Đồ án thiết kế hệ thống sấy

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Đề tài Họ tên: Trần Nam Dương MSSV: 20172003 Khóa: 62 Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THÙNG QUAY ĐỂ SẤY THÓC TẠI HẢI DƯƠNG I II III IV Những số liệu ban đầu  Năng suất G2: 1000 kg/h  Địa điểm lắp đặt: Hải Dương  Phương án cấp nhiệt: Dùng bão hòa áp suất bar để gia nhiệt cho TNS khơng khí ẩm Nội dung thiết kế Tìm hiểu vật liệu sấy công nghệ sấy; Tính q trình sấy lý thuyết thiết kế sơ hệ thống sấy; Tính cân nhiệt ẩm tính q trình sấy thực; Thiết kế chi tiết hệ thống sấy; Tóm tắt kết luận Bản vẽ Bản vẽ tổng thể hệ thống sấy Các vẽ chi tiết thiết bị Cán hướng dẫn: TS.Trần Thị Thu Hằng SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG LỜI CẢM ƠN Sau nhận đề tài từ cô Trần Thị Thu Hằng em lo lắng đề tài khó so với kiến thức em có Nhưng bảo tận tình, đóng góp ý kiến động viên Điều giúp em thêm tự tin để tìm hiểu vận dụng kiến thức để hoàn thành đồ án Tuy nhiên, trình làm đồ án kiến thức chun ngành em cịn hạn chế nên khơng thể trách khỏi vài thiếu sót trình bày đánh giá vấn đề Rất mong nhận góp ý, đánh giá thầy cô môn để đề tài em hoàn thiện Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Trần Thị Thu Hằng, giảng viên môn Kỹ Thuật Nhiệt – Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sinh viên thực Trần Nam Dương SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG LỜI CẢM ƠN 1.1 Vật liệu sấy 1.1.1 Cây lúa 1.1.1.1 Nguồn gốc lịch sử phát triển 1.1.1.2 Cấu tạo lúa 1.1.2 Cấu tạo hạt lúa ( thóc ) .7 1.1.2.1 Phần vỏ 1.1.2.2 Hạt gạo 1.1.3 Đặc tính chung hạt lúa ( thóc ) 1.1.3.1 Thành phần hóa học 1.1.3.2 Tính chất vật lý 1.1.3.3 Các đặc tính chung 1.1.4 Giá trị kinh tế lúa 10 1.1.5 Quy trình bảo quản hạt thóc .11 1.1.6 Giới thiệu chung trình sấy 13 1.1.6.1 Khái niệm trình sấy 13 1.1.6.2 Phương pháp sấy .13 1.1.6.3 Hệ thống sấy 13 1.1.6.4 Tác nhân sấy 14 1.1.6.5 Chế độ sấy 14 1.2 Các công nghệ sấy 14 1.2.1 Công nghệ sấy thùng quay .14 SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG 1.2.2 Công nghệ sấy tháp 16 1.2.3 Công nghệ sấy tầng sôi 17 1.2.4 Công nghệ sấy buồng 18 1.2.5 Công nghệ sấy hầm 20 1.3 Lựa chọn hệ thống sấy chế độ sấy 21 1.3.1 Lựa chọn hệ thống sấy .21 1.3.2 Lựa chọn chế độ sấy 21 2.1 Xác định thông số điểm nút 26 2.2 Tính tốn lượng khơng khí cơng suất nhiệt cần cấp cho HTS 28 3.1 Phương trình cân nhiệt 30 3.1.1 Tính tốn nhiệt thùng sấy 31 3.1.2 Tổn thất nhiệt môi trường thùng sấy .35 3.1.3 Tổn thất nhiệt VLS mang 35 3.2 Xác định thông số trình sấy thực 35 3.3 Xác định hiệu xuất thiết bị 38 4.1 Tính tốn chi tiết kích thước thùng quay cách đảo trộn 39 4.1.1 Kích thước thùng quay .39 4.1.2 Kích thước cách xếp cánh trộn .40 4.2 Tính sức bền thùng quay 41 4.3 Tính tốn thiết kế bánh 43 4.4 Tính tốn thiết kế vành đai lăn 45 4.4.1 Tính tốn vành đai 45 4.4.2 Tính tốn lăn .46 SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG 5.1 Tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt ( Calorifer ) 47 5.2 Tính tốn trở lực chọn quạt 51 5.2.1 Tính trở lực 51 5.2.2 Chọn quạt cho hệ thống 54 SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY VÀ HỆ THỐNG SẤY 1.1 Vật liệu sấy 1.1.1 Cây lúa 1.1.1.1 Nguồn gốc lịch