Thiết kế hệ thống thiết bị sấy phun sữa bột với năng suất 120kg h

PHỤ LỤC LỜI MỞ ĐẦU 5 PHẦN I TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ 6 1.1.Tổng quan về nguyên liệu 6 1.1.1 Thành phần hóa học của sữa 7 1.1.2. Tính chất vật lý của sữa 11 1.1.3. Giá trị dinh dưỡng của sữa 12 1.1.4. Những biến đổi của sữa trong quá trình bảo quản 12 1.2. Lí thuyết sấy và chọn phương án thiết kế 13 1.2.1. Định nghĩa 13 1.2.2. Mục đích của quá trình sấy 13 1.2.3. Nguyên lý của quá trình sấy 14 1.2.4. Phân loại sấy 14 1.2.5. Tác nhân sấy, phương thức sấy và chế độ sấy 16 1.2.6 Chọn phương án thiết kế 18 1.3 Quy trình công nghệ 22 PHẦN 2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 25 2.1. Các thông số ban đầu 25 2.2. Cân bằng vật chất 25 2.2.1. Tính trạng thái không khí ngoài trời 25 2.2.2. Tính trạng thái không khí sau khi vào calorifer và đốt nóng đẳngẩm27 2.2.3. Trạng thái không khí sau khi ra khỏi máy sấy (Entanpi không đổi) 27 2.3. Cân bằng vật liệu cho không khí sấy 29 PHẦN 3 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 31 3.1. Vòi phun 31 3.2 . Buồng sấy 32 3.2.1. Đường kính buồng sấy 32 3.2.2.Xác định chiều cao của tháp sấy 33 3.2.3. Kiểm tra lại vận tốc của không khí đi trong tháp sấy 34 PHẦN 4 CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 35 4.1. Tính cân bằng nhiệt lượng 35 4.1.1. Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy 35 4.1.2. Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy 35 4.2. Tính toán quá trình sấy lý thuyết 35 4.3. Tổn thất nhiệt ở tháp sấy 37 4.3.1. Tính hệ số truyền nhiệt 37 4.3.2. Tính bề dày của lớp cách nhiệt 41 4.3.3. Tính diện tích bề mặt xung quanh máy sấy 42 4.4. Tính toán quá trình sấy thực tế 42 4.4.1. Sự khác biệt giữa quá trình sấy lý thuyết và sấy thực tế 42 4.4.2. Xác định các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực 43 PHẦN 5 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 46 5.1. Tính chọn Calorifer 46 5.1.1. Tính bề mặt truyền nhiệt 46 5.1.2. Tính kích thước calorifer 47 5.1.3. Tính hệ số cấp nhiệt 49 5.2. Tính và chọn xyclon 53 5.2.1. Giới thiệu về xyclon 53 5.2.2. Tính toán xyclon 53 5.3. Tính trở lực và chọn quạt 55 5.3.1. Tính trở lực của quá trình 55 5.3.2. Tính và chọn quạt 66 5.4 Tính và chọn bơm cao áp 69 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72   PHỤ LỤC BẢNG Bảng 1.1 Các chỉ tiêu cảm quan 6 Bảng 1.2 Các chỉ tiêu lý – hóa 6 Bảng 1.3. Hàm lượng các chất có trong sữa bò 7 Bảng 2.1. Bảng tổng kết cho vật liệu sấy 30 Bảng 2.2. Bảng tổng kết cho tác nhân sấy 30 Bảng 4.1. Tổng kết tính toán cân bằng nhiệt lượng 45 Bảng 5.1. Kích thước cơ bản của cyclone đơn loại LIH24 54 Bảng 5.2. Kích thước của quạt II.470 N010 69   LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu cuộc sống của con người ngày càng được nâng cao. Vấn đề về chăm sóc sức khỏe ngày càng nhận được sự quan tâm nhiều hơn, đặc biệt là nhu cầu về thực phẩm giàu dinh dưỡng cho con người. Trong đó sữa là một trong những sản phẩm được sử dụng nhiều nhất. Bởi lẽ nó tiện dụng, chứa đầy đủ chất dinh dưỡng với hàm lượng cân đối. Sữa đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống và đối với sức khoẻ con