PHƯƠNG PHÁP SẤY, SẤY PHUN

PHƯƠNG PHÁP SẤY, SẤY PHUN PHƯƠNG PHÁP SẤY, SẤY PHUN PHƯƠNG PHÁP SẤY, SẤY PHUN luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

oc, N / m ∆p m : Trở lực ma sát, N / m Phạm Đình Khang 84 ∆p c : Trở lực cục bộ, N / m + ∆p d Trở lực động hoc N / m Theo [I-377] ta có ρ k v ∆p d = Trong ρ k :Khối lượng riêng khơng khí 100 C kg / m , ρ k = 0,632 kg / m v : Vận tốc vật liệu buồng sấy, m/s v = 2,32m / s Thay số vào ta có ∆p d = 0,632.2,32 = 1,7 N / m 2 + ∆p m : Trở lực ma sát, N / m Ta có ∆p m = λ ρ k v 2 , N / m2 Trong λ : Hệ số trở lực ma sát Theo [I-359] ta có Re = w.d ρ µ = 24743 Do Re > 4000 nên theo [I-378] ta có λ= (1,8 lg Re− 1,64) Thay số vào ta có λ= = 0.04 (1,8 lg 24743 − 1,64) Thay số vào ta có Phạm Đình Khang 85 ∆p m = 0,04 0,632.2,32 = 0,07 N / m 2 + ∆p c : Trở lực cục bộ, N / m Theo [I-377] ta có trở lực cục tính theo cơng thức ∆p c = ξ ρ k v 2 , N / m2 Theo [IV-258] ta có π d tb3 ( ρ hf − ρ k ) = ξ π d tb2 v12 ρ k 2.g Suy d tb ( ρ hf − ρ k ) g ρ k v12 ξ= Trong d tb : Đường kính trung bình vật liệu sấy, m g : Gia tốc trọng trường, m / s ρ hf :Khối lượng riêng huyền phù, kg / m ρ k : Khối lượng riêng khí thải nhiệt độ 100 C , kg / m v1 : Vận tốc lơ lửng hạt, có v1 = 0,1116 m/s Ta có d tb = 57,91.10 −6 m ρ hf = 1220 kg / m ρ k = 0,632 kg / m Thay số vào ta 57,91.10 −6.(1220 − 0,632)9,81 = 108,6 0,632.0,1116 ξ= Thay số vào ta được: Phạm Đình Khang 86 ∆p c = 108,6 0,632.2,32 = 184,7 N / m 2 Thay số vào ta trở lực toàn hệ thống ∆p h = ∆p d + ∆p m + ∆p c = 184,7 + 1,7 + 0,07 = 186,5 N / m Như trở lực quạt hút phải thắng ∆p = ∆p h + ∆p x Trong ∆p h : Trở lực toàn hệ thống, N / m ∆p h : Trở lực xyclon , N / m Thay số vào ta ∆p = 186,5 + 207,38 = 393,85 N / m Hay đổi đơn vị ta ∆p = 39,6 mmH O Có lưu lượng khí thải qua thiết bị sấy 200 m / h Do ta chọn quạt có thơng số sấy + Lưu lượng: Q ≥ 200m / h + Cột áp H = 30mm H O 3.4 Tính tốn khí Với thơng số cơng nghệ tính tốn đảm bảo cho thiết bị làm việc với suất yêu cầu, thiết bị làm việc lâu dài ổn định tác dụng áp suất nhiệt độ theo yêu cầu phải kiểm tra điều kiện bền điều kiện ổn định Buồng sấy làm việc điều kiện chịu áp suất chịu tác dụng lực nén Vì để đảm bảo khả làm việc buồng sấy phải kiểm tra điều kiện bền điều kiện ổn định vỏ trụ 3.4.1 Kiểm tra điều kiện bền điều kiện ổn định vỏ trụ *Chiều dày vỏ thiết bị sấy chịu tác dụng áp suất lực nén là: S = mm Phạm Đình Khang 87 Để có lợi mặt kinh tế đảm bảo điều kiện bền thân thùng, ta sử dụng gân tăng bền dọc ngang vỏ trụ để tăng độ cứng cho vỏ Thông thường khoảng cách gân là: a ≤ 4,4 RS [IX-144] Trong đó: + R: Bán kính thiết bị, R = 0,45 m = 45 cm + S: Bề dày thiết bị, S = mm = 0,1 cm Thay số vào ta có: a ≤ 4,4 45 x0,1 a ≤ 9,33 , lấy a = cm Khi ứng suất tới hạn là: S σ th = 3,6 E   a Trong đó: + E: Mơđun đàn hồi, E = 2,1 x 107 N/cm2 + S: Chiều dầy thiết bị, S = 0,1 cm + a: Khoảng cách gân, a = cm Thay số vào ta có:  0,1  σ th = 3,6 x 2,1x10 x  = 30240 N/cm2   * Áp suất tác động lên thân thiết bị là: Thiết bị làm việc với áp suất âm P1 = 450 mm Hg = N/cm2 Chênh lệch áp suất áp suất âm tạo là: P = Pkq – P1 = 10 – = N/cm2 Vậy áp suất tác động lên vỏ thiết bị N/cm2 * Kiểm tra điều kiện bền vỏ trụ σ= (Dt + S )Pn Sϕ Trong đó: Phạm Đình Khang 88 [IX-75] + Dt: Đường kính thiết bị, Dt = 0,9 m =95 cm + S: Chiều dầy thiết bị, S = 0,1 cm + Pn: Áp suất tác động lên vỏ thiết bị, Pn = N/cm2 + φ: Hệ số mối hàn, φ = 0,9 Thay số vào ta có: σ= (65 + 0,1)4 = 1446,7 N/cm2 2.0,1.0,9 Ứng suất cho phép [σ]: Vật liệu chế tạo thùng thép khơng gỉ, Cr18Ni10Ti có [σ] = 25 x 103 N/cm2 [σ ] = 