thiết kế hệ thống sấy thùng quay bắp hạt năng suất nhập liệu 2000kg/h

Trong Đồ án môn học này, em sẽ trình bày về quy trìnhcông nghệ và thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy bắp hạt với năng suất 2000 kg/h.. Quá trìnhsấy có thể tiến hành tự nhiên bằng nă

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 20

CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY 21

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 69

CHƯƠNG 4 : TÀI LIỆU THAM KHẢO 70

DANH MỤC

Bảng:

Bảng 1.1: thành phần hóa học gần đúng các thành phần chính của hạt ngô

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 1997-1999

Bảng 1.3: Tình hình sản xuất ngô các vùng thuộc các châu lục1997-1999

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô theo vùng và địa phương (năm 2000)

Bảng 3.1: Các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết

Bảng 3.1: Các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực tế

Bảng 3.3: Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy

Bảng 3.4: Các thông số vật liệu chế tạo thùng sấy

Bảng 3.5:Thành phần nhiên liệu than sử dụng

Bảng 3.6: Thông số vật lý của chất tải nhiệt (khói lò)

Bảng 3.7: kích thước cyclon

Bảng 3.8: Các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền

Bảng 3.9: Bảng thiết kế đường ống

Bảng 3.10: Kết quả tính trở lực ma sát trên đường ống

Bảng 3.11: kích thước cyclon đơn ƯH-15

Bảng 3.12: Tỉ số và công suất truyền động

Bảng 3.13: Thông số bộ truyền

Bảng 3.14: Bảng thiết kế đường ống

Bảng 3.15: Kết quả tính trở lực ma sát trên đường ống

Bảng 3.16: Kết quả tính trở lực cục bộ ( đột mở)

Bảng 3.17: bảng tính công suất và chọn quạt trên trục đường chính

Bảng 3.18: bảng tính công suất và chọn quạt trên đường ống dẫn khói

Bảng 3.19: Thông số quạt

Hình: Hình 1.1: Ngô đá

Hình 1.2: Ngô răng ngựa

Hình 1.3: Ngô nếp

Hình 1.4: Ngô đường

Hình 1.5: Ngô nổ

Hình 1.6: Ngô bột

Hình 1.7: Ngô bọc

Hình 1.8: Hạt ngô

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý thiết bị thùng quay

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sấy bắp hạt

Hình 3.1: cánh đảo trộn

Hình 3.2: Chiều cao lớp hạt

hình 3.3: Các ống calorifer

Hình 3.4: Kích thước calorifer

Hình 3.5: Buồng hòa trộn

Hình 3.6: Kích thước cyclon

Hình 3.7: Bộ truyền động

Hình 3.8: Kích thước vành đai

Hình 3.9: Con lăn đỡ

Hình 3.10: Kích thước quạt ly tâm

Hình 3.11: Đột mở

Hình 3.12: Đột thu

Hình 3.13: Ống cong tiết diện tròn

Hình 3.14: Ống cong tiết diện chữ nhật

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong thực tế sản xuất vàđời sống Trong công nghiệp như chế biến nông sản, hải sản, chế biến gỗ… kỹ thuậtsấy đóng một vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất Trong nông nghiệp, sấy làmột trong các công đoạn quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch đối với các loạinông sản Thực tế cho thấy nếu phơi khô hoặc sấy không kịp, nhiều nông sản có thể bịmất mát do ẩm mốc và biến chất (chiếm khoảng 10–20%, đối với một vài loại có thểlên đến 40–50%) Ngoài ra, sấy còn là quá trình công nghệ quan trọng trong chế biếnnông sản thành thương phẩm Trong Đồ án môn học này, em sẽ trình bày về quy trìnhcông nghệ và thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy bắp hạt với năng suất 2000 kg/h

I Tổng quan

1 Định nghĩa về sấy

Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu Quá trìnhsấy có thể tiến hành tự nhiên bằng năng lượng tự nhiên như năng lượng mặt trời , nănglượng gió (gọi là quá trình phơi hay sây tự nhiên).Dùng các phương pháp này chỉ đỡtốn nhiệt năng nhưng không chủ động diều chỉnh được vận tốc của quá trình theo yêucầu kĩ thuật sấy, năng suất thấp Bởi vậy trong ngành công nghiệp người ta thường tiếnhành quá trình sấy nhân tạo bằng nguồn năng lượng do con người tạo ra