người. Công nghệ chế biến sữa đã ra đời từ rất lâu ở các nước phát triển các sản phẩm sữa ngày nay rất đa dạng về chủng loại. Ở nước ta công nghệ chế biến sữa chỉ bắt đầu phát triển mạnh vào những năm cuối thập kỷ 80 của thế kỷ 20 khi đất nước bước vào thời kỳ đổi mới, cho đến ngày nay đã có rất nhiều nhà máy lớn nhỏ trên khắp cả nước. Trong các sản phẩm từ sữa thì sữa bột giữ một vai trò rất quan trọng và chiếm một số lượng lớn. Việc chế biến và sản xuất sữa bột có nhiều ưu điểm vượt trội, trong đó ưu điểm lớn nhất là tăng thời gian bảo quản sữa và giảm chi phí vận chuyển, do vậy nó có ý nghĩa quan trọng đối với nền kinh tế. Cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu sử dụng sữa cũng ngày một tăng lên, trong đó có sữa bột, do đó công nghệ chế biến và sản xuất sữa bột cũng ngày một tăng lên. Qua một số phân tích như trên, trong Đồ án thiết bị này, em lựa chọn phương án : “Thiết kế hệ thống thiết bị sấy phun sữa bột với năng suất 120kgh” Em xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy T.S Nguyễn Đức Chung, sự giúp đỡ của thầy cô bộ môn công nghệ thực phẩm cùng các bạn sinh viên đã giúp em hoàn thành đồ án môn học này. Trong khoảng thời gian ngắn và đây là lần đầu tiên bước vào tính toán hệ thống thiết bị chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo thêm của thầy cô giáo cũng như đóng góp ý kiến của các bạn để bài làm được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA: CƠ KHÍ-CƠNG NGHỆ Đợc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT BI Ngành : Công Nghệ Thực Phẩm Tên đề tài “Thiết kế hệ thống thiết bị sấy phun sữa bột với suất 120kg/h” Các số liệu ban đầu - Năng suất sản phẩm 120kg/h - Độ ẩm ban đầu: ω1 =40% Độ ẩm cuối cùng: ω2 =3% Nội dung các phần thuyết minh và tính toán Nhiệm vụ thiết kế Lời mở đầu Phần Tổng quan sản phẩm lựa chọn thiết bị Phần Cân vật chất lượng Phần Tính tốn thiết bị Phần Cân nhiệt lượng Phần Tính tốn thiết bị phụ Kết luận Tài liệu tham khảo Bản ve vẽ quy trình công nghệ, khổ A3 vẽ thiết bị chính, khổ A1 Ngày giao nhiệm vụ: 01/03/2018 Ngày hoàn thành nhiệm vụ Ngày bảo vệ Thông qua bộ môn GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày tháng năm 2018 (Ký, ghi rõ họ tên) TRƯỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Đức Chung PHỤ LỤC PHỤ LỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với sự phát triển kinh tế, nhu cầu sống người ngày nâng cao Vấn đề chăm sóc sức khỏe ngày nhận sự quan tâm nhiều hơn, đặc biệt nhu cầu thực phẩm giàu dinh dưỡng cho người Trong sữa sản phẩm sử dụng nhiều Bởi lẽ tiện dụng, chứa đầy đủ chất dinh dưỡng với hàm lượng cân đối Sữa đóng vai trị hết sức quan trọng đời sống sức khoẻ người Công nghệ chế biến sữa đời từ lâu nước phát triển sản phẩm sữa ngày đa dạng chủng loại Ở nước ta công nghệ chế biến sữa bắt đầu phát triển mạnh vào năm cuối thập kỷ 80 thế kỷ 20 đất nước bước vào thời kỳ đổi mới, cho đến ngày có nhiều nhà máy lớn nhỏ khắp nước Trong sản phẩm từ sữa thì sữa bột giữ vai trò quan trọng chiếm số lượng lớn Việc chế biến sản xuất sữa bột có nhiều ưu điểm vượt trội, ưu điểm lớn tăng thời gian bảo quản sữa giảm chi phí vận chuyển, có ý nghĩa quan trọng kinh tế