Thiết kế thiết bị sấy thóc bằng phương pháp tầng sôi với năng suất 5 tấn giờ

Luận Văn Tốt Nghiệp LỜI NÓI ĐẦU Trong công nghiệp đời sống, kỹ thuật sấy đóng vai trò vô quan trọng Trong trình công nghệ nhiều sản phẩm có giai đoạn sấy khô để bảo quản sản phẩm dài ngày, sản phẩm nông nghiệp dạng hạt thóc, ngô, đậu… Kỹ thuật sấy ngành khoa học phát triển từ năm 50 đến 60 viện trường đại học giới, chủ yếu giải vấn đề kỹ thuật sấy vật liệu cho công nghiệp nông nghiệp Trong năm 70 trở lại người ta đưa kỹ thuật sấy nông sản thành sản phẩm khô, kéo dài thời gian bảo quản mà làm phong phú thêm mặt hàng sản phẩm : trái cây, cà phê, sữa, bột, cá khô, thịt khô Đối với nước ta nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấy nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc biệt, nghiên cứu công nghệ sấy thiết bị sấy phù hợp với loại nguyên vật liệu để đạt chất lượng cao Trong luận văn em có nhiệm vụ thiết kế thiết bị sấy thóc phương pháp tầng sôi với suất /giờ Đây lần em tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy Do kiến thức hạn chế nên tránh khỏi sai sót trình thiết kế Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ bảo tận tình thầy Bùi Trọng Hiếu suốt trình làm luận văn để em hoàn thành tốt luận văn TPHCM, Ngày 20 Tháng 12 Năm 2012 Sinh Viên Thực Hiện Nguyễn Trọng Đức SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY THÓC 1.1.Sơ lược thóc lúa, tính chất 1.2.Sơ lược trình sấy thóc CHƯƠNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY THÓC 2.1.Các phương án sấy thóc 2.1.1 Phương án : Sử dụng máy sấy tháp 2.1.2 Phương án : Sử dụng máy sấy thùng quay 2.1.3 phương án : Sử dụng máy sấy tĩnh vỉ ngang 10 2.1.4 phương án : Sử dụng máy sấy tầng sôi 12 2.2.Lựa chọn phương án sấy thóc 13 CHƯƠNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 15 3.1 Cân vật chất 15 3.1.1 Đối với không khí 15 3.1.2 Đối với vật liệu sấy 17 3.1.3 Năng suất tách ẩm 18 3.2 Cân lượng 19 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH CỦA MÁY SẤY TẦNG SÔI 22 4.1 Xác định tốc độ tới hạn 22 4.2 Tốc độ tác nhân tầng sôi 23 4.3 Xác định tốc độ tới hạn 24 4.4 Thời gian sấy 24 4.5 Kích thước thiết bị 27 4.5.1 Lưới phân phối 27 4.5.2 Chiều cao buồng sấy 28 4.6 Bề dày thiết bị 29 4.6.1 Lưới 29 4.6.2 Buồng sấy 30 4.7 Bộ phận nhập liệu 31 4.7.1 Tính chọn động vít tải 31 4.7.2.Tính chọn hộp giảm tốc 33 4.7.3 Tính toán trục vít vít tải 35 4.7.4 Triển khai bánh vít 40 4.7.5 Tính toán chọn khớp nối 42 4.7.6 Tính toán chọn ổ 45 4.8 Bộ phận tháo liệu 47 CHƯƠNG TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ CỦA MÁY SẤY TẦNG SÔI 48 5.1 Tính chọn thiết bị trao đổi nhiệt ( Calorife) 48 5.2 Tính chọn cyclon 53 5.3 Tính chọn quạt 55 5.3.1 Tính toán trở lực 55 5.3.2 Chọn quạt 61 5.4 Tính đáy nắp thiết bị sấy 63 5.4.1 Nắp thiết bị 63 SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp 5.4.2 Đáy thiết bị 64 5.4.3 Chọn bích 64 5.4.4 Tính chọn tai đỡ 65 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 67 6.1.Điều khiển động xoay chiều pha không đồng 67 6.1.1.Chọn mạch mở máy động 67 6.1.2.Chọn mạch điều chỉnh tốc độ động 69 6.2.Điều khiển nhiệt độ buồng sấy 72 6.2.1.Phân tích công nghệ lò sấy công nghiệp 72 6.2.2.Khối cảm biến nhiệt độ 72 6.2.3.Khối xử lý liệu 75 6.2.4.Khối hiển thị số 75 CHƯƠNG BẢO TRÌ, BẢO DƯỠNG 78 CHƯƠNG KẾT LUẬN 80 Tài liệu tham khảo 81 SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 1.1 SƠ LƯỢC VỀ THÓC LÚA ,TÍNH CHẤT Lúa nguồn lương thực ½ số dân giới Lúa loại ưa nóng ẩm, lúa thường trồng nhiều vùng có khí hậu ôn đới cận nhiệt đới Năng suất lúa nước cao nhất, nên lúa thường trồng châu thổ sông lớn Nước ta có khí hậu hệ thống sông ngòi phù hợp cho việc phát triển lúa Thành phần hóa học hạt lúa gồm chủ yếu tinh bột, protein, xenlulose Ngoài hạt lúa chứa số chất khác với hàm lượng so với thành phần kể như: đường, tro, chất béo, sinh tố Thành