Báo cáo đề tài sấy chè

Báo cáo đề tài sấy chè

ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT TRƯỜNG ĐẠI HOC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC QT&TBCNHH KHOA:HOÁ KỸ THUẬT NGÀNH HOÁ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI:SẤY CHÈ GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang1 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT CHƯƠNG I-GIỚI THIỆU VỀ ĐỐI TƯỢNG SẤY Trong ngành công nghệ thực phẩm,chất lượng sản phẩm yếu tố quan trọng Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều yếu tố đọ ẩm yếu tố quan tâm, mặt hàng khô Tuỳ thuộc vào độ ẩm thực phẩm mà ta bảo quản thực phẩm ,có nhiều phương pháp tách ẩm khỏi vật liệu có phương pháp sấy : Đó trình dùng nhiệt làm bóc nước vật liệu làm chow độ ẩm vật liệu giảm xuống,vì trình vận chuyển bảo quản thực phẩm loại vsv dể xâm nhập gây hư hỏng cho thực phẩm có trường hợp gây bệnh cho ngừơi sử dụng.Sấy thực phẩm làm cho độ ẩm thực phẩm thấp,bề mặt hẹp,hạn chế phát triển vi sinh vật tiêu diệt vsv trình sấy, đảm bảo vệ sinh cho thực phẩm Một nông sản dùng để sản xuất mặt hàng khôđó chè.Chè công nghiệp lâu năm,thích hợp với không khí nhiệt đới.Cây chè chịu điều kiện khắc nghiệt thời tiết thổ nhưõng vùng đất cao màu mỡ dành cho chè.Vì việc phát triển ngành trồng chế biến chè không lấn đất trồng hoa màu khác Chè thứ “giải khát”mà trở thành sản phẩm có nhiều công dụng.chè vị thuốc cổ xưa Chế biến chè cung cấp cho du cầu nước,yêu cầu kỷ thuật thiết bị tốn thiết bị khác.Mặt khác cac phế liệu chè dùng để sản xuất cafein.Các chất màu dung cho ngành dược dược phẩm chè xứng đáng có giá trị mặt thực phẩm,dược phẩm cn xuất Việt Nam nước trồng chè,tuy san lượng che chưa cao,nhưng sản lượng chè xếp thứ giới năm 1939 sau Ấn Độ,Xrilaca,Trung Quốc, Nhật Bản,Indonexia.Sau năm 1954thì việc khôi phục phát triển chè đặc biệt ý.Chúng ta mỡ thêm nhiều nông trường trồng chè xây dựng nhiều vùng chuyên canh chè lớn Vĩnh Phú,Nghĩa Lộ,Hà Tiên… Bốn vùng trồng chè lớn Việt Năm: -Vùng thượng du với chè tuyết,gióng chè mọc trung bình xuất cao,phẩm chất chè tôt -Vùng trung du với gióng chè giống to chịu hạn loại sâu bệnh,năng xuất cao phẩm chất tương đối tốt -Vùng đồng đồng bắc bộ,chuyên sản xuất chè uông tươi -Vùng Tây Nguyên GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang2 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT II/CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY VÀ THIÊT BỊ SẤY Có nhiều phương án sấy vật liệu,mỗi phương án sấy có ưu vá nhược điểm riêng nó.Thiết bị sấy có nhiều loại khác phụ thuộc vào tác nhân sấy,không khí nóng khói lò,phụ thuộc vào phương thức làm việc,cách cung cấp nhiệt,chiều chuyển động tác nhân sấy so với chiều chuyển động vật liệu vào phần phụ thuộc vào vật liệu đun sấy.Có hai loại sấy: -Sấy gián đoạn:Có xuất thấp cồng kềnh,thao tác nặng nhọc phận vận chuyển,nhiều không đảm bảo chất lượng sản phẩm.Thiết bị sấy gián đoạn thường sử dụng xuất nhỏ,sấy loại sản phẩm có hình dạng khác -Sấy liên tục:Cho chất lượng tốt hơn,thao tác nhẹ nhàng Muốn sấy chè dạng toei xốp,kích thước đồng đèu chịu nhiệt đọ sấy t1=110oC đọ ẩm cuối W=4%đặc biệt cho suất cao ta dùng thiết bị sấy băng tải làm việc liên tục có tuần hoàn khí thải >máy sấy băng tải sử dụng để sấy rau,quả,ngủ cốc,sấy số sản phẩm hoá học Máy sấy băng tải với tác nhân sấy không khí nóng III/CẤU TẠO THIẾT BỊ SẤY BĂNG TẢI Thiết bị sấygồm có hình chử nhật có