Tác nhân sấy (không khí) được quạt thổi qua bộ calorife, tại đây không khí đươc gia nhiệt sau đó được đưa vào buồng sấy. Khi nhiệt độ buồng sấy đạt yêu cầu, bộ phận cấp vật liệu sấy hoạt động cấp vật liệu sấy vào buồng sấy (thùng quay). Trong buồng sấy có bố trí các cánh đảo để khi quay vật liệu sấy được xới tung và tiếp xúc nhiều với không khí nóng. Động cơ thùng quay có bộ giảm tốc nhằm giảm tốc độ quay của thùng, từ đó làm tăng thời gian lưu lại của vật liệu trong buồng sấy để đảm bảo hiệu quả của quá trình sấy. Vật liệu đạt được độ ẩm mong muốn được đưa ra ngoài bằng phểu phía dưới và không khí được thoát ra phía trên
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BÁO CÁO MƠN HỌC THỰC TẬP SẤY Chủ đề : TÍNH TỐN KIỂM TRA MÁY SẤY THÙNG QUAY Giảng viên Thành viên Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Nguyễn Trường Giang 16147023 Đặng Gia Huy 16141355 Lai Nguyễn Hoàng Phúc 16147073 Năm học 2019 - 2020 Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay NỘI DUNG TÍNH TỐN, KIỂM TRA MÁY SẤY THÙNG QUAY I SƠ ĐỒ NGUN LÍ : Hình : Sơ Đồ Nguyên Lý II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : Tác nhân sấy (khơng khí) quạt thổi qua calorife, khơng khí đươc gia nhiệt sau đưa vào buồng sấy Khi nhiệt độ buồng sấy đạt yêu cầu, phận cấp vật liệu sấy hoạt động cấp vật liệu sấy vào buồng sấy (thùng quay) Trong buồng sấy có bố trí cánh đảo để quay vật liệu sấy xới tung tiếp xúc nhiều với khơng khí nóng Động thùng quay có giảm tốc nhằm giảm tốc độ quay thùng, từ làm tăng thời gian lưu lại vật liệu buồng sấy để đảm bảo hiệu trình sấy Vật liệu đạt độ ẩm mong muốn đưa ngồi phểu phía khơng khí phía GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay III.THỰC NGHIÊM TRÊN MÁY SẤY THÙNG QUAY : - Vật liệu sấy: Lúa - Năng suất: 12,7 kg/mẻ Chế độ sấy lúa - Từ độ ẩm ban đầu sấy đến đạt độ ẩm 22% sấy nhiệt độ 100 ÷120oC - Để nguội 30 ÷ 45 phút - Từ 22% đến đạt yêu cầu + Lúa ăn, sấy nhiệt độ 45÷50oC + Lúa giống,sấy nhiệt độ bé 42oC Thực nghiệm xác định thời gian sấy Thực nghiệm xác định đường cong sấy Thực nghiệm đánh giá tiêu hao điện IV TÍNH TỐN KIỂM TRA, HỆ THỐNG SẤY THÙNG QUAY : 1) Các Thông Số Tác Nhân Sấy: Các ký hiệu: - G1, G2: lượng vật liệu trước sau sấy (kg/h) - Gk: lượng vật liệu khô tuyệt đối qua máy sấy (kg/h) - W1, W2: độ ẩm vật liệu trước sau sấy, tính ướt (%) - W: lượng ẩm tách khỏi vật liệu (kg/h) - L: lượng khơng khí khơ (kkk) tuyệt đối qua máy sấy (kg/h) - do: hàm ẩm khơng khí trời (kg ẩm/kg kkk) - d1: hàm ẩm khơng khí trước vào buồng sấy (kg ẩm/kg kkk) - d2: hàm ẩm khơng khí sau sấy (kg ẩm/kg kkk) GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay 2) Các Công Thức Sử Dụng: Dùng tác nhân sấy khơng khí - Phân áp suất bảo hòa nước khơng khí ẩm theo nhiệt độ: [bar] - Độ chứa ẩm: [kg/kgkkk] Với: B: áp suất khí trời, B = at = 0,981 bar - Enthapy khơng khí ẩm: [kJ/kgkkk] Với: * Cpk: nhiệt dung riêng khơng khí khơ, Cpk= 1,004 kJ/kg0K * Cpa: nhiệt dung riêng nước, Cpa= 1,842 kJ/kg0K * r: ẩn nhiệt hóa nước, r = 2500 kJ/kg - Thể tích riêng khơng khí ẩm: [m3/kgkkk] Với: * R: số khí, R = 8314 J/kmol.