Đồ án thiết bị công nghệ hóa học. Thiết kế thiết bị sấy phun với vòi phun chọn lọc cho năng suất sấy cao và sản phẩm chanh dây đạt hiệu quả. Hệ thông sấy phun đạt năng suất cao 100 kgh. Tính toán các thông số thiết bị chi tiết và bản vẽ kỹ thuật.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY PHUN DỊCH CHANH DÂY NĂNG SUẤT 100KG/H GVHD: X SVTH: X X Tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2017 LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy cô Bộ môn Cơng nghệ Kỹ thuật Hóa học, Trưởng Bộ mơn X tạo điều kiện cho chúng em học môn học Đồ án với việc thiết kế thiết bị sấy phun hồn chỉnh Xin cảm ơn X nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em hoàn thiện Đồ án Trong khoảng thời gian học, hoàn thành Đồ án mang đến cho chúng em nhiều kiến thức, kinh nghiệm bổ ích, hiểu biết ngun lý, quy trình sấy phun bột chanh dây Nhờ chúng em có thêm nhiều kiến thức củng cố lý thuyết học, tích luỹ kinh nghiệm giúp ích nhiều cho chúng em cơng việc tương lai Q trình làm báo cáo Đồ án, cố gắng để hồn thành tốt khơng thể tránh khỏi sai sót định Rất mong nhận góp ý bảo từ thầy, để hồn thiện báo cáo tốt Chúng em xin chân thành cám ơn i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH ẢNH .v DANH MỤC BẢNG vi DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG I TỔNG QUAN .1 Tổng quan nguyên liệu chanh dây 1.1 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Phân loại .2 1.1.3 Cấu tạo, thành phần 1.1.4 Tình hình chanh dây nước ta sản phẩm từ chanh dây Tổng quan công nghệ sấy sấy phun 1.2 1.2.1 Khái niệm chung công nghệ sấy 1.2.2 Hệ thống thiết bị sấy phun 10 Quy trình sản xuất bột chanh dây 20 1.3 1.3.1 Quy trình sản xuất 20 1.3.2 Thuyết minh quy trình 21 Chọn phương án sấy thiết bị sấy .24 1.4 1.4.1 Chọn phương án sấy 24 1.4.2 Chọn thiết bị sấy .24 CHƯƠNG II CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 26 2.1 Các thông số ban đầu .26 2.2 Cân vật chất 28 2.3 Cân lượng .28 CHƯƠNG III TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 33 3.1 Các thông số ban đầu: 33 3.2 Tính chọn đường kính tháp sấy .33 3.2.1 Diện tích tiết diện lỗ phun 33 3.2.2 Độ rộng tán phun .33 ii Thời gian sấy vật liệu tháp 34 3.3 3.3.1 Tính cường độ bay ẩm .34 3.3.2 Tốc độ sấy đẳng tốc 35 3.3.3 Thời gian sấy đẳng tốc .36 3.3.4 Thời gian sấy giảm tốc .36 Tính chiều cao tháp sấy, thể tích buồng sấy TNS .37 3.4 3.4.1 Xác định độ chênh lệch nhiệt độ trung bình 37 3.4.2 Xác định tốc độ TNS 38 3.4.3 Hệ số trao đổi nhiệt αv 39 3.4.4 Nhiệt lượng VLS nhận 40 3.4.5 Thể tích buồng sấy 40 3.4.6 Chiều cao hữu hiệu buồng sấy 40 3.4.7 Thời gian lưu vật liệu tháp 40 Tính truyền nhiệt 41 3.5 3.5.1 Bề dày lớp cách nhiệt .41 3.5.2 Tính hệ số truyền nhiệt tổng thể .41 Tính bền cho thiết