Đồ án Thiết kế hệ thống sấy thóc

Chng Vt Liu Sy ỏn hcvt u cn sy - thúc: 1.1 Gii thu s mụn lc v 1.1 Cu to ca ht thúc: Ht thúc nhỡn t ng vo cú cỏc b phn chớnh: my thúc , v tru, v ht, ni nh,phụi - My trờn My dũi V tru Ni nh Phi V ht My thúc: ong quỏ trỡnh sy, bo quan, my thúc rng lm tng lng cht thúc - V tru: cú tc dng bo v ht thúc, chng cỏc nh hng ca mụi trng v s ph hoi ca sinh vt, nm mc - V ht: bao bc ni nh, thnh phn cu to ch yu l lipit va protit - Ni nh: l thnh phn chớnh v ch yu nht ca ht thúc, 90% l gluxit - Phụi: nm gúc di ni nh, lm nhim v bin cc cht dinh dng ong ni nh nuụi mng ht Ihúc ny mm 1.1.2 Cỏc thnh phn hoỏ hc ca thúc: Gm cỏc cht: Nc Gluxt Protit Lpt Xenlulo Tro Vitamin Bi 13,0% 64,03% 6,69% 2,1% 8,78% 5,36% 5,36% 1.1.3 Tớnh cht vt lý: - Khi lng riờng: Thúc khụ: p= 500 kg/m3 Thúc t: p= 750 kg/m3 - Nhit dung riờng: c= 1,5 kJ/kgK - G) = 0,14 kg/kg; X = 0,09 W/mK; (Ph = 1,86 - Kớch thc ht thúc: Dy 1,2 -- 2,8 mm Rng 2,5 + 4,3 mm Di + 12 mm - ng kớnh tng ng ca ht: dt = 2,67 mm - Khi lng 1000 ht: (24 + 30) g - ằ = 22% ; 0)2 = 14% - Nhit t núng ht cho phộp: < (50 + 60) c 1.1.4 Cỏc c tớnh chung ca thúc: - Tớnh tan ri: l c tớnh thúc t hờn cao xung, thúc t chuyn dch to thnh thúc cú hỡnh chúp nún, phớa ỏy rng, dnh nhn v khụng cú ht no dớnh lin vi ht no Khi ú s to nờn gúc nghiờng t nhiờn a gia ỏy v s n thúc Tớnh tan ri ca thúc ph thuc vo: kớch thc v hỡnh dng ht, thu phn, cht Da vo tan ri ny xỏc nh s b cht lng v s thay i cht lng ca thúc quỏ trỡnh sy v bo qun - Tớnh t chia loi: Khi ht cú cu to t nhiu thnh phn (thúc sch, thúc lộp, cht), khụng ng nht (khỏc v hỡnh dng, kớch thc, t trng) ú quỏ trỡnh di chuyn to nờn nhng vựng khỏc v cht lng, gi l tớnh t chia loi ca ht Hin tng t chia loi nh hng xu cho vic lm khụ, bo qun Nhng vựng nhiu ht lộp, cht d hỳt m , d b cun ln theo tỏc nhõn sy quỏ trỡnh sy - hng ca thúc: l khong khụng nm khe h gia cỏc ht, cú cha y khụng khớ c tớnh bng phn trm th tớch khong khụng gian ca khe h gia cỏc ht vi th tớch ton b ht chim ch Trong quỏ trỡnh sy, thúc cn cú l hng cn thit to iu kin cho quỏ trỡnh truyn v trao i nhit, m vi tỏc nhõn sy c d dng Im3 thúc > hng 55% - Tớnh dn, truyn nhit: Quỏ trỡnh dn v truyn nhit thúc thc hin theo hai phng thc luụn tin hnh song song v cú quan h cht ch vi ú l dn nhit v i lu i lng c trng cho kh nng dn nhit ca thúc l h s dn nhit ô 0,12 -H 0,2 Kcal/mhC V s trao i nhit i lu gia lp ht núng v lp ht ngui mi vo C hai c tớnh ny ca thúc u rt nh nhng cng nh hng n quỏ trỡnh sy - Tớnh hp th v nh cỏc cht khớ, hi m: L kh nng hp th v nh cỏc cht khớ, hi m ca thúc quỏ trỡnh sy, thng l hin tng hp th b mt Vỡ vy quỏ trỡnh sy xy nhiu giai on: sy ằ ằ sy ằ giỳp chuyn m b mt thúc thúc c sy khụ u 1.2 S dng thúc sau sy: Thúc sau sy c dựng lm lng thc hoc lm thúc ging - d tr Vỡ vy thúc sau sy phi bo m c cỏc yờu cu: - Ht thúc cũn nguyờn v tru bao bc ht go - Ht thúc cũn gi nguyờn kớch thc v mu sc - Cú mựi v c trng ca thúc, khụng cú mựi l khỏc ( ca tỏc nhõn sy ) - Thúc khụng b rn nt, góy vn, c bit l thúc ging phi m bo c kh nng sng ca ht sau sy - Cú m t m bo qun, khụng l mụi trng cho mi mt 1.3 Gii thiu quy trỡnh cụng ngh: Lỳa Thu Hoch Loi cht - phõn loi Sy Sỏỳ ó an hotỡc Kho bo qun úng bao Xay xỏt Kho bao qun Go Kho bao 1.4 Cụng ngh sy thúc: Thúc l vt liu dng ht, cú th t chc sy di nhiu loi thit b sy khỏc õy, ta s dng thit b sy thỏp sy thúc Tỏc nhõn sy l hn hp khúi v khụng khớ núng c dn qua cỏc kờnh dn, trao i nhit m vi thúc c chy t trờn xung, v chuyn ng i vo cỏc kờnh thi ngoi mụi trng õy l thit b chuyờn dựng sy ht, vi tỏc nhõn sy l khụng khớ núng s m bo yờu cu v sinh cho thúc sy, v ch sy khụng quỏ cao ú ỏp ng c yờu cu s dng thúc lm thc phm, bo qun hoc lm thúc ging Chng Tớnh Toỏn Thit B sy Nng sut thit b sy: G2 = 1500 kg khụ/h Thi gian sy: T = h 2.1 Phng phỏp sy: 2.1.1 Gii thiu phng phỏp sy núng: sy thúc , ta dựng phng phỏp sy núng, tỏc nhõn sy c t núng nờn m tng i cp gim dn n phõn ỏp sut hi nc tỏc nhõn sy gim Mt khỏc, nhit ca vt liu sy tng lờn nờn mt hi cỏc mao qun tng lờn ú phõn ỏp sut hi nc trờn b mt vt liu sy cng tng theo Ngha l õy cú s chờnh lch phõn ỏp sut gia b mt vt liu sy v mụi trng, nh ú m cú s dch chuyn m t lũng vt liu sy b mt v i vo mụi trng Cú cỏch to chờnh phõn ỏp sut hi nc gia vt liu sy v mụi trng: - Gim phõn ỏp sut ca tỏc nhõn sy bng cỏch t núng nú - Tng phõn ỏp sut hi nc vt liu sy 2.1.2 S thit b v trng thỏi tỏc nhõn sy: I B 1- Qut 2- Calorife 3- Thit bi sy ó an hotỡc dt d A- Trng thỏi khụng khớ ngoi tri (to,cpo)B- Trng thỏi khụng khớ sau t núng calorife (di,ti) Co - Trng thỏi khụng khớ sau quỏ trỡnh sy lý thuyt AB - Quỏ trỡnh t núng khụng khớ ng m (d= const) calorife BC0 - Quỏ trỡnh sy lý thuyt Sy thúc n, ti cú th