TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY LÚA DẠNG TẦNG SÔI NĂNG SUẤT 10 TẤNGIỜ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY LÚA DẠNG TẦNG SƠI NĂNG SUẤT 10 TẤN/GIỜ Sinh viên thực hiện: LÊ ANH TUẤN PHẠM HỒNG TRƯỜNG Ngành: CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa: 2009 – 2013 TP HỒ CHÍ MINH Tháng 06/2013 TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY LÚA DẠNG TẦNG SƠI NĂNG SUẤT 10 TẤN/GIỜ Tác giả Lê Anh Tuấn Phạm Hồng Trường Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Công Nghệ Nhiệt Lạnh Giáo viên hướng dẫn: Thạc sĩ Nguyễn Hùng Tâm Tháng 06/2013 CẢM TẠ Thời gian thấm trơi qua, bốn năm Trong khoảng thời gian ấy, ngồi bên hàng ghế giảng đường, lắng nghe lời dặn dò, bảo tận tình thầy Điều thật q giá vơ Để có kết ngày hơm nay, chúng tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh, đặc biệt q thầy môn Công nghệ nhiệt lạnh yêu thương, dạy dỗ, tiếp lửa cho ngày theo học mái trường Xin chân thành cảm ơn thầy Thạc sĩ Nguyễn Hùng Tâm hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm giúp đỡ chúng tơi hồn thành đề tài Kính chúc q thầy nhiều sức khỏe, tràn đầy niềm vui nguồn động lực cho hệ sinh viên i TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY LÚA DẠNG TẦNG SƠI NĂNG SUẤT 10 TẤN/GIỜ Sinh viên thực Giáo viên hướng dẫn Lê Anh Tuấn Thạc sĩ Nguyễn Hùng Tâm Phạm Hồng Trường TĨM TẮT  Địa điểm thực hiện: Khoa Cơ khí cơng nghệ trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh, xưởng khí Gò Vấp  Thời gian thực hiện: Từ tháng – năm 2013 Đề tài với mục đích Tính tốn thiết kế máy sấy lúa dạng tầng sôi suất 10 tấn/giờ Nội dung thực bao gồm: Khảo nghiệm mơ hình máy sấy tầng sơi dạng mẻ, cyclone hướng trục Tính tốn thiết kế phận máy sấy tầng sơi buồng sấy, cyclone hướng trục, quạt, lò đốt thiết bị phụ van xoay Quá trình thực đề tài đạt kết sau: - Máy sấy tầng sơi mức thí nghiệm, máy có khả giảm ẩm 5% làm lúa 65% sau sấy - Lúa sau sấy máy sấy tầng sôi nhập vào máy sấy tháp Quan sát cho thấy hạt chảy máy sấy tháp làm tạp chất giảm ẩm - Cyclone hướng trục đạt hiệu suất lắng 85% - Tính tốn thiết kế lý thuyết máy sấy tầng sơi suất 10 tấn/giờ với kích thước sàng sấy 3,2 x 1,2 mxm Tính tốn cyclone hướng trục có đường kính miệng vào1,2 m ii MỤC LỤC CẢM TẠ i  TÓM TẮT ii  MỤC LỤC iii  DANH SÁCH CÁC HÌNH viii  DANH SÁCH CÁC BẢNG ix  Chương 1  MỞ ĐẦU .1  1.1  Đặt vấn đề 1  1.2  Mục đích đề tài 2  1.3  Thời gian thực đề tài 2  Chương 2  TỔNG QUAN .3  2.1  Đối tượng sấy .3  2.1.1  Cấu tạo hạt lúa .3  2.1.2  Tính chất vật lý hạt lúa 4  2.2  Đại cương sấy hạt 4  2.2.1  Khái niệm sấy /TL3/ 4  2.2.2  Ẩm độ hạt /TL3/ 4  2.2.2.1  Định nghĩa 4  2.2.2.2  Đo ẩm độ hạt 4  2.2.2.3  Công thức tính lượng nước bốc 5  2.2.3  Tác nhân sấy /TL8/ 5  2.2.3.1  Khơng khí ẩm .5  2.2.3.2  Khói lò 5  2.2.4  Các phương pháp sấy /TL9/ iii 2.2.4.1  Sấy lớp hạt đứng yên (sấy tĩnh) 5  2.2.4.2  Sấy lớp hạt di động (sấy động) .6  2.2.5  Quạt cho hệ thống sấy /TL2/, /TL9/ 6  2.2.5.1  Nhiệm vụ 6  2.2.5.2  Các thông số quạt 6  2.2.5.3  Các loại quạt hệ thống sấy 6  2.2.6  Lò đốt /TL9/ 7  2.3  Khái niệm chung bụi phân loại /TL10/ 7  2.3.1  Khái niệm chung bụi 7  2.3.2  Phân loại bụi 7  2.4  Cyclone hướng trục /TL10, 13/ 8  2.4.1  Cấu tạo nguyên lý hoạt động 8  2.4.2  Lý thuyết tính tốn 8  2.4.2.1  Đường kính giới hạn hạt bụi .9  2.4.2.2  Hiệu suất lọc theo cỡ hạt thiết bị 9  2.5  Cyclone tiếp tuyến /TL10, 11/ 10  2.5.1  Cấu tạo nguyên lý hoạt động 10  2.5.2  Lý thuyết tính tốn 11  2.5.2.1  Tính kích thước cyclone tiếp tuyến / TL11/ 11  2.5.2.2  Tính trở lực /TL13/ .12  2.6  Cơ sở xác định hiệu suất lắng trở lực /TL13/ 12  2.6.1  Cơ sở xác định hiệu suất lắng 12  2.6.2  Cơ sở xác định trở lực .13  2.7  Qui trình hệ thống sấy 13  2.8  Các dạng máy sấy lúa hệ thống 14 iv 2.8.1  Máy sấy tầng sôi /TL9/ .14  2.8.1.1  Đặc tính sơi lớp hạt 14  2.8.1.2  Sự phân bố vật liệu lớp sôi độ cao tự buồng sấy 14  2.8.1.3  Cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy sấy tầng sôi cho hạt /TL3/ 15  2.8.1.4  Ưu, nhược điểm máy sấy tầng sôi .17  2.8.1.5  Các dạng máy sấy tầng sôi /TL8/ .17  2.8.1.6  Cơng thức tính tốn máy sấy tầng sôi /TL1/ , /TL3/, /TL11/ .18  2.8.2  Máy sấy tháp /TL9/, /TL14/ 22  2.8.2.1  Cấu tạo nguyên lý hoạt động 22  2.8.2.2  Ưu điểm, nhược điểm 22  2.8.2.3  Phân loại theo chiều di chuyển hạt khơng khí sấy 22  Chương 3  PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 23  3.1  Phương pháp 23  3.1.1  Phương pháp bố trí thí nghiệm máy sấy tầng sơi 23  3.1.2  Thí nghiệm cyclone hướng trục 24  3.1.3  Phương pháp tính tốn 25  3.2  Phương tiện 26  3.2.1  Các dụng cụ 26  3.2.2  Các phần mềm sử dụng .26  Chương 4  NỘI DUNG THỰC HIỆN 27  4.1  Kết thí nghiệm sấy máy sấy tầng sôi 27  4.1.1  Thí nghiệm sấy thăm dò bước đầu 27  4.1.1.1  Mục đích .27  4.1.1.2  Các kết đạt 27  4.1.2  Lựa chọn mức khảo nghiệm 28 v 4.1.2.1  Mục đích .28  4.1.2.2  Các kết đạt 28  4.1.2.3  Nhận xét chung, lựa chọn thông số 30  4.2  Thí nghiệm cyclone hướng trục .30  4.2.1  Cấu tạo nguyên lý hoạt động cyclone hướng trục có sẵn .30  4.2.2  Mục đích thí nghiệm cyclone hướng trục 31  4.2.3  Kết thí nghiệm 31  4.3  Tính tốn-thiết kế .34  4.3.1  Tính tốn thơng số q trình sấy tầng sơi 34  4.3.1.1  Các số liệu để tính tốn, thiết kế 34  4.3.1.2  Tốc độ tới hạn vth1 34  4.3.1.3  Chiều cao lớp sôi 35  4.3.1.4  Trở lực