CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY, THIẾT BỊ SẤY, TÁC NHÂN SẤY,THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ SẤY, CÁCH SẮP XẾP VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU SỬDỤNG

Đó là thành phẩm để chếbiến cà phê bột, cà phê sữa, các loại bánh cao cấp.v.v… Do đặc thù của cà phê nhân khi sấy phải giữ được mùi thơm, và màu sắcđặc trưng nên ta có thể dùng các thiết

MỤC LỤC

A LỜI NÓI ĐẦU 3

B NỘI DUNG 5

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY CÀ PHÊ 5

I.1 Đặc tính chung của cà phê 5

I.1.1Cấu tạo giải phẩu quả cà phê 6

I.1.2 Cấu tạo của nhân cà phê 6

I.1.3 Thành phần hóa học của nhân 6

I.1.4 Tính chất vật lý của cà phê nhân 6

I.2 Quy trình sản xuất 7

I.2.1 Giới thiệu các phương pháp sản xuất cà phê 8

I.2.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân ( phương pháp khô) 9

CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY, THIẾT BỊ SẤY, TÁC NHÂN SẤY, THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ SẤY, CÁCH SẮP XẾP VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG. II.1 Chọn phương án sấy 10

II.2 Chọn tác nhân sấy 10

II.3 Chọn chế độ sấy 11

II.4 Cách sắp xếp vật liệu 12

II.5 Chọn thời gian sấy 12

II.6 Nhiên liệu sử dụng 12

CHƯƠNG III: CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY THÁP 13

III.1 Chọn sơ bộ kết cấu và kích thứơc tháp sấy 13

III.1.1 sơ bộ kết cấu 13

III.1.2 kích thứơc tháp sấy 13

III.2 chọn chế độ sấy 15

III.2.1 phân bố giáng ẩm 15

III.2.2 nhiệt độ tác nhân sấy vào các vùng t1i 16

III.2.3 thời gian sấy mỗi vùng 17

III.2.4 nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt 17

III.2.5 nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi các vùng 18

III.2.6 nhiệt độ vào và ra khỏi các vùng của vật liệu sấy 18

III.3 tính toán quá trình cháy và quá trình hòa trộn 18

III.3.1 nhiệt trị cao của nhiên liệu 18

III.3.2 lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy một kg nhiên liệu Lo III.3.3 thông số khói sau buồng đốt( trứơc buồng hòa trộn) 19

III.3.4 hệ số không khí thừa sau các quá trình hòa trộn 20

III.3.5 thông số khói lò sau buồng hòa trộn hay trước khi vào các vùng sấy III.3.6 độ ẩm tương đối 1i 22

III.4 tính cân bằng ẩm cho từng vùng 23

III.5 quá trình sấy lý thuyết 25

III.6 tính các tổn thất nhiệt 28

III.6.1 tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi 29

III.6.2 tổn thất do thiết bị vận chuyển 30

III.6.3 tổn thất qua kết cấu bao che (tổn thất ra môi trừơng) 31

III.7 xây dựng quá trình sấy thực 35

III.8 bảng cân bằng nhiệt 37

III.9 tính nhiên liệu tiêu hao 38

III.10 tính toán vùng làm mát 39

III.11 chọn dạng bố trí kênh dẫn và kênh thải 41

III.12 chọn quạt 41

C TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

A LỜI NÓI ĐẦU

Từ đầu thế kỷ 19 đến nay, khoa học kỹ thuật đã phát triển vô cùng mạnh mẽ

Nó đã giải phóng sức lao động cho con ngừơi, tăng năng suất lên hàng chục lần.Các cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đã đóng góp cho loài người nhiều phátminh mới, phát triển các loại máy móc phục vụ cho cuộc sống tiện nghi của loàingười

Ngày nay đối với nước ta, năng suất của ngươi lao động được nâng lên rấtcao, nhờ sự giúp sức của nhiều loại máy móc hiện đại Sản lượng lương thực, thựcphẩm hàng năm không những đủ dùng, mà còn xuất khẩu đi nhiều nước trên thếgiới các loại lương thực, thực phẩm đều dễ bị hư hỏng ở điều kiện khí hậu bìnhthường

