TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY BĂNG TẢI CHÈ TƯƠI 500KG NGUYÊN LIỆU:H

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Sơ lược về chè Trà ( chè) là một thức uống phổ biến của người dân Việt nói riêng và châu Á nói chung. Trà không chỉ là thức uống giải khát, thanh lọc cơ thể mà nó còn có khả năng chữa một số bệnh vì trong đó có chứa các chất tốt cho cơ thể như: vitamin C, B, PP, muối, cafein,… Dựa vào phương pháp chế biến khác nhau, người ta phân loại chè như sau: • Chè xanh: Nước pha xanh vàng, vị đậm dịu, có hương thơm tự nhiên của chè. Chè xanh được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè diệt men rồi vò, sau đó đem sấy. • Chè đen: Có qua quá trình lên men để tạo ra những biến đổi sinh hóa cần thiết làm cho sản phẩm có màu sắc, hương vị đặc biệt. Màu nước pha chè đen có màu đỏ nâu sáng, vị dịu, hương thơm nhẹ • Chè đỏ: Được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè làm héo và lên men, rồi sao và vò kết hợp, cuối cùng sấy khô đóng bao thành phẩm. Màu nước pha màu vàng ánh, hoặc ánh kim, vị đậm, hương thơm đặc biệt. • Chè vàng: Có hương thơm mạnh, vị chát dịu, màu nước pha vàng ánh, được chế biết từ nguyên liệu chè qua các giai đoạn điệt men. Rồi vò hoặc không vò, cuối cùng ủ, sao hoặc sấy ở nhiệt độ thấp. Thành phần có trong chè: • Nước: Hàm lượng nước trong lá trà giảm dần từ tôm đến các lá già, (tôm 76,6%; lá một 75,6%; lá hai 75,6% và lá ba 74,26%) thay đổi phụ thuộc vào tuổi thọ, sự phân bố địa lý của cây trà, các biện pháp canh tác, thời điểm thu hoạch (thời điểm trong ngày, theo tháng, theo mùa). • Chất hòa tan: Là một hỗn hợp gồm nhiều chất khác nhau, có khả năng hoà tan với nước sôi và là chỉ tiêu chất lượng quan trọng của trà nguyên liệu và trà sản phẩm. trong thành phần hỗn hợp này, khoạng 50% là hợp chất phenol, còn lại gần 50% là glucid tan, protein, acid amin, alcaloid (chủ yếu là caffeine), sắc tố, vitamin, enzym... • Tannin: Đặc tính của tanin có vị chát. Nó là chất trọng yếu trong nguyên liệu, ảnh hưởng nhiều đến phẩm chất của trà, vị trà, hương thơm và các đặc tính khác đều do tanin quyết định. Chất tanin trong trà càng nhiều thì phẩm chất trà càng cao. Tuy nhiên còn tùy

MỤC LỤC

MỘT SỐ KÍ HIỆU VIẾT TẮT 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 Sơ lược về chè 5

1.2 Quá trình sấy 7

1.3 Sấy băng tải 8

CHƯƠNG 2 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 10

2.1 Các thông số ban đầu 10

2.2 Xử lí số liệu 10

2.2.1 Không khí trước khi vào calorifer ( Điểm A): 10

2.2.2 Không khí sau khi đi qua calorifer (Điểm B) 11

2.2.3 Không khí ra khỏi hầm sấy ( Điểm C) 11

2.3 Cân bằng cho không khí sấy 11

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 13

3.1 Thể tích của không khí 13

3.2 Tính thời gian sấy 13

3.3 Thiết bị sấy kiểu băng tải 14

3.4 Động cơ băng tải 16

3.5 Tính toán buồng sấy 19

3.6 Tính vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của không khí trong buồng sấy 19

3.7 Cân bằng nhiệt lượng 20

3.7.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang ra khỏi buồng sấy 20

