THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người thì các thiết bị máy móc, kỹ thuật được ra đời và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và đời sống để thay

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập, tham khảo và tìm hiểu những tài liệu có liên quan đến bộ môn kĩ thuật thực phẩm, nhóm chúng em đã hoàn thành bài tiểu luận với đề tài “Tìm hiểu về thiết bị sấy thùng quay”

Qua đó, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Thầy Trương Văn Minh đã giảng dạy chúng em trong suốt thời gian qua và tạo điều kiện để giúp chúng em có cơ hội hiểu rõ hơn về các thiết bị kỹ thuật nói chung và thiết bị sấy nói riêng trong các lĩnh vực công nghiệp hiện đại, nhất là trong công nghiệp thực phẩm.

Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong viện công nghệ sinh học thực phẩm đã giúp chúng em những kiến thức, kĩ năng học tập và có những tài liệu học tập để hổ trợ cho môn học này.

Xin cảm ơn tất cả các anh, chị và bạn bè đã giúp nhóm hoàn thành bài tiểu luận này Trong bài báo cáo này, với sự nổ lực của các thành viên trong nhóm tìm hiểu về đề tài, nhưng sẽ không tránh sự thiếu sót, rất mong được sự góp ý, bổ sung của Thầy để bài tiểu luận của nhóm chúng em được hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

…………

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẤY

Ngày nay, do việc áp dụng thành tựu về khoa học kỹ thuật mà nền kinh tế các nước trong khu vực nói chung và của nước ta nói riêng đều phát triển không ngừng Do đó đời sống của người dân dần được cải thiện Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người thì các thiết bị máy móc, kỹ thuật được ra đời và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp và đời sống để thay cho máy móc thiết bị thô sơ, cũ kĩ

Nước ta là nước nông nghiệp, sản phẩm nông nghiệp rất đa dạng và phong phú Thế nhưng, sản phẩm nông nghiệp thường có mùa vụ, phải qua chế biến mới có giá trị cao và thời gian bảo quản rất ngắn Sấy là một phương pháp dùng để chế biến và làm tăng thời gian bảo quản đơn giản và thông dụng nhất

Trong thời đại công nghệ, sấy được xem là một quy trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như trong công nghiệp, nông nghiệp và đời sống thường ngày

Thiết bị sấy là một trong những thành tựu về khoa hoc kỹ thuật được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp (công nghiệp hóa chất, thực phẩm, xây dựng…), nông nghiệp và đời sống hằng ngày của con người

Tùy vào từng kiểu vật liệu và quá trình cấp nhiệt cho ẩm mà ta có các cách sấy khác nhau Chính vì thế mà nhiều kĩ thuật sấy ra đời như hệ thóng sấy phun, sấy tầng sôi, sấy tiếp xúc, sấy thăng hoa,…

Trong bài tiểu luận này, chúng em xin trình bày về thiết bị sấy thùng quay, một trong những thành tựu về khoa học kỹ thuật hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực công nghiệp và nông nghiệp ngay nay (như sấy sản phẩm nông sản thực phẩm sau khi thu hoạch,…).Và hệ thống sấy thùng quay đươc sử dụng chủ yếu để sấy vật liệu dạng hạt, cục nhỏ,…

I KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI THIẾT BỊ SẤY

Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái của pha lỏng trong vật liệu thành hơi Hầu hết các vật liệu trong quá trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước nên người ta thường gọi là ẩm.

- Dựa vào áp suất làm việc: máy sấy bằng chân không, máy sấy ở áp suất thường

- Dựa vào phương thức làm việc: máy sấy liên tục hay máy sấy gián đoạn

- Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: máy sấy tiếp xúc hoặc máy sấy đối lưu, máy sấy bức xạ…

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

- Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôi chiều, sấy ngược chiều, sấy chéo dòng…

II ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ SẤY TRONG CUỘC SỐNG CŨNG NHƯ TRONG SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP

2.1 TRONG CUỘC SỐNG

Sấy là một phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng Sấy làm giảm độ

ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết do đó vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động được, giảm hoạt động các enzyme, giảm kích thước và trọng lượng của sản phẩm

Đối với các nông sản và thực phẩm nhằm tăng cường tính bền vững trong bảo quản, đối với các nhiên liệu (than, củi) được nâng cao lượng nhiệt cháy, đối với gốm sứ làm tăng độ bền cơ học, giảm chi phí vận chuyển…

2.1.1 Hệ thống, thiết bị sấy nông sản kiểu vỉ ngang

Nguyên lý sấy: Sấy tĩnh tại kiểu sàn vỉ ngang Công dụng: Sấy khô các loại nông sản như:

ngô, đậu (đỗ), thóc, sắn

Nhiên liệu: Than.

Thông số kỹ thuật: Độ ẩm nguyên liệu hạt:

20% ¸ 25%Độ ẩm sản phẩm hạt: 13% ¸14%

Năng suất sấy: 5-10T/mẻ.

2.1.2 Hệ thống, thiết bị sấy hạt nông sản kiểu tháp

Nguyên lý sấy: Sấy đối lưu cưỡng bức, sử dụng

hiệu ứng trao đổi nhiệt ẩm trong quá trình hồi lưu sản phẩm giữa thành phần nguyên liệu đưa vào và sản phẩm đầu ra

Công dụng: Sấy khô các loại nông sản dạng hạt

như: ngô, đỗ(đậu), thóc, cà phê

Ưu điểm so với sấy tháp thông thường:

- Chất lượng sản phẩm ít bị biến đổi sau sấy

- Cho phép sấy các lô nguyên liệu với độ ẩm ban đầu khác nhau Do vậy, kiểu sấy này rất thích hợp trong các trạm thu mua hoặc chế biến tập trung

Nhiên liệu: Dầu FO, than, trấu,

Thông số kỹ thuật: Độ ẩm nguyên liệu hạt: ≤

30%Độ ẩm sản phẩm hạt: ≤ 14%

Năng suất sấy: 2-10 T/h

2.2 TRONG CÔNG NGHIỆP

Máy sấy rất quan trọng trong ngành công nghiệp nó ảnh hưởng vô cùng lớn đến nhu cầu thiết

Ứng dụng của thiết bi sấy băng chuyền lật đảo trong sản xuất chè, trong sản xuất rau quả, Ứng dụng của thiết bị sấy thùng quay trong sản xuất cà phê, sấy malt, …

Ứng dụng của phương pháp sấy hầm sấy phòng trong sản xuất lòng trắng trứng sấy, …

Nếu không có máy sấy thì trong ngành công nghiệp bị ảnh hưởng nặng nề như về sản lượng sản phẩm, giá trị sản phẩm, chất lượng sản phẩm, giá thành bán ra sẽ không cao…

Một số máy sấy được ứng dụng trong các nghành công nghiệp

2.2.1 Máy sấy tầng sôi

Ứng dụng:

Ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm, hóa chất Thiết bị thích hợp cho việc sấy nguyên liệu dạng bột, hạt với số lượng lớn như dược phẩm, thuốc chữa bệnh dạng hạt, hạt nhựa…Nguyên liệu dạng hạt với đường kính trong khoảng 0.1 đến 6 mm, ứng dụng tốt nhật là 0.5 đến 3mm

2.2.2 Máy sấy phun

Mô tả: Dung dịch nguyên liệu hay loại kem

được phun qua vòi phun đa điểm nhờ áp lực cao của bơm tiếp liệu Nguyên liệu được tạo thành dạng hạt và được sấy khô trong vòng từ 10 ~ 90 giây.cuôi cùng thu được dạng sản phẩm hạt khô

Đặc tính:

• Tốc độ sấy rất nhanh, phù hợp cho các loại nguyên liệu nhạy nhiệt

• Sản phẩm sau khi sấy có dạng hạt tròn, kích thước đồng đều, độ trơn chảy tốt Sản phẩm

có độ tinh khiết và chất lượng cao

• Phạm vi ứng dụng của thiết bị rộng rãi Tùy theo tính chất của nguyên liệu mà có thể ứng dụng nhiệt nóng để sấy hay dùng khí mát để tạo hạt thiết bị thực sự hoàn hảo cho nhiều loại nguyên liệu khác nhau

• Vận hành máy đơn giản, máy chạy luôn ổn định Máy vận hành tự động hóa cao

Ứng dụng thiết bị:

Hình: 2.3 máy sấy tầng sôi

Hình: 2.4 Máy sấy phun

Thiết bị phù hợp cho các ngành thực phẩm, dược phẩm, hóa chất, bột màu, gốm, hóa chất nông nghiệp, nhựa….

III THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY

3.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY

3.1.1 Cấu tạo của máy sấy thùng quay

Hình: 3.1 Máy sấy thùng quay trong sản xuất

Cấu tạo: gồm thùng hình trụ đặt dốc khoảng 6÷8 độ so với mặt phẳng nằm ngang Có 2 vành

đai trượt trên các con lăn khi thùng quay Khoảng cách giữa các con lăn có thể điều chỉnh được,

để thay đổi góc nghiêng của thùng Thùng quay được nhờ bánh răng lắp chặt trên thân thùng ăn

Hình: 3.2 Sơ đồ máy sấy thùng quay

khớp với các bánh răng nối với mô tơ thông qua hộp giảm tốc Thùng quay với vận tốc khoảng

từ 1÷8 vòng/phút Bánh răng đặt tại trọng tâm của thùng

Máy sấy thùng quay làm việc ở áp suất khí quyển Tác nhân sấy có thể là không khí hay khói lò

3.1.2 Nguyên tắc hoạt động

Sau khi nguyên liệu ẩm được đưa vào trong máy từ phía đầu thùng quay (2), máy bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong làm mhiệm vụ đảo đều nguyên liệu Nguyên liệu được đảo đều như vậy sẽ tiếp xúc với khí nóng (1) đầy đủ và được tách hơi ẩm bay ra Trong suốt quá trình đảo

và sấy như vậy, nguyên liệu được dịch chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt

độ khô cần thiết Và cuối cùng nguyên liệu được thoát ra ngoài qua bộ van cánh sao (9)

Thường thì vật liệu sấy hay tác nhân sấy chuyển động cùng chiều để tránh sấy quá khô và tác nhân sấy khỏi mang theo vật liệu sấy nhiều như sấy ngược chiều Vận tốc của không khí hay khói lò đi trong thùng khoảng 2÷3 m/s

Ứng dụng: đặc biệt thích hợp cho các loại nguyên liệu có khuynh hướng bị rối hoặc dính vào nhau trong băng chuyền hoặc khay sấy.Tuy nhiên, do sự hư hại do va đập, cọ xát trong máy, chúng chỉ hạn chế sử dụng cho tương đối ít loại sản phẩm(ví dụ: sấy hạt đậu, hạt cacao )

3.1.3 Ưu nhược điểm của thiết bị:

Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu và tác nhân sấy, cường độ làm việc tính theo lượng âm đạt được cao Có thể tới 100kg/m3.h hay hơn nữa thiết bị gọn, tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ bị vụn gẫy, tạo ra bụi do đó sẽ có một số trường hợp làm hạ phẩm chất của sản phẩm

3.2 CÁC THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY ĐƯỢC ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ TRONG ĐỜI SỐNG SẢN XUẤT

3.2.1 Máy sấy gián tiếp

Máy sấy gián tiếp hay còn được gọi là máy sấy truyền nhiệt gián tiếp, máy sấy quay, máy sấy thùng quay hay đơn giản là máy sấy Nó được sử dụng để sấy khô các loại vật liệu dạng bột, hat nhỏ ẩm Máy được cấu tạo bởi thùng quay chính, dải nâng hạ,

bộ phận điều khiển, các thiết bị hỗ trợ khác

và vòng đệm kín Vật liệu sau khi đi vào thùng sấy được đảo trộn tiếp xúc đều với dòng khí nóng đối lưu và quá trình làm khô được diễn ra liên tục Máy có độ kín cao do Hinh: 3.1 Máy sấy gián tiếp

đó loại bỏ được thất thoát nhiệt giúp ổn định quá trình làm khô và tiết kiệm điện năng khi

hoạt động

 Ưu điểm

Máy sấy gián tiếp có nhiều ưu điểm như thiết kế hợp lý, vận hành đơn giản, hoạt động ổn định với hiệu suất cao, điện năng tiêu thụ thấp, quá trình bảo trì không phức tạp, độ kín khít, độ bền cao và dễ dàng trong vận chuyển Nó sử dụng tốt cho sấy khô nhiều loại vật liệu

 Ứng dụng

Máy sấy gián tiếp hoạt động với hiệu suất tin cậy, dễ dàng trong vận hành, sử dụng được dùng chủ yếu trong các ngành công nghiệp vật liệu xây dựng, luyện kim, nhà máy xi măng để sấy đá vôi, đất sét, xi măng, xỉ, vật liệu hỗn hợp, vv

Bảng: 3.1 Thông số kỹ thuật máy sấy gián tiếp

Đường kính trong của thùng trong (mm)

Chiều dài thùng (m)

Thể tích thùng (m3)

Độ nghiêng thùng

Dạng dải nâng

Nhiệt

độ không khí vào cao nhất (ºC)

Kích thước ngoài (dài x rộng x cao) (m)