bị 42 3.6 3.6.1 Thân thiết bị 42 3.6.2 Đáy nắp thiết bị 44 3.7 Vòi phun 45 3.8 Tính chọn tai treo 45 3.9 Cửa người cửa quan sát .45 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ .46 4.1 Ống dẫn khơng khí vào tháp 46 4.2 Calorifer 46 4.3 Buồng đốt .48 4.4 Cyclone 48 4.5 Bơm cao áp 50 4.6 Chọn quạt .51 4.7 Tính đường ống dẫn lỏng .53 4.8 Chọn bích bulong cho nắp 53 iii CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 5.1 Kết luận 54 5.2 Kiến nghị 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO .56 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Chanh dây dạng tía Hình 1.2: Chanh dây dạng vàng Hình 1.3: Sản phẩm bột chanh dây .7 Hình 1.4: Các sản phẩm nước ép chanh dây Hình 1.5: Một số sản phẩm khác từ chanh dây Hình 1.6: Đồ thị biểu diễn chất trình sấy .10 Hình 1.7: Sơ đồ hệ thống sấy phun 12 Hình 1.8: Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay hình dạng rãnh .14 Hình 1.9: Cơ cấu phun sương dạng vòi phun 15 Hình 1.10: Sơ đồ bố trí dòng TNS dòng nhập liệu buồng sấy sử dụng cấu phun sương dạng vòi phun .17 Hình 1.11: Sơ đồ bố trí dòng TNS dòng nhập liệu buồng sấy sử dụng cấu phun sương dạng đĩa quay 18 Hình 1.12: Quy trình sản xuất bột chanh dây 20 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần cấu tạo chanh dây Bảng 1.2: Thành phần cấu tạo vỏ chanh dây khô Bảng 1.3: Thành phần hạt chanh dây sau sấy khô: .4 Bảng 1.4: Giá trị dinh dưỡng 100g phần ăn chanh dây tía Bảng 1.5: Năng lượng tiêu thụ ứng với cấu sấy phun khác 13 Bảng 1.6: Kích thước trung bình hạt ứng với cấu phun 13 Bảng 1.7: Chế độ sấy phun số sản phẩm thực phẩm 19 Bảng 3.1: Chi tiết thân thiết bị .42 Bảng 3.2: Chi tiết nắp thiết bị 44 Bảng 3.3: Chi tiết tai treo 45 Bảng 4.1: Kích thước cyclone đơn loại LIH-24 .49 Bảng 4.2: Chi biết bích bulong 53 Bảng 5.1: Kết tính tốn 54 vi DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT TNS: tác nhân sấy VLS: vật liệu sấy CT: công thức TT&TK: tính tốn thiết kế HTS: hệ thống sấy QT&TB: q trình thiết bị CNHH&TP: cơng nghệ hóa học thực phẩm CNHC: cơng nghệ hóa chất KTS: kỹ thuật sấy VL: vật liệu vii MỞ ĐẦU Xã hội phát triển, đời sống người ngày nâng cao nhu cầu sản phẩm mang tính tiện nghi đặc biệt phù hợp với công việc nhịp sống người dân ngày nhiều Bên cạnh thực phẩm chế biến sẵn, thức ăn nhanh, nước giải khát bột hoa mặt hàng ý quan tâm nhiều người tiêu dùng, tính chất riêng biệt mà bột hoa mang lại Từ thực tế nhận thấy có mặt loại bột hoa ngày nhiều thị trường quốc tế nước như: bột ngũ cốc, bột cam, bột dứa, bột xồi,… Thì sản phẩm bột chanh dây với hương vị, thành phần dinh dưỡng riêng củng chiếm yêu thích người tiêu dùng Ở nước ta với điều kiện khí hậu nhiệt đới tạo điều kiện thuận lợi cho chanh dây phát triển tốt sản lượng