Thiết kế máy sấy thùng quay trong dây chuyền sản xuất phân bón DAP và lập quy trình công nghệ gia công bộ truyền bánh răng của máy sấy

Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - T - Chung các pì - ểu dây chuyền sản xuất của nhà máy DAP –Vinachem - ểu dâải Phòng Lựa chọn phần công nghệ - Chương 2: t ính toán bài t

Bộ Giáo dục và Đào tạo

Độ nghiêng của thùng sấy: α = 40

Nhiệt độ khí nóng vào sấy: t1= 250oC

Nhiệt độ khí ra khỏi thùng sấy: t2 = 90oC

Số vòng quay của thùng sấy: n = 3,2 (vòng/phút)Nội dung của đề tài:

-3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- T - Chung các pì - ểu dây chuyền sản xuất của nhà máy DAP –Vinachem - ểu

dâải Phòng

Lựa chọn phần công nghệ

- Chương 2: t ính toán bài toán trao đổi nhiệt của m M áy sấy thùng quay

M0302 và bài toán trao đổi nhiệt

- Tính toán thiết kế và lựa chọn phần cơ khí của máy sấy

- Chương 3 : Thiết kế bộ dẫn động của máy sấy thùng quay

- Chương 4: LL ập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng nhỏ (chi tiết máy chính trong máy sấy thùng quay)

- Chương 5 : Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng lớn (chi tiết máy chính trong máy sấy thùng quay)

- Chương 6: Lập quy trình công nghệ lắ p rápp bánh răng lớn vào thùng

- Chương 7 : Kết luận

3.4 Các bản vẽ:

- Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất DAP

- Một số hình ảnh về sơ đồ dây chuyền sản xuất DAP

-, Bb ản vẽ sơ đồ nguyên lý máy sấy và kết quả của bài toán trao đổi nhiệt

-, Bb ản vẽ lắp máy sấy thùng quay M0302

, - Bb ản vẽ chi tiết bánh răng nhỏ

- B, b ản vẽ lồng phôi bánh răng nhỏ

, - Bb ản vẽ quy trình công nghệ gia công bánh răng nhỏ

- B, b ản vẽ chi tiết bánh răng lớn

- B, b ản vẽ lồng phôi bánh răng lớn

- , Bb ản vẽ quy trình công nghệ gia công bánh răng lớn

- B, b ản vẽ lắp ráp bánh răng lớn

Hải Phòng, ngày 22 tháng 12 năm 2015

Nhóm sinh viên thực hiện: Cán bộ hướng dẫn:

1 Đỗ Thị Chiên

2 Vũ Đình Chính Th.s S Bùi văn Văn Biên

3 Hà Văn Chung

4 Đặng Mạnh Hùng

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam vẫn được coi là nước nông nghiệp với khoảng trên 80% dân số sống ởnông thôn và khoảng 74,6% lực lượng lao động làm nông nghiệp Có thể nói nôngnghiệp, nông thôn là bộ phận quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam.Nông nghiệp đảm bảo vững chắc an ninh lương thực quốc gia, cung cấp nguyên liệucho công nghiệp, xuất khẩu nông sản đem lại nguồn ngoại tệ quan trọng cho nền kinh

tế, tạo việc làm và thu nhập cho đa số người dân Đảng, Nhà nước ta luôn quan tâm tớivấn đề phát triển nông nghiệp, nông thôn, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần củanông dân, và coi đó nhiệm vụ chiến lược, là cơ sở để đảm bảo ổn định tình hình chínhtrị - xã hội, sự phát triển hài hoà và bền vững theo định hướng xã hội chủ nghĩa của đấtnước Chính vì vậy ngành công nghiệp sản xuất phân bón có vai trò rất quan trọng vàảnh hưởng trực tiếp thành quả của ngành nông nghiệp

Ngày nay, kĩ thuật sấy đóng vai trò rất quan trọng trong các ngành công nghiệp,đời sống sinh hoạtcủa con người nói chung và ngành sản xuất phân bón nói riêng.Nhận thấy tầm quan trọng của việc sấy khô sản phẩm để bảo quản lâu ngày là rất cầnthiết Môi trường biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, các nhu về sản phẩm sấy ngàycàng tăng về số lượng và đa dạng về chủng loại thì cần nhiều máy sấy để sấy khônguyên liệu Nhằm đáp ứng cho nhu cầu ngày càng tăng của xã hội về máy sấy, chúng

em đã mạnh dạn đề ra một phương án chế tạo máy sấy được thực hiện trong khuôn khổcủa đồ án tốt nghiệp này với nội dung chính bao gồm các phần sau:

- Chương 1: Tìm hiểu dây chuyền sản xuất của nhà máy DAP –Vinachem

- Chương 2: Máy sấy thùng quay M0302 và bài toán trao đổi nhiệt

- Chương 3 : Thiết kế bộ dẫn động của máy sấy thùng quay

- Chương 4: Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng nhỏ (chi tiết máy chính

trong máy sấy thùng quay)

- Chương 5 : Lập quy trình công nghệ chế tạo bánh răng lớn(chi tiết máy chính

trong máy sấy thùng quay)

- Chương 6: Lập quy trình công nghệ lắp bánh răng lớn vào thùng

- Chương 7 : Kết luận

Chúng em đã được tìm hiểu về dây chuyền sản xuất hạt DAP và hệ thống máysấy thùng quay trên thực tế và nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của thầy giáo

Th.s Bùi Văn Biên giảng viên khoa Điện-Cơ trường Đại học Hải Phòng cùng cácthầy, cô giáo trong Bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy cũng như sự giúp đỡ và chia sẻkinh nghiệm của các chuyên gia thiết kế, kĩ sư chế tạo máy trong công ty cổ phần DapVinachem và các bạn đồng nghiệp trong ngành cũng đã có những đóng góp quý báugiúp chúng em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này trong thời gian 16 tuần Chúng emkính mong được sự thông cảm cùng các ý kiến đóng góp của thầy cô giáo để tích lũykiến thức, kinh nghiệm làm việc.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hải Phòng, ngày 22 tháng 12 năm 2015

Nhóm sinh viên thiết kế

1 Đỗ Thị Chiên

2 Vũ Đình Chính

3 Hà Văn Chung

4 Đặng Mạnh Hùng

CHƯƠNG I DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT PHÂN BÓN DAP VÀ CÁC THIẾT BỊ CƠ KHÍ 1.1 Dây chuyền sản xuất DAP

Nhà máy sản xuất Phân bón Diamoni photphat (DAP) tại Đình Vũ - Hải Phòng

là nhà máy đầu tiên tại Việt Nam sản xuất phân bón DAP, sản xuất theo công nghệtiền trung hòa kết hợp phản ứng ống (bản quyền công nghệ của INCRO -Tây BanNha) Công suất thiết kế của nhà máy là 330.000 tấn DAP/năm

Trong quy trình sản xuất DAP tạo hạt bằng phương pháp sử dụng những nguyên liệuchính:

- Hạt mồi DAP: là dạng hạt tròn, có đường kính đa dạng thông thường từ 2- 5 mm,và

- NH3: khí Amoniắclà chất khí không màu, mùi khai, có tính ăn mòn và là chất độc

- Dầu FO: hay được gọi là dầu mazút đây là nhiên liệu dùng để đốt lò lấy hơi nóngtrong quá trình sấy hạt DAP

Từ những nguyên liệu chính ở trên hạt DAP được tạo thành qua ba vòng tuần hoàn

1.1.1 Vòng tuần hoàn pha rắn

Ban đầu hạt mồi có kích thước từ 2-5 mm được xúc lật đưa vào phễu V0313 sau

đó được băng tải L0309 đưa vào gầu nâng L0311 để đổ vào phễu sản phẩm V0311,hạtmồi được băng tải L0308 đưa vào máy nghiền B0303 Những hạt có kích thước lớn sẽđược máy nghiền B0303 nghiền ra rồi cấp xuống băng tải L0301 từ băng tải L0301 hạtmồi được đưa vào thùng tạo hạt M0301 qua gầu nâng L0306

1.1.2 Vòng tuần hoàn pha lỏng

- AxítH3PO4 50-52% P2O5 (CPA) được bơm vào các thùng V0312, R0301, V0303,V0306

- Axít H3PO4 25% P2O5 (DPA) được cấp vào thùng V0304, và từ thùng V0304 nóđược bơm P0305 A/B vận chuyển tới thùng V0306

- Axít H2SO498% (CSA) được cấp vào thùng V0309.Từ thùng V0309 được bơmP0306 A/B đưa tới các thùng V0312, R0301

- Có một lượng nước rửa của bể chứa dưới tháp X0304 được bơm P0307 A/B/C (01bơm dự phòng) bơm tới bể V0306 hòa trộn với hai nguồn CPA và DPA và được khuấyđều nhờ máy khuấy trong thùng để tạo ra dung dịch nước rửa khí thứ.

- Nước rửa từ V0306 được đưa tới bổ sung vào thùng V0312 và được hòa trộn vớiCPA và CSA được máy khuấy A0302 trong thùng khuấy đều tạo ra dung dịch nướcrửa sơ bộ Nước rửa sơ bộ từ V0312 được bơm P0302 A/B vận chuyển theo đường ốnghòa trộn với CPA tạo ra dung dịch Phoaxit tại thùng V0302, sau khi được máy khuấyA0303 trong thùng V0302 khuấy đều sau đó dung dịch được bơm biến tần P0304 A/Bvận chuyển tới ống phản ứng R0302 được đặt trong thùng tạo M0301

- Amôniắc lỏng sẽ được bơm tới thiết bị phân ly V0301 và tới thiết bị làm nóngAmôniắc E0301, để làm nóng Amôniắc lỏng theo tiêu chuẩn quy định của ống phảnứng R0302 và hệ thống vòi phun Amôniắc K0301được đặt trong thùng tạo hạt M0301

- Amôniắc dạng khí từ thiết bị phân ly V0301 được bơm vào thùng phản ứng tiền trunghòa R0301 kết hợp với dung dịch từ thùng chứa V0312 được bơm P0302A/B vậnchuyển cùng với CPA và CSA sẽ xảy ra phản ứng tạo bùn ngay trong thùng R0301.Cánh khuấy A0301 ở trong thùng R0301 có nhiệm vụ khuấy đều bùn và được bơmP0301 A/B vận chuyển lên thùng tạo quay hạt M0301

1.1.3 Vòng tuần hoàn pha khí

Dầu FO được vận chuyển từ kho dầu tới buồng đốt F0301 Tại đây nó được gianhiệt gián tiếp bằng hơi nước từ 80oC đến 100oC và phun phân tán vào trong lòngbuồng đốt hoà trộn với không khí do quạt C0308 cấp vào, dưới tác dụng của tia lửađiện thực hiện phản ứng cháy trước khi đi vào buồng lò F0301 Luồng khí đốt nàyđược hoà trộn với không khí ngoài trời do quạt pha C0307 cấp vào(trước khi vào lò nóđược thổi qua lớp áo bọc đầu lò mục đích là tận dụng và tránh tổn thất nhiệt ra môitrường) ở vòng giữa của lò, và khí sau khi làm mát sản phẩm DAP được quạt C0306tuần hoàn trở lại dây chuyền ở vòng cuối lò trở thành dòng khí sấy thổi vào thùng sấyM0302

1.2 Các thiết bị cơ khí

1.2.1 Băng tải L0309

Hình 1.1 Nguyên lý băng tải L0309

Hình 1.2 Băng tải L0309 Bảng 1.1 Thông số thiết bị băng tải L0309

Tên Thông số kỹ thuật

L0309

- Chiều rộng băng tải: 1200mm

- Chiều dài theo phương ngang: 14500mm

- Công suất vận chuyển: 230 tấn/h

- Động cơ điện 3 pha, 380V, 11kw

- Vật liệu cao su

1.2.2 Gầu nâng L0311

Hình 1.3 Nguyên lý gầu nâng L0311

Hình 1.4 Gầu nâng L0311

Bảng 1.2 Thông số thiết bị gầu nâng L0311

L0311

- Chiều cao nâng: 17350 mm

- Công suất vận chuyển: 50 tấn/h

- Động cơ điện 3 pha, 380V, 7,5kw

- Vật liệu làm từ thép Cácbon

1.2.3 Thùng V0312

Hình 1.5 Nguyên lý thùng chứa V0312

Hình 1.6 Thùng chứa V0312

Bảng 1.3 Thông số thiết bị thùng chứa V0312

V0312

- Hình trụ, đặt đứng, vật liệu thép trắngSS316L

- Đường kính thùng: 3 m

- Chiều cao thùng: 4 m

- Công suất chứa cho phép: 25 m3

1.2.4 Thùng tiền trung hòa R0301

Hình 1.7 Nguyên lý thùng R0301

1.2.5 Máy khuấy A0301

Hình 1.9 Nguyên lý máy khuấy A0301

M

Hình 1.10 Máy khuấy A0301 Bảng 1.5 Thông số thiết bị máy khuấy A0301

1.2.6 Bơm P0301 A/B

Hình 1.11 Bơm P0301A/B

Bảng 1.6 Thông số thiết bị bơm P0301A/B

Tên Thông số kỹ thuật

1.2.7 Bơm P0307 A/B/C

Hình 1.12 Bơm P0307A/B/C

Bảng 1.7 Thông số thiết bị bơm P0307A/B/C

Tên Thông số kỹ thuật

P0307 A/B/C

- Bơm ly tâm nằm ngang, cánh guồng làm bằngvật liệu compoxit, vỏ bơm được phủ vật liệu chốngaxit

- Lưu lượng: 500m3/h

- Áp suất đẩy: 25 m

- Động cơ điện 3 pha, 380V, công suất 75kw,tốc độ động cơ là: 1480 vòng/phút

1.2.8 Thiết bị làm nóng Amôniắc E0301

Hình 1.13 Nguyên lý thiết bị làm nóng Amôniắc E0301

Hình 1.14 Thiết bị làm nóng Amôniắc E0301 Bảng 1.8 Thông số thiết bị làm nóng Amôniắc E0301

Tên Thông số kỹ thuật

Hình 1.15 Nguyên lý thùng quay tạo hạt M0301

Hình 1.16 Thùng quay tạo hạt M0301

Bảng 1.9 Thông số thiết bị thùng quay tạo hạt M0301

Tên Thông số kỹ thuật

Bảng 1.10 Thông số thiết bị buồng đốt F030

Tên Thông số kỹ thuật

Bảng 1.11 Thông số thiết bị quạt C0308

Tên Thông số kỹ thuật

Hình 1.19 Máy sấy thùng quay M0302

Hình 1.20 Vòng lăn của máy sấy thùng quay M0302 Bảng 1.12 Thông số thiết bị thùng sấy M0302

Tên Thông số kỹ thuật

M0302

-Công xuất thiết kế : 275 tấn DAP/h

- Kích thước : Đường kính 3750mmxchiều dài ài 30m+0,9m sàng, đặt nghiêng theo phương ngang là 4%

- Năng suất G2 = 46 tấn/h

- Nguyên liệu hạt DAP: đường kính cỡ hạt trung bình d = 4mm

- Độ ẩm đầu vào: w1 = 3%

- Độ ẩm đầu ra: w2 = 1%

- Độ nghiêng của thùng sấy: α = 40

- Nhiệt độ khí nóng vào sấy: t1= 250oC

- Nhiệt độ khí ra khỏi thùng sấy: t2 = 90oC

- Số vòng quay của thùng sấy: n = 3,2 (vòng/phút)

MÁY SẤY THÙNG QUAY M0302 VÀ BÀI TOÁN TRAO ĐỔI NHIỆT 2.1 Máy sấy thùng quay

2.1.1 Khái quát chung về máy sấy thùng quay

Máy sấy thùng quay là máy sấy chuyên dùng để sấy các vật liệu dạng hạt như

mì chính, các hạt ngũ cốc : ngô, thóc, đậu …và các vật liệu dạng cục nhỏ như đất sét,phân bón,… Nó là một dạng sấy đối lưu Tác nhân sấy ở đây vừa là chất mang nhiệt,

có thể là không khí nóng hoặc khói lò

Máy sấy thùng quay được phân loại theo nhiều cách khác nhau

-Theo chế độ áp suất ta có các loại máy như:

+ Máy sấy thùng quay ở áp suất thường

+ Máy sấy thùng quay chân không

- Theo giai đoạn của quá trình ta có các loại máy như:

+ Máy sấy thùng quay liên tục

+ Máy sấy thùng quay gián đoạn

- Theo tác nhân sấy ta có các loại máy sấy như:

+ Máy sấy thùng quay dùng tác nhân sấy là khói lò

+ Máy sấy thùng quay dùng tác nhân là sấy là không khí nóng

+ Máy sấy thùng quay dùng tác nhân sấy bằng điện

- Theo nhiên liệu đốt ta có các loại máy như:

+ Máy sấy thùng quay đốt bằng dầu

+ Máy sấy thùng quay đốt bằng khí

+ Máy sấy thùng quay đốt bằng điện

+ Máy sấy thùng quay đốt bằng than

+ Máy sấy thùng quay đốt bằng củi

Máy sấy thùng quay rất đa dạng và được sử dụng ở rất nhiều nghành công nghiệp

2.1.2 Cấu tạo của máy sấy thùng quay

Máy sấy thùng quay gồm thùng sấy hình trụ tròn, buồng đốt và quạt Trongthùng sấy đặt các cánh xáo trộn và đôi khi còn tạo thành các vùng riêng biệt Cấu tạocủa máy sấy thùng quay được mô tả trong hình 2.1

1 2 3 4 5 6 7 8

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý máy sấy thùng quay

1 Thân thùng quay 5 Động cơ

2 Gối chặn 6 Vành lăn

3 Bộ truyền bánh răng hở 7 Gối đỡ

4 Hộp giảm tốc 8 Nguồn nhiệt

Thùng quay được đặt nghiêng với mặt phẳng nằm ngang từ 1/15 ÷ 1/50 Toàn bộtrọng lượng của thùng được đặt trên 2 vành lăn Vành lăn được đặt trên 2 con lăn đỡ,khoảng cách giữa 2 con lăn đỡ trên cùng một bệ đỡ dễ dàng điều chỉnh để điều chỉnhgóc nghiêng của thùng, tức là điều chỉnh thời gian lưu của vật liệu Thùng quay được

là nhờ bánh răng ( được lắp ghép với thùng ) ăn khớp với bánh răng được dẫn động từđộng cơ điện qua bộ giảm tốc Tác nhân sấy từ buồng đốt qua một hệ thống dẫn vàothùng sấy

2.1.3 Nguyên lý hoạt động

Thùng đặt nghiêng vật liệu đổ vào ở một đầu và theo chiều nghiêng của vật liệuchuyển dần xuống đầu thấp hơn và được lấy ra ngoài Tác nhân sấy đưa vào ở một đầuthùng và thoát ra theo ống thoát ở đầu kia ( thường cùng chiều vật liệu ) Không khícùng vật liệu xáo trộn trong thùng, quá trình trao đổi nhiệt ẩm xảy ra và vật liệu đượcsấy khô Thời gian sấy là thời gian vật liệu di chuyển từ đầu vào đến đầu ra khỏi thùng

