Đồ án kĩ thuật sấy đậu

Trong những năm trở lại đây việc đưa kỹ thuật sấy với sản phẩm là nông sản tươi sau khi thu hoạch thành nông sản khô, không những kéo dài thời gian bảo quản mà còn làm phong phú thêm các mặt hàng sản phẩm như trái cây, cà phê, thịt, ... Đối với nước ta là nước nhiệt đới ẩm thì việc nghiên cứu kỹ thật sấy có ý nghĩa đặc biệt, kết hợp phơi sấy để tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu công nghệ sấy và thiết bị phù hợp với từng loại nguyên vật liệu để đạt được chất lượng sản phẩm tốt nhất...Đậu xanh là cây trồng có giá trị kinh tế cao, sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày, công nghiệp chế biến và xuất khẩu. Để tăng hiệu quả sản suất thì công tác bảo quản sau thu hoạch nhằm duy trì chất lượng và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cũng cần được lưu ý và quan tâm đúng mực. Một trong những biện pháp hiệu quả mà các hộ nông dân trồng đậu xanh đã và đang thực hiện là sấy khô đậu xanh để kéo dài thời gian bảo quản, sau đó lựa chọn thời điểm và thị trường để tiêu thụ.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG  ĐỒ ÁN MƠN HỌC KĨ THUẬT SẤY ĐỀ TÀI TÌM HIỂU LÝ THUYẾT VỀ KỸ NĂNG SẤY, ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN NHIỆT SẤY ĐỖ VỚI NĂNG SUẤT 150KG/H Sinh viên thực hiện: NHÓM Giáo viên hướng dẫn: THS PHÙNG ANH XUÂN Ngành: ĐIỆN LẠNH Khoa: CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG Lớp: Hà Nội, tháng 10 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG Độc lập - Tự – Hạnh phúc ĐỀ TÀI TÌM HIỂU LÝ THUYẾT VỀ KỸ NĂNG SẤY, ỨNG DỤNG TÍNH TỐN NHIỆT SẤY ĐỖ VỚI NĂNG SUẤT 150KG/H YÊU CẦU ĐỀ TÀI: - Tổng quan kỹ thuật sấy sản phẩm sấy - Lựa chọn công nghệ sấy phù hợp với vật liệu sấy - Tính tốn thiết kế sơ hệ thống sấy - Kết luận Giới thiệu thành viên nhóm Nhóm: Hà nội, ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn Ths Phùng Anh Xuân Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân LỜI NÓI ĐẦU Trong năm trở lại việc đưa kỹ thuật sấy với sản phẩm nông sản tươi sau thu hoạch thành nông sản khô, kéo dài thời gian bảo quản mà làm phong phú thêm mặt hàng sản phẩm trái cây, cà phê, thịt, Đối với nước ta nước nhiệt đới ẩm việc nghiên cứu kỹ thật sấy có ý nghĩa đặc biệt, kết hợp phơi sấy để tiết kiệm lượng, nghiên cứu công nghệ sấy thiết bị phù hợp với loại nguyên vật liệu để đạt chất lượng sản phẩm tốt Đậu xanh trồng có giá trị kinh tế cao, sản phẩm sử dụng rộng rãi đời sống ngày, công nghiệp chế biến xuất Để tăng hiệu sản suất cơng tác bảo quản sau thu hoạch nhằm trì chất lượng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cần lưu ý quan tâm mực Một biện pháp hiệu mà hộ nông dân trồng đậu xanh thực sấy khô đậu xanh để kéo dài thời gian bảo quản, sau lựa chọn thời điểm thị trường để tiêu thụ Hiện phần lớn đậu xanh sấy lò sấy thủ công hộ nông dân chưa biết chỉnh nhiệt độ nên đa số có chất lượng sản phẩm khơng cao, cịn có mẻ sấy khơng tiêu thụ gây thiệt hại lớn cho người sản