hay vài băng tải vò tànchuyển động nhờ tang quay,các băng tựa cn lăn đẻ vỏng xuống.Băngtải làm băng sợi tẩm cao su ‘bản thép hay lướikimloại, không khí đốt caloripher 5.Vật liệu sấy chứa phiểu tiếp liệu bị giửa hai trục lăn để vào băng tải Nếu thiết bị có băng tải sấy không lớp vật liệu không khuấy trộn thiết bị có nhiều băng tải dùng rộng rải loại vật liệu từ băng tải di chuyển đến đầu thiết bị rơi xuống băng tải chuyển động theo hướng ngược lại đến băng tải cuối vật liệu khô đổ vào băng tháo Không khí nống ngược với chiều chuyển động băng tải từ lên xuyên qua lớp vật liệu.Dể trinmhf sấy tốtngười ta cho không khíchuyển động với vận tốc lớn,khoảng3m/scòn băng tải chuyển động với vận tốc 0.3-0.6 m/phút GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang3 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT CHƯƠNG SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH LƯU TRÌNH I/SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Hổn hợp sau sấy VLSấy khí thải khoá Phòng sấy Caloripher VLiệu Quạt Quạt Cyclon Không khí khói lò II/THUYẾT MINH LƯU TRÌNH Không khí đượ quạt hút đưa vào caloripher không khí nhận nhiệt gián tiếp từ khói lò(khói lò ống không khí nóng ngài ống).Không khí vào phòng sấy thực trình sấy gọi khí thải Khí thải vào cyclon để tách làm sau quạt hút hút đường ống đẩn khí lượng khí thải không khí lại kết hợp với lượng không khí tạo hổn hợp khí quạt đẩy vào caloripher nhận nhiệt gián tiếp từ khói lò tiếp tục sấy Quá trình tiếp tục ật liệu sấy dược đưa vào phòng sấy qua băng tải nhờ thiết bị hướng vật liệu.Vật liệu sấy chuyển động băng tải ngược cgiều voéi chiều chuyển động khí nóng nmhận nhiệt gián tiếp từ hởn hợp khí nóng,thực trình tách ẩm.Vật liệu khô sau sấy cho vào máng III/CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHE ĐEN phần chè nhỏ phần chè nhỏ phần chè nhỏ Nguyên liệu chè Làm héo Vò lần Sàng chè vò phần che to Vò lần Sàng che vo phần che to Vò lần Sàng chè vò phần che to Sây(1lân) Nhiệt luyện Chè đen bán thành phẩm GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang4 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT Sàng phân loại Đấu trộn Chè đen thành phẩm CHƯƠNG CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU -Năng suất tính theo sản phẩm : G=250(kg/h) -Độ ẩm vật liệu vào : W1=61% -Độ ẩm vật liệu : W2=4% -Nhiệt độ sấy cho phép : t1=110oC suy p1bh=1.46(at) -Nhiệt độ tác nhân sấy : t2=75oC suy rap2bh=0.393(at) -Chất tải nhiệt :Khói lò từ nhiên liệu rắn -Ttạng thái khong khí trời nơi đặt thiệt bị sấy Đà Nẳng nên ta chọn nhiệt độ to=26oC suy po=0.343(at ) ϕ = 81 % độ ẩm -Hàm ẩm không khí tính theo công thức sau: xo=0.622 ϕ o * Pobh Pkq − ϕ * Pobh {sách QTTBII trang 156} o thay số vào ta có xo=0.622 0.81 * 0.0343 =0.0172(kg/kgkkk) 1.033 − 0.81 * 0.0343 -Nhiệt lượng riêng không khí: Io=Ckkk*to+xo*ih , ( J/kgkkk ) {sách QTTBII trang 156} Với Ckkk: nhiệt dung riêng không khí Ckkk= 10 j/kg độ to: nhiệt độ không kh í to= 26oC ih:nhiệt lượng riêng nước nhiệt đọ to j/kg ih=ro+ch*to=(2493+1.97to)103 j/kg{sách QTTB trang 156} Trong đó: ro=2493*103 :nhiệt lượng riêng nước 0oC Ch= 1.97*103: nhiệt dung riêng h nước j/kg đ Từ ta tính Io=69.76*103j/kgkkk hay Io=69.76(kJ/kgkk) -Trạng thái không khí sau khỏi caloripher là: t1=110oC,pobh=1.46at Khi qua caloripher sưỡi không khí thayu đỏi nhiệt độ không làm thay đổi hàm ẩm x1 * P ϕ = ( 0.622 + x ) P 1 1bh = 0.0172 *1.033 ( 0.622 + 