thiết kế hệ thống sấy thùng quay

Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên Phần TỔNG QUAN KỸ THUẬT SẤY 1.1 Cơ sở lý thuyết trình sấy 1.1.1 Định nghĩa trình sấy Trong cơng nghiệp hóa chất thực phẩm, q trình tách nước khỏi vật liệu (làm khơ vật liệu) cần thiết quan trọng Tùy theo tính chất độ ẩm vật liệu, mức độ làm khô vật liệu mà thực phương pháp tách nước khỏi vật liệu sau đây: - Phương pháp học: phương pháp dùng trường hợp không cần tách nước triệt làm khô sơ vật liệu sử dụng máy ép, ly tâm, lọc… - Phương pháp hóa lý: dùng hóa chất để hút nước vật liệu Ví dụ dùng canxi clorua, acid sunfulric , phương pháp tương đối đắt phức tạp, chủ yếu để hút nước hỗn hợp khí - Phương pháp nhiệt: dùng nhiệt để bốc nước vật liệu, phương pháp sử dụng rộng rãi Quá trình làm bốc nước khỏi vật liệu nhiệt gọi sấy Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm cách dẫn nhiệt, đối lưu, xạ lượng điện trường có tần số cao Mục đích trình sấy làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ liên kết bề mặt bảo quản tốt Trong trình sấy, nước bay nhiệt độ khuếch tán chênh lệch độ ẩm bề mặt vật liệu đồng thời bên vật liệu có chênh lệch áp suất riêng phần nước bề mặt vật liệu môi trường xung quanh 1.1.2 Các dạng liên kết vật liệu ẩm Các liên kết ẩm với vật khơ có ảnh hưởng lớn đến q trình sấy Nó chi phối diễn biến trình sấy Vật ẩm thường tập hợp ba pha: rắn, lỏng khí (hơi) Các vật rắn đem sấy thường vật xốp mao dẫn keo xốp mao dẫn Trong mao dẫn có chứa ẩm lỏng với hỗn hợp khí tích lớn (thể tích xốp) tỷ lệ khối lượng so với phần rắn phần ẩm lỏng bỏ qua Do kỹ thuật sấy thường coi vật thể gồm phần rắn khơ chất lỏng Có nhiều cách phân loại dạng liên kết ẩm Trong phổ biến cách phân loại theo chất hình thành liên kết P.H Robinde [6-8] Theo cách này, tất dạng lên kết ẩm chia thành ba nhóm chính: liên kết hố học, liên kết hố lý liên kết lý SVTH: Hoàng Văn Triệu Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên 1.1.2.1 Liên kết hoá học Liên kết hoá học ẩm vật khơ bền vững đó, phân tử nước trở thành phận thành phần hoá học phân tử vật ẩm Loại ẩm tách có phản ứng hố học thường phải nung nóng đến nhiệt độ cao Sau tách ẩm tính chất hố lý vật thay đổi Ẩm tồn dạng liên kết phân tử muối hydrat MgCl 2.6H2O dạng liên kết ion Trong trình sấy khơng đặt vấn đề tách ẩm dạng liên kết hố học 1.1.2.2 Liên kết hóa lý Liên kết hố lý khơng địi hỏi nghiêm ngặt tỷ lệ thành phần liên kết Có hai loại: liên kết hấp phụ (hấp thụ) liên kết thẩm thấu - Liên kết hấp phụ nước có gắn liền với tượng xảy bề mặt giới hạn pha (rắn lỏng) Các vật ẩm thường vật keo, có cất tạo hạt Bán kính tương đương hạt từ 10-9 - 10-7 m Do cấu tạo hạt nên vật keo có bề mặt bên lớn Vì có lượng bề mặt tự đáng kể Khi tiếp xúc với không khí ẩm hay trực tiếp với ẩm, ẩm xâm nhập vào bề mặt tự tạo thành liên kết hấp phụ ẩm bề mặt - Liên kết thẩm thấu liên kết hoá lý nước vật rắn có chênh lệch nồng độ chất hoà tan tế bào Khi nước bề mặt vật thể bay nồng độ dung dịch tăng lên nước sâu bên thấm Ngược lại, ta đặt vật thể vào nước nước thấm vào 1.1.2.3 Liên kết lý Đây dạng liên kết ẩm vật liệu tạo thành sức căng bề mặt ẩm mao dẫn hay bề mặt vật Liên kết học bao gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn liên kết dính ướt - Liên kết cấu trúc: liên kết ẩm vật liệu hình thành trình hình thành vật Ví dụ: nước tế bào động vật, vật đơng đặc có chứa sẵn nước Để tách ẩm trường hợp liên kết cấu trúc ta làm cho ẩm bay hơi, nén ép vật phá vỡ cấu trúc vật Sau tách ẩm, vật bị biến dạng nhiều, thay đổi tính chất chí thay đổi trạng thái pha - Liên kết mao dẫn: nhiều vật ẩm có cấu tạo mao quản Trong vật thể có vơ số mao quản Các vật thể để nước, nước theo mao quản xâm nhập vào vật thể Khi vật thể để mơi trường khơng khí ẩm nước ngưng tụ bề mặt mao quản theo mao quản xâm nhập vào vật thể SVTH: Hoàng Văn Triệu Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên - Liên kết dính ướt: liên kết nước bám dính vào bề mặt vật Ẩm liên kết dính ướt dễ tách khỏi vật phương pháp bay đồng thời tách phương pháp học như: lau, thấm, thổi, vắt ly tâm 1.1.3 Phân loại vật liệu ẩm Theo quan điểm hoá lý, vật ẩm hệ liên kết phân tán pha phân tán môi trường phân tán Pha phân tán chất có cấu trúc mạng hay khung khơng gian từ chất rắn phân môi trường phân tán ( chất khác) Dựa theo tính chất lý học, người ta chia vật ẩm thành ba loại: - Vật liệu keo: vật có tính dẻo có cấu trúc hạt Nước ẩm dạng liên kết hấp thụ thẩm thấu Các vật keo có đặc điểm chung sấy bị co ngót nhiều, giữ tính dẻo Ví dụ: gelatin, sản phẩm từ bột nhào, tinh bột - Vật liệu xốp mao dẫn: nước ẩm dạng liên kết học áp lực mao quản hay gọi lực mao dẫn Vật liệu thường dịn khơng co lại dễ dàng làm nhỏ (vỡ vụn) sau làm khơ Ví dụ: đường tinh thể, muối ăn v.v - Vật liệu keo xốp mao dẫn: bao gồm tính chất hai nhóm Về cấu trúc vật thuộc xốp mao dẫn, chất vật keo, có nghĩa thành mao dẫn chúng có tính dẻo, hút ẩm mao dẫn chúng trương lên, sấy khơ co lại Loại vật liệu chiếm phần lớn vật liệu sấy Ví dụ: ngũ cốc, hạt họ đậu, bánh mì, rau, v.v 1.1.4 Động học trình sấy Động lực học nghiên cứu quan hệ biên thiên độ ẩm vật liệu với thời gian thong số q trình, ví dụ tính chất cấu trúc vật liệu kích thước vật liệu, điều kiện thủy động lực học tác nhân sấy…, từ xác định chế độ sấy, tốc độ sấy thời gian sấy thích hợp 1.1.4.1 Khái niệm tốc độ sấy Tốc độ sấy xác định hàm lượng kg ẩm bay 1m bề mặt vật liệu sấy đơn vị thời gian (một giờ) biểu thị dạng vi phân sau : U= dW Fdτ kg/m2.h Trong đó: W - lượng ẩm bay thời gian sấy, kg/h; F - bề mặt chung vật liệu sấy, m2 ; τ - thời gian sấy, h; Khi biết tốc độ sấy, ta tìm thời gian sấy theo cơng thức sau: SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên τ= G c ( Cđ – Cc ) U F ,h Trong đó: Gc - lượng vật liệu khơ tuyệt đối vật liệu sấy, kg/h; Cđ, Cc - độ ẩm ban đầu ban cuối vật liệu sấy, kg/kg vật liệu khô tuyệt đối; 1.1.4.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy Tốc độ sấy phụ thuộc vào nhiều nhân tốc, số nhân tố chủ yếu: - Bản chất vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm… - Độ ẩm ban đầu, ban cuối vật liệu sấy, đồng thời độ ẩm tới hạn vật liệu - Hình dáng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, chiều dày lớp vật liệu… - Độ ẩm khơng khí tốc độ, nhiệt độ khơng khí Nhiệt độ khơng khí cào, tốc độ khơng khí lớn, độ ẩm tương đối khơng khí nhỏ q trình sấy tiến hành nhanh Nhưng nhiệt độ khơng khí khơng thể vượt nhiệt độ sấy cho phép loại vật liệu cụ thể, tốc độ tác nhân sấy khơng thể q lớn cịn phụ thuộc vào điều kiện làm việc chế độ sấy - Tác nhân sấy: sấy khói lị khơng khí nịng, khói lị nhiệt độ cao, sử dụng số vật liệu chịu nhiệt độ cao - Cấu tạo máy sấy, phương thức sấy chế độ sấy Trên đây, nêu lên số nhân tố có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ thời gian sấy, ta cần biết nhân tố để tiến hành sấy vật liệu cụ thể chọn điều kiện sấy thích hợp 1.1.4.3 Các dạng biểu đồ sấy Khi sấy lượng ẩm bốc giảm dần theo thời gian đó, tốc độ sấy biến đổi theo thời gian, tức biến đổi theo độ ẩm vật liệu Vậy, nghiên cứu sấy ta nên tìm hiểu quan hệ độ ẩm vật liệu với thời gian sấy quan hệ tốc độ sấy với độ ẩm vật liệu Đối với vật liệu sấy cụ thể, ta lấy số liệu thực nghiệm từ vẽ đường biểu diễn mối quan hệ Đường biểu diễn quan hệ độ ẩm C vật liệu với thời gian sấy τ gọi đường cong sấy (hình 1.1) Đường biểu diễn quan hệ tốc độ sấy U độ ẩm C vật liệu gọi đường cong tốc độ sấy (hình 1.2) SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên C% B A K1 τ Hình 1.1 Đường cong sấy U K1 B C% C A Hình 1.2 Đường cong tốc độ sấy Nhận xét qua hai biểu đồ: - Đoạn AB: giai đoạn đốt nóng vật liệu, nhiệt độ vật liệu tăng lên đến nhiệt độ bầu ướt tương ứng với trạng thái khơng khí lúc sấy, độ ẩm vật liệu thay đổi không đáng kể, tốc độ sấy tăng nhanh đến tốc độ cực đại - Đoạn BK1: giai đoạn tốc độ sấy không đổi (đẳng tốc), độ ẩm vật liệu giảm nhanh đặn theo đường thẳng (đoạn BK1 đường cong sấy), nhiệt độ vật liệu không đổi nhiệt độ bầu ướt - Đoạn K1C: giai đoạn tốc độ sấy giảm dần đều, nhiệt độ vật liệu tăng lên dần, độ ẩm giảm dần đến độ ẩm cân mức độ giảm chậm giai đoạn SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên Điểm C tương ứng với độ ẩm cân đạt độ ẩm cân nhiệt độ vật liệu nhiệt độ tác nhân sấy Dựa vào thực nhiệm, người ta rút nhận xét vẽ hai đường biểu diễn độ ẩm vật liệu, tốc độ sấy thời gian Điểm K gọi điểm tới hạn 1.1.4.4 Đặc điểm diễn biến trình sấy Quá trình sấy vật liệu ướt đến độ ẩm cân gồm hai giai đoạn sau: - Giai đoạn tốc độ sấy khơng đổi, hay cịn gọi giai đoạn đẳng tốc: Lúc này, vật liệu nhiều nước, tốc độ khuếch tán nước bên vật liệu lớn tốc độ bay bề mặt vật liệu, thế, tốc độ sấy giai đoạn phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ bay bề mặt vật liệu, mà tốc độ sấy không phụ thuộc vào yếu tố bên vật liệu mà phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi (ví dụ nhiệt độ, tốc độ độ ẩm khơng khí sấy…) yếu tố bên ngồi khơng đổi tốc dộ sấy không đổi Vậy, muốn tăng tốc độ sấy chủ yếu thay đổi yếu tố bên ngồi Ta tăng nhiệt độ sấy cao nhiệt độ cho phép vật liệu bề