3-5% Kiểu

nâng 850

16,2×2,7×2,7 18,2×2,7×2,7 20,0×2,9×2,9Φ1,8×21m

Φ1,8×23m

Φ1,8×25m

1800 650 21 23 25

35,91 39,33 42,75

3-5% Kiểu nâng 850

22,5×2,7×2,7 24,5×2,9×2,9 26,5×2,9×2,9Φ2,2×21m

Φ2,2×23m

Φ2,2×25m

2200 800 21 23 25

58,10 63,61 69,15

3-5% Kiểu nâng 850

3.2.2 Máy sấy cát

Máy sấy cát còn được biết đến với những tên khác như máy làm khô cát, máy loại nước cát Máy có cấu tạo, vận hành đơn giản, hiệu suất lớn, độ bền cao và được dùng rộng rãi Nó không chỉ là một máy sấy được sử dụng như các loại máy sấy thông thường khác mà máy sấy loại này

đã được cải tiến nâng cao chức năng sấy khô, cấu tạo tối ưu cho phép hoạt động liên tục với hiệu suất cao và tiến tiệm năng lượng Vận hành và bảo trì dễ dàng loại bỏ các khó khăn phát sinh mà các loại máy sấy các thông thường gặp phải Sê-ri máy HJSZ có thiết kế đặc biệt chuyên dụng cho việc sấy khô cát Máy có cấu trúc chuyên dụng, vật liệu chế tạo không bán dính, hệ thống cân bằng nhiệt sau sấy tránh cát ẩm lại sau sấy, lớp bọc cách nhiệt hiệu quả cao trong việc thất thoát nhiệt giúp máy hoạt động ổn định và tiết kiệm năng lượng

Bảng: 3.2 Thông số kỹ thuật máy sấy cát

Nhiệt độ không khí lối vào (°C)

Công suất (Kw)

Năng suất (Tấn/giờ)

Trọng lượng (Tấn)

Máy sấy bùn than còn được biết đến với những cái tên như: Máy làm khô bùn than, máy loại nước trong than, máy sấy than bùn, vv được thiết kế chuyên biệt cho việc sấy khô vật liệu có

- Bộ phận quay có tốc độ quay chậm nên máy sấy ít bị mài mòn

- Với thiết kế chuyên biệt, vật liệu cấu tạo có khả năng chịu mài mòn và ăn mòn lớn, máy sấy bùn than có cấu tạo bền vững và tuổi thọ lâu dài

- Máy có cấu tạo nhỏ gọn, diện tích lắp đặt thiết bị yêu cầu không lớn, ngược lại máy có diện tích gia nhiệt cho quá trình sấy lớn

 Ứng dụng

Máy sấy bùn than được sử dụng rộng rãi trong việc sấy khô các loại vật liệu có độ ẩm và dính ướt cao như than bùn, bùn hữu cơ, bùn khoan, bã cặn, thạch cao, bùn đất có độ ẩm cao, bùn quá trình mạ điện, bùn xử lý nước và nhiều loại sản phẩm phụ, bã thải của các ngành công nghiệp khác Các ngành công nghiệp xử lý nước, nước thải, công nghiệp hóa chất, công nghiệp vật liệu sinh học, thức ăn chăn muôi, chế biến thực phẩm, sản xuất rượu bia, vv có khối lượng

Hình: 3.3 Máy sấy bùn than

bùn thải lớn, việc sử dụng loại máy này đã góp phần to lớn vào việc giảm thiểu khối lượng bùn thải và tận dụng chế tạo phân hữu cơ và nhiều ứng dụng thiết thực khác.

Bảng: 3.3 Thông số kỹ thuật máy sấy bùn than

Model

Đườn

g kính trong (m)

Chiều dài (m)

Công suất (Kw)

Tốc độ quay (vòng/phút)

.2.4 Máy sấy quay

 Ứng dụngMáy sấy quay được sử dụng để sấy khô các loại vật liệu dạng bột hoạt hạt nhỏ ẩm ướt Máy có cấu tạo chuyên biệt cho việc làm khô nhanh chóng các vật liệu Nó vận hành đơn giản, tiêu thụ điện năng thấp và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp

 Ưu điểm

- Máy sấy quay được đặc trưng bởi công suất lớn với mức tiêu thụ năng lượng thấp

- Nó được thiết kế với cơ cấu hợp lý, hoạt động thân thiện với môi trường, ít tạo ô nhiễm

- Được cung cấp với giá cả cạnh tranh so với các máy cùng loại, đồng thời có hiệu suất cao hơn

