấy gồm:  Nhiệt lượng tổn thất tác nhân sấy mang đi: L(I2 – I0).  Nhiệt lượng tổn thất qua cấu bao che: Qbc.  Nhiệt lượng vật liệu sấy mang ra: G2.Cv2.tV2. Trong đó:  tv1 - nhiệt độ ban đầu vật liệu sấy, thường lấy nhiệt độ môi trường:  tv1 = t0 = 27 oC.  tv2 - nhiệt độ cuối vật liệu sấy sau khỏi thiết bò sấy:  tv2 = t2 – (5oC) = 40 – = 35 oC.  Cv - nhiệt dung riêng vật liệu sấy với độ ẩm u: Cv = Cvk(1 - u) + Ca.u (kJ/kg.K).  Ca - nhiệt dung riêng ẩm (nước): Ca = Cn = 4180 J/kg.K.  Ck - nhiệt dung riêng vật liệu khô: Cvk = 996 + 1,26T (J/kg. độ). ⇒ {Cv 1. C k = 996 + 1,26Tv = 996 + 1,26(273 + 35) = 1384.08 J / kg = C k (1 − u ) + C a .u = 1384.08 × (1 − 0,004) + 4180.0,004 = 1395.26 J / kg.K Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY  Cân nhiệt lượng vào hệ thống sấy: L(I1 – I0) + [(G1 - W)Cv1 + WCa]tv1 = L(I2 – I0) + Qbc + G2.Cv2.tV2 Đặt Qv - tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang đi: Qv = G2Cv2(tv2 –tv1) Mặt khác: G2 = G – W  Nhiệt lượng tiêu hao cho trình sấy thực: Q = L(I1 – I0) = L(I2 – I0) + Qbc + Qv – W.Ca.tv1  Nhiệt lượng tiêu hao riêng (nhiệt lượng cần để bốc 1kg ẩm): q = l(I1 – I0) = l(I2 – I0) + qbc + qv – Ca.tv1 Trong đó: Q qbc = bc Q G CW(t − t ) qv = v = v v v W W  Tổn thất nhiệt vật liệu sấy: coi Cv1 = Cv2 Qv = G2Cv2(tv2 –tv1) = 1200*1395.26*(35 − 27) = 13394496 J/h = 13394.5 kJ/h. kJ/kg ẩm. ⇒ qv = Qv 13394.5 = = 683.74 W 19.59  Nhiệt ẩm vật liệu đưa vào: W.Ca.tv1 = 19.59*4.18*27 = 2210.9 kJ/h. Ca.tv1 = 4.18*27 = 112.86kJ/kg ẩm.  Tổn thất nhiệt qua cấu bao che: Qbc = (0.03 0.05)*Qhi. o Chọn Qbc = 0,040 Qhi Với Qhi = W [rv1 + Ch (t2 – tv1)] - nhiệt hữu ích (tức nhiệt cần thiết để làm bay ẩm vật liệu nâng nhiệt độ ẩm từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối thùng sấy). Trong đó:  rv1 - ẩn nhiệt hóa nước vật liệu sấy nhiệt độ vào : rv1 = 2428.99 kJ/kg. (có nội suy) (BảngI.212-tr254-[10]) ⇒ Qhi= 19.59*(2428.99 + 1,97.(4027)) = 48085.614 kJ/h ⇒ Qbc = 0,040 Qhi = 0,040 * 48085.614 = 1923.42 kJ/h. Q 1923.42 kJ/kg ẩm. ⇒ q bc = bc = = 98.18 W 19.59 Đặt ∆ − nhiệt lượng riêng cần bổ sung cho trình sấy thực (là đại lượng đặc trưng cho sai khác trình sấy thực tế sấy lý thuyết): ∆ = Catv1 – qbc – qv  Với trình sấy lý thuyết: ∆ =  Với trình sấy thực tế: ∆ ≠ tính sau: ∆ = Ca.tv1 – qbc – qv = 112.86 – 98.18 – 672.57 = –657.89 kJ/kg ẩm. 1. Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY Vì ∆ < Catv1 < qbc + qv I2 < I1 ⇒ trạng thái tác nhân sấy sau trình sấy thực nằm đường I1 (đường sấy thực tế nằm đường sấy lý thuyết) Xác đònh hàm ẩm x2 ứng với trình sấy thực thông qua t2 biết: x 2' = − I + ∆ * x + C k t − 140.2 + (−657.89) × 0,0188 + 1. * 40 = = 0,03485 ∆ − (ro + C h t ) − 657.89 − (2493 + 1,97 * 40) kgẩm/kgkk (CT VII.26-tr105-[11]) p dụng công thức tương ứng nêu, thông số khác tác nhân sấy đầu thùng sấy trình sấy thực (C’) xác đònh sau: I 2' = 98.894  Enthalpy: kJ/kgkk.  p suất bão hòa: 0.073bar. ϕ 2' = 0,736 = 73.6%  Độ ẩm tương đối: §. v = 0,972 ' Thể tích riêng không khí  ẩm:§m3/kgkk. ρ 2' = 1.11 kg/m cần thiết: kg kkk/h. L' = kkk/kg ẩm. W 19.59 = = 1220.56 x − x1 0,03485 − 0,0188 ' tác nhân tiêu hao riêng: L' kg ' l =  Khối lượng riêng: .  Lượng tác nhân khô W = x − x1 ' =  Lượng = 62.3 0,03485 − 0,0188  Lượng nhiệt cần cung cấp cho trình sấy thực: Q’= L’ *(I1 – I’2) + Qbc + Qv – W.Ca.tv1 = 1220.56*(140.2 -98.894) + 1923.42 + 13394.5 – 2210.9 = 63523.47 kJ/h.  