Tùy theo phương pháp truyền nhiệt, trong kĩ thuật sấy cũng chia ra:

- Sấy đối lưu: Phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với không khí

nóng khói lò (tác nhân sấy)

- Sấy tiếp xúc: Phương pháp sấy không cho vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với

tác nhân sấy

- Sấy bằng tia hồng ngoại: Phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng

ngoại, do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy

- Sấy bằng dòng điện cao tần: Phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường

có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày lớp vật liệu

- Sấy thăng hoa: phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không rất cao,

nhiệt đọ thấp nên độ ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng tháirắn thành hơi không qua trạng thái lỏng

Ba phương pháp sấy cuối cùng ít được sử dụng trong công nghiệp nên gọi chung làcác phương pháp sấy đặc biệt

Sấy đối lưu được sử dụng phổ biến trong công nghiệp Các dạng thiết bị sấy đối lưu :

- Bộ: Poales (bộ Hòa thảo, bộ cỏ, bộ lúa).

- Họ: Gramineae (họ Hòa thảo), Poaceae.

- Chi: Maydeae

- Loài: Zea mays L, Z.mexicana, Z.perrenis L

Ngô là cây lương thực quan trọng trên toàn thế giới bên cạnh lúa mì và lúa gạo Ởcác nước thuộc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, Người ta sử dụng ngô làm lương thựcchính cho người với phưương thức rất đa dạng theo vùng địa lý và tập quán từng nơi

Ngô là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay: 70% chất tinh trong thức

ăn tổng hợp của gia súc từ ngô Ngô còn là thức ăn xanh và và ủ chua lý tưởng cho đạigia súc đặc biệt là bò sữa Gần đây ngô còn là cây thực phẩm Người ta dùng bắp ngôbao tử làm rau cao cấp vì nó sạch và có hàm lượng dinh dưỡng cao Ngô nếp, ngôđường được dùng làm quả ăn tươi hoặc đống hộp làm thực phẩm xuất khẩu Ngô còn lànguyên liệu của ngành công nghiệp lương thực – thực phẩm và công nghiệp nhẹ để sảnxuất rượu, cồn, tinh bột, dầu, glucose, bánh kẹo…

Chính vì tầm quan trọng của nó trong neeng kinh tế như vậy, cho nên cây ngôđược toàn thế giới gieo trồng và hình thành 4 vùng sinh thái cây ngô chính là: vùng ônđới, vùng cận nhiệ đới, vùng nhiệt đới cao và vùng nhiệt đới thấp Việt Nam nằm trongvùng nhiệt đới thấp Cây ngô đã được đưa vào sản xuất cách đây 300 năm Những nămgần đây, nhờ có các chính sách khuyến khích của nhà nước và có nhiều tiến bộ khoahọc kỹ thuật, đặc biệt là về giống, cây ngô đã có những tăng trưởng đáng kể về diệntích, năng xuất và sản lượng, đông thời đã hình thành 8 vùng trồng ngô chính trong cảnước

b Phân loại

Từ loài Zea mays L, dựa vào cấu trúc nội nhũ của hạt, ngô được phân loại thành:

- Ngô đá (Zea mays L subsp Indurata sturt)

Hình 1.1: Ngô đá

- Ngô răng ngựa ( Zea mays L subsp indentata sturt)

Hình 1.2: Ngô răng ngựa

- Ngô nếp ( Zea mays L subsp ceratina kulesh)

- Vỏ hạt (chiếm 6–9% khối lượng hạt ngô): là một màng nhẵn bao bọc xung

quanh hạt có màu trắng, màu tím hoặc vàng tùy thuộc vào giống

- Lớp aleron (6–8%): nằm sau vỏ hạt bao bọc lấy nội nhũ và phôi.

- Nội nhũ (70–85%): là bộ phận chính chứa đầy các chất dinh dưỡng để nuôi

phôi Nội nhũ chứa tinh bột Tinh bột nội nhũ gồm 3 loại: bột, sừng và pha lê.Đặc điểm và màu sắc nội nhũ là căn cứ để phân loại ngô

- Phôi (8–15%): bao gồm lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm, và chồi mầm Phôi

ngô chiếm gần 1/3 thể tích hạt, bao quanh phôi có lớp tế bào xốp giúp cho vậnchuyển nước vào phôi và ngược lại thuận lợi

- Chân hạt: gúp hạt đính chặt vào bắp ngô.

Thành phần hóa học của hạt ngô được cho trong bảng sau:

Bảng 1.1: thành phần hóa học gần đúng các thành phần chính của hạt ngô (%)

1 và 2: Hạt ngô bổ dọc theo 2 mặt:

a.Vết sẹo râu ngô, b.Vỏ hạt, c.Lớp aleron, d.Nội nhũ, e.Thuần (ngù),

f.Lớp tuyến ngài, g.Bao lá mầm, h.Chồi mầm, i.Lóng đầu tiên,j.Rễ mầm thứ sinh, k.Đốt ngù, l.Rễ mầm, m.Bao mầm,n.Tế bào đáy nội nhũ, o.Lớp đen, p.Chân hạt

3: Lát cắt qua vỏ hạt và nội nhũ:

a.Vỏ hạt, b.Màng phôi, c.Lớp aleron, d.tế bào ngoài của nội nhũ

e.Tế bào trong nội nhũ

4: Lát cắt qua ngù: a.Lớp tuyến ngù, b.Tế bào trong

5: Lát cắt dọc vùng đáy nội nhũ:

a.Tế bào nội nhũ thường, b.Tế bào nội nhũ màng đáy, c.Lớp đen

d Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu Mặc dù chỉ đứng thứ

ba về diện tích ( sau lúa nước và lúa mì) ngô đã có năng suất và sản lượng cao nhấttỏng các cây cốc Giai đoạn 1997-1999, diện tích trồng ngô là 140.182triệu ha, năngsuất 4.3 tấn/ha và tổng sản lượng 600.27 triệu tấn (CIMMYT 1999/2000) Mức tăngtrưởng bình quân hàng năm của cây ngô trên toàn thế giới về diện tích là 0.7%, năngsuất là 2.4% và sản lượng là 3.1%

Theo CIMMYT 1999/2000, một số chỉ tiêu về tình hình sản xuất ngô trên thế theocác khối kinh tế được trình bày ở bảng sau:

Bảng 1.2: Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 1997-1999

Chỉ tiêu Toàn thế giới

Các nước đang phát triển

Các nước phát triển Đông Âu và Liên Xô cũ

Diện tích (1000 ha) 140.182 96.062 34.543 9.577

Sản lượng(1000 tấn) 600.277 276.325 287.335 36.617

Phần trăm diện tích ngô

e Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Cây ngô đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm Ngày nay ngô được trồng ởtất cả các vùng và các tỉnh ở nước ta, song do yếu tố đất đai, thời tiết khí hậu chi phốinên năng suất có sự khác biệt rõ rệt Bảng 3 sẽ cho chúng ta khái quát về tình hình sảnxuất ngô của các vùng sinh thái và các tỉnh năm 2000

Bảng 1.4: Tình hình sản xuất ngô theo vùng và địa phương (năm 2000)

Vùng, tỉnh (1000 ha) Diện tích Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (1000 tấn)

Theo nguồn: Niên giám thống kê 2001

3 Phương pháp thực hiện quá trình sấy:

Để bảo quản hoặc dùng để chế biến các sản phẩm có chất lượng cao thì các loạihạt cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến Để thực hiện quátrình sấy, có thể sử dụng nhiều hệ thống sấy khác nhau như: hệ thống sấy hầm, hệ

thống sấy thùng quay, hệ thống sấy tháp, hệ thống sấy tầng sôi… Mỗi chế độ côngnghệ sấy khác nhau sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng của sản phẩm

Để sấy bắp hạt, người ta có thể dùng thiết bị sấy tháp, sấy thùng quay Ở đây, tadùng thiết bị sấy thùng quay, là thiết bị chuyên dùng để sấy hạt Loại thiết bị này đượcdùng rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các loại ngũ cốc Trong hệ thốngnày, vật liệu sấy được đảo trộn mạnh, tiếp xúc nhiều với tác nhân sấy, do đó trao đổinhiệt mạnh, tốc độ sấy nhanh, và độ đồng đều của sản phẩm cao Ngoài ra, thiết bị còn

có thể làm việc với năng suất lớn

Tác nhân sấy sử dụng là không khí, được gia nhiệt bởi calorifer với chất tải nhiệt làkhói lò được tạo ra từ quá trình đốt than

Nguyên liệu bắp là một nguyên liệu chứa rất nhiều tinh bột Chế độ công nghệ sấytinh bột lại phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ hồ hóa sản phẩm Nhiệt độ hồ hóa của tinhbột khoảng 65C, do đó ta cần chọn nhiệt độ tác nhân sấy phù hợp, không cao nhưngcũng không quá thấp, mục đích là đẩy nhanh quá trình sấy, và không làm cho nhiệt độcủa nguyên liệu vượt quá nhiệt độ hồ hóa

Đối với thiết bị sấy thùng quay:

Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy hạt, cục nhỏ Nó đượcdùng rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các loại ngũ cốc Cấu tạo chính của

hệ thống sấy thùng quay là một thùng sấy hình trụ tròn Thùng sấy được đạt nghiêngvới mặt phẳng nằm ngang theo tỉ lệ 1/151/50 Thùng sấy quay nhờ một động cơ điệnthông qua một hộp giảm tốc Vật liệu sấy thừ pheux sấy đi vào thùng sấy cùng với tácnhân Thùng sấy quay tròn, vật liệu sấy xừa bị đảo trộn vừa đi dần từ đầu cao củathùng xuống đầu thấp Trong quá trình này, tác nhân sấy và vật liệu sấy trao đổi nhiệt

ẩm cho nhau Vật liệu đi hết chiều dài thùng sấy được lấy ra và vân chuyển vào khochứa nhờ một băng tải còn tác nhân sấy di qua xyclon để thu hồi vật liệu sấy hay bụitrước khi thải ra môi trường

Hình 1.9: Sơ đồ nguyên lý thiết bị thùng quay

Để tăng cường quá trình xáo trộn và quá trình trao đổi nhiệt ẩm người ta bô trítrong thùng sấy các cánh khuấy Có rất nhiều cách bố trí và nhiều loại cánh khuấykhác nhau Trong khuôn khổ đề tài này, nhóm chọn loại cánh nâng

Thiết bị sấy thùng quay có:

- Ưu điểm: quá trình sấy đều đặn, diễn ra mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật

liệu sấy và tác nhân sấy Cường độ sấy lớn, có thể đạt 100 kg ẩm/m3h Thiết bịnhỏ gọn, có thể cơ khí hóa và tự động hóa hoàn toàn

- Nhược điểm: vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ tạo bụi do vỡ vụn, và hao tổn

vật liệu dẫn đến năng suất không cao, và làm giảm chất lượng sản phẩm

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sấy bắp hạt

Bắp

Thu hoạch

VỏBóc vỏ

Phơi sơ bộ

Cùi bắpTách hạt

Sấy

Làm nguội

Đóng gói

Sản phẩm

CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY

Vật liệu sấy là bắp hạt, có các thông số vật lý cơ bản như sau:

- Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt):

 Đường kính tương đương: dtđ = 7.5 mm

- Năng suất nhập liệu: G1 = 2,000 kg/h

I Tính cân bằng vật chất:

Ta kí hiệu các đại lượng như sau:

G1, G2 (kg/h):khối lượng vật liệu sấy đi vào, ra thiết bị sấy

1, 2(%) : độ ẩm tương đối của vật liệu sấy ở đầu vào, ra của thiết bịsấy

W(kg/h) : lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ

Gk(kg/h) : khối lượng vật liệu khô tuyệt đối

d0 (kg ẩm/kgkk) : độ chứa ầm (hàm lượng hơi ẩm) của tác nhân sấy ban đầu

d2(kg ẩm/kgkk) : độ chứa ầm (hàm lượng hơi ẩm) của tác nhân sấy ra.

