TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY THÙNG DÙNG để SẤY BẮP HẠT , NĂNG SUẤT 1200KG BẮP TƯƠI

Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC  BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY THÙNG DÙNG ĐỂ SẤY BẮP HẠT , NĂNG SUẤT 1200KG BẮP TƯƠI/H TpHCM, tháng 12 năm 2019 BÁO CÁO ĐỒ ÁN ĐỒ ÁN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ  TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY THÙNG QUAY DÙNG ĐỂ SẤY BẮP HẠT, NĂNG SUẤT 1200KG BẮP TƯƠI/H GVHD: Đào Thanh Khê SVTH: Võ Thị Thảo LỚP: 08ĐHHH3 MSSV: 2004160165 Tp Hồ Chí Minh, Tháng 12/2019 Trường Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học LỜI CẢM ƠN Trong ngành cơng nghiệp hóa chất, thực phẩm, vật liệu xây dựng… sấy vấn đề quan trọng Trong ngành hóa chất vật liệu q trình sấy dùng để tách nước nước khỏi nguyên liệu sản phẩm Trong ngành công nghiệp thực phẩm, sấy công đoạn quan trọng sau thu hoạch Để thực trình sấy người ta sử dụng thiết bị sấy như:buồng sấy, thùng sấy, hầm sấy… Được thầy Đào Thanh Khuê giao cho nhiệm vụ tính toán, thiết kế hệ thống sấy thùng quay với phương thức sấy xuôi chiều, sản phẩm sấy bắp Mặc dù cố gắng nhiều song nhiều thiếu sót lần làm đồ án nên chưa có kinh nghiệm Bên cạnh trình độ tự nghiên cứu khả tư bị giới hạn, nên đồ án em khơng thể tránh nhiều thiếu sót Qua lần làm đồ án em kính mong thầy giáo bảo đề em hồn thiện tốt đồ án tập lớn mà thầy cô giáo giao cho em vào lần sau Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình thầy Đào Thanh Khuê, với thầy cô bạn bè giúp em hoàn thành đồ án hạn Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Sinh viên: Nhận xét : MSSV: 2004160160 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm đánh giá: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ngày ……….tháng ………….năm 2019 ( ký tên, ghi rõ họ tên) Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên: Nhận xét : MSSV: 2004160165 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Điểm đánh giá: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ngày ……….tháng ………….năm 2019 ( ký tên, ghi rõ họ tên) Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1.1 Nguồn gốc phân loại ngô 1.1.2 Đặc điểm nông sinh học ngô 1.1.3 Thành phần hóa học .7 1.1.4 Phân bố 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP 1.2.1 Bản chất trình sấy 1.2.2 Phân loại trình sấy 1.2.2.1 Phương pháp thực 10 1.3 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .13 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 14 2.1 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU 14 2.1.1 Các thông số tác nhân sấy 14 2.1.2 Vật liệu sấy 14 Tác nhân sấy: khơng khí 15 Bảng 2.1 Thông số trình sấy 16 2.2 TÍNH TỐN 16 Tính cân vật chất 16 Tính cân lượng 16 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH 17 3.1 TÍNH TỐN THÙNG QUAY 18 3.1.1 Tính tốn đường kính chiều dài thùng sấy 18 3.1.2 Tính toán bề dày cách nhiệt thùng 18 3.1.3 Kiểm tra bề dày thùng .23 3.1.4 Tính chọn cánh đảo trộn 25 3.1.5 Chọn kích thước chi tiết thiết bị thùng quay .27 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 28 4.1 TÍNH CALORIFER 28 4.1.1 Chọn kích thước cho ống truyền nhệt .28 4.1.2 Tính hệ số cấp nhiệt nước đến thành ống α1 .28 4.1.3 Tính hệ số cấp nhiệt khơng khí calorifer α2 29 CHƯƠNG 5: CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 31 3.1 THIẾT BỊ CALORIPHER 31 3.2 CHỌN QUẠT 32 3.3 CHỌN ĐỘNG CƠ KÉO TỜI 33 3.4 THIẾT BỊ CYCLON 34 KẾT LUẬN 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học CHƯƠNG I : TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1.1 Nguồn gốc phân loại ngô Cây ngô có tên khoa học Zea mays L thuộc chi Maydeae, họ hịa thảo Gramineae, có nguồn gốc từ Trung Mỹ Ngơ có nhiễm sắc thể (2n=20) Có nhiều cách để người ta phân loại ngô, cách dựa vào cấu trúc nội nhũ hạt hình thái bên ngồi hạt Ngơ phân thành lồi phụ: ngơ đá rắn, ngơ ngựa, ngô nếp, ngô đường, ngô nổ, ngô bột, ngô nửa ngựa Từ loài phụ dựa vào màu hạt màu lõi ngô phân chia thành thứ Ngồi ngơ cịn phân loại theo sinh thái học, nông học, thời gian sinh trưởng thương phẩm Có nhiều giả thuyết nguồn gốc ngô châu Mỹ ngô sản phẩm dưỡng trực tiếp từ cỏ ngô (Zea mays ssp parviglumis) năm Trung Mỹ, có nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas miền nam Mexico Cũng có giả thuyