Thiết kế hệ thống sấy thùng quay sấy đường năng suất 2000kgh

Trong quá trình sấy, nước được cho bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.. Trong đồ án

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN

Thiết kế thiết bị sấy thùng quay dùng để sấy đường với năng suất 2000 kg/h

 Về độ ẩm đầu vật liệu sấy: Sấy đường là gian đoạn qua trọng để tạo ra đường thành

phẩm sau giai đoạn ly tâm trong quy trình sản xuất đường Đường sau giai đoạn ly tâm có độ ẩm 0,2-2% cần sang giai đoạn sấy khô và làm nguội đường trước khi đóng bao để tránh đường bị ướt Chọn độ ẩm đầu của vật liệu sấy cho đồ án là 2%

 u 1 = 2% = 0,02 (theo vật liệu ướt)

 Về độ ẩm cuối của vật liệu sấy: Sấy đường nhằm mục đích làm đường khô, màu

sắc của đường trắng, bóng, , không bị biến đổi chất lượng khi bảo quản Độ ẩm đường sau khi sấy giữ ở mức dưới 1% để tránh đường bị vón cục do đường hấp thulại nước trong không khí Chọn độ ẩm cuối của vật liệu sấy cho đồ án là 0,15%

 Về tác nhân sấy: Trong đồ án, tác nhân sấy được sử dụng là không khí từ bên ngoài

môi trường vì không khí có sẵn trong tự nhiên, không gây độc hại và không làm bẩn sản phẩm sấy Giả sử đường được sấy tại nhà máy ở Tây Ninh Không khí tại khu vực này có nhiệt độ trung bình 270C, độ ẩm tương đối là 85% và được gia nhiệt bằng hệ thống calorife khí-hơi

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

Quá trình sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt Nhiệt đượccung cấp cho vật liệu ẩm bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu, tăng

độ bền và bảo quản được tốt

Trong quá trình sấy, nước được cho bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi

sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh Sấy là một quá trình không ổn định, độ ẩm của vật liệu thay đổi theo không gian

và thời gian

Tùy theo quá trình cấp nhiệt cho ẩm mà người ta phân ra các phương pháp sấy khác nhau: Cấp nhiệt bằng đối lưu gọi là sấy đối lưu, cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt gọi là sấy tiếp xúc, cấp nhiệt bằng bức xạ gọi là sấy bức xạ Ngoài ra còn có các phương pháp sấy đặc biệt: Sấy trong trường siêu âm, sấy thăng hoa, …

Đối tượng của quá trình sấy đa dạng: bao gồm nguyên liệu bán thành phần và thành phẩm trong các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất và chế biến, thuộc nhiềulĩnh vực kinh tế khác nhau Nói một cách khác, kỹ thuật sấy được ứng dụng rộng rãi trongcác ngành công nghiệp và đời sống

Nước ta là một nước nhiệt đới nên đường được sản xuất chủ yếu từ cây mía

Đường đem đi sấy là những tinh thể đường saccarose

Tính chất của nguyên liệu:

- Là chất rắn kết tinh, không màu, trong suốt, vị ngọt

- Đường kính tương đương của hạt đường: 0,8 mm

- Khối lượng riêng của đường: = 793-810 g/cm3

- Nhiệt dung riêng của đường: C = 1,04 – 1,07 kJ/kg.K

- Hệ số dẫn nhiệt của đường: λ = 0,120W/m.K

- Nhiệt đô nóng chảy: 1860C Tuy nhiên, ở nhiệt độ trên 1000C thì đường bị caramen hóa một phần làm đường bị sẫm màu

- Dễ tan trong nước, độ tan tỉ lệ thuận với nhiệt độ

2.3. Tổng quan về thiết bị sấy.

Có nhiều chủng loại máy sấy đường khác nhau được sử dụng tại các nhà máy đường hiện nay như:

• Máy sấy đường bằng sàn rung và băng tải đường

• Máy sấy đường thùng quay

• Máy sấy đường nhiều ống,

Trong đồ án, ta sử dụng thiết bị sấy thùng quay để sấy đường với các ưu điểm như:quá trình sấy đều đặn nhờ tiếp xúc tốt giữa đường và tác nhân sấy, thiết bị gọn, dễ dàng cơgiới hóa và tự động hóa