bng 90 c, sy thúc ging ti thng nh hn Nhit t tu chn cho tn tht mụi trng l nht nhng m bo trỏnh c hin tng ng sng (t2>to) - Calorife: Dựng t núng khụng khớ n nhit yờu cu nhm cung cp nhit cho vt liờul sy v ng thi gim m tng kh nng nhn m - Thit b sy: e cha vt liu sy v l ni xy quỏ trỡnh trao i nhit m gia tỏc nhõn sy v vt liu sy - Qut: Dng a khụng khớ qua calorife vo thit b sy thc hin quỏ trỡnh sy v thi m ngoi mụi trng 2.2 S b v thit b sy thỏp: 2.2.1 Kt cu thỏp sy: Thỏp gm vựng sy v mt vựng lm mỏt Bờn thỏp l cỏc kờnh giú núng v kờnh thi m (gil kờnh dn v kờnh thi) c b trớ xem k Khong cỏch gia cỏc kờnh khong 70 n 90 mm m bo cho thúc chuyn ng d dng t trờn xung di thỏp Ket cu bờn v cỏch b trớ cỏc kờnh dn kờnh thi: 2.2.2 Xỏc nh kớch thc s b ca thỏp sy: Th tớch thúc cha thỏp: 200 _ G*r _ 1500*2 _ Vth L = -= =4m D p 750 Sỏỳy Do thúc cú hng, trờn m3 thúc cú hng l 55% Do ú ta chn Vth = m3 Th tớch thỏp: ó an hotỡc v = Vth + Vtrng + S gia Vi: V = B * L * H B, L, H - l chiu rng, chiu di, chiu cao ca thit b sy Chn L = 1,2 m B = lm Vtrng = n * L * FK n - s kờnh dn v kờnh thi L - chiu di kờnh = chiu di ca thit b sy FK - tit din kờnh Ta cú: B * L * H = Vth + n *L * FK + 0,3 1,2*1 * H = 3,1 + * 1,2 (0,1 * 0,125 -2 * 0,05*0,065) + 0,3 0,2 Suy ra: H = = 5,008 m ô m 1,2-6*0,00925 Vy kớch thc s b ca thỏp sy: Chiu di L = 1,2 m Chiu rng B = m Chiu cao H = m 2.2.3 Nguyờn lý lm vic: Thit b sy thỏp gm: Thỏp sy, bờn t cỏc kờnh dn v thi tỏc nhõn sy, caloriớe, qut, v mt s thit b ph khỏc Vt liu sy c gu ti hoc bng ti vo t nh thỏp v di chuyn xung phớa di nh tớnh t chy ca nú trng lc bn thõn Tỏc nhõn sy cú nhit sy thớch hp t! c phõn b vo cỏc kờnh dn, lun lỏch qua cỏc lp vt liu thc hin quỏ trỡnh truyn nhit, nhn m t vt liu sy ri i vo cỏc kờnh thi ngoi Nh vy, thit b sy thỏp, vt liu sy nhn nhit nh truyn nhit i lu ca dũng tỏc nhõn v nh dn nhit t b mt kờnh dn, kờnh thi qua lp vt liu nm ngang trờn nhng b mt ú Do yờu cu s dng vt liu sau sy, nhit t núng ht cho phộp thp ( khong 50 n 60 c ) Vỡ vy thit b sy thỏp ta t chc sy phõn vựng ( vng ) v sau cựng l mt vựng lm mỏt n nhit gn bng nhit mụi trng a vo kho ho qun hay ch bin 2.3 Chn ch sy: 2.3.1 Nhit tỏc nhõn sy thit b sy thỏp: Nhit tỏc nhõn sy thit b sy thỏp dựng sy thúc khong 80 -H 140 c, yờu cu s dng ta chn ti nh sau: + i vi vựng sy th nht: tu = 80 c + i vi vựng sy th hai: ti2 = 100 c 2.3.2 Nhit tỏc nhõn sy vựng sy v vựng lm mỏt: Chn theo kinh nghim, da trờn nhit t núng ht cho phộp: < 50 -- 60 c 2.3.3 Nhit vt liu sy vựng sy v vựng lm mỏt: Chn theo kinh nghim, v nhit t núng ht cho phộp: < 50 -- 60 c chn: + Nhit thúc vo vựng sy 1: 011 = 20 c Sỏỳy + Nhit thúc vựng sy 1: 012 = 40 c + Nhit thúc vo vựng sy 2: 021 = 40 c + Nhit ọử vựng aùn man thúc sy 2:hoỹc 022 = 55 c + Nhit thúc vo vựng lm mỏt 3: 031 = 55 c + Nhit thúc vựng lm mỏt 3: 032 = 30 c 2.3.4 Chn m vt liu sy tng ng cho cỏc vựng: Chn theo kinh nghim: + Khi vo vựng : (ằ11 = 22 % Ra vựng : (ệ12 = % + Khi vo vựng 2: C21 = 18 % Ra vng 2: G>22 = 15 % + Khi vo vựng 3: O31 = 15 % Ra vựng : o>32 = 14 % 2.3.5 Chn nhit tỏc nhõn sy cỏc vựng: Nhit ca vt liu sy cỏc vựng thp hn nhit tỏc nhõn sy ú + 10C Chn : Nhit tỏc nhõn sy vựng 1: 40 c Nhit tỏc nhõn sy vng 2: 45 c Sỏỳy Chng Tớnh Toỏn Nhit Thit B sy Thỏp Mc ớch ca vic tớnh toỏn cõn bng nhit m ca thit b sy l tỡm lng tỏc nhõn sy ( 1) v nhit lng cn thit ( q ) gi chn qut v tớnh caloriớe t ú tớnh c lng nc cn tiờu th 3.1 Lng cha m v entanpi I0: Da vo iu kin khớ hu ca Vit Nam, ly nhit khụng khớ ngoi tri t o = c , c p o = % Nh vo cỏc thụng s ny ta xỏc nh c trng thỏi im A ( , % ) Tra th I - d ta tỡm c: = , g / kgKK l o = kj / kgKK Vỡ õy l quỏ trỡnh sy lý thuyt nờn quỏ trỡnh gia nhit khụng khớ calorife c tin hnh iu kin d = const, nờn di = = 12,5 g / kgKK 3.2 Tớnh toỏn tỏc nhõn sy: Theo kinh nghim, nhit em vo sy cụng ngh ny thng t 80 -- 140 c Do ú ta chn nhit tỏc nhõn sy vo vựng sy 1, l 80 c v 100 c Nhit tỏc nhõn sy vựng 1, l 40 c v 45 c Tht chn t2 cng thp cng tt vỡ t2 cng nh thỡ tn tht tỏc nhõn sy mang i cng nh, nhng khụng c quỏ thp vỡ gõy hin tng ng sng lm n mũn thit b Entanpi ca tỏc nhõn sy sau calorife: ( im B ) Ta cú cụng thc: Ii= 1,004 ti + di (2500 + 1,842 ti) Vi tn= 80 C: I= 1,004 * 80 + 12,5 /1000 ( 2500 + 1,842 * 80 ) = 113,41 ( kJ/kg) Viti2= 100 C: Ii2= 1,004 * 100 + 12,5 /1000 (2500 + 1,842 * 100 ) = 133,95 (kJ/kg) Phõn ỏp sut bóo ho ca hi nc: 4026,42 235,5 t x (12 Pb =+ exp * , '->0 = % 745) 0,4667(0,621 + 0,0125 Vi tn= 80 ) C: 4026,42 4026,42 *0,0125 Vitn=80C:745 Pb =750 + 80 235,5 + V = 1,96 % 235.5 e x pti(21=2100 - C: 912 = 0,999(0,621 + 0,0125 ) 4026,42 0,4667 ớjjlý thuyt c xỏc nh bi cp thụng s Trng thỏi tỏc nhõn=sy sau quỏ trỡnh sy ) = exp ( 12 