Đang tải... (xem toàn văn)
hơi ẩm cao. Tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều có thể bị vỡ vụn tạo bụi. Đây chính là nhược điểm của hệ thống sấy thùng quay song so với các hệ thống sấy khác thì nhược điểm này là không đáng kể. Do đó hệ thống sấy thùng quay được sử dụng rất nhiều trong quá trình sấy các vật liệu trong công nghiệp. Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS Vũ Hồng Thái và kết hợp những kiến thức hiện có em tiến hành thực hiện đồ án môn học với nội dung gồm các chương sau: Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật sấy. Chương 2: Tính toán công nghệ thiết bị sấy. Chương 3: Tính cơ khí thiết bị sấy. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng do trình độ còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em mong nhận được sự giúp đỡ, góp ý từ các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy giáo Vũ Hồng Thái và các thầy cô giáo trong Bộ môn Máy và thiết bị công nghiệp hóa chất đã giúp em hoàn thiện đồ án. hơi ẩm cao. Tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều có thể bị vỡ vụn tạo bụi. Đây chính là nhược điểm của hệ thống sấy thùng quay song so với các hệ thống sấy khác thì nhược điểm này là không đáng kể. Do đó hệ thống sấy thùng quay được sử dụng rất nhiều trong quá trình sấy các vật liệu trong công nghiệp. Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo TS Vũ Hồng Thái và kết hợp những kiến thức hiện có em tiến hành thực hiện đồ án môn học với nội dung gồm các chương sau: Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật sấy. Chương 2: Tính toán công nghệ thiết bị sấy. Chương 3: Tính cơ khí thiết bị sấy. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng do trình độ còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em mong nhận được sự giúp đỡ, góp ý từ các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn chỉnh. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy giáo Vũ Hồng Thái và các thầy cô giáo trong Bộ môn Máy và thiết bị công nghiệp hóa chất đã giúp em hoàn thiện đồ án.
Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái Nhận xét giáo viên hướng dẫn ………………………………….……………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… SVTH: Nguyễn Văn Đại Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái ………………………………………………………………………… ………… MỤC LỤC Trang DANH SÁCH HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ LỜI NÓI ĐẦU 10 Chương - TỔNG QUAN KỸ THUẬT SẤY 11 1.1 Cơ sở lý thuyết trình sấy 11 1.1.1 Định nghĩa trình sấy 11 1.1.2 Các dạng liên kết vật liệu ẩm 11 1.1.3 Phân loại vật liệu ẩm 13 1.1.4 Động học trình sấy 13 1.1.5 Tác nhân sấy .17 1.2 Thiết bị sấy .20 1.2.1 Phân loại thiết bị sấy 20 1.2.2 Nguyên lý thiết kế thiết bị sấy 20 1.2.3 Lựa chọn thiết bị sấy 21 1.3 Hệ thống sấy thùng quay 23 1.3.1 Giới thiệu chung máy sấy thùng quay 23 1.3.2 Nguyên lý làm việc hệ thống sấy thùng quay 24 1.4 Giới thiệu vật liệu sấy, tác nhân sấy .26 1.4.1 Vật liệu sấy .26 1.4.2 Chọn tác nhân sấy 27 Chương - TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ CHO THIẾT BỊ SẤY 28 2.1 Kích thước thùng sấy 28 2.2 Thời gian sấy số vòng quay 29 2.3 Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 31 2.3.1 Nhiệt trị nhiên liệu .31 SVTH: Nguyễn Văn Đại Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái 2.3.2 Xác định lượng khơng khí khơ cần cho q trình cháy .32 2.3.3 Xác định hệ số khơng khí thừa sau buồng hòa trộn 32 2.4 Tính tốn q trình sấy lý thuyết 