Lượng nhiệt cung cấp riêng: Q ' 63523.47 (kJ/kg ẩm). q= = = 3242064 W 19.59 Q 48085.614 η = hi' = = 0.7569 = 75.69% 63523.47 Q  Hiệu suất sấy: . Trạng thái tác nhân sấy trình sấy thực tế tóm tắt Bảng2: Trạng thái tác nhân sấy trình sấy thực tế: Đại lượng 1. Trạng thái không Trạng thái Trạng thái không Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY t (oC) ( (đơn vò) x (kg/kgkk) I (kJ/kgkk) pb (bar) v (m3/kgkk) ρ (kg/m3) khí ban đầu (A) không khí vào thiết bò sấy (B) 27 0,85 0,0188 74.87 0,03548 0,878 1,202 90 0,43 0,0188 140.2 0,6908 1.45 0,784 khí khỏi thiết bò sấy (C’) 40 0,74 0,03485 98.894 0,073 0,972 1,11 1.3. TÍNH THỜI GIAN SẤY: Tính thời gian sấy ρ d β (W1 − W2 ) 2.990.0,18.(2 − 0,4) τ= = = 0,32h = 19.2 ph = 20 ph A[200 − (W 1−W2 )] 9[200 − (2 + 0,4)] (CT 6.44 tr178-[6]) PHẦN 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 1.4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH: Thiết bò sấy đường sử dụng cánh nâng. Chọn hệ số chứa đầy β=0.18 Chọn tốc độ quay thùng: n=1 vòng/ph Chọn góc nghiêng thùng =50 α  Thể tích thùng sấy tính theo lý thuyết: W 19.59 (CT 6.42- tr178-[6]) VT = = ≈ 2.1767 m A (Bảng 6.2 tr179-[6]) (Bảng 6.1 tr177-[6])  Thời gian lưu vật liệu thùng: m.k1 .LT Trong đó: τ1 = n.DT .tgα k1 - hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động vật liệu. Trường hợp sấy xuôi chiều: k1 = 0.2 – 0.7 ⇒ chọn k1 = 0.6 ( tr 176-[1])  m - hệ số lưu ý đến dạng cánh thùng. Đối với cánh nâng: m = 0,5. (tr 176-[1]) 1.  Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY Hơi đốt (Hơi nước bão hòa) Áp suất p Nhiệt độ ngưng tụ TC at 119,6 oC Chọn số kích thước calorife để sử dụng tính toán Bảng 19. Bảng 17: Một số kích thước calorife: Thông số Ký hiệu Đơn vò Giá trò Chiều dài ống L M Đường kính Bề dày ống Đường kính Bước ống ngang d2  d1 s1 M M M M 0,016 0,0016 0,0128 0,05 Bước ống dọc s2 M 0,0433 H M 0,001 tc M 0,005 c dc M M 0,0005 0,018 c W/mK 50 Cánh Chiều dài cánh Khoảng cách cánh liên tiếp Bề dày cánh Đường kính cánh Hệ số dẫn nhiệt vật liệu làm ống cánh Ghi Theo tiêu chuẩn (tr159-[1]). Theo tiêu chuẩn: ống 16 x 1,6 (tr159-[1]). d1 = d2 – 2 Chọn Trường hợp xếp ống so le tam giác =.s1§ Chọn dc = d2 + 2h Thép CT20 (Bảng XII.7-tr313-[11]) Bảng18: Các thông số không khí di chuyển ống: STT Thông số Kí hiệu Đơn vò Nhiệt độ trung bình T oC Độ ẩm trung bình  đơn vò Hệ số dẫn nhiệt Độ nhớt Áp suất bão hòa Khối lượng riêng Độ nhớt động ( ( pb ( ( W/m.K Ns/m2 Bar kg/m3 m2/s 1. Nguồn – Công thức t +t t= o § ϕ + ϕ1 ϕ = o § I.134-tr144,[10] I.114/p118,[10] CT 2.31/p31,[6] CT V.9/p95,[11] µ ν = ρ Giá trò 59,5 0.64 0,0289 1,9946.10-5 0,1923 1,0318 1,9331.10-5 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY §  Tính hiệu số nhiệt độ trung bình: Hiệu số nhiệt độ dòng lưu chất đầu vào calorife: tđ = TC – tw1 = 119,6 – 27 = 92.6oC tc = TC – tw2 = 119,6 – 92 = 27.6oC ∆t đ >2 TC ∆t c t Vì hiệu số nhiệt độ trung bình tác nhân sấy nước cấp nhiệt: t −t 92.6 − 27,6 ∆t tb = đ c = = 53.7 tđ 92.6 ln Fln t 27,6 c tw2 tw1 § oC Hình 1: Biến thiên nhiệt độ dọc theo chiều dài calorife.  Tính hệ số cấp nhiệt phía không khí ống α2:  Các thông số không khí ống: Tác nhân sấy không khí nhiệt độ môi trường tw1 = to = 27 oC sau qua calorife gia nhiệt lên tw2 = t1 = 92 oC (để trừ hao tổn thất nhiệt đảm bảo dòng tác nhân vào thùng sấy có nhiệt độ t1 = 90 oC).  