độ * M: khối lượng khơng khí, M = 29 kg/kmol * B, p b: áp suất khí trời phần áp suất bão hòa nước khơng khí, N/m2 GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay - Lưu lượng khơng khí ẩm: V = v.L [m3/kg] Với: * L: lưu lượng khơng khí khơ, kg/h * v: thể tích riêng khơng khí ẩm, m3/h - Khối lượng riêng khơng khí ẩm: [kg/m3] Với : * o = 1,293 kg/m : khối lượng riêng khơng khí khô điều kiện chuẩn * T0 = 2730K: nhiệt độ khơng khí điều kiện chuẩn 3) Tính Tốn Tác Nhân Sấy: Trạng thái khơng khí ngồi trời: biễu diễn trạng thái A, xác định cặp thông số (t0, o) Do vật liệu sấy tiêu hạt trồng thu hoạch nhiều vụ năm, nhiên tính theo mùa mưa, nắng thiết bị làm việc tốt quanh năm Vì vậy, ta chọn trạng thái A theo giá trị nhiệt độ độ ẩm trung bình Thành phố Hồ Chí Minh A: to= 27oC o = 84% [bar] [kg/kgkk] [kJ/kgkk] [m3/kgkk] - Khơng khí đưa vào caloriphe đốt nóng đẳng ẩm (d = do) đến trạng thái B (d1, t1) Trạng thái B trạng thái tác nhân sấy vào thùng sấy GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay - Khơng khí quạt đưa vào caloriphe đốt nóng đẳng ẩm (d = do) đến trạng thái B (d1, t1) Điểm B điểm nhiệt độ sấy cho nguyên liệu sấy không bị cháy Trạng thái B trạng thái tác nhân sấy vào thùng sấy - Nhiệt độ t1 điểm B nhiệt độ cao tác nhân sấy, tính chất vật liệu sấy chế độ công nghệ quy định Nhiệt độ tác nhân sấy B chọn phải thấp nhiệt độ hồ hóa tinh bột Do hạt tiêu chứa khoảng 36% tinh bột, ban đầu độ ẩm vật liệu sấy cao, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy nhiệt độ cao lớp bề mặt hạt tinh bột bị hồ hóa tạo thành lớp keo mỏng bịt kín bề mặt ẩm từ lòng vật liệu ngồi Do chọn điểm B: t1 = 65oC d1 = = 0,019459 (kg/kgkkk) � 4026, 42 � 4026, 42 � � pb1 exp � 12 12 � exp � � 0, 2468 � 235,5 65 � � 235, t1 � [bar] d1.B = 0,621 + d1 d1.B = (0,621 + d1) 1 d1.B 0, 019459.0,981 0,12076 pb1 (0, 621 d1 ) 0, 2468.(0, 621 0, 019459) H1 1, 004.t1 d1.(2500 1,842.t1 ) [kJ/kgkkk] 1, 004.65 0, 019459.(2500 1,842.65) 116, 24 v1 288.T1 288(65 273) 1, 0223 B 1 pb1 0,981.10 0,12076.0, 2468.105 [m3/kgkkk] - Khơng khí trạng thái B đẩy vào thiết bị sấy để thực trình sấy lý thuyết (H1 = H2) Trạng thái khơng khí đầu thiết bị sấy C (t2, 2) - Nhiệt độ tác nhân sấy khỏi thiết bị sấy t tùy chọn cho tổn thất nhiệt độ tác nhân sấy mang bé nhất, phải tránh tượng đọng sương, nghĩa tránh trạng thái C nằm đường bão hòa Đồng thời độ chứa ẩm tác nhân sấy C phải nhỏ độ ẩm cân vật liệu sấy điểm để vật liệu sấy khơng hút ẩm trở lại Với C: H1= H2= 116,24 (kJ/kgkk) = 100% GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN tđs ≈ o 31 C Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay Chọn t2= 35oC [bar] d2 H 1, 004.t2 116, 24 1, 004.35 0, 03162 2500 1,842.t2 2500 1,842.35 2 d B 0, 03162.0,981 0,8511 pb2 (0, 621 d ) 0, 055849.(0, 621 0, 03162) v2 288.T2 288(35 273) 0,95 B 2 pb2 0,981.10 0,8511.0, 055849.105 GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN [kg/kgkk ] [m3/kgkk] Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Đại lượng o t ( C) (%) d (kg/kgkk) H (kJ/kgkk) pb (bar) (m3/kgkk) Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay Trạng thái khơng khí Trạng thái khơng khí ban đầu (A) vào thiết bị sấy (B) 27 0,84 0,019459 76,723 0,035482 0,90833 65 0.12076 0,019459 116,24 0,2468 1,0223 GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trạng thái khơng khí khỏi thiết bị sấy (B) 35 0.8511 0,03162 116,24 0,055849 0,95 Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay V TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT: - Năng suất thiết bị sấy theo nhập liệu: G1 G2 2 0, 08 12, 19, 47 1 0, [kg/h] - Lượng ẩm cần tách: W = G1 – G2 = 19,47-12,7 = 6,77 - Lượng tác nhân khô cần thiết: L W 6, 77 556, 69 d d1 0, 03162 0.019459 [kg/h] [kg/h] - Lượng tác nhân tiêu hao riêng: l L 1 82, 23 W d d1 0, 03162 0, 019459 [kgkk/kg ẩm] - Nhiệt lượng tiêu hao cho trình sấy lý thuyết: Qc = L.(H2 - Ho) = 556,69.(116,24– 76,723) = 21998,71 qc = l.(H2 - H0) = 82,23.(116,24– 76,723) = 3249,48 [kJ/h] [kJ/kg ẩm] Với trình sấy thực tế tổn thất nhiệt 10%: Qc thực tế = Qc + 10%Qc = 21998,71+ 10%.21998,71 = 24198,591 GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN [ kJ/h] Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay - Tính hiệu suất sấy: Gọi Qhi: nhiệt hữu ích, nhiệt lượng cần thiết để làm bay ẩm vật liệu Trong đó: rtv1: ẩn nhiệt hóa nước vật liệu sấy nhiệt độ vào; rtv1 = 2500 Ca: nhiệt dung riêng ẩm Với ẩm nước Ca = Cpa = 1,842 (kJ/kg.K) t2: nhiệt độ khơng khí khỏi thiết bị sấy t v1: nhiệt độ ban đầu vật liệu sấy, thường lấy nhiệt độ môi trường: tv1= to = 27oC [ Q hi = 6,77 [2500+1,842.(35-27)] = 17024,76 kJ/h] Hiệu suất sấy: [ = Qhi 17024, 76 100% = 70,35% Q 24198,591 GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN %] Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay VI TÍNH THỜI GIAN SẤY: 1) Tính Cường Độ Sấy: - Nhiệt độ trung bình tác nhân sấy thiết bị sấy: tk t1 t2 65 35 50 2 [oC] - Độ ẩm trung bình tác nhân sấy thiết bị sấy: k 1 2 0,12076 0,8511 0, 48593 2 - Phân áp suất bão hòa nước tác nhân sấy: 4026, 42 � � 4026, 42 � � pb exp � 12 exp � 12 � � 0,122 � 235,5 t � � 235, 50 � [bar] - Khối lượng riêng tác nhân: oTo � 0, 378.k pb � 1 � T � B � � 1, 293.273 � 0,378.0, 48593.0,122 � 1 � 1, 06788 (50 273) � 0,981 � � k [kg/m3] 2) Tính Thời Gian Sấy W1 W2 0, 27 11,1.M [h] Trong M hệ số xác định theo bảng (GS.TSKH Trần Văn Phú, Kĩ thuật sấy, NXB giáo dục, 2008, trang 116) GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang 10 Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay Xác định hệ số M: theo phụ lục ta có đường kính trung bình d = 2,76 mm Do hệ số M Vậy thời gian sấy: W1 W2 0, 40 0, 08 0, 27 0, 27 2,72 11,1.M 11,1.1,06.102 h 3) Kết Quả Thực Nghiệm - Độ ẩm ban đầu: - Thời gian sấy = 3h GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang 11 Báo Cáo Mơn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Toán Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay - Độ ẩm sau sấy = 18,5% GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang 12 ... Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay NỘI DUNG TÍNH TỐN, KIỂM TRA MÁY SẤY THÙNG QUAY I SƠ ĐỒ NGUN LÍ : Hình : Sơ Đồ Ngun Lý II NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG : Tác nhân sấy (khơng... HỒNG SƠN Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay III.THỰC NGHIÊM TRÊN MÁY SẤY THÙNG QUAY : - Vật liệu sấy: Lúa - Năng suất: 12,7 kg/mẻ Chế độ sấy lúa -... Trạng thái B trạng thái tác nhân sấy vào thùng sấy GVHD : Ths NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN Trang Báo Cáo Môn Học Thực Tập Sấy Chủ đề : Tính Tốn Kiểm Tra Máy Sấy Thùng Quay - Khơng khí quạt đưa vào caloriphe