Mở Đầu Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong sản xuất thực phẩm. Sản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Ví dụ điển hình là khoai mì, do ứng dụng rộng rãi của nó mà khối lượng được sử dụng là rất lớn, nhất là trong các ngành nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm…nên việc chế biến và bảo quản rất quan trọng. Ở trạng thái đó sản phẩm được bảo quản lâu hơn, dễ đóng gói và vận chuyển đi xa để phục vụ cho các ngành sản xuất khác. Và cách bảo quản phổ biến nhất hiện nay được sử dụng là sấy bằng các hệ thống sấy khác nhau. Và trong đồ án này nhóm em chọn trình bày thiết kế hầm sấy khoai mì. Đầu đề đồ án. Tính toán thiết kế máy sấy hầm dùng để sấy khoai mì lát, với năng suất 2000 kg khoai mì tươigiờ. CHƯƠNG I: TỔNG QUANI.Tổng quan về cây khoai mì1.Cây khoai mì a.Đặc điểm sinh học và sinh thái cây khoai mì: Khoai mì có tên khoa học là Manihot Esculenta (Grantz), là loại cây lương thực phát triển ở các vùng khí hậu nhiệt đới. Khoai mì phát nguồn từ lưu vực sông Amazon ở phía nam châu Mỹ. Từ thế kỷ 16, cây khoai mì được trồng ở châu Á, châu Phi và Mỹ La Tinh. Ở Việt Nam, khoai mì được trồng từ Bắc vào Nam nhất là vùng trung du và vùng núi. Trên thế giới, khoai mì được trồng ở 30 độ vĩ tuyến Bắc cũng như Nam. Năng suất bình quân về khoai mì ở nước ta vào khoảng 810 tấn củha. Sản phẩm củ khoai mì được sử dụng một phần nhỏ dưới dạng củ tươi, còn lại được sử dụng vào chế biến, gồm hai dạng chính: dạng sơ chế thành khoai mì lát khô, khoai mì dạng viên hoặc tinh chế thành bột.b.Phân loại khoai mì theo hàm lượng độc tố trong khoai mì: Khoai mì đắng: có hàm lượng HCN lớn hơn 50mgkg củ, thường có lá 7 cánh mũi mác, cây thấp và nhỏ. Khoai mì ngọt (M.Dulcis): có hàm lượng HCN dưới 50mgkg củ, thường có lá 5 cánh mũi mác, cây cao và thân to. Khoai mì tươi: chứa một lượng độc tố dạng glucoxit có công thức hóa học là C10H17O6N gọi là manihotoxin, dưới tác dụng của dịch vị chứa acid clohydric là chất độc đối với con người:C10H17O6N + H2O = C6H12O6(CH3)2O + HCN Hàm lượng độc tố trong khoai mì khoảng 0,0010,004% chủ yếu tập trung ở vỏ cùi. Khi sử dụng khoai mì bóc vỏ là đã loại được một phần lớn độc tố. Liều gây độc cho người lớn hơn 20mg HCN. Liều gây chết là 1mg HCNkg thể trọng. Khoai mì được sơ chế thành các dạng sắn lát khô, sợi khô hoặc bột khoai mì thì chất độc trong củ khoai mì đã được loại đi rất nhiều .
THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM MỤC LỤC Mở Đầu Sấy trình công nghệ sử dụng nhiều sản xuất thực phẩm Sản phẩm sau trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Ví dụ điển hình khoai mì, ứng dụng rộng rãi mà khối lượng sử dụng lớn, ngành nông nghiệp công nghiệp thực phẩm…nên việc chế biến bảo quản quan trọng Ở Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM trạng thái sản phẩm bảo quản lâu hơn, dễ đóng gói vận chuyển xa để phục vụ cho ngành sản xuất khác Và cách bảo quản phổ biến sử dụng sấy hệ thống sấy khác Và đồ án nhóm em chọn trình bày thiết kế hầm sấy khoai mì Đầu đề đồ án Tính toán thiết kế máy sấy hầm dùng để sấy khoai mì lát, với