Tính hệ số cấp nhiệt α2: Flc Fl1 : diện tích phần cánh ống. : diện tích phần không cánh ống. Flo : diện tích ống có cánh (phía không khí). : diện tích ống có cánh (phía λ nước ngưng tụ). δ Hình 2: Các diện tích bề mặt ống có cánh.  Bước cánh: sc = tc + δc = 0,005 + 0,0005 = 0,0055m  Số cánh tối đa có ống: l cánh n = = = 181,18 c sc 0,0055 cánh: nc = 181 cánh.  Diện tích phần không làm cánh ống: 1. o Chọn số Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY m2 l ⇒ Fol = π.0F,016 0.,d005 n c = 0,0455 o = .π t c .181  Diện tích phần cánh ống:  π.d c2 (CT 2.127/p103,[4]) l π.d 22  n c Fc = 2 −  π .0,018 π .0,016   ⇒ Fcl = 2 − 4   181 = 0,0193 m  §  Đường kính tương đương ống: Do ta bố trí ống so le tam giác s1 − d nên bước ống chéo s2’ = s1 ⇒ = s '2 − d nên: (CT 2.126/p103,[4]) Fol .d + Fcl . dE = Fcl 2n c l Fol + F⇒ c dE = 0,0455.0,016 + 0,0193. 0,0455 + 0,0193 0,0193 2.181 = 0,01341 m §  Lưu lượng không khí vào calorife: Vo = vo.L =0.878*1220.56 m3/h=1171.65m3/h = 0,298 m3/s. Trong đó:  vo - thể tích riêng không khí 27oC (m3/kg).  L - lưu lượng tác nhân khô (kg/h).  Chọn đường kính ống dẫn khí hệ thống D = 0,16m ⇒ Vận tốc dòng khí đường ống: V 0,289 m/s ωống = = = 16.4 πD π .0,16 Chọn đường kính cửa 4 vào calorife d = 0,1 m. Khi có tăng vận tốc dòng khí cửa vào calorife đột mở, giá trò vận tốc là: V 0, 289 m/s ω = 02 = = 37.94 π .d π .0,12  Vận tốc không 4 khí khe hẹp calorife: ω (CT 2.129/p104,[4]) ω max = 37.94 d 2hδ c   ωmax = −  +  s1 m/s s1 .s   0, 016 2.0, 001.0, 0005  1−  + 0, 05.0, 0433 ÷  0, 05   Chuẩn số Reynolds: ω .d 55,83.0, 01341 (CT V.36/p13,[11]) Re = max E = ≈ 3,88.104 −5 ν 1,93.10 1.  Với ống = 55.83 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY xếp so le, chuẩn số Nusselt: −0 , −0 ,   s − d   s1 − d −0,2  −0,2 Nu = 0,251. Re . + 1  0, 05 − 0, d 2016   0,t c05 − 0, 016 + 1 = 169,9 ⇒ Nu = 0, 251.(3,88.104 )0,67 .  ÷  ÷ 0, 016 0, 005     , 67  Hệ số cấp nhiệt cánh: Nu.λ 169.9.0, 0289 W/m2.K α = = = 366.15 c dE  Hệ số cấp 0, 01341 nhiệt tương đương phía phía ống có cánh: Fl α = α c . c .(ηc + χ ) F2l (CT 2.118/p101,[4]) Trong đó: : diện tích  ống có cánh m (CT 2.119/p101,[4]) F2l = Fol + Fcl = 0,0455 + 0,0193 = 0,0648 Fol 0,0455 χ= l = = 2,3529 0,0193 Fc (CT 2.122/p102,[4]) ηc = Với:  Hiệu suất cánh tròn ηc: tgh ( β .h ′) β .h ′ h ′ = h.(1 + 0,35. ln ψ )  (CT 2.123/p102,[4]) d 0,018  ψ= c = = 1,125 −3 016 ⇒ h′ = 0,001.(1d+20,350.,ln 1,125) = 1,041.10 m β=  Vậy hệ số cấp nhiệt phía ống: cánh: (CT 2.136/p107,[4]) § 2.α c 2.3 = = 15.49 λc .δ c 50.0,0005 (CT 2.121/p102,[4]) ⇒.49.1,041.10 −3 ) tgh( β .h ′) tgh(15 ηc = = = 1,005 β .h ′ 15,49.1,041.10 −3 α = 366,15. 0, 0193 ( 1, 006 + 2,3529 ) = 366,30 0, 0648 W/m2.K  Hệ số làm nc .(d c2 − d 22 ) εc = 1+ 181.(0,018 2−d10L,016 ) ⇒ εc = 1+ = 1,4808 2.0,0128.1   Tính hệ số cấp nhiệt phía ống α1: Sự cấp nhiệt phía ống cấp nhiệt nước bão hòa ngưng tụ 1. F2l Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY ống đứng. Bảng19: Các thông số nước bão hòa ngưng tụ ống: STT Thông số Ký hiệu Đơn vò Giá trò Ghi Áp suất nước ngưng tụ p At Chọn Nhiệt độ nước ngưng T oC 119,6 Bảng [10] Nhiệt độ thành ống phía tiếp xúc nước ngưng tụ tw oC 117.3 Chọn Nhiệt độ trung bình màng nước ngưng tụ tm oC 118.45 Hệ số dẫn nhiệt Độ nhớt Khối lượng riêng (n (n (n W/m.K Ns/m2 kg/m3 0,685 0,240.10-3 947.8 Ẩn nhiệt ngưng tụ R J/kg 2207.103 tm = I.251/p315, TC + t w § - Lấy tm - Bảng I.249/p310, [10] - Lấy TC. - Bảng 57/p443,[13]  Hệ số cấp nhiệt ngưng tụ nước bão hòa ống đứng, màng chất ngưng tụ chảy tầng: , 25 (W/m .K)  λ3n .ρ2n .g.r   α1 = 1,13.  µ n .L.∆t1  (CT 2.33/p135,[4]) Trong đó:  λn, ρn, µn - hệ số dẫn nhiệt, độ nhớt khối lượng riêng lấy nhiệt độ trung bình màng nước ngưng tụ.  L - chiều dài ống: L = 1m.  ∆t1 : hiệu số nhiệt độ:  ∆t1 = TC – tw = 119,6 – 118 =1.6 oC , 25 => W/m2.K  0,6853.947,8 2.9,81.2207.10   = 11657 α1 = 1,13. −3    0,240.10 .1.2,3  Hệ số truyền nhiệt K:   Tỷ số đường kính đường kính ống: d2 0,016 = = 1,25 d 0,0128 K tính với vách phẳng: W/m .K K= δ (CT 2.117/p100,[4]) + + α λ α .ε c 1.  Với d2/d1 < 1,4 hệ số truyền nhiệt Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY W/m2.K = 509.8 0,0016 + + 11657 50 366,3.1,4808  Kiểm tra lại việc chọn tw:  Theo phương trình q = q truyền nhiệt, ta có mật độ dòng nhiệt truyền qua tường phẳng: §  Với: q = K.ttb =509,8*53,7=27378,6W/m2 q1 = 1.t1 = 11657*2,3 = 26811,2 W/m2  Sai số: § q − q1 27378,6 − 26811,2 ε= 100% = 100% ≈ 2% Vì sai số q1 27378,6  < 5% nên việc chọn tw = 117,3 oC chấp nhận được.  Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt kích thước calorife: ⇒K=  Nhiệt lượng cần cung cấp cho calorife: Q = L(I1 – Io) = 1220,56.(140,2-98,9) = 50410 kJ/h = 14002,5 J/s.  Diện tích bề mặt ống: m2 F1 = Q 14002,5 = = 0,511 K .∆t tb 509,8.53,7 n= F1 0,511 = = 12.7 π .d1 .L π .0,0128.1 calorife:  Tổng số ống §ống  Chọn theo tiêu chuẩn, lấy n = 19 ống. (Bảng 3.6/tr221,sachTN]) Với kiểu bố trí ống mạng ống theo hình sáu cạnh đều, ta có thông số sau (Bảng V.11/p48,[11]): o Tổng số ống thiết bò: n = 19 ống. o Số hình sáu cạnh: o Số ống đường xuyên tâm hình sáu cạnh: b = ống.  Đường kính calorife: D = s1(b – 1) + 4d2 = 0,05(5 – 1) + 4.0,0128 = 0,2512 m Chọn theo tiêu chuẩn, lấy D = 0,4m (p159,[1]). Chọn đáy nắp ellips theo Bảng XIII.10/P382,[11]:  Dt = 400 mm  ht = 100 mm  h = 25 mm  s = mm 1.  Trở lực qua calorife:  Hệ số trở lực: 0,9 ξ = 0,72. Re − 0, 245  s − d2   s − d2   . +  .  sc   d2  −0 , d . E  d2 0,   s1 − d   .    s2 − d  −0,1 = 0,152  Trở lực cục qua calorife: ω2 55,83 N/m2 ∆pc = ξ .ρ max b = 0,152.1,0318 * = 1222,12 2 (CT 2.117/p100,[4])  Tính lượng dầu FO cần sử dụng:  Lượng nước Vh cần sử dụng để cung cấp nhiệt cho calorife : Q= Vh(r+Cnuoc.( tnt – tra) o Giả sử nhiệt độ nước ngưng khỏi calorife 1160C o r = 2208.103 J/kg o Cnuoc = 4180 J/kg.độ  14002,5 = Vh.(2207.103 + 4180.(119,6-116))  Vh = 0,0063 kg/s = 22,7 kg/h  Lượng nhiệt dầu FO cần cung cấp cho lò để thu nước : Q1 = Vh. (r+ Cnuoc.( tsoi – t0)) o t0 : Nhiệt độ nước vào chọn 270C  Q1 = 22,7.(2207.103 + 4180.(119,6 – 27)) =58885343,6 J/h Giả sử hiệu suất nhiệt lò η = 80%  Lượng nhiệt mà dầu FO cần cung cấp : QFO = Q1/ η =73606680 J/h = 17592,42 kcal/h Nhiệt trò dầu FO : 9500 kcal/kg  Lượng dầu FO cần sử dụng : MFO = QFO / 9500 = 17592,42/9500 = 1,85 kgFO/h 1.13. TÍNH VÀ CHỌN XYCLON: Tác nhân sấy sau qua thùng sấy mang theo nhiều hạt bụi đường. Do đó, cần phải có biện pháp để làm không khí sau sấy trước thải vào môi trường. Trong hệ thống sấy thùng quay thường dùng xyclon đơn. Chọn loại xyclon đơn ЦH-15Y với góc nghiêng cửa vào α = 15o. Loại đảm bảo độ làm bụi lớn với hệ số sức cản thủy lực nhỏ nhất.  