Độ điền đầy vật liệu trong thùng có thể đến 25% Để cho vật liệu được xáo trộn tốt vớikhông khí trong thùng nên đặt nhiều cánh hướng, cũng có thể chia thùng thành nhiềukhoang

thùng nhờ các đệm ngăn Các đệm ngăn này vừa có tác dụng phân bố đều vật liệu theotiết diện thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa bề mặt sấy và tácnhân sấy Cấu tạo của đệm ngăn phụ thuộc kích thước của vật liệu sấy, tính chất và độ

ẩm của nó Vận tốc khói lò hay không khí nóng đi trong máy sấy thường khoảng 2 ÷ 3m/s, còn thùng quay từ 1,5 ÷ 8 vòng/phút Vật liệu cuối máy sấy ( vật liệu khô ) đượctháo qua cơ cấu tháo sản phẩm ( cửa ra liệu ), rồi nhờ máy vận chuyển như vít tải, băngtải … vận chuyển vào kho Khói lò hay không khí thải được chuyển tới xyclon để xử lý

và thải ra ngoài môi trường

Đối với những máy sấy thùng quay dùng để sấy các vật liệu dạng hạt cỡ nhỏcần chọn tốc độ khí sao cho tránh bay vật liệu theo khí thoát Trong máy sấy thùngquay thường không sử dụng tái tuần hoàn vì trong khí thoát có bụi Nếu dùng tái tuầnhoàn thì phải thêm thiết bị lọc bụi, do đó tăng vốn đầu tư và chi phí vận hành

2.1.4 Ưu nhược điểm của máy sấy thùng quay

2.1.4.1 Ưu điểm

- Máy sấy thùng quay dễ sử dụng, chế tạo đơn giản

- Sử dụng kinh tế hơn các thiết bị sấy cùng công suất

- Tiêu hao riêng nhiệt của máy sấy thùng quay nhỏ hơn so với các thiết bị khác cùngcông suất

- Có thể làm việc liên tục

- Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy

- Cường đố sấy lớn có thể đạt 100kg ẩm bay hơi/m3.h

- Thiết bị gọn, có thể có khí hóa và tự động hóa toàn bộ khâu sấy

2.1.4.2 Nhược điểm

- Năng suất của máy sấy thùng quay phụ thuộc vào tốc độ quay của thùng, gócnghiêng của trục quay với mặt phẳng nằm ngang, mức độ điền đầy sản phẩm sấy trongthùng và thời gian lưu sản phẩm trong thùng quay

- Mức đổ đầy sản phẩm vào thùng được ít, thường không vượt quá 25%

-Vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ tạo bụi do vỡ vụn, do đó trong nhiều trường hợp sẽlàm giảm chất lượng sản phẩm

2.2 Bài toán trao đổi nhiệt

2.2.1 Lượng ẩm cần bốc hơi

Từ phương trình cân bằng vật liệu chung:

G1 = G2+W

Theo đầu bài ta có: G2 = 46000 (kg/h)

Lượng vật liệu ẩm đi vào thùng sấy là:

G1 = G2 100−W 2

100−w 1 =46000100−1100−3 = 46948(kg/h)Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ là W:

D = 3750 (mm) hay D = 3,750 (m)

2.2.2.3 Chiều dài thùng quay

Từ tỉ lệ đã chọn ta được:

L = 8.D = 8.3750 = 30000 (mm)

Vậy chiều dài thùng quay tính toán được là 30 (m)

2.2.2.4 Thời gian lưu trú

Công thức tính toán thời gian lưu trú của vật liệu trong thùng quay được suy ra

từ công thức VII.521:

τ’ = n D tgαα m k L (2.1)

Trong đó:

n : số vòng quay của thùng sấy, theo đầu bài cho n = 3,2 (vòng/phút)

α góc nghiêng của thùng sấy, α = 40

Các hệ số m= 0,5 đựơc tra theo bảng VII.4 1

k = 1,5

Thay vào công thức (2.1) ta được:

τ’ = 0,5.1,5.30

3,2.3750 tgα 40= 26,81  27 (phút)

