Thiết kế dây chuyền sản xuất bánh tráng

Mục lục Trang Chương 1: Mở đầu 1.1 Giới thiệu sản phẩm bánh tráng 1.2 Nhu cầu tiêu thụ 1.3 Nguồn nguyên liệu 1.4 Quy trình cộng nghệ chế biến bánh tráng Chương 2: Chuẩn bị 2.1 Các bước chuẩn bị 2.2 Tính toán thiết kế thùng khuấy trộn 2.2.1 Công dụng thùng trộn 2.2.2 Nguyên ký hoạt động 2.2.3 Tính toán thiết kế a) Chọn thông số máy b) Công suất động c) Thiết kế truyền xích d) Thiết kế trục e) Tính toán ổ lăn 15 Chương 3: Công đoạn Tráng – Hấp 17 3.1 Phương án tráng hấp bánh 17 3.1.1 Phương án máy tráng kiểu rulô quay 17 3.1.2 Phương án máy tráng kiểu đóa quay 18 3.1.3 Phương án máy tráng kiểu khuôn ép lên băng tải 19 3.1.4 Phương án máy tráng kiểu tráng dạng 20 3.2 21 Tính toán động học, động lực học thiết bị cụm tráng hấp 3.2.1 Các thông số yêu cầu trình hấp 21 3.2.2 Xác định vận tốc băng tải 22 3.2.3 Xác định diện tích truyền nhiệt buồng hấp 22 3.2.4 Tính toán thiết kế 23 a) Tính lực kéo băng tải 24 b) Công suất động 28 c) Thiết kế truyền xích 29 d) Thiết kế trục 33 e) Tính toán ổ lăn 39 3.3 Tính toán nhiệt thiết bị cụm tráng hấp 41 3.3.1 Tính toán trình hấp lý thuyết 42 3.3.2 Xác định kích thước buồng hấp 43 3.3.3 Tính toán tổn thất nhiệt buồng hấp 43 3.3.4 Tính toán hiệu suất nhiệt thiết bị hấp 46 3.3.5 Tính toán buồng đốt 46 Chương 4: Sấy 48 4.1 Phương án sấy bánh 48 4.1.1 Phương án máy sấy dùng quạt gió có gia nhiệt trung gian 48 4.1.2 Phương án máy sấy kiểu băng tải 49 4.1.3 Phương án máy sấy kiểu ejecter 50 4.1.4 Phương án máy sấy hầm 51 4.2 Tính toán động học, động lực học thiết bị cụm sấy 52 4.2.1 Xác định vận tốc băng tải 52 4.2.2 Tính toán thiết kế 52 a) Tính lực kéo băng tải 52 b) Công suất động 59 c) Thiết kế truyền xích 60 d) Thiết kế trục 64 e) Tính toán ổ lăn 70 4.3 Tính toán nhiệt thiết bị cụm sấy 72 4.3.1 Tính toán trình sấy lý thuyết 73 4.3.2 Xác định kích thước hầm sấy 75 4.3.3 Tính toán tổn thất nhiệt hầm sấy 75 4.3.4 Tính toán trình sấy thực tế 78 4.3.5 Lượng tác nhân sấy trình sấy thực tế 78 4.3.6 Tính toán béc phun 80 4.3.7 Tính toán suất quạt trình sấy 80 Chương 5: Vận hành công tác bảo trì máy 81 5.1 Vận hành 81 5.1.1 Hệ thống nhiệt 81 5.1.2 Hệ thống điện 81 5.1.3 Thứ tự hoạt động 81 5.2 Công tác bảo trì 82 5.2.1 Đối với máy tráng hấp 82 5.2.2 Đối với máy sấy 82 5.2.3 Đối với thùng khuấy 83 5.2.4 Công tác vệ sinh xưởng 83 Giải thuật 84 Tài liệu tham khảo 86 Chương 1: Mở đầu CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Giới thiệu sản phẩm bánh tráng Bánh tráng hay gọi bánh đa sản phẩm lương thực phổ biến nước ta, sản xuất để phục vụ người, sử dụng nhiều cách ăn sống, nướng, chiên dầu, nhúng nước… Đây loại thức ăn có đầy đủ chất dinh dưỡng, thành phần bao gồm: nước bột gạo, thành phần dinh dưỡng sau: Trong 100g bánh tráng có thành phần: 1.2 Nhu cầu tiêu thụ Bánh tráng loại sản phẩm xuất từ lâu ăn ưa chuộng nước ta, phổ biến từ Bắc vào Nam Bánh tráng không thực phẩm phục vụ cho người Việt Nam mà phục vụ cho người nước Trong trình hội nhập kinh tế, với tăng cường hợp tác, du lịch, bánh tráng bè bạn quốc tế biết đến quan tâm nhiều Nhu cầu xuất bánh tráng ngày tăng, thị trường tiêu thụ bánh tráng lớn 1.3 Nguồn nguyên liệu Nước ta nước nông nghiệp, gạo nguồn nguyên liệu dồi dào, nước ta nước đứng hàng thứ giới xuất gạo Đây điều kiện thuận lợi để tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có việc sản xuất bánh tráng nước ta Chương 1: Mở đầu 1.4 Quy trình công nghệ chế biến bánh tráng Hình 1.1 Quy trình công nghệ chế biến bánh tráng phương pháp thủ công Hình 1.2 Quy trình công nghệ chế biến bánh tráng