3.7.2 Nhiệt tổn thất ra môi trường 21

3.7.2.1 Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường qua tường 25

3.7.2.2 Lượng nhiệt tổn thất qua trần 25

3.7.2.3 Tổn thất nhiệt qua cửa 27

3.7.2.4 Tổn thất nhiệt qua nền 27

3.7.2.5 Tổn thất động lực học 28

3.7.3 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi 28

3.8 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy lí thuyết 28

3.9 Quá trình sấy thực tế 30

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 32

4.1 Buồng đốt 32

4.2 Calorife 34

4.3 Chọn quạt 37

4.3.1 Tính trở lực của toàn bộ quá trình 38

4.3.1.1 Tính trở lực từ miệng quạt đến calorife 38

4.3.1.2 Trở lực do calorife 39

4.3.1.3 Trở lực do đột mở vào calorife 40

4.3.1.4 Trở lực đột thu từ calorife ra đường ống dẫn không khí nóng 41

4.3.1.5 Trở lực qua van 41

4.3.1.6 Trở lực qua co 41

4.3.2 Tính công suất của quạt và chọn quạt 42

4.3.2.1 Quạt đẩy hỗn hợp khí vào calorife 42

4.3.2.2 Quạt hút khí thải vào xyclon 42

4.4 Thiết bị lọc tay áo 43

4.5 Xyclon 44

4.6 Gầu tải nhập liệu 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 48

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là một trong các nước có nền sản xuất nông nghiệp lâu đời trên thếgiới Hiện nay, nông nghiệp vẫn còn chiếm tỉ trọng khá cao trong cơ cấu kinh tếnước ta Mặc dù vậy, ngành nông nghiệp vẫn chưa đem lại hiệu quả, chưa tươngxứng với vị trí của nó trong nền kinh tế Nguyên nhân chủ yếu là do các khâu thuhoạch, bảo quản và chế biến nông sản tại Việt Nam hiện nay được thực hiện chưakhoa học

Điều đó làm giảm giá trị các sản phẩm khi đưa ra thị trường tiêu thụ

Để cải thiện vấn đề này có rất nhiều phương pháp được đưa ra; trong đó sấy làmột trong những phương pháp thông dụng nhất hiện nay Sản phẩm sau khi sấy cóthể bảo quản lâu, vận chuyển dễ dàng, tăng cảm quan cũng như giá trị kinh tế.Trong công nghiệp thực phẩm, sấy bằng băng tải là một trong các phươngpháp khá phổ biến do mang lại hiệu quả kinh tế cao, thuận tiện khi vận hành vàtiết kiệm thời gian Do đó, người ta thường chọn thiết bị sấy băng tải trong việcsấy các sản phẩm rau quả, ngũ cốc, …

Trong phạm vi đồ án này, chúng em xin trình bày về quy trình sấy chè tươibằng sấy băng tải với năng suất 500kg nguyên liệu/h

Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy tính theo

4 W Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy

5 L Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấy Kg/h

6 d0 Hàm ẩm của không khí trước khi vào calorifer %

7 d1, d2

Hàm ẩm của không khí trước khi vào máy sấy (sau khi qua calorifer) và sau khi ra khỏi máy sấy kgẩm/kgkkk

8 Cvl Nhiệt dung riêng của vật liệu ra khỏi hầm sấy kJ/kg.độ

10 tvlc = t2 Nhiệt độ vật liệu lúc ra khỏi hầm sấy 0C

/độ

1.1.1.1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.2 Sơ lược về chè

Trà ( chè) là một thức uống phổ biến của người dân Việt nói riêng và châu Á nóichung Trà không chỉ là thức uống giải khát, thanh lọc cơ thể mà nó còn có khả năng chữamột số bệnh vì trong đó có chứa các chất tốt cho cơ thể như: vitamin C, B, PP, muối,cafein,…

Dựa vào phương pháp chế biến khác nhau, người ta phân loại chè như sau:

 Chè xanh: Nước pha xanh vàng, vị đậm dịu, có hương thơm tự nhiên của chè Chèxanh được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè diệt men rồi vò, sau đó đem sấy