phần hóa học hạt lúa phụ thuộc vào nhiều yếu tố giống, đất đai trồng trọt, khí hậu chế độ chăm sóc Thành phần hóa học hạt thóc : Thành phần Hàm lượng chất ( % ) Hóa học Nhỏ Lớn Trung bình Protein 6.66 10.43 8.74 Tinh bột 47.70 68.00 56.20 Xenluloze 8.74 12.22 9.41 Tro 4.68 6.90 5.80 Đường 0.10 4.50 3.20 Chất béo 1.60 2.50 1.90 Đectrin 0.80 3.20 1.30 Hình 1.1 : Thành phần hóa học hạt thóc Ở Việt Nam, lúa gạo nguồn lương thực thiếu đời sống người Lúa nguyên liệu để sản xuất tinh bột, sử dụng nhiều nghành công nghiệp thực phẩm Lúa dùng làm thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm Hiện nay, Việt Nam đứng thứ hai giới lượng gạo xuất giới, tiếp tục đẩy mạnh việc xuất gạo sang nước giới SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Đây nguồn thu ngoại tệ đất nước 1.2 SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH SẤY THÓC Sản phẩm nông sản ta ngày nhiều,nhất sản phẩm đặc sản vùng nhiệt đới có giá trị xuất cao,ngày chiếm tỷ trọng lớn toàn thu nhập ngành nông nghiệp.Các sản phẩm muốn bảo quản tốt phải có độ ẩm nhỏ,nhưng độ ẩm có sau thu hoạch.Vì hầu hết sản phẩm nông nghiệp cần phải thông qua trình phơi sấy để làm khô để đảm bảo yêu cầu bảo quản.Sấy phương pháp tương đối hiệu quả,tạo nên tiền đề để bảo quản tốt sản phẩm.Mặt khác có nhiều sản phẩm có thông qua khâu phơi,sấy đảm bảo phẩm chất tốt nâng cao giá trị thương phẩm chè,cà phê,thuốc lá,gỗ… Hạt sản phẩm nông nghiệp trước nhập kho bảo quản phải có độ ẩm mức độ an toàn Điều kiện thích hợp độ ẩm để bảo quản hạt giới hạn từ 12-14%.Phần lớn hạt thu hoạch có độ ẩm cao hơn,trong điều kiện mùa mưa độ ẩm khí cao nên thoát nước tự nhiên hạt chậm lại,cho nên có nhiều trường hợp hạt ngô,lúa…nhập kho có độ ẩm lên tới 20-30%.Với độ ẩm hạt lớn 14% hoạt động sống tăng,hô hấp mạnh,lô hạt bị nóng ẩm thêm.Đó điều kiện thuận lợi phát triển vi sinh vật côn trùng.Để tránh tượng ta phải đảm bảo độ ẩm hạt 14%.Do nước nông nghiệp nhiệt đới nước ta,khí hậu nóng ẩm mưa nhiều sấy việc làm quan trọng Tùy theo mục đích thời hạn sử dụng mà yêu cầu độ ẩm thóc sau sấy khác (Hình 1.2) SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Độ ẩm (%) Mục đích/thời gian bảo quản 18 Hư hỏng hạt nhanh Hình 1.2 : Độ ẩm yêu cầu lúa mục đích thời hạn sử dụng khác Sấy trình tách ẩm khỏi vật liệu phương pháp nhiệt Kết trình sấy hàm lượng chất khô vật liệu tăng lên Điều có ý nghĩa quan trọng nhiều mặt: nông sản thực phẩm nhằm tăng khả bảo quản; gốm sứ làm tăng độ bền học, than củi làm tăng khả bốc cháy… Các vật liệu sau sấy giảm khối lượng thể tích nên giảm giá thành vận chuyển Nguyên tắc trình sấy cung cấp lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng vật liệu thành Cơ chế trình sấy thiết bị diễn tả trình sau : 1.Dòng nhiệt q m cấp nhiệt cho bề mặt vật liệu dòng nhiệt q dẫn từ bề mặt vào vật liệu nhận nhiệt lượng q, dòng ẩm J di chuyển từ vật liệu bề mặt 4.dòng ẩm J m từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh Bốn trình thể truyền vận bên vật liệu trao đổi nhiệt ẩm bên bề mặt vật liệu vào môi trường xung quanh SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Hình 1.3: Cơ chế trình sấy Dựa vào phương thức cung cấp nhiệt cho vật liệu người ta chia thiết bị sấy nhóm chính: + Sấy đối lưu + Sấy tiếp xúc + Sấy xạ,chân không thăng hoa Trong thiết bị sấy đối lưu, tác nhân sấy đồng thời chất mang lượng, nhiệt độ để cung cấp cho vật liệu sấy mang ẩm thoát từ vật liệu sấy vào môi trường Tác nhân sấy thiết bị đối lưu thường không khí nóng khói lò Theo kết cấu nhóm thiết bị sấy đối lưu gặp dạng thiết bị sấy sau: + TBS buồng + TBS hầm + TBS thùng quay + TBS tháp + TBS phun + TBS tầng sôi + TBS khí động SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp BẢNG TÓM TẮT ĐẶC TÍNH CHỦ YẾU CỦA CÁC MÁY ĐỐI LƯU THÔNG DỤNG Kiểu thiết Cách bị sấy làm việc Sản phẩm sấy Chế độ sấy tiêu hao nhiệt riêng TBS Theo Các mảng