Phương trình cân bằng vật chất:

II Tính cân bằng năng lượng

1 Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy lý thuyết:

Công thức xác định các thông số của tác nhân sấy:

- Áp suất hơi bão hòa:

 0

4026.42 exp 12

0.621 1

a

b

a b

P P

d P P

Trong đó:

ik, ia (kJ/kg) : enthalpy của 1kg không khí khô và 1kg hơi nước

Cpk = 1.004 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của không khí khô

Cpa = 1.842 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của hơi nước

r = 2,500 (kJ/kg) : ẩn nhiệt hóa hơi của nước

P  P





  (CT VII.8/94–[6])Trong đó, Pa, Pb: áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không

khí, N/m2

a Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A):

Không khí ngoài trời (địa điểm sấy: Bình Dương) :

0

0 27.183%

0

288 27.1 273 288

0.9224(m / ) 0.981 10 0.83 0.0357 10

trạng thái B (x1, t1) Trạng thái B cũng chính là trạng thái của tác nhân sấy vào thùng

sấy

Nhiệt độ t1 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy trong thùng sấy, do tính

chất của vật liệu sấy và chế độ công nghệ quy trình Nhiệt độ của tác nhân sấy ở B

được chọn phải thấp hơn nhiệt độ hồ hóa của tinh bột bắp Do bắp là loạt hạt giàu tinhbột, ban đầu khi độ ẩm của vật liệu sấy còn cao, nếu vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấynhiệt độ cao thì lớp bề mặt của hạt tinh bột bị hồ hóa và tạo thành một lớp keo mỏngbịt kín bề mặt thoát ẩm từ trong lòng vật liệu ra ngoài.

Quy tắc sấy đối với loại nguyên liệu chứa lượng tinh bột và lượng đạm cao thìnên sấy ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ hồ hóa tinh bột bắp trong khoảng 62 – 700C, vì vậy

ta cần sấy ở nhiệt độ <600C

0 1

1 0

500.0193 kg kgk/

1

P d

1

0.981 0.0193

0.2424( / )0.621 0.621 0.0193 0.1221

1

288 50 273 288

0.777( / ) 0.981 10 0.2424 0.1221 10

Khi không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị sấy để thực hiện quá trình sấy

lý thuyết (I1=I2) Trạng thái không khí ở đầu ra thiết bị sấy là C(t2,2)

Nhiệt độ của tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy t2 tùy chọn sao cho tổn thất nhiệt dotác nhân sấy mang đi là bé nhất, nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghĩa làtránh trạng thái C nằm trên đượng bão hòa Đồng thời, độ chứa ẩm của tác nhân sấy tại

C phải nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấy không hút

 2

2

0.981 0.0262

0.79430.621 0.621 0.0262 0.05

Bảng 3.1: Các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết

Đại lượng Trạng thái tác nhân ban đầu

(A)

Trạng thái tác nhân vào thiết

bị sấy (B)

Trạng thái tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy (C)

Phương trình cân bằng năng lượng cho TBS lý tưởng:

0 0 1 0 144.9275 1 00.2275 76.9218 3377.6368

(kJ/kg ẩm)Nhiệt lượng tiêu hao toàn quá trình sấy lý thuyết:

0 0 255.81 3377.6368 864033.2698( / )

2 Tính cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực:

Quá trình sấy không bổ sung nhiệt lượng, QBS=0

Thiết bị sấy thùng quay không có thiết bị chuyển tải, QCT=0

- Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy gồm:

 Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong calorifer, L(I1 - I0)

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào, [(G1 – W)Cv1+WCa]tv1

- Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy gồm:

 Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi, L(I2 – I0)

 Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường, Qmt

 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra, G2Cv2tv2

 I2<I1 : trạng thái của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I = I1.