Cấu tạo chính của hệ thống sấy thùng quay là một thùng sấy hình trụ tròn Thùng sấy được đặt nghiêng với mặt phẳng nằm ngang theo tỷ lệ 1/15 1/50 Thùng sấy quay nhờmột động cơ điện thông qua một hộp giảm tốc và các bánh răng Đường từ phễu chứa đi vào thùng sấy cùng với tác nhân sấy Quá trình sấy có thể diễn ra xuôi chiều hoặc ngược chiều

Trong đồ án này, ta chọn quá trình sấy xuôi chiều giữa đường và tác nhân sấy với các lí do:

• Quá trình sấy xuôi chiều thì đường và tác nhân sấy đi cùng chiều nhau, cường độ sấy cao, thời gian sấy ngắn, thiết bị có cấu tạo đơn giản hơn so với sấy ngược chiều

• Với quá trình sấy xuôi chiều, đường ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ sấy khoảng 400C Trong khi nếu sấy ngược chiều, đường ra khỏi thiết bị sấy sẽ khô hơn nhưng lại có nhiệt độ khá cao khiến đường có thể bị caramen hóa khiến đường bị sẫm màu làm giảm chất lượng sản phẩm

Sau khi đường và tác nhân sấy vào thùng, thùng sấy quay tròn, vật liệu sấy vừa bị xáo trộn vừa đi dần vào đầu cao của thùng xuống đầu thấp Trong quá trình này, tác nhân sấy và vật liệu sấy trao đổi nhiệt ẩm cho nhau Đường đi hết chiều dài thùng sấy được lấy

ra và vận chuyển vào kho chứa còn tác nhân sấy đi qua xyclon để thu hồi vật liệu sấy cuốn theo và thải ra môi trường

Để tăng cường quá trình xáo trộn và quá trình trao đổi nhiệt ẩm người ta bố trí trong thùng sấy các cánh khuấy

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ.

 Dòng tác nhân sấy:

Không khí ở điều kiện bình thường (270C, 85%) được quạt đẩy vào hệ thống qua ống dẫn khí vào hệ thống calorife khí-hơi để tiến hành trao đổi nhiệt lên 900C Calorife được gia nhiệt bằng hơi nước bão hòa lấy từ lò hơi Nước ngưng tụ từ hệ thống gia nhiệt được đưa về bồn chứa nước ngưng Sau đó tác nhân sấy được dẫn vào thùng sấy và chuyển động cùng chiều với vật liệu sấy Tại thùng sấy, tác nhân sấy sẽ tiến hành quá trình truyền nhiệt và dẫn ẩm ra khỏi vật liệu Nhiệt độ tác nhân sấy giảm dần đến khi ra khỏi thùng sấy còn 400C

Trong dòng tác nhân sấy ra khỏi thùng có lẫn bụi đường, hỗn hợp khí-bụi này đượcdẫn vào cyclon để lọc và thu bụi đường, không khí sau khi lọc bụi theo quạt hút và được thải ra ngoài môi trường

 Dòng vật liệu:

Đường sẽ được đưa đến gầu tải để vận chuyển lên cao rồi đưa vật liệu vào cơ cấu nhập liệu vào thùng sấy Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng một góc 3-60C so với mặt phẳng ngang, được đặt trên một hệ thống các con lăn đỡ và chặn Chuyển động quay của thùng được thực hiện nhờ bộ truyền động từ động cơ sang hộp giảm tốc đến bánh răng gắn trên thùng Tại thùng sấy, đường sẽ đi sâu vào thùng sấy và được xáo trộn bởi các cánh đảo khi thùng quay Đồng thời, sẽ diễn ra quá trình trao đổi ẩm với tác nhân sấy Nhờ độ nghiêng của thùng mà vật liệu sẽ được vận chuyển đi dọc theo chiều dài thùng Quá trình diễn ra từ khi đường bắt đầu vào thùng đến khi ra khỏi thùng để đạt được

độ ẩm theo yêu cầu kĩ thuật Tại cuối thùng sấy, đường sau khi được tách ẩm sẽ được tháoliệu ra ngoài, được vận chuyển bằng hệ thống băng tải ra ngoài để đóng bao và đưa vào khu vực bảo quản

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH

Năng suất nhập liệu G1 = 2000 kg/h

Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: u1 = 2% = 0,02

Độ ẩm cuối của vật liệu sấy: u2 = 0,15% = 0,0015

Thiết bị sấy đặt tại nhà máy ở Tây Ninh

Nhiệt độ không khí trước khi vào calorife: t = 270C

Độ ẩm tương đối của không khí:

Chọn quá trình sấy xuôi chiều

Tác nhân sấy: không khí nóng

Chọn cường độ sấy: A = 8 kg/m3h (Trang 179-[5])

 t0 = 270C;

Ta sử dụng giản đồ không khí ẩm RAMZIN để tra các thông số của tác nhân sấy tại A:

 Áp suất hơi bão hòa: Pb0 = 0,03548 bar

 Hàm ẩm: x0 = 0,0191 kg ẩm/kg không khí khô

 Độ ẩm tương đối: = 0,85 = 85%

 Enthanpy: I0 = 75,63 kJ/kg không khí khô

 Thể tích riêng của không khí ẩm: ν0 = 0,879 m3/kg

 Khối lượng riêng của không khí ẩm: ρ0 = 1,163 kg/m3

Không khí ngoài trời từ trạng thái (A) được đưa vào calorife nhờ quạt đẩy được đốt nóng đẳng ẩm đến trạng thái B (x1, t1) (x0 = x1 = 0.0191) để đưa vào thùng sấy

Nhiệt độ t1 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, được quy định bới tính chất của vật liệu sấy, chế độ công nghệ và được chọn ở phần trên Do đường bị ngả màu vàng ở nhiệt độ trên 1000C nên ta cần chọn nhiệt độ tác nhân sấy dưới nhiệt độ này Tại thời điểm B: t1 = 900C, x1 = x0 = 0,0191 kg ẩm/kg không khí khô

Sử dụng giản đồ không khí ẩm RAMZIN để xác định các thông số trạng thái của tác nhân

sấy tại thời điểm B:

 Áp suất hơi bão hòa: Pb1 = 0,6908 bar

 Hàm ẩm: x1 = 0,0191 kg ẩm/kg không khí khô

 Độ ẩm tương đối: = 0,044 =4,4%

 Enthanpy: I1 = 141,0 kJ/kg không khí khô

 Thể tích riêng của không khí ẩm: ν1 = 1,064 m3/kg

 Khối lượng riêng của không khí ẩm: ρ1 = 0,961 kg/m3

Nhiệt độ tác nhân sấy sau khi ra khỏi thùng sấy t2 được chọn sao cho tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi là bé nhất và tránh hiện tượng đọng sương (trạng thái C nằm trên đường bão hòa) Đồng thời, độ chứa ẩm của tác nhân sấy tại C phải nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại thời điểm đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại

Với quá trình sấy lí thuyết, ta có: I1 = I2 = 141,0 kJ/kg không khí khô, = 100%

Dựa vào giản đồ trạng thái không khí ẩm => ts = 24,60C => Chọn t2 = 400C

Sử dụng giản đồ không khí ẩm RAMZIN xác định được các thông số của tác nhân sấy tại

thời điểm C:

 Áp suất hơi bão hòa: Pb2 = 0,0732 bar

 Hàm ẩm: x2 = 0,0393 kg ẩm/kg không khí khô

 Độ ẩm tương đối: = 0,823 = 82,3%

 Enthanpy: I2 = 141,0 kJ/kg không khí khô

 Thể tích riêng của không khí ẩm: ν2 = 0,946 m3/kg

 Khối lượng riêng của không khí ẩm: ρ2 = 1,105 kg/m3

Ta tóm tắt các thông số trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lí thuyết bằng bảng sau:

Bảng 1: Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết.

Đại lượng

Trạng thái không khí ban đầu (A)

Trạng thái không khí vào thiết bị sấy

ρ (kg/m3) 1,163 0,961 1,105

• Phương trình cân bằng vật chất: (CT VII.17-p102-[8])

G1 = G2 + W G1u1 = G2u2 + W

• Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ: (CT VII.18-p102-[8])

• Lượng vật liệu khô tuyệt đối: (CT 7.4-p127-[4])

• Năng suất sản phẩm:

• Lượng tác nhân khô cần thiết: (CT VII.21-p102-[8])

• Lượng tác nhân tiêu hao riêng: (CT VII.20-p102-[8])

Phương trình cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy lí thuyết (CT 7.15-p131-[4])

Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy lí thuyết:

Q0 = 1834,455 (141,0 – 75,63) = 119918,323 kJ/h

Nhiệt lượng tiêu hao riêng: (CT 7.16-p131-[4])

Vì quá trình sấy không có bổ sung nhiệt lượng và thiết bị sấy thùng quay không có thiết bị chuyển tải

 Nhiệt lượng bổ sung Qbs = 0, nhiệt lượng do thiết bị chuyển tải QCT = 0

Như vậy:

 Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy gồm:

• Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong calorife: L(I1 - I0)

• Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: [(G1 – W)Cv1 + WCa)]tv1

 Nhiệt lượng đưa khỏi thiết bị sấy gồm:

• Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: L(I2 – I0)

• Nhiệt lượng tổn thất qua cơ cấu bao che: Qbc

• Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G2.Cv2.tv2

Trong đó:

• tv1 - Nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy, ta lấy bằng nhiệt độ môi trường

tv1 = t0 = 270C ( Trang141-[4])

• tv2 - Nhiệt độ cuối của vật liệu sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy

tv2 = t2 – (50C) = 40 – 5 = 350C (ta chọn nhỏ hơn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy 5 – 100C) (Trang 141-[4])

• Cv – Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm u:

Cv = Cvk(1 – u) + Cau (kJ/kg.K) (CT 7.40-p141-[4])

 Ca - Nhiệt dung riêng của ẩm (nước): Ca = Cn = 4180 J/kg.K

 Cvk – Nhiệt dung riêng của vật liệu khô: Cvk = 1,2-1,7 (kJ/kg.K) (Trang 20-[4])Chọn Cvk = 1,45 kJ/kg.K

 Cv2 = Cvk.(1 – u2) + Ca.u2 = 1450.(1- 0,0015) + 4180 0,0015 = 1454,095 J/kg.K

 Cân bằng nhiệt lượng vào và ra hệ thống sấy (Trang 135-[4])

Đặt Qv – Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi:

Mặt khác:

G2 = G1 - W

 Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy thực (CT 7.18-p135-[4])

 Nhiệt lượng tiêu hao riêng (nhiệt lượng cần để bốc hơi 1 kg ẩm)

Trong đó: (CT 7.19-p135-[4])

 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy: coi Cv1 = Cv2 (Trang 135-[4])

Suy ra:

 Nhiệt do ẩm trong vật liệu mang vào

 Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che

 Với quá trình sấy lí thuyết: =0

 Với quá trình sấy thực: và được tính như sau:

Vì => => I2 < I1 => Trạng thái của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I1(đường sấy thực tế nằm dưới đường sấy lí thuyết)

(CT 7.27-p137-[4])

 Xác định hàm ẩm ứng với quá trình sấy thực thông qua t2 đã biết:

Sử dụng giản đồ không khí ẩm RAMZIN, ta tính được các thông số khác của tác nhân

sấy ở đầu ra của thùng sấy trong quá trình sấy thực ():

• Enthanpy: = 131,042 kJ/kg không khí khô

• Áp suất hơi bão hòa: = 0,0732 bar

• Độ ẩm tương đối: = 0,745 = 74,5%

• Thể tích riêng của không khí ẩm: = 0,940 m3/kg

• Khối lượng riêng của không khí ẩm: ρ2’ = 1,105 kg/m3

Với thông số vừa tính, ta kiểm tra nhiệt độ đọng sương ts = 34,40C < 400C (hợp lí)

• Lượng tác nhân khô cần thiết:

• Lượng tác nhân tiêu hao riêng:

• Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực:

• Lượng nhiệt cung cấp riêng:

• Hiệu suất sấy: (CT 7.102-p160-[4])

Ta tóm tắt các thông số trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực tế bằng bảng sau:

Bảng 2: Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy thực.