phương pháp công nghiệp Chương 2: Chuẩn bị CHƯƠNG CHUẨN BỊ 2.1 Các bước chuẩn bị _ Gạo ngâm nước từ đến nhằm làm gạo mềm _ Gạo sau ngâm, đem xay, nghiền thành bột lỏng, sau thêm vào chất phụ gia _ Hỗn hợp bột gạo cho vào thùng trộn 2.2 Tính toán thiết kế thùng khuấy trộn bột 2.2.1 Công dụng thùng trộn Máy khuấy trộn dùng để pha trộn dung dịch bột gạo chất phụ gia tạo thành hỗn hợp bột gạo dùng để làm bánh tráng 2.2.2 Nguyên lý hoạt động Máy khuấy trộn nguyên lý tạo dòng chảy rối, làm cho dung dịch bột gạo phụ gia chuyển động rối loạn dẫn đến hoà tan phân tán đồng dung dịch tạo thành thành phẩm Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp bột 1: Động cơ; 2: Bộ truyền xích; 3: Thùng chứa; 4:Cánh quạt thuận; 5: Cánh quạt nghịch; 6: Máy bơm; 7: Ống dẫn bột Chương 2: Chuẩn bị Thùng chứa: phận dùng để trữ liệu khoảng thời gian, thông thường hay sử dụng thùng dạng hình trụ tròn khả khuấy trộn tốt Bơm: nhằm đưa bột lên cao cung cấp cho thùng chứa trung gian Cánh quạt khuấy trộn: có tác dụng làm cho bột đồng nhằm đảm bảo chất lượng bánh ngăn không cho bột lắng xuống bên thùng chất phụ gia hòa trộn bột tốt 2.2.3 Tính toán thiết kế Gọi Nđ: công suất động Pt: công suất tính toán a: khoảng cách trục x: số mắt xích s: hệ số an toàn tải v: vận tốc xích Fr: lực xích tác động lên trục σH: ứng suất tiếp xúc sinh bề mặt đóa xích a) Chọn thông số máy Tra bảng IV, [10] ta có: Số vòng quay sơ cánh: nc =1 vòng/s Công suất tiêu tốn: 0,01  0,43 Kw Chọn Ptt = 0,43 Kw (sơ bộ) b) Công suất động Theo bảng (2.3), [4], trị số hiệu suất loại truyền ổ: Hiệu suất truyền xích:  x = 0,8 Hiệu suất cặp ổ lăn:  OL = 0,99 Hiệu suất cánh khuấy  Kh = 0,9 Hiệu suất chung truyền:  =  OL  X  canh  kn = 0,993.0,8.0,9.0,9 = 62,87% Theo bảng (3.6), [10]: Nđ = Kđ.N/ Chọn Kđ = 1,5: hệ số dự trữ công suất Nđ = Kđ.N/ = 1,5.0,43/0,628 = 1,02 (kW) Ta chọn động biến tốc DIN-SK01-90S/4 có Nđc = 1,1 kW; nđc = 120 v/ph Chương 2: Chuẩn bị Tỉ số truyền từ động đến cánh khuấy: i = nđc/nc = 120/(1.60) = Vậy ta chọn tỉ số truyền truyền xích i = Tốc độ cánh: nc = nñc/i = 120/2 = 60 (vg/ph) = (vg/s) c) Thiết kế truyền xích Vì tải trọng nhỏ vận tốc thấp nên dùng xích lăn 1i) Chọn số đóa xích Theo bảng (5.4), [4], với tỷ số truyền u = 2, ta chọn số đóa xích nhỏ Z1 = 27 Do số đóa xích lớn Z2 = u.Z1 = 2.27 = 54 2i) Xác định bước xích Theo (5.3), [4]: Pt  Pkk z k n , kW Trong đó: P: công suất cần truyền, tính: P = Pđc.η0l.= 1,02.0,99 = (kW) k z : hệ số răng, xác định sau: k z  z 01 25 25   z1 z1 27 k n : hệ số số vòng quay, xác định sau: k z  n01 200  n1 120 k : hệ số sử dụng tính từ bảng (5.5), [4], tính theo k  k0 k a k dc k bt k d k c Với: tra bảng (5.6), [4] ta được: k0: hệ số ảnh hưởng vị trí truyền, k0 = ka: hệ số ảnh hưởng khoảng cách trục chiều dài xích, ka = kđc: hệ số ảnh hưởng việc điều chỉnh lực căng xích, kđc = kbt : hệ số ảnh hưởng bôi trơn, kbt = kđ : hệ số tải trọng động, kđ = kc : hệ số kể đến chế độ làm việc truyền, kc =  k = 1.1.1.1.1.1 = 25 200  1,54 (kW)  Pt  1.1 27 120 Theo bảng (5.5), [4], với n01= 200 vg/ph, chọn truyền xích dãy có bước xích p = 12,7 mm, [P] = 1,61 kW Vaäy Pt = 1,54 kW < [P] = 1,61 kW, thỏa điều kiện bền mòn Đồng thời theo bảng (5.8), [4] ta có p < pmax Chương 2: Chuẩn bị 3i) Xác định khoảng cách trục số mắt xích Theo (5.11), [4]: a = 30.p = 30.12,7 = 381 (mm) Theo (5.12), [4]: soá mắt xích x: x 2a Z1  Z Z  Z  p   p 4 a  2.381 27  54 54  27  12,7    101,1 (maét xích) 12,7 4. 381 Chọn số chẵn x = 102 mắt xích, tính lại a theo (5.13), [4]:  Z  Z1  a  0,25 p  xc  0,5( Z  Z )  [ x c  0,5Z  Z ]2  2( )      54  27   0,25.12,7 102  0,5.