- Độ chứa ẩm của tác nhân sấy

Trong quá trình sấy lý thuyết ta đã xác định trạng thái điểm 2 nhờ giả thiết I2=I1 Trongquá trình sấy thực tồn tại một giá trị nhiệt lượng tổn thất  nên:

0.981 0.0261

0.79130.621 0.621 0.0261 0.05

Trạng thái tác nhân vào thiết

bị sấy (B)

Trạng thái tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy (C)

L l W

(kg kk/kg ẩm)

- Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực:

hi hi

Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực:

Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy ở trạng thái trước khi vào buồng sấy:

Bảng 3.3: Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy

Đại lượng Trạng thái tác nhân ban đầu

(A)

Trạng thái tác nhân vào thiết

bị sấy (B)

Trạng thái tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy (C)

Lưu lượng

34699.874 (m3/h) 36780.212 (m3/

h) 35215.256 (m3/h)9.639 (m3/s) 10.217 (m3/s) 9.782 (m3/s)

Lưu lượng thể tích trung bình của tác nhân sấy:

III Tính thời gian sấy:

Trong thiết bị, chọn cánh đảo trộn có dạng cánh nâng, có các thông số sau:

- Hệ số điền đầy: Trong các HTS thùng quay để sấy các loại hạt ngũ cốc (thóc,

ngô v.v…) độ điền đầy  có thể chọn từ (3040)% Ta chọn  = 0.3(CT 8.2/112-[14])

- Hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng: đối với cánh nâng, m = 0.5.

Thời gian sấy được xác định theo độ ẩm ban đầu và sau của quá trình sấy, và hệ số Mphụ thuộc vào đường kính của hạt d(mm) (bảng 10.12/210 [1])

Ta có dbắp = 7.5mm nội suy ta được M = 0.5

(1 - 2) = M’(11.1 + 3) (CT 10.13/210 [1])Trong đó M’ = 10-2M

Thời gian vật liệu lưu trú trong thùng (hay thời gian vật liệu đi hết chiều dài thùng):

1 1

th = 47,57 C

IV Tính toán thiết bị chính:

1 Xác định các kích thước cơ bản cho thùng sấy:

(%) độ điền đầy, chọn 30% (trang 112-[14])

- Tiết diện tự do của thùng sấy:

Ftd = (1 - )F=(1-0.3)1.766=1.236 (m2)

2 Kiểm tra bề dày thùng:

Thùng được chế tạo bằng thép không rỉ, mác thép X18H10T, có các thông số sau:

Bảng 3.4: Các thông số vật liệu chế tạo thùng sấy

Khối lượng riêng  = 7900 kg/m3 Bảng XII.7/313–[7]

Hệ số dẫn nhiệt  = 16.3 W/m.K Bảng XII.7/313–[7]

Ứng suất cho phép tiêu

Giới hạn bền kéo k = 540 x 106 N/mm2 Bảng XII.7/313–[7]

Giới hạn bền chảy ch = 220 x 106 N/mm2 Bảng XII.7/313–[7]

Thùng sấy có dạng hình trụ nằm ngang, chế tạo bằng phương pháp hàn, thùng làmviệc ở áp suất khí quyển.

- Hệ số bền mối hàn h : chọn hàn tự động dưới lớp thuốc, hàn giáp mối, 2 phía

a

C D

Vậy bề dày của thùng sấy: S = 8 mm.

3 Tính tốc độ của tác nhân sấy trong thiết bị:

Tốc độ trung bình của tác nhân sấy trong buồng sấy:

5.51

5.94( / )0.927

tb tb tb

Chuẩn số Reynolds:

Ở nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy

0 1

50 33

41.5( ) 2

10 7.5 10

4383.40217.11 10

1 2

1 0.99

0.0102 0.99

Một số thông số cơ bản của cánh nâng đã được chọn ở trên

Chiều cao rơi trung bình của hạt vật liệu:

c

F     a c b c a b cChọn các thông số cho cánh:

- a = 0.13 m

- b = 0.155 m

0.2745

0.832( ) 0.13 0.2

(cánh) Khối lượng 1 cánh đảo trộn:

2 2

2

cd

R F sin

Chiều cao chứa đầy vật liệu trong thùng:

1  1.51 cos 71.506   0.512( )

2

hR  cos    m

V Tính toán buồng đốt

a Thông số trạng thái của khói lò sau buồng đốt (B’), buồng hòa trộn (B):

Tính toán quá trình cháy

Bảng 9:Thành phần nhiên liệu than sử dụng