hiệm vụ nghiên cứu...................................................................................................................6 4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................................6 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THAN ĐÁ TẦM QUAN TRỌNG CỦA SỰ KHÍ HOÁ THAN....7 1.1. Tổng quan về than đá................................................................................................................7 1.2. Tầm quan trọng của hóa khí than .............................................................................................8 Chương 2 QUÁ TRÌNH KHÍ HOÁ THAN ....................................................................................10 2.1. Tổng quan về quá trình khí hóa:.............................................................................................10 2.2. Nhiệt động lực học của quá trình khí hóa...............................................................................10 2.3. Công nghệ khí hóa than ..........................................................................................................13 3.1. Các dây chuyền khí hóa than đang sử dụng tại Việt Nam......................................................17 3.2. Nhận xét và đánh giá ..............................................................................................................17 Chương 4 – CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH LÒ KHÍ HÓA ..........................................................18 4.1. Chọn qui trình công nghệ .......................................................................................................18 4.2. Tính an toàn cho lò khí hóa ....................................................................................................18 Chương 5. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ...............................................................................................20 5.1. Điều kiện thí nghiệm ..............................................................................................................20 5.2. Kết quả thí nghiệm: ................................................................................................................20 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................hiệm vụ nghiên cứu...................................................................................................................6 4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................................6 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THAN ĐÁ TẦM QUAN TRỌNG CỦA SỰ KHÍ HOÁ THAN....7 1.1. Tổng quan về than đá................................................................................................................7 1.2. Tầm quan trọng của hóa khí than .............................................................................................8 Chương 2 QUÁ TRÌNH KHÍ HOÁ THAN ....................................................................................10 2.1. Tổng quan về quá trình khí hóa:.............................................................................................10 2.2. Nhiệt động lực học của quá trình khí hóa...............................................................................10 2.3. Công nghệ khí hóa than ..........................................................................................................13 3.1. Các dây chuyền khí hóa than đang sử dụng tại Việt