235.5 ) + bart=tVi t12= 100 expvo 235,5 ( I2=Ii, C0(IC: Da th I - 1d ta tỡm c d2, q> b = ) im 2, t2p) l : 100 Vi Coi(I2i, t21 ) = Co7(l 13,41 ; 40 ) ta cú d21= 31,4 g/kgKKa (12=0,999 bar m tng i i : B*d0 /2 = /j + : entanpi cui quỏ trỡnh sy thc Xõy dng quỏ trỡnh sy thc trờn th I-d : cp=100 I v ng thng song song trc I Trờn ng jing thc: )d Ni B ( im biu din trng thỏi tỏc nhõn sy trc sy ) v Eo ct t=t2= const ti im c, c chớnh l im biu din hng thỏi tỏc nhõn sy sau quỏ trỡnh sy thc + > thỡ Eo nm trờn Co + < thỡ E0 nm di Co i vi tỏc nhõn sy thit b sy thỏp ny ta cú: Sỏỳy Ai CnGii - (qv, " qsi) + vựng sy 1: i = 4,19 * 20 - (787,75 + 30,55 ó an hotỡc) = -734,5 kj/kg + vựng sy 2: ! = 4,19 * - ( + 41,3 ) =-755,5 kJ/kg Ta cú: /2 = /j + ~^ * A 1000 => d2 d1 H l l ) + Sau vng sy 1: 21 = 11+77 tn -&21 ) 21 Aj) Yi cdxi l nhit dung riờng ca tỏc nhõn sy sau vựng sy 0*1= 1,005 + 1,842 d= 1,005 + 1,842*0,0145= 1,032 => dlx = 0,0145 + 1,032 (80 - 40)= 0,027 kgA/kg kk 2573,36 + 734,5 + Tng t ti vựng sy 2: 22 = 12 l + _ (*21 - ^ 21) 22 ^2 = 0,0152 + 1,033 (100 - 40) = 0,0324^ 2582,89 +755,5 v kgk Lng khụng khớ khụ cn thit bc hi lkg m cho vựng sy v tng ng: _ __ k A 21-^1 0,027-0,0415 S - - 58 d 22 -d n 0,0324-0,0152 kSA Do ú lng khụng khớ khụ gi cho tng vựng sy bng: Li= li*Wi = 80 * 80,68 = 6454,4 kg/h u= l2*w2 = 58,14 * 55,52 = 3227,93 kg/h Th tớch khụng khớ m i vo vựng sy 1,2 dc xỏc nh bi cụng thc: V =Li * oi m3/h Vi Vo l th tớch khụng khớ m tớnh cho kg khụng khớ khụ Tra bng ph lc sỏch TTTKHTS trang 349 + Vựng sy 1: tn = 80 c, cpn= 5% => Vn= 1,045 m3/kgkk ti2 = 40 c, i2= 5,7% => Vi2= 0,9435 m3/kgkk + Vựng sy 1: t2i = 100 c, q>2i= 2,3% => V21= 1,0999 m3/kgkk t22 = 45 c, c p 2 = 55% = > y 2 = 1,0458 m3/kgkk Do ú, th tớch trung bỡnh ca tỏc nhõn sy cỏc vựng: Vi= 0,5 Li ( Vu + v12 ) = 0,5 * 6454,4 ( 1,045+0,9435 ) = 6417,3 m3/h V2= 0,5 ( V21 + V22 ) = 0,5 * 3227,93 (1,0999+1,0458 ) = 3467,4 m3/h Cỏc thụng s ny dựng lm c s cho vic chn quat cho h thng 3.6 Nhit lng cn tiờu hao: Nhit lng cn tiờu hao cho kg m bc hi: q = l ( I i - l o ) Sỏỳy Do ú : q i = li ( I - lo ) = 80 ( 119,4 - 52 ) = 5392 kJ/kgA ó an hotỡc Sỏỳy ó an hotỡc => Qi = qi * Wi = 5392 * 80,68 = 43502,56 kj/h q2 = 12 (Ii2 - lo ) = 58,14 ( 143,3 - 52 ) = 5308,18 kJ/kgA => Qi = q2 * w2 = 5308,18 * 55,52 = 294710,26 kj/h 3.7 Tớnh toỏn nhit cho vựng lm mỏt: Nhit lng vt liu sy mang vo: ?V3 =^Cv3(31-32) Wỡ Vi: cv3 Cn)tb3 (1 đtb3 )C]c Sỏỳy 031= 55 c 032= 30 c G3 = G = 1500 kgK/h Ta cú: ^0 + ^H^o) hi ~ A3 Vi: i32= 2500 + 1,842*30 = 2555,26 kj/kg Cdx(do) = 1,0269 kJ/kgK => dỡ2 = 0,0125 + 1,0269(302536,84- [...]...Ai CnGii - (qv, " qsi) + Ở vùng sấy 1: Ại = 4,19 * 20 - (787,75 + 30,55 Âãố aĩn mãn hotìc) = -734,5 kj/kg + Ở vùng sấy 2: Ả! = 4,19 * 2 0 - ( 7 9 8 + 41,3 ) =-755,5 kJ/kg Ta có: /2 = /j + ~^° * A 1000 => d2 — d1 H — ịl 2 — lị ) À + Sau vừng sấy 1: ¿21 = ¿ 11+77 Ạ tn -&21 ) ụ 21 Aj) Yới cdxi là nhiệt dung riêng của tác nhân sấy sau vùng sấy 1 0*1= 1,005 + 1,842 d„= 1,005 + 1,842*0,0145=... kgA/kg kk 2573,36 + 734,5 + Tương tự tại vùng sấy 2: ¿22 = ¿12 l + 7 _ (*21 - ^ 21) 22 ^2 1 = 0,0152 + 1,033 (100 - 40) = 0,0324^ 2582,89 +755,5 v kgk Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi lkg ẩm cho vùng sấy 1 và 2 tương ứng: ị_ 1 _Ị_ 1 k A ¿21-^1 0,027-0,0415 S -ỉỉ - 58 d 22 -d n 0,0324-0,0152 ’ kSA Do đó lượng không khí khô trong 1 giờ cho từng vùng sấy bằng: Li= li*Wi = 80 * 80,68 = 6454,4 kg/h... l2*w2 = 58,14 * 55,52 = 3227,93 kg/h Thể tích không khí ẩm đi vào vùng sấy 1,2 dược xác định bởi công thức: Vị =Li * Ỵoi m3/h Với Vo là thể tích không khí ẩm tính cho 1 kg không khí khô Tra bảng phụ lục 5 sách TTTKHTS trang 349 + Vùng sấy 1: tn = 80 °c, cpn= 5% => Vn= 1,045 m3/kgkk ti2 = 40 °c, Ọi2= 5,7% => Vi2= 0,9435 m3/kgkk + Vùng sấy 1: t2i = 100 °c, q>2i= 2,3% => V21= 1,0999 m3/kgkk t22 = 45 °c,... t22 = 45 °c, c p 2 2 = 55% = > y 2 2 = 1,0458 m3/kgkk Do đó, thể tích trung bình của tác nhân sấy trong các vùng: Vi= 0,5 Li ( Vu + v12 ) = 0,5 * 6454,4 ( 1,045+0,9435 ) = 6417,3 m3/h V2= 0,5 ụ ( V21 + V22 ) = 0,5 * 3227,93 (1,0999+1,0458 ) = 3467,4 m3/h Các thông số này dùng làm cơ sở cho việc chọn quat cho hệ thống 3.6 Nhiệt lượng cần tiêu hao: Nhiệt lượng cần tiêu hao cho 1 kg ẳm bốc hơi: q = l ( I... hotìc => Qi = qi * Wi = 5392 * 80,68 = 43502,56 kj/h q2 = 12 (Ii2 - lo ) = 58,14 ( 143,3 - 52 ) = 5308,18 kJ/kgA => Qi = q2 * w2 = 5308,18 * 55,52 = 294710,26 kj/h 3.7 Tính toán nhiệt cho vùng làm mát: Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: ?V3 =^Cv3(ớ31-ớ32) Wì Vơi: cv3 Cnơ)tb3 (1 ■ ®tb3 )C]c Sáúy 031= 55 °c 032= 30 °c G3 = G = 1500 kgK/h Ta có: ^0 + ^°H^o) hi ~ A3 Với: i32= 2500 + 1,842*30 = 2555,26