mặt vật liệu ướt nên nhiệt độ vật liệu xấp xỉ nhiệt độ bầu ướt t ư, cần ý chọn nhiệt độ sấy để nhiệt độ bầu ướt phải nhỏ nhiệt độ cho phép vật liệu - Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần: lúc vật liệu tương đối khô, lượng nước vật liệu cịn nên tốc độ khuếch tán nước vật liệu giảm xuống nhỏ tốc độ bay nước bề mặt vật liệu Do tốc độ sấy giai đoạn chủ yếu phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán nước bên vật liệu – lượng ẩm khuếch tán giảm dần nên lượng ẩm bay giảm tốc độ sấy giảm Vậy tốc độ sấy khơng phải phụ thuộc vào yếu tố bên ngồi vật liệu mà phụ thuộc chủ yếu vào yếu tố bên vật liệu, muốn tăng tốc độ sấy giai đoạn giảm tốc ta phải khắc phục trở lực khuếch tán bên vật liệu Như nói nhiệt độ vật liệu sấy lúc bắt đầu tăng dần đạt độ ẩm cân nhiệt độ vật liệu nhiệt độ tác nhân sấy, đến giai đoạn ta phải giữ nhiệt độ tác nhân sấy không nhiệt độ cho phép vật liệu Việc xác định hai giai đoạn sấy có ý nghĩa quan trọng từ ta thiết lập chế độ sấy khác thích ứng với đặc điểm giai đoạn để vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm, đồng thời tiết kiệm lượng rút ngắn thời gian sấy SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên 1.1.5 Tác nhân sấy Tác nhân sấy chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách từ vật sấy [6 28] Trong trình sấy mơi trường buồng sấy ln ln bổ sung ẩm thoát từ vật sấy Các tác nhân sấy thường chất khí như: khơng khí, khói, nhiệt 1.1.5.1 Nhiệm vụ tác nhân sấy Tác nhân sấy có nhiệm vụ sau: - Gia nhiệt cho vật sấy - Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật vào môi trường - Bảo vệ vật sấy khỏi bị ẩm nhiệt Tùy theo phương pháp sấy, tác nhân sấy thực hai ba nhiệm vụ nói 1.1.5.2 Phân loại tác nhân sấy - Khơng khí ẩm: loại tác nhân sấy thơng dụng Dùng khơng khí ẩm có nhiều ưu điểm: khơng khí có sẵn tự nhiên, không độc không làm ô nhiễm sản phẩm - Khói lị: sử dụng làm mơi chất sấy có ưu điểm không cần dùng calorife, phạm vi nhiệt độ rộng dùng khói lị có nhược điểm ô nhiễm sản phẩm bụi chất có hại như: CO2, SO2 - Hỗn hợp khơng khí nước: tác nhân sấy loại dùng cần có độ ẩm tương đối φ cao - Hơi nhiệt: dùng làm môi chất sấy trường hợp nhiệt độ cao sản phẩm sấy chất dễ cháy nổ 1.1.5.3 Khơng khí ẩm - Các thơng số khơng khí ẩm: + Độ ẩm tương đối tỉ số lượng nước có khơng khí ẩm với lượng nước lớn chứa khơng khí ẩm nhiệt độ: ϕ= Gh p 100% = h 100% G hmax p hs Trong đó: Gh , kg : lượng nước khơng khí ẩm Ghmax: lượng nước lớn chứa khơng khí ẩm ph , N/m2 : phần áp suất nước khơng khí ẩm phs , N/m2 : áp suất bão hịa nước nhiệt độ khơng khí ẩm SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên + Độ chứa lượng nước chứa 1kg khơng khí khơ: d= Gh Gk (kg/kgkkkhô) Với: Gh, kg: lượng nước chứa khơng khí ẩm Ghs: lượng khơng khí khơ Gh, Gk xác định theo phương trình trạng thái nước khơng khí khơ theo ph, pk p + Entanpy khơng khí ẩm tính với 1kg khơng khí khơ sau: I = Ik + Ih (kJ/kgkkkhơ) Trong đó: Ik: entanpy khơng khí khơ, Ik = Cpkt, kJ/kgkkkhô với Cpk nhiệt dung riêng khơng khí khơ, có giá trị 1,04 kJ/kgkkkhơ, nhiệt độ khơng khí ẩm Ih: entanpy nước có kg khơng khí khơ + Nhiệt độ điểm sương (ts): nhiệt độ điểm sương khơng khí ẩm nhiệt độ khơng khí bão hịa đạt cách làm lạnh khơng khí ẩm điều kiện độ chứa không đổi Khi biết nhiệt độ độ ẩm tương đối xác định nhiệt độ đọng sương Khi bão hòa φ = 100% , ph = phs nhiệt độ khơng khí ẩm lúc ts nhiệt độ bão hịa ứng với p h = phs Vì ta tra bảng nước bão hòa với p h ta xác định nhiệt độ bão hòa + Nhiệt độ nhiệt kế ướt: nhiệt độ không ẩm bão hòa đạt cách cho nước bốc đoạn nhiệt vào khơng khí ẩm Q trình xảy làm cho nhiệt độ khơng khí ẩm giảm, độ ẩm tương đối độ ẩm chứa tăng, cịn entanpy khơng đổi Quá trình đạt đến trạng thái cân φ = 100% nhiệt độ khơng khí ẩm t Nhiệt độ nhiệt độ nước Người ta đo nhiệt độ cách lấy vải thô vấn vào bầu thủy ngân nhiệt kế nhúng vào nước gọi nhiệt độ nhiệt kế ướt + Thể tích khơng khí ẩm: Thể tích khơng khí ẩm tính theo 1kg khơng khí khơ xác định theo cơng thức: v = RT , m3/kgkkk P − ϕ Pbh Trong đó: R- số khí khơng khí R = 287 J/kgoK; T- nhiệt độ khơng khí, oK ϕ Pbh – áp suất riêng phần nước, N/m2; SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Qun 1.1.5.4 Khói lị - Ngun lý hệ thống sấy khói Sử dụng khơng khí nóng để sấy cần thiết phải có phân gia nhiệt khơng khí dùng điện, dùng nước hay dùng khói…để cung cấp lượng Các trường hợp chi phí vốn đầu tư lượng cao Trong nhiều trường hợp sử dụng trực tiếp khói để sấy Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy dùng mơi chất