Cuộc sống ngày phát triển, nhu cầu sử dụng sữa ngày tăng lên, có sữa bột, cơng nghệ chế biến sản xuất sữa bột ngày tăng lên Qua số phân tích trên, Đồ án thiết bị này, em lựa chọn phương án : “Thiết kế hệ thống thiết bị sấy phun sữa bột với suất 120kg/h” Em xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình thầy T.S Nguyễn Đức Chung, sự giúp đỡ thầy cô môn công nghệ thực phẩm bạn sinh viên giúp em hồn thành đồ án mơn học Trong khoảng thời gian ngắn lần bước vào tính tốn hệ thống thiết bị chắn khơng thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận sự bảo thêm thầy cô giáo đóng góp ý kiến bạn để làm hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn PHẦN I TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ LỰA CHỌN THIẾT BI 1.1.Tổng quan về nguyên liệu − Nguyên liệu để sản xuất sữa bột tươi nguyên cream sữa gầy • Sữa tươi nguyên kem: sản phẩm chế biến từ sữa tươi không hiệu chỉnh hàm lượng chất béo, hàm lượng chất béo 3,2% • Sữa gầy sữa qua trình tách béo, hàm lượng chất béo lại khơng q 1% − Để sản phẩm có chất lượng tốt, ổn định, sữa nguyên liệu phải đáp ứng tiêu hóa lí, cảm quan vi sinh theo TCVN7405_2009 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/F12 Sữa sản phẩm sữa biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Cơng nghệ cơng bố • Chỉ tiêu cảm quan sữa tươi nguyên liệu Bảng 1.1 - Các tiêu cảm quan[3] Tên tiêu Yêu cầu Màu sắc Từ màu trắng đến màu kem nhạt Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng sữa tươi tự nhiên, khơng có mùi, vị lạ Trạng thái Dịch thể đồng • Chỉ tiêu hóa lí sữa tươi nguyên liệu Bảng 1.2 - Các tiêu lý – hóa [7] Tên tiêu Mức Hàm lượng chất khô, % khối lượng Không nhỏ 11,5 Hàm lượng chất béo, % khối lượng Không nhỏ 3,2 Hàm lượng protein, % khối lượng Không nhỏ 2,8 Tỷ trọng sữa 20 0C, g/ml Không nhỏ 1,026 Độ axit chuẩn độ, 0T 16 – 21 Điểm đóng băng, 0C -0,51 đến -0,58 Tạp chất lạ nhìn thấy mắt thường Khơng có Ngồi ngun liệu sữa tươi cịn có ngun liệu phụ khác như: đường, vitamin, chất ổn định… 1.1.1 Thành phần hóa học sữa Sữa chất lỏng tiết từ tuyến sữa động vật hữu nhũ Thành phần hóa học loại sữa khơng giống nhau, chúng thay đổi phụ thuộc vào yếu tố thời kỳ tiết sữa, thành phần thức ăn cho gia súc, phương pháp vắt sữa độ tuổi vật Thành phần chất có sữa người ta đo sau: Bảng 1.3 Hàm lượng các chất có sữa bị [5] Thành phần Nước % theo khối lượng 85,5 – 89,5 % Chất béo 2,5 – 6,0 % Protein 2,9 – 5,0 % Đường Lactose 3,6 – 5,5% Khoáng chất 0,6 – 0,9 % Nước − Nước thành phần chủ ́u sữa đóng vai trị hết sức quan trọng, dung mơi hịa tan chất, mơi trường cho phẩn ứng sinh hóa lên men lactic, lên men butyric, Nước chiếm khoảng 87,5%trong sữa, tồn dạng: Nước tự nước liên kết • Nước tự chiếm 96-97% tổng lượng nước Nó tách trình đặc, sấy vì khơng có liên kết hóa học với chất khô Khi bảo quản sữa bột, nước tự xâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục • Nước liên kết chiếm tỷ lệ nhỏ, khoảng 3-4% Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần nằm hệ keo: protein, photphatide, polysaccharic Dạng đặc biệt nước liên kết nước kết tinh với lactoza dạng C12H22O11.H2O Protein − Protein sữa protein hoàn hảo, thành phần