Do đó, muốn bảo quản lương thực, thực phẩm được lâu dài để có thể dểdàng vận chuyển đi xa, thì không còn cách nào khác là chúng ta phải sấy khô hoặcướp lạnh Sau đó, bảo quản ở môi trừơng thích hợp Ngoài kỹ thuật lạnh, kỹ thuậtsấy là một ngành khoa học phát triển mãi từ những năm 50 đến năm 60, ở các viện

và các trường đại học trên thế giới, chủ yếu giải quyết những vấn đề kỹ thuật sấycác vật liệu cho công nghiệp và nông nghiệp

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng nhiều trong nghành côngnghiệp, đặc biệt là nghành công nghiệp chế biến nông- hải sản Trong nôngnghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng sau thu hoạch Quá trình sấykhông chỉ là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách dơn thuần mà là mộtquá trình công nghệ Nó đòi hỏi sau khi sấy, vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao,tiêu tốn ít năng lượng, và chi phí vận hành thấp chẳng hạn, trong chế biến nông hảisản, Sản phẩm sấy phải đảm bảo duy trì màu sắc, hương vị, các vi lượng v.v…

Trong những năm 70 trở lại đây người ta đã đưa kỹ nghệ sấy các nông sảnthành những sản phẩm khô, không những kéo dài thời gian bảo quản mà còn làmphong phú thêm các mặt hàng sản phẩm như: trái cây, cà phê, sữa, bột, cá khô, thịtkhô….

Đối với nước ta là nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấycác nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc biệt kết hợp phơi sấy để tiết kiệm năng lượng,nghiên cứu công nghệ sấy và thiết bị sấy phù hợp với từng loại nguyên vật liệu đểđạt được chất lượng cao nhất Đặc biệt là sấy cà phê nhân Đó là thành phẩm để chếbiến cà phê bột, cà phê sữa, các loại bánh cao cấp.v.v…

Do đặc thù của cà phê nhân khi sấy phải giữ được mùi thơm, và màu sắcđặc trưng nên ta có thể dùng các thiết bị sấy như: sấy tháp, thùng quay, sấyhầm.v v

Trong bài tập lớn này, đề tài của chúng tôi có nhiệm vụ: nghiên cứu côngnghệ sấy cà phê, và tính toán thiết kế hệ thống sấy tháp dùng để sấy 500 kg cà phê/

mẽ Đây là lần đầu tiên tiếp nhận nhiệm vụ, thiết kế hệ thống sấy mang tính chấtđào sâu chuyên nghành Do kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế, nên chúngtôi không thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thiết kế Chúng tôi, mong nhận được

sự đóng góp ý kiến của các bạn Và chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo củaThầy Giáo Hà Văn Tuấn để chúng tôi có thể hoàn thành tốt bài tập lớn này

Trần Xuân Hiếu

B NỘI DUNG

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY CÀ PHÊ

I.1 Đặc tính chung của cà phê

I.1.1Cấu tạo giải phẩu quả cà phê

Quả cà phê đưa vào

+ sát cà phê thóc còn một lớp vỏ mỏng, mềm gọi là vỏ lụa, chúng có màu sắc

và đặc tính khác nhau tùy theo loại cà phê: vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rấtmỏng và dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến Vỏ cà phê vối có màu nâunhạt Vỏ lụa cà phê mít có màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê

+ trong cùng là nhân cà phê Lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng có những

tế bào nhỏ, trong có chứa những chất dầu phía trong có những tế bào lớn và mềmhơn Một quả cà phê thường có một, hai , hoặc ba nhân Thông thường thì chỉ cóhai nhân

Bảng 1: Tỉ lệ giữa các thành phần cấu tạo của quả cà phê: (tính theo % quả tươi)