Lưu lượng khí vào xyclon lưu lượng tác nhân sấy khỏi thùng sấy: Vxyclon = 1100 m3/h = 0,306 m3/s  Căn vào lưu lượng khí vào xyclon, ta chọn xyclon ЦH có suất từ 1450-1690 m3/h với đường kính xyclon D = 400mm (Bảng III.5/p524,[10]). Ta tra kích thước xyclon ЦH-15Y Bảng 20.  Bunke chứa bụi:  Thể tích làm việc bunke xyclon đơn: Vbunke = 0,4m3 (Bảng III.5a/p525,[1]).  Góc nghiêng thành bunke cần phải lớn góc nghiêng rơi tự nhiên ,thường lấy từ 55 ÷ 60o (p525,[1])⇒ chọn 60o.  Độ làm xyclon: η = 90% (Bảng III.10/p531,[10]), đường kính hạt bụi tách nhỏ từ 20µm (Bảng III.13/p533,[5]). Bảng 20: Kích thước xyclon đơn loại ЦH-15Y: STT 10 11 12 13 14 Kích thước xyclon ЦH-15 Đường kính xyclon Chiều cao cửa vào Chiều cao ống tâm có mặt bích Chiều cao phần hình trụ Chiều cao phần hình nón Chiều cao phần bên ống tâm Chiều cao chung Đường kính ống Đường kính cửa tháo bụi Chiều rộng cửa vào Ký hiệu D A h1 h2 h3 h4 H d1 d2 Công thức Giá trò Đơn vò Ghi 400 Các kích thước mm liên hệ với 0,66D 264 1,5D 600 1.51D 604 1,5D 600 0,3D 120 3,31D 1324 0,6D 240 0,4D 160 b1/b 0,26D/0,2D Chiều dài ống cửa vào Khoảng cách từ tận xyclon đến mặt bích Góc nghiêng nắp ống vào Hệ số trở lực xyclon L 0,6D h5 0,3D   104/ 80 240 120 15 110 độ đơn vò h4 a h1 D h5 h3 h2 a l Hình :Xyclon đơn ЦH-15. Bảng21: Hiệu suất làm xyclon loại ЦH-15Y Đường kính (m) 10 Hiệu suất làm  60 88 xyclon đơn loại ЦH-15 hạt bụi 20 98  Tốc độ quy ước khí: (m) (CT III.47/p-522, 4V π .ω q ⇒ 4V 4.0,306 ωq = = = 2,44 πD π .0,4 D= [1]) m/s  Trở lực qua xyclon: ∆p = ξ ωq2 .ρ2 (CT III.50/p522,[1]) ⇒ ∆p = 110. 1.14. 2,44 2.1,11 = 360,2 N / m 2 TÍNH TRỞ LỰC VÀ CHỌN QUẠT: Vì hệ thống sấy dài, trở lực lớn nên ta bố trí quạt đầu cuối hệ thống:  Quạt đẩy: đặt đầu hệ thống có nhiệm vụ cung cấp không khí cho caloriphe để gia nhiệt sau đẩy vào thùng sấy.  Quạt hút: đặt cuối hệ thống có nhiệm vụ hút không khí sau sấy khỏi thùng sấy qua xyclon để thu hồi bụi.  Vận tốc khí: V (m/s) v = S ống Với Sống - diện tích tiết diện ngang ống (m ).  Chọn quạt ly tâm áp suất trung bình Ц 9-57 No3 có kích thước:  Mặt bích cửa : hình vuông B = 210 mm.  Mặt bích cửa vào: hình tròn, D = 312 mm. Bảng 2: Bảng tóm tắt thông số không khí đường ống Đại lượng t (oC) ( (đơn vò) x (kg/kgkk) I (kJ/kgkk) pb (bar) v (m3/kgkk) ρ (kg/m3) Trạng thái không khí ban đầu (A) Trạng thái không khí vào thiết bò sấy (B) 27 0,85 0,0188 74.87 0,03548 0,878 1,202 90 0,43 0,0188 140.2 0,6908 1.45 0,784 Trạng thái không khí khỏi thiết bò sấy (C’) 40 Bảng : Thiết kế hệ thống đường ống 0,74 0,03485 98.894 0,073 0,972 1,11 S T T Điểm bắt đầu Vò trí Kích thước (mm) Vận tốc khí v (m/s) Đoạn ống Kích Chiều Vận thướ dài L tốc khí c (m) v (m/s) (mm) Điểm kết thúc Vò trí Kích thước (mm) Đầu ống vào Cửa vào ∅160 16,41 0,25 ∅160 16,41 ∅160 quạt đẩy quạt đẩy Cửa quạt Lối vào º130 18,87 0,5 ∅160 16,41 ∅100 đẩy caloriphe Cửa Cửa vào ∅160 16,41 1.75 ∅160 16,41 ∅160 caloriphe thùng sấy Cửa thùng Cửa vào ∅160 16,41 0,5 ∅160 16,41 º104*80 say xyclon Cửa Cửa vào ∅160 16,41 0,25 ∅160 16,41 ∅160 cyclon quạt hút 1. Tính trở lực đường ống:  Trở lực ma sát đường ống:  Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực ma sát dòng chảy ổn đònh ống dẫn thẳng : (CT L v 2k .ρ k ∆Pms = λ. . (N / m ) II.55/p377,[10]) D tđ Trong đó:  v, ρk, µk : vận tốc (m/s); khối lượng riêng (kg/m3) độ nhớt (Ns/m2) không khí sấy vò trí tương ứng.  L - chiều dài ống dẫn (m).  Dtđ - đường kính tương đương đường ống (m).  