suất 2000 kg khoai mì tươi/giờ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Tổng quan khoai mì Cây khoai mì a Đặc điểm sinh học sinh thái khoai mì: I Khoai mì có tên khoa học Manihot Esculenta (Grantz), loại lương thực phát triển vùng khí hậu nhiệt đới Khoai mì phát nguồn từ lưu vực sông Amazon phía nam châu Mỹ Từ kỷ 16, khoai mì trồng châu Á, châu Phi Mỹ La Tinh Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Ở Việt Nam, khoai mì trồng từ Bắc vào Nam vùng trung du vùng núi Trên giới, khoai mì trồng 30 độ vĩ tuyến Bắc Nam Năng suất bình quân khoai mì nước ta vào khoảng 8-10 củ/ha Sản phẩm củ khoai mì sử dụng phần nhỏ dạng củ tươi, lại sử dụng vào chế biến, gồm hai dạng chính: dạng sơ chế thành khoai mì lát khô, khoai mì dạng viên tinh chế thành bột b Phân loại khoai mì theo hàm lượng độc tố khoai mì: Khoai mì đắng: có hàm lượng HCN lớn 50mg/kg củ, thường có cánh mũi mác, thấp nhỏ Khoai mì (M.Dulcis): có hàm lượng HCN 50mg/kg củ, thường có cánh mũi mác, cao thân to Khoai mì tươi: chứa lượng độc tố dạng glucoxit có công thức hóa học C10H17O6N gọi manihotoxin, tác dụng dịch vị chứa acid clohydric chất độc người: C10H17O6N + H2O = C6H12O6(CH3)2O + HCN Hàm lượng độc tố khoai mì khoảng 0,001-0,004% chủ yếu tập trung vỏ cùi Khi sử dụng khoai mì bóc vỏ loại phần lớn độc tố Liều gây độc cho người lớn 20mg HCN Liều gây chết 1mg HCN/kg thể trọng Khoai mì sơ chế thành dạng sắn lát khô, sợi khô bột khoai mì chất độc củ khoai mì loại nhiều c Cấu tạo củ khoai mì: - Củ khoai mì: hình gậy, hai đầu vuốt nhỏ lại (cuống đuôi) tùy theo giống điều kiện canh tác, độ màu mỡ đất mà chiều dài củ dao động khoảng 300-400mg, - đường kính củ 40-60mm Gồm phần chính: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt khoai mì lõi Vỏ gỗ (vỏ lụa): phần bao ngoài, mỏng, 0.5-3% khối lượng toàn củ, thành phần chủ yếu xenluloza, tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi bị tác động từ bên Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Vỏ cùi: chiếm 8-15% khối lượng toàn củ, thành phần chủ yếu tinh bột, xenluloza, hemixenluloza Nhựa khoai mì gồm polyphenoltanin, độc tố Thịt khoai mì: thành phần chủ yếu củ chiếm khoản 77-94% khối lượng toàn củ, thành phần chủ yếu tinh bột, xenluloza, protein số chất khác Lõi: chiếm 0.3-0.4% khối lượng toàn củ trung tâm, dọc suốt từ cuống đến chuôi củ Thành phần chủ yếu xenluloza Càng sát cuống lõi lớn nhỏ dần phía chuôi củ d Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng Củ khoai mì giàu tinh bột với nhiều gluxit khó tiêu lại bị nghèo chất béo, muối khoáng, vitamin nghèo đạm Hàm lượng acid amin không cân đối, thừa arginin lại thiếu acid amin chứa lưu huỳnh Trong số chất dinh dưỡng tinh bột có ý nghĩa cao Hàm lượng tinh bột nhiều hay phụ thuộc vào nhiều yếu tố, độ già yếu tố quan trọng Độ già phụ thuộc vào thời gian thu hoạch, với giống khoai mì có thời gian sinh trưởng năm trồng vào tháng thu hoạch từ tháng đến tháng năm sau Thu hoạch vào tháng 12 tháng giêng hàm lượng tinh bột cao vào thời gain khoai mì già Khoai mì loại có nhiều công dụng chế biến công nghiệp, thứ ăn gia súc lương thực, thực phẩm Ở nước ta, củ khoai mì dùng để chế biến tinh bột, khoai mì lát khô, khoai mì dùng để ăn tươi, tạo hàng loạt sản phẩm công nghiệp: bột ngọt, mì ăn liền, gluocose, siro, phụ gia thực phẩm, kỹ nghệ chất dính (hồ vải, dán gỗ), rượu cồn, bánh kẹo, mạch nha, Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nguyên liệu sản phẩm Khoai mì thu hoạch phải có độ già tốt để tạo hàm lượng tinh bột tốt cho củ khoai mì Màu sắc: Trắng đều, lốm đốm, nâu đen bề mặt Độ ẩm: Không 15%, bẻ thấy giòn, lát vỡ dễ dàng có tiếng kêu Tạp chất không lẫn sỏi, rác, đất, rễ, cuống Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM II Tổng quan loại thiết bị sấy Tổng quan sấy a Định nghĩa: Sấy trình làm bốc nước khỏi vật liệu nhiệt Đây trình quan trọng công nghiệp hóa học, thực phẩm giúp làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền tăng thời gian bảo quản vật liệu Có nhiều cách để cung cấp nhiệt cho vật liệu: dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, xạ lượng điện trường có tần số cao b Mục đích sấy: + Nhằm tăng thời gian bảo quản sản phẩm, tránh bị phân hủy + Giảm độ kết dính, đóng cục vật liệu dạng bột + Tăng khả dẫn nhiệt (đối với than củi, than quặng, khoáng sản ) + Tăng độ bền + Chống ăn mòn Các loại tác nhân sấy: Không khí ẩm: Không khí ẩm loại tác nhân sấy thông dụng Dùng không khí ẩm có nhiều ưu điểm không khí có sẵn tự nhiên, không độc không làm ô nhiễm sản phẩm Khói lò: Sử dụng khói làm môi chất sấy có ưu điểm không cần dùng calorife, phạm vi nhiệt độ rộng khói lò có nhược điểm khói làm ô nhiễm sản phẩm bụi chất có hại CO2, SO2 Hỗn hợp không khí nước Tác nhân sấy loại dùng cần có độ ẩm tương đối cao Hơi nhiệt dùng làm môi chất sấy trường hợp nhiệt độ cao sản phẩm sấy chất dễ cháy, nổ Các phương pháp sấy a Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt Phương pháp sấy đối lưu Phương pháp sấy xạ Phương pháp sấy tiếp xúc Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần Phân loại phương pháp sấy theo chế độ thải ẩm Phương pháp sấy áp suất khí Phương pháp sấy chân không b Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí Phương pháp sấy dùng nhiệt Phương pháp sấy dùng xử lí ẩm (hút ẩm) Phương pháp kết hợp gia nhiệt hút ẩm c Các loại thiết bị sấy Thiết bị sấy đối lưu Thiết bị sử dụng phương pháp sấy đối lưu, phương pháp sấy thông dụng Thiết bị sây đối lưu bao gồm: thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm, thiết bị sấy động, thiết bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy phun - Thiết bị sấy tiếp xúc Thiết bị sử dụng phương pháp sấy tiếp xúc, gồm kiểu: Thiết bị sấy tiếp xúc với bề mặt nóng kiểu tang quay hay lò quay Thiết bị sấy tiếp xúc chất lỏng - Thiết bị sấy xạ Thiết bị sử dụng phương pháp sấy xạ Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần Thiết bị dùng phương pháp sấy điện trường cao tần - Thiết bị sấy thăng hoa Thiết bị sử dụng phương pháp hóa ẩm thăng hoa Việc thải ẩm sử dụng hút chân không kết hợp với bình ngưng tụ ẩm - Thiết bị sấy chân không thông thường Thiết bị sử dụng thải ẩm máy hút chân không Do buồng sấy có