sau: Khơng khí Khí thải Nhiên liệu Buồng hịa trộn Buồng đốt Khói Khơng khí Tác nhân sấy Buồng sấy Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy khói Trong buồng đốt, người ta đốt cháy nhiên liệu với hệ số khơng khí thừa thích hợp để q trình cháy tốt nhât, khói đưa vào buồng hòa trộn, người ta đưa thêm khơng khí hịa trộn với khói để tạo thành mơi chất sấy có nhiệt độ thích hợp Sau mơi chất sấy đưa vào buồng sấy để thực q trình sấy thải ngồi Sử dụng khói làm mơi chất sấy có ưu điểm, khuyết điểm sau: - Ưu điểm: + Có thể điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy khoảng rộng Có thể sấy nhiệt độ cao từ 900 - 1000 oC nhiệt độ thấp 70 - 90oC chí 40 50oC [6 – 49] + Cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo lắp đặt + Đầu tư vốn khơng phải dùng calorife SVTH: Hồng Văn Triệu Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên + Giảm tiêu hao lượng giảm trở lực hệ thống + Nâng cao hiệu sử dụng nhiệt hệ thống thiết bị - Nhược điểm: + Gây bụi bẩn cho sản phẩm thiết bị + Có thể gây hỏa hoạn xẩy phản ứng hóa học khơng cần thiết ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm Khi sử dụng phương pháp sấy khói phải ý khắc phục nhược điểm để đạt yêu cầu sấy loại sản phẩm khác Phương pháp sấy khói thường dùng để sấy gỗ sản phẩm gỗ, vật liệu xây dựng, đồ gốm sứ, hạt nông lâm sản… 1.2 Thiết bị sấy 1.2.1 Phân loại thiết bị sấy Do điều kiện sấy trường hợp sấy khác nên có nhiều kiểu thiết bị sấy khác nhau, có nhiều cách phân loại thiết bị sấy: - Dựa vào tác nhân sấy: ta có thiết bị sấy khơng khí thiết bị sấy khói lị, ngồi cịn có thiết bị sấy phương pháp đặc biệt sấy thăng hoa, sấy tia hồng ngoại hay dòng điện cao tần - Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy áp suất thường - Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy xạ … - Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun… - Dựa vào chiều chuyển động tác nhân sấy vật liệu sấy: chiều, ngược chiều giao chiều 1.2.2 Nguyên lý thiết kế thiết bị sấy Yêu cầu thiết bị sấy phải làm việc tốt (vật liệu sấy khơ điều chỉnh vận tốc dòng vật liệu tác nhân sấy, điều chỉnh nhiệt độ độ ẩm tác nhân sấy), tiết kiệm nguyên vật liệu, lượng dễ sử dụng Khi thiết kế thiết bị sấy cần có số liệu cần thiết: Loại vật liệu cần sấy (rắn, nhão, lỏng…), suất, độ ẩm đầu cuối vật liệu, nhiệt độ giới hạn lớn nhất, độ ẩm tốc độ tác nhân sấy, thời gian sấy Trước hết phải vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị, vẽ quy trình sản xuất, chọn kiểu thiết bị phù hợp với tính chất nguyên liệu điều kiện sản xuất Tính cân vật liệu, SVTH: Hồng Văn Triệu 10 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên xác định số liệu kích thước thiết bị Tính cân nhiệt lượng để tính nhiệt tiêu thụ lượng tác nhân sấy cần thiết Đối với thiết bị làm việc áp suất khí cần phải tính độ bền Sau tính xong vấn đề ta bắt đầu chọn tính thiết bị phụ hệ thống: phận cung cấp nhiệt (lò đốt, calorifer), phận vận chuyển, phận thu hồi bụi (nếu có), quạt , cơng suất tiêu thụ để chọn động điện 1.2.3 Lựa chọn thiết bị sấy Muốn chọn máy sấy thích hợp cho nguyên liệu định từ nhiều loại máy sấy, cần phải xem xét tất thông số quan trọng trình làm việc máy sấy 1.2.3.1 Tính chất vật liệu sấy Rất máy sấy thích hợp cho nhiều loại sản phẩm sấy có hình dạng khác Việc chọn lựa máy sấy phụ thuộc vào: hình dáng, kích thước thành phần hoá học vật liệu sấy, dạng vật liệu (dạng lát, dạng cục, dạng bột, dạng đặc, dạng lỏng ) Ngồi cần biết thay đổi hình dạng trạng thái vật liệu trình sấy co dúm, rạn nứt, phân lớp tính chất bị thay đổi mạnh 1.2.3.2 Hình dạng, kích thước Đối với nguyên liệu giàu tinh bột, lớp sấy dày (thường sấy chậm): sử dụng phòng sấy, hầm sấy, tháp sấy Đối với vật liệu rời, nhỏ lớp sấy mỏng: sử dụng máy sấy nhanh, máy sấy phun, máy sấy khí động, máy sấy trục lăn Để sấy nhanh người ta làm nhỏ, làm mỏng vật liệu trước sấy Đối với lớp sấy mỏng : sử dụng máy sấy xạ Có thể sử dụng máy sấy có kết cấu học đặc biệt để phân bố vật liệu sấy, ví dụ: máy sấy cánh đảo, máy sấy thùng quay, máy sấy đĩa quay Có thể kết hợp máy sấy với máy nghiền trục vít 1.2.3.3 Tính chất ẩm Để bốc ẩm tự dùng máy sấy tuần hồn để tiết kiệm lượng (có thể tách ẩm tự ẩm dính ướt nhanh ly tâm ép) Đối với vật liệu keo sử dụng máy sấy nhanh, sau nguyên liệu xử lý thành dạng bột lớp sấy mỏng Để tách nước liên kết người ta thường sử dụng máy sấy, mà sản phẩm sấy chịu nhiệt độ cao Người ta cần ý đến độ ẩm ban đầu ban cuối sản phẩm Nếu độ ẩm cuối sản phẩm sấy phép cịn lại tương đối cao: sử dụng máy sấy nhanh Nếu độ ẩm