Nam......................................................17 3.2. Nhận xét và đánh giá ..............................................................................................................17 Chương 4 – CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH LÒ KHÍ HÓA ..........................................................18 4.1. Chọn qui trình công nghệ .......................................................................................................18 4.2. Tính an toàn cho lò khí hóa ....................................................................................................18 Chương 5. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ...............................................................................................20 5.1. Điều kiện thí nghiệm ..............................................................................................................20 5.2. Kết quả thí nghiệm: ................................................................................................................20 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................hiệm vụ nghiên cứu...................................................................................................................6 4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................................6 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ THAN ĐÁ TẦM QUAN TRỌNG CỦA SỰ KHÍ HOÁ THAN....7 1.1. Tổng quan về than đá................................................................................................................7 1.2. Tầm quan trọng của hóa khí than .............................................................................................8 Chương 2 QUÁ TRÌNH KHÍ HOÁ THAN ....................................................................................10 2.1. Tổng quan về quá trình khí hóa:.............................................................................................10 2.2. Nhiệt động lực học của quá trình khí hóa...............................................................................10 2.3. Công nghệ khí hóa than ..........................................................................................................13 3.1. Các dây chuyền khí hóa than đang sử dụng tại Việt Nam......................................................17 3.2. Nhận xét và đánh giá ..............................................................................................................17 Chương 4 – CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH LÒ KHÍ HÓA ..........................................................18 4.1. Chọn qui trình công nghệ .......................................................................................................18 4.2. Tính an toàn cho lò khí hóa ....................................................................................................18 Chương 5. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ...............................................................................................20 5.1. Điều kiện thí nghiệm ..............................................................................................................20 5.2. Kết quả thí nghiệm: ................................................................................................................20 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ.................................................................