 Chè đen: Có qua quá trình lên men để tạo ra những biến đổi sinh hóa cần thiết làmcho sản phẩm có màu sắc, hương vị đặc biệt Màu nước pha chè đen có màu đỏ nâu sáng,

vị dịu, hương thơm nhẹ

 Chè đỏ: Được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè làm héo và lên men, rồi sao

và vò kết hợp, cuối cùng sấy khô đóng bao thành phẩm Màu nước pha màu vàng ánh,hoặc ánh kim, vị đậm, hương thơm đặc biệt

 Chè vàng: Có hương thơm mạnh, vị chát dịu, màu nước pha vàng ánh, được chếbiết từ nguyên liệu chè qua các giai đoạn điệt men Rồi vò hoặc không vò, cuối cùng ủ,sao hoặc sấy ở nhiệt độ thấp

 Tannin: Đặc tính của tanin có vị chát Nó là chất trọng yếu trong nguyên liệu, ảnhhưởng nhiều đến phẩm chất của trà, vị trà, hương thơm và các đặc tính khác đều do taninquyết định Chất tanin trong trà càng nhiều thì phẩm chất trà càng cao Tuy nhiên còn tùy

thuộc vào lượng tanin có thể hoà tan trong Oxydietyl Còn lượng tanin nhiều nhưng ởtrạng thái kết hợp thì phẩm chất kém hơn

Lượng tanin trong chè nhiều hay ít phụ thuộc vào độ tuổi, thời kỳ hái, giống trà, điều kiệnngoại cảnh, phương pháp chế biến Lượng tanin phân bố không đồng đều trên cùng mộtbúp trà, tập trung nhiều nhất ở tôm (39.9%), rồi đến lá non (lá một 36.8%; lá hai 36.1%; lá

ba 29.25%; cọng già 25%, lá bánh tẻ, lá già Chất tanin có khả năng kết hợp với Albumin

để tạo thành chất không hòa tan Tính chất này quan trọng đối với quá trình chế biến trà Tanin kết hợp với caffeine thành chất không hoà tan đóng váng trên mặt nước khi nướcchè để nguội

 Protein và axit amin: Chiếm 22% - 26% chất khô Qua chế biến, hàm lượng protein

va acid amin có thay đổi: lượng protein giảm còn lượng acid amin tăng lên Sở dĩ do quátrình thủy phân, một phần protein trà tạo thành acid amin trong quá trình chế biến Acid amin tự do tác dụng với dẫn xuất cathechin của trà tạo thành aldehyt có mùi thơm dễchịu cho trà Albumin (protein đơn giản): Albumin là một loại chất hữu cơ có chứa Nitơ,

là thành phần cấu tạo chủ yếu của các sinh vật Hàm lượng Albumin trong trà lớn, thay đổiphụ thuộc nhiều điều kiện như thời kỳ hái, lá non hay già, điều kiện ngoại cảnh

 Caffeine: Caffeine chiếm 3 - 5% trọng lượng trà Lượng caffeine trong trà nhiềugấp 4 lần trong cà phê (theo Muler) Caffeine có tác dụng kích thích cơ thể con người,trước hết là kích thích thần kinh trung ương, tạo cảm giác hưng phấn, dễ chịu, nâng caonăng lự làm việc của xương, cơ, giúp thông tiểu Lượng caffeine trong trà biến đổi phụthuộc hoàn cảnh bên ngoài, kỹ thuật bảo quản, giống trà, thời gian hái, vị trí địa

lý Caffeine tự do tồn tại trong lá trà tươi nhiều hơn trà thành phẩm Trong quá trình sảnxuất, một số caffeine kết hợp với một số chất khác làm giảm lượng caffeine tự do Do tínhchất thăng hoa ở nhiệt độ 100 - 110oC, caffeine bị tổn thất 10% khi sấy trà Caffeine trongsản xuất do quá trình lên men phản ứng với các sản phẩm oxi hoá của Cathechin tạo racaffeine - oxy teonat gọi tắt là tanat - caffeine (chủ yếu ở trà đen) Sản phẩm này có thể bịkết tủa ở nhiệt độ thấp, tạo thành lớp váng trên nước trà ở nhiệt độ thường, hoà tan khinhiệt độ lên đến 60oC Tanat - caffeine làm cho trà có đặc tính riêng về mùi, vị, màu sắc