Ống tròn : Dtđ = Dống 4S 4.a.b  Ống hình chữ D tđ = = Π 2.(a + b ) nhật : . Với a, b - chiều dài cạnh tiết diện chữ nhật ống (m).  λ - hệ số trở lực ma sát ống, phụ thuộc vào chế độ chuyển động chất lỏng Re độ nhám thành ống. v .D tđ .ρ k Với chuẩn số Re = Reynolds: (CT V.36/p13,[11]) µk Bảng 4: Kết tính trở lực ma sát đường ống: STT Đoạn ống L (m) Dtđ (m) Re λ (BảngPII.4/p244,[3] Vận tốc khí v (m/s) 16,41 42,01 16,41 39,66 16,41 ∆ Pl (N/m2) Dẫn vào quạt đẩy 0,25 Từ sau quạt đẩy 0,5 đến trước caloriphe Từ sau caloriphe 1,75 đến trước thùng sấy Từ sau thùng sấy 0,5 đến xyclon Từ sau xyclon đến 0,25 quạt hút 0,16 1,44.105 0,0224 2,52 0,16 1,44.105 0,0224 1,26 0,16 1,44.105 0,0224 13,09 0,16 1,44.105 0,0224 1,45 0,16 1,44.105 0,0224 1,45 ∑ ∆P ms 19,77  Trở lực cục đường ống:  Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục đột mở ống dẫn: u2 h fe = K e . A K e = − 21  A A2 u h f e = 1 − . Với: A2   -A1, A2 – diện tích ống có tiết diện nhỏ ống có tiết diện lớn (m 2). -u – vận tốc trung bình tiết diện nhỏ (m/s). Trở lực đột mở tính toán thu kết Bảng 27. Bảng 5: Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục đột mở:  Trở lực cục đột thu ống dẫn: u2 h fc = K c .  A  K c = 0,4.1 −  A2   Kc : hệ số đột thu A1, A2 : tiết diện ống nhỏ, ống lớn u : vận tốc trung bình ống có diện nhỏ. Bảng 28: Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục đột thu: STT S T Vị trí trở lực Ống nhỏ Ống lớn Đường 0,1 0,0078 0,16 0,02 ống nối A1 Vò trícửa trở Ống nhỏ Ống lớn A2 lựvào c Dtđ1 A1 Dtđ2 A2 calorife (m) 2 (m ) (m) (m ) Thân 0,16 0,02 0,4 Cửa 0,16 0,02 0,1256 0,84 calorife quạt đẩy nối với º 0,016 nối đường với 0,13 đườnống g ống Thân 0,16 0,02 0,8 0,5026 Đường 0,4 0,12 0,06 thùng ống sấy nối nối 100 0,007 56 25 với với thân 85 calorife đường Đườnống g ống Thân nối 0,16 0,02 0,4 0,1256 0,50 xyclon 0,16 0,02 0,8 0,04 với 24 nối với buồng sấy đường ống Đường Σ∆P0,12 đt 0,06 ống nối 104/ 0,008 0,4 với thân 80 32 56 xyclon ∑ ∆Pđm A1 A2 Kc 0,3925 0,243 u 42,02 U(m /s) Ke 0,160,1550,336 19,5 16,5 h fe 214,5 h fe 45,74 29,56 0,04 0,384 16,5 0,9375 42,0 52,272 828,45 0,16 16,5 16,5 45,74 130,68 39,6 358,252 734,55 0,96 0,336 0,934 Trở lực cục khúc quanh ống dẫn (có: khúc quanh) Tính cho khúc quanh 900 : 1723,24 h ff = K f . u2 Với Kf hệ số tổn thất khớp nối van, trường hợp khúc quanh 900 Kf = 0,9 u: Vận tốc trung bình dòng chảy ống qua khớp nối. u=16,5 m/s 16,5 ∆Pkq = 5.0,9. = 612,56 N / m 2 Khi ta tính trở lực cục đường ống: ∑ ∆Pcb = = 1723,24 + 358,252 ∑ ∆Pdm +∑ dt + ∑ ∆Pkq + 612,56 = 2694,06N/m .  Tổn thất cột áp qua thiết bò hệ thống: ∑ ∆Ptb = ∆Pcalorife + ∆Phạt + ∆Pxyclon + ∑ ∆Pcb  C ộ t áp toàn phần cần thiết để khắc phục tất sức cản thuỷ lực hệ thống: (CT ( ρv ) (1,11.1,45) ∆P = ∆Ptb + = 7568,88 + = 7570 N / m II.53/p.376, 2 [9])  Tổn thất cột áp toàn phần, điều kiện làm việc (do sử dụng đặc tuyến thành lập cho điều kiện tiêu chuẩn): 273 + t 760 ρ k ∆P = ∆Ptt . . . 293 B ρ = 1222,12 + 3292,5 + 360,2 + 2694,06 = 7568,88( N / m ) ,N/m2 (CT II.238a, [1]) Với: t - nhiệt độ làm việc khí: tk = 65 oC. B - áp suất chỗ đặt quạt: B = 760 mmHg. ρk - khối lượng riêng khí điều kiện làm việc: ρk = 1,032 kg/m3. ρ - khối lượng riêng khí điều kiện tiêu chuẩn: ρ = 1,293 kg/m3. 