gỗ nhỏ,rau -Nhiệt độ tác nhân sấy 60 ÷250oC buồng chu kỳ quả,gạch,chất cách nhiệt -Tiêu hao nhiệt riêng q=6000÷10000 [kJ/kg ẩm] TBS hầm Liên tục Nhiều loại sản phẩm -Nhiệt độ tác nhân sấy 50÷130 oC kiểu buồng sấy -Tiêu hao nhiệt riêng q=5000÷8000 [kJ/kg ẩm] TBS thùng Liên tục Vật liệu dạng Nhiệt độ tác nhân sấy: quay hạt,than,quặng,cát công -Khi sấy than,quặng 650÷850 oC hay chu kỳ,thùng nghệ,ngũ cốc… -Khi sấy ngũ cốc 60÷120 oC quay với -Năng suất bốc ẩm A=50÷150 số vòng [kg ẩm/m3] quay -Tiêu hao nhiệt riêng q=3500÷5000 n=0,5÷8 [kJ/kg ẩm] v/p TBS tháp Liên Muối,quặng,ngũ cốc Nhiệt độ tác nhân sấy: tục,vật -Khi sấy than quặng 60÷180 oC liệu rơi -Tiêu hao nhiệt riêng q=5000÷6500 [kJ/kg ẩm] tháp TBS phun Liên tục Sữa loại dung Khi t=130÷150 oC dịch khác -A=2÷4 [kg ẩm/ m3h] Khi t=300÷400[kg ẩm/ m3h] -A=8÷12 [kg ẩm/ m 3h] Khi t=500÷700 oC SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp -A=15÷25 [kg ẩm/ m3h] TBS tầng Liên tục Vật liệu có độ ẩm Cường độ bay ẩm sôi hay chu cao,bột nhão,hạt kết -A=100÷300 [kg ẩm/m 3h] kỳ tinh,các loại hạt khác Tiêu hao nhiệt riêng q=3000÷12000 [ kJ/kg ẩm] TBS khí động Liên tục Vật liệu dạng hạt ( ẩm tự -Vận tốc dòng khí 10÷40 m/s do),than cám,các chất -Tiêu hao nhiệt riêng q=4200÷6700 kết tinh… [kJ/kg ẩm] SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY THÓC 2.1.CÁC PHƯƠNG ÁN SẤY THÓC 2.1.1.Phương án 1: Sử dụng máy sấy tháp để sấy thóc  Ứng dụng máy sấy tháp: Thiết bị sấy tháp thiết bị sấy chuyên dùng để sấy loại hạt cứng thóc,ngô đậu…có độ ẩm ban đầu không lớn   20  30% tự dịch chuyển dễ dàng từ đỉnh tháp xuống nhờ trọng lượng nó.Đôi thiết bị sấy tháp người ta đặt kết cấu khí để làm chậm tăng cường tốc độ dịch chuyển khối hạt.Sản phẩm thiết bị sấy tháp lấy liên tục hay định kỳ  Cấu tạo,nguyên lý hoạt động đặc điểm : Hình 2.1: Máy sấy tháp SVTH: Nguyễn Trọng Đức GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG :THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 6.1.ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU BA PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ Hệ thống gồm động nhập liệu,một động tháo liệu quạt tương ứng với động Vì động quạt có công suất tương đối lớn nên ta thiết kế mạch điều khiển cho động quạt 6.1.1:Chọn mạch mở máy động cơ: Khi đóng điện trực tiếp vào stato không đồng để mở máy đầu rôto chưa quay, hệ số trượt lớn (s=1) nên suất điện động cảm ứng dòng điện cảm ứng lớn : I mm  (5  8).I dm Dòng điện có giá trị đặc biệt lớn động có công suất trung bình lớn, gây nhiệt đốt nóng động gây xung lực có hại cho động cơ.Tuy dòng điện lớn mômen mở máy lại nhỏ : M mm  (0,5  1,5).M dm Do vậy, cần phải có biện pháp mở máy để hạn chế dòng điện lúc mở máy đảm bảo mômen mở máy cần thiết Vì động quạt có công suất lớn nên ta sử dụng phương pháp mở máy gián tiếp Ta sử dụng mở máy đổi nối sao-tam giác Với động không đồng làm việc bình thường sơ đồ mắc tam giác, mở máy mắc theo sơ đồ hình Thực chất phương pháp giảm điện áp đặt vào cuộn dây stato đổi nối U p  U d mắc tam giác mắc điện áp giảm lần : U p  SVTH: Nguyễn Trọng Đức Ud 67 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Hình 6.1: Mạch đổi nối sao-tam giác Sau đóng cầu dao CD, ấn nút Start, relay trung gian X có điện đóng tiếp điểm thường mở X trì nguồn điện cho hệ thống làm việc, lúc Contactor K  chưa có điện K Y có điện đóng tiếp điểm thường mở K Y động không đồng pha mắc đồng thời contactor K relay thời gian T có điện cấp nguồn pha cho động mở máy chế độ relay thời gian đếm thời gian Động mở máy với điện áp pha giảm lần so với định mức Sau thời gian chỉnh đủ để động tăng tốc vượt qua tốc độ tới hạn relay thời gian T tác đ65ng ngắt , Ngắt K đồng thời K  có điện đóng tiếp điểm K  , động lúc lại đấu tam giác đồng thời ngắt relay thời gian T cấp nguồn lại contactor K trở lại làm việc,cấp nguồn cho cuộn dây stator chuyển sang nối tam giác