cuối sản phẩm bé: thời gian sấy lâu nên SVTH: Hồng Văn Triệu 11 Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên máy sấy cần cho phép kéo dài thời gian sấy Có thể phối hợp máy sấy, ví dụ : sản phẩm dạng rời kết hợp máy sấy khí động tác dụng nhanh với máy sấy thùng quay tác dụng chậm Đối với sản phẩm dạng pasta kết hợp máy sấy trục lăn với máy sấy băng tải 1.2.3.4 Sự nhạy cảm với nhiệt độ sản phẩm sấy Những vật liệu cho phép sử dụng nhiệt độ cao : dùng loại máy sấy có tác nhân sấy khói lị Tiết gia súc, chất chiết từ động thực vật cần phải sấy trạng thái ơn hồ, để giữ lại tính chất có giá trị Trong máy sấy phun sấy khí động, sản phẩm lưu lại thời gian ngắn nên phép sử dụng nhiệt độ cao so với sấy hầm Trong tất máy sấy phổ biến máy sấy đối lưu kiểm sốt nhiệt độ sản phẩm sấy tốt nhất, dễ dàng điều chỉnh trạng thái khơng khí thích hợp Trong máy sấy tiếp xúc, sản phẩm sấy nhận nhiệt độ bề mặt bị đun nóng chỗ tiếp xúc, sử dụng sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ, trình sấy xảy nhanh Khơng sử dụng máy sấy xạ sản phẩm nhạy cảm với nhiệt độ, sản phẩm dễ bị đun nóng cục gây nguy hiểm cho sản phẩm Đối với số sản phẩm cần ý đến nhạy cảm sức căng, dễ bị co ngót, nứt nẻ trình sấy tác dụng sức căng học mạnh: sử dụng máy sấy đối lưu cho phép điều chỉnh thơng số sấy thích hợp với loại sản phẩm sấy Trong số trường hợp sử dụng phương pháp sấy đặc biệt: sấy dòng điện cao tần, sấy chân không sấy thăng hoa Đối với số sản phẩm không phép sử dụng tác nhân sấy khói lị, sản phẩm dễ bị oxy hố, bị cháy: sử dụng máy sấy chân không máy sấy dùng khí trơ tuần hồn Đối với sản phẩm có tác dụng ăn mịn máy sấy: cần sấy máy sấy có cấu tạo chống ăn mịn 1.2.3.5 Năng suất sản phẩm Đối với suất nhỏ loại sản phẩm thay đổi hình dạng: thường sử dụng loại máy sấy làm việc gián đoạn Đối với suất lớn, nguyên vật liệu đồng thường dùng máy sấy làm việc liên tục 1.2.3.6 Tính chất sản phẩm sau sấy Thường giá trị thương mại sản phẩm phụ thuộc vào cảm quan độ đồng Sản phẩm không khác biệt nhiều chất lượng độ ẩm, độ ẩm chưa đạt yêu cầu cần phải sấy lại Sản phẩm cần đóng gói trang trí bao bì theo SVTH: Hồng Văn Triệu 12 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên khối lượng định để tiện lợi cho người sử dụng Cấu tạo máy sấy ảnh hưởng đến tính chất nói 1.3 Giới thiệu vật liệu sấy, tác nhân sấy 1.3.1 Vật liệu sấy Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa học Glycine max) loại họ Đậu (Fabaceae), lồi địa Đơng Á Lồi giàu hàm lượng chất đạm protein, trồng để làm thức ăn cho người gia súc Cây đậu tương thực phẩm có hiệu kinh tế lại dễ trồng Sản phẩm từ đậu tương sử dụng đa dạng dùng trực tiếp hạt thô chế biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa đậu nành, okara đáp ứng nhu cầu đạm phần ăn hàng ngày người gia súc Ngoài ra, đậu tương cịn có tác dụng cải tạo đất, tăng suất trồng khác Điều có hoạt động cố định N loài vi khuẩn Rhizobium cộng sinh rễ họ Đậu Diện tích trồng đậu tương: Quê hương đậu tương Đơng Nam châu Á, 45% diện tích trồng đậu tương 55% sản lượng đậu tương giới nằm Mỹ Nước Mỹ sản xuất 75 triệu đậu tương năm 2000, phần ba xuất Các nước sản xuất đậu tương lớn khác Brasil, Argentina, Trung Quốc Ấn Độ Phần lớn sản lượng đậu tương Mỹ để nuôi gia súc, để xuất khẩu, tiêu thụ đậu tương người đất nước tăng lên Dầu đậu tương chiếm tới 80% lượng dầu ăn tiêu thụ Mỹ Thành phần hóa học hạt đậu tương: Trong hạt đậu tương có thành phần hoá học sau Protein (40%), lipid (1225%), glucid (10-15%); có muối khống Ca, Fe,Mg, P, K, Na, S; vitamin A, B1, B2, D, E, F; enzyme, sáp, nhựa, cellulose Các thực phẩm làm từ đậu tương xem loại "thịt khơng xương" chứa tỷ lệ đạm thực vật dồi dào, thay cho nguồn đạm từ thịt động vật Thậm chí, lượng đạm (protein) 100 gr đậu tương tương đương với lượng đạm 800 gr thịt bò Tại quốc gia Nhật Bản, Trung Quốc, 60% lượng đạm tiêu thụ ngày đậu tương cung cấp Hàm lượng chất đạm chứa đậu tương cao nhiều so với lượng chất đạm chứa loại đậu khác 1.3.2 Chọn tác nhân sấy SVTH: Hồng Văn Triệu 13 Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Qun Khói lị dùng làm tác nhân sấy có ưu điểm phạm vi hoạt động rộng từ hàng chục độ đến 1000oC, không cần calorife, cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo lắp đặt Theo thông số thiết kế ban đầu, tác nhân sấy có nhiệt độ đầu 100 oC, ta chọn tác nhân sấy khói lị 1.4 Hệ thống sấy thùng quay 1.4.1 Giới thiệu chung máy sấy thùng quay Hệ thống sấy thùng quay hệ thống sấy làm việc liên tục chuyên dùng để sấy vật liệu hạt, cục nhỏ như: cát, than đá, loại