+ mô dinh dưỡng

I.1.3 Thành phần hóa học của nhân

I.1.4 Tính chất vật lý của cà phê nhân

 Cà phê nhân được bóc ra từ cà phê thóc

 Cà phê nhân có hình dáng bầu dục, có chiều dài khoảng 1cm, chiều rộngkhoảng 0,5cm

 Khối lượng riêng   650kg/m3

 Nhiệt dung riêng C = 0,37 (kcal/kg.k) = 1,5466 kJ/kg.k

 Độ ẩm ban đầu khoảng 20 % đến 40 %

 Độ ẩm cuối để bảo quản phải nhỏ hơn 13%

I.2 Quy trình sản xuất

I.2.1 Giới thiệu các phương pháp sản xuất cà phê

Sản xuất cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp bao vỏ bọc quanh hạtnhân cà phê để thu được cà phê nhân Để cà phê nhân sống có một giá trị thươngphẩm cao, chúng ta phải sấy khô đến mức độ nhất định( độ ẩm mà nhà chế biến yêucầu) rồi sau đó các quá trình chế biến tinh khiết hơn như: chế biến cà phê rang, càphê bột thô, cà phê hòa tan… hoặc các sản phẩm khác có phối chế như: cà phê sữa,các loại bánh kẹo cà phê

Trong kỹ thuật sản xuất cà phê nhân có hai phương pháp chính:

- phương pháp sản xuất ướt

- phương pháp sản xuất khô

+phương pháp sản xuất ướt: gồm hai giai đoạn chính

- giai đoạn xát tươi và phơi sấy loại bỏ các lớp vỏ, thịt và các chất nhờnbên ngoài và phơi sấy khô đến mức độ nhất định

- giai đoạn xay xát loại bỏ các lớp vỏ trấu và một phần vỏ lụa tạo thành càphê nhân.

+ phương pháp sản xuất khô:

- chỉ có một giai đoạn chính là: sau khi phơi quả cà phê đến mức độ nhấtđịnh dùng máy xát khô loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không cần quagiai đoạn sản xuất cà phê thóc

so sánh hai phương pháp ta thấy:

- phương pháp chế biến khô tuy đơn giản ít tốn năng lượng, nhân côngnhưng phương pháp này có nhiều hạn chế là phụ thuộc vào điều kiện thờitiết Nó chỉ phù hợp với nơi có điều kiện khí hậu nắng nhiều mưa ít,không đáp ứng được những yêu cầu về mặt chất lượng

- phương pháp chế biến ướt phức tạp hơn, tốn nhiều thiết bị và năng lượnghơn đồng thời đòi hỏi dây chuyền công nghệ cũng như thao tác kỹ thuậtcao hơn Nhưng phương pháp này thích hợp với mọi hoàn cảnh, mọi điềukiện khí hậu thời tiết đồng thời rút ngắn được thời gian sản xuất, tăngnăng suất của nhà máy và nâng cao chất lượng sản phẩm cà phê nhân.Hiện nay ở nước ta các nhà máy, xí nghiệp sản xuất cà phê nhân chủ yếu sửdụng phương pháp khô ( phương pháp cổ điển)

I.2.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân ( phương pháp khô)

Quả cà phê

Thu nhận và bảoquản cà phê

Đóng bao đưa vào bảo

quản

CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY, THIẾT BỊ SẤY, TÁC NHÂN SẤY, THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ SẤY, CÁCH SẮP XẾP VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG.