I MỞ ĐẦU 1.Tính chất vật liệu 2.Quá trình sấy 2.1 Khái niệm chung 2.2 Các phương thức sấy 3.Thiết bị sấy II CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 1.Quy trình công nghệ 2.Thuyết minh quy trình cơng nghệ III TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG .5 1.Thông số bảng 2.Tính cân vật chất 3.Tính cân lượng 3.1 Công thức xác định thông số tác nhân sấy 3.2 Thông số tác nhân sấy trình sấy lý thuyết 3.3 Cân lượng cho thiết bị sấy lý thuyết .11 3.4 Cân lượng cho thiết bị sấy thực 12 3.5 Các nhân tố tác nhân sấy sau trình sấy thực 14 3.6 Lưu lượng thể tích tác nhân sấy q trình sấy thực 15 3.7 Lượng nhiên liệu tiêu hao 15 IV TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH .15 1.Thời gian sấy 15 2.Thời gian sấy vật liệu lưu trú thùng sấy 16 3.Các kích thước thùng sấy 16 4.Chiều cao lớp vật liệu thùng 17 5.Tính trờ lực qua thùng sấy 17 V TÍNH TỐN KẾT CẤU THIẾT BỊ CHÍNH 18 1.Kiểm tra bề dày thùng sấy 18 2.Tính chọn cánh đảo trộn 19 3.Thiết kế phận truyền động 19 3.1 Chọn động 19 3.2 Chọn tỉ số truyền động 20 3.3 Tính truyền bánh rang 21 4.Tính vành đai 24 5.Tính lăn đỡ 25 6.Tính lăn chặn 25 VI TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤC 26 1.Tính tốn buồng đốt 26 2.Tính tốn buồng hòa trộn 27 3.Tính gầu tải nhập liệu 29 3.1 Xác định suất công suất gầu tải 30 4.Tính chọn cyclon 30 5.Thiết kế tính trở lực đường ống 32 5.1 Tính trở lực ma sát đường ống 33 5.2 Tính trở lực cục 34 5.3 Tính trở lực cho hệ thống 35 6.Tính tốn chọn quạt 36 I MỞ ĐẦU Tính chất vật liệu Các quan sinh dưỡng bắp gồm: rễ, thân, làm nhiệm vụ trì đời sống bắp Phơi hạt khởi thủy mầm Các quan sinh sản đực (bông cờ) (mầm bắp) khác biệt nằm Bắp giao phấn chéo nhờ gió trùng Hạt bắp thuộc loại dính gồm phận chính: vỏ hạt (chiếm 6-9%), lớp aleron (chiếm 6-8%), phôi (chiếm 8-15%), nội nhũ (chiếm 70-85%) Quá trình sấy 2.1 Khái niệm chung Sấy trình làm bốc nước khỏi vật liệu nhiệt Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm dẫn nhiệt, đối lưu, xạ lượng điện trường có tần số cao Mục đích q trình sấy giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền bảo quản tốt Sấy q trình khơng ổn định, độ ẩm vật liệu thay đổi theo không gian thời gian 2.2 Các phương thức sấy Sấy có bổ sung nhiệt phòng sấy: lượng nhiệt cần thiết cho tồn q trình sấy khơng cung cấp phận đốt nóng mà bổ sung phòng sấy Sấy có đốt nóng khơng khí chừng: để giảm nhiệt độ khơng khí sấy, chia phòng sấy làm nhiều khu vực sấy trước khu vực có đặt phận đốt nóng Sấy tuần hồn khí thải: khơng khí sau sấy xong thải phần, phần lại tuần hồn trở lại trộn lẫn với khơng khí bổ sung vào Thiết bị sấy Dựa vào tác nhân sấy: thiết bị sấy khơng khí thiết bị sấy khói lò Ngồi 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 thức làm việc: sấy liên tục hay sấy gián đoạn II.CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Quy trình cơng nghệ Hình 1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 2.Thuyết minh quy trình cơng nghệ Vật liệu sấy bắp hạt sau rửa sạch, lấy hạt, cho vào buồng chứa, sau nhập liệu vào thùng sấy hệ thống gầu tải Bắp hạt vào thùng sấy có độ ẩm 35%, chuyển động chiều với tác nhân sấy Tác nhân sấy sử dụng khói lò, tạo từ nhiên liệu đốt than, sau qua buồng đốt hòa trộn với khơng khí bên ngồi để đạt nhiệt độ thích hợp cho q trình sấy Dòng tác nhân sấy gia tốc quạt đẩy đặt trước thiết bị, quạt hút đặt cuối thiết bị Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm ngang, đặt hệ thống lăn đỡ chặn Chuyển