xuất Vì việc tính tốn nhiệt độ sấy đậu xanh để tạo sản phẩm sấy có chất lượng cao vấn đề có ý nghĩa thực tế lớn nhu cầu cấp thiết để ổn định thị trường đậu xanh Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính toán nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân LỜI CẢM ƠN Trong q trình làm đồ án, cịn hạn chế chuyên môn kiến thức chúng em nên khơng thể tránh khỏi có thiếu sót cịn mắc phải Chúng em mong nhận bảo góp ý q thầy bạn Nhân đây, chúng em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới trường Đại Học Điện Lực, Khoa Công nghệ Năng Lượng, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em thực đồ án môn học Đặc biệt, em xin gửi lời cám ơn chân thành tới giảng viên Phùng Anh Xuân quan tâm, hướng dẫn nhiệt tình thầy suốt thời gian em thực đồ án Xin chân thành cảm ơn Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Giảng viên hướng dẫn Ths Phùng Anh Xuân Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY VÀ VẬT LIỆU SẤY I Động lực trình sấy, phương pháp sấy tác nhân sấy 1.1 Động lực trình sấy 1.2 Phương pháp sấy 1.3 Tác nhân sấy II Phân loại hệ thống sấy 2.1 Các hệ thống sấy lạnh 2.2 Các hệ thống sấy nóng III Vật liệu sấy 3.1 Đặt vấn đề - vật liệu ẩm 3.2 Giới thiệu nguyên liệu đậu 3.3 Quy trình sấy hạt đậu xanh CHƯƠNG II: KHƠNG KHÍ ẨM VÀ KHĨI LỊ I Khơng khí ẩm-Tác nhân sấy 1.1 Cơ sở nhiệt động tính tốn khơng khí ẩm 1.2 Phân loại khơng khí ẩm 1.3 Các thơng số khơng khí ẩm II Khói lị 10 2.1 Tính tốn q trình cháy nhiên liệu 10 CHƯƠNG III: QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT MỘT SỐ HỆ THỐNG SẤY CƠ BẢN 12 I Quá trình sấy lý thuyết 12 II Chế độ sấy 12 2.1 Chế độ sấy có đốt nóng trung gian 12 2.2 Chế độ hồi lưu phần tác nhân sấy 13 2.3 Chế độ sấy hồi lưu toàn phần 14 Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân III Một số TBS đối lưu 14 3.1 Hệ thống sấy buồng 14 3.2 Hệ thống sấy hầm 15 3.3 Hệ thống sấy thùng quay 16 3.4 Hệ thống sấy tháp 18 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THÙNG QUAY 20 I Quy trình cơng nghệ 20 II Các thông số 21 Khối lượng ẩm bay 1h 21 Khối lượng vật liệu sấy vào thiết bị sấy 22 Thời gian sấy hạt đậu 22 Xác định kích thước thùng sấy 22 Số vòng quay thùng sấy 23 Tính cơng suất chọn động 24 III Quá trình sấy 24 Nhiệt độ tác nhân sấy vào TBS 24 2, Tính tốn q trình cháy 25 Xác định thông số trạng thái khơng khí nóng sấy lý thuyết 25 Quá trình sấy thực 27 Tính nhiên liệu tiêu hao 30 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 30 I Tính chọn cyclone 30 II Tính tốn lị đốt 31 2.1 Tính tốn lò đốt 31 2.2 Tính trở lực chọn quạt 34 2.3 Thiết bị truyền tải 35 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 38 Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4.1 Vật liệu làm thùng sấy 23 Bảng 4.2 Các thông số kỹ thuật hệ thống 24 Bảng Cân nhiệt 29 Bảng 5.1: Các thông số chọn để tính tốn băng tải nhập liệu: 36 Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính toán nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân DANH MỤC HÌNH VẼ Hinh 1.1 Hạt đậu Hình 2.1 Đồ thị I-d khơng khí ẩm 10 Hình 3.1.Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy đối lưu 12 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý đồ thị I-d HTS có đốt nóng trung gian 13 Hình 3.3 Đồ thị i-d sơ đồ thiết bị HTS hồi lưu phần 14 Hình 3.4 HTS có chế độ sấy hồi lưu toàn phần 14 Hình 3.5 Cấu tạo lò sấy thuốc 15 Hình 3.6 Cấu tạo HTS hầm SNHIMOD-56 16 Hình 3.7 Sơ đồ tổng quan hệ thống sấy thùng quay 17 Hình 3.8 Một số hình ảnh máy sấy thùng quay 20 Hình 5.1 Kích thước cycolne 31 Nhóm D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Kí hiệu Ý nghĩa ω Độ ẩm t Nhiệt độ 𝜏 Thời gian sấy v Tốc độ sấy W Lượng ẩm bốc G2 Khối lượng thành phẩm G1 Khối lượng sản phẩm đưa vào Pb Phân áp suất bão hòa nước d Lượng chứa ẩm 10 Cdx Nhiệt dung riêng dẫn xuất 11 𝙸 H Entanpy 12 𝜌𝑘 Khối lượng riêng khơng khí 13 l Tiêu hao khơng khí cho kg ẩm 14 L Tiêu hao khơng khí 15 V Lưu lượng tác nhân sấy 16 q0l Tiêu hao nhiệt cho kg ẩm 17 Q0l Tiêu hao nhiệt 18 Q0 Nhiệt khơng khí đưa vào 19 Qv Nhiệt đưa vào 20 Qr Nhiệt đưa 21 Q1 Nhiệt hữu ích 22 Q2' Nhiệt tổn thất khí 23 Nhóm 𝜂𝑆 Hiệu suất nhiệt buồng sấy D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn Tính cơng suất chọn động N = 0,05 kW Hệ số phụ thuộc dạng cánh Với loại cánh vạt áo n: Số vòng quay thùng, vòng/phút Bảng 4.2 Các thơng số kỹ thuật hệ thống Kí hiệu Giá trị Đơn vị 161,25 kg/h 150 kg/h 11,25 kg/h 0,76 D 0,54 m L 3,24 m 0.92 h n v/p N 3.7 kW III Quá trình sấy Nhiệt độ tác nhân sấy vào TBS a Xác định độ chênh nhiệt độ trung bình ∆t Tốc độ quay thùng sấy n=3 vòng/phút giả thiết lớp vật liệu sấy nằm bề mặt thùng sấy khoảng ¼ vịng quay Do đó, thời gian khu trú τkt: τkt = 60 = 5s 4∗3 Từ τkt = 5s w1 - w2 = 0,06 = 6% ta tìm điểm C Mặt khác, giả thiết tốc độ TNS v = (0,8-5 m/s), ta tìm hệ số trao đổi nhiệt αg=50 Kcal/kgK Tiếp đó, từ điểm A có αg=50 Kcal/kgK ta kẻ song song với trục tung gặp đường kẻ qua điểm C song song với trục hoành ta xác định độ chênh nhiệt độ trung bình: ∆t=33o Nhiệt độ cho phép hạt: τh = 2,218 − 4,343 ∗ ln(τ) + Nhóm 23,5 0,37 + 0,63 ∗ wtb Trang 24 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ τh = 2,218 − 4,343 ∗ ln(0.92) + Ths Phùng Anh Xuân 23,5 = 52o 0,2 + 0,14 0,37 + 0,63 ∗ b Xác định thông số nhiệt độ Nhiệt độ tác nhân sấy vào tbs: t1; t2 Nhiệt độ vật liệu sấy vào ra: tv1; tv2 t2 = th + (5-10o) = 58o Để đơn giản ta xác định độ chênh nhiệt độ trung bình số học: (t1 − t v1 ) − (t − t v2 ) = ∆tb (t1 − 25) − (58 − 52) = 33o t1 = 97o Như vậy, chế độ sấy xác định sau: Nhiệt độ tác nhân sấy vào thùng sấy: t1 = 97o; t2 = 58o, thời gian sấy 0.92h thùng quay vịng/phút 2, Tính tốn q trình cháy Nhiệt trị nhiên liệu Qc = 14935 kJ/kgnl Lượng khơng khí khơ cần thiết đốt cháy kg nhiên liệu L0= 4,852 kgkk/kgnl Xác định thông số trạng thái khơng khí nóng sấy lý thuyết Thơng số trạng thái điểm O: Khơng khí ngồi trời (Đã tính tốn