34 2.4.1 Trạng thái tác nhân sấy khỏi thùng sấy 34 2.4.2 Lượng tác nhân sấy lý thuyết Llt 35 2.4.3 Lưu lượng thể tích trung bình tác nhân sấy 36 2.4.4 Nhiệt lượng tiêu hao trình sấy lý thuyết 36 2.5 Tính tốn trình sấy thực 36 2.5.1 Xác định tổn thất nhiệt .36 2.5.1.1 Tổn thất nhiệt môi trường xung quanh Qmt .36 2.5.1.2 Tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang Qv 42 2.5.2 Xác định giá trị ∆ 43 2.5.3 Xác định trạng thái tác nhân sấy sau trình sấy thực 43 2.5.4 Biểu diễn trình sấy lý thuyết sấy thực tế đồ thị I – d 44 2.5.5 Lưu lượng tác nhân sấy thực tế Ltt 46 2.6 Tính tốn lượng nhiên liệu tiêu hao .47 2.7 Tính trở lực chọn quạt .47 Chương - TÍNH TỐN CƠ KHÍ CHO THIẾT BỊ SẤY 51 3.1 Công suất động truyền chuyển động cho thùng sấy .51 3.2 Hộp giảm tốc truyền động 51 3.2.1 Lựa chọn hộp giảm tốc .51 3.2.2 Tính tốn truyền động ngồi 52 3.3 Lựa chọn chiều dày thân thùng 58 3.4 Xác định vị trí đặt vành lăn bánh vòng 58 3.4.1 Xác định vị trí đặt vành lăn .58 3.4.2 Xác định vị trí đặt bánh vòng 60 3.5 Kiểm tra bền thân thùng sấy 60 3.5.1 Trọng lượng vật liệu nằm thùng .60 3.5.2 Trọng lượng vỏ thùng 61 3.5.3 Trọng lượng lớp cách nhiệt 61 SVTH: Nguyễn Văn Đại Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái 3.5.4 Trọng lượng bánh lớn 61 3.5.5 Trọng lượng vành đai 61 3.5.6 Trọng lượng cánh nâng .62 3.5.7 Kiểm tra bền thân thùng sấy .62 3.6 Tính tốn bền cho lăn chặn, lăn đỡ vành lăn 63 3.6.1 Tính tốn vành lăn 63 3.6.2 Tính tốn bền cho lăn đỡ 64 3.6.3 Tính tốn lăn chặn .66 3.7 Tính tốn cấu bịt kín hai đầu thân thùng .67 3.8 Tính Bulơng chặn 68 3.9 Xác định kích thước cánh nâng 68 3.10 Tính trục lăn ổ cho trục…………………………………….… 70 3.10.1 Tính trục lăn đỡ…….……………………………………………… 70 3.10.2 Tính trục lăn chặn……………………………………………………71 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 SVTH: Nguyễn Văn Đại Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái DANH SÁCH HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Trang Hình 1.1 Đường cong sấy………………………………………………………13 Hình 1.2 Đường cong tốc độ sấy……………………………………………….13 Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy khói lò………………………… 17 Hình 1.4 Cấu tạo bên máy sấy thùng quay……………………………….22 Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay……………………………………….23 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý sử dụng khói lò làm tác nhân sấy thiết bị sấy đối lưu… 29 Hình 2.2 Biểu đồ tính tốn hệ số truyền nhiệt………………………………….35 Hình 2.3 Đồ thị I – d biểu diễn trình sấy………………………………… 43 Hình 3.1 Biểu đồ Momen lực tác dụng lên thân thùng sấy…………………….56 Hình 3.2 Sơ đồ lực tác dụng lên lăn vành đai………………………… 61 Hình 3.3 Sơ đồ lực tác dụng lên lăn chặn………………………….………64 Hình 3.4 Kí hiệu kích thước cánh đảo trộn…………………………………….67 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Bảng thành phần nguyên tố nhiên liệu…………………….29 Bảng 2.2 Bảng hất liệu lớp thùng quay…………… ……………… 35 Bảng 2.3 Bảng tính cân nhiệt…………………………………………… 45 SVTH: Nguyễn Văn Đại Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học SVTH: Nguyễn Văn Đại GVHD: TS Vũ Hồng Thái Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái DANH SÁCH KÝ HIỆU Ký hiệu G1 G2 W L Dt A 1 2 x Vt s tt to t1 t2 n Qt Qc α Lo L bđ Pbo Io φ Cnl Cpk d1 I1 d2 2 I2 Giải thích Đơn vị Lượng vật liệu ẩm vào thiết bị sấy Lượng vật liệu khỏi thiết bị sấy Lượng ẩm bay Chiều dài thùng sấy Đường kính thùng sấy Cường độ bay ẩm vật liệu sấy Độ ẩm ban đầu vật liệu Độ ẩm cuối