2.2.3 Quá trình sấy lý thuyết

2.2.3.1 Quá trình cháy của nguyên liệu

Ở điều kiện khí hậu Việt Nam lấy thông số không khí ngoài trời t0 = 220C và

Một số thông số tra theo tài liệu sổ tay vận hành nhà máy Dap-Vinachem

Nhiệt trị cao của nhiên liệu Qc = 9000 (kcal/kg) = 9000.4,1868= 37681,2 (kJ/kg)Điểm tro = 0,1%

Điểm bắt cháy  1100C

Điểm tự cháy: 530 ÷ 5800C

Độ nhớt: 50÷ 150cst ở 500C

Khối lượng riêng : 992kg/m3

Lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy một kg nhiên liệu L0

Theo công thức 3.11 12 ta có:

L 0 = 11,6.C + 34,8.H + 4,3 (S-O)

L 0 = 11,6.0,852 + 34,8.0,115 = 13,885 kg kk/kg.

2.2.3.2 Quá trình sấy lý thuyết

- Nhiệt độ tác nhân sấy vào thùng sấy:

Nhiệt độ tác nhân sấy được chọn theo kinh nghiệm thực tế tra theo tài liệu sổ tay vậnhành của nhà máy.

t1 = 2500C

- Nhiệt độ vật liệu sấy vào thùng sấy:

Nhiệt độ vật liệu sấy vào thùng sấy chính là nhiệt độ của môi trường sấy:

1 = 220C (tra theo bảng VII.I 1)

- Nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi thùng sấy:

t2 = 900C

- Nhiệt độ vật liệu sấy ra khỏi thùng sấy :

Nhiệt độ của vật liệu sấy ra khỏi thùng sấy được chọn theo kinh nghiệm như sau:

t2 = 2 + (5 ÷10)0C

Chọn 2 = 800C

- Hệ số thừa không khí chung cho cả buồng đốt và buồng hòa trộn α:

Theo công thức 2.3112 /23 ta được:

α = Q C η bd+C nl t nl – (9 H+ A) i a−1−¿ ¿

Trong đó:

ηbd là hiệu suất của buồng đốt ; ηbd = 0,90%

Cnl; Cpk tương ứng là nhiệt dung riêng của nhiên liệu và khói lò Theo phụ lục 6 12 ta

Lượng chứa ẩm sau buồng hòa trộn d1:

Theo công thức 3.29 12 ta có:

d1 = (9 H + A)+α L0.d0

α L0+[1−Tr−(9 H +A )]

d1 = ( 9.0,115+0,02)+ 4,388.14 0,01242

4,388.14+[1−0,001 (9.0,115+0,02)] = 0,03 (kg ẩm/kg kk)

- Phân áp suất bão hòa của hơi nước tương ứng với t1 = 2500C

Theo công thức 3.38 12 ta được:

= 0,19%

- Entanpy của tác nhân sấy trước quá trình sấy:

Theo công thức 3.24 và công thức 3.32 12 ta có:

I1 = Q c. η bd+Cnl t nl+α L0 d0

(α L0+1)−[Tr +(9 H + A )]

I1 = 37681,2.0,9+1,004.22+4,388.14 0,01242

( 4,388.14+1)−[0,001+(9.0,115+0,02)] = 350,918 (kJ/kg kk)

- Lượng chứa ẩm của tác nhân sau quá trình sấy lý thuyết I = const ta có thể tính độ

chứa hơi d20 theo công thức 3.3712:

d20 = I1−Ci pk t2

2 =350,918−1,004.902500+1,842.90 = 0,241 (kg ẩm/kg kk)

- Phân áp suất bão hòa của hơi nước tương ứng với t2 = 900C

Theo công thức 3.38 12 ta được:

= 73,53 (%)Trong đó B là áp suất khí quyển, B = 745 mmHg

- Lượng tác nhân sấy lý thuyết cần thiết:

2.2.4 Tính toán sơ bộ tổn thất nhiệt của thùng sấy

2.2.4.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy

Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi qv, tra sổ tay vận hành nhà máy DAP ta

có nhiệt dung riêng của vật liệu sấy là CVL = 0,35 (Kcal/kg.0C), nhiệt dung riêng của nước bằng Ca = 4,18 kJ/kgoC