trên) (to,φo)=(25o,85%) do=0,0175 kgh/kgk Io=69,66 kJ/kg Thơng số trạng thái điểm 1: Sau thiết bị tđn, trước sấy d1 =do = 0.0175 kgh/kgk φ1= 2,9% t1=97o Nhóm Trang 25 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân I1=1,004*t1+d1*(2500+1,842*t1)=144,26 kJ/kg Thông số khơng khí sau sấy 2: Ra khỏi thiết bị sấy-sấy lý thuyết t2=58o I1=I2=144,26 kJ/kg d2 = I2− Cpk∗ ∗ t i2 = 0,033 kgh/kgkk Phân áp suất lớn Ph2 =0,18 bar Độ ẩm tương đối điểm là: φ2= 27,47 % Lưu lượng khơng khí khơ lý thuyết: L= W 11,25 = = 725,8 kg/h d2 − d1 0,033 − 0,0175 Lưu lượng thể tích trung bình: (t1; φ1) = (97o; 2,9%) => thể tích riêng khơng khí: v1 =1,08 m3/kgkk V1=v1*L=1,08*725,8 = 783,864 m3/h (t2; φ2) = (58o; 27,47%) => thể tích riêng khơng khí: v2 =1,01m3/kgkk V2=v2*L=1,01*725,864=733,123 m3/h Nhóm Trang 26 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn Vậy lưu lượng thể tích trung bình: Vtb = V1 + V2 = 758,5 m3 /h Tiết diện tự thùng sấy: Ftd = (1 − ᵦ) ∗ F ᵦ: hệ số điền đầy F: Tiết diện thùng sấy Ftd п ∗ D2 = (1 − 0,3) ∗ = 0,16 m2 Tốc độ trung bình tác nhân sấy sấy lý thuyết: vtb = Vtb 0,76 = = 4,75 m/s Ftd 0,16 Quá trình sấy thực a Tổn thất vật liệu sấy mang qv Nhiệt dung riêng đậu khô tuyệt đối lấy Cvk = 1,5 kJ/kgK (lấy thóc ngơ) Do đó: Cv2=Cvk*(1-w2) + Ca*w2 =1,5*(1-0,14) + 4,18*0,14=1,88 kJ/kgK Nhiệt vật liệu sấy mang đi: qv = G2∗ Cv2 ∗ (t v2 − t v1 ) 150 ∗ 1,88 ∗ (52 − 25) = = 76,14 KJ/kgẩm W 100 b Tổn thất môi trường qmt Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu TNS mặt thùng sấy α1 Do lưu lượng khơng khí q trình sấy thực Vtb>Vtbo nên ta giả thiết tốc độ TNS trình sấy thực sở v>vo Với v0 = 4,75 m/s, giả thiết v=5 m/s Vậy: α1 = 6,15+4,17*v=6,15+4,17*5=27 W/m2K Vật liệu làm thùng sấy gồm lớp trình bày Do đường kính ngồi thùng sấy D3 = 0,54 + 2*0,003 + 2*0,05 = 0,646 m Khi đó, D3/D φ2=25% Lưu lượng khơng khí thực tế: L= W 11,25 = =91,84 kg/h = 0,025 kg/s d2 −d1 0,14−0,0175 (t1;φ1)=(97o;2,9%) => thể tích riêng khơng khí: v1 =1,08 m3/kgkk V1 = v1 * L = 1,08 * 3,24 = 3,5 m3/s (t2;φ2)=(58o;25%) => thể tích riêng khơng khí: v2 =1 m3/kgkk V2 = v2 * L=1 * 3,24 = 3,24 m3/s Vậy lưu lượng thể tích trung bình: Vtb = V1 + V2 = 3,37 m3 /s Tốc độ trung bình tác nhân sấy sấy thực: vtb = Vtb 3,37 = = 21,06 m/s Ftd 0,16 So sánh với giả thiết, ta hoàn toàn chấp nhận tốc độ TNS e Thiết lập cân nhiệt Nhiệt lượng tiêu hao q: q= I1 − I0 144,26 − 69,66 kJ = = 608,9 ẩm d2 − d1 0,14 − 0,0175 kg Nhiệt lượng có ích q1: q1 =i2-Câ*tv1=267 - 4,18*25 = 202,5 kJ/kg ẩm Tổn thất nhiệt TNS mang q2: q2 = Cdx(d1) ∗ (t − t ) d2 − d1 q2=225,26 kJ/kgK Bảng Cân nhiệt TT Các đại lượng Ký hiệu kJ/kg ẩm % Nhiệt lượng có ích q1 202,5 29,1 Tổn thất nhiệt TNS q2 225,26 32,4 Tổn thất VLS qv 76,14 11 Nhóm Trang 29 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân Tổn thất môi trường qmt 191,65 0.95 Tổng nhiệt tính tốn qtt 695,55 100 Tổng nhiệt tiêu hao 608,9 100 Sai số q qtt − q q 0,14 0.11 Qua bảng cân nhiệt ta thấy, hiệu