0.0172) *1.461 =0.019=19% -Nhiệt lượng riêng không khí sau khỏi caloripher là: I1=103t1+(2493+1.97t1)103x1 (J/Kgkkk) I1=156.6*103h(J/Kgkkk)=156.6(KJ/kgkkk) -Trạng thái không khí sau khỏi phòng sấy: t2=75oC p2bh=0.393(at) GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang5 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT -Nếu sấy lý thuyết th ì:I1=I2=156.6(KJ/Kgkkk) Ta có I2=Ckkk*t2+x2*ih (J/Kgkkk) Từ hàm ẩm không khí x2= I − C kkk * t I − C kkk = (Kg/Kgkkk) ik r0 + C k * t 156.6 * 10 − 10 * 75 =0.0309(Kg/kkk) 2493 * 10 + 1.97 *10 * 75 x2 * p ϕ= ( 0.622 + x ) pbh =0.1244=12.44% x2= GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang6 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT CHƯƠNG4 CÂN BẰNG VẬT LIỆU I-CÂN BẰNG VẬT LIỆU CHO VẬT LIỆU SẤY Đặt số ký hiệu: G1,G2: Lượng vật liệu trước vào sau khỏi sấy (Kg/s) Gk:Lượng vật liệu khô tuyệt đối qua sấy (Kg/s) W1, W2: Độ ẩm vật liệu trước sau sấy tính theo % khối lượng vật liệu ướt W: Độ ẩm tách khỏi vật liệu qua máy sấy (Kg/s) L:Lượnh không khí khô tuyệt đối qua sấy (Kg/s) xo:Hàm ẩm không khí trước vào caloripher sưởi (Kg/Kgkkk) x1,x2: Hàm ẩm không khí trước vào sấy (sau qua caloripher sưởi) sau khỏi sấy,(Kg/Kgkkk) Trong trình sấy ta xem tượng mát vật liệu,lượng không khí khô tuyệt đối coi không bị biến đổi sút trình sấy.Vậy lượng vật liệu khô tuyệt đối qua sấy là: 100 − W1 100 − W2 =G2 {sách QTTBII trang 165} 100 100 Trong đó: W1=61%, W2=4%;G2=250( Kg/h.) 100 − Vậy Gk=250 =240 100 Gk=G1 Lượng ẩm tách khổi vật liệu W tính theo công thức: W2 − W2 ,(Kg/h){sách QTTB trang 165} 100 − W1 61 − W=250 =365.38 (Kg/h) 100 − 61 W=G2 Lượng vật liệu trước vào phòng sấy G1=G2+W=250+365.38=615.38 (Kg/h) Lượnh vật liệu sau khỏi sấy G2=250 (Kg/h) II-CÂN BẰNG VẬT LIỆU CHO KHÔNG KHÍ SẤY Cũng vật liệu khô ,coi lượnh không khí khô tuyệt đối qua sấy không bị mát suột trình sấy.Khi qua trình làm việc ổn định lượng không khí vào sấy mang theo lượng ẩm :Lx1 Sau sấy xong lượng ẩm bóc khỏi vật liệu W không khí có thêm lượng ẩm W GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang7 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT Nếu lượng ẩm không khí khỏi sấy Lx2 có phương trình cân bằng: Lx1+W=Lx2{sach QTTB trang 165} W {Kg/h} x − x1 365.38 Thay số L= =26670.07( Kg/h) 0.0309 − 0.0172 L= Với L lượng không khí khô cần thiết để làm bóc W kg ẩm vật liệu.Vậy lượng không khí khô cần thiết để làm bóc Kg ẩm vật liệu là: l= L = (Kg/Kgẩm) {sach QTTB trang 166} W x − x1 Khi qua caloripher sưởi không khí thay đỏi nhiệt đọ không thay đỏi hàm ẩm, xo=x1 nên ta có: 1 = thay số vào ta có x − x1 x − x0 l= =72.993(Kg/Kgẩm) 0.0309 − 0.0172 l= III-QUÁ TRÌNH SẤY HỒI LƯU LÝ THUYẾT Quá trình hồi lueu có ưu điểm là: Tiết kiệm lượng,tạo chế độ sấy dịu dàng làm tăng chất lượng sản phẩm Có hai kiểu sấy hồi lưu: + Hồi lưu trước caloripher + Hồi lưu sau caloripher Ở ta xét qua trình hồi lưu trước caloripher l thải -Sơ đồ: l lo lH Quá trình hoạt động hệ thống là: Tác nhân sấy khỏi buồng sấy co trang thái t2, ϕ 2,x2 hồi lưu lại với lượng lH thải môi trường lthải Khối lượng lH hoà trộn với không khí có trạng thái t0, ϕ o ,x0, quạt hút đẩy vào caloripher để gia nhiệt đến trạng thai t1,x1, ϕ đẩy vào buồng sấy Vật liệu ẩm có khối lượng G1 vào buồng sấy sản phẩm G2 Tác nhân qua buồng sấy nhận nước bay từ vật liệu sấy đồng thời bị nhiệt nên trạng thái x2 ,t2, ϕ GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang8 