- Máy sấy quay vận hành dễ dàng, hoạt động ổn định, tỷ lệ trục trặc thấp, có độ bền cao, sấy khô được nhiều loại vật liệu

Quá trình sấy

- Máy sấy quay có cấu tạo hợp lý, có thể thay đổi độ nghiêng và tần suất quay, nguyên liệu ẩm được đưa vào trong máy từ phía đầu thùng quay, máy bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong làm nhiệm vụ đảo đều nguyên liệu, nguyên liệu tiếp xúc với khí nóng hoàn toàn và hơi ẩm được loại bỏ

- Trong suốt quá trình đảo và sấy như vậy, nguyên liệu được dịch chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt độ khô cần thiết, hơi nước được theo ống thoát ra ngoài, cuối cùng nguyên liệu được thoát ra ngoài qua bộ phân phối liệu ra

Bảng: 3.4 Thông số kỹ thuật máy sấy quay

Đặc điểm

kỹ thuật

(m)

Năng suất (Tấn/giờ)

Động cơ chính Hộp số chính Trọng

lượng (Tấn)

Công suất (Kw) Model Model Tốc độ quayΦ1,2 x 10 2,5 7,5 Y160M-

R3 ZL50-16-I - 13,5Φ1,5 x 12 3,3-4,9 10 Y160L-6-B3 JZQ500-III-2F - 18,9Φ1,5 x 15 4-6 18,5 Y200L1-6 JZQ500-

III-2F - 21Φ1,8 x 12 4-6 18,5 Y160L-6 ZQ50-

16II-2 16,46 22,83Φ2,2 x 12 7-12 18,5 Y200L7-6 JZQ650-II 31,5 37,6Φ2,2 x 14 7-12 22 Y200L7-6 JZQ650-III 31,5 40

Φ2,2 x 16 12 30 Y225M-6 JZQ750-III 31,5 45

Φ2,4 x 14 12 30 Y250M-6 JZQ750-III 31,5 51

Φ2,4 x 18 10-13 37 Y250M-6 ZL85-13-I 27,16 54

Φ2,4 x 20 10-14 37 Y250N-6 ZL85-13-I 27,16 54,1Φ3 x 20 25 55 Y250M-4 ZL100-16-I 41,52 78

3.2.5 Máy sấy chất thải hữu cơ

Máy sấy chất thải hữu cơ, hoạt động ổn định với hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng Nó được đánh giá là loại thiết bị thân thiện với môi trường

 Ứng dụng

Máy sấy chất thải hữu có khả năng sấy khô vật liệu có độ ẩm từ 60% xuống dưới 13% Nếu

độ ẩm của vật liệu sấy lớn hơn 60%, ví dụ như độ ẩm vật liệu từ 60% đến 85%, một máy khử nước đặc biệt sẽ được kết hợp sử dụng nhằm giảm độ ẩm xuống còn khoảng 45% giúp cho quá trình sấy khô diễn ra nhanh hơn và đạt hiệu quả sấp tốt hơn (độ ẩm còn nhỏ hơn 13%)

Loại máy này rất thích hợp cho xử lý làm khô các loại vật liệu có độ ẩm cao như vật liệu ngành dược phẩm, công nghiệp sản xuất đường, công nghiệp sản xuất thức ăn chăn muôi hay xử

lý các chất thải hữu cơ (bã thải hữu cơ của quá trình sản xuât, chất thải hữu cơ chăn nuôi gia súc, phân gia cầm, vv) Ngoài ra, máy sấy chất thải hữu cơ còn được sử dụng rộng rãi trong xử lý làm khô các loại bã thải quá trình sản xuất rượu, làm khô than bùn, bentonite, nguyên liệu cho công nghiệp hóa chất, công nghiệp khai thác chế biến mỏ, sản xuất chế biến thức ăn, chất thải khu giết

mổ động vật, chất thải gia súc gia cầm, vv

Bảng: 3.5 Thông số kỹ thuật máy sấy chất thải hữu cơ

Model HJ800 HJ1000 HJ1200 HJ1500 HJ1800 HJ2200 Kích thước (m) Φ800 x 5 Φ1000 x 6 Φ1200 x 6 Φ1500 x 8 Φ1,8 x 8 Φ2,2 x 10 Năng suất (Kg/giờ) ≥500 ≥1000 ≥1300 ≥1600 ≥2000 ≥2200 Công suất (Kw) 4 5,5 11 18,5 22 22