( 27  54)  [102  0,5.27  54]  2.( )     = 386,673 (mm) Để xích không chịu lực căng lớn, khoảng cách trục a giảm bớt lượng a , xác định theo công thức: a  0,003.a  0,003.386,673  1,16 (mm) Vaäy a = 386,673 – 1,16 = 385,513 (mm) Số lần va đập xích giây xác định theo (5.14), [4]: i Z1 n1 27.120   2,1 (lần/s) 15.x 15.102 Với loại xích lăn, p = 12,7 mm, theo bảng (5.9), [4], ta có số lần va đập cho phép giây [i] = 60 lần/s  i < [i] 4i) Kiểm nghiệm xích độ bền tải Hệ số an toàn tải xác định theo (5.15), [4]: s Q k d Ft  F0  Fv Trong đó: Q: tải trọng phá hỏng, N, tra bảng (5.2), [4], ta có Q = 18,2 kN khối lượng mét xích q = 0,65 kg/m kd: hệ số tải trọng động, chế độ làm việc trung bình, kd = 1,2 Ft: lực vòng, N xác định theo công thức: Ft  1000 P v Vớiù: v vận tốc xích, tính theo (2.17), [4]: Chương 2: Chuẩn bị Z t.nlv 27.12,7.120   0,6858 (m/s) 60000 60000 1000.1  1458,151 (N)  Ft  0,6858 v F0 : lực căng trọng lượng nhánh xích bị động sinh ra, xác định theo (5.16), [4]: F0  9,81.k f q.a Với: kf: hệ số phụ thuộc độ võng f đóa xích vị trí truyền Với truyền bố trí nằm ngang neân kf =  F0  9,81.6.0,65.0,385  14,729 (N) Fv : lực căng lực li tâm sinh ra, tính theo: Fv  q.v  0,65.0,6858  0,305 (N)  s Q 18,2.10   10,3 k d Ft  F0  Fv 1, 2.1458,151  14,729  0,305 Theo bảng (5.10), [4], với n0l = 200 vg/ph p = 12,7 mm trị số hệ số an toàn [s] = 7,8 Vậy s > [s], truyền xích đảm bảo đủ bền 5i) Kiểm nghiệm xích độ bền tiếp xúc Đường kính vòng chia đóa xích xác định theo (5.17), [4]: d1  d2  p 12,7   109,148 (mm)     sin   sin    27   Z1  p  sin   Z2     12,7  218,296 (mm)   sin    54  Đường kính vòng đóa xích xác định theo công thức:         d a1  p 0,5  cot g    12,7.0,5  cot g     115,498 (mm)  27     Z           d a  p 0,5  cot g     12,7.0,5  cot g    224,646 (mm)  54    z   Ứng suất tiếp xúc mặt đóa xích kiểm tra theo (5.18), [4]:  H  0,47 k r Ft K d  Fvd E   H  Ak d Chương 4: Công đoạn Sấy Woj   d 16 b.t1 d j  t1   2d j Với: b, t1 : chiều rộng chiều sâu rãnh then, tra bảng (9.1a), [4], theo đường kính trục dj Căn vào kết cấu trục biểu đồ moment tương ứng tiết diện nguy hiểm cần kiểm tra độ bền mỏi tiết diện lắp ổ lăn, tiết diện lắp bánh xích, tiết diện lắp cánh quạt Trị số moment cản uốn moment cản xoắn ứng với tiết diện trình bày bảng : Kσdj ,Kτdj : hệ số xác định theo (10.26), [4]: K  K dj     K x  1    Ky K  Kdj     K x  1    Ky Với: Kx : hệ số tập trung ứng suất trạng thái bề mặt, phụ thuộc vào phương pháp gia công độ nhẵm bề mặt, tra bảng (10.8), [4] với trục gia công máy tiện, tiết diện nguy hiểm đạt độ nhám Ra = 2,5 ÷ 0,63, Kx = 1,06 Ky : hệ số tăng bền bề mặt trục, phụ thuộc vào phương pháp tăng bền bề mặt, tính vật liệu, không dùng phương pháp tăng bền nên Ky = Kσ, Kτ hệ số tập trung ứng suất thực tế uốn xoắn, trị số chúng phụ thuộc vào loại yếu tố gây tập trung ứng suất, tra từ bảng (10.12), [4] theo giới hạn bền vật liệu trục Vì dùng dao phay ngón để phay rãnh then nên Kσ = 1,76, Kτ = 1,54 εσ, ετ : hệ số kích thước kể đến ảnh hưởng kích thước tiết diện trục đến giới hạn mỏi, tra bảng (10.10), [4] 69 Chương 4: Công đoạn Sấy Kết trình bày bảng: Vậy tất cảc tiết diện đủ bền 6i) Kiểm nghiệm độ bền then Điều kiện bền dập, bền uốn then xác định theo (9.1),(9.2), [4]: d  2T   d  dlt h  t1  c  2T   c  dlt b Trong đó:  d ,  c : ứng suất dập ứng suất cắt tính toán, MPa d: đường kính trục, mm T : moment xoắn trục, Nmm Lt : chiều dài then, cách gần chọn lt = 1,35.d mm, sau chọn theo tiêu chuẩn b, t1, h : chiều rộng, chiều cao chiều sâu rãnh then, mm  d : ứng