động quay thùng thực nhờ truyền động từ động sang hộp giảm tốc đến bánh gắn thùng Bên thùng có gắn cánh nâng, cánh nghiêng từ 2.5o dùng để nâng đảo trộn vật liệu sấy Trong thùng sấy, bắp hạt nâng lên đến độ cao định, sau rơi xuống Trong q trình đó, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy, thực trình truyền nhiệt truyền khối làm bay ẩm Nhờ độ nghiêng cánh nâng mà vật liệu vận chuyển dọc theo chiều dài thùng Thời gian lưu vật liệu thùng 53.46 phút Khi hết chiều dài thùng sấy, vật liệu sấy đạt độ ẩm cần thiết cho trình bảo quản 12% Sản phẩm bắp hạt sau sấy đưa vào buồng tháo liệu, sau qua cửa tháo liệu bao gói, để bảo quản hay dùng vào mục đích chế biến khác Dòng tác nhân sấy sau qua buồng sấy chứa nhiều bụi, cần phải đưa qua hệ thống lọc bụi để tránh thải bụi bẩn vào khơng khí gây nhiễm Ở đây, ta sử dụng hệ thống lọc bụi nhóm hai cyclon đơn Khói lò sau lọc bụi thải vào môi trường Phần bụi lắng thu hồi qua cửa thu bụi cyclon xử lý riêng III TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Thông số bảng Năng suất sản phẩm 5t/h = 5000kg/h Độ ẩm ban đầu vật liệu sấy (theo vật liệu ướt): 1 = 35% 2 = 12% Độ ẩm cuối vật liệu sấy (theo vật liệu ướt): Khối lượng riêng hạt vật liệu: r = 1253 kg/m3 (Bảng 2.4/47–[2]) Khối lượng riêng khối hạt: v = 850 kg/m3 (Phụ lục 4/230–[3]) Nhiệt dung riêng vật liệu khô: Ck = 1.7 kJ/kg.K (Trang 20–[1]) Đường kính tương đương: dtđ = 7.5 mm Cường độ bốc ẩm: A = 50 kg/m3.h Nhiệt độ môi trường: (Phụ lục 7/351–[1]) ( Bảng 10.1/207–[1]) (Nhiệt độ trung bình Tp Hồ Chí Minh) Độ ẩm mơi trường: (Độ ẩm Tp Hồ Chí Minh) Tính cân vật chất Năng suất thiết bị sấy theo nhập liệu Lượng ẩm bay 1h (CT 7.1/127–[1]) Lượng vật liệu khô tuyệt đối Lượng vật liệu trung bình qua thùng Tính cân lượng 3.1 Công thức xác định thông số tác nhân sấy Áp suất bão hòa: (CT 2.31/31–[1]) Hàm ẩm: Enthalpy: Trong đó: (CT 2.18/28– [1]) (CT 2.24/29 – [1]) : enthalpy 1kg không khí khơ 1kg nước : Nhiệt dung riêng khơng khí khơ : Nhiệt dung riêng nước : Ẩn nhiệt hóa nước Thể tích riêng (CT VII.8/94–[5]) 3.2 Thơng số tác nhân sấy q trình sấy lý thuyết 3.2.1 Thơng số trạng thái khơng khí ngồi trời (A) Nhiệt độ: ; Độ ẩm: = 75% Áp suất bão hòa: Hàm ẩm: Enthalpy: (kJ/kg) Thể tích riêng: 3.2.2 Thơng số trạng thái khói lò sau buồng đốt (B’), buồng hòa trộn (B) Tính tốn q trình cháy: Bảng Thành phần than đá sử dụng (than Quảng Ninh) Nguyên tố C H O N S Tr (Tro) A (Nước) Hàm lượng (%) 57 4.6 2.6 0.2 1.6 19 15 Nhiệt trị cao nhiên liệu (CT 3.2/53 – [1]) Nhiệt trị thấp nhiên liệu (CT 3.4/53 – [1]) Lượng khơng khí khơ lý thuyết cho q trình sấy (CT 3.11/55 – [1]) Lương khơng khí khơ thực tế cho trình sấy: Trong thực tế tùy thuộc vào việc tổ chức trình cháy độ hồn thiện buồng đốt mà khơng khí khơ thực tế L để cháy hết 1kg nhiên liệu lớn lượng khơng khí khơ lý thuyết Do ta có: bđ = : hệ số khơng khí thừa buồng đốt (CT 3.14/56–[1]) Trong hệ thống sấy lấy bđ = 1.2÷1.3 ta chọn bđ = 1.3 Tuy nhiên nhiệt độ khói sau buồng đốt lớn so với yêu cầu, tác nhân sấy khói lò trước vào thùng sấy cần phải qua q trình hòa trộn với khơng khí ngồi trời để có nhiệt độ thích hợp Gọi hệ số khơng khí thừa buồng hòa trộn, tỉ số lượng khơng khí khơ cần cung cấp thực tế cho buồng đốt cộng với lượng không khí khơ đưa vào buồng hòa trộn chia cho lượng khơng khí khơ lý thuyết cần thiết cho q trình cháy (CT 3.15/57-[1]) Trong đó: Chọn hiệu suất buồng đốt bđ = 0.9 Chọn nhiệt độ khói lò sau hòa trộn t1 = 70oC Cnl = 0.12 kJ/kg.K: Nhiệt dung