loại protein có chứa hầu hết loại acid amin khác nhau, có đầy đủ acid amin khơng thay thế Trong sữa có hai nhóm protein casein protein nước sữa (whey protein): • Casein thành phần quan trọng protein sữa chiếm 75 – 80 % lượng protein, bao gồm nhiều loại protein khác như: α-casein, βcasein, κ- casein, γ-casein Các casein tồn dạng keo sự tương tác chúng thành phần khác • Protein nước sữa (whey protein): chiếm khoảng 20% tổng lượng nitơ có sữa chủ yếu dạng là: lactalbumin lactoglobumin Cả phần protein nước sữa không đồng Lactalbumin protein đóng vai trị quan trọng q trình tổng hợp đường lactose Chất béo − Chất béo sữa coi thành phần quan trọng Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh lượng cao, có chứa vitamin hòa tan chất béo(A, D, E) Chất béo chiếm khoảng 3,78%, tương đương 25-45g/lít sữa − Chất béo sữa khơng tạo vị có mùi êm dịu tạo sự ngon miệng cho sản phẩm sữa Ở sữa, chất béo tồn dạng nhũ tương dạng phân tán giọt béo nước Hầu hết chất béo sữa nằm chủ yếu dạng hợp chất ester Đường Lactose − Đường lactose thành phần đường chủ yếu có sữa, có hàm lượng khoảng 3,6 – 5,5 % tùy theo loại sữa Đường lactose đường đôi hợp thành từ hai loại đường đơn glucose galactose Trong sữa, đường lactose tồn dạng hịa tan Ngồi đường lactose sữa cịn có số loại đường khác với hàm lượng nhỏ − Đường lactoza có ý nghĩa quan trọng vì dễ bị số vi sinh vật gây lên men tạo acid lactic sản phẩm khác acetine, metine, diacetine tạo nên mùi vị sản phẩm sữa − Trong sữa, đường lactose tồn dạng: • α-lactose monohydate C12H22O11.H2O • β-lactose anhydrous C12H22O11 Ở 200C dạng α chiếm 40%, dạng β chiếm 60% Khi thay đổi nhiệt độ có sự thay đổi từ dạng α sang dạng β ngược lại − Độ lactoza saccaroza 30 lần, độ hòa tan nước Ở nhiệt độ nhỏ 100oC thì không làm thay đổi đường lactoza Nhưng lớn 100oC thì đường lactoza nhạy cảm với nhiệt sẽ xảy sự biến đổi sự xuất hiện melanoit tạo thành acid amin tác dụng với lactoza Trên 150oC người ta nhận thấy màu vàng 170oC thì có màu đậm hình thành trình caramen hóa Các ḿi − Do sữa có mặt cation K +, Na+, Mg+, Ca+, anion acid photphoric, limonic, clohydryt nên sữa có nhiều loại muối khác − Muối canxi có ý nghĩa quan trọng chế biến sản phẩm sữa Khi hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ khó động tụ đơng tụ chậm Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ đông tụ renin nhanh gel đông tụ không mịn Trong sữa, canxi nằm hợp chất canxi caseinat, canxi photphat, canxi limonat, − Muối kali natri có tác dụng giữ trạng thái cân muối sữa, giữ áp suất thẩm thấu trạng thái bình thường − Các muối axit phophoric hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ cân hệ muối hệ keo sữa − Các muối axit limonic có ý nghĩa đặc biệt sự tạo thành hợp chất thơm sản phẩm lên men, loại bơ Các thành phần khác  Vitamin − Thành phần vitamin sữa cân đối có loại vitamin tan nước (vitamin B, C) vitamin tan chất béo( vitamin A, D, E) hàm lượng tương đối thấp − Nếu xử lý nhiệt thời gian ngắn không làm giảm đáng kể lượng vitamin, trừ vitamin C nhạy cảm với nhiệt Khi trùng chế độ thì lượng vitamin C giảm 17% Nhiệt độ cao 100 oC làm phá hủy hầu hết loại vitamin − Để thành phần vitamin cân