suất dập cho phép, MPa, tra bảng (9.5), [4] Với dạng lắp cố định, vật liệu Ma thép đặc tính tải trọng tónh,  d   150 Mpa  c  : ứng suất cắt cho phép, MPa Với then thép thép 45 chịu tải trọng tónh nên  c   60 90 MPa Kết trình bày bảng: Vậy mối ghép then thỏa điều kiện bền dập điều kiện bền cắt f) Tính toán ổ lăn 70 Chương 4: Công đoạn Sấy Vì tải trọng trung bình chủ yếu lực hướng tâm, dựa vào bảng (P2.11), [4], chọn ổ bi đỡ dãy cỡ siêu nhẹ vừa 1000908 có C = 9,54 kN C0 = 7,06 kN 1i) Kiểm nghiệm khả tải động Khả tải động ổ xác định theo (11.1), [4]: Cd  Q m L Trong đó: Q: tải trọng quy ước, kN, xác định theo (11.3), [4]: Q  XVFr kt k d Với: Fr : tải trọng hướng tâm, kN FrA  FX210  FY210  2405,94  2826,732  3712 (N) FrB  FX211  FY211  160,395  60,3952  171,388 (N) Do ta kiểm nghiệm cho ổ chịu tải lớn với Fr = 3712 N V : hệ số kể đến vòng quay, vòng quay nên V = kt : hệ số kể đến ảnh hưởng nhiệt độ, chọn kt = kd : hệ số kể đến đặc tính tải trọng, theo bảng (11.3), [4] với đặc tính tải trọng tác dụng lên ổ trọng tónh , không va đập nên kd = X : hệ số tải trọng hướng tâm hệ số tải trọng dọc trục, tra bảng (11.4), [4]: X = ( ổ chịu lực hướng tâm)  Q  1.1.3,712.1.1  3,712 (kN) L: tuổi thọ ổ, xác ñònh theo (11.2), [4]: 60.n.Lh 60.5,38.20.10 L   6,456 (triệu vòng quay) 10 10 m: bậc đường cong mỏi, sử dụng ổ bi nên m =  C d  Q m L  3,712.3 6, 456  6,91 (kN) < C = 9,54 kN Vậy khả tải động ổ thỏa mãn 2i) Kiểm nghiệm khả tải tónh Khả tải tónh ổ xác định theo (11.8), [4]: Qt  C0 Trong đó: 71 Chương 4: Công đoạn Sấy C0 : khả tải tónh Qt : tải trọng quy ước, xác định theo (11.20), [4]: Qt  X Fr Qt  Fr  3,712 (kN) < Co = 7,06 kN Với: X0 :tải trọng hướng tâm tính theo bảng (11.6), [4]: X0 = 0,6 Vậy khả tải tónh ổ thỏa mãn 4.3 Tính toán nhiệt thiết bị cụm sấy Nguyên lý sấy đối lưu Hình 4.8 Dùng không khí nóng làm tác nhân Khối lượng, độ ẩm tương đối nhiệt độ vật liệu sấy vào thiết bị sấy tương ứng G1, φ1, tV1 G2, φ2, tV2 Không khí trời có trạng thái A xác định (φ0, t0) quạt đẩy vào gia nhiệt, không khí gia nhiệt theo trình d=const đến trạng thái B xác định (φ1, t1) Không khí có trạng thái B vào thiết bị sấy thực trình trao đổi nhiệt ẩm với vật liệu sấy khỏi thiết bị sấy trạng thái C Các thông số trình sấy + Không khí trạng thái A: tA = 250C ; φA = 85% + Khoâng khí trạng thái B: tB = 900C + Không khí trạng thái C: tC = 400C + Vật liệu trước sấy: G1 = 86 kg/h ; t1 = 800C ; φ1 = 90% 72 Chương 4: Công đoạn Sấy + Vật liệu sau sấy: G2 = 10 kg/h ; t2 = 850C ; φ2 = 14% + Lượng ẩm bốc vật liệu sấy giờ: W = 76 kg/h 4.3.1 Tính toán trình sấy lý thuyết Thông số không khí trời trạng thái A p suất bão hòa ứng với tA = 250C xác định theo (2.31), [7]:  4026, 42  4026,42     exp12  pbA  exp12    0,0315 (bar) 235,5  t A  235,5  25    Lượng chứa ẩm dA xác định theo (2.18), [7]:  A pbA 0,85.0,0315 d A  0,621  0,621  0,017 (kg aåm/kg kk) B   A pbA  0,85.0,0315 Trong đó: B áp suất khí trời, B = bar Entanpi IA xác ñònh theo (2.25), [7]: I A  1,004.t A  d A ( 2500  1,842.t A )  1,004.25  0,017.(2500  1,842.25) = 68,654 (kJ/kg kk) Aùp duïng (7.10), [7] trang 132, ta tìm CdxA trạng thaùi A: C dxA  1,004  1,842.d A  1,004  1,842.0,017  1,035 Thông số không khí sau gia nhiệt trạng thái B p suất bão hòa ứng với tB = 900C xác định theo (2.31), [7]:  4026,42 pbB  exp12  235,5  t B   4026,42     exp12    0,69 (bar) 235,5  90    Entanpi IB xác định theo (2.25), [7]: I B  1,004.t B  d B ( 2500  1,842.t B )  1,004.90  0,017.(2500  1,842.90) = 135,963 (kJ/kg kk) Trong đó: Lượng chứa ẩm dB = dA = 0,017 kg ẩm/kg kk Độ ẩm tương đối φB xác định theo (2.19), [7]: B  B.d B 1.0,017   3,8% pbB (0,621  d B ) 0,691.