quặng, hạt nông lâm sản,… Máy sấy thùng quay thùng hình trụ đặt nghiêng, thùng đặt nghiêng với mặt phẳng nằm ngang theo tỉ lệ 1/15 – 1/50 Thùng sấy quay với tốc độ 1,5 – vịng/phút, có vành đai đỡ, vành đai tỳ vào lăn đỡ thùng quay Vật liệu vào sấy qua phễu nạp liệu Vật liệu thùng khơng q 20 – 25% thể tích thùng Sau sấy xong, sản phẩm qua phận tháo sản phẩm ngồi Bên thùng có lắp cánh để xáo trộn vật liệu làm cho hiệu suất sấy đạt cao hơn, phía cuối thùng có hộp tháo sản phẩm đầu thùng cắm vào lò đốt nối với ống tạo tác nhấn sấy Giữa thùng quay, hộp tháo lị có cấu bịt kín để khơng khí nóng khói lị khơng ngồi Ngồi cịn có xyclon để thu hồi sản phẩm bay theo thải khí mơi trường Khí nóng vật liệu chiều ngược chiều bên thùng Phía đầu chỗ nạp liệu bên thùng sấy có lắp cánh xoắn đoạn khoảng 700 – 1000mm, chiều dài đoạn phụ thuộc vào đường kính thùng Tốc độ khói lị khơng khí nóng thùng không lớn 3m/s để tránh vật liệu bị nhanh khỏi thùng Các đệm ngăn thùng vừa có tác dụng phân phối vừa có tác dụng phân phối cho vật liệu theo tiết diên thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng bề mặt tiếp xúc vật liệu sấy tác nhân sấy Cấu tạo đệm ngăn phụ thuộc vào kích thước vật liệu sấy độ ẩm cửa Các loại đệm ngăn dùng phổ biến là: - Đệm ngăn mái chèo nâng loại phối hợp: Dùng sấy vật liệu cực to, ẩm, có xu hướng đóng vón Loại có hệ số chất đầy vật liệu khơng q 0,1 – 0,2 - Đệm ngăn hình quạt có khoảng thơng với - Đệm ngăn phân phối hình chữ nhật kiểu vạt áo xếp toàn tiết diện thùng dùng để sấy vật liệu dạng cục nhỏ, xốp, thùng quay vật liệu đảo trộn nhiều lần, bề mặt tếp xúc vật liệu sấy tác nhân sấy lớn SVTH: Hoàng Văn Triệu 14 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên - Đệm ngăn kiểu phân khu: Để sấy vật liệu đập nhỏ, bụi Loại cho phép hệ số điền đầy khoảng 0,15 - 0,25 - Nếu nhiệt độ sấy cần lớn 200 oC dùng khói lị khơng dùng cho nhiệt độ lớn 800oC Ưu nhược điểm hệ thống sấy thùng quay: - Ưu điểm: + Quá trình sấy đặn mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt vật liệu sấy tác nhân sấy Cường độ sấy lớn, đạt 100kg ẩm bay hơi/m3h + Thiết bị nhỏ gọn, khí tự động hóa hồn tồn - Nhược điểm: + Vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ tạo bụi vỡ vụn Do nhiều trường hợp làm giảm chất lượng sản phẩm sấy Hình 1.4: Cấu tạo bên máy sấy thùng quay 1.4.2 Nguyên lý làm việc hệ thống sấy thùng quay Cấu tạo gồm: Tấm ghi 2.Cửa lò đốt than Tường lị Cửa hịa gió Ống nạp liệu Bít kín Cánh dẫn liệu Vành đai đỡ Thân thùng 10 Gối đỡ bánh vòng 11 Nhíp đàn hồi 12 Bánh vịng 13 Dây đai 14 Tấm bít kín 15 Cửa khói lị 16 Hộp tháo liệu 17 Bệ đỡ 18 Hộp số 19 Động 20 Bu lông lắp bệ đỡ 21 Con lăn đỡ SVTH: Hoàng Văn Triệu 15 Lớp … Đồ án mơn học SVTH: Hồng Văn Triệu GVHD: Th.S Phan Thị Quyên 16 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên Máy sấy thùng quay gồm thùng hình trụ (9) đặt nghiêng với mặt phẳng nằm ngang ÷ 6o Tồn trọng lượng thùng đặt vành đai đỡ (8) Vành đai đặt bốn lăn đỡ (21), khoảng cách lăn bệ đỡ (17) thay đổi để điều chỉnh góc nghiêng thùng, nghĩa điều chỉnh thời gian lưu vật liệu thùng Thùng quay nhờ có bánh (12) Bánh (12) ăn khớp với với bánh dẫn động nhận truyền động động (19) qua giảm tốc (18) Vật liệu ướt nạp liên tục vào đầu cao thùng qua ống nạp liệu (5) chuyển động dọc theo thùng nhờ đệm ngăn Các đệm ngăn vừa có tác dụng phân bố vật liệu theo tiết diện thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng bề mặt tiếp xúc vật liệu sấy tác nhân sấy Cấu tạo đệm ngăn phụ thuộc vào kích thước vật liệu sấy tính chất độ ẩm Vận tốc khói lị hay khơng khí nóng máy sấy khoảng ÷ m/s, thùng quay ÷ vịng/phút Vật liệu khơ cuối máy sấy đươc tháo qua cấu tháo sản phẩm (16) nhờ băng tải xích vận chuyển vào kho Khói lị hay khơng khí thải cần quạt hút hút vào hệ thống tách bụi để tách hạt bụi bị theo khí thải Các hạt bụi thơ tách ra, hồi lưu trở lại băng tải xích Khí thải Các loại đệm ngăn dùng phổ biến máy sấy thùng quay gồm loại: a b c d b e Sơ đồ cấu tạo cánh thiết bị sấy thùng quay a Cánh nâng SVTH: Hồng Văn Triệu 17 Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên b c d e Cánh nâng chia khoang Cánh phân bố đều(cánh phân phối chữ thập) Cánh hỗn hợp Cánh phân vùng - Đối với vật liệu dạng cục to xốp, nhẹ thùng sấy bố trí cánh nâng ( Hình a ) - Ngược lại với vật liệu sấy dạng cục to,nặng nên bố trí cánh nâng có chia khoang ( Hình b ) - Khi sấy vật liệu dạng hạt cục nhỏ, nhẹ người ta thường dùng loại cánh phân phối chữ thập( Hình c) - Đối với vật liệu sấy có kích thước hạt q bé tạo thành bụi nên dùng