vật liệu Khối lượng riêng xốp trung bình vật liệu thùng Thể tích thùng sấy Thời gian lưu vật liệu thùng Thời gian sấy lý thuyết Thời gian sấy thực tế Nhiệt độ khơng khí bên ngồi thùng sấy Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị sấy Nhiệt độ tác nhân sấy khỏi thiết bị sấy Hệ số chứa vật liệu thùng Số vòng quay thùng Nhiệt trị thấp nhiên liệu Nhiệt trị cao nhiên liệu Góc nghiêng thùng quay Lượng khơng khí khơ lý thuyết để đốt cháy kg nhiên liệu Lượng không khí khơ thực tế để đốt cháy hết kg nhiên liệu Hệ số khơng khí thừa buồng đốt Lượng chứa ẩm khơng khí ứng với nhiệt độ to, Áp suất bão hòa nước ứng với nhiệt độ to Entanpy khơng khí ẩm Độ ẩm ban đầu khơng khí Nhiệt dung riêng nhiên liệu Nhiệt dung riêng khói khơ Lượng chứa ẩm khói lò sau buồng hòa trộn Entanpy khó lò sau buồng hòa trộn Lượng chứa ẩm sau trình sấy lý thuyết Độ ẩm tương đối sau trình sấy lý thuyết Entanpy khói lò sau q trình sấy lý thuyết SVTH: Nguyễn Văn Đại kg/h kg/h kg/h M M kg/m3.h % % kg/m3 m3 Phút Phút Phút o C o C o C vòng/phút kJ/kg nl kJ/kg nl độ kg kkk/kg nl kg kkk/kg nl kg ẩm/kg kkk atm kJ/kg kkk % kJ/kg.độ kJ/kg.độ kg ẩm/ kg kk kJ/kg kk kg ẩm/kg kkk % kJ/kg kk Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học V1 V2 Vtb qo 1 2 ∆ Qv Qmt Wtb ' W1' W2 ' 2 ' d2' I2 ' b GVHD: TS Vũ Hồng Thái Lưu lượng tác nhân sấy trước trình sấy lý thuyết Lưu lượng tác nhân sấy sau trình sấy lý thuyết Lưu lượng trung bình tác nhân sấy trình sấy lý thuyết Nhiệt lượng tiêu hao bốc kg ẩm Hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành thiết bị sấy Hệ số cấp nhiệt từ thành ngồi thiết bị sấy mơi trường Nhiệt lượng bổ sung thực tế Tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang Tổn thất nhiệt môi trường Lưu lượng thể tích trung bình khói lò q trình sấy thực tế Lưu lượng thể tích tác nhân sấy trước trình sấy thực tế Lưu lượng thể tích tác nhân sấy sau q trình sấy thực tế Độ ẩm tương đối sau trình sấy thực tế Lượng chứa ẩm tác nhân sấy sau trình sấy thực tế Entanpy tác nhân sấy sau trình sấy thực tế m3/h m3/h Lượng nhiên liệu tiêu hao để bốc kg ẩm kg nl/kg ẩm SVTH: Nguyễn Văn Đại m3/h kJ/kg ẩm W/m2.độ W/m2.độ kJ/kg ẩm kJ/h kJ/h m3/h m3/h m3/h % kg ẩm/kg kkk kJ/ kg kk Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái LỜI NĨI ĐẦU Sấy q trình cơng nghệ sử dụng nhiều thực tế sản xuất đời sống Trong công nghiệp đời sống, kỹ thuật sấy đóng vai trò quan trọng dây chuyền sản xuất Sản phẩm sau q trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho bảo quản, vận chuyển chế biến Trong học kì này, hướng dẫn thầy Vũ Hồng Thái – Bộ môn Máy thiết bị hóa chất em thực đồ án mơn học với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống sấy thùng quay” Đồ án thiết kế hệ thống sấy thùng quay với phương thức ngược chiều, vật liệu sấy canxi cacbonat, vật liệu sử dụng nhiều đời sống công nghiệp Ưu điểm hệ thống thiết bị sấy thùng quay trình sấy đặn mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt vật liệu sấy tác nhân sấy, cường độ bay ẩm cao Tuy nhiên vật liệu bị đảo trộn nhiều bị vỡ vụn tạo bụi Đây nhược điểm hệ thống sấy thùng quay song so với hệ thống sấy khác nhược điểm khơng đáng kể Do hệ thống sấy thùng quay sử dụng nhiều q trình sấy vật liệu cơng nghiệp Dưới hướng dẫn thầy giáo TS Vũ Hồng Thái kết hợp kiến thức có em tiến hành thực đồ án môn học với nội dung gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan kỹ thuật sấy Chương 2: Tính tốn cơng nghệ thiết bị sấy Chương 