(0,621  0,017) Trong đó: B áp suất khí trời, B = bar p dụng (7.10), [7] trang 132, ta tìm CdxB trạng thái B: C dxB  1,004  1,842.d B  1,004  1,842.0,017  1,035 73 Chương 4: Công đoạn Sấy Thông số không khí sau sấy trạng thái C Lượng chứa ẩm dC xác định theo (2.26), [7]: dC  I C  1,004.t C 135,963  1,004.40   0,038 (kg aåm/kg kk) 2500  1,842.t C 2500  1,842.40 Trong đó: Entanpi IC = IB = 135,963 kJ/kg kk p suất bão hòa ứng với tC = 400C xác định theo (2.31), [7]:  4026,42 pbC  exp12  235,5  t C   4026, 42     exp12    0,0732 (bar) 235,5  40    Độ ẩm tương đối φC xác định theo (2.19), [7]: C  B.d C 1.0,037   76,8% pbC (0,621  d C ) 0,0732.(0,621  0,037) Với độ ẩm φC = 76,8% mà nhiệt độ tC = 400C cao, gây tổn thất nhiệt lớn, ta muốn nhận độ ẩm φC khoảng [85%;90%], sử dụng MatLab tính toán theo vòng lặp, ta xác định φC = 89,99% nhiệt độ tC = 37,620C Như vậy, ta có số liệu sau: + Không khí trạng thái A: tA = 250C; φA = 85%; dA = 0,017 kg aåm/kg kk IA = 68,654 kJ/kg kk + Không khí trạng thái B: tB = 900C; φB = 3,8%; dB = 0,017 kg ẩm/kg kk IB = 135,963 kJ/kg kk + Không khí trạng thái C: tC = 37,620C; φC = 90%; dC = 0,038 kg aåm/kg kk IC = 135,963 kJ/kg kk Lượng không khí khô cần thiết nhiệt lượng tiêu hao Lượng không khí khô cần thiết l0 để làm bay kg ẩm vật liệu sấy xác định theo (7.13), [7]: l0  1   47,368 (kg kk/kg aåm) d C  d A 0,038  0,017 Lưu lượng không khí L0 tham gia sấy xác định theo (7.14), [7]: L0  l W  47,368.76  3600,042 (kg kk/h) Nhieät lượng tiêu hao cho kg ẩm vật liệu sấy cần bốc q0 xác định theo (7.16), [7]: q0  l0 ( I C  I A )  47,368.(135,963  68,654)  3188,32 (kJ/kg aåm) 74 Chương 4: Công đoạn Sấy Nhiệt lượng tiêu hao sấy Q0 xác định theo (7.16), [7]: Q0  q W  3188,32.76  242312,379 (kJ/h) Không khí trước vào hầm sấy có tB = 90 0C φB = 3,8%, tra theo phụ lục 5, [7] ta thể tích không khí ẩm chứa kg không khí khô: vB = 1,08 m3/kg kk Do đó, lưu lượng thể tích không khí ẩm điểm B laø: VB = L0.vB = 3600,042.1,08 = 3888,045 (m3/h) Không khí sau hầm sấy có tC = 37,620C φC = 89,99%, tra theo phụ lục 5, [7] ta thể tích không khí ẩm chứa kg không khí khô: vC = 0,95 m3/kg kk Do đó, lưu lượng thể tích không khí ẩm điểm C là: VC = L0.vC = 3600,042.0,95 = 3420,039 (m3/h) Lưu lượng thể tích trung bình V0 qua thiết bị sấy là: V0 = 0,5.( VB + VC ) = 0,5.(3888,045 + 3420,039) = 3654,042 (m3/h) V0 = 1,01 m3/s 4.3.2 Xác định kích thước hầm sấy Chiều rộng hầm sấy: Bh = 700 mm Chiều dài hầm sấy: Lh = 3000 mm Chiều cao hầm sấy: Hh = 3100 mm 4.3.3 Tính toán tổn thất nhiệt hầm sấy Tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang Nhiệt dung riêng bánh C2 khỏi hầm sấy tính theo (1.47), [7]: C2  C K (100   )  C A  1,55.(100  14)  4,18.14   1,918 (kJ/kg.K) 100 100 Trong đó: CK : nhiệt dung riêng bột gạo; CK = 1,55 kJ/kg.K CA : nhiệt dung riêng nước; CA = 4,18 kJ/kg.K Tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang QV xác định theo [7,(7.18)]: QV  G2 C (t  t1 )  10.1,918.(85  80)  95,91 (kJ/h) Tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang qV xác định theo [7,(7.19)]: qV  QV / W  95,91 / 76  1,262 (kJ/kg aåm) 75 Chương 4: Công đoạn Sấy Tổn thất nhiệt môi trường Ta chọn tốc độ dòng khí vào thiết bị sấy w0 = 0,5 m/s kiểm tra sau 1i) Tổn thất nhiệt truyền qua vách hầm sấy Nhiệt độ trung bình tf1 tác nhân sấy laø: tf1 = 0,5.( tB + tC ) = 0,5.(90 + 37,62) = 63,81 (0C) Vách xây từ hợp kim dày δ1 = 0,015 m, hệ số dẫn nhiệt λ1 = 25,7 W/m.K Giả sử nhiệt độ mặt tường hầm sấy tw1 = 600C Hệ số trao dổi nhiệt đối lưu cưỡng tác nhân sấy với mặt tường hầm sấy α1 xác định theo (7.46), [7]: 1  6,15  4,17.w  6,15  4,17.1,2  11,154 (W/m2.K) Mật độ dòng nhiệt q1 phía không khí đối lưu cưỡng tính từ (9.13), [7]: q1   (t f  t w1 )  11,154.(63,81  60)  42,496 (W/m2) Nhiệt độ mặt tường hầm sấy tw2 xác định theo (9.14), [7]:  0,015 t w2  t w1  q1  60  42,496  59,97 (0C) 1 25,7 Hệ số trao dổi nhiệt đối lưu tự nhiên mặt tường hầm sấy với không khí trời α2 xác định theo (7.50), [7]:   1,715.t 0, 333  1,715.(59,97  25) 0, 333  5,601 (W/m2.K) Mật độ dòng nhiệt q2 phía không khí đối lưu tự nhiên tính từ (9.15), [7]: q2   (t w  t f )  5,601.(59,97  25)  195,866 (W/m2) So saùnh q1 q2 chênh 10%, xem truyền dẫn ổn định, nên cần tính lại, nhiệt độ mặt tường hầm tw1 = 600C không hợp lý Sử dụng MatLab tính toán vòng lặp để xác định q1  q2  0,01 , ta có: + Nhiệt độ mặt tường hầm sấy tw1 = 51,630C + Nhiệt độ mặt tường hầm sấy tw1 = 51,550C + Mật độ dòng nhiệt q1 = 135,755 W/m2 + Mật độ dòng nhiệt q2 = 135,755 W/m2 + Hệ số trao đổi nhiệt α1 = 11,154 W/m2.K + Hệ số trao đổi nhiệt α2 = 5,111 W/m2.K Hệ số truyền nhiệt k xác định theo (9.17), [7]: 76 Chương 4: Công đoạn Sấy k 1 1    1    3,497 (W/m2.K) 0,015   11,154 25,7 5,111 Tổn thất nhiệt qua thành bên xác ñònh: Qt  3,6.2.k Lh H h (t f  t f )  3,6.2.3,497.3.3.1.(63,81  25)  9090,15 (kJ/h) Qt 9090,15   119,607 (kJ/kg aåm) W 76 qt  2i) Tổn thất nhiệt truyền qua trần hầm sấy Hệ số trao dổi nhiệt tác nhân sấy với trần hầm sấy α2tr xác định theo trang 199, [7]:  2tr  1,3.  1,3.5,111  6,444 (W/m2.K) Hệ số truyền nhiệt k xác định theo [7,(9.17)]: k 1  1  1  2tr   4,153 (W/m2.K) 0,015   11,154 25,7 6,444 Tổn thất nhiệt truyền qua trần hầm sấy xác định: Qtr  3,6.k L.h.Bh (t f  t f )  3,6.4,153.3.0,7.(63,81  25)  1218,788 (kJ/h) qtr  Qtr 1218,788   16,036 (kJ/kg aåm) W 76 3i) Tổn thất nhiệt truyền qua cửa hầm sấy Hệ số truyền nhiệt k xác định theo (9.17), [7]: k 1  1  1    3,497 (W/m2.K) 0,015   11,154 25,7 5,111 Tổn thất nhiệt truyền qua cửa hầm sấy xác định theo trang 200, [7]: Qc  3,6.k Bh H h [(t B  t A )  (t C  t A )]  3,6.3,497.0,7.3,1.[(90  25)  (37,62  25)] Qc  2121,035 (kJ/h) qc  Qc 2121,035   27,908 (kJ/kg aåm) W 76 4i) Tổn thất nhiệt truyền qua hầm sấy Nhiệt độ trung bình tác nhân sấy là: tf1 = 63,810C Giả sử tường hầm cách tường bao che m, tra theo bảng (7.1), [7], xác định tổn thất qua m2 q = 37 W/m2 77 Chương 4: Công đoạn Sấy Tổn thất qua xác định theo trang 200, [7]: Qn  3,6.Lh Bh q  3,6.3.0,7.37  279,72 (kJ/h) qn  Qn 279,72   3,68 (kJ/kg ẩm) W 76 Như vậy, tổng tổn thất nhiệt truyền qua kết cấu bao che môi trường là: Qmt  Qt  Qtr  Qc  Qn  9090,153  1218,788  2121,035  2797,2 Qmt  12709,693 (kJ/h) qmt  Qmt 12709,693   167,232 (kJ/kg ẩm) W 76 Do đó, tổng tổn thất ∆ xác định theo trang 201, [7]:   C a t1  qv  qmt  4,18.80  1,261  167,232  165,905 (kJ/kg ẩm) 4.3.4 Tính toán trình sấy thực tế Lượng chứa ẩm dC xác định theo (7.32), [7]: dC  d A  C dxA (t B  t C ) 1,0353.(90  37,62)  0,017  ic   (2500  1,842.37,62)  165,905 = 0,03967 (kg aåm/kg kk) Entanpi IC xác định theo (7.33), [7]: I C  1,004.t C  d C (2500  1,842.tC )  1,004.37,62  0,03967.(2500  1,842.37,62) = 139,707 (kJ/kg kk) Aùp suaát bão hòa ứng với tC = 37,620C xác định theo (2.31), [7]:  4026,42 pbC  exp12  235,5  t C   4026, 42     exp12    0,064 (bar) 235,5  37,62    Độ ẩm tương đối φC xác ñònh theo (7.34), [7]: C  B.d C 1.0,03967   93% pbC (0,621  d C ) 0,064.