- Tiết diện tự do của thùng sấy tính theo công thức gần đúng sau:

- Giả sử tốc độ tác nhân sấy trong quá trình sấy thực: w = 2 (m/s)

- Nhiệt độ dịch thể nóng là nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy vào và ra khỏi

- Phía trong thùng sấy là trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức với tốc độ tác nhân sấy là

w = 2 m/s lấy theo kinh nghiệm w (0,8÷5) m/s Khi đó hệ số trao đổi nhiệt đối lưucưỡng bức giữa tác nhân sấy với về mặt trong của thùng sấy tính theo công thức7.4612:

α1 = 6,15 + 4,17w = 6,15 + 4,17.2 = 14,49 W/m2.h.k0

- Trao đổi nhiệt đối lưu phía ngoài giữa mặt thùng sấy với không khí xung quanh theokinh nghiệm là trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên chảy rối Giả thiết nhiệt độ mặt ngoàithùng sấy là t w2:

t w2 = t0 + 10 = 22+10 = 320C

Do đó hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α2 được tính theo công thức 7.5012

α2 = 1,715.(t w2−t0)0,333= 1,715.(10)0,333 4Wm2K

Nhiệt độ mặt trong thùng sấy : t w1= t2 – t0 = 250 – 22 = 2280C

- Mật độ dòng nhiệt trong quá trình trao đổi nhiệt

q1 = α1.(t f1−tw2)

- Nhiệt dung riêng dẫn xuất của tác nhân sấy trước quá trình sấy.

2.2.6 Nhiệt lượng trong quá trình sấy

- Tổng nhiệt lượng tiêu hao q:

2.2.7 Nhiên liệu tiêu hao

Lượng nhiên liệu tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm b:

Theo công thức 7.1012 ta có:

b = Q q

c η bd

Trong đó: ηbd là hiệu suất của buồng đốt, ηbd = 0,9%

Qc là nhiệt trị cao của nhiên liệu dầu FO, Qc = 9000 Kcal/kg = 37861,2 (kJ/kg)Thay vào công thức ta có:

độ quay của thùng, góc nghiêng của trục thùng quay cũng như mức độ điền đầy sảnphẩm trong thùng sấy Nó tiền đề cho việc tính toán thiết kế bộ dẫn động của máy sấy thùng quay được giới thiệu ở chương 3

CHƯƠNG III THIẾT KẾ BỘ DẪN ĐỘNG CỦA MÁY SẤY THÙNG QUAY 3.1 Tính toán công suất của bộ dẫn động

3.1.1 Công suất của động sơ

- Chọn tốc độ của thùng: n = 3,2 (vòng/phút)

- Công suất cần thiết để quay thùng:

Theo công thức (VII.54) [1] ta có:

t ct

P P

dc br

lv

n n

n

2) Chọn vật liệu của cặp bánh răng

+ Vật liệu của bánh răng nhỏ: thép 40XH, có các thông số giới hạn bền

 b = 850 MPa; giới hạn chảy  ch = 600 MPa, phương pháp nhiệt luyện làtôi cao tần đạt độ rắn HRCm = 4854, độ thấm tôi  = 4 mm.

+ Vật liệu của bánh răng lớn: thép C45 đúc, có các thông số  b = 610 MPa,

 ch = 340 MPa, phương pháp nhiệt luyện là tôi cao tần đạt HRC = 4045 Mpa

3) Ứng suất cho phép

+ Tra bảng 6.2 [2] ta được:

 Hlim = 17 HRCm + 200, SH = 1,2, Himl = 900,  Flim2= 550, SF = 1,75.

+Ứng suất tiếp xúc cho phép được tính theo công thức (6.la) [2]

FC F

+ Ứng suất tiếp xúc cho phép khi quá tải tính theo công thức 6.13 [2]

a w

T K i

136 19