 Enzyme: Trong lá trà có 2 nhóm enzym quan trọng là nhóm enzym oxi hoá khử vànhóm enzym thủy phân Những nhóm khác tồn tại với số lượng không đáng kể Một số trong nhóm enzym oxi hoá khử có vai trò quan trọng trong chế biến trà Dưới tác

dụng của polyphenol - oxydaza, sản phẩm là thearubigin và các cấu tử tạo màu sắc vàhương vị nước trà

 Gluxicid trong trà (tính theo % chất khô): Tùy theo giống cây và hàm lượng thu hái

mà hàm lượng glucid thay đổi ít hay nhiều Trung bình có:

Trà là một chất kích thích não, tim, hô hấp Nó tăng cường sức làm việc của trí óc

và của cơ, làm tăng hô hấp, tăng cường và điều hòa nhịp đập của tim Nó cũng lợi tiểu vàgiúp cơ thể tiêu hóa tốt

Trà là sản phẩm được chế biến từ búp và lá trà non, qua nhiều công đoạn như: làmhéo, vò, sàng, lên men, sấy,…trong đó quan trọng nhất là quá trình sấy là công đoạn cóvai trò quyết định đến chất lượng của sản phẩm

Sấy trà là dùng nhiệt độ cao để diệt các enzyme, đình chỉ quá trình lên men của trànhằm giữ lại tối đa những chất có giá trị trong lá, búp.Làm giảm lượng ẩm đến mức cầnthiết, để dễ dàng bảo quản và vận chuyển

Khi vào hầm sấy, chè sẽ chuyển động cùng với băng tải đến cuối băng tải thứ nhấtxuống băng tải thứ hai và chuyển động ngược lại, cứ như thế đến các băng tải cuối và theo

băng tải lấy sản phẩm ra ngoài, chứa trong bồn chứa sản phẩm, độ ẩm của sản phẩm sausấy là 5%.

Tác nhân sấy: không khí bên ngoài có nhiệt độ 17,9˚C, qua bộ lọc khí tay áo, sau

đó được quạt đẩy vào calorifer, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp từ khói lò qua hàngống trao đổi nhiệt Khói lò đi trong ống, không khí đi ngoài ống Không khí sau khi đượcgia nhiệt tới nhiệt độ thích hợp 80˚C theo đường ống đi vào hầm sấy Trong hầm sấy,không khí đi qua lưới phân phối khí ( phân phối khí đều), qua các băng tải, tiếp xúc vớichè, cung cấp nhiệt để hơi nước trong chè bốc ra ngoài Dòng không khí nóng đi ngượcchiều với dòng sản phẩm

Trong quá trình sấy, không khí di chuyển với vận tốc lớn nên có một phần chè sẽ bịlôi cuốn theo ra khỏi hầm sấy Để thu hồi khí thải và chè, người ta đặt tại đường ống khí ramột xyclon để tách chè và làm sạch, dòng khí thải được thải ra ngoài môi trường

1.4 Sấy băng tải

Thiết bị sấy băng tải gồm một hầm sấy hình chữ nhật trong đó có một hay nhiềubăng tải chuyển động nhờ các tang quay, các băng này tựa trên các con lăn để khỏi bịvọng xuống Băng tải làm bằng lưới kim loại, bằng thép hay bằng sợi bông tẩm cao su

Không khí được đốt nóng đến nhiệt độ thích hợp nhờ calorifer và hút vào cửa phíadưới của phòng sấy, vậy liệu sấy được cấp vào liên tục ở cửa nạp liệu và được cấp địnhlượng qua cơ cấu nhập liệu

Không khí nóng đi ngược chiều hay cùng chiều với chiều chuyển động của băng tảihoặc đi từ dưới lên xuyên qua băng chuyền, xuyên qua vật liệu sấy Để quá trình sấy đượctốt ta cho tác nhân sấy chuyển động với vận tốc 3m/s, còn băng tải chuyển động với vậntốc 0,3-0,6m/s

Thiết bị sấy loại này thường được dùng trong công nghệ thực phẩm để sấy các loạirau quả, ngũ cốc, sấy bánh kẹo, các loại nông sản khác, sấy một số sản phẩm hóa học…