cao Từ điều kiện cho thấy điểm thuận lợi để sản xuất bột chanh dây Để đảm bảo dinh dưỡng tính cảm quan cho bột chanh dây trình sản xuất việc chọn thiết bị phù hợp điều kiện trình sản xuất Với ưu điểm thiết bị sấy phun như: - Tính chất, chất lượng sản phẩm đạt điểm tốt hơn, sản phẩm sau sấy có dạng bột mịn đồng nhất, xốp, dễ hòa tan, khơng phải qua giai đoạn nghiền, chất lượng bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu, tiện lợi cho sử dụng chế biến - Thiết bị đơn giản, cho phép hoạt động xuất cao liên tục - Sấy nguồn ngun liệu có tính nhạy cảm với nhiệt độ tháp thời gian ngắn, Từ ưu điểm thiết bị sấy phun để đảm bảo chất lượng, tính chất cảm quan sản phẩm bột chanh dây em chọn thiết bị sấy phun dịch chanh dây với xuất 100kg/h viii CHƯƠNG I TỔNG QUAN Tổng quan nguyên liệu chanh dây 1.1 1.1.1 Nguồn gốc Quả chanh dây tía có nguồn gốc từ miền nam nước Brazil qua Paraguay đến miền bắc Argentina Những tín đồ cong giáo người Tây Ban Nha vào kỷ 16 đặt tên cho “flor pasionis” (hoa đam mê) hay ‘flor de las cinco llagas” (hoa có năm vết xước) màu tía hoa khiến họ tin giống với năm nỗi khổ Chúa Giêsu Người ta chưa xác định nguồn gốc loại màu vàng, có lẽ thuộc vùng Amazon Brazil, hay lai Passiflora edulis Passiflora ligularis Ở Việt Nam, chanh dây xuất tỉnh miền Bắc vào thập niên 90 sau phân tán vào đến tỉnh Đồng Bằng Sơng Cửu Long Vì Việt Nam có Lạc Tiên (miền Trung miền Nam gọi Chùm Bao - loại hoang dại có tác dụng chữa bệnh ngủ) loại leo trái tròn, lớn gấp đơi trái ping-pơng, vỏ có màu xanh chín màu vàng lợt, ruột có vị chua giống chanh nên đặt tên gọi “Chanh Dây” Lạc Tiên vào Việt Nam có hai giống, phân biệt theo xuất xứ màu vỏ: - Giống Lạc Tiên có vỏ màu vàng có nguồn gốc từ Sirilanca, Urganda Hawaii (nguồn tra cứu) Việt Nam gọi chanh dây - Giống Lạc Tiên vỏ tía có nguồn gốc từ Australia Đài Loan Tại Đức Trọng giống Lạc Tiên vỏ tía nhập từ Đài Loan có tên khoa học Passiflora edulis, dân địa phương gọi Mác Mác, người Đài Loan gọi Bách Hương Quả Ngày nay, chanh dây phân bố khắp nơi giới Châu Á, Úc, New Zeland, Ấn Độ , Nam Phi, Israsel, Hawaii, Canada,… r1 = 1,25 m, r2 = 1,33 m Vật liệu thép không gỉ có hệ số dẫn nhiệt: k = 55 W/moC L = H = 5,3 m A1 = 2π.r1.H = 2π.1,25.5,3 = 41,6261 m2 A2 = 2π.r2.H = 2π.1,33.5,3 = 44,2902 m2 Lưu lượng nhiệt: q 60 30 15564,9129 W 1,33 ln 1 1,25 2000.41,6261 2.55.5,3 12.44,2902 Hệ số truyền nhiệt tổng thể tính theo diện tích bề mặt A1 = 41,6261 m2 bán kính r1 = 1,25 m: U 3.6 1 12,1895 r1 r2 r1 1, 25 1,33 1, 25 ln ln h1 k r1 r2 h 2000 55 1, 25 1,33.12 Tính bền cho thiết bị 3.6.1 Thân thiết bị Bảng 3.1: Chi tiết thân thiết bị STT Tiêu chí Đặc điểm/Thơng số Chiều cao phần hình trụ thân 5,3 m Vật liệu Đường kính Bề dày sơ Hệ số bền nối hàn h Thép không gỉ X18H10T 2m mm h = 0,95 Hàn giáp mối bên Tính kiểm tra ổn định thân: Thân chịu lực nén chiều trục ổn định thỏa mãn điều kiện sau đây: 42 S Ca P K c E t .D.