để làm việc điện áp định mức.Quá trình mở máy kết thúc Khi dừng, ấn nút Stop để cắt điện cuộn X, tiếp điểm X mạch điều khiển mở ra, động bị cắt điện dừng tự SVTH: Nguyễn Trọng Đức 68 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Động bảo vệ tải động relay nhiệt RN Khi tải vượt mức cho phép, relay nhiệt tác động mở tiếp điểm thường đóng RN để cắt điện cuộn X Sau xử lý cố, phải ấn lại nút phục hồi mở máy lại cho động Mạch động lực lực mạch điều khiển bảo vệ cầu chì 6.1.2.Chọn mạch điều chỉnh tốc độ động không đồng bộ: Có nhiều phương pháp điều chinh tốc độ động : - Điều chỉnh cách thay đổi điện trở phụ mạch rôto Rf - Điều chỉnh cách thay đổi điện áp stato - Điều chỉnh cách thay đổi số đôi cặp cực - Điều chỉnh cuộn kháng bão hòa - Điều chỉnh phương pháp nối tầng - Điều chỉnh cách thay đổi tần số nguồn f Trong phương pháp sau phương pháp điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số cho phép điều chỉnh mômen tốc độ với chất lượng cao nhất, đạt đến mức độ tương đương điều chỉnh động điện chiều cách thay đổi điện áp phần ứng Mục đích việc điều chỉnh tốc độ động điều chỉnh lưu lượng quạt hút quạt đẩy,đảm bảo hệ thống hoạt động tốt Sơ đồ cấu trúc nguyên lý hoạt động biến tần: Hình 6.2: Cấu trúc nguyên lý hoạt động biến tần Tín hiệu vào điện áp pha pha, chỉnh lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành chiều Bộ lọc có nhiệm vụ san phẳng điện áp chiều sau chỉnh lưu SVTH: Nguyễn Trọng Đức 69 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Ngịch lưu có nhiệm vụ biến đổi điện áp chiều thành điện áp xoay chiều có tần số thay đổi Điện áp chiều biến đổi thành điện áp xoay chiều nhờ việc điều khiển mờ khóa van công suất theo quy luật định Bộ điều khiển có nhiệm vụ tạo tín hiệu điều khiển theo luật điều khiển đưa đến van công suất nghịch lưu Ngoài có chức sau : - Theo dõi cố lúc vận hành - Xử lý thông tin từ người sử dụng - Xác định thời gian tăng tốc, giảm tốc hay hãm - Xác định đặc tính-mômen tốc độ - Xử lý thông tin từ mạch thu thập liệu - Kết nối với máy tính Mạch kích phận tạo tín hiệu phù hợp để điều khiển trực tiếp van công suất mạch nghịch lưu Mạch cách ly có nhiệm vụ cách ly mạch công suất với mạch điều khiển để bảo vệ mạch điều khiển Màn hình hiển thị điều khiển có nhiệm vụ hiển thị thông tin hệ thống tần số, dòng điện, điện áp Và để người sử dụng đặt lại thông số cho hệ thống Các mạch thu thập tín hiệu dòng điện, điện áp, nhiệt độ có nhiệm vụ biến đổi chúng thành tín hiệu thích hợp để mạch điều khiển xử lý Các mạch thu thập tín hiệu cần cấp nguồn, nguồn thường nguồn điện chiều 5,12,15VDC, yêu cầu điện áp cấp phải ổn định Bộ nguồn có nhiệm vụ tạo điện áp thích hợp Do yêu cầu kỹ thuật tính ổn định dây truyền nên em lựa chọn biến tần ABB tiêu chuẩn ACS 550 Đặc tính kỹ thuật biến tần ABB tiêu chuẩn ACS 550: - Dùng điều khiển tốc độ động không đồng pha - Điện áp cấp :380V, công suất : 0,75÷355 Kw - Cấp bảo vệ : IP21,IP54 (tùy chọn) - Tần số : 0÷500 Hz - Hệ số công suất: 0,98 - Tích hợp sẵn lọc EMC SVTH: Nguyễn Trọng Đức 70 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp - đầu vào số ( DI), đầu vào tương tự (AI), đầu relay ( NO+NC ), đầu tương tự AO - Tích hợp sẵn cổng giao tiếp RS485/Modbus, mô đun giao tiếp mạng khác (tùy chọn) - Các chức hỗ trợ khởi động, bảo trì Hình 6.3 : Sơ đồ nguyên lý tối giản dùng biến tần điều khiển động KĐB SVTH: Nguyễn Trọng Đức 71 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp 6.2.ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ TRONG BUỒNG SẤY Điều khiển nhiệt độ buồng sấy thông qua việc thay đổi áp suất bão hòa lò 6.2.1 Phân tích công nghệ lò sấy công nghiệp: Trong lò sấy công nghiệp yêu cầu cần phải cung cấp lượng nhiệt đầy đủ liên tục suất độ xác lò cao Nếu trình sấy mà nhiệt sản phẩm sấy hỏng Sơ đồ khối hệ thống : Hình 6.4: Sơ đồ khối hệ thống đo nhiệt độ 6.2.2 Khối cảm biến nhiệt độ : Một số cảm biến thường dùng để đo nhiệt độ : - Nhiệt điện trở : Đặc tính quan trọng loại điện trở có độ nhạy nhiệt cao, gấp hàng chục lần độ nhạy điện trở kim loại Nhiệt điện trở chia loại :Nhiệt điện trở có hệ số nhiệt điện trở dương nhiệt điện trở có hệ số nhiệt trở âm Nhiệt điện trở chế tạo dạng bột oxit, trộn với theo tỷ lệ định, cảm biến có kích thước nhỏ, cho phép đo nhiệt độ điểm - Cảm biến cặp nhiệt ngẫu : Bộ cảm biến cặp nhiệt ngẫu mạch có từ hai nhiều dẫn điện gồm dây dẫn A B Chỗ nối kim loại hàn với - Nhiệt điện trở kim loại : Nhiệt điện trở kim loại thường có dạng dây kim loại màng mỏng kim loại có điện trở suất thay đổi nhiều theo nhiệt độ Ở lò sấy công nghiệp cần dùng cảm biến nhiệt đo dải rộng, theo đặc điểm kỹ thuật cảm biến yêu cầu kỹ thuật toán, em chọn cảm biến nhiệt độ Pt100 để đo nhiệt độ Giới thiệu cảm biến nhiệt độ Pt100 : SVTH: Nguyễn Trọng Đức 72 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Hình 6.5: Pt100 sơ đồ khối Pt100 Thực chất điện trở, điện trở thay đổi tuyến tính theo nhiệt độ môi trường đo Như tên gọi Pt100, tức đặt môi trường có nhiệt độ 00C điện trở 100 ôm Cứ tăng khoảng 0C điện trở tăng lên khoảng 0,39 ôm °C -100 60.26 -90 64.3 63.89 63.49 63.08 62.68 62.28 61.87 61.46 61.06 60.66 -80 68.32 67.92 67.52 67.12 66.72 66.31 65.91 65.51 65.1 64.7 -70 72.33 71.93 71.53 71.13 70.73 70.33 69.93 69.53 69.13 68.73 -60 76.33 75.93 75.53 75.13 74.73 74.33 73.93 73.53 73.13 72.73 -50 80.31 79.91 79.51 79.12 78.72 78.32 77.92 77.52 77.12 76.73 °C -40 84.27 83.88 83.48 83.08 82.69 82.29 81.9 81.5 81.1 80.7 -30 88.22 87.83 87.43 87.04 86.64 86.25 85.85 85.46 85.06 84.67 -20 92.16 91.77 91.37 90.98 90.59 90.19 -10 96.09 95.69 100 °C 0 100 95.3 89.8 89.4 89.01 88.62 94.91 94.52 94.12 93.73 93.34 92.95 92.55 99.61 99.22 98.83 98.44 98.04 97.65 97.26 96.87 96.48 100.39 100.78 101.17 101.56 101.95 102.34 102.73 103.12 103.51 SVTH: Nguyễn Trọng Đức 73 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp 10 103.9 104.29 104.68 105.07 105.46 105.85 106.24 106.63 107.02 107.4 20 107.79 108.18 108.57 108.96 109.34 109.73 110.12 110.51 110.9 111.28 30 111.67 112.06 112.45 112.83 113.22 113.61 113.99 114.38 114.77 115.15 40 115.54 115.92 116.31 116.7 117.08 117.47 117.85 118.24 118.62 119.01 °C 50 119.4 119.78 120.16 120.55 120.93 121.32 121.7 122.09 122.47 122.86 60 123.24 123.62 124.01 124.39 124.77 125.16 125.54 125.92 126.31 126.69 70 127.07 127.45 127.84 128.22 128.6 128.98 129.36 129.75 130.13 130.51 80 130.89 131.27 131.66 132.04 132.42 132.8 133.18 133.56 133.94 134.32 90 °C 134.7 135.08 135.46 135.84 136.22 136.6 136.98 137.36 137.74 138.12 100 138.5 138.88 139.26 139.64 140.02 140.4 140.77 141.15 141.53 141.91 110 142.29 142.66 143.04 143.42 143.8 144.18 144.55 144.93 145.31 145.68 120 146.06 146.44 146.82 147.19 147.57 147.94 148.32 148.7 149.07 149.44 130 149.82 150.2 150.70 150.95 151.33 151.7 152.08 152.45 152.83 153.2 140 153.70 153.95 154.32 154.7 155.07 155.45 155.82 156.2 156.57 156.94 °C 150 157.32 157.69 170.06 170.44 170.81 159.18 159.56 159.93 160.3 160.67 160 161.04 161.42 161.79 162.16 162.53 162.9 163.28 163.65 164.02 164.39 170 164.76 165.13 165.5 165.88 166.24 166.62 166.99 167.32 167.73 168.1 180 168.47 168.84 169.21 169.70 169.95 170.32 170.68 171.05 171.42 171.79 190 172.16 172.53 172.9 173.27 173.64 174 °C 174.37 174.74 175.11 175.48 200 175.84 Hình 6.6: Bảng đặc tính điện trở/nhiệt độ Pt100 SVTH: Nguyễn Trọng Đức 74 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp 6.2.3.Khối xử lý liệu : Hình 6.7: Khối xử lý liệu đầu vào 6.2.4 Khối hiển thị số : Để hiển thị nhiệt độ làm việc ta đưa điện áp đến khâu hiển thị số chuyển đổi tương tự sang số, kết hợp với giải mã digital tương thích với hiển thị LED Có thể sử dụng trực tiếp vi mạch 7107 milivonmet với giá trị tối đa đo ±199,9 , nguồn cấp cho vi mạch  V Cấu tạo