(0,621  0,03967) So sánh φC lý thuyết (90%) φC thực tế (93%) chênh không 5%, nhiệt độ không khí sau qua hầm sấy t2 = 37,420C hợp lý 4.3.5 Lượng tác nhân sấy trình sấy thực tế Khối lượng không khí khô cần thiết để bốc kg ẩm trình sấy thực tế xác định theo (7.35), [7]: l 1   44,31 (kg kk/kg aåm) d C  d A 0,03967  0,017 78 Chương 4: Công đoạn Sấy Khối lượng không khí khô cần thiết để bốc W kg ẩm trình sấy thực tế xác định theo (7.36), [7]: L  l.W  44,31.76  3367,579 (kg kk/h) Nhiệt lượng tiêu hao để bốc kg ẩm trình sấy thực tế xác định theo trang 202, [7]: q  l.( I C  I A )  44,31.(139,707  68,654)  3148,348 (kJ/kg ẩm) Nhiệt lượng có ích để bốc kg ẩm trình sấy thực tế xác định theo trang 202, [7]: q1  i2  C a t1  2500  1,842.37,62  4,18.80  2234,896 (kJ/kg ẩm) Tổn thất nhiệt tác nhân sấy mang xác định theo (7.17), [7]: q2  l.C dxA (tC  t A )  44,31.1,0353.(37,62  25)  579,052 (kJ/kg ẩm) Tổng nhiệt lượng có ích tổn thất xác ñònh: q'  q1  q2  qv  qmt  2234,896  579,052  1,261  167,232 = 2982,443 (kJ/kg ẩm) Có thể thấy nhiệt lượng tiêu hao q tổng nhiệt lượng có ích tổn thất q’ phải Tuy nhiên, trình tính toán, làm tròn hay sai số tính toán, giá trị tính phạm phải sai số Chúng ta kiểm tra sai số Sai số tuyệt đối xác định: q  q  q'  3148,348  2982,443  165,905 (kJ/kg ẩm) Sai số xác định theo công thức:  q 165,905   5% q 3148,348 Hiệu suất nhiệt thiết bị sấy xác ñònh theo (7.102), [7]: TBS  q1 2234,896   71% q 3148,348 Ta kiểm tra tốc độ di chuyển tác nhân sấy hầm sấy đưa giả thiết ban đầu Không khí trước vào hầm sấy có tB = 90 0C φB = 3,8%, tra theo phuï luïc 5, [7] ta thể tích không khí ẩm chứa kg không khí khô: vB = 1,08 m3/kg kk Do đó, lưu lượng thể tích không khí ẩm điểm B laø: VB = L.vB = 3367,579.1,08 = 3636,985 (m3/h) 79 Chương 4: Công đoạn Sấy Không khí sau khỏi hầm sấy có tC = 37,620C φC = 93%, tra theo phụ lục 5, [7] ta thể tích không khí ẩm chứa kg không khí khô: vC = 0,97 m3/kg kk Do đó, lưu lượng thể tích không khí ẩm điểm C là: VC = L.vC = 3367,579.0,97 = 3266,551 (m3/h) Lưu lượng thể tích trung bình V qua thiết bị sấy là: V = 0,5.( VB + VC ) = 0,5.(3636,985 + 3266,551) = 3451,768 (m3/h) V = 0,958 m3/s Tốc độ trung bình tác nhân sấy trình sấy thực tế là: w  V w0 1,2  0,956  1,14 (m/s) V0 1,01 So sánh tốc độ lý thuyết tốc độ thực tế, sai số tương đối khoảng 5% nên kết tính toán chấp nhận 4.3.6 Tính toán béc phun Nhiệt lượng Q béc phun cần cung cấp cho tác nhân sấy tính từ (17.22), [7]: Q  L.( I1  I )  3346,36.(135,963  68,654)  226665,724 (kJ/h) Coâng suất nhiệt béc phun cần đáp ứng xác định: Q = q.W = 3148,348.76 = 239284,48 (kJ/h) 4.3.7 Tính toán suất quạt trình sấy Năng suất quạt cần đáp ứng trình sấy lưu lượng tác nhân sấy tham gia trình sấy, xác định: vQu = V = 3443,518 m3/h = 0,956 m3/s Số kg không khí khô/ m3 không khí ẩm xác định theo (17.34), [7]: vQu L  L /     / vQu  / 0,956  1,046 (kg kk khoâ/ m3 kk ẩm) Năng suất quạt điều kiện tiêu chuẩn xác định theo (17.36), [7]: L. 3367,579.1,293 V0    3979,723 (m3/h)  1,046 80 Chương 5: Vận hành công tác bảo trì máy CHƯƠNG VẬN HÀNH VÀ CÔNG TÁC BẢO TRÌ MÁY 5.1 Vận hành 5.1.1 Hệ thống nhiệt Trước hệ thống vận hành (đưa vào sản xuất) ta phải cấp nhiệt cho buồng hấp buồng sấy trước thời gian khoảng 15 đến 30 phút cho nhiệt độ đủ để hấp chín bột bánh sấy khô bánh tính toán 5.1.2 Hệ thống điện Hầu hết tất động dùng thiết bị động kéo băng tải vải, động kéo tang cấp bột, động máy khuấy trộn, máy bơm … động pha, với hiệu điện 380 V Vì để hệ thống vận hành tốt tất động đếu bố trí hệ thống điện riêng hoạt động độc lập, đồng thời bố trí relay nhiệt cho động nhằm bảo vệ động có tượng tải xảy Cấu tạo Mỗi động gồm có công tắc khởi động, công tắc dừng relay nhiệt đề phòng