(S Ca ) D S Ca P .E t K c Trong đó: S: Bề dày thân thiết bị (m) ρ: Khối lượng riêng thép, ρ = 7,9.103 kg/m3 P: Lực nén chiều trục (N) P = M.g = V.ρ.g = π.L.D.S.ρ.g = π.5,3.2.4.10-3.7,9.103.9,81 = 10323 N Kc: phụ thuộc tỷ số D 2(S Ca ) Ca: Hệ số bổ sung ăn mòn, Ca = mm Ta có: D 333,3333 3 2.(S Ca ) 2.(4.10 103 ) Ta thấy: 25 D 2500 2.(S Ca ) tương ứng Kc ≤ 0,155 Nên ta chọn Kc = 0,155 Et: Là mô đun đàn hồi thép, tra Et = 2,1.105 N/mm2 43 Thay vào cơng thức ta có: P 10323 0,318 t .E K c .2,1.105.0,155 Ta thấy: S - Ca = mm ≥ 0,318 Vậy bề dày thân thiết bị thỏa điều kiện bền 3.6.2 Đáy nắp thiết bị 3.6.2.1 Nắp thiết bị Bảng 3.2: Chi tiết nắp thiết bị STT Tiêu chí Hình dáng Vật liệu Đường kính Bề dày Công nghệ chế tạo Đặc điểm/Thông số Phẳng tròn, làm việc mơi trường ăn mòn, áp suất thường Thép không gỉ X18H10T 2400 mm mm Hàn vào chân thiết bị 200mm Đường kính lỗ khoét nắp d lo 200 100% 100% 8,3% 10% D nap 2400 nên việc khoét thân khơng ảnh hưởng đến tính bền thiết bị 3.6.2.2 Đáy thiết bị Với đặc điểm dịch chanh dây huyền phù có độ nhớt cao nên chọn thiết bị dạng đáy nón có gờ góc đáy 600 Chiều dày đáy nón chọn chiều dày thân S = mm Dựa vào bảng XIII.21 trang 394 “ Sổ tay QT&TB CNHC tập 2”[6] ta được: - Dt = 2000 mm - H = 1812 mm 44 - R = 0,15.Dt = 0,15.2000 = 300 mm Vòi phun 3.7 Gắn qua nắp thiết bị Chọn vòi phun dạng áp lực cho hiệu suất cao, với ưu điểm: khơng ồn tiết kiệm lượng Tính chọn tai treo 3.8 Người ta thường không đặt trực tiếp thiết bị lên bệ mà bố trí tai treo Chọn tai treo kiểu I, hàn liền vào thân thiết bị, số lượng Chọn dự phòng áp lực lên tai treo 2,5.104 Tra bảng XIII.36 “ Sổ tay QT&TB CNHC tập 2”[6] ta có thơng số tai treo Bảng 3.3: Chi tiết tai treo L B B1 H S A d Khối lượng tai treo 150 120 130 215 60 20 30 3,48 Cửa người cửa quan sát 3.9 Cửa người cửa quan sát giúp cho việc kiểm sốt q trình sấy phun thuận tiện Giúp việc bảo trì thực vệ sinh thiết bị dễ dàng Cửa người: - Số lượng: - Kích thước: 1x1 m - Vật liệu: thép khơng rỉ XT18H10T Bố trí vẽ Trên cửa người có gắn kính quan sát, coi cửa quan sát Cửa quan sát: - Số lượng: - Kích thước: = 300 mm - Vật liệu: thủy tinh chịu nhiệt Một cửa bố trí cửa người, cửa bố trí phần thiết bị vẽ 45 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 4.1 Ống dẫn khơng khí vào tháp Chọn ống dẫn khí thép khơng rỉ X18H10T thiết kế theo đường xoắn ốc để vận tốc dòng khí khơng bị giảm theo chiều dài ống Khí phân phối vào tháp qua lỗ thân tháp Vận tốc dòng khơng khí vào: vk = m/s Lượng khơng khí cần thiết để sấy 1h: Gk = 1615,3196 kg kkk/h Gk = 1615,3196 = 0, 7296 m3/s 3600.0,615 Tiết diện ống dẫn khí: S= G k 0,7296 = = 0,3648 m2 vk Suy ra, đường kính ống dẫn khí: 4S 4.0,3648 = = 0, 6815 m π π = 4.2 Calorifer Chọn calorifer khí-khói để đốt nóng khơng khí Nhiệt lượng mà calorifer cần cung cấp cho TNS: Qk = G k (H1 - H0 ) = 1615,3196.