đối hồn hảo, người ta bơ sung thêm số loại vitamin cần thiết trình chế biến sản phẩm sữa  Enzym − Trong sữa có chứa nhiều loại enzyme có tự nhiên, enzyme ảnh hưởng tới chất lượng sữa sản phẩm chế biến sữa Enzyme tuyến vú tiết vi sinh vật sữa tổng hợp nên Sự có mặt enzyme nguyên nhân gây biến đổi thành phần hoá học sữa trình bảo quản, dẫn đến làm giảm chất lượng hư hỏng sữa Nhưng số Enzyme sữa có vai trị kháng kh̉n lactoperoxydase, lysozyme Hàm lượng vi sinh vật nhiều thì thành phần enzyme đa dạng hoạt tính cao, có 60 enzyme sữa • Lactoperoydese: Enzyme xúc tác phản ứng chuyển hoá oxy từ H 2O2 đến chất oxy hố khác, có pH tối thích 6,8, hàm lượng trung bình sữa 30mg/l, bị vơ hoạt hố 80oC vài giây • Catalase: Enzyme ln có sữa tún vú tiết ra, xúc tác phản ứng phân huỷ H2O2 thành nước oxy tự Sữa nhiễm vi sinh vật thường có hoạt tính catalase cao, có pH tối thích 6,8-7 Catalase bị vơ hoạt 75oC thời gian phút, 65 – 68oC sau 30 phút • Lipase: Enzyme quan trọng sữa kí hiệu mLPL, glycoprotein, pH tối thích 8,9, hàm lượng sữa khoảng 12mg/l, xúc tác thuỷ phân liên kết ester chất triglycerid dạng nhũ tương bề mặt tiếp xúc pha chất béo nước, làm tích luỹ axit béo tự sữa, trình phân giải tiếp theo axit béo làm cho sữa sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi khét mùi kim loại • Phosphatase: Chúng xúc tác thuỷ phân liên kết ester axit phosphoric glycerin, có hai dạng +Phosphatase kiềm: có pH tối thích 9,6 có khả tái hoạt hố Bị thuỷ phân 30oC 30 phút 80oC tức thì +Phosphatase acid: Enzyme có pH tối thích 4,7 enzyme bền nhiệt sữa Để vơ hoạt hố hoàn toàn ta cần gia nhiệt sữa đến 96oC phút, bị vô hoạt NaF Trong suốt chu kì tiết sữa bị, hoạt tính phosphatase axit sữa ổn định, phosphatase kiềm tăng dần vào cuối chu kì tiết sữa • Lysozyme: bền nhiệt, xúc tác phản ứng thuỷ phân liên kết acid muramic glusamine mucopolysaccride màng tế bào vi khuẩn, từ gây phân huỷ tế bào Lysozyme có pH ti thớch l 7,9 hm lng trung binh 130àg/l ã Proteaza: Enzyme xúc tác phản ứng thuỷ phân protein Có hai loại protease: protease kiềm protease acid Chúng thường liên kết với casein bị kết tủa pH = 4.6, protease axit có pH tối thích 4.0, protease kiềm 7,5 – 8,0 Chúng bị vơ hoạt hồn tồn 80 oC sau 10 phút  Chất khoáng − Chất khoáng sữa bao gồm nguyên tố Ca, Mg, K, Na, Cu, Fe, Co, Ni, I, Cl, P, Al, Pb, Ag, As nguyên tố Ca, Mg, Na, K, P,S, Cl chiếm tỷ lệ cao − Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng việc tạo thành sữa tới chất lượng sản phẩm Việc sử dụng nguyên tố vi lượng vào khẩu phần ăn làm tăng hàm lượng chúng sữa 1.1.2 Tính chất vật lý sữa Ở điều kiện thường sữa chất lỏng màu trắng đục hỗn hợp nhiều chất khác phân bố trạng thái khác hịa tan hồn tồn, dạng huyền phù, dạng nhũ tương… thông số vật lý sữa sau: − Khối lượng riêng: Là thông số quyết định trạng thái thành phần có sữa, khối lượng riêng sữa tươi có giá trị từ 1028 – 1035 kg/m3 Giá trị thay đổi phụ thuộc vào loài giống gia súc, chu kỳ tiết sữa nhiệt độ môi trường − Độ chua sữa: Độ chua sữa có sự hiện diện ion H + Ở 20oC độ pH sữa có giá trị khoảng 6,5 – 6,7 phụ thuộc vào loài chu kỳ tiết sữa − Độ nhớt sữa: Phụ thuộc vào nhiệt độ trạng thái phân tán