chân không nên dùng cấp nhiệt đối lưu, việc cấp nhiệt cho vật ẩm xạ hay dẫn nhiệt Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Tổng quan thiết bị sấy hầm Một phương thức sấy đối lưu sấy hầm, phương thức sấy phổ biến để sấy nông sản Để thực trình sấy, người ta sử dụng hệ thống gồm nhiều thiết bị thiết bị phụ Có nhiều loại thiết bị chính: buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng quay Trong đồ án này, ta sử dụng loại thiết bị sau: a Thiết bị chính: Hầm sấy Xe goong Thiết bị phụ: Quạt đẩy Caloriphe Quạt hút Tời kéo b Cấu tạo sấy hầm: Hầm sấy hầm làm betong, gạch bên có xe chứa vật liệu sấy Các khay chứa vật liệu chất lên xe goong, lập trình để qua hầm cách nhiệt có tác nhân sấy chuyển động chiều nhiều chiều khác Một hầm sấy đặc trưng có chiều dài khoảng 20m, chứa từ 12-15 xe goong, với tổng sức chứa 5000kg nguyên liệu - Nguyên lý hoạt động sấy hầm: Vật liệu sấy thường xếp khay chứa nguyên liệu khay chất xe goong Các xe goong di chuyển vào đầu hầm sấy cuối hầm sấy nhờ hệ thống xích tải Tác nhân sấy chuyển động chiều ngược chiều với vật liệu sấy để tác nhân sấy không bị tràn không khí tràn vào hai đầu hầm sấy có gắn khoang xép để nạp lấy xe Hệ thống quạt vận chuyển tác nhân sấy phận gia nhiệt láp bên hầm sấy Xe vật liệu xe vật liệu khô lấy đầu tiên, xe lại dồn lên phía xe vật liệu ướt bố trí vào cuối hầm Do không khí sử dụng triệt để hiệu sử dụng nhiệt Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM - Máy sấy hầm có ưu điểm nhược điểm sau: Ưu điểm: Sấy nhiều nguyên liệu, tốn thời gian Nhược điểm: Chi phí lao động cao, chát lượng sản phẩm chưa cao Trang THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM CHƯƠNG II: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ I Quy trình công nghệ sấy khoai mì Khoai mì củ Rửa bỏ cuống Bã Rửa bỏ cuống Bã Bóc vỏ Thái lát Ngâm, xử lý Để Sấy Phân loại Sản phẩm Trang Bã THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Thuyết minh sơ đồ quy trình: II Nguyên liệu: Nguyên liệu khoai mì xếp lên khay Các khay xếp vào xe goong Vì có phận tời kéo việc vận chuyển xe goong vào hầm thuận tiện dễ dàng Sau xe goong vào hầm sấy, cửa hầm đóng lại, tác nhân sấy đưa vào hầm trình sấy bắt đầu Sau 30 phút, mở cửa vào cửa hầm sấy, dùng tời kéo kéo xe goong khỏi hầm đồng thời đẩy xe goong vào hầm Cứ sau 10 tiếng ta sấy xong mẻ với suất 2000kg khoai mì tươi/giờ Tác nhân sấy: Tác nhân sấy sử dụng không khí Không khí bên đưa vào caloriphe nhờ quạt đẩy Tại caloriphe, không khí đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết (caloriphe dùng chất tải nhiệt nước) Sau khoonh khí dẫn vào hầm sấy Nhiệt độ không khí đầu hầm sấy phải chọn cho phù hợp với vật liệu đem sấy (phải nhỏ nhiệt độ cao mà mà vật liệu chịu được) Trong hầm sấy, không khí nóng xuyên qua lỗ lưới khay đựng vật liệu tiếp xúc với khay đựng vật liệu sấy Ẩm vật liệu bốc nhờ nhiệt dòng khí nóng Quạt hút đặt cuối hầm sấy để hút tác nhân sấy khỏi hàm đưa Thiết bị gồm: 123456- Quạt đẩy Caloriphe Hầm sấy Quạt hút Túi lọc vải cylone Trang 10 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG I Tính