Ta chọn sấy băng tải vì nó các ưu điểm sau:

 Cấu tạo thiết bị đơn giản, rẻ tiền, có hiệu quả sấy cao

 Có thể đốt nóng giữa chừng, điều khiển dòng khí

 Hoạt động liên tục

 Có thể sấy cùng chiều, ngược chiều hay chéo dòng

Bên cạnh những ưu điểm trên thì thiết bị sấy băng tải cũng có một số hạn chế: thiết

CHƯƠNG 2 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

2.1 Các thông số ban đầu

- Năng suất: G1 = 500kg/h

- Độ ẩm vật liệu ướt vào: W1 = 45%

- Độ ẩm vật liệu khô vào: W '1= W1

100−W1=

45100−45=81,82 %

¿7.19-287[6])

- Độ ẩm vật liệu ướt ra: W2 = 5%

- Độ ẩm vật liệu khô ra: W '2= W2

100−W2=

5100−5=5,26 %

 Tác nhân sấy:

- Không khí vào calorifer: đặt thiết bị sấy tại Lâm Đồng nên ta có :

t0 = 17,90C, φ0=85 %, Pkq = 1atm = 1,013 bar (Theo sổ tay quá trình và thiết bị côngnghệ hóa chất tập 2)

- Chọn nhiệt độ tác nhân sấy : t1 = 80˚C

 d0=0,621 0,85.0,02071

1,013−0,85.0,02071=0,01098 kg ẩm/kgkkk

I=C Pk t0+d0(r +C ph t0), kj/kgkkk(CT 1.13−17[5])

Trong đó cpk :là nhiệt dung riêng của không khí khô, kj/kgkkk

Cph: nhiệt dung riêng của hơi nước, c ph ≈ 1,9 kj/kgK

r: nhiệt ẩn hóa hơi của hơi nước, r ≈ 2500 kj/kg

2.2.2 Không khí sau khi đi qua calorifer (Điểm B)

Chọn nhiệt độ không khí sau khi qua calorifer là: t1 = 80˚C

2.2.3 Không khí ra khỏi hầm sấy ( Điểm C)

Ta có: Nhiệt độ ra khỏi hầm sấy: t2

2.3 Cân bằng cho không khí sấy

Cũng như vật liệu khô, coi như lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấykhông bị mất mát trong suốt quá trình sấy.khi quá trình làm việc ổn định lượng không khí

đi vào mang theo một lượng ẩm là Ld1

Sau khi sấy xong, lượng ẩm bóc ra khỏi vật liệu là W nên không khí có thêm mộtlượng ẩm là W Nếu lượng ẩm trong không khí ra khỏi mấy sấy là Ld2 thì ta có phươngtrình:

Nhiệt lượng tiêu hao q0:

q0=l(I1−I0)=61,65 (109,119−45,7234 )

¿3908,34 kj /kgẩm(CT 2.6−47[5])

Q0=W q0=210.3908,34=820751,4 k j/h(CT 2.7−47[5])

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH

 Thể tích không khí ra khỏi hầm sấy

3.2 Tính thời gian sấy

Chọn độ chênh lệch nhiệt độ giữa thiết bị sấy và vật liệu là (t m−t b)=80−34=46o C với tb=tư=34oC, tm=t1=80oC

Vận tốc dòng khí chọn v=0,5 m/s để giảm thời gian của quá trình sấy, hạn chế tácnhân sấy mang mang theo những phần chè vụn