3: Tính khí thiết bị sấy Mặc dù cố gắng nhiều trình độ hạn chế thiếu kinh nghiệm thực tế nên đồ án chắn nhiều thiếu sót, em mong nhận giúp đỡ, góp ý từ thầy cô để đồ án em hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn giúp đỡ tận tình thầy giáo Vũ Hồng Thái thầy cô giáo Bộ môn Máy thiết bị cơng nghiệp hóa chất giúp em hoàn thiện đồ án Sinh viên thực Nguyễn Văn Đại SVTH: Nguyễn Văn Đại Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái Chương TỔNG QUAN KỸ THUẬT SẤY 1.1 Cơ sở lý thuyết trình sấy 1.1.1 Định nghĩa q trình sấy Trong cơng nghiệp hóa chất thực phẩm, trình tách nước khỏi vật liệu (làm khô 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 [5 – 153] Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm cách dẫn nhiệt, đối lưu, xạ hoặc lượng điện trường có tần số cao Mục đích q 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 q trình sấy Vật ẩm thường tập hợp ba pha: rắn, lỏng khí (hơi) Các vật rắn đem sấy thường vật xốp mao dẫn hoặc 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 khô 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 hoá lý liên kết lý SVTH: Nguyễn Văn Đại 10 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái Bánh vòng đặt vị trí mà điều kiện bền uốn cho thùng gây tốt hay momen uốn MU = => − l.z q (a+z)2 + q = � z (2.a l).z a = 0; 2 Mà a = 2,28 m, l = 11m => z 6, 44z 5, Suy ra, z1= 0,95 m hoặc z2 = 5,49 m; Có hai vị trí đặt bánh vòng z1 = 0,95 m; hoặc z1 = 5,49 m; 3.5 Kiểm tra bền thân thùng sấy Tải trọng toàn thùng quay bao gồm: - Trọng lượng vật liệu thùng; - Trọng lượng vỏ thùng - Trọng lượng vành đai lắp lên thùng - Trọng lượng bánh vòng; - Trọng lượng lớp vật liệu cách nhiệt 3.5.1 Trọng lượng vật liệu nằm thùng Tải trọng riêng vật liệu tác dụng lên đơn vị chiều dài q vl xác định theo công thức 5.42 [16]: q vl F. vl g N/m (3.26) Trong đó: F – tiết diện lớp vật liệu sấy, m2; F = .Fthùng 22 0, 23.3,14 0,72 m3; vl - khối lượng riêng vật liệu vào thùng, kg/m3; vl = 2650 kg/m3; g – gia tốc trọng trường, m/s2; Suy qvl = 0,72.2650.9,81 = 18717,5 N/m L = 11m Suy tải trọng vật liệu gây ra: Qvl = qvl L = 18717,5.11= 205892,5 N 3.5.2 Trọng lượng vỏ thùng Theo công thức 5.39 [16]: q th .D t S. th g (3.27) đó: S – bề dày thùng, m; S = 0,015 m; Dt – đường kính thân thùng, Dt = 2m; th - khối lượng riêng vật liệu chế tạo thùng, kg/m 3; Chọn thép CT5 làm vật liệu chế tạo thùng, theo bảng XII.7 [4-313], ta có th = 7850 kg/m3; Tải trọng riêng thùng qth = 3,14.2.0,015.7850.9,81 =7254,2 N/m; Suy Qth = qth.L = 7254,2.11 = 79796,2 N; SVTH: Nguyễn Văn Đại 61 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái 3.5.3 Trọng lượng lớp cách nhiệt Tính dựa theo cơng thức tính vành khăn, theo cơng thức 5.40 [16], ta có: q cn (D 22 D12 ).cn g ,N/m (3.28) Trong đó: D2 – đường kính ngồi lớp cách nhiệt, m; D2 = 2,35 m; D1 – đường kính lớp cách nhiệt, m; D1 = Dt + 2.S = + 2.0,015 = 2,03 m; cn - khối lượng riêng lớp cách nhiệt (bông thủy tinh), kg/m3; Tra bảng 1.1 [3-8], ta có: cn = 200 kg/m3; 3,14 (2,352 2,032 ).200.9,81 2158,7 N/m; Hay Qcn = qcn L = 2158,7.11 = 23745, N; 3.5.4 Trọng lượng bánh lớn Suy ra: q cn D 2tr ).br g Ta có: q br (D ng ,N/m (3.29) Trong đó: Dng – đường kính ngồi bánh Chọn Dng = 2,5 m; Dtr – đường kính bánh răng, Dtr = D2 = 2,35 m; Suy ra: 3,14 (2,52 2,352 ).7850.9,81 43978,6 N/m Hay Qbr = qbr bw = 43978,6 178,73.10-3 = 7860,3 N; 3.5.5 Trọng lượng vành đai Đường kính vành đai chọn sơ bộ: D v (1,1 �1, 2)D1 q br (1,1 �1, 2).2,03 = 2,233 ÷ 2,436 m Chọn Dv=2,4 m Suy [5-251]: q v (D 2v D12 )..g (3.30) 3,14 (2, 42 2,032 ).7850.9,81 99086,3 N/m; Chọn bề rộng vành đai bv = 0,2 m; Hay Qv = qv bv = 99086,3 0,2 = 19817,3 N; 3.5.6 Trọng lượng cánh múc nâng Chọn Qc =4000,0 N Vậy tổng trọng lượng thùng là: Q Q = Qvl + Qth + Qcn + Qbr + 2.Qv + Qc qv SVTH: Nguyễn Văn Đại 62 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái = 205892,5 + 79796,2 + 23745,7 + 7860,3 + 2.19817,3 + 4000 =360929,3 N 3.5.7 Kiểm tra bền thân thùng sấy - Khoảng cách hai vành đai Ld, theo công thức 20-28a [11-40]: Ld= 0,586.L=0,586.11 = 6,45 m = 645 cm; (3.31) - Để cho đơn giản tính tốn ta coi thùng chịu tải trọng phân bố Q 360929,3 328,12 N/cm L 1100 Theo cơng thức 20-29 [11-40], ta có momen uốn lớn là: làm việc: q = Q.L 360929,3.1100 8, 45.106 N.cm (3.32) 47 47 Theo công thức 20-30 [11-40], Momen xoắn sinh thùng quay: Mu N 37 9740 1,8.105 N.cm n Với n – số vòng quay thùng, n = vòng/phút; N – cơng suất tiêu hao, kW; N = 37 kW; Vì Mx c Fc 0,488 0,813m a b 0,2 0,4 Chọn c = 800 mm - Số cánh mặt cắt :14 cánh SVTH: Nguyễn Văn Đại 70 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái - Ở đầu nhập liệu thùng có lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng với chiều dài chọn 0,6 m � � L 0,6� 11 0,6� 14�� Suy số cánh cần lắp z 14�� � � 182 � c � � 0,8 � cánh Vậy, với chiều dài thùng sấy L = 11 m ta lắp 13 đoạn cánh dọc theo chiều dài thùng Ở đầu nhập liệu thùng lắp cánh xoắn để dẫn liệu vào thùng với chiều dài 0,6 m 3.10 Tính trục lăn ổ cho trục 3.10.1 Tính trục lăn đỡ Trục lăn đỡ tính dầm có gối tựa A B phân bố bề rộng lăn đỡ RA RB A B a b a - Phản lực tác dụng lên hai gối đỡ A B là: T 104164,5 52082,25N = 2 Với T – tải trọng thùng tác dụng lên lăn đỡ Mặt cắt nguy hiểm (1-1) có momen uốn: R = RA = RB = � b� M ul R.� a � ,N.mm � 2� Với: a = (0,8÷1,1)d; b = (1,2÷1,4)d; - Chọn a=0,8d b=1,2d Với d - đường kính trục lắp lăn; → Mu1=.(0,8d+0,6d)=0,7.d.T N.cm; Mô men chống uốn trục lăn: W= SVTH: Nguyễn Văn Đại M ul � u� � � (3.54) (3.55) (3.56) 71 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án mơn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái Chọn vật liệu chế tạo trục thép CT45, theo bảng 10.5 [4-195] có [σ]=67 Mpa; Trục có tiết diện hình tròn có mơ men chống uốn W=0,1.d3; Mu=W.[σ] Suy ra: 0,7.T.d=0,1.d3.[σ] →d= 0,7.T 0,7.104164,5 104,32 mm 0,1. 0,1.67 (3.57) Lấy d=105 mm - Đường kính trục chỗ lắp ổ lăn A B Mô men uốn mặt cắt (2-2) (3-3): Mu2 = Mu3 = R.a == 0,4.d.T; Mô men chống uốn (2-2): W1=0,1.d13 = (3.58) M u2 n Suy ra: 0,1.d13.[σn] = Mu2 = 0,4.d1.T → d1 = 0, 4.T 0, 4.104164,5 78,86 mm 0,1. n 0,1.67 (3.59) Chọn d1 =80 mm 3.10.2 Tính trục lăn chặn Mơ men uốn tiết diện nguy hiểm A MUA=Pmax.l.cosβ Trong đó: l - khoảng cách từ bệ gối đến điểm cuối lăn Pmax – lực tác dụng lớn lên lăn chặn Chọn vật liệu chế tạo thép CT45 [σ]=67 MPa l=1,2d Mô men chống uốn: W=0,1.d3 = (3.60) M UA n Suy ra: 0,1.d3 [σn] = MUA = 1,2.d.Pmax.cosβ; 1, 2.Pmax cos10o 1, 2.44281, 45.cos10o 88,38 mm →d= 0,1. n 0,1.67 Chọn d = 90 mm → l =1,2.90= 108 mm; SVTH: Nguyễn Văn Đại 72 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái KẾT LUẬN Thông qua đồ án thiết kế hệ thống sấy thùng quay, em ôn lại kiến thức lý thuyết học học phần Quá trình thiết bị môn học khác, học cách tính tốn thiết kế hệ thống sấy thùng quay thực tế Đồ án giúp em làm quen với việc tìm tài liệu tra cứu, học cách tính tốn khí giúp em nắm mối quan hệ lý thuyết thực tế, chuẩn bị cho đồ án tốt nghiệp tới Đối với hệ thống sấy thùng quay em thiết kế, tính tốn dựa nhiều vào cơng thức thực nghiệm dùng nhiều tài liệu khác Mặt khác, trình độ hạn chế, cơng thức sử dụng nhiều nên q trình tốn tốn có mắc phải sai số Trong đồ án, phận chi tiết tính tốn đầy đủ đáp ứng u cầu đặt đồ án môn học Tuy nhiên, tính tốn lý thuyết nên để thiết kế xác cần phải hoạt động thử chọn chế độ làm việc tối ưu Do kinh nghiệm thực tế ỏi, nên có nhiều điều chưa thật hợp lý, em mong góp ý thêm thầy để hệ thống em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Nguyễn Văn Đại SVTH: Nguyễn Văn Đại 73 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2001 [2] Trần Văn Phú, Hướng dẫn thiết kế thiết bị sấy, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội xuất bản, 1991 [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 [5] Bộ mơn máy hóa, Hướng dẫn tính tốn thiết kế máy thiết bị hóa chất, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1973 [6] Nguyễn Bin, Các trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập 4, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nôi, 2005 [7] Tập thể tác giả, Máy thiết bị sản xuất hóa chất, NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nơi, 1971 [8] Trịnh Chất, Lê Uyển, Tính tốn thiết kế hệ dẫn động khí, tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2000 [9] Hoàng Văn Chước, Kỹ thuật sấy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1999 [10] Hoàng Văn Chước, Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [11] Hồ Lê Viên, Các máy gia công vật liệu rắn dẻo, tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 1997 SVTH: Nguyễn Văn Đại 74 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 Đồ án môn học GVHD: TS Vũ Hồng Thái [12] Lã Đình Trao, Các q trình máy gia cơng học cơng nghệ hóa chất, tập 2, Khoa Đại học chức, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1976 [13] Hồ Lê Viên, Giáo trình Máy hóa chất, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1968 [14] Nguyễn Văn May, Bơm quạt máy nén, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [15] Nguyễn Văn May, Giáo trình Kỹ thuật sấy nơng sản thực phẩm, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2002 [16] Hồ Lê Viên, Giáo trình Cơ sở tính tốn máy hóa chất thực phẩm, Khoa Đại học chức, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1997 [17] Nguyễn Bin, Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2000 [18] Nguyễn Lam, Lý thuyết kỹ thuật sấy, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1975 [19] Bộ mơn Kỹ thuật hữu cơ, Tính tốn q trình thiết bị sản xuất khí than, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1966 [20] Chu Xuân Thản, Hóa học than, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, 1998 [21] Phạm Văn Thơm, Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất thực phẩm, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2000 [22] Trần Văn Phú, Kỹ thuật sấy, NXB Giáo dục, Hà Nội, 2008 SVTH: Nguyễn Văn Đại 75 Lớp Kỹ thuật hóa học 4-K54 ... Cấu tạo máy sấy ảnh hưởng đến tính chất nói 1.3 Hệ thống sấy thùng quay 1.3.1 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... 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… -... Bộ môn Máy thiết bị hóa chất em thực đồ án mơn học với đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống sấy thùng quay Đồ án thiết kế hệ thống sấy thùng quay với phương thức ngược chiều, vật liệu sấy canxi