toán cân vật chất Các thông số tác nhân sấy Các ký hiệu: G1, G2: Lượng vật liệu trước sau sấy (kg/h) Gk: Lượng vật liệu khô tuyệt đối qua máy sây (kg/h) w1 , w2 : Độ ẩm vật liệu trước sau sấy, tính ướt(%) W: Lượng ẩm tách khỏi vật liệu (kg/h) L: Lượng không khí khô (kkk) tuyệt đối qua máy sấy(kg/h) d0: hàm ẩm không khí trời (kg ẩm/kg kkk) d1: hàm ẩm không khí trước vào buồng sấy (kg ẩm/kg kkk) d2: hàm ẩm không khí sau sấy (kg ẩm/kg kkk) Tính thông số trạng thái A, B, C tra theo đồ thị Ramdin Trạng thái không khí trời: biểu diễn trạng thái A, xác định cặp thông số (t0, φ0) Ta chọn trạng thái A theo giá trị nhiệt độ độ ẩm trung bình Thành phố Hồ Chí Minh: Trang 11 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM B C A Trang 12 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Do điểm A A: A: Không khí đưa vào caloriphe đốt nóng đẳng ẩm (d1=d0) đến trạng thái B (d1,t1) Trạng thái B trạng thái tác nhân sấy vào buồng sấy Không khí quạt đưa vào caloriphe đốt nóng đẳng ẩm (d 1=d0) đến trạng thái B (d1,t1) Điểm B điểm nhiệt độ sấy cho nguyên liệu sấy không bị cháy Trạng thái B trạng thái tác nhân sấy vào buồng sấy Nhiệt độ t1 điểm B nhiệt độ cao tác nhân sấy, tính chất vật liệu sấy chế độ công nghệ quy định Theo kinh nghiệm sấy khoai mì lát nhiệt độ không khí sấy từ 900C-1000C Do điểm B : B: B: Không khí trạng thái B thổi vào thiết bị sấy để thực trình sấy lý thuyết (I1=I2) Trạng thái không khí đầu thiết bị sấy C(t2, φ2) Nhiệt độ tác nhân sấy khỏi thiết bị sấy t2 tùy chọn cho tổn thất nhiệt độ tác nhân sấy mang bé nhất, phải tránh tượng đọng sương, nghĩa tránh trạng thái C nằm đường bão hòa Đồng thời độ chứa ẩm tác nhân sấy C phải nhỏ độ ẩm cân vật liệu sấy điểm để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại Chọn t2=450C Do điểm C: C: C: Bảng 4: trạng thái tác nhân sấy trình sấy thực Trang 13 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM B Đại lượng Trạng thái không khí ban đầu (A) Trạng thái không Trạng thái không khí vào thiest bị sấy khí khỏi thiết bị (B) sấy (C) t(0C) 30 90 45 φ(%) 80 65 d(kg/kkk) 0.022 0.022 0.0403 = I(kgJ/kgkk) 5% 83.6 146.3 146.3 C A = 65% = 80% Hình vẽ đồ thị biểu diễn ba điểm A, B, C trình sấy thực Năng suất nguyên liệu sau sấy theo nhập liệu G2 = = = 1395,35 kg/h Năng suất nguyên liệu mẻ Trang 14 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM G = t = = 20000 kg/mẻ Lượng ẩm bốc khỏi nguyên liệu W = = = 604,65 kg ẩm/h Lượng không khí khô tổn thất L = = = 33040,98 kg kkk/h Lượng không khí cần thiết để bốc 1kg ẩm l = = = 54 6448 kg kkk/kg ẩm Tính toán cân lượng Ta chọn tổn thất 20% : 10% nhiệt tỏa buồng sấy 10% nhiệt tỏa caloriphe Ta có : lượng nhiệt cần cung cấp để sấy vật liệu QCC = Q0+20%Q0 q0 = = = 3426,23 kJ/kg Q0 = = = 2071669,97 kJ/h = 575,46 kW Vậy ta lượng nhiệt cần cung cấp để sấy vật liệu là: Qcc = Q0+20%Q0= = 690,552 kW II Tính thiết bị chính: Xe goòng: Chọn kích thước khay: Chiều dài 0,8m chiều rộng 0,6m Khung khay làm inox, khay có lưới đáy, kích thước lỗ 20x20mm, làm thép không rỉ, kích thước lưới 0,8x0,6m, khối lượng khay 1,3kg Trang 15 