riêng than tnl = 27oC Enthalpy nước : i = 2500+1.842t (kJ/kg) Trong khơng khí ngồi trời: Trong nước chứa khói sau buồng hòa trộn: = 24958.78 0.9 + 0.12 27 - 2628.94 (9 0.046 + 0.15) – 1.00470 [1- (90.046 + 0.15 + 0.19)] = 20966.13 (kJ/kg) Lượng nước khói lò: Sau buồng đốt: = (9H+A) + bđLodo = (9 0.046 + 0.15) + 1.3 8.17 0.01707 = 0.745 (kg ẩm/kg nhiên liệu) (CT 3.20/58–[1]) Sau buồng đốt: Ga = (9H+A) + Lodo = (9 0.046 + 0.15) + 57.63 8.17 0.01707 = 8.601 (kg ẩm/kg nhiên liệu) (CT 3.21/58–[1]) Khối lượng khói khơ: Sau buồng đốt: (CT 3.23/59–[1]) = (1.38.17 + 1) (0.19 + 90.046 + 0.15) = 10.867 (kg khói khơ/kg nhiên liệu) Sau buồng hòa trộn: (CT 3.24/59–[1]) = (57.638.17 + 1) (0.19+90.046 + 0.15) = 471.083 (kg khói khơ/kg nhiên liệu) Các thơng số nhiệt động khói lò: Độ chứa ẩm khói lò: Sau buồng đốt: (kg ẩm/kg khói lò) Sau buồng hòa trộn: (kg ẩm/kg khói khơ) Enthalpy khói lò: Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: Nhiệt độ khói lò: Nhiệt độ khói lò: Sau buồng hòa trộn: Áp suất bão hòa: Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: Độ ẩm tương đối: Sau buồng đố : Sau buồng hòa trộn: Thể tích riêng: Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: 3.2.3 Thơng số trạng thái tác nhân sấy sau buồng sấy I Trong thiết bị sấy dùng khói lò làm chất vừa cung cấp nhiệt lượng cho vật liệu sấy vừa thải ẩm mơi trường, q trình sấy lý thuyết q trình khơng có tổn thất vật liệu sấy, thiết bị chuyền tải mang đi, khơng có tổn thất tỏa môi trường qua kết cấu bao che, …mà có tổn thất tác nhân sấy mang Do đó, nhiệt lượng khói lò cung cấp cho vật liệu sấy hoàn toàn dùng để tách ẩm khỏi vật liệu Khi ẩm tách khỏi vật liệu, lại bay vào khói, ẩm mang tồn nhiệt lượng mà khói trả lại dạng ẩn nhiệt hóa r nhiệt vật lý nước Cpat Vì vậy, trình sấy lý thuyết khói lò xem q trình đẳng enthalpy Ta có thơng số tác nhân sấy sau trình sấy lý thuyết xác định sau: Enthalpy: I20 = I1 = 118.012 kJ/kg khói khô Chọn nhiệt độ đầu tác nhân sấy t20 = 35C Áp suất bão hòa: Độ chứa ẩm: Độ ẩm tương đối: Thể tích riêng : Trong đó: –1 (N/mm2):giới hạn mỏi uốn Thép C45: Thép C35: n: hệ số an toàn,đối với bánh thường thép rèn hóa, chọn n= 1.5 k: hệ số tập trung ứng suất chân bánh răng, chọn k = 1.8 Ứng suất uốn cho phép của: Bánh nhỏ: Bánh lớn: Chọn hệ số tải trọng: K = 1.3 -1.5, chọn hệ số tải trọng K=1.3 sử dụng vật liệu có khả chạy mòn, vận tốc thấp Chọn chiều dài tương đối bánh răng: Đối với truyền bánh trụ thẳng, trục ổ tương đối cứng (HB 350), theo bảng 3-17/51-[8] Chọn m = 20 Trong đó: b:chiều rộng bánh răng(mm) m: modun bánh Theo bảng 3-18/52-[8], chọn hệ số dạng y1 = 0.4135 Tính modun bánh răng: Chọn modun theo [8] => m = 16mm Xác định khoảng cách trục A, số chiều rộng bánh răng: Khoảng cách trục xác định theo công thức: [8] , chọn A= 1600mm Số bánh dẫn nhỏ: Số bánh bị dẫn( lớn): (răng) Chiều rộng bánh dẫn(nhỏ): Chiều rộng bánh bị dẫn(lớn): b’ = 320-10 =310 mm ST T Thông số Modun Số Đường kính vòng lăn Khoảng cách trục Chiều rộng bánh Đường kính vòng đỉnh Đường kính vòng chân Chiều cao đầu Chiều cao Kí hiệuĐơn vị m (mm) Z (răng) Cơng thức tính dl (mm) Bánh dẫn nhỏ Bánh dẩn lớn 16 25 160 400 2560 A (mm) 1600 b (mm) 310 320 De (mm) 432 2592 Di (mm) 360 2520 hd (mm) H 16 36 Tính lực tác dụng lên trục( khơng xét ma sát) Moment xoắn Mx: Lực vòng P: Khối lượng phận bánh răng: thép có khối lượng riêng 7850 kg/m3 Bánh xem tương đương vật có tiết diện hình vành khăn với: Chọn: Đường kính ngồi = Đường kính vòng đỉnh = 