sử phát triển Hình Cây lúa Châu Á Cây lúa thuộc họ Poaceae, phân họ Oryzoideae, tộc Oryza Cây lúa lâu đời giới, người hóa từ hoang dã Nhiều ý kiến cho lúa có nguồn gốc từ châu Á xuất cách 3000 năm trước Công nguyên Người ta tìm thấy dấu vết giống lúa cổ đại ba địa điểm vùng Đơng Nam Châu Á là: vùng Assam (Ấn Độ), vùng biên giới Thái Lan – Myanma vùng trung du Tây Bắc Việt Nam Tuy nhiên, gần nhà khảo cổ Trung Quốc tìm hạt lúa nguyên thủy cơng cụ cổ có niên đại khoảng 9000 năm Cây lúa hoang dại hóa làm hai lồi lúa lớn lúa châu Á (Oryza sativa) lúa châu Phi (Oryza glaberrima) Đầu tiên lúa trồng châu Á, sau người du mục Ả Rập mang chúng đến Hy Lạp cổ đại, từ Alexander đại đế mang SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG chúng đến Ấn Độ khắp giới Cây lúa trồng phát triển châu Á pháp tán khắp giới đường khác Ngày giới có khoảng 100 quốc gia trồng lúa Vùng trồng tiêu thụ châu Á, nơi gạo đóng vai trị khơng thể thiếu đời sống ngày Ba nước xuất gạo lớn giới Thái Lan, Việt Nam Trung Quốc Ở Việt Nam lúa trồng ba miền với nhiều giống khác nhau, phổ biến giống lai suất cao, kháng sâu bệnh tốt Vùng trồng lúa lớn Việt Nam đồng song Hồng đồng song Cửu Long 1.1.1.2 Cấu tạo lúa Hình Cấu tạo lúa Lúa lồi thực vật có vịng đời năm Cây: cao từ 80 cm – 100 cm Lá: mỏng, hẹp, 2cm – 2.5cm, dài 50 cm – 100 cm có màu xanh nhạt SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Bơng: thụ phấn nhờ gió mọc thành cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30 cm -50 cm Hạt: thon, dài mm – 12 mm, dẹp dày 2mm – 3mm, khơng có 1.1.2 Cấu tạo hạt lúa ( thóc ) Hạt lúa (thóc) gồm hai phần là: phần vỏ phần hạt gạo Hình Cấu tạo hạt lúa 1.1.2.1 Phần vỏ Phần vỏ phận bảo vệ cho phôi nội nhũ khỏi bị tác động học từ bên Phần vỏ thường chia làm ba lớp: vỏ trấu, vỏ vỏ hạt Vỏ trấu: Gồm hai vỏ trấu ghép lại Đầu vỏ trấu có râu Tùy theo giống điều kiện sinh trưởng, râu lúa dài ngắn Ở cuống vỏ trấu có mày Màu sắc vỏ trấu khác tùy theo giống lúa điều kiện trồng, thường có màu vàng nhạt, vàng nâu nâu đen Có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống ảnh hưởng xấu từ điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm) phá hoại sinh vật có hại (cơn trùng, nấm mốc) Trên lớp vỏ trấu có đường gân long ráp xù xì Phần vỏ trấu chiếm 20% trọng lượng hạt lúa SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Vỏ quả: Gồm lớp tế bào biểu bì Chiếm khoảng – % khối lượng hạt chứa sắc tố vàng đục nâu hồng Vỏ hạt: Là lớp vỏ mỏng bao bọc nội nhũ, có màu trắng đục hay đỏ cua Thành phần chủ yếu lipit protid 1.1.2.2 Hạt gạo Hạt gạo phần nằm phía bên phần vỏ lúa có phần là: Phần phơi (mầm): nằm góc hạt, chỗ đính vào đế hoa, phía trấu lớn Chiếm tỉ lệ – % khối lượng hạt thóc Phần nhũ: Chiếm phần lớn khối lượng hạt thóc lên đến 65 - 67 % chứa chất dự trữ, chủ yếu tinh bột 1.1.3 Đặc tính chung hạt lúa ( thóc ) 1.1.3.1 Thành phần hóa học Bảng Bảng thành phần hóa học hạt lúa (thóc) 1.1.3.2 Thành phần hóa học Protein Tinh bột Cellulose Tro Đường Chất béo Dextrin Tính chất vật lý Hàm lượng chất ( % ) 8,74 56,20 9,41 5,80 3,20 1,90 1,30 Khối lượng riêng: 500 kG/m3 Hệ số dẫn nhiệt: 0,09 W/m.K Nhiệt dung riêng: 1,5 kJ/kG.K Nhiệt độ hồ hóa tinh bột gạo khoảng 65 – 70 OC Kích