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT Gọi xM,IM trạng thái hổn hợp khí buồng hoà trộn Ta có: l=lo+lH L=Lo+LH -Chọn tỷ lệ hồi lưu 50% l = 0.5(lo+lH) suy lH=lo Vậy tỷ số hồi lưu n : số kg không khí hồi lưu hoà trộn với kg không khí ban đầu ( t môi trường) n= lH =1{sach ky thuệt sấy nông sản trang79} lo Vậy hàm ẩm hổn hợp khí tính theo công thức sau: xo + nx { sach QTTBII trang 176} (Kg/Kgkkk) 1+ n x + x 0.0172 + 0.0309 xM= = =0.02405 (Kg/Kgkkk) 2 xM= Nhiệt lượng riêng hổn hợp không khí là: I + nI (Kg/Kgkkk) 1+ n 69.76 + * 156.6 IM= =113.18(Kg/Kgkkk) 1+1 IM= Ta có: Suy IM=(103+1.97*103xM)tM + 2493*103xM I M − 2493 * 10 x M tM= 10 + 1.97 *10 x M Với tM: Nhiệt độ hổn hợp khí Từ đó: tM= pMbh=0.129(at) 113.18 * 10 * −2493 * 10 * 0.02405 =50.820C suy 3 10 + 1.97 * 10 * 0.02405 ϕ M = xM P =0.2972=29.72% PMbh ( x M + 0.622) Lượnh không khí khô lưu chuyển thiết bị sấy Viết cân cho1 thiết bị sấy ta LxM+G1W1=Lx2+G2W2 G W1 − W2 G2 615.38 * 0.61 − 0.44 * 250 = =53340.1 (Kg/h) x2 − xM 0.0309 − 0.02405 53340.1 l= =145.99(Kg/Kgẩm) 365.38 L 53340.1 145.99 Lo=LH= = =26670.205 suy lo=lH= =72.99 (Kg/Kg ẩm) 2 L= GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang9 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT ĐỒ THỊ SẤY KÝ THUYẾT CÓ TUẦN HOÀN KHÔNG KHÍ THẢI I B B1 t1=110o D D1 C M t2=75 o tM=50.28o A to=26o xo=0.0172 x1=xM= 0.02405 GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang10 x2=0.0309 x ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT ĐỒ THỊ SẤY THỰC TẾ CÓ HỒI LƯU KHÍ THẢI B t1=110oC F e E C C1 t2=75oC tM A t1=26oC x /o GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang23 x/M=x1 x /2 x ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT IV-CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG Tổng nhiệt tông nhiệt vào 1-Nhiệt lượng vào -Nhiệt caloripher sưỡi cấp: qs = l/(I/1-I/M) (KJ/kgẩm) qs = 2*82.37(173-113.46) = 9808.62( KJ/Kgẩm) -Nhiệt lượng vật liệu sấy mang vào: qvls = G1 * C vl * θ 615.38 * 1.18 * 26 = = 51.67 (KJ/Kgẩm) W 365.38 -Nhiệt lượng không khí mang vào: qkkv = l’I’M = 2*82.37*113.46 =18691.4 (KJ/Kgẩm) Vật tổng lượng nhiệt mang vào : ∑ q = 28551.69 2-Nhiệt lượng -Nhiệt lượng vật liệu mang : qvlr = G * C vl θ 250 * 1.18 * 50 = =40.38 (KJ/Kgẩm) W 365.38 -Nhiệt tổn thất phòng sấy: ∑ q = 32.504 KJ/Kgẩm -Nhiệt không khí mang ra: qkkr = l’*I’2 = 2*82.37*157.2629 = 25907.49(KJ/Kgẩm) -Nhiệt tổn thất trình sấy: Qt = l’(I’1-I’2)=2*82.37(157.2629) = 2592.53 (KJ/Kgẩm) Vậy tổng lượnh nhiệt : ∑ q r = 28572.9 (KJ/Kgẩm) Ta so sánh tổng lượng nhiệt vào tổnh lượnh nhiệt qv − q r q maz * 100 = 28551.69 − 28572.9 28572.9 * 100 = 0.074% < 5% Vậy giã thiết trình tính toán chấp nhận GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang24 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT CHƯƠNG TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ A-CALORIPHER Do yêu cầu độ xá chè nên phải dùng tác nhân sấy không khí nóng Không khí nóng qua caloripher sưỡi nhận nhiệt gián tiếp từ khói lò qua thành ống Không khí dùng để sấy phải có nhiệt đôi theo yêu cầu 110oC chất truyền nhiệt khói lò Thiết bị chọn loại ống chùm.Không khí nóng ống,khói lò ống.Hai lưu thể chuyển động chéo dòng 1-Chọn kích thứơc truyền nhiệt Chọn ống truyền nhiệt đồng,có gân để nâng hệ số truyền nhiệt,hệ số dẩn nhiệt đồng λ = 385 W/mđộ {sach QTTB tập I trang 125} Chọn ống: -Đường kính ống : dng = 0.035 (m) -Đường kính ống : dtr = 0.03 (m) d ng − d tr -Chiều dày ống : δ -Đường kính gân -Bước gân : : Dg = 1.4dng = 0.049(m) bg = 0.01 m -Chiều cao gân : h = -Chiều dài ống : l = 1.6 (m) -Số gân mtj ống : = D g − d ng l = 0.025 (m) = 0.007 (m) m = b = 160 g -Bề dày bước gân : b = 0.0015(m) -Tổng chiều dài gân : Lg=b*m=0.0015*160=0.24(m) -Tổng chiều dài không gân : Lkg = l-Lg = 1.6-0.24=1.36(m) -Lượng không khí cần thiết cho trình sấy có hồi lưu (theo tính toán thực tế): l’ = 164.74( Kg/Kgẩm) L’ = 60192.07( Kg/h) -Nhiệt độ không khí ban đầu hồi lưu : t’ M = 53.067oC -Nhiệt độ không khí sau khỏi caloripher t1=11oC -Thể tích riêng không khí GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang25 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT 1 = = 1.0845 v110oC = ρ 922 110 o v75oC = ρ 75o v50.067oC = ρ v26oC = ρ vtb = = 26 o = 0.9857 1.0145 = 50.067 o = = 0.9235 1.0828 = 0.8467 1.181 v 26o + v110o = 0.9656 -Lượng không khí khô vào caloripher là: V=L’*vtb = 58122.07 (m3/h) -Hệ số cấp nhiệt α +Nhiệt độ trung bình không khí caloripher ttb ttb = tklo- ∆t tb Mà: ∆t tb = ∆t d − ∆t c ∆t ln d ∆t c +Chọn nhiệt độ khói lò vào tklod = 160oC +Chọn nhiệt độ khói lò tkloc = 125oC Nên ta có: ∆t d = t kld − t d = 160 − 26 = 134 o C ∆tc = t klc − t c = 125 − 110 = 15 o C Thay số vào ta có: ∆t tb = 54.36 o C Suy : ttb = 160-54.36 = 105.64oC Ứng với giá trị ttb ta có: ρ = 0.938 (Kg/m3) λ = 3.17 * 10 −2 (W/moC) γ = 22.17 * 10 −6 (m2/s) µ = 20.63 * 10 (Ns/m2) Pr = 0.688 2-Tính toán Diện tìch bề mặt ống : (phía ống) Ftr = π *dtr*l = 3.14*0.03*1.6 = 0.1507( m2) Diện tích mặt ống: Fng = π * dng*l = 3.14*0.035*1.6*0.049 = 0.1758 9m2) Diện tích phần bề mặt ống Fbm = Fgân+Fkgân GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang26 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT -Diện tích phần có gân Fgân = Π * D g * L g + Π Π * D g − * d ng 4 = 0.03785(m2) -Diện tích phần không gân Fkgân = Lkg* Π * d ng = 0.1494 (m2) Vậy : Fbm = 0.03785+0.1494 = 0.1873 (m2) Chọn số ống xếp hàng là: i = 31  Khoảng cách ống ống 0.009(m)  Khoảng cách ống dến caloripher 0.01 (m) Diện tích tự caloripher Ftd -Chiều dài caloripher Lx = 0.01*2+(31-1)*0.009+31*0.049 = 1.809(m) -Diện tích tiết diện caloripher Fx= Lx*hcao = 1.809*1.6 = 2.809 (m2) -Diện tích cản gân là: Fcg = Dg*Lg*i = 0.049*0.24*31 =0.36456 -Diện tích cản ống là: Fcống = dng*Lkg*I = 0.035*1.36*31 = 1.4756( m2) Vậy diện tích phần tự do: Ftd = Fx-Fcống-Fcg = 2.809-1.4756-0.36456 =1.05424 (m2) Vận tốc không khí ω kk = vtb 58122.07 = =15.314 (m/s) Ftd 1.06424 * 3600  Hệ số cấp nhiệttừ nước bảo hoà đến bề mặt ngang ống: α = 2.04 * A * ( Với r ) 0.25 (W/m2độ) H * ∆t H=1.6 : chiều cao ống r : ẩn nhiệt hoá J/kg.Tra bảng I250-sổ tay QTTB tập r=2089*10 −3 J/Kg = 498.5 (Kcal/Kg ) -Hệ số A có trị số phụ thuộc vào tm Chọn tT = 155.5:Nhiệt độ thành ống ống Vậy tm = t T − t klo 155.5 + 160 = = 157.75 o C 2 Sử dụng phương pháp ngoại suy,tra bảng QTTB trang 231 ta có A = 196.66 - ∆t :Hiệu số nhiệt độ nhiệt độ khói lò nhiệt độ caloripher: ∆t kl = tklo-tT = 160-155.5 – 4.5oC Vậy thay số vào ta tính được: α = 1157.271 (W/mđộ) q1 = 1157.271*4.5 = 5267.717 GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang27 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT Tính hệ số cấp nhiệt từ mặt ống đến không khí chuyển động caloripher α -Lưu thể chảy qua bên ống chùm ống có gân:  d ng Nu = C   bg     −0.34  h * b  