IC7107 : SVTH: Nguyễn Trọng Đức 75 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Hình 6.8: Sơ đồ chân vi mạch 7107 Chân đến chân 25 chân điều khiển thị số digital Trong chân 20 chân Polarty ( phân cực tính âm dương ) thị, chân 21 chân nối đất, chân số nối với nguồn +5V Chân 26 nối với nguồn -5V Chân 27 có tác dụng mạch tích phân Chân 28 có tác dụng đệm Chân 29 có tác dụng tự động điều khiển Chân 30, 31 điện áp so sánh ( điện áp chân 30 cực +, điện áp chân 31 cực - ) Chân 32 chân comon nguồn điện xung Chân 33 tích lũy điện dung tụ điện Chân 34 chân lấy lại chuẩn ( Ref: Referrance ) Chân 35 chân lấy lại chuẩn mức thấp (Iref low) Chân 36 chân lấy lại chuẩn mức cao ( Refhight ) Chân 37 chân TEST, kiểm tra đèn tín hiệu hiển thị Chân 38: OSC3 Chân 39:OSC2 : Các chân dao động ( Oscicator ) Chân 40:OSC1 Sơ đồ hoạt động : SVTH: Nguyễn Trọng Đức 76 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Hình 6.9: Mạch hiển thị nhiệt độ buồng sấy SVTH: Nguyễn Trọng Đức 77 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG : BẢO TRÌ BẢO DƯỠNG VÀ LẮP ĐẶT 7.1 Lắp đặt , vận hành bảo dưỡng quạt ly tâm Phải sử dụng điện áp cấp mác máy quy định, hệ thống điều khiển cấp điện cho động phải lắp đầy đủ khí cụ điện để bảo vệ có sai lệch điện áp lưới tải Biện pháp hạn chế rung động : Quạt sản xuất phải kiểm tra hiệu chỉnh máy cân động điều khiển kỹ thuật số, nên điều kiện làm việc quạt bình thường :dòng khí khô ráo, không chứa bụi, nhiệt độ bình thường không cần phải có biện pháp chống rung động Trong thực tế phát sinh rung động guồng cánh quạt bám nhiều bụi bẩn, nhiệt độ khí thay đổi làm biến dạng chi tiết quạt bulông cố định động cơ, giá bệ bị trôi lỏng làm cho quạt rung động mức cho phép lan truyền rung động làm ảnh hưởng đến thiết bị khác Để phòng ngừa ảnh hưởng xấu rung động gây sử dụng số biện pháp sau : - Lắp ống nối mềm trước sau quạt - Lắp thiết bị rửa dội định kỳ làm guồng cánh quạt - Lắp lò xo đệm chống rung để đỡ quạt Vận hành, bảo dưỡng quạt : Chỉ người có trách nhiệm hiểu biết vận hành sửa chữa quạt Trước chạy quạt : Kiểm tra an toàn điện, khí : Độ cách điện động tốt thông thường phải lớn 1MW, thiết bị bảo vệ hoạt động đảm bảo đủ tin cậy , quay thử máy tay để xem máy có bị vướng kẹt khí không, đồng thời phải đảm bảo buồng máy công tác quạt sẽ, không bị quên vật dụng thừa trình lắp đặt để lại Theo dõi vận hành quạt : Cần thường xuyên theo dõi thông số : nhiệt độ phận ổ đỡ, nhiệt độ động cơ, tránh va đập khí, dòng điện tăng định mức, trường hợp có tượng bất thường hay nguy an toàn phải cắt điện dừng máy Bảo dưỡng thiết bị : Chế độ bôi trơn : Trường hợp bôi trơn dầu : - Trước chạy máy phải đảm bảo có đủ đạt chất lượng, số lượng dầu theo yêu cầu - Sau 150 chạy máy phải thay dầu - Những lần thay dầu sau 1000 chạy máy - Trường hợp dầu bị rò rỉ phải kiểm tra phớp dầu bổ sung kịp thời đầy đủ - Trường hợp bôi trơn mỡ : - Phải đảm bảo mỡ có đầy 2/3 khoảng trống vòng bi Không để thừa thiếu mỡ SVTH: Nguyễn Trọng Đức 78 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp Tùy theo tình hình thực tế để kiểm tra, vệ sinh guồng cánh, không để bụi bẩn bám dầy lên cánh Khi có nhu cầu sửa chữa phải dùng dụng cụ chuyên dùng để tháo lắp phận quạt 7.2.Lắp đặt đường ống : - Ống lắp đặt nhiều chỗ quẹo,gây tổn thất dọc đường cao Phải có khung đỡ ống để ống không bị biến dạng trọng lượng ống 7.3.Làm thùng sấy định kỳ : - Mục đích để làm thông thoáng lỗ lưới phân phối làm bụi thùng sấy Tuy nhiên việc làm buồng sấy liên quan đến việc tháo máy,do làm định kỳ,hoặc sửa chữa 7.4.Vệ sinh xyclon lọc bụi : Định kỳ lấy bụi xyclon để tránh làm đầy bụi, hạn chế khả lọc bụi xyclon SVTH: Nguyễn Trọng Đức 79 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp CHƯƠNG : KẾT LUẬN Sấy phương thức bảo quản chế biến nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm Do đối tượng sấy đa dạng ứng dụng