tầng sôi 36  4.3.1.5  Khối lượng vật liệu sấy thường xuyên nằm sàng sấy 37  4.3.1.6  Diện tích sàng sấy .39  4.3.1.7  Công suất lò đốt, chi phí chất đốt, thời gian sấy lý thuyết 39  4.3.2  Thiết kế cyclone hướng trục 40  4.3.2.1  Số liệu để thiết kế .40  4.3.2.2  Kết cấu cyclone hướng trục 40  4.3.2.3  Xác định kích thước cyclone 41  4.3.2.4  Xác định thơng số cánh hướng dòng 42  4.3.2.5  Chọn cyclone nhỏ .43  4.3.3  Tính tốn chung hệ thống sấy 44  4.3.3.1  Tính tổn thất áp suất (trở lực) /TL12/ .44  4.3.3.2  Tính tốn lựa chọn quạt cho hệ thống 46 vi 4.3.3.3  Lựa chọn thông số máy sấy tháp cho hệ thống sấy 47  4.3.3.4  Chọn thiết bị phụ 47  4.3.4  Sơ đồ vẽ, nguyên lý hoạt động máy sấy tầng sôi .48  4.3.5  Tóm tắt kết 50  Chương 5  KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .51  5.1  Kết luận 51  5.2  Đề nghị .51  TÀI LIỆU THAM KHẢO   PHỤ LỤC   vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Cấu tạo hạt lúa Hình 2.2: Sơ đồ tác nhân sấy Hình 2.3: Sấy tĩnh vỉ ngang Hình 2.4: Cấu tạo quạt hướng trục quạt ly tâm Hình 2.5: Lò đốt trấu cháy thuận Hình 2.6: Lò đốt củi, cùi bắp cháy ngược Hình 2.7: Sơ đồ cấu tạo thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu nằm ngang Hình 2.8: Sơ đồ tính tốn thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu ngang Hình 2.9: Cấu tạo cyclone tiếp tuyến 10 Hình 2.10: Kích thước cyclone tiếp tuyến 11 Hình 2.11: Sơ đồ hệ thống sấy lúa 13 Hình 2.12: Đặc tính lớp hạt thay đổi vận tốc khí 14 Hình 2.13: Độ cao tự Hf 14 Hình 2.14: Máy sấy tầng sơi 15 Hình 2.15: Cấu tạo chi tiết máy sấy tầng sôi 16 Hình 2.16: Các dạng máy sấy tầng sơi 17 Hình 2.17: Phân loại chiều di chuyển hạt 22 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm máy sấy tầng sơi 23 Hình 3.2: Bố trí khảo nghiệm cyclone hướng trục 24 Hình 4.1: Cấu tạo cyclone hướng trục dùng thí nghiệm 30 Hình 4.2: Kết cấu cyclone hướng trục 41 Hình 4.3: Khai triển cánh hướng dòng 43 Hình 4.4: Cấu tạo van xoay 47 Hình 4.5: Bản vẽ tổng thể máy sấy tầng sôi 10 tấn/giờ 48 Hình 4.6: Mô máy sấy tầng sôi thiết kế 49 viii ... mục đích Tính tốn thiết kế máy sấy lúa dạng tầng sôi suất 10 tấn/giờ Nội dung thực bao gồm: Khảo nghiệm mơ hình máy sấy tầng sơi dạng mẻ, cyclone hướng trục Tính tốn thiết kế phận máy sấy tầng sơi... Tính tốn thiết kế máy sấy lúa dạng tầng sôi suất 10 tấn/giờ” với mong muốn làm giảm ẩm lúa giai đoạn đầu, khắc phục nhược điểm máy sấy tháp 1.2 Mục đích đề tài Tính tốn thiết kế máy sấy lúa dạng. .. điểm máy sấy tháp Máy sấy tầng sôi ngày sử dụng nhiều hệ thống sấy nhằm giảm ẩm làm bước đầu cho hạt lúa (theo xu sấy hai giai đoạn, lúa xử lý máy sấy tầng sôi nhập vào máy sấy tháp) Máy sấy tầng