cánh loại chia thành khoang kín ( Hình e ) 1.4.3 Lựa chọn thiết bị Theo số liệu độ ẩm ban đầu Đậu tương W = 35% , trình cần phải thực liên tục với suất 5,1 kg/s ,vật liệu dạng hạt, tự chảy nên chọn cánh đảo trộn loại cánh nâng Tác nhân khói lị ( nhiệt độ đầu tác nhân sấy 100oC) chuyển động tác nhân sấy thiết bị sấy chọn xi chiều 1.4.4 Thuyết minh quy trình công nghệ Vật liệu sấy Đậu tương nguyên hạt Hạt Đậu tương vào thùng sấy có độ ẩm 35% , chuyển động chiều với tác nhân sấy Tác nhân sấy sử dụng khói lị, tạo từ nhiên liệu đốt than, sau qua buồng hòa trộn với khơng khí bên ngồi để đạt nhiệt độ thích hợp cho q trình sấy Dịng tác nhân sấy gia tốc quạt đẩy đặt trước thiết bị quạt hút đặt cuối thiết bị Trên đường ống dẫn khói lị vào buồng hịa trộn đường ống dẫn khơng khí từ mơi trường vào buồng hịa trộn có van, dùng để điều chỉnh lưu lượng dòng Đặt nhiệt kế sau buồng hòa trộn để xác định nhiệt độ tác nhân sấy trước vào thùng sấy, nhiệt độ cao ta mở van để tháo bớt khói lị ra, giảm lượng khói lị vào buồng hịa trộn để giảm bớt nhiệt độ, ngược lại nhiệt độ chưa đủ, ta khóa bớt van dẫn khơng khí từ mơi trường vào buồng hịa trộn Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng góc so với mặt phẳng ngang, đặt hệ thống lăn đỡ lăn chặn Chuyển động quay thùng SVTH: Hoàng Văn Triệu 18 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên thực nhờ truyền động từ động sang hộp giảm tốc đến bánh gắn thùng Bên thùng có gắn cánh nâng, dùng để đảo trộn vật liệu sấy mục đích tăng diện tích tiếp xúc vật liệu sấy tác nhân sấy, tăng bề mặt truyền nhiệt tăng cường trao đổi nhiệt để trình sấy diễn triệt để Trong thùng sấy, hạt Đậu tương nâng lên đến độ cao định sau rơi xuống Trong q trình vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy, thực trình truyền nhiệt truyền khối bay ẩm Nhờ độ nghiêng thùng mà vật liệu vận chuyển dọc theo chiều dài thùng Khi hết chiều dài thùng sấy, vật liệu đạt độ ẩm cần thiết cho trình bảo quản 7% Sản phẩm hạt Đậu tương sau sấy đưa vào buồng tháo liệu, sau qua cửa tháo liệu bao gói để bảo quản hay dùng vào mục đích sản xuất khác Dịng tác nhân sấy qua buồng sấy chứa nhiều bụi cần phải đưa qua hệ thống lọc bụi để tránh thải bụi bẩn vào khơng khí gây nhiễm mơi trường Ở đây, ta sử dụng hệ thống lọc bụi nhóm xyclon Khói lị sau lọc bụi thải vào môi trường Phần bụi lắng thu hồi qua cửa thu bụi xyclon xử lý riêng Phần SVTH: Hồng Văn Triệu 19 Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Qun TÍNH TỐN Q TRÌNH ĐỐT THAN 2.1 Thành phần than đá Bảng 2.1 Bảng thành phần nguyên tố nhiên liệu Thành phần Kí hiệu % Cacbon Hydro Oxy Nito C 78 H 4,61 O 4,12 N 1,14 Lưu huỳnh S 0,45 Hơi nước A Tro W 9,68 Với A – thành phần nước nhiên liệu; W – thành phần tro; Từ ta có thơng số làm việc sau: C lv = C 100 − ( ¦ W + A) 100 − ( 9,68 + 2) = 78 = 68,89( % ) 100 100 H lv = H 100 − ( ¦ W + A) 100 − ( 9,68 + ) = 4,61 = 4,07( % ) 100 100 O lv = O 100 − ( ¦ W + A) 100 − ( 9,68 + ) = 4,12 = 3,64( % ) 100 100 N lv = N 100 − ( ¦ W + A) 100 − ( 9,68 + ) = 1,14 = 1,01( % ) 100 100 S lv = S 100 − ( ¦ W + A) 100 − ( 9,68 + ) = 0,45 = 0,40( % ) 100 100 2.2 Nhiệt dung riêng than đá Nhiệt dung riêng than đá xác định theo công thức: Ct = 837 + 3,7 to + 625x Trong đó: to: nhiệt độ than đá, chọn to = 25oC x: hàm lượng chất bốc, x = 2,78% Suy ra: Ct = 837 + 3,7.25 + 625.0,0278 = 946,875 ( J/Kg độ) = 0.946875( KJ/Kgđộ) 2.3 Nhiệt trị nhiên liệu Nhiệt trị nhiệt lượng tỏa cháy hồn tồn kg nhiên liệu Có hai khái niệm nhiệt trị: nhiệt trị cao Q c Qt Nhiệt trị thấp nhiệt trị cao trừ phần nhiệt lượng nước sản phẩm cháy ngưng tụ lại [1-53] SVTH: Hoàng Văn Triệu 20 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên 2.3.1 Nhiệt trị cao nhiên liệu: Theo công thức Mendeleep: Qclv = 339.Clv + 1256.Hlv – 109.( Olv – Slv) [1-53] = 339.68,89 + 1256.4,07 + 109.( 3,64 – 0,40) = 28818,79 ( KJ/Kg ) 2.3.2 Nhiệt trị thấp nhiên liệu: Qlvth = Qclv – 25( W + 9Hlv) = 28818,79 – 25.( 9,68 + 9.4,07) = 27661,04( KJ/Kg) 2.4 Xác định lượng khơng khí khơ cần để đốt cháy kg than - Lượng không khí khơ lý thuyết để đốt cháy kg nhiên liệu L o lượng khơng khí khơ vừa đủ cung cấp oxy cho phản ứng cháy Để cung cấp cho phản ứng cháy, thành phần oxi khơng khí 21% Các phản ứng cháy: C + O2 → CO2 2H2 + O2 → 2H2O S + O2 → SO2 Áp dụng công thức 3.11 [1-55] Lo = 0,115Clv + 0,346Hlv + 0,043( Slv – Olv) = 0,115 68,89 + 0.346.4,07 + 0,043.