tải, relay tự giữ nhả khởi động Riêng động kéo băng tải trình hấp, động kéo băng tải trình sấy có thêm điều chỉnh tần số để thay đổi số vòng quay trục cách dễ dàng tiện lợi Nguyên tắc hoạt động Đóng cầu dao điện, nhấn nút start khởi động động Khi có tượng tải relay nhiệt ngưng hoạt động, hệ thống ngưng hoạt động Còn muốn hệ thống dừng hoạt động nhấn nút stop 5.1.3 Thứ tự hoạt động Bột sau cho vào thùng khuấy, khởi động động khuấy bột, sau bột khuấy trộn ta nhấn nút khởi động động bơm bột vào buồng chứa trung gian đồng thời khởi động quay tang bột băng tải trình hấp 81 Chương 5: Vận hành công tác bảo trì máy Tiếp theo ta khởi động động kéo băng tải trình sấy khởi động động quạt hút gió để tạo trình đối lưu cưỡng bức, làm cho bánh khô tới độ ẩm thích hợp Sau ta khởi động động máy bơm nước quạt gió để làm dịu bánh, thuận lợi cho việc lấy bánh dễ dàng 5.2 Công tác bảo trì Đây công việc quan trọng, đòi hỏi lãnh đạo với tất công nhân phải quan tâm sâu sắc Vì dây chuyền hoạt động liên tục, sản phẩm dạng sản phẩm cho người nên đòi hỏi công tác vệ sinh đảm bảo công tác vận hành máy từ yêu cầu đặt phải có cách bảo trì thích hợp 5.2.1 Đối với máy tráng hấp Công tác vệ sinh _ Hệ thống lăn băng tải phải để đảm bảo yêu cầu vệ sinh bánh _ Luôn kiểm tra mực nước rửa băng, nước phải lấy từ nguồn nước phải đầy đủ _ Lau chùi máy ( buồng hấp, dao gạt, băng tải vải ) sau ca làm việc Công tác bảo quản, sửa chữa chi tiết _ Đối với băng tải vải: dây chuyền sản xuất liên tục băng tải vải hay bị giãn phải kiểm tra độ căng băng phải có băng dự trữ để phòng hờ băng hư thay đổi kịp nhằm làm giảm thời gian ngừng máy _ Các ổ bi: kiểm tra bôi trơn định kỳ, sử dụng bơm mỡ vào vú mỡ sau hai tuần làm việc, riêng ổ bi nên mua phòng hờ để thay kịp thời hư hỏng xảy ý muốn _ Các đóa xích, xích phải kiểm tra bôi trơn định kỳ để hoạt động tốt, chống trượt, ma sát tăng tuổi thọ xích 5.2.2 Đối với máy sấy Công tác vệ sinh _ Lau chùi máy ( buồng sấy, hệ thống gió ) sau ca làm việc 82 Chương 5: Vận hành công tác bảo trì máy Công tác bảo quản, sửa chữa chi tiết _ Đối với xích tải vành: làm việc điều kiện nhiệt độ cao, bụi, nước nên phải kiểm tra kỹ lưỡng định kỳ hàng tháng để đạt hiệu cao _ Các ổ bi: kiểm tra bôi trơn định kỳ, sử dụng bơm mỡ vào vú mỡ sau hai tuần làm việc, riêng ổ bi nên mua phòng hờ để thay kịp thời hư hỏng xảy ý muốn _ Các đóa xích, xích phải kiểm tra bôi trơn định kỳ để hoạt động tốt, chống trượt, ma sát tăng tuổi thọ xích 5.2.3 Đối với thùng khuấy _ Thùng khuấy phải vệ sinh sau ngày làm việc để tránh bột sót lại thành đáy thùng đọng lại gây ảnh hưởng không tốt đến lượng bột cho lần làm sau _ Ống dẫn bột từ thùng khuấy đến thùng chứa trung gian phải vệ sinh sau ngày làm việc, để tránh bột bị đọng lại ống gây ngẹt đường ống 5.2.4 Công tác vệ sinh xưởng _ Nền xưởng phải giữ phải vệ sinh xưởng sau ngày làm việc _ Đặc biệt máy dùng để làm thực phẩm nên truyền xích phải che chắn kỹ (ngăn cản chất bôi trơn văng vào bánh) 83 ... án để thiết kế thiết bị tráng hấp bánh tráng, dựa vào tiêu chuẩn chế tạo, công nghệ, kinh tế, suất,… ta chọn phương án máy tráng kiểu tráng dạng tang bột Bởi phương án cho suất cao trình tráng. .. phần dinh dưỡng sau: Trong 100g bánh tráng có thành phần: 1.2 Nhu cầu tiêu thụ Bánh tráng loại sản phẩm xuất từ lâu ăn ưa chuộng nước ta, phổ biến từ Bắc vào Nam Bánh tráng không thực phẩm phục vụ... động lực học thiết bị cụm sấy 52 4.2.1 Xác định vận tốc băng tải 52 4.2.2 Tính toán thiết kế 52 a) Tính lực kéo băng tải 52 b) Công suất động 59 c) Thiết kế truyền xích 60 d) Thiết kế trục 64 e)