thước hạt thóc: dày (1 - mm), rộng (1,2 – 3,5 mm), dài (4 – 10 mm) Đường kính tương đương: 2,76 mm Hạt trịn khối lượng riêng lớn độ xốp thấp ngược lại SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG 1.1.3.3Các đặc tính chung a, Tính rời rạc Là đặc tính đổ thóc từ cao xuống, thóc tự chuyển dịch để tạo thành khối thóc có hình chóp nón, phía đáy rộng, đỉnh nhọn khơng có hạt dính liền hạt Do tạo góc nghiêng phần sườn phần đáy khối thóc Tính rời rạc thóc phụ thuộc vào: kích thước, hình dạng hạt trạng thái bề mặt hạt, độ ẩm, số lượng loại tạp chất khối hạt b, Tính tự phân loại Khối hạt có cấu tạo từ nhiều thành phần (hạt sạch, hạt lép, tạp chất), tính khơng đồng (khác hình dạng, kích thước, tỷ trọng) q trình chuyển động tạo vùng khác chất lượng Điều khiến khó khăn cho q trình sấy (làm khô), hạt lép tạp chất bị hút ẩm hòa trộn tác nhân sấy c, Độ xốp khối hạt Độ xốp vật liệu phần thể tích bị chiếm chỗ khoảng không gian hạt Giá trị độ xốp phụ thuộc vào hình dạng hạt, cách chúng xếp khối hạt Trong trình sấy, khối hạt cần có độ xốp để thuận tiện cho q trình truyền nhiệt ẩm d, Tính dẫn nhiệt truyền nhiệt Hai trình đặc trưng cho trình sấy dẫn nhiệt đối lưu khối thóc Sự dẫn nhiệt hạt khối thóc đối lưu lớp thóc nguội vào lớp thóc nóng e, Tính hấp thụ Tính hấp thụ khả hấp thụ nhả chất khí, ẩm thóc q trình sấy, thường hấp thụ bề mặt Vì trình sấy xảy nhiều giai đoạn: Sấy - Ủ xảy liên tiếp để giúp vận chuyển ẩm bề mặt thóc để sấy khơ cách 1.1.4 Giá trị kinh tế lúa Theo số liệu thống kê đến tháng 01/2018, khoảng 40% dân số giới lấy gạo làm nguồn lương thực Trên giới có 110 quốc gia có sản xuất tiêu thụ SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 10 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG 4.3 Tính tốn thiết kế bánh Để cho thùng quay ta dùng truyền chuyển động động có hộp giảm tốc bánh lớn gắn thân thùng quay Do thùng quay có chiều dài m không chịu biến đổi hay dãn nở nhiều nhiệt độ ( độ chênh lệnh nhiệt độ vỏ thùng thời gian làm việc thời gian nghỉ Δt cl = 10 – 15 0C ) nên ta thiết kế bánh truyền động hàn trực tiếp vào vị trí cố định thân thùng quay Chọn bánh có độ cứng HB < 350 , cắt gọt xác sau nhiệt luyện Bánh có khả chịu độ bền mỏi tốt Ta chọn đường khí bánh với đường kính ngồi thùng quay với sai số 5% Do ta có bánh rang với thơng số sau: Hình 19 Thơng số bánh - Đường kính ( đường kính đáy ): df = 1000 mm - Số : z = 60 - Module bánh : - Đường kính vịng đỉnh : da = m.( z + ) = 17,4.(60+2) = 1078,8 mm SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 42 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG - Đường kính vịng chia: d = m.z = 17,4.60 = 1044 mm - Chiều cao : h = 0,5.( 1078,8 – 1000 ) = 39,4 mm - Độ dày bánh (lấy theo kinh nghiệm) b = 50 mm - Thể tích bánh bằng: Trong η : hệ số sai số phép mơ hình tốn - Bánh làm việc mơi trường khơng có nhiệt độ cao cường độ làm việc liên tục nên ta chọn bánh làm thép C45 với đặc tính cứng chịu bền mỏi cao Khối lượng riêng thép C45 7850 kg/m khối lượng bánh ta chọn là: Do ta chọn bánh với đặc tính sau: Vật liệu Độ rắn HB Thép C45 thường hóa 170 - 220 Giới hạn bền kéo σbk (N/mm2) 580 Giới hạn bề chảy σch (N/mm2) 290 Khối lượng bánh mbr (kg) 268 4.4 Tính tốn thiết kế