suất nhiệt thiết bị sấy thùng quay tính 29,1% Trong tổn thất nhiệt tổn thất tác nhân sấy mang lớn (chiếm 32,4%) Để giảm tổn thất chọn lại nhiệt độ tác nhân sấy khỏi TBS xuống thấp sử dụng sơ đồ tái tuần hoàn Tính nhiên liệu tiêu hao Lượng nhiên liệu tiêu hao để bay kg ẩm b: q b= Q c ∗ γbd Qc: nhiệt trị cao nhiên liệu γbd : hiệu suất buồng đốt lấy 0.75 b= 608,9 kgnl = 0,054 14935 ∗ 0,75 kg ẩm Lượng nhiên liệu tiêu hao 1h: B = b*W= 0,054*0,76 = 0,04 kgnl/h CHƯƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ I Tính chọn cyclone Trong hệ thống sấy thường xuyên sử dụng cyclone để thu hồi sản phẩm sấy bay theo khơng khí nóng khử bụi trước thải khơng khí nóng ngồi mơi trường Như biết, cyclone hoạt động theo nguyên lí ly tâm Cấu tạo kích thước cho hình sau: Nhóm Trang 30 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn Hình 5.1 Kích thước cycolne D - đường kính cyclone; - đường kính ống trung tâm; d - đường kính phần bé phễu; - chiều dài phần ống trung tâm cắm vào cyclone; - chiều cao phần hình trụ cyclone; - chiều cao phần phễu; b- chiều dài tiết diện kênh dẫn V: lượng khí vào cyclone V = V1 = 3,5 m3/s Dựa vào lượng khí vào cyclone trên, chọn loại sản phẩm đáp ứng nhu cầu lọc bụi sau q trình sấy II Tính tốn lị đốt 2.1 Tính tốn lị đốt Tính diện tích bề mặt ghi lị: Nhóm Trang 31 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn Trong đó: B: Lượng trấu cần đốt giờ; B = 124.875 kg/h R: Cường độ cháy ghi lò kg/m2h, với than cám R = 70 kg/m2h F= 124.875 70 = 1.78 m2 Xác định thể tích buồng đốt: Trong đó: : Thể tích buồng đốt, m3 B = 124.875kg/h Cường độ than cần đốt Qt =13702,5 kJ/kgnl Nhiệt trị thấp q: Mật độ nhiệt thể tích buồng đốt Với nhiên liệu than cám, buồng đốt lò sấy: q=350*103 W/m2 => V = 4,88m3 Chiều cao buồng đốt: H= V ,m F V: Thể tích buồng đốt F: Diện tích bề mặt ghi lị => H = 2,74 m Chiều dài chiều ngang buồng đốt Diện tích bề mặt ghi lị: F =1,78 m2 Chọn chiều ngang buồng đốt m Chiều dài buồng đốt L=1,78 m Tính thiết bị trao đổi nhiệt: Bài tốn thiết bị trao đổi nhiệt-khơng khí chuyển động bên ngồi chùm ống, khói bên ống Các thơng số cho: Nhiệt lượng khói cung cấp cho khơng khí q=6217 kJ/kg ẩm Nhóm Trang 32 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn Q = q*w = 6217*11,25 = 19,43 kw Lượng nhiên liệu tiêu hao: B=124,875 kgnl/h Thành phần nhiên liệu: C = 0,367; H=0,027; S=0,032; N=0,007; O=0,111; Tr=0,206; A=0,25 Nhiệt trị cao nhiên liệu sử dụng: Qc=14935 kJ/kgnl Nhiệt trị thấp nhiên liệu: Qt=13702,5 kJ/kgnl Lượng khơng khí cần để đốt cháy nhiên liệu: Lo=4,852 kgkk/kgnl Hệ số không khí thừa buồng đốt αbđ = 1,2 – 1,3 Ta chọn αbđ = 1,2 Tính thơng số khói lị Khối lượng nước khói lị: Gâ=(9H+A) + αbđ*Lo*do = (9*0,027+0,25) + 1,2*4,582*0,0175=0,595 kg ẩm/kgnl Khối lượng khói lị khơ: Gk=αbđ*Lo+1-Tr-9H-A=6,13 kg/kgnl Khối lượng khói đốt cháy 1kg nhiên liệu: Gkhói = Gk+Gâ = 6,725 kg/kgnl =>Lượng khói thu đốt cháy 124,875 kgnl/h –Lưu lượng khói qua TBTĐN