2592 mm Đường kính = Đường kính vòng chân = 2520 mm Rộng b=310 mm Khối lượng răng: Tính vành đai Thùng có tải trọng lớn, quay chậm nhiệt độ làm việc cao nên chọn lắp vành đai tự vào thân thùng dùng chân đế Đường kính vành đai: Trong đó: Dv: Đường kính vành đai Dt: Đường kính ngồi thùng Chọn Dv = 2500 mm Bề rộng vành đai (vòng ngồi): B = 200 mm Bề dày vành đai hiệu bán kính ngồi bán kính vành đai Đối với thùng tải trọng nặng, bề dày vành đai xác định sau: Chọn h = 80mm Đường kính ngồi vành đai : Khối lượng vành đai Coi vành đai hình vành khăn, vật liệu chế tạo thép CT3, = 7850 kg/m3 Khối lượng thùng: Khối lượng vật liệu thùng : Tải trọng thùng: Tải trọng thùng lên vành đai: Phản lực tác dụng lên lăn đỡ Chọn góc lăn đỡ 2 = 60 = 30 (CT 5–27/245–[12]) Kiểm tra lại bề rộng vành đai: Do thùng quay chậm nên chọn Pr =24000 N/cm (CT5.34/250-[12]) 5.Tính lăn đỡ BỀ RỘNG CON LĂN ĐỠ: B = B+5=20+5=25( CM) Đường kính lăn thép: (CT 5–36/245–[12]) Mặt khác: (CT 5–34/245–[12]) (CT 5–37/245–[12]) Vậy chọn đường kính lăn đỡ dC = 700 mm Tính lăn chặn Lực dọc thùng U xác định sau: Lực U có khuynh hướng kéo thùng tụt xuống, ta đặt lăn chặn sát vành đai để thùng vị trí ổn định Trên thùng quay, ta lắp hai lăn chặn nằm hai phía vành đai đặt gần bánh vòng Đối với thùng có kích thước lớn nặng, ta làm lăn chặn mặt nón Khi lắp đặt, lắp cho trục lăn vng góc với mặt đất Đường kính lăn Góc nghiêng lăn Trong d: đường kính lăn chặn = 1.5: góc nghiêng cánh thùng Chọn d = 113 mm Lực lớn tác dụng lên lăn chặn: Trong đó, f hệ số ma sát vành đai lăn chặn, chọn f = 0.1 =2646.67N VI.TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤC 1.Tính tốn buồng đốt Do hệ thống sấy cần thiết kế để sấy bắp, khơng cần phải có cơng suất nhiệt q lớn Vì vậy, ta dùng buồng đốt thủ cơng ghi phẳng Cấu tạo buồng đốt ghi phẳng thể hình Trong buồng đốt, than chất lên mặt ghi lớp dày 200–300 mm qua cửa vào than Phía ghi buồng tích xỉ, phía khơng gian làm việc buồng đốt Khi buồng đốt làm việc, gió cấp vào buồng xỉ qua cửa gió, qua ghi vào lớp than để tham gia q trình cháy Diện tích bề mặt ghi lò Đối với than antraxit, theo chọn tỉ lệ mắt ghi Vậy diện tích mắt ghi: f = 0.15F=0.154.24 = 0.636(m2) Thể tích buồng đốt: Chiều cao buồng đốt : Chiều ngang W, dài L buồng đốt Chọn tỷ lệ sau: Chiều dài buồng đốt: Chiều ngang buống đơt: W = 0.43L=0.433.14=1.35(m) 2.Tính tốn buồng hòa trộn Tính đường kính ống dẫn khói sau buồng đốt Lượng khói khơ sau buồng đốt: Lượng khói khô cần thiết Lưu lượng thể tích khói : Chọn tốc độ dòng khói ống v1 = 20 m/s Tiết diện ống dẫn: Đường kính ống: Tính đường kính ống dẫn khói lò sau hòa trộn: Lượng khói khơ sau hòa trộn: Lượng khói khơ cần thiết giờ: Lưu lượng thể tích khói: Chọn tốc độ dòng khói ống v4 = 30 m/s Tiết diện ống dẫn: Đường kính ống: Tính đường kính ống dẫn khơng khí từ mơi trường: Lượng khơng khí cần bổ sung giờ: Lưu lượng thể tích khơng khí: Chọn tốc độ dòng khói ống v2 = 30 m/s Tiết diện ống dẫn: Đường kính ống: Tính đường kính vòi phun khói lò: Chọn tốc độ dòng khói ống vòi phun v3 = 700 m/s Tiết diện vòi: Đường kính ống: 3.Tính gầu tải nhập liệu Ta chọn cấu nhập liệu gầu tải chúng có ưu điểm sau: cấu tạo đơn giản, kích thước gọn, có khả vận chuểyn vật liệu lên độ cao lớn, suất cao Do vật liệu sấy bắp hạt có đường kính trung bình 7.5 mm, dạng hạt, ẩm; ta chọn gầu tải băng vận tốc cao, gầu nông, gắn cố định Bắp vật liệu có bề mặt ma sát nhỏ, ta chọn phương pháp nhập liệu sau: đổ vật liệu xuống đáy gầu, dùng gầu