vành đai lăn 4.4.1 Tính tốn vành đai Để tính tốn vành đai lăn trước tiên phải tìm tổng khối lượng thùng quay có tải khơng có tải Tổng khối lượng thùng quay: SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 43 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Vành đai chi tiết dùng để truyền áp lực tải trọng thùng lăn sang lăn đỡ thùng Do giãn nở nhiệt bề mặt thùng quay nên ta sử dụng vành đai lắp chặt vào thùng lăn suốt đường trịn nhờ đinh tán bu lơng Ta chọn vành đai cho chiều dài thùng quay m Khoảng cách vành đai bằng: Bề rộng vành đai: B = 100 mm Bề dày vành đai: h = B / 2,16 =100/2,16 =46,3 mm ~ 46 mm Gân để lắp vành đai cấu tạo cách giá đỡ có chiều dày 20 mm Đường kính vành đai là: Đường kính ngồi vành đai là: Thể tích vành đai: Vành đai làm thép CT3 với khối lượng riêng ρ = 7850 kg/m3 Khối lượng vành đai là: SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 44 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG 4.4.2 Tính tốn lăn Khi đưa vào vận hành thùng có thóc nên tính khối lượng thùng quay để thiết kế lăn ta phải tính trường hợp có tải thóc Khối lượng thóc thùng với hệ số điền đầy 0.3 Tổng khối lượng thùng sấy tác dụng lên lăn: Tải trọng thùng sấy tác dụng lên lăn: CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 5.1 Tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt ( Calorifer ) Trong yêu cầu thiết kế hệ thống sấy ta phải sử dụng bão hòa để gia nhiệt cho tác nhân sấy khơng khí trước vào thùng sấy Với lưu lượng khơng khí 6202,8 m 3/h nhiệt độ 1270C Để cho dễ dàng lắp đặt, bảo dưỡng đạt yêu cầu công nghệ ta chọn Calorifer - khí hình minh họa bên SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 45 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Hình 20 Cấu tạo Calorifer - khí – Khung Calorifer , - Ống có cánh , – Mặt bích , - Ống vào nước ngưng Các thông số ban đầu: - Nhiệt độ bão hòa (tại bar) t1’= 151,84 0C - Nhiệt độ vào khơng khí: t2’ = 25,3 0C , t2’’ = 1270C - Cơng suất nhiệt hữu ích: - Đường kính ống thép có d2/d1 = 24/22 mm với λ = 45 W/mK Chùm ống có cánh bố trí so le với bước ống: s1 = 80 mm, s2 = 45 mm Cánh làm đồng có : đường kính d c = 40 mm, chiều dày δc = 0,5 mm, bước - cánh t = mm, hệ số dẫn nhiệt cánh λc = 110 W/mK Chiều dài ống cánh l = 1500 mm Độ chênh lệch nhiệt độ logarit: Số cách ống: Chiều cao cánh: Diện tích phần ống khơng làm cánh: SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 46 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Diện tích phần cánh ống: Đường kính xác định bằng: Giả sử tốc độ khơng khí vào Calorifer ω = m/s tốc độ khơng khí lớn khe hẹp Calorifer là: Nhiệt độ trung bình khơng khí Calorifer bằng: Thơng số trạng thái khơng khí nhiệt độ trung bình ttb = 76,15 0C ta có: - Hệ số dẫn nhiệt λ = 3,005.10-2 W/m.K - Độ nhớt động học υ = 20,555.10-6 m2/s - Khối lượng riêng ρ = 1,0145 kg/m3 Tiêu chuẩn Reynold: Tiêu chuẩn Nuselt: Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu phía khơng khí Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu cánh αc: Hiệu suất cánh ηc: SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 47 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Để tính hiệu suất cánh ta cần phải xác định hệ số quan trọng