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Khối lượng khoai mì lát thực tế khay kg Tổng khối lượng khay khoai mì chứa khay là: 1,3 + = 8,3 kg Trong tầng chứa khay Chọn kích thước xe gong: cao toàn xe: hx = 1,6m Chiều cao làm việc xe: h1 = 1,4m Chiều dài xe: lx = 1,7m Chiều rộng xe: bx = 0,7m Cần đứng 1,4m, ngang 1,5 m, dọc m làm thép vuông CT3 có kích thước 30x30x2mm Bánh xe goòng: Mua loại PU 491XUQ125P45 Công Ty TNHH CASTOR & WHEEL (VIỆT NAM) Tải trọng : 450kg/ bánh xe Đường kính: 125mm Tính số khay xe goòng: Khoảng cách tầng khay: h2 = 0,05m Số Tầng khay 1xe: ( tầng khay) - Xe goòng Số khay xe goòng: s = m.n = 2.28 = 56 khay Mỗi khay chứa 7kg Trang 16 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Mỗi khay chứa 7kg khoai mì Lượng khoai mì xe goòng: gv = 7.56 = 392 (kg khoai mì) Số xe goòng cần cho mẻ sấy: (xe) Hầm sấy: Chiều dài hầm sấy: Lh = nx.lx + L1 + L2 + K( nx – 1) Trong đó: L1 , L2 khoảng trống đầu hầm nx: Số xe goòng cần cho mẻ sấy lx: Chiều dài xe K: Khoảng cách xe Khoảng trống đầu hầm lấy : L1 + L2 = 0,5 + 0,5 = 1m, khoảng cách xe 0,05m Lh = 51 1,7 + + 0,05( 51 – ) = 90,2 (m) Chiều rộng hầm sấy: Bh = bx + b1 + b2 Trong đó: b1, b2: khoảng trống hai bên hầm Khoảng trống hai bên hầm lấy : b1 + b2 = 0,05 + 0,05 = 0,1 (m) Bh = 0,7 + 0,1 = 0,8 m Chiều cao hầm sấy: Hh = hx + 0,1= 1,6 + 0,1 = 1,7 (m) Trong đó: hx: chiều cao xe goòng 0,1m khoảng trống chiều cao xe goòng với mặt trần hầm Hầm sấy xây dựng gạch đỏ có chiều dày δ = 0,3m, lớp hồ vữa lớp dày δ2 = δ3 = 0,025m phủ bên lớp gạch đỏ Trang 17 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Chiều rộng phủ bì hầm: B = Bh + ( δ1 + 2.δ2 ) = 0,8 + 2.(0,3 + 2.0,025) = 1,5 (m) Chiều dài phủ bì hầm L = Lh + ( δ1 + 2.δ2 ) = 90,2 + 2.(0,3 + 2.0,025) = 90,9 (m) Trần hầm sấy có lớp bê tông dày δ3 = 0,4 (m) Chiều cao phủ bì hầm H = Hh + δ3 = 1,7 + 0,4 = 2,1 (m) III Tính chọn thiết bị phụ Chọn caloriphe Caloriphe thiết bị dùng để đốt nóng không khí trước đưa không khí vào hầm sấy Trong kỹ thuật sấy thường dùng loại caloriphe: caloriphe khí-hơi caloriphe khí-khói Ở đây, ta sấy khoai mì cắt lát hầm sấy với nhiệt độ tác nhân sấy không 1200C nên ta chọn loại caloriphe khí-hơi Tính chọn quạt: Quạt thiết bị vận chuyển tác nhân sấy hệ thống sấy Để chọn loại quạt có số hiệu cần phải xác định được: Trở lực mà quạt phải khác phục… Năng suất quạt Q: A,B,C trạng thái không khí vào caloriphe, vào hầm sấy khỏi hầm sấy ρA, ρB,ρC khối lượng riêng không khí ứng với trạng thái vA, vB, vC độ nhớt động học không khí ứng với trạng thái QA, QB, QC suất quạt quạt ứng với trạng thái không khí Năng suất quạt tính theo công thức sau: [ Thầy Trần Văn Phú] L = 33040,98 (kgkkk/h): lượng không khí khô cần Trang 18 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Bảng tóm tắt Trạng thái không khí t (0C) kgm3 v (m2/s) Q (m3/h) A 30 1,165 16,00.10-6 28361,37 B 90 0,972 22,10.10-6 33992,78 C 45 1,110 17,455.10 -6 29753,25 t =300C, tra bảng không khí khô = 0,972 kg/m3 t =900C, tra bảng không khí khô = 1,165 kg/m3 t =600C, tra bảng không khí khô = 1,060 kg/m3 Trang 19 