3.3 Thiết bị sấy kiểu băng tải

Không khí nóng đi cùng chiều với chiều chuyển động của băng tải Để quá trình

sấy được tốt người ta cho không khí di chuyển với vận tốc khoảng 0,5m/s, còn băng tải thì

di chuyển với vận tốc 0,3 - 0,6 m/phút

 Chọn kích thước của băng tải

Gọi: Br: chiều rộng của lớp băng tải (m)

h: chiều dày lớp chè (m), chọn h = 0,05m

ω: vận tốc của băng tải (m/p), chọn ω=¿0,3m/p

ρ: khối lượng riêng của chè ( kg/m3), ρ= 320 kg/m3

Ta có Năng suất của quá trình sấy: G1=B r h ω ρ

Do đó: B r= G1

5000,05.320.0,3 60=1,74 m

Chiều rộng thực tế của băng tải: B tt=B r

l s: chiều dài phụ thêm, chọn l s=1,2m

T: thời gian sấy, T = 1,3h

 Tính con lăn đỡ băng

Khoảng cách giữa hai con lăn ở nhánh có tải:

Trong đó: B: chiều rộng băng tải, B = 1,93m

A phụ thuộc vào khối lượng riêng của vật liệu

+ Nhánh có tải:n2=l b

l t

=5,560,54=10,3 chọn 11

⟹ Tổng số con lăn cần dùng là: n = (n1 + n2 ).i = (5+11).4 = 64 con

Kích thước con lăn: đường kính: d = 120mm, chiều dài: 2000mm, vật liệu: thépCT3

Kích thước bánh lăn: đường kính: d=300mm, chiều dài: 2000mm, vật liệu: thépCT3

3.4 Động cơ băng tải

Vì băng tải di chuyển với tốc độ thấp (số vòng quay của tang nhỏ)

Vận tốc băng tải:

υ= L b

22,251,3.3600=0,00475m/ s=0,285 m/ phút

Trong đó: N đm: công suất định mức của động cơ (kW)

N lv: công suất làm việc (kW)

η: hiệu suất truyền độngTính công suất làm việc của băng tải: N lv= P v

- Số vòng quay động cơ: n ĐC=1000 v / p

 Cơ cấu truyền động bằng đai giữa hai tầng băng tải

 Chọn loại đai cao su

Trong đó:N1: công suất trên trục dẫn, kW

n1: số vòng quay trong 1 phút trên trục dẫnTheo (bảng 5.1-85[4]), ta chọn đường kính bánh đai dẫn D1=500 mm

Vận tốc đai:

v= n1πD D1

60.1000=

0,3.3,14 50060.1000 =7,85.10

Chiều dài đai:

Khoảng cách trục A = khoảng cách 2 tầng băng tải + chiều dày băng 2 + bán kính

Định tiết diện đai:

Chiều dày đai: ( bảng 5.2-86[4]), đối với đai cao su D δ

Theo (bảng 5.3-87[4]), ta chọn đai loại A có chiều dày 12 mm

Lấy ứng sức căng ban đầu: σ0=1,8 N /mm2

C α=1 (bảng 5.7-89[4]

C v=1,03 (bảng 5.8-89[4])

C b=1 (bảng 5.9-90[4])Chiều rộng đai b được tính theo công thức:

b ≥ 1000 N

vδ[σ p]0C t C α C v C b=

1000.0,047

(7,85.10−3).12 2,26 1.1 1,03 1=214,33 mm( CT 5.13-86[4])Tra (bảng 5.4-88[4]), ta chọn b = 225 mm

N: công suất truyền (kW)

n: số vòng quay trong 1 phút của trục

3.5 Tính toán buồng sấy

 Chiều dài buồng sấy

L h=l b+l0=5,56+0,6=6,16(m)

l0= 0,6( m): chiều dài phụ thêm

 Chiều cao buồng sấy:

h=0,3 m : khoảng cách giữa hai băng tải

h2=0,6 m: khoảng cách phụ thêm từ băng tải trên cùng đến trần.

h3=1,3 m:khoang chứa tác nhân sấy

h4 = 0,3 m : đường kính băng tải

δ=0,05 mm :độ dày của chè

n: số băng tải

 Chiều rộng buồng sấy:

b0 = 0,1 (m) : chiều rộng phụ thêm (khoảng cách từ băng tải đến tường)

 Kích thước phủ bì

- Tường xây bằng gạch, bề dày tường δ1=250 mm

- Tường được phủ lớp cách nhiệt δ2=50 mm

- Trần đổ bêtông δ3=100 mm, có lớp cách nhiệt δ2=50 mm

 Chiều dài buồng: L=6,16+ 2(0,25+0,05)=6,76 m

Chiều cao buồng: H=4,2+0,1+0,05=4,35 m

Trong đó: ωkk: vận tốc tác nhân sấy trong hầm sấy (m/s)