G2=6,725*124,875=839,78 kg/h=0,233 kg/s Độ chứa ẩm khói: d= Gâ = 0,097 kg ẩm/kgkk Gk Entanpi khói lị: I= Q c ∗ ηbđ + Cnl ∗ t nl + α ∗ Lo ∗ Io = 1894 kJ/kg Gk Nhiệt độ khói sau buồng đốt: Nhóm Trang 33 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ t= Ths Phùng Anh Xuân I − 2500 ∗ d = 1400 độ 1,004 + 1,842 ∗ d 2.2 Tính trở lực chọn quạt Tính tiêu chuẩn Re Đường kính trung bình đậu lấy d=0.0062m Ở nhiệt độ trung bình khơng khí nóng 77,5 W∗d Re = v = theo phụ lục v=20,86*10-6 m2/s Do đó: 4,43∗0,0062 20,86∗10−6 = 13166 Hệ số thủy động a tính bằng: a = 5,85 + 490 100 + Re √Re a=6,75 Khối lượng riêng dẫn xuất ρdx = ρdx = 0,25∗(G1 +G2 ) 0,75∗V 0,25 ∗ (161,25 + 150) = 136,5 kg/m3 0,75 ∗ 0,76 Hệ số Nếu lấy khối lượng riêng đậu ρv = 650 kg/m3 ta tính được: ρv − ρdx = ρv =0,79 Hệ số độ chặt tính theo cơng thức: C1 = 1− C1 = 0,336 Trở lực qua lớp hạt Như trở lực khơng khí nóng qua lớp hạt bằng: a ∗ L ∗ v ∗ ρk ∗ C1 ∆p = 2∗g∗d ∆p = 6,75 ∗ 3,24 ∗ 4,432 ∗ 1,01 ∗ 0,336 = 1197,36 mmH2 O ∗ 9,81 ∗ 0,0062 Trong đó: : Là khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ Nhóm 77,5 Trang 34 ρk = 1,01 kg/m3 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn Trở lực cyclone buồng đốt Theo kinh nghiệm trở lực qua cyclone trở lực buồng đốt , trở lực cục tổn thất phụ lấy thêm 5% Tổng trở lực quạt phải khắc phục bằng: ∆pi = 1,05 ∗ (∆pts + ∆px + ∆bd ) ∆pi = 1,05 ∗ (1197,36 + 20 + 3) = 1281,378 mmH2 O Giáng áp động: Giả sử tốc độ khơng khí nóng ta khỏi quạt có tốc độ = m/s Khi giáng áp động bằng: v ∗ ρk ∆pd = 2∗g 82 ∗ 1,01 ∆pd = = 3,29 mmH2 O ∗ 9,81 Cột áp quạt bằng: ∆p = ∆pi + ∆pd = 1284,7 mmH2 O Chọn quạt: Căn vào Vtb = 3,37 x 3600 = 12132 m3/h; ∆p = 1284,7 mmH2 O biểu đồ chọn quạt chọn quạt 2.3 Thiết bị truyền tải Băng tải loại thiết bị vận chuyển liên tục sử dụng rộng rãi để vận chuyển vật liệu rời Nó làm việc thời gian dài, chuyển vật liệu theo hướng định cách liên tục, đặn Ưu điểm băng tải cấu tạo đơn giản, bền, có khả vận chuyển vật liệu theo hướng nằm ngang, nằm nghiêng (hay kết hợp hai) với khoảng cách lớn, làm việc êm, suất cao tiêu hao lượng không lớn Nhược điểm băng tải tốc độ vận chuyển không cao, độ nghiêng băng tải nhỏ (góc nghiêng < 22o), khơng vận chuyển theo đường cong Đối với băng tải nhập liệu, ta sử dụng băng tải đặt nghiêng để đưa hạt từ thấp lên cao đổ vào đầu nhập liệu thùng sấy Đậu xanh nhập vào băng tải qua máng nhập Nhóm Trang 35 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xn liệu Lớp vật liệu băng đồng điều chỉnh theo chiều cao chắn máng, tháo liệu phía đầu tang dẫn động Năng suất băng tải Năng suất băng tải: Qbt = (1+k).G1 ,kg/h Trong đó: G1 : suất nhập liệu thùng sấy, G1 = 161,25 kg/h k : hệ số dự trữ suất băng tải, so với suất nhập liệu vào thùng sấy, tính đến hao hụt vật liệu đường di chuyển Chọn k = 10% = 0,1  Qbt = (1+k).G1 = (1+0,1).161,25 = 177,375 (kg/h) Băng Băng chi tiết chủ yếu vừa đóng vai trị phận kéo, vừa phận vận chuyển vật liệu Để vận chuyển đậu xanh, vật