β tỷ số d c/d2 Hệ số β: Vậy β.h = 42,7.0,008 = 0,342 Tỷ lệ đường kính cánh đường kính ống : dc/d2 = 40/24=1,67 Từ β.h tỷ lệ dc/d2 tra đồ thị ta có ηc = 0,96 Hệ số tỏa nhiệt bề mặt ống (gồm phần có cánh khơng có cánh) Hệ số làm cánh: Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu ngưng ống Ta giả sử (ts – tw) = 0,8 0C, ta kiểm tra lại độ chênh lệnh nhiệt độ nước ngưng thành vách ống sau tính hệ số truyền nhiệt K Do ống đặt nằm ngang nên ta có: Trong thông số vật lý bên lấy theo nhiệt độ trung bình vách ống: ttb = 0,5.( ts + tw ) = 0,5 (151,84 + 150,84 ) = 151,34 0C SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 48 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY - GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Khối lượng riêng: ρ = 915,5 kg/m3 Hệ số dẫn nhiệt: λ = 68,38.10-2 W/mK Độ nhớt động học: υ = 0,2.10-6 m2/s Hệ số truyền nhiệt Do chiều dài ống lớn nhiều với đường kính ống nên ta coi trình truyền nhiệt qua ống trình truyền nhiệt qua vách phẳng Kiểm tra độ chênh lệnh nhiệt độ giả thiết Mật độ dòng nhiệt truyền qua Calorifer: Theo quy tắc tồn độ mật độ dòng nhiệt qua Calorifer phải lượng dòng nhiệt mà nước tỏa Do đó: Có độ chênh lệnh hiệu suất Calorifer nên ta chấp nhận giả thiết Diện tích bề mặt bên ống F1 bằng: Số ống cần thiết n bằng: Số ống hàng, ta chọn số hàng z = Khi đó: Tổng số ống Calorifer là: Kích thước Calorifer: - Chiều dài: l = 1,5 (m) Chiều rộng: Chiều cao: 5.2 Tính tốn trở lực chọn quạt 5.2.1 Tính trở lực a, Trở lực qua thiết bị sấy (thùng sấy) SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 49 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Đường kính trung bình thóc lấy d = 0,008 m Ở nhiệt độ trung bình TNS t = 93,5 0C ta lấy gần υ = 22,46.10-6 Do đó: Hệ số thủy động a bằng: Khối lượng riêng dẫn xuất bằng: Hệ số Ta có khối lượng riêng thóc , ta được: Hệ số đặc trưng cho độ chặt lớp hạt bằng: Trở lực dịng khơng khí qua lớp hạt là: Trong : - L: Chiều dài thùng sấy ( m ) - ω: Tốc độ tác nhân sấy ( m/s ) - ρ: Khối lượng riêng TNS ( kg/m3 ) - g: Gia tốc trọng trường ( N/s2 ) - d: Đường kính trung bình hạt ( m ) - a: Hệ số thủy động - C1: Hệ số đặc trưng cho độ chặt lớp hạt b, Trở lực qua Calorifer Hệ số trở kháng bằng: Trong đó: Trở kháng ( ma sát cục ) dịng khơng khí qua Calorifer bằng: c, Trở lực qua đường ống nối Tác nhân sấy quạt ly tâm hút đưa qua calorifer đến hệ thống sấy để trao đổi nhiệt ẩm, qua quãng đường di chuyển bị tổn thất áp suất ma sát tổn thất áp suất cục Trở lực ma sát Chiều dài kích thước cắt ngang đoạn ống A – B: 0,8m C – D: 0,4m SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 50 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Hình 21 Kích thước mặt cắt ngang đường ống Vận tốc TNS đường ống nối là: Đường kính tương đương đường ống: Đoạn A – B Hệ số Reynold Trong đó: υ: Độ nhớt động học khơng khí 25,30C Hệ số ma sát: Trở lực ma sát Trong đó: ρ: khối lượng riêng TNS 25,3 0C Ta nhận thấy tổn thất ma sát đường ống dẫn TNS bé nên tổng tổn thất áp suất đoạn A – B đoạn C – D ta lấy (Pa) Trở lực cục Trong đoạn ống từ quạt qua calorifer đến thùng sấy có điểm mở rộng từ từ, điểm thu hẹp từ từ điểm mở rộng đột ngột Hệ số trở lực mở rộng từ từ: Hệ số trở