chất có sữa Thơng thường độ nhớt sữa có giá trị khoảng 20 cp 20oC 10  Hệ số ma sát tính theo cơng thức sau: 0,9 ]= 0,9 ) = 7,39 => λ=0,0183 =>∆p2= 0,0183 × = 9,113 (N/m2) 5.3.1.3 Trở lực calorife Trong đó: w3 vận tốc khơng khí calorife khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ cần tính (kg/m3) hệ số trở lực cục Nhiệt độ không khí ban đầu 25oC vào calorifer gia nhiệt đến 170oC Nhiệt độ trung bình dịng khí calorifer Từ ttb = 97,50C thì ta có thơng s vt lớ ca khụng khớ: (Bng I.255/T318.[1]) à=21,8ì10-6(Ns/m2); =3,19ì10-2 (W/m.độ); ν=22,8725×10-6(m2/s); pr= 0,6885 ρk= 0,9525  Vận tốc khơng khí calorife : Với F3 diện tích mặt cắt ngang calorife: F3= R× Lc = 1,012× 1,652= 1,6718 (m2) Suy = 0,389 (m/s)  Chuẩn Reynolds Trong : Π3 chu vi mặt cắt ngang calorife 55 Π3= 2× (H× Lc)= 2×(1,55+1,652)= 6,404  d3= = 1,044(m)  Re= = 17755,65 > 4000  Chọn chế độ chảy xoáy Do dàn ống xếp theo kiểu hành lang nên: = (6+9m)×)-0,23×(Re)-0,26 Trong đó: s khoảng cách hai trục ống theo phương cắt ngang dòng chuyển động (theo chiều rộng dòng ) s = Dng+ f1 + = 0,04 + 0.048 + = 0,108 (m) m : số dãy ống theo phương chuyển động khơng khí m= 13 (dãy) Suy = (6+9×13)×)-0,23× 17755,65(-0,26) =8,307  Vậy trở lực calorife : = 0,6(N/m2) 5.3.1.4 Trở lực đường ớng từ calorife đến phịng sấy ∆p4=λ4××ρ4× Chọn chiều dài ống L4= 1,7 (m) Đường kính ống d4= 0,24 (m)  Vận tốc khơng khí ống dẫn : Trong F4= = 0,0452 (m2) Tương ứng với nhiệt độ sau khỏi calorifer t 1=170oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ4= 0,783 (kg/m3); ν4= 31,29 ×10-6 (m2/s) Thay số vào ta w4= = 17,52 (m/s) 56  Chuẩn Reynolds  = 134381,49 > 4000 Nên chọn chế độ chảy xoáy  Hệ số ma sát: 0,9 ]= 0,9 = 7,55  = 0,0175 Vậy = 14,89 (N/m2) 5.3.1.5 Trở lực ma sát buồng sấy Lưu lượng thể tích trung bình buồng sấy (m3/h)= 0,63 (m3/s)  Vận tốc khơng khí buồng sấy là: Trong tiết diện tự buồng sấy  Tương ứng với nhiệt độ trung bình buồng sấy 127,5 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ5= 0,8815 (kg/m3); ν5= 26,33 ×10-6 (m2/s)  Chuẩn Reynolds = 25636,16  Hệ số ma sát: 0,9 ]= 0,9 = 6,41  = 0,024 Ta có: ∆p5=λ5××ρ5×  ∆p5= (N/m2) 5.3.1.6 Trở lực đường ống từ buồng sấy đến xyclon ∆p6=λ6××ρ6× 57 Chọn L6= (m): chiều dài ống dẫn từ buồng sấy đến xyclon Lưu lượng khơng khí ống lưu lượng khơng khí sau khỏi calorifer V6= 2264,622 (m3/h)= 0,63 (m3/s) Tương ứng với nhiệt độ khơng khí sau khỏ buồng sấy 85 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ6= 0,986 (kg/m3); ν6= 21,595×10-6 (m2/s)  Chuẩn Reynolds = 154924,75> 4000  Nên chọn chế độ chảy xoáy  Hệ số ma sát: 0,9 ]= 0,9 = 7,27  = 0,0189 ∆p6= (N/m2) 5.3.1.7 Trở lực đường ớng từ xyclon đến quạt hút ∆p7=λ7××ρ7× Chọn L7= (m): chiều dài ống dẫn từ xyclon đến quạt hút Lưu lượng khơng khí ống lưu lượng khơng khí sau khỏi xycloon V7= 2264,622 (m3/h)= 0,63 (m3/s) Tương ứng với nhiệt độ không khí sau khỏ buồng sấy 85 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ7= 0,986 (kg/m3); 58 ν7= 21,595 ×10-6 (m2/s)  Chuẩn Reynolds = 154924,75> 4000  Nên chọn chế độ chảy xoáy  Hệ số ma sát: 0,9 ]= 0,9 = 7,27  = 0,0189 ∆p7= (N/m2) 5.3.1.8 Trở lực qua xyclon Gọi ∆p8là trở lực xyclon thì 540 4000 Nên xác