g     −0.14 n * Re * Pr 0.4 {sach QTTB tang 226} Trong đó: Dng : đường kính ống; dng = 0.035 (m) Bg : bước gân ; bg = 0.01 (m) H :chiều coo gân ; hg = 0.007 (m) C,n : đại lượng phụ thuộc cẵchps xếp ống Đối với ông xếp hàng : C = 0.116,n =0.72 -Chuẩn ssố Reynol : ω kk * bg 15.314 * 0.01 = = 677893 Re = γ 22.17 * 10 −6 Re > 2300 : Không khí chảy theo chế độ độ Pr = 0.688 Vậy  0.035  Nu = 0.116    0.01  −0.54  0.007  *   0.01  −0.14 * Re 0.72 * Pr 0.4 = 30.606 -Hệ số cấp nhiệt đối lưu: α2 = 30.606 * 0.0317 = 138.605 0.007 -Hệ số cấp nhiệt đố lưu thực tế: α 2tt =65.36 Vậy = 50.307 k = + + Fbm α α 2tt Ftr -Vậy nhiệt lượng riêng: q2 = k*ttb = 5314.527 So sánh q1 − q q maz * 100 = 3.006% < 5% Vậy tất giã thiết chấp nhận 3-Xác định bề mặt truyền nhiệt -Lượng nhiệt caloripher cung cấp: I2 − Io − ∆ {sách QTTB trang 168} x2 − xo ∆ = −294.487 J/Kgẩm 156.6 − 69.76 qs = + 294.478 = 6633.164 (J/Kgẩm) 0.0309 − 0.0172 qs = Trong đó: Qs = qs*W = 6633.164*365.38 = 2423625.51 (J/Kg) GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang28 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT -Hiệu suất caloripher lấy η = 0.9 -Lượng nhiệt thực tế caloripher cấp: Qt = Qs 2423625.51 = = 2692917.234 (J/Kg) η 0.9 -Gọi D lượng khói lò tiêu tốn 1h Qt = D*r suy D = 2692917.234 Qt = = 1289093.39 (J/Kg) 2089 * 10 −3 r -Lượng nhiệt thực tế truyền từ khói lò ống đến thành ống: Qt = 3.6*k*F* ∆t tb Suy F= Qt 1289093.39 = = 130.938 ( m2) 3.6 * k * ∆t tb 3.6 * 50.307 * 64.36 -Bề mặt truềyn nhiệt thực: Ft = k*F ; k = 1.2 đến 1.5 Chọn k = 1.4 Suy Ft = 183.313(m2) -Bề mặt truyền nhiệt trung bình: Ftb + Ftr 0.18731 + 0.15072 = = 0.16901 (m2) 2 -Số ống truyền nhiệt caloripher: n= Ft 183.313 = = 1084 ống Ftb 0.16901 -Số ống xắp theo chiều ngang: n i m= = 1084 = 34 ống 31 Vậy kích thước caloripher: +Chiều dài caloripher Lx = 1.089 (m) +Chiều rộng caloripher: Bx = (31-1)*0.009+0.01*2+34*0.049 = 1.983 9(m) +Chiều cao caloripher là: Hx = H+0.035+0.049 =1.683( m) GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang29 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT B-CYCLON 1-Giới thiệu cyclon Do yêu cầu độ xác chè,cũng khí thải người ta dùng tác nhân không khí nobngs.Trong trình sấy,không khí nóng chuyển đọng với vận tốc lớn nên phần chè theo không khí Để thu hồi khí thải chè ngưòi ta đặt đường ống không khí nóng cyclon để tach nhiều 2-Tính toán -Ở nhiệt độ 75oC thể tích riêng không khí là: v75oC = 0.9857 (m3/Kg0 -Lưu lượng không khí khỏi phòng sấy V2 = L’*v75o = 60192.07*0.9875 = 59331.95 9(m3/h) -Gọi ∆P trở lực cyclon thì: Ta có ∆P = 1280 N/m Với ρ = 1.093 9Kg/m3) -Tốc độ quy ước Wq Wq= * ∆P ξ * ρk Wq = 7.77 Với ξ = 60 -Đường kính cyclon là: D= V2 =1.613(m) 0.785 * Wq * 3600 Dựa vào đườnh kính D =1.613(m) ta chọn cyclon đơn loại LIH-24 dựa vào cyclon có suất cao với góc nghiêng 24 oC{sổ tay QTTB I trang 524} -Kích thước cyclon LIH-24 +Chiều cao cửa vào(kích thước bên trong) : a =1.11D=1.823(m) +Chiều cao ống trung tâm có mặt bích : h1 = 2.11D=3.466(m) +Chiều cao phần hình nón : h2 = 2.11D=3.466(m) +Chiều cao phần hình trụ : h3 = 1.75D=2.875(m) +Chiều cao phần bên ống tâm : h4 = 0.4D=0.657(m) +Chiều cao chung : H =4.26D=6.900(m) +Đường kính ống : d1 = 0.6D=0.985(m) +Đường kính ống : d2 = 0.4D=0.657(m) b1 0.26 D 0.476 = = (m) 0.2D 0.366 b +Chiều rộng cửa vào : +Chiều dài ống cửa vào +Khoảng cánh từ tận đên mặt bích +Góc nghiêng nắp cửa vào +Đường kính cyclon +Hệ số trở lực cyclon : l = 0.6D=0.6978(m) : h5 = 0.24D=394(m) : α = 24o : D = 1.613 (m) : ξ = 60 GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang30 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT C-QUẠT I-GIỚI THIỆU VỀ QUẠT -Quạt phận vận chuyển không khí tạo áp suất cho dòng khí qua thiết bị :Caloripher,mấy sấy, đường ống,cyclon.Năng lượng quạt tạo cung cấp cho dòng khí áp suất động học để di chuyển phần để khắc phục trở lực đường ống vận chuyển -Năng suất quạt đặc trưng thể tích khí vào hay thiết bị sấy -Sử dụng hai quạt: +Một dùng để hút khí thải cyclon vào caloripher +Một vừa hút khí khí thải hồi ; ưu vào caloripher II-TÍNH TRỞ LỰC CỦA TOÀN BỘ QUÁ TRÍNH 1-Trở lực từ miệng quạt đến caloripher Chọn ống nối từ quạt đến caloripher có đường kính 0.4 (m ) -Vận tốc khí ống là: L' 3600 * ρ * F ρ = 1.059 Kg/m3 tM = 50.067oC ωd = Ta có π * d 3.14 * 0.4 = = 0.1256 ( m2) 4 L’ = 60192.07 (Kg/h) ω d = 55.92 (m/s) Vậy Chuẩn số Reynol : ω d * d 55.92 * 0.4 = = 127.8 * 10 Re = γ −6 17 95 * 10 50.067 o F= Re = 127.8*10 >10 Vậy không khí ống theo chế đọ chảy xoáy -Chuyển động chảy xoáy dựa làm vùng +Vùng 1: Nhẵn thuỷ lực học: Khu vực độ nhám không ảnh hưởng đến hệ số ma sát 8 7 Regh =  d  =  0.−44  = 124749.37 ε   10  ε =10 −4 : Độ nhám tuyết đối tân ( Bảng II-15-sổ tay QTTB-trang 381) +Vùng 2: Khu vực nhám:Khu vực hệ số ma sát phụ thuộc vào độ nhám mà không phụ thuộc vào Re 9 8 Ren = 220*  d  =220*  0.−44  = 3916001.392 ε   10  Vậy Regh10 :Vậy không khí chuyển động theo chế độ xoáy F2 = 0.0846 Tỉ số F1 Tra bảng QTTB I trang 338 ξ = 0.998 Vậy trở lực đột thu caloripher là: ω kk ∆P4 = ξ * ρ = 1894.5 (N/m2) Re = 5-Trở lực đường ống dẩn không khí từ caloripher đến phòng sấy +Chọn đường ống dài (m) +Đường kính ống d =0.4 (m) -Tính toán giống ống từ miệng quạt đến caloripher ta được: Regh[...]... động xoáy do Re>10 4 Gọi α 1 là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tường phòng sấy α 1 = k( α 1 / + α 1 // ) α 1 // là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối Với : lưu tự nhiên đ vị W/m2độ GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang13 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT α / 1 là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu cưỡng bức đ vị W/m2độ k hệ số điều chỉnh / a/Tính... 0.02m +Lớp cách nhiệt dày ρ 2 = 0.15m -Cửa phòng sấy được làm bằng tấm nhôm mỏng,giữa có lớp các nhiệt dày 0.01 m +Hai lớp nhôm mỗi lớp dày 0.015 (m) -Chiều dài làm việc của phòng sấy: Lph = 5*1.2 = 6 m -Chiều cao làm việc của phòng sấy: Hph = 0.3+0.1*3+0.2*4 = 2 ( m ) -Chiều rộng làm việc của phòng sấy: Rph = 0.7122+0.66 = 1.3722 (m) Vậy kích thước của phòng sấy kể cả tường là: Lng = 6.0+2*0.22 = 6.44(m)... Gọi tT1là nhiệt độ trung bình của bề mặt thành ống(tường) tiếp xúc với không khí trong phòng sấy Chọn tT1=79.0oC Gọi ttbk là nhiệt độ trung bình của chất khí vào phòng sấy tức tac nhân sấy 110 + 75 = 92.5 oC ttbk = 2 Gọi ttblà nhiệt đọ trung bình giữa tường trong phòng sấy với nhiệt độ trung bình của tac nhân sấy 79 + 92.5 = 86 oC ttb = 2 Chuẩn số Gratket : Đặt trưng cho tác dụng tương hổcủa lựcma sátphân... của không khí ngoài môi trường của vật liệu trước khi vào phòng sấy θ 2 = 50oC nhiệt độ của vật liệu khi ra khỏi mấy sấy -Vậy nhiệt lượng riêng của vật liệu là: 250 * 1.18 * 24 = 19.37 (KJ/Kgẩm) 365.38 ∆ = 26 * 4.18 − 19.37 − 32.504 = 54.856 (KJ/Kgẩm) qvl = -Vậy 2-Các thông số của quá