(262,1895 - 84,8077) = 286528, 2982 kJ/h (CT 17.22/ TT&TK HTS)[2] Diện tích bề mặt truyền nhiệt: F= L.Ckk (t1 - t ) Qk = K.Δt tb K.Δt tb 46 Trong đó: - Qk: lượng tải nhiệt calorifer (W) - K: hệ số truyền nhiệt calorifer (W/m2K) - ∆ttb: độ chênh nhiệt độ trung bình (K) Ta chọn loại calorifer hành trình (theo đặc tính chuyển động cuat chất tải nhiệt) có khối lượng 80,7 kg; với kích thước bản: dài 750 mm, cao 510 mm, dày 240 mm Chọn tốc độ không khí tiết diện hoạt động calorifer kg/m2s Hệ số truyền nhiệt calorifer K = 20,818 W/m2K Độ chênh nhiệt độ trung bình: Δt tb = Δt max - Δt Δt ln max Δt (CT 17.25/ TT&TK HTS)[2] Lượng khói lò cung cấp cho calorifer khí-khói đốt dầu FO, biết kg dầu FO cháy tạo thành 30 m3 khói lò điều kiện tiêu chuẩn có nhiệt độ 1000oC ∆tmax = tkhói – t0 = 1000 – 30 = 970oC Với: ∆tmin = tkhói – t0 = 1000 – 200 = 800oC (CT 17.27/ TT&TK HTS)[2] Δt tb = 970 - 800 = 882 oC 970 ln 800 Suy ra: 47 F= 4.3 Qk 286528, 2982.1000 = = 4,3347 m2 K.Δt tb 3600.20,818.882 Buồng đốt Nhiệt lượng mà buồng đốt cần phát ra: Q' = Qk 286528, 2982 = = 568508,5282 kJ/h ηb ηô ηc 0,8.0,9.0,7 (CT 17.28/ TT&TK HTS)[2] Trong đó: - b = 0,60,85 hiệu suất buồng đốt, chọn b = 0,8 - ô =0,850,95 hiệu suất ống dẫn khói, chọn ơ = 0,9 - c = 0,50,75 hiệu suất calorifer, chọn c = 0,7 Diện tích ghi lò R : Q' 568508,5282 R= = = (0,8 ÷1,3) m2 (450 ÷ 700).10 (450 ÷ 700).103 Thể tích buồng đốt Vb : Q' 568508,5282 Vb = = = (1,9 ÷ 2,3) m3 (250 ÷ 300).10 (250 ÷ 300).103 4.4 Cyclone Đường kính cyclone: D= V 0,785.ωq (CT III.47/ Sổ tay QT&TB CNHC tập 1)[5] Trong đó: - V: lưu lượng khí vào cyclone, V = 0,7296 m3/s (tính tốn mục 4.1) 48 - q = (2,22,5) m/s tốc độ quy ước, chọn q = 2,5 m/s Suy đường kính cyclone là: D= 0,7296 = 0,6097 m 0,785.2,5 Dựa vào đường kính suất, ta chọn loại cyclone đơn LIH-24 suất cao, đường kính D = 0,61 m với thơng số kĩ thuật sau: Bảng 4.4: Kích thước cyclone đơn loại LIH-24 STT Tên kích thước Ký hiệu Công thức Giá trị (m) Đường kính D 0,41 0,61 Chiều cao cửa vào (bên trong) A 1,11.D 0,68 Chiều cao ống tâm có mặt bích h1 2,11.D 1,29 Chiều cao phần hình trụ h2 2,11.D 1,29 Chiều cao phần hình nón h3 1,75.D 1,07 Chiều cao phần bên ngồi ống tâm h4 0,4.D 0,24 Chiều cao chung H 4,26.D 2,60 Đường kính ngồi ống d1 0,6.D 0,37 Đường kính cửa tháo bụi d2 (0,30,4).D 0,180,24 b1/b 0,26.D/0,2.D 0,16/0,12 L 0,6.D 0,37 10 Chiều rộng cửa vào 11 Chiều dài ống vào 12 Khoảng cách từ tận đến mặt bích h5 13 Góc nghiêng nắp ống vào Α α 24o ξ ξ 60 14 Hệ số trở lực cyclone 49 (0,240,32).D 0,150,20 Trở lực cyclone: Δp = ξ ωq ρ k 2,52.0,97 = 60 = 181,8750 N.m2 (CT III.50/ Sổ tay QT&TB CNHC tập 1)[5] Với: - hệ số trở lực phụ thuộc vào kiểu cyclone, tra bảng ta có = 60 - khối lượng riêng không khí, kg/m3 = 0,97 kg/m3 4.5 Bơm cao áp Dùng bơm cao áp, áp suất bơm tạo được: p2 = 60 at Lưu lượng dịch chanh dây theo lý thuyết: Q= L1 153,3333 = = 0,1245 m3/h ρ 1232 Cột áp toàn phần bơm tạo chạy là: H= p - p1 + H + ΔH ρ.g Trong đó: - p1, p2: áp suất bề mặt chất chất lỏng khoảng hút khoảng đẩy; p1 = at, p2 = 60 at - : khối lượng riêng chất lỏng; = 1232 kg/m3 - g: gia tốc trọng trường; g = 9,81 m2/s - Ho: chiều cao hình học đưa chất lỏng lên, Ho = m - H: áp suất khắc phục trở lực đường ống, H = 3%H Thay vào công thức, ta được: H = 510 (m) Công suất bơm là: 50 N= Q.H.ρ.g 0,1245.510.1232.9,81 = = 0,3045 kW 1000.η 1000.0,7.3600 Để bơm làm việc an toàn ta chon hệ số an toàn = 2: N' = β.N = 2.0,3045 = 0,6090 kW 4.6 Chọn quạt Năng suất quạt điều kiện tiêu chuẩn: V0 = L.ρ 1615,3196.1, 293 = = 2999,1923 m3/h 2 ρ 0,8345 (CT 17.36/ TT&TK HTS)[2] Trong đó: - V0: suất quạt điều kiện tiêu chuẩn, m3/h - L: lượng khơng khí khơ cần thiết, L = 1615,3196 kg/h - 0: khối lượng riêng khơng khí khô điều kiện tiêu chuẩn, 0 = 1,293 kg/m3 - : khối lượng riêng khơng khí điều kiện trung bình TNS ttb = 150oC, = 0,8345 kg/m3 Cột áp toàn phần mà quạt phải thực tổng tất trở lực: Δp = Δpc + Δpơ + Δps + Δpd Ta có: Trở lực calorifer: (tra bảng 17.5/ TT&TK HTS)[2] ∆pc = mmHg = 399,96 Pa Trở lực qua thiết bị sấy: ∆ps = at = 98100 Pa 51 Áp suất động khí thốt: ρ.v 0,8345.8, 22 Δpd = = = 2,86 Pa 2.g 2.9,81 Với v thể tích khơng khí ẩm nhiệt độ ẩm độ trung bình TNS, v = 8,2 m3/kg kk (Phụ lục 5/ TT&TK HTS)[2] Trở lực qua đường ống: ρ.v2 Δpô = (ξ1 + ξ + + ξ n ) 2.g (CT 17.33/ TT&TK HTS)[2] Các hệ số tổn thất ξ1 + ξ + + ξ n xác định thực nghiệm (Phụ lục 8/ TT&TK HTS)[2] Giả sử có đoạn ống cong đường ống dẫn, sử dụng loại ống gập (a = 2b): 1 = 0,5 Trở lực cột thu cột mở vào thiết bị sấy, xem trở lực cột thu cột mở, chọn 2 = 3 = 0,95 Δpô = (0,5.5 + 0,95.2).2,86 = 11,154 Pa Suy ra: Δp = 399,96 + 98100 + 2,86 +11,154 = 98513,974 Pa = 10045,6296 mmH2O Công suất quạt: N = k L.Δp 1615,3196.10045,6296 = 1, = 127,0919 kW 3600.102.ρ.ηq 3600.102.0,8345.0,5 Trong đó: - k = (1,11,2) hệ số dự phòng, chọn k = 1,2 - q = (0,40,6) hiệu suất quạt, chọn q = 0,5 52 4.7 Tính đường ống dẫn lỏng Lưu lượng dòng lỏng chuyển động ống: Q= L1 153,3333 = = 4, 2593.10-5 m3/s ρ 1000.3600 Vận tốc dung dịch chuyển động ống, v = (0,31,5) m/s Đường ống dẫn dung dịch: Q Dô = = 0,875.v 4.8 4, 2593.10-5 = 6,977.10-3 m 0,875.1 Chọn bích bulong cho nắp Chọn bích liền không cổ kiểu I, làm thép CT3 Tra bảng VIII.26 