(0,40 – 3,64) = 9,19 (Kgkkk/Kg than) - Lượng khơng khí khơ thực tế cho q trình cháy L lượng khơng khí khơ thực tế để đốt cháy hết kg nhiên liệu Trong thực tế, tùy thuộc vào việc tổ chức trình cháy độ hồn thiện buồng đốt mà khơng khí khơ thực tế L để đốt cháy hết kg nhiên liệu lớn lượng khơng khí khơ lý thuyết Lo Tỷ số L Lo người ta gọi hệ số khơng khí thừa buồng đốt α bđ [1-56]: α bđ = L Lo (2.11) Trong lị đốt lấy khói hệ thống sấy lấy α bđ = 1,2 – 1,3 [1-57]; Chọn α bđ = 1,2 ⇒ L = 1,2 Lo = 1,2.9,19 = 11,03 kg kkk/kgnl 2.5 Xác định hệ số khơng khí thừa α sau buồng hịa trộn SVTH: Hồng Văn Triệu 21 Lớp … Đồ án mơn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên Do nhiệt độ khói sau buồng đốt lớn so với yêu cầu, hệ thống sấy dùng khói lị làm tác nhân, người ta phải tổ chức hịa trộn với khơng khí ngồi trời nhiệt độ cần thiết nên cho hỗn hợp có nhiệt độ thích hợp Vì vậy, hệ thống sấy người ta xem hệ số khơng khí thừa α tỷ số khơng khí khơ cần cung cấp thực tế cho buồng đốt cộng với buồng hòa trộn chia cho lượng khơng khí khơ lý thuyết cần thiết cho q trình cháy Theo cơng thức 3.11 [1-57], hệ số khơng khí thừa α : α= Q c ηbđ + C nl t nl − (9H + A)i a − [1 − (9H + A + W)]C pk t Lo [d o (i a − i ao ) + Cpk (t − t o )] (2.12) Trong đó: ηbđ - hiệu suất buồng đốt; Thường ηbđ = 0,85-0,95 [4-110], chọn ηbđ = 0,9 Qc – nhiệt trị cao nhiên liệu, kJ/kg; Cnl, Cpk – tương ứng nhiệt dung riêng nhiên liệu khói khơ, kJ/kg.độ; ia, iao – entapy nước chứa khói sau buồng hịa trộn khơng khí bên ngồi trời, kJ/kg; – lượng chứa ẩm khơng khí ứng với nhiệt độ to, kg ẩm/kg kkk; t – nhiệt độ khói lị sau buồng hịa trộn, oC; Lo – lượng khơng khí khơ lý thuyết dùng để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu, kg kk/kgnl - Xác định lượng chứa ẩm do: Tại Hà Nội, nhiệt độ áp suất, độ ẩm trung bình sau: P = 758 mmHg; to = 25 oC; ϕ = 85%; Nhiệt độ tác nhân sấy trước sau thiết bị sấy: t1 = 100 oC; t2 = 50 oC; Áp suất bão hòa Pbo ứng với to = 25 oC: Theo công thức 2.31 [1 - 41]  4026, 420  Pbo = exp 12,00 −  , bar (2.13) 235,00 + t o   Pbo – áp suất bão hòa nước ứng với nhiệt độ to; = 0,0315 bar (Giá trị Pbo tính theo cơng thức (2.13) gần với thực nghiệm, giá trị thực nghiệm 0,0296 atm) Lượng chứa ẩm do: theo công thức 2.18 [1-28], SVTH: Hoàng Văn Triệu 22 Lớp … Đồ án môn học d o = 0,621 GVHD: Th.S Phan Thị Quyên ϕPbo , kg ẩm/kg kkk (2.14) B − ϕPbo Trong đó: – lượng chứa ẩm khơng khí ẩm, kg ẩm/kg kkk; ϕ - độ ẩm tương đối khơng khí ẩm; B – áp suất khí trời, (áp suất địa điểm làm việc), B = 1atm; - Entanpy Io khơng khí ẩm xác định theo công thức: I = 1,004.t + d.(2500 + 1,842.t), kJ/kg kk [1-41] Thay số vào cơng thức,ta có: Io = 1,004.25 + 0,017.(2500 + 1,842.2500) = 68,383 kJ/kg nl - Xác định entanpi nước chứa khói sau buồng hịa trộn khơng khí ngồi trời tính theo cơng thức theo cơng thức 3.16 [1-57], i = 2500 + 1,842.t kJ/kg; (2.15) Với t = to = 25 oC, ⇒ iao = 2500 + 1,842.25 = 2546,05 kJ/kg; Với t = t1 = 100 oC ⇒ ia = 2500 + 1,842.100= 2684,2 kJ/kg; - Tra bảng I 179 [3-204], ta có Cpk = 1,004 kJ/kg.độ; Thay số vào công thức (2.12) ta được: α= 28818,79.0,9 + 25.0,946875 − ( 9.0,0407 + 0,02) 2684,2 − [1 − (9.0,0407 + 0,02 + 0,0968)].1,0040.100 9,19.[ 0,017( 2684,2 − 2546,05) + 1,0040(100 − 25) ] α = 34,85 2.6 Trạng thái khói sau buồng hịa trộn hay trước vào thùng sấy 2.6.1 Lượng khói khơ sau buồng hịa trộn Lượng khói khơ sau buồng hịa trộn hay trước vào thùng sấy tính theo cơng thức 3.23[1-59]: Lk = ( α L0 +1 ) – [ W + (9H + A) ] Thay số vào ta có Lk = (34,85.9,19 + 1) – [9.0,0407 + 0,02 + 0,0968] = 320,829 (kg kk/kg nl) 2.6.2 Lượng chứa ẩm d sau buồng hòa trộn Lượng chứa ẩm d sau buồng hịa trộn tính theo cơng thức 3.29 [1-59]: SVTH: Hoàng Văn Triệu 23 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Quyên Thay số vào ta có: d= ( 9.0,0407 + 0,02) + 34,85.9,19.0,017 [1 − (9.0,0407 + 0,02 + 0,0968)] + 9,19.34,85 = 0,0182 kg ẩm/kg kk 2.6.3 Entanpy khói sau buồng hịa trộn Entanpy khói sau buồng hịa trộn tính theo cơng thức 3.32 [1-60]: Thay số vào cơng thức,ta có: TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: Hồng Văn Triệu 24 Lớp … Đồ án môn học GVHD: Th.S Phan Thị Qun [1] Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2001 [3] Tập thể tác giả, Sổ tay Quá trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập 1, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [4] Tập thể tác giả, Sổ tay Quá trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập 2, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [6] Nguyễn Bin, Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập 4, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nơi, 2005 SVTH: Hồng Văn Triệu 25 Lớp …