công nghiệp đặc biệt nông nghiệp Nhận thấy tầm quan trọng việc sấy trình bảo quản vật liệu loại nông sản nói chung Em chọn đề tài lĩnh vực sấy nông sản để thực luận văn Hiện có nhiều phương pháp sấy khác tùy theo tính chất sản phẩm cần sấy, phổ biến nhóm thiết bị sấy đối lưu Đối với vật liệu sấy khối hạt ngô, thóc, đậu người ta thường dùng thiết bị sấy tháp thiết bị sấy thùng Thiết bị sấy tầng sôi tương đối gặp chưa sử dụng rộng rãi Mặc dù thiết bị sấy tầng sôi thuận tiện cho việc sấy loại hạt, cho suất cao sản phẩm có chất lượng tốt Qua trình thiết kế tính toán máy sấy thóc tầng sôi với suất T/h Em có số nhận xét sau :  Ưu điểm máy: - Việc tính toán thiết kế, lắp ráp thiết bị sấy tầng sôi vật liệu loại hạt nông sản nói chung thóc gạo nói riêng tương đối đơn giản, dễ thực Nguyên vật liệu dùng để chế tạo thiết bị thông dụng rẻ tiền ( Bằng thép CT3 Inox), không đòi hỏi tính chất đặc biệt Do vốn đầu tư không cao lắm, thời gian hoàn vốn nhanh - Hệ thống thiết bị tương đối đơn giản, dễ vận hành, thời gian sấy nhanh  Nhược điểm máy : - Tốn nhiều lượng cho việc khắc phục trở lực để tạo lớp sôi, vấn đề dễ dàng khắc phục khoa học công nghệ ngày phát triển với máy móc hỗ trợ ngày ưu việt Do tương lai, thiết bị sấy tầng sôi sản phẩm dạng hạt sử dụng nhiều phổ biến Qua trình thực luận văn tốt nghiệp, em đươc hướng dẫn tận tình thầy Bùi Trọng Hiếu giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Do luận văn hoàn chỉnh em, nên không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận hướng dẫn, bảo quý Thầy, Cô, nhằm giúp em mở rộng thêm kiến thức để trình thiết kế hoàn thiện SVTH: Nguyễn Trọng Đức 80 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Phú Kỹ Thuật Sấy Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [2] Nguyễn Văn Lụa (2006) Kỹ Thuật Sấy Vật Liệu Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [3] Tập Thể Giảng Viên Bộ Môn Cơ Lưu Chất Giáo Trình Cơ Lưu Chất Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM, Bộ Môn Cơ Lưu Chất [4] Nguyễn Hồng Ngân, Nguyễn Danh Sơn (2010) Kỹ Thuật Nâng Chuyển ( Tập ), Máy Vận Chuyển Liên Tục Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [5] Nguyễn Hồng Ngân (2009) Bài Tập Máy Nâng Chuyển Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [6] Trịnh Chất-Lê Văn Uyển Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí, Tập Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [7] Phạm Đức Tính Toán Máy Nâng Chuyển [8] Nguyễn Văn Quảng Bài Tập Sức Bền Vật Liệu Đại Học Giao Thông Vận Tải Tp.HCM [9] Trịnh Chất-Lê Văn Uyển Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí, Tập Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam [10] Nguyễn Trọng Hiệp Thiết Kế Chi Tiết Máy [11] Nguyễn Văn May (2009) Bơm Quạt Máy Nén Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật SVTH: Nguyễn Trọng Đức 81 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu [...]... ÁN SẤY THĨC Dựa vào đặc điểm cấu tạo và ưu nhược điểm của từng phương án, em chọn máy sấy tầng sơi để sấy thóc SVTH: Nguyễn Trọng Đức 13 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp * u cầu của bài tốn thiết kế: Thiết kế hệ thống tầng sơi để sấy thóc với năng suất 50 00 kg/h (thành phẩm) Với hệ thống thiết bị sấy tầng sơi,chủ yếu dùng để sấy thóc đã qua phơi nắng sau khi thu hoạch,giúp cho việc bảo quản... 2.8,26 = 16 ,52 m/s 4.4 THỜI GIAN SẤY Thời gian sấy là một thơng số đặc biệt quan trọng được sử dụng tính tốn thiết kế và vận hành thiết bị sấy Thời gian sấy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại vật liệu sấy, hình dáng vật liệu sấy, kích thước hình học vật liệu sấy, độ ẩm đầu, độ ẩm cuối, loại thiết bị sấy, phương pháp cung cấp nhiệt và một số yếu tố khác Do việc xác định thời gian sấy bằng phương pháp giải... các thiết bị sấy, người ta sử dụng nhiều phương pháp khá phổ biến và cho kết quả tương đối phù hợp với thực tế