Vtb : lưu lượng thể tích tác nhân sấy (m3)F: tiết diện buồng sấy(m2)

Với Re: hằng số Reynol đặc trưng cho chế độ chuyển động của dòng

dtd: đường kính tương đương

v: hệ số độ nhớt động, m2

/s

d td=2 H h B h

2∗4,2∗2,334,2+2,33 =3 m

Nhiệt độ trung bình của không khí:

Do Re ≥ 104 nên không khí trong buồng sấy ở chế độ chảy rối

 Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy vào buồng sấy với không khí bên ngoài

=38,1℃

3.7 Cân bằng nhiệt lượng

Tổn thất nhiệt trong quá trình sấy thực

3.7.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang ra khỏi buồng sấy

q vl=G2C vl

W (t vlc−t vlđ)

Với: G2: khối lượng vật liệu đầu ra, kg/h

W: lượng ẩm cần tách, kg/h

Cvl: nhiệt dung riêng của vật liệu ra khỏi hầm sấy, kJ/kg.độ

tvlđ, tvlc : nhiệt độ vật liệu lúc vào và ra khỏi hầm sấy

tvlđ = to = 17,9oC

tvlc = t2 = 39,1oC (sấy cùng chiều, vật liệu dễ hấp thụ nhiệt)

Nhiệt dung riêng của chè khi ra khỏi hầm sấy:

Cvl = Cvlk ( 1-W2) + CaW2 (CT 7.40-141[8]) VớiCvlk: nhiệt dung riêng của vật liệu khô tuyệt đối, Cvlk = 1,5 kgJ/kg.độ(theo TL[8] thì đối với vật liệu thực phẩm thì Cvl = 1,2 –1,7 kJ/kgđộ)

Ca: nhiệt dung riêng của nước, Ca = 4,18 kJ/kg.độ

⟹ Cvl = 1,5(1-0,05) + 4,18 0,05 = 1,634 kJ/kg.độ

Thay số ta được: q vl=290

210.1,634 (39,1−17,9)=47,837kJ/kg ẩmTổn thất để đun nóng bộ phận vận chuyển chiếm khoảng 2% qo

qvc = 2%.qo = 0,02 3908,34 = 78,167 kJ/kg ẩm

3.7.2 Nhiệt tổn thất ra môi trường

Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh bao gồm:

- Nhiệt tổn thất qua tường: qt

α1’: hệ số cấp nhiệt của không khí chuyển động cưỡng bức, W/m2.độ

α1”: hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiện, W/m2.độ

Như vậy không khí nóng được vận chuyển bằng quạt thì hệ số cấp nhiệt sẽ baogồm ảnh hưởng của đối lưu tự nhiên & đối lưu cưỡng bức

- Tính hệ số cấp nhiệt của không khí nóng chuyển động cưỡng bức:

Công thức tổng quát cho khí chảy dọc theo tường phẳng:

α1'

=Nu1' λ t

L h , W/m2.độ (CT VI-39[12])Với: λt : hệ số dẫn nhiệt của không khí ở nhiệt độ trung bình, W/m.độ

t tb=80+39,1

2 =59,6℃

λ t=0,0194, W/m2.độ

Nu1’= c Ren (CT VI- 41[12])

c, n: hệ số phụ thuộc vào chế độ chuyển động của khí

Chuẩn số Re được tính theo công thức:

ℜ=d tđ ω t ρ t

Với: ωt = 0,25 m/s: vận tốc dòng khí trong buồng sấy

ρt = 1,06132 kg/m3: khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ trung bình

μt = 20,08.10-6 m2.s: độ nhớt của khí ở nhiệt độ trung bình

Các thông số của khí tra ở (bảng-318 tài liệu [1])

dtđ : đường kính tương đương của buồng sấy

d td=2 H h B h

2.4,2.2,334,2+2,33 =3 m(CT VI −43[12]