Sổ tay QT&TB CNHC tập 2[6], ta được: Bảng 4.5: Chi biết bích bulong Dt Db Z H 2000 M36 52 48 53 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau tính tốn thiết kế dây chuyền hệ thống sấy phun dịch chanh dây với thể tích buồng sấy 16,7925 m3, chiều cao hữu hiệu buồng sấy 5,3 m với thơng số chi tiết thiết bị, thời gian sấy chấp nhận so với quy trình thực tế Tiến hành sấy thành phố Hồ Chí Minh có nhiệt độ khơng khí 30oC Lượng dịch nhập liệu 153,3333 kg/h tương ứng lượng sản phẩm thu 100 kg/h với độ ẩm đạt 8% Việc thiết kế, tính tốn hệ thống sấy phun phụ thuộc vào nhiều số liệu thực nghiệm độ ẩm ban đầu nguyên liệu, đường cong tốc độ sấy,… Tuy nhiên, điều kiện không cho phép nên phạm vi đồ án sử dụng số liệu, phương pháp tính tốn nhiều nguồn tài liệu khác nên kết có sai số Dưới kết tính tốn Bảng 5.1: Kết tính tốn Thơng số STT Kết tính Lượng sản phẩm thu 100 kg/h Lượng khơng khí tiêu hao 1615,3196 kg kkk/h Tổng nhiệt lượng calorifer phải cung cấp Tiết diện lỗ phun Đường kính thiết bị 2m Tổng thời gian sấy 2,5 s Nhiệt lượng vật liệu nhận Thể tích buồng sấy Chiều cao hữu hiệu buồng sấy 10 Thời gian lưu VLS thiết bị 286528,3360 kJ/h 0,0145 m2 142055,6494 kJ/h 16,7925 m3 54 5,3 m 17 Thơng số STT 5.2 Kết tính 11 Bề dày lớp cách nhiệt 12 Đường ống dẫn khí 0,6815 m 13 Diện tích bề mặt truyền nhiệt calorifer 4,3347 m2 14 Đường kính cyclone 15 Đường kính ống dẫn dung dịch lỏng 16 Cửa quan sát (đường kính) 17 Cửa người cm 0,61 m 6,977.10-3 m 300 mm m2 Kiến nghị Bố trí hệ thống làm lạnh để làm lạnh bề mặt tháp sấy nhằm chống cháy chống dính sản phẩm Bố trí hệ thống rung động thành tháo để tách sản phẩm khơ dính tháp Kiểm tra chế độ sấy (nhiệt độ, độ ẩm tốc độ) sử dụng nhiệt điện trở, ẩm kế dây tóc,… để điều chỉnh chế độ sấy phù hợp 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh (2013), Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm tập 3: Truyền khối, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [2] PGS TSKH Trần Văn Phú (2002), Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, Nhà xuất Giáo dục [3] PGS TS Nguyễn Văn Lụa, Kỹ thuật sấy vật liệu, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [4] PGS TS Trương Vĩnh, Tuyền nhiệt truyền khối, Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh [5] TS Trần Xoa – PGS TS Nguyễn Trọng Khuông – KS Hồ Lê Viên(2006), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội [6] TS Trần Xoa – PGS TS Nguyễn Trọng Khuông – TS Phạm Xuân Toản(2006), Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội [7] Nguyễn Thanh Tuấn – Đỗ Đăng Dương, Đồ án Thiết kế hệ thống sấy phun nước ép ổi, Bộ mơn Cơng nghệ hóa học - Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh [8] Tài liệu internet, Đề tài Tổng quan chanh dây, 56