273 + 65 760 1,032 ⇒ ∆P = 7570. . . = 6969,89 N / m 293 760 1,293  Tính công suất động quay quạt:  Trở lực mà quạt phải khắc phục ∆Pquạt: Do ta sử dụng quạt hút đẩy đầu hệ thống nên quạt: ∆Pquạt = N/m2 = 355 ∆P 6969,89 = = 3484,945 2 mmH2O.  Công suất trục động điện vận chuyển không khí nhiệt độ cao: V .∆Pquạt .ρ (kW) (CT II.239b/p463, N= [11]) 1000.η q .η tr Với:  V - suất quạt, lấy lưu lượng không khí hệ thống điều kiện làm việc: V = 3642m3/h = 1,012 m3/s  ηq - hiệu suất quạt, lấy theo đặc tuyến: ηq = 0,5 (Hình II.56a/p488,[11]) ηtr : hiệu suất truyền động. Khi nối quạt trục động khớp trục: ηtr = 0,98 (p463,[11]) 1,45.355.1,11.9,81 ⇒N= = 11,44kW 1000.0,5.0,98  Công suất động điện:Nđc = k3.N (kW) (CT II.240/p464,[11]) Với k3 - hệ số dự trữ: k3 = (Bảng II.48/p464,[11]). ⇒ Nđc =11,44kW. Chọn động có công suất Nđm = 12 kW. Tài liệu tham khảo [1]. Phạm Văn Bôn, Nguyễn Đình Thọ, “Quá trình Thiết bò Công nghệ Hóa học, tập 5, Quá trình Thiết bò Truyền nhiệt”, NXB ĐHQG TPHCM, 2000. [2]. Phạm Văn Bôn, “Sổ tay dẫn nhiệt không ổn đònh (phỏng theo A.V.Luikov) – Thông số nhiệt lý thực phẩm nguyên liệu (phỏng theo A.S.guizbour”, TPHCM, 2004. [3]. Hoàng Văn Chước, “Kỹ thuật sấy”, NXB KHKT, 1997. [4]. Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Nguyễn Đình Thọ, “Thiết bò trao đổi nhiệt”, NXB KHKT, 1999. [5]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, “Thiết kế chi tiết máy”, NXBGD, 2000. [6]. Nguyễn Văn Lụa, “Kỹ thuật sấy vật liệu”, NXB ĐHQG TPHCM, 2001. [7]. Vũ Bá Minh, Hoàn minh Nam, “Cơ học vật liệu rời”, NXB KHKT, 1998. [8]. Hồ Lê Viên, “Thiết kế tính toán chi tiết thiết bò hóa chất, tập 1”, NXB KHKT, 1978. [9]. Hồ Lê Viên, “Thiết kế tính toán chi tiết thiết bò hóa chất, tập 2”, NXB KHKT, 1978. [10]. Các tác giả, “Sổ tay Quá trình Thiết bò Công nghệ Hóa chất, tập I”, NXB KHKT, 1999. [11]. Các tác giả, “Sổ tay Quá trình Thiết bò Công nghệ Hóa chất, tập II”, NXB KHKT, 1999. [12]. Phạm Văn Thơm, “Sổ tay thiết kế thiết bò hóa chất công nghệ thực phẩm”,2000. [13]. Phạm Văn Bôn, “Quá trình Thiết bò Công nghệ Hóa chất, tập 10, Ví dụ Bài tập”, TPHCM. [...]... bao che giả thiết ban đầu ε= q xq − qbc = 103.25 − 98.18 = 4.9% 103.25 => Bề dày lớp q xq cách nhiệt chọn thỏa 1.10 THIẾT KẾ BỘ PHẬN TRUYỀN ĐỘNG CHO THÙNG:  Xác đònh công suất động cơ dùng quay thùng:  Công suất cần thiết để quay thùng: Nthùng = 0,0013.DT3.LT.α.n.ρv (kW) (CT VII.54/p123,[11]) Với:  DT - đường kính trong của thùng: DT = 0.8 m  LT - chiều dài thùng: LT = 4.6 m  α - hệ số phụ thuộc... cánh  Với cánh nâng, hệ số chứa đầy β = 0,18:  α = 0,059 (Bảng VII.5/p123,[11])  n - tốc độ quay của thùng: n = 1 vòng/ph  ρv - khối lượng riêng thể tích của vật liệu: ρ = 990 kg/ m3 ( Nthùng = 0,0013.0,83.4,6.0,059.1.990 = 0.18 kW Để quay được thùng thì công suất làm việc của động cơ phải lớn hơn công suất cần thiết để quay thùng một lượng nhất đònh để có thể thắng lực ma sát giữa thùng với đệm... chiều dài thùng sấy LT = 4.6 m ta lắp 13 đoạn cánh dọc theo chiều dài thùng đầu nhập liệu của thùng lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng với chiều dài : lo = LT – n*c = 4.6 – 13*0.34 = 0,18 m  Khối lượng một cánh nâng: 1 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY m=Fc*d* ρs = (0,1+0,13)*0,34*0,005*7900 = 3.0889 kg  Khối lượng của tất cả cánh trong thùng : M=... N/m2 o Chọn vật liệu làm thùng là thép OX18H10T 1 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY 1 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY Bảng3: Các tính chất của vật liệu chế tạo thùng: STT 1 2 Thông số Ứng suất tiêu chuẩn Giới hạn an toàn Kí hiệu [(]*  Đơn vò N/mm2 đơn vò 3 Hệ số bền mối hàn h đơn vò 4 Ứng suất cho phép [] N/mm2... học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY (CT 5.10/p131,[8])  Áp suất lớn nhất cho phép trong thân thiết bò: N/mm2 [ p ] = 2[σ ].