II.1 Chọn phương án sấy

Hệ thống sấy đối lưu gồm các dạng: HTS buồng, HTS hầm, HTS tháp, HTS thùngquay, HTS khí động, HTS tầng sôi, HTS phun

II.2 Chọn tác nhân sấy

Trong HTS (sấy đối lưu) tác nhân sấy có nhiều dạng: Không khí – khói – hơi Mỗiloại lại có những tính chất khác nhau phù hợp cho từng HTS và đặc biệt là vật liệusấy VLS của ta ở đây là cà phê do đó ta chọn TNS là không khí nóng là rất phùhợp bởi vì: cà phê nhân trong quá trình sấy yêu cầu sạch không bị ô nhiễm, bám bụi

và yêu cầu nhiệt độ sấy không cao nên ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng

II.3 Chọn chế độ sấy

Hệ thống sấy tháp là một hệ thống sấy đối lưu có những đặc thù riêng ở đây ngừơi

ta tổ chức quá trình trao đổi nhiệt ẩm giữa hai dòng: dòng tác nhân và dòng hạt.tháp sấy chia làm 3 vùng: hai vùng sấy và một vùng làm mát

Do đó một trong những đặc trưng khi tính toán sấy tháp:

 Phải tính cân bằng nhiệt ẩm cho từng vùng

 Chọn chế độ sấy cho từng vùng

 do đó theo yêu cầu chúng ta phân chia độ ẩm của vật liệu sấy:

Độ ẩm vật liệu sấy khi vào 1i (i 1, 2,3)

Độ ẩm vật liệu sấy khi ra 2i (i 1, 2,3)

Cho từng vùng

Độ ẩm của vật liệu sấy vùng một bằng độ ẩm của nguyên liệu  11   1

Do vật liệu sấy liên tục qua từng vùng 1 sang vùng 3 và vùng làm mát 2 nên có

   và  22   13

Độ ẩm vật liệu sấy ra khỏi vùng sấy nóng 3 cũng chính là độ ẩm vật liệu ra khỏi hệthống sấy( hay độ ẩm sản phẩm)  23   2

Việc phân chia này thường lấy theo kinh nghiệm

- nhiệt độ tác nhân sấy vào và ra cũng thường chọn theo kinh nghiệm:Đối với vật liệu sấy là cà phê nhân cần có một chế độ sấy thích hợp để đảmbảo giữ được tính chất về hương vị, màu sắc và các thành phần có trong hạtnên ta chọn:

+ thông số tác nhân sấy: - nhiệt độ vào t1= 80oC

+ thông số vật liệu sấy:

- nhiệt độ vật liệu vào: tv1= to= 33oC

- độ ẩm :  o 80oC

áp suất khí trời: B = 745 mmHg

độ ẩm ban đầu của vật liệu là:  1 30%

độ ẩm của vật liệu sau khi sấy :   2 12%

nhiệt dộ vật liệu ra: tv2i= t2i - (5 10)oC

II.4 Cách sắp xếp vật liệu

Hệ thống sấy với các thiết bị vận chuyển băng tải, để vận chuyển cà phê sauvòng sấy đầu lên vòng sấy cuối quá trình này coi như là một lần làm mát nênkhông tính tổn thất

II.5Chọn thời gian sấy

Việc xác định thời gian sấy đóng vai trò quan trọng trong tính toán thiết kế,

và vận hành thiết bị sấy các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy, phụ thuộc vàonhiều yếu tố: loại vật liệu sấy, hình dáng, kích thước hình học của vật liệu, độ ẩmđầu và độ ẩm cuối của vật liệu, loại thiết bị sấy, phương pháp cung cấp nhiệt, chế

dộ sấy( nhiệt độ , độ ẩm tương đối, và tốc độ tác nhân sấy) ta chọn thực nghiệmthời gian sấy là  6h thì xong một mẻ

II.6Nhiên liệu sử dụng

Chọn nhiên liệu dầu có thành phần:

C= 86%; H= 13,7%; S= 0,2%; O= 0,05%; N= 0,05%

CHƯƠNG III: CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY THÁP

III.1 Chọn sơ bộ kết cấu và kích thứơc tháp sấy

III.1.1 sơ bộ kết cấu

Tháp sấy với năng suất G2= 500 kg/mẻ, với thời gian 4,5 đến 6 giờ Thời gian này

là thời gian tính cho cà phê được sấy nóng, do đó thời gian sấy thực tế sẽ lớn hơndo:

VLS là cà phê có độ ẩm lớn 30%, khi sấy cần đạt được 12% nên độ chênh

ẩm là tương đối cao Để độ ẩm được đồng đều trong VLS ta cần bố trí thêm mộtvùng làm mát Điều này rất quan trọng, một là không gây ra ứng suất ẩm làm gãyhạt , hai là ta ứng dụng được thế sấy của A.V.LuiKov Độ ẩm của VLS không đượcgiảm quá nhanh, vì nếu nhanh thì TNS phải có thế sấy caonhiệt độ cũng sẽ cao

khi cao quá nhiệt độ cho phép sẽ làm thay đổi thành phần dinh dưỡng trong cà phê.Điều này hoàn toàn không có lợi, do đó ta tính toán để VLS dịch chuyển 2 lần quatháp, đảm bảo ẩm giảm từ từ.

Với những phân tích nêu trên thì tháp sấy được chia làm 3 vùng sấy, thêm 1 hệthống băng tải để chuyển cà phê lên sấy lần 2 cà phê được băng tải chuyển lên,trước khi vào các vùng sấy được đưa vào vùng chứa nằm ở đỉnh tháp Vùng này cótác dụng phân phối cà phê đi trong tháp đồng đều

Ba vùng sấy, đi từ trên xuống lần lượt là: Vùng sấy nóng 1, vùng làm mát 2 vàcuối cùng vùng sấy nóng 3 Vùng làm mát là điểm đặc biệt của hệ thống sấy:

Vùng 2 làm thay đổi chiều gardt, gardt cùng chiều với gardu ứng dụng thế sấycủa A.V.LuiKov ẩm dịch chuyển ở dạng lỏng từ trong VLS ra ngoài bề mặt, rồi

ra khỏi VLS Tuy nhiên cũng có trường hợp do tác nhân làm lạnh có độ ẩm cao, khinày ẩm lại có xu hướng chuyển ngược lại VLS, nhưng khi vào tới bề mặt VLS thì

ẩm này bị ngăn lại do dòng ẩm lỏng từ trong VLS đi ra Trường hợp này vùng làmmát chỉ có tác dụng làm đồng đều ẩm trong VLS, để qua các vùng sấy tiếp theo ẩmthoát ra được dễ dàng (ẩm trong VLS đã chuyển ra bề mặt VLS ) Các vùng trênđều là hình hộp chữ nhật

Phần cuối của tháp thu nhỏ dần sao cho lưu lượng cà phê ra đúng như thiết kế

III.1.2 kích thứơc tháp sấy

Tháp sấy có dạng hình hộp chữ nhật, cần phải xác định chiều cao cho tháp để thoảmãn qua mỗi vùng sấy lượng ẩm thoát ra như đã tính toán Các kênh dẫn và kênhthải được bố trí so le nhau, theo mặt cắt dọc tháp có kích thước như hình vẽ:

Xét một cặp kênh dẫn và kênh thải, ta xem nó là đơn vị thể tích của tháp Với các kích thước: 2,7 x 1,5 x 0,436 m

Thể tích đơn vị của tháp V0 = 2,7.1,5.0,436 = 1,766 m3

Trong thể tích V0 thì kênh chiếm thể tích: VK = n.Fk.2,7

Trong đó: n là tổng số kênh dẫn và thải

Fk là diện tích của một kênh

Lấy n = 28 (cái) Fk = 0,15.0,125+1/2.0,15.0,0433 = 0,022 m2

Chiều cao của vùng sấy nóng thứ 3 là: h3 = 41,34250 0,436 = 2,64 (m)

Số vùng tháp đơn vị trong vùng sấy này là: n0 = h 3

0.436= 0.4362,64 = 6 (vùng)Nhận thấy, khối lượng riêng của tháp thay đổi theo độ ẩm như thể tích của nóthì gần như không thay đổi Mà chiều cao các vùng tháp liên quan đến thể tích của

cà phê trong vùng, vì thế mà chiều cao của vùng sấy nóng 3 cũng chính là chiều caovùng sấy nóng 1và chiều cao vùng làm mát 2 bằng một nửa chiều cao các vùng này