lực mở rộng đột ngột: Hệ số trở lực thu hẹp từ từ: 0,08 SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 51 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Tổng hệ số trở lực: Trở lực cục là: Tổng trở lực đường ống là: Tổng trở lực mà quạt phải khắc phục là: Giáng áp động Giả sử tốc độ TNS khỏi quạt ωq = 8,5 m/s, giáng áp động: Cột áp quạt: 5.2.2 Chọn quạt cho hệ thống Để vận chuyển tác nhân sấy hệ thống sấy người ta thường dùng hai loại quạt: quạt ly tâm quạt hướng trục, chọn loại quạt nào, thông số kỹ thuật phụ thuộc vào thông số đặc trưng hệ thống sấy, trở lực mà quạt phải khắc phục p, suất mà quạt cần tải V củng nhiệt độ độ ẩm tác nhân sấy chọn quạt giá trị cần xác định hiệu suất quạt Ta chọn quạt cho hệ thống sấy thùng quay quạt ly tâm, có hai nhiệm vụ đẩy hút tác nhân sấy Ta chọn quạt ly tâm theo catalog hãng Kruger Để chọn quạt ta cần thông số lưu lượng quạt V=5315,3 (m 3/h) cột áp quạt P=911,2(Pa) SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 52 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Từ đồ thị ta có thông số sau:  Vận tốc đầu ra: V = 8,4 m/s  Áp suất động: Pd = 42 Pa  Vòng quay quạt: N = 1500 rpm  Công suất động cơ: W = 1,8 kW  Hiệu suất quạt: η = 73,5 % SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 53 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG  Độ ồn: Lw(A) = 86,5 dB SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 54 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG KẾT LUẬN Sau trình tính tốn thiết kế cho hệ thống sấy thóc thấy hệ thống sấy thùng quay phù hợp để sấy thóc với suất lớn Ngồi hệ thống thùng quay cịn áp suất để sấy nhiều loại vật liệu khác đem lại hiệu cao, sản phẩm chất lượng tốt Sấy thùng quay có khẳ tự động hóa cao phù hợp với quy mô công nghiệp tập trung Trên sản phẩm tính tốn lý thuyết chưa có nhiều yếu tố thực tế để áp dụng sản xuất rộng rãi Em mong sau có hội làm sản phẩm thực tế để hiểu rõ thiết bị SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 55 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ĐỒ ÁN HỆ THỐNG SẤY GVHD : TS TRẦN THỊ THU HẰNG Tài liệu tham khảo Kỹ Thuật Sấy – Trần Văn Phú Kỹ Thuật Sấy – Hoàng Văn Chước Bảo Quản Lương Thực – Mai Lê , Bùi Đức Hợi , Lương Hồng Nga Kỹ Thuật Sấy Nông Sản – Nguyễn Văn May Tính tốn thiết kế hệ thống sấy – Trần Văn Phú Thiết kế thiết hệ thống thiết bị sấy – Hồng Văn Chước Cơ sở tính tốn máy thiết bị thực phẩm – Tơn Thất Minh Sổ tay q trình cơng nghệ hóa chất – Nguyễn Bin Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm – Nguyễn Bin SVTH : TRẦN NAM DƯƠNG 56 LỚP : HT VÀ TB NHIỆT -K62 ... tế hệ thống sấy cần hệ thống sấy có suất lớn sấy liên tục Đồng thời chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng yếu tố cần xem xét lựa chọn hệ thống sấy Nhận thấy hệ thống sấy thùng quay cho suất sấy. .. kích thước thiết bị lớn Lắp đặt, vận hành có tính thủ cơng cao 1.3 Lựa chọn hệ thống sấy chế độ sấy 1.3.1 Lựa chọn hệ thống sấy Theo yêu cầu thiết kế đòi hỏi hệ thống sấy có suất sấy 1000 kg/h... pháp sấy lạnh sấy lạnh (t < tmt), sấy thăng hoa, sấy chân không 1.1.6.3 Hệ thống sấy Để thực trình sấy người ta sử dụng hệ thống thiết bị gồm thiết bị sấy hầm, buồng, thùng quay, tháp …; thiết