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM 2.1 Tính áp suất toàn phần: Trong đó: : Trở lực qua túi lọc vải Trở lực qua hầm sấy : Trở lực áp lực quạt đẩy : Trở lực áp lực động quạt hút : Áp suất động + Áp suất động : : 1,293 kg/m3 khối lượng riêng không khí điều kiện tiêu chuẩn : 9,18 (m/s2) gia tốc trọng trường + Trở lực qua thiết bị lọc vải ( theo tài liệu [1] trang 547) Trong đó: A: Hệ số thực nghiệm A = 25… 0,25 N: Hệ số thực nghiệm, n = 1,25….1,30 V: cường độ lọc, thường lấy v = 15 200 m3/ m2.h Chọn A = 0,25; n = 1,3; v = 100 m3/ m2.h + Trở lực qua Hầm sấy : Hệ số ma sát dtđ : Đường kính tương đương hầm sấy = 0,015m : Độ nhám hầm sấy = 1,037 kg/m3 khối lượng riêng không khí tra nhiệt độ 67,50C Chọn tốc độ dòng khí hầm = m/s +Trở lực áp lực động quạt đẩy Nhiệt độ không khí đầu quạt đẩy 300C v = v1 = 62,69 (m/s) + Trở lực áp lực động quạt hút Nhiệt độ không khí đầu quạt đẩy 300C v = v3 = 68,9 (m/s) Vậy tổng trở lực: Trang 20 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Công suất quạt tính theo mã lực: k = 1,1 : Hệ số dự phòng : Hiệu suất quạt = 1,165 kg/m3 khối lượng riêng không khí 300C [1] [3 2.2 Lưu lượng thể tích tác nhân sấy: Thể tích tác nhân sấy sau khỏi hầm sấy: t2 = 450C Tra phụ lục sách thiết kế tính toán hệ thống sấy Trần Văn Phú , ta có thể tích vc = 0,978 (m3/kgkkk) Do lưu lượng tác nhân sấy sau hầm sấy: (m3/h) [3] Thể tích tác nhân sấy trước vào hầm sấy: t1 = 900C Tra phụ lục sách thiết kế tính toán hệ thống sấy Trần Văn Phú , ta có thể tích v B = 1,09 (m3/kgkkk) Do lưu lượng tác nhân sấy trước vào hầm sấy: (m3/h) [3] Lưu lượng thể tích trung bình hầm sấy : V = 0,5 ( VB + VC) = 0,5 ( = 34164.38 (m3/h) Năng suất quạt cần đáp ứng: V = 34164.38 (m3/h) Theo đồ thị II-67 trang 496 ta chọn quạt ly tâm IIII7-40 N08 có: [1] Hiệu suất = 100 rad/s Tốc độ vòng quay cánh guồng: 41,9 m/s Theo bảng II-54 chọn quạt hướng trục cánh ЦᴧІ loại MЦ – N010 [1] Chọn cylone Lưu lượng thể thích trung bình hầm sấy V = 34164.38 ( m3/h) Chọn cylone = V x 0,6 = 34164.38 x 0,6 = 20498,63 (m3/h) Chọn cylone có kích thước: Đường kính: D= 1m Chiều rộng tiết diện dẫn vào xylone: a = 0,25 m Chiều dài tiết diện dẫn vào xylone: b = 0,5m Đường kính phần bé phễu: d=0,2m Chiều dài phần ống trung tâm cắm vào xylone: h1 = 0,33m Chiều cao phần hình trụ xylone: h2 = 0,458m Trang 21 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Chiều cao phễu h3 = 0,8m Đường kính ống trung tâm: D1 = 0,5m Thiết bị lọc bụi túi vải Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải sử dụng phổ biến cho loại bụi mịn, khô khó tách khỏi không khí nhờ lực quán tính ly tâm Để lọc người ta cho luồng không khí có nhiễm bụi qua túi vải mịn, túi vải ngăn hạt bụi lại để không khí thoát qua Chọn vật liệu làm túi sợi PE Đường kính túi loc45: D = 0,2m Chiều dài ống: l =2m Ống dẫn bụi Túi vải Phễu Van Trang 22 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Ống dẫn khí Cấu tạo lọc bụi kiểu túi vải Qua thời gian lọc, lượng bụi bám lại bên nhiều, hiệu lọc bụi cao đạt 90 - 95% trở lực lớn Δp = 600 - 800 Pa, nên sau thời gian làm việc phải định kỳ rũ bụi tay khí nén để tránh nghẽn dòng gió qua thiết bị Đối với dòng khí ẩm cần sấy khô trước lọc bụi tránh tượng bết dính bề mặt vải lọc làm tăng trở lực suất lọc Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải có suất lọc khoảng 150 - 180m3/h 1m2 diện tích bề mặt vải lọc Khi nồng độ bụi khoảng 30 - 80 mg/m3 hiệu lọc bụi cao đạt từ 96-99% Nếu nồng độ bụi không khí cao 5000 mg/m3 cần lọc sơ thiết bị lọc khác trước đưa sang lọc túi vải Bộ lọc kiểu túi vải có nhiều kiểu dạng khác nhau, trình bày kiểu túi vải thường sử dụng Trên hình 13-5 cấu tạo thiết bị lọc bụi kiểu túi vải đơn giản Hỗn hợp không khí bụi vào cửa chuyển động xoáy xuống túi vải 2, không khí lọt qua túi vải cửa thoát gió Bụi túi vải ngăn lại rơi xuống phểu định kỳ xả nhờ van Để rũ bụi người ta thường sử dụng cánh gạt bụi khí nén chuyển động ngược chiều lọc bụi, lớp bụi bám vải rời khỏi bề mặt bên túi vải KẾT LUẬN Trang 23 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM Các tính toán không tránh khỏi sai số nhiều nguyên nhân Do đồ án có tính chất tham khảo trước tiến hành xây dựng thực tế Trong trình xây dựng không tránh khỏi nguyên nhân gây tác động lường trước Vì cần linh loạt xếp xử lý biện pháp khắc phục tốt Hệ thống áp dụng tốt Thành phố Hồ Chí Minh, điều kiện khí hậu phù hợp áp dụng cho vùng khác có khí hậu khác sử sụng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS – TSKH Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng khuông, “Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 1”, NXB Khoa Học Kỹ thuật Hà Nội [2] PGS – TSKH Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng khuông, “Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 2”, NXB Khoa Học Kỹ thuật Hà Nội [3] Trần Văn Phú, “ Tính toán thiết kế hệ thống sấy”, NXB Giáo dục Trang 24 THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM [4] TS Đào Thanh Khê, “Bài giảng kỹ thuật thực phẩm 2” NXB Đại học công nghiệp TP.HCM [5] Phan Văn thơm, “ Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất chế biến thực phẩm đa dụng”, Bộ giáo dục đào tạo – Viện đào tạo mở rộng [6] Tập thể tác giả, “ Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất – tập 2”, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 [7] Hồ Lê Viên, “ Cơ sở tính toán máy Thiết bị hóa chất”, Đại học Bách khoa hà nội, 1997 [8] Nguyễn Văn Lụa, “ Quá trình thiết bị CNHH thực phẩm – Tập – Kỹ thuật sấy vật liệu”, NXB đại học Quố gia TP Hồ Chí Minh Trang 25 ... chọn trình bày thiết kế h m sấy khoai mì Đầu đề đồ án Tính toán thiết kế máy sấy h m dùng để sấy khoai mì lát, với suất 2000 kg khoai mì tươi/ giờ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN Tổng quan khoai mì Cây khoai. .. 20mg HCN Liều gây chết 1mg HCN/kg thể trọng Khoai mì sơ chế thành dạng sắn lát khô, sợi khô bột khoai mì chất độc củ khoai mì loại nhiều c Cấu tạo củ khoai mì: - Củ khoai mì: h nh gậy, hai đầu... quan thiết bị sấy h m Một phương thức sấy đối lưu sấy h m, phương thức sấy phổ biến để sấy nông sản Để thực trình sấy, người ta sử dụng h thống gồm nhiều thiết bị thiết bị phụ Có nhiều loại thiết