để múc, vận chuyển lên Chọn chi tiết gầu tải Bộ phận kéo Băng làm vải cao su Chọn chiều rộng băng 400mm, theo bảng 5.9/227–[7], chọn số lớp vải z = (do vật liệu dạng hạt) Gầu Chọn loại gầu nông, đáy tròn M có kích thước sau: (Bảng 5.9/228–[7]) B = 125 mm, A = 65 mm, h = 85 mm (chiều cao gầu), R = 30 mm Dung tích 0.2 ×10-2 m3 Các gầu đáy tròn lắp phận kéo cách khoảng: (CT 5.21/229–[7]) Khi bắt gầu vào băng, ta dập lõm phần kim loại xung quanh lỗ bắt vít, để ghép gầu với băng, mặt băng đầu bulông nằm mặt phẳng, băng ơm khít với tang Tang dẫn động Tang gầu tải băng chế tạo cách hàn Đường kính tang phụ thuộc vào lớp vải băng xác định: (CT 5.22/229–[7]) Chọn đường kính tang theo tiêu chuẩn D = 800 mm Theo bảng 5.11/230–[7], chiều dài tang lấy theo chiều rộng băng chọn chiều dài tang L = 450 mm 3.1 Xác định suất công suất gầu tải Năng suất gầu tải (CT 5.25/232–[7]) Trong đó: � = m/s: vận tốc cấu kéo băng (Bảng 5.12/233 – [7]) �V = 850 kg/m : khối lượng riêng vật liệu = 0.6: hệ số chứa đầy vật liệu gầu, cho vật liệu dạng hạt Công suất gầu tải Công suất cần thiết động truyền chuyển động cho gầu tải dùng băng: (CT 5.26/233–[7]) Trong đó: H = m:cao nâng vật liệu gầu tải = 0.7:hiệu suất gầu tải băng, H 30m (Bảng 5.13/233–[7]) 4.Tính chọn cyclon Chọn cyclon loại Ц H suất loại cyclon lớn Năng suất cyclon lưu lượng khí vào cyclon Với Vtb = 2.587 m3/s = 9313.2 m3/h, ta chọn: (Bảng III.5/524–[4]) Nhóm hai cyclon đơn, đường kính cyclon D = 700 mm, suất 8800–10400 m3/h Cyclon đơn Ц H–15, góc nghiêng = 15 Loại cyclon đảm bảo độ làm lớn Các kích thước cyclon đơn: Đại lượng Chiều cao cửa vào (mm) Chiều cao ống tâm có mặt bích (mm) Chiều cao phần hình trụ (mm) Chiều cao phần hình nón (mm) Chiều cao phần bên ống tâm (mm) Chiều cao chung (mm) Đường kính ngồi ống (mm) Đường kính ống tháo bụi (mm) Chiều rộng cửa vào (mm) Chiều dài ống cửa vào (mm) Khoảng cách từ đáy cyclon đến mặt bích (mm) Góc nghiêng nắp ống vào Đường kính cyclon (mm) Hệ số trở lực cyclon (Bảng III.4/524–[4]) Công thức tính a = 0.66D h1 = 1.74D h2 = 2.26D h3 = 2.0D h4 = 0.3D H = 4.56D d1 = 0.6D d2 = 0.3D b1 = 0.26D b2 = 0.2D l = 0.6D h5 = 0.3D = 15 D = 700 (mm) = 105 Giá trị 462 1218 1582 1400 210 3192 420 210 182 140 420 210 Bunke: Đối với nhóm hai cyclon, đường kính cyclon 700 mm, tra theo bảng III.5a/525–[4], ta thể tích làm việc bunke: Vb = 1.3 m3 Chọn góc nghiêng thành bunke 60 Tính trở lực qua cyclon: Vận tốc quy ước: (CT III.47/522–[4]) Trở lực qua cyclon: (CT III.50/522–[4]) 5.Thiết kế tính trở lực đường ống Do hệ thống sấy dài, có trở lực lớn, nên ta sử dụng quạt để vận chuyển khơng khí, tác nhân sấy qua hệ thống, thực trình sấy Quạt đặt trước buồng hòa trộn – quạt đẩy, cung cấp khơng khí vào buồng hòa trộn để hòa trộn với khói lò sau buồng đốt Quạt đặt cuối hệ thống – quạt hút, có nhiệm vụ hút tác nhân sấy qua thùng sấy để thực sấy, sau hút qua cyclon để thu hồi bụi Đường ống từ sau thùng sấy đến cửa vào cyclon có tiết diện hình chữ nhật tiết diện cửa vào cyclon, đường ống có chỗ uốn cong 90, rẽ nhánh vào nhóm cyclon Lưu lượng khí nhánh rẽ đường ống trước xyclon lưu lượng 1/2 lưu lượng nhánh Vận tốc khí: với: Sống : tiết diện ngang ống Chọn quạt ly tâm áp suất trung bình Ц 9–57, N5, ta có: Mặt bích cửa vào: hình tròn, D = 509 mm Mặt bích cửa ra: hình vng, B = 350 mm Ta chọn hệ thống đường ống sau: Đoạn đầu ống Đoạn ống Chiều dài (m) Lưu lượng khí (m3/s) Điểm bắt đầu Kích thước (mm) Cửa quạt đẩy 350 x 350 409.6 2.271 Cửa buồng hòa trộn 