định theo bảng No13/387 [1] => ∆p9 = 59 5.3.1.10 Trở lực đột thu từ calorife ớng dẫn khơng khí nóng Ta có Trong diện tích mặt cắt ngang ống (m2) (m2) : chu vi mặt cắt ngang ống (m) Suy Diện tích mặt cắt ngang calorifer Suy W 10= w4= 17,52 (m/s)  Chuẩn Reynolds = 134381,59 > 3,5× 103 Nên xác định theo bảng No13/387 [1] => ∆p10 = 5.3.1.11 Trở lực đột mở từ đường ống vào buồng sấy Chọn đường kính ống d11= 0,24 (m) Tương ứng với nhiệt độ khơng khí vào buồng sấy 170 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ11= 0,783 (kg/m3); ν11= 31,29 ×10-6 (m2/s) Diện tích mặt cắt ngang ống: (m2) Diện tích mặt cắt ngang buồng sấy: (m2) Vận tốc khơng khí là: 60  Chuẩn Reynolds = 134381,59 >4000  Nên chọn chế độ chảy xoáy Tỉ số: Nên xác định theo bảng No13/387 [1] => ∆p11 = 5.3.1.12 Trở lực đột thu khỏi buồng sấy Chọn đường kính ống d12= 0,24 (m) Tương ứng với nhiệt độ khơng khí vào buồng sấy 85 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ12= 0,986 (kg/m3); ν12= 21,595 ×10-6 (m2/s) Diện tích mặt cắt ngang ống: (m2) Diện tích mặt cắt ngang buồng sấy: (m2) Vận tốc khơng khí là:  Ch̉n Reynolds = 154591,34 > 4000  Nên chọn chế độ chảy xoáy Tỉ số: Nên xác định theo bảng No13/387 [1] => ∆p12 = 5.3.1.13 Trở lực đột mở vào xyclon Chọn đường kính ống d13= 0,24 (m) Tương ứng với nhiệt độ khơng khí vào buồng sấy 85 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ13= 0,986 (kg/m3); ν13= 21,595×10-6 (m2/s) 61 Diện tích mặt cắt ngang ống: (m2) Diện tích mặt cắt ngang xyclon: (m2) Vận tốc khơng khí là:  Ch̉n Reynolds = 154591,34 > 4000  Nên chọn chế độ chảy xoáy Tỉ số: Nên xác định theo bảng No11/387 [1] => ∆p13 = 5.3.1.14 Trở lực đột thu từ xyclon đường ớng thải Chọn đường kính ống d14= 0,24 (m) Tương ứng với nhiệt độ khơng khí vào buồng sấy 85 oC, tra bảng I.255 trang 318 [1] ta : ρ14= 0,986 (kg/m3); ν14= 21,595×10-6 (m2/s) Diện tích mặt cắt ngang ống: (m2) Diện tích mặt cắt ngang xyclon: (m2) Vận tốc khơng khí là:  Ch̉n Reynolds = 154591,34 > 4000  Nên chọn chế độ chảy xoáy Tỉ số: 62 Nên xác định theo bảng No13/387 [1] => ∆p14 = Vậy tổng trở lực cả hệ thống là: 5.3.2 Tính và chọn quạt Hình 5.3 Quạtly tâm 5.3.2.1 Quạt đẩy đặt trước calorife Lưu lượng khơng khí đẩy vào =Vk= V×L‘=0,88×2232,48 = 1964,58 (m3/h)= 0,55 (m3/s) Trong đó: + V thể tích riêng khơng khí trời (m3/kgkkk) + L‘ lượng tác nhân sấy thực tế (kgkk/h) Áp suất làm việc toàn phần H = HP × 273 + t0 760 ρ kk × × 293 B ρ (CT II238a/ Tr 463 [1]) Trong đó: + Hp trở lực tồn hệ thống (N/m2) + t0 nhiệt độ làm việc lúc đầu khơng khí, t0= 250c 63 + B áp suất làm chỗ làm việc, B=735,5 mmHg + ρ khối lượng riêng khơng khí điều kiện tiêu chuẩn, ρ = 1,181 kg/m3 ρk ρ k = 1,185 + khối lượng riêng khơng khí điều kiện làm việc, kg/m3 Thay số vào ta có: (N/m2) Dựa vào áp suất làm việc, lưu lượng không khí vào mà quạt cần theo đồ thị đặc tuyến quạt (T 485 [1]) ta chọn quạt II.4-70 N010 có hiệu suất khoảng 0,8  Cơng suất trục động điện (II.239a/T463.[1]) Trong đó: + ƞq =0,8 hiệu suất quạt + η tr = 0,95 hiệu suất truyền động qua bánh đai Thay số vào ta được:  Công suất thiết lập động điện Nđc = k × N (kW) (II.240/T464.[1]) Trong đó:k hệ số dự trữ cơng suất Với N