liệu rời dạng cục nhỏ, sử dụng loại băng nhiều lớp, hai mặt phủ cao su Loại băng cấu tạo gồm lõi vải đặt phía trong, bên ngồi phủ lớp cao su có chiều dày định, có độ bền cao có độ tốt Bảng 5.1: Các thông số chọn để tính tốn băng tải nhập liệu: Thơng số STT Ký Đơn Giá hiệu vị trị Ghi Vận tốc băng tải v m/s 0,4 Từ 0,1 – 0,5 m/s Bề dày lớp vật liệu h m 0,01 Chọn H m 2,5 Chọn, để chiều cao từ mặt đất lên đến băng Chiều cao nâng vật liệu máng nhập liệu không 0,7 – 0,8m, thuận tiện cho người làm việc Góc nghiêng băng so với mặt phẳng nằm α độ 20 Đối với hạt ngũ cốc, góc nghiêng giới hạn băng tải 20o – 22o ngang Năng suất băng tải vận chuyển vật liệu băng tải nghiêng: Qbt = 3600.F ρ.K ,kg/h Trong đó: Nhóm Trang 36 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân F : diện tích tiết diện ngang lớp vật liệu băng, m2 ρ : khối lượng riêng vật liệu, ρ = 650 kg/m3 K : hệ số tính tới việc giảm suất băng tải đặt nghiêng Đối với băng phẳng, nghiêng 10 – 22o K = 1,15(Bảng 15.3)  Diện tích tiết diện ngang lớp vật liệu băng: 𝐹= 𝑄𝑏𝑡 177,375 = = 1,65 10−4 (𝑚2 ) 3600 𝜌 𝑣 𝐾 3600.650.0,4.1,15 Bề rộng mặt băng sử dụng băng phẳng: F = Bh (m2) 2𝐹 2.1,65 10−4 𝐵= = = 0,033(𝑚) ℎ 0,01  Chọn B = 0,04 m = 40mm Chiều dài đoạn băng tải hai trục tang: l = H 2,5 = = 7,31(m) sin sin 20  Chọn l = 7,4m Chiều dài băng tải: L = 2.l = 2.7,4 = 14,8 (m) Cơng suất trục băng tải tính theo cơng thức thực nghiệm N= 7,41Ku+2Qbtl+37QbtH 1000.1,36 Trong l chiều dài băng tải trục K hệ số phụ thuộc vào chiều rộng băng tải cho bảng 15.3 => N = 0,35 kw Nhóm Trang 37 D13 Điện Lạnh Tìm hiểu lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN Đối với hệ thống sấy thùng quay này, việc thiết kế, tính tốn dựa nhiều vào công thức thực nghiệm, cho nhiều tài liệu khác Mặt khác, nguyên liệu sấy đậu xanh khơng có nhiều tài liệu tham khảo, nên q trình tính tốn sử dụng số liệu thay đậu nành loại ngũ cốc khác Việc sử dụng công thức, số liệu không tránh khỏi sai số trình thiết kế Để thiết kế xác ta cần lập hệ thống hoạt động thử để kiểm tra chọn chế độ làm việc tối ưu Đồng thời, việc thiết kế hệ thống dựa nhiều tài liệu lý thuyết khơng có thực tế kinh nghiệm, nên có nhiều điều chưa thật hợp lý, em mong hướng dẫn, góp ý thêm thầy, cô bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Nhóm Trang 38 D13 Điện Lạnh ... THUYẾT VỀ KỸ NĂNG SẤY, ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN NHIỆT SẤY ĐỖ VỚI NĂNG SUẤT 150KG/H YÊU CẦU ĐỀ TÀI: - Tổng quan kỹ thuật sấy sản phẩm sấy - Lựa chọn công nghệ sấy phù hợp với vật liệu sấy - Tính tốn thiết... lý thuyết kỹ sấy, ứng dụng tính tốn nhiệt sấy đỗ Ths Phùng Anh Xuân MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY VÀ VẬT LIỆU SẤY I Động lực trình sấy, phương pháp sấy tác nhân sấy 1.1 Động... riêng,trong kỹ thuật sấy khâu quan trọng.Phương pháp kèm theo thiết bị chế độ sấy cho loại VLS cụ thể khác I Động lực trình sấy, phương pháp sấy tác nhân sấy 1.1 Động lực trình sấy Quá trình sấy trình