Đó là các phương pháp: SVTH: Nguyễn Trọng Đức 24 GVHD: TS Bùi Trọng Hiếu Luận Văn Tốt Nghiệp -Phương pháp xác định thời gian sấy ở hai giai đoạn sấy  1   2 ( bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu) -Phương pháp xác định thời gian sấy theo phương pháp gần đúng -Phương pháp xác định thời gian sấy. .. của máy sấy tầng sơi : Thiết bị sấy tầng sơi là hệ thống sấy chun dùng để sấy hạt.Cũng giống như các hệ thống sấy khác,hệ thống sấy tầng sơi được dùng rất phổ biến trong cơng nghệ sau thu hoạch Kỹ thuật sấy tầng sơi được ứng dụng để sấy hạt có kích thước trong phạm vi từ 50 -2000 µm.Do đó thiết bị sấy tầng sơi đang có sức cạnh tranh với những kiểu sấy truyền thống khác như :sấy thùng quay,băng tải,khí... nhất 50 % cơng suất thì mới có thể bắt đầu một mẻ sấy - Đối với nhu cầu sấy lớn, vài chục tấn đến hàng trăm tấn trở lên trong một ngày và cần áp dụng q trình tự động hóa cùng với các cơng đoạn xử lý khác hay cần sấy liên tục thì máy sấy vỉ ngang còn nhiều hạn chế - Thời gian sấy kéo dài - Độ ẩm khơng đồng đều 2.1.4 .Phương án 4 : sử dụng máy sấy tầng sơi để sấy thóc  Ứng dụng của máy sấy tầng sơi : Thiết. .. 3 giai đoạn -Phương pháp xác định thời gian sấy theo phương pháp LuiKob -Phương pháp xác định thời gian sấy theo G.K Phylonhenko Ta sử dụng phương pháp xác định thời gian sấy bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu để tính tốn Tương ứng với q trình sấy chúng ta có các giai đoạn sấy như sau : - Giai đoạn làm nóng vật ( bỏ qua giai doạn đốt nóng vật liệu) - Giai đoạn sấy đẳng tốc - Giai đoạn sấy giảm tốc... điểm của máy sấy tầng sơi :  Ưu điểm : - Năng suất sấy cao - Vật liệu sấy khơ đều - Có thể tiến hành sấy liên tục - Hệ thống thiết bị sấy tương đối đơn giản - Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy - Có thể điều chỉnh thời gian sấy  Nhược điểm : - Trở lực lớp sơi lớn - Tiêu hao nhiều điện năng để thổi khí tạo lớp sơi - u cầu cỡ hạt nhỏ và tương đối đồng đều 2.2.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY THĨC... nhiệt hóa hơi, r= 250 0 Kj/kg  Jm  155 ,92 75 ( 48 ,5  32)  1,029kg / m 2 h 250 0 N = Jmf = 1,029.1,31 = 1, 35 h -1 Nhưng thực tế diện tích bề mặt tự do trao đổi ẩm chỉ khoảng 50  60%, nên tốc độ sấy đẳng tốc thực tế là: N = 1, 35. 0 ,5 = 0,6 75 h -1 Thời gian sấy đẳng tốc: ( Theo cơng thức (3.43),[2]) 1  W1  Wkq N 0,2  0, 156   60  3,91 ph 0,6 75 4.17 Thời gian sấy giảm tốc: ( Theo cơng thức (3.44),[2])... liệu sấy 2 Quạt đẩy 4 Gàu tải 5 Tháp sấy Sơ đồ ngun lý và cấu tạo của thiết bị sấy tháp có thể có dạng như hình 2.1 Hệ thống sấy tháp gồm calorifer,hệ thống quạt và các thiết bị phụ khác Tháp sấy là một khơng gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với chiều rộng và chiều dài Trong tháp sấy người ta bố trí một hệ thống kênh dẫn và thải tác nhân xen kẽ nhau ngay trong lớp vật liệu sấy Khi sấy, ... trong tháp sấy  Ưu nhược điểm của hệ thống sấy tháp :  Ưu điểm : - Chất lượng sấy cao hơn như tăng độ đồng đều độ ẩm của lúa sau khi sấy - Tiết kiệm được nhiều lao động thủ cơng - Có thể tiến hành sấy liên tục  Nhược điểm : - Nhiều máy sấy tháp khơng thể sấy lúa có độ ẩm cao - Sản phẩm sau khi sấy còn lẫn nhiều tạp chất - Thiết bị phức tạp 2.1.2 .Phương án 2 : Sử dụng máy sấy thùng quay để sấy thóc  ... Văn Tốt Nghiệp * u cầu tốn thiết kế: Thiết kế hệ thống tầng sơi để sấy thóc với suất 50 00 kg/h (thành phẩm) Với hệ thống thiết bị sấy tầng sơi,chủ yếu dùng để sấy thóc qua phơi nắng sau thu hoạch,giúp... cần sấy liên tục máy sấy vỉ ngang nhiều hạn chế - Thời gian sấy kéo dài - Độ ẩm khơng đồng 2.1.4 .Phương án : sử dụng máy sấy tầng sơi để sấy thóc  Ứng dụng máy sấy tầng sơi : Thiết bị sấy tầng. .. trình sấy Dựa vào phương thức cung cấp nhiệt cho vật liệu người ta chia thiết bị sấy nhóm chính: + Sấy đối lưu + Sấy tiếp xúc + Sấy xạ,chân khơng thăng hoa Trong thiết bị sấy đối lưu, tác nhân sấy