Trên cùng tháp là vùng chứa cà phê, nó có chiều cao bằng 1/2 chiều cao của

1 vùng sấy Để đảm bảo lượng thóc dịch chuyển liên tục trong tháp hc = 1,35 (m)

*Vậy ta có kích thước của tháp như sau:

Các vùng Chiều rộng (m) Chiều dài (m) Chiều cao (m)

III.2.1 phân bố giáng ẩm

VLS được sấy làm hai vòng qua tháp Theo yêu cầu và kinh nhiệm ta lấy phân

bố giáng ẩm trong các vùng sấy và vùng làm mát như sau:

III.2.2 nhiệt độ tác nhân sấy vào các vùng t1i

Theo kinh nhiệm nhiệt độ TNS vào các vùng trong HTS tháp đối với cà phê là(700C80C0), nếu cao hơn thì sẽ làm thay đổi các thành phần dinh dưỡng trong cà

phê Trừ trường hợp là sấy lại cà phê trong kho bảo quản, khi này ẩm thâm nhậpvào cà phê bảo quản nên ta phải sấy lại để khử lượng ẩm đó đi

Khi sấy cà phê ta xem không có thành phần ẩm tự do, mà chỉ có ẩm liên kết.Thành phần ẩm tự do trong quá trình chuẩn bị vào sấy đã bị sử lí qua Như vậyVLS coi như sấy trong giai đoạn tốc độ giảm Lúc đầu ẩm ở ngay bề mặt cà phênhận nhiệt bốc hơi sau đó mới tới ẩm trong hạt cà phê nhiệt độ TNS vùng sấynóng 3 sẽ cao hơn vùng sấy nóng 1, có vậy mới làm bay hơi ẩm ở trong hạt cà phê

ra Ta chọn độ chênh này là 50C

Vùng làm mát 2 lấy ngay không khí ngoài trời thổi vào Chọn nhiệt độ khôngkhí ngoài trời làm mát Cả hai vòng đều chọn nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào nhưnhau

Trên cơ sở phân tích trên ta chọn phân bố nhiệt độ TNS vào các vùng nhưsau:

Vùng sấy nóng 1: t11= 750C

Vùng làm mát 2 : t12= 330C

Vùng sấy nóng 3: t13= 800C

III.2.3 thời gian sấy mỗi vùng

Khi sấy cà phê trong các HTS tháp, thời gian sấy tùy thuộc độ ẩm của VLS vànhiệt độ TNS thường nằm trong khoảng (0,751,5h) Như vậy thời gian trong cácvùng sấy nóng phải thoả mãn điều kiện trên Thời gian làm mát cũng được chọntheo kinh nhiệm và bằng 1/2 thời gian sấy nóng Thời gian sấy nóng ở mỗi vùngbằng nhau, gọi là  Giả sử không có vùng làm mát thì theo cách phân tích trên vàkết hợp với bài thì ta có:

Từ bảng trên thì sau 6. (h) thì mới xong một mẻ Như vậy thời gian sấy càphê qua một vùng là:  =4,5

4 = 1,125 (h) (Thoả mãn điều kiện kinh nhiệm)

Do có vùng làm mát nằm giữa 2 vùng sấy nóng nên thời gian qua vùng làmmát của 1 vòng sẽ bằng  m=  = 1,125

2 = 0,562 (h) Thời gian qua vùng làm mát của

cả mẻ là 2 vòng nên: 2. m=1,125 (h)

III.2.4 nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt

Theo công thức (10.11)[1] ta được nhiệt độ cho phép của hạt trong các vùngtương ứng là:

(Do 2 vòng sấy đều giống nhau nên ta chỉ xét một vòng)

th= 2,218 – 4,343.ln +

tb

23,5

0, 37 0, 63   ; Thay các giá trị vào ta được kết quả

-Vùng sấy nóng 1: th1= 490C

-Vùng sấy nóng 2: th2= 520C

III.2.5 nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi các vùng

Theo điều kiện (11.1)[1] nhiệt TNS lớn hơn nhiệt độ hạt (50C10C0) thì nhiệt độ

ra TNS t2 phải chọn theo điều kiện: t2i  (50C10C0) + thi

Như vậy kết hợp với nhiệt độ cho phép trên đây ta có:

-Vùng sấy nóng 1: t21 = th1 + 5 = 49 + 5 = 540C

-Vùng làm mát 2: t22 = t12 + 5 = 33 + 5 = 380C

-Vùng sấy nóng 3: t23 = th2 + 5 = 52 + 5 = 570C

III.2.6 nhiệt độ vào và ra khỏi các vùng của vật liệu sấy

Chúng ta chọn nhiệt độ vào và ra khỏi các vùng theo nguyên tắc Nhiệt độ vàovùng sau bằng nhiệt ra vùng trước Trong đó nhiệt độ ra của các vùng sấy theonhiệt độ TNS bằng quan hệ:

III.3 tính toán quá trình cháy và quá trình hòa trộn

III.3.1 nhiệt trị cao của nhiên liệu

Nhiên liệu là dầu có thành phần:

Lượng không khí khô lý thyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu là lượng không khí khôvừa đủ cung cấp O2 cho các phản ứng cháy từ các phản ứng cháy ta tính đượclượng không khí khô lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu (3.11)[1]

L0 = 11,6.C + 34,8.H + 4,3.(S – O)

= 11,6 0,86 + 34,8.0,137 + 4,3.(0,002 – 0,0005)

= 15 (kg kk/kg nl)III.3.3 thông số khói sau buồng đốt( trứơc buồng hòa trộn)

trên đồ thị I – d trạng thái này được biểu diễn bởi điểm K Để xác định điểm nàytrên đồ thị I – d chúng ta xác định lượng chứa ẩm d’ và entanpy I’ của nó

-Theo (3.28)[1] thì lượng chứa ẩm của khói d’ được tính theo:

d’ =  bd 0 0 

0

(9.H A) L d ( bd.L 1) W (9.H A)





 

d0: Lượng chứa ẩm của không khí ứng với nhiệt độ t0

ở (t0, 0) = (330C,80%) ta chọn được các giá trị sau:

 : Hiệu suất buồng đốt ở đây chúng ta chọn bd = 90%

Cnl , tnl : Nhiệt dung riêng và nhiệt độ của nhiên liệu tương ứng bằng:

Cnl = 4,07 kJ/kgK và tnl = 330C

Khi đó entanpy của khói là:

I’= ( Q.L. 1)C { W t. (9.H.L .IA)}

0 bd

0 0 bd nl nl



III.3.4 hệ số không khí thừa sau các quá trình hòa trộn

Do nhiệt độ không khí nóng sau buồng đốt rất lớn so với yêu cầu, trong cácHTS dùng không khí nóng làm TNS người ta phải tổ chức hoà trộn với không khíngoài trời để cho một hỗn hợp có nhiệt độ thích hợp Vì vậy, trong HTS người taxem hệ số không khí thừa là tỷ số giữa không khí khô cần cung cấp thực tế chobuồng đốt cộng với lượng không khí khô đưa vào buồng hoà trộn với lượng khôngkhí khô lý thuyết cần cho quá trình cháy Sơ đồ nguyên lý sử dụng không khí khôlàm TNS trong HTS biểu diễn như hình vẽ:

1 2 3 Vật liệu ẩm Nhiên liệu Khói Khí thải

K B C

A A

Không khí Không khí Vật liệu khô

1.Buồng đốt ; 2.Buồng hoà trộn ; 3.Buồng sấy

 : Hiệu suất buồng đốt ở đây chúng ta chọn bd = 90%

Cnl , tnl : Nhiệt dung riêng và nhiệt độ của nhiên liệu tương ứng

Cnl = 4,07 kJ/kgK

tnl = 330C