ϕ h ( S − C a ) = 2 × 133 × 0,95 × (5 − 0) = 1.56956 DT + ( S − C a ) 800 + (5 − 0) =1,569.106 N/m2 (CT 5.11/p131,[8]) 6 2 ⇒ thỏa điều kiện [p] > p = 0,1.10 N/m 1.7 TÍNH TRỞ LỰC QUA THÙNG SẤY: Trong hệ thống sấy thùng quay, tác nhân sấy không những... đai: B = 40 mm  Bề dày vành đai: Đối với thùng tải trọng nặng : ⇒ Chọn h = 20 mm h = B = 40 = (mm) = 15,38 2,6 2,6 ngoài đai: DN = DT+2h =818+2.20=858mm  Tính tải trọng thùng:  Khối lượng thùng sấy: 1  Đường kính Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY Tiết diện của thùng sấy là hình vành khăn Thể tích của vật liệu làm thùng sấy: π L 2 π 4, 6 2 2 Vvl = ( Dng −... thể thắng lực ma sát giữa thùng với đệm (chỗ cơ cấu bích kín ở đầu thùng) , hay do hiệu suất của các bộ 1 Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY truyền không đạt 100%,…Ngồi ra, cơng suất động cơ còn dùng để thắng lực ma sát nghỉ ban đầu hay mơmen mở máy nên sẽ chọn dư nhiều so với cơng suất quay thùng Theo Bảng 2P-tr32-[5], chọn động cơ kiểu A02-41-8 là động cơ... thùng : M= 13*12*m =482 kg 1.9 TÍNH TOÁN CÁCH NHIỆT CHO THÙNG SẤY : Để giúp máy sấy không bò mất mát nhiệt lớn và để đảm bảo nhiệt độ bên ngoài máy sấy không quá cao, có thể cho phép công nhân làm việc bên cạnh được ta nên bọc lớp cách nhiệt cho máy sấy  Tính hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến thành trong của thùng α1: Bảng 6 : Các thông số của tác nhân sấy trong thùng sấy: STT 1 2 3 4 5 6 Thông... 2.1/tr27-[5], ta chọn hiệu suất các bộ truyền như sau: η ho = 0,93 η kin = 0,96 giảm tốc: 1  Vận tốc quay:  Công suất:  Công suất cần để quay thùng: o Bộ truyền bánh răng trụ hở: o Bộ truyền bánh răng trụ kín trong hộp Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY η tv = η dc 0,81 = = 0,91 η kin η ho 0,93.0,96 o Bộ truyền trục vít: Ta có bảng kết quả tính toán sau: Bảng9:... Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY Đ ư ờ n g kí n h v ò n g lă n Đ ư ờ n g kí n h v ò n g đỉ n h ră n g 1 d = d c D đ = d c + 2 m Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò CBHD: Mai Thanh PHong SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY Đ ư ờ n g kí n h v ò n g c h â n ră n g D c = d c 2 m 2 c PHẦN 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 1.11 TÍNH VÀNH ĐAI VÀ CON LĂN: Vành đai lắp tự do vào thân thùng, dùng các chân . chuyên dùng để sấy hạt, cục nhỏ. Hệ thống sấy thùng quay cũng là hệ thống sấy đối lưu. Trong đồ án này, em xin trình bày về qui trình công nghệ và thiết bò sấy thùng quay dùng để sấy đường với năng. pháp sấy khác nhau: cấp nhiệt bằng đối lưu gọi là sấy đối lưu, cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt gọi là sấy tiếp xúc, cấp nhiệt bằng bức xạ gọi là sấy bức xạ… Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên. SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY  Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ: kg/ h.  Lượng vật liệu khô tuyệt đối: kg/ h.  Năng suất nhập liêu tính theo vật liệu ban đầu: kg/ h.  Lượng tác nhân khô cần thiết: kg/ h. 