Đại lượng

Trạng thái không khí ban đầu (A)

Trạng thái không khí vào thiết bị sấy

4.5. Tính thời gian sấy.

Thời gian sấy: (CT 6.44-p 178-[5])

Trong đó:

 - Khối lượng riêng thể tích của đường, kg/m3 = 990 kg/m3

 ω1, ω2 - độ ẩm của vật liệu (theo vật liệu ướt) trước và sau sấy, %

 Chọn τ = 25 phút

Thiết bị sấy đường sử dụng cánh nâng (Bảng 6.2-p179-[5])

Chọn hệ số chứa đầy (Bảng 6.1-p177-[5])

Chọn tốc độ quay của thùng n = 1 vòng/phút (Trang 186-[5]) Chọn góc nghiêng của thùng (Trang 207-[1])

• Thể tích thùng sấy tính theo lí thuyết (CT VII.50-p121-[8])

• Thời gian lưu của vật liệu trong thùng (CT 6.39-p174-[5])

Trong đó:

 k1 – Hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu Trường hợp sấy xuôi chiều: k1 = 0,2 – 0,7 => Chọn k1 = 0,6 (Trang 176-[5])

 m – Hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng Đối với cánh nâng: m = 0,5

Để quá trình sấy đạt yêu cầu về các thông số đầu ra của vật liệu thì: τ1 ≥ τ

Giả sử chọn τ1 = 30 phút

Ta có:

Mà:

 Đường kính thùng:

Chiều dài thùng:

Chọn D T = 1 m; L T = 6,6 m ( thỏa điều kiện (Trang 186-[5])

• Khi đó, thể tích thực của thùng sấy:

• Thời gian lưu của vật liệu theo thông số đã chọn:

So sánh giữa thời gian lưu và thời gian sấy ta thấy τ1 ˃ τ (thỏa điều kiện trên)

 Các thông số đã chọn hợp lí

4.7. Tính tốc độ tác nhân sấy (Ví dụ-p218,219-[4])

 Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy sau calorife:

 Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy sau thùng sấy:

 Lưu lượng thể tích trung bình của tác nhân sấy trong thùng:

 Tiết diện tự do của thùng sấy:

 Tốc độ tác nhân sấy đi trong thùng:

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KẾT CẤU THIẾT BỊ CHÍNH

 Tỉ lệ chứa đầy vật liệu trong thùng:

Trong đó: F1 - Tiết diện ngang của thùng:

Fcđ - Tiết diện chứa đầy:

Do:

 α = 58,090

 Chiều cao chứa đầy vật liệu trong thùng:

 Diện tích vật liệu tác dụng lên thùng:

 Khối lượng khối vật liệu trong thùng:

5.2. Tính trở lực qua thùng sấy (Trang 350-[4])

Trong hệ thống sấy thùng quay, tác nhân sấy không những đi qua lớp hạt nằm trên cánh và trên mặt thùng sấy mà còn đi qua dòng hạt rơi từ đỉnh thùng và các cánh từ trên xuống Do đó, trở lực của tác nhân sấy trong thùng sấy có những đặc thù riêng và được tính theo công thức kinh nghiệm

Bảng 5: Các thông số của tác nhân sấy trong thùng sấy.

Fc - Bề mặt chứa vật liệu của cánh => Fc = 0,122 DT2 = 0,122 12 = 0,122 m2

Theo các kí hiệu kích thước trên hình của cánh đảo trộn, ta có:

• Khối lượng một cách nâng: m = Fc.d.ρ = 0,122 0,005 7900 = 4,819 kg

• Khối lượng của tất cả các cánh trong thùng:

 L – Chiều dài có tải của thùng: L = 6,6 m.

 P – Tải trọng thùng

Tiết diện của thùng sấy là hình vành khăn

Thể tích của vật liệu làm thùng sấy:

Tính sơ bộ tổng khối lượng thùng:

Với ρs - Khối lượng riêng vật liệu chế tạo thùng: ρs = 7850 kg/m3

Ước lượng khối lượng bọc cách nhiệt, vành đai,…chiếm khoảng 20% khối lượng thùng

Tổng khối lượng của thùng:

Tải trọng của thùng:

 Bề dày tối thiểu của thân:

Với [σ]u - Ứng suất cho phép khi uốn của thân

Với:

 Ku = 0,135 (Nội suy bảng trang 106-[12])

 Et – Modun đàn hồi tại nhiệt độ làm việc: Et = 1,99.105 N/mm2

(Bảng PL5-p277-[14])

 Hệ số bổ sung kích thước: C = C = Ca + Cb + Cc + Co (CT 1.10-p20-[12])

Bảng 4: Các hệ số bổ sung kích thước cho bề dày thùng

thước hiệu

1 Hệ số bổ sung do ăn

Đối với vật liệu bền trong môi trường có

độ ăn mòn hóa học không lớn hơn 0,05

mm/năm

2 Hệ số bổ sung do bàomòn cơ học Cb 1 động, va đập trong thiết bị => Giá trị CbDo nguyên liệu là các hạt rắn chuyển

chọn theo thực nghiệm

3 Hệ số bổ sung do sailệch khi chế tạo Cc 0,5

Phụ thuộc vào chiều dày của tấm thép

Với thùng bằng thép không gỉ CT3 dày 5

• Kiểm tra các điều kiện: (CT 5.41-p106-[12])

 Thỏa điều kiện

Ta có bề dày tính được nhỏ hơn bề dày ước lượng  Chọn bề dày thùng S = 5 mm

Để giúp máy sấy không bị mất mát nhiệt lớn và để đảm bảo nhiệt độ bên ngoài máy sấy không quá cao, có thể cho phép công nhân làm việc bên cạnh được nên ta bọc lớp cách nhiệt cho máy sấy

Do thùng sấy đặt trong phân xưởng sản xuất, quá trình truyền nhiệt từ thành ngoài của thùng đến môi trường xung quanh là quá trình truyền nhiệt do đối lưu tự nhiên (bỏ qua quá trình truyền nhiệt do bức xạ nhiệt) Hệ số cấp nhiệt α2 được xác định một cách gần đúng là hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên của ống nằm ngang (vì thùng sấyđặt nằm ngang với góc nghiêng nhỏ α = 40) Theo [8], trong những trường hợp này,

các hằng số vật lý khi tính chuẩn số Nu, Gr lấy theo nhiệt độ trung bình của lưu chất

ở xa ống (tức là theo nhiệt độ trung bình của không khí trong môi trường xung

quanh)

Bảng 6: Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy.

Hệ số truyền nhiệt K đối với tường hình ống có chiều dày không dày lắm so với đường kính, khi bỏ qua nhiệt rở của lớp cáu:

• Đường kính trung bình của máy sấy:

• Bề măt truyền nhiệt gồm diện tích xung quanh thùng và diện tích hai mặt đầu của thùng





• – Nhiệt độ môi trường xung quanh:

- Hiệu số nhiệt độ của hai dòng lưu chất ở đầu vào và ra của thùng sấy:



- Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài:

Ta xem quá trình truyền nhiệt từ bên trong thùng sấy qua lớp cách nhiệt, đến môi trường bên ngoài là ổn định Lượng nhiệt được truyền chính là lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh Qxq Và lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh khi bốc hơi 1

kg ẩm qxq chính bằng nhiệt lượng tổn thất qua cơ cấu bao che qbc

• Theo phương trình truyền nhiệt:

• So sánh với lượng nhiệt tổn thất qua cơ cấu bao che giả thiết ban đầu:

 Bề dày lớp cách nhiệt chọn thỏa

máy nên sẽ chọn dư nhiều so với công suất quay thùng Theo bảng 2P-p323-[11] ta chọn động cơ kiểu AO2-41-8 là động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ roto ngắn mạch, có

các số liệu kỹ thuật sau:

• Công suất động cơ: Nđc = 2,2 kW

• Vận tốc quay: nđc = 720 vòng/phút

• Hiệu suất: ηđc = 81%

Công suất làm việc của động cơ:

Nlv = Nđc ηđc = 2,2 0,81 = 1,782 kW

 Nlv > N: Thỏa điều kiện để quay thùng.

• Tỉ số truyền chung của toàn bộ hệ thống: (Trang 30-[11])

Do tỉ số truyền quá lớn nên phải sử dụng hộp giảm tốc để giảm số vòng quay và truyền công suất từ động cơ đến trục công tác của thùng

• Chọn tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng ngoài hộp giảm tốc: i23 = 6

Tỉ số truyền của hộp giảm tốc:

• Chọn hộp giảm tốc kiểu trục vít- bánh răng

Chọn tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hộp giảm tốc

Đối với hộp giảm tốc trục vít- bánh răng thường lấy tỉ số truyền giữa hai bánh răng trụ ibr=(0,03-0,06)ih (Trang 32-[11])

Chọn ibr = i12 = 0,05ih = 0,05 120 = 6

• Tỉ số truyền động từ động cơ sang trục vít:

• Vận tốc quay:

• Công suất:

• Công suất cần để quay thùng:

Theo Bảng 2.1-p27-[11], ta chọn hiệu suất các bộ truyền như sau:

• Bộ truyền bánh răng trụ hở: ηho = 0,93