444.5 444.5 2.702 ST T Kích thước (mm) Đoạn cuối ống Vận Điểm kết tốc khí thúc (m/s) Kích thước (mm) 20 Cửa vào buồng hòa trộn 409.6 20 Cửa vào thùng sấy 444.5 Cửa thùng tháo liệu Cửa cyclon 5.1 444.5 444.5 2.587 30.77 Cửa vào cyclon 462 x 182 462 x 182 2.587 30.77 Cửa vào quạt hút 509 462 x 182 Tính trở lực ma sát đường ống Chế độ dòng chảy xác định: Trong đó: v (m/s) : (m2/s) : Dtđ (m) : vận tốc dòng khí độ nhớt động đường kính tương đương ống Đối với ống tròn: Dtđ = Dống Đối với ống hình chữ nhật: a, b (m) : chiều dài cạnh tiết diện ống Khi Re 4000: dòng khí chế độ chảy xốy, xem dòng chảy khu vực nhẵn thủy lực Từ xác định hệ số trở lực ma sát theo bảng II.12/379–[4] Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực ma sát dòng chảy ổn định ống dẫn thẳng: STT (CT II.55/377−[4]) Đoạn ống Từ cửa quạt đẩy đến cửa vào buồng hòa trộn Từ cửa buồng hòa trộn đến cửa vào thùng Dtđ (m) ×106 (m2/s ) Re (kg/m3) pms (mmH2O) 0.41 15.72 521628 0.013 1.177 0.761 0.44 20.02 439560 0.014 1.029 1.336 L (m ) sấy Từ cửa thùng tháo liệu đến cửa vào cyclon Từ cửa cyclon đến cửa vào quạt hút 5.2 0.26 16.48 485449 0.013 1.147 2.768 0.26 16.48 485449 0.013 1.147 2.768 Tính trở lực cục Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục ống dẫn: (CT II.56/377−[4]) Trong đó: hệ số trở lực ST T Hệ số trở lực đột mở: Pl (mmH2O ) Ống nhỏ Ống mở rộng Dtđo (m) Fo (m2) Dtđ1 (m) F1 (m2) 0.35 0.096 0.41 0.132 0.73 0.075 1.80 0.26 0.053 0.509 0.204 0.26 0.556 30.77 Vị trí trở lực Từ cửa quạt đẩy đến đường ống Từ đường ống đến cửa vào quạt hút Fo, F1 (m2): tiết diện ống nhỏ tiết diện ống mở rộng Theo bảng N11/387–[4], xác định Hệ số trở lực đoạn ống uốn cong 90: Đối với ống tiết diện hình chữ nhật, vị trí uốn sau thùng sấy, trước vào cyclon Hệ số tổn thất cột áp cục dòng chảy chỗ uốn cong 90: Trong đó: = 90 : A = (Bảng N24/393–[4]) Chọn Hệ số trở lực ống ngả: F1, F2, F3 (m2): Tiết diện ống tập trung, ống thẳng, ống nhánh v1, v2, v3 (m2): vận tốc dòng ống tập trung, ống thẳng, ống nhánh Ta có F1 = F2 = F3 Chọn góc phân nhánh = 45 Hệ số trở lực ống nhánh: Hệ số trở lực ống thẳng: Tổn thất áp suất đường ống rẽ: Trên ống nhánh: Trên ống thẳng: 5.3 Vậy tổn thất áp suất trở lực cục đường ống: Tính trở lực cho hệ thống Tổn thất cột áp tĩnh: Tổn thất cột áp động: Tổn thất cột áp tính tốn: Tổn thất cột áp tồn phần: (CT II.238a/463–[4]) Trong đó: t = 27C = 1.293 kg/m3: khối lượng riêng khí điều kiện chuẩn k = 1.117 kg/m3: khối lượng riêng khí điều kiện làm việc Pa = 760 mmHg : áp suất nơi đặt quạt 6.Tính tốn chọn quạt Ta chọn quạt trung áp Ц 9–57, N5 p1 = p2 = 205.70 mmH2O Công suất trục động điện vận chuyển khói lò: (CT II.239b/463– [4]) Trong đó: V = 35.024 m3/s = 126089.4 m3/h = 1.085 kg/m3 tr = 98: chọn nối trục quạt với trục động khớp trục q = 0.6 (tra giản đồ đặc tuyến quạt ly tâm Ц 9–57, N5) (H.II.58/489– [4]) Công suất quạt: Công suất động điện: ... =0.2 : xấy si chiều cánh nâng Các kích thước thùng sấy Thể tích thực thùng sấy : Tiết diện tự thùng: Tốc độ tác nhân sấy thiết bị: Công suất cần thiết để quay thùng quay Trong đó: a:... lượng cánh đảo trộn Khối lượng cánh thùng: 3 .Thiết kế phận truyền động 3.1 Chọn động Công suất cần để quay thùng Để quay thùng cơng suất làm việc động phải lớn công suất cần thiết để quay thùng. .. lẫn với khơng khí bổ sung vào Thiết bị sấy Dựa vào tác nhân sấy: thiết bị sấy khơng khí thiết bị sấy khói lò Ngồi có thiết bị sấy phương pháp đặc biệt sấy thăng hoa, sấy tia hồng ngoại hay dòng