trình sấy -Hàm ẩm của tác nhân sấy đi ra khỏi mấy sấy: / − I 1 + ∆ * x1 + C k * t 2 Kg/Kgkkk {sổ tayQTTBII trang105}... của chè, cũng như khí thải người ta dùng tác nhân là không khí nobngs.Trong quá trình sấy, không khí nóng chuyển đọng với vận tốc lớn nên một phần chè sẽ theo không khí ra ngoài Để thu hồi khí thải và chè ngưòi ta đặt ở đường ống ra của không khí nóng một cyclon để tach nhiều hơn 2-Tính toán -Ở nhiệt độ 75oC thể tích riêng của không khí là: v75oC = 0.9857 (m3/Kg0 -Lưu lượng không khí ra khỏi phòng sấy. .. Trang3 III-CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHÈ ĐEN Trang3 CHƯƠNG III CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU CHƯƠNG IV CÂN BẰNG VẬT LIỆU I-CÂN BẰNG VẬT LIỆU CHO VẬT LIỆU SẤY Trang5 II-CÂN BẰNG VẬT LIỆU CHO KHÔNG KHÍ SẤY Trang5 III-QUÁ TRÌNH SẤY HỒI LƯU LÝ THUYẾT .Trang6 CHƯƠNG V CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG I-CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU Trang9 II-TỔN THẤT NHIỆT .Trang11 III-QUÁ TRÌNH SẤY THỰC TẾ CÓ HỒI LƯU ... số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi trường xung quanh Với bên ngoài ∆t1 − ∆t 2 ∆t ∆ tb = ln 1 ∆t 2 ∆t1 : Hiệu số nhiệt đọ giữa tác nhân sấy vào phòng sấy với không khí ∆t1 = 110-26=84oC ∆t 2 : Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy đi ra khỏi phòng sấy voéi không khí bên ngoài ∆t 2 =75-26 = 49oC 84 − 49 Vậy ∆t tb = ln 84 =65.055oC 49 II-TÍNH TỔN THẤT 1-Tổn thất qua tường -Tường xây bằng gạch... các giã thiết và quá trình tính toán trên đều có thể chấp nhận được GVHD:TRẦN ĐÌNH HOÀ Trang24 ĐÔ AN QT&TBCNHH KHOA:HOA KY THUẬT CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ A-CALORIPHER Do yêu cầu về độ chính xá của chè nên phải dùng tác nhân sấy là không khí nóng Không khí nóng đi qua caloripher sưỡi và nhận nhiệt gián tiếp từ khói lò qua thành ống Không khí dùng để sấy phải có nhiệt đôi theo yêu cầu là 110oC... 1.0345(m3/Kgkkk) d/Thể tích không khí ra khỏi phòng sấy: V2=Lv2=26670.205*1.0345=27591.81(m3/h) e/Thể tích trung bình của không khí trong phòng sấy: Vtb= V1 + V2 =28660.6(m3/h) 2 2/Chọn kích thước của băng tải -Gọi Br : H : ω : Chiều rộng lớp băng tải (m) Chiều dày lớp trà (m) Lấy H=0.1(m) Vận tốc băng tải ρ : Khối lượng riêng của chè Chọn ρ = 320 Kg m3 -Năng suất của quá trình sấy: G1=Brh ρ 60 suy ra Br= G1 615.38... sấy -Diện tích mặt ngang ống Fo = 0.2826 m2 -Diện tích ngang của phòng sấy F1 = h*R =2*1.3722 = 2.7444(m2) Fo = 0.102 {Tra bảng st QTTBI trang 387 có ξ = 0.6372 } F1 Vậy trở lực đột mở vào phòng sấy là: ω2 55.92 2 ∆P6 = ξ * ρ * = 0.6372 * 0.922 * * = 916.567 (N/m2) 2 2 7-Trở lực do đột thu ra khỏi phòng sấy -Nhiệt độ ra khỏi phòng sấy là t2 = 75oC ρ = 1.0145 (Kg/m3) γ = 20.555 (m2/s) ω*d 2.9 * 0.4 = ... sau sấy cho vào máng III/CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHE ĐEN phần chè nhỏ phần chè nhỏ phần chè nhỏ Nguyên liệu chè Làm héo Vò lần Sàng chè vò phần che to Vò lần Sàng che vo phần che to Vò lần Sàng chè. .. II/CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY VÀ THIÊT BỊ SẤY Có nhiều phương án sấy vật liệu,mỗi phương án sấy có ưu vá nhược điểm riêng nó.Thiết bị sấy có nhiều loại khác phụ thuộc vào tác nhân sấy, không khí nóng... chất lượng sản phẩm.Thiết bị sấy gián đoạn thường sử dụng xuất nhỏ ,sấy loại sản phẩm có hình dạng khác -Sấy liên tục:Cho chất lượng tốt hơn,thao tác nhẹ nhàng Muốn sấy chè dạng toei xốp,kích thước