21x10 1,2 Như σ < N/cm2 [σ ] 1,2 Như chiều dày thiết bị đảm bảo điều kiện bền * Kiểm tra điều kiện ổn định vỏ trụ tác dụng lực nén dọc trục Xác định lực nén dọc trục: P= (πD )P n n Trong đó: + Dn: Đường kính ngồi thiết bị, Dn = 0.9 m =90 cm + Pn: Áp suất tác động lên vỏ thiết bị, Pn = N/cm2 Thay số vào ta có: (πx90 ).4 = 25434 N P= Xác định ứng suất dọc trục lực nén gây ra: σ0 = P π Dn S Trong đó: + Dn: Đường kính ngồi thiết bị, Dn = 0,90m =90 cm + S: Chiều dầy thiết bị, S = 0,1 cm Phạm Đình Khang 89 + P: Lực nén dọc trục, P = 25434 N Thay số vào ta có: σ0 = Trong σ th Như σ0 < = 25434 = 900 N/cm2 π 90.0,1 30240 = 7560 x10 N/cm σ th Như chiều dày vỏ trụ đảm bảo điều kiện ổn định 3.4.2 Kiểm tra điều kiện bền đáy nón Đáy nón có góc đáy 2α = 60o => α = 30o Đáy có uốn mép với r = 0,02 => y = 2,45 Dt Ứng suất cho phép:  Pn D ' 1 σ = + Pn   S cos α ϕ [IX-98] Trong đó: + Pn: Áp suất ngồi tác động lên vỏ thiết bị, Pn = N/cm2 + S: Chiều dầy nón, S = 0,1 cm + φ: Hệ số mối hàn, φ = 0,9 + D’: Đường kính nón D’ = Dt - 2[r(1 – cosα) + 10Ssinα] D’= Dt [1 - S r (1 – cosα) + 20 sinα] Dt Dt Thay số vào ta có D’= 90.[ – 2.0,02.(1 – cos30o) + 20 Suy D’ = 90,5cm Thay số vào ta có: Phạm Đình Khang 90 0,1 sin30o ] 90   4.90,5 + 4 = 2326,8 N/cm o  2.0,1 cos 30  0,9 σ = Ứng suất cho phép [σ]: Vật liệu chế tạo nón thép khơng gỉ, Cr18Ni10Ti có [σ] = 25 x 103 N/cm2 [σ ] = 21x10 1,2 Như σ < N/cm2 [σ ] 1,2 Chiều dày thiết bị đảm bảo điều kiện bền Phạm Đình Khang 91 KẾT LUẬN Nội dung đồ án bao gồm: Tính tốn thiết kế thiết bị sấy phun dịch sữa với công suất thiết kế 20kg/ngày Trên sở tổng quan công nghệ sản xuất sữa công nghệ sấy phun, lựa chọn phương thức sấy dịch sữa, từ tính tốn thiết kế thiết bị sấy phun, thiết bị phụ trợ Công nghệ sấy phun công nghệ Việt Nam, thực tế triển khai quy mơ cơng nghiệp chưa có, mà lại có ứng dụng rộng rãi ngành cơng – nơng nghiệp, việc tìm hiểu, nghiên cứu, dần tiến tới chế tạo hệ thống sấy phun vấn đề cần thiết Phạm Đình Khang 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Tập thể tác giả - Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá chất – Tập 1; Nhà xuất khoa học kỹ thuật- Năm 2004 [2] Tập thể tác giả - Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất – Tập2; Nhà xuất khoa học kỹ thuật- Năm 2004 [3] PGS-TS Bùi Hải - Bài tập kỹ thuật nhiệt; Nhà xuất khoa học kỹ thuật năm 2004 [4] TS Lâm Xn Thanh - Giáo trình cơng nghệ các sản phẩm sữa; Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội 2004 [5] GS-TSKH Trần Văn Phú - Tính tốn thiết kế hệ thống sấy; Nhà xuất giáo dục – Năm 2002 [6] Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt - PGS Hồng Đình Tín - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 2001 [7] Bộ môn Máy thiết bị hóa chất - Cơ sở tính tốn thiết bị hóa chất; Nhà xuất Đại học Bách Khoa 1973 [8] K Masters - Spray drying - An introduction to principles, operational practice and applications; Leonard Hill books London an intertext publisher Phạm Đình Khang 93 ... thiết bị sấy phun dịch sữa với công suất thiết kế 20kg/ngày Trên sở tổng quan công nghệ sản xuất sữa công nghệ sấy phun, lựa chọn phương thức sấy dịch sữa, từ tính tốn thiết kế thiết bị sấy phun, ... nghệ sấy phun công nghệ Việt Nam, thực tế triển khai quy mơ cơng nghiệp chưa có, mà lại có ứng dụng rộng rãi ngành cơng – nơng nghiệp, việc tìm hiểu, nghiên cứu, dần tiến tới chế tạo hệ thống sấy. .. N / m Hay đổi đơn vị ta ∆p = 39,6 mmH O Có lưu lượng khí thải qua thiết bị sấy 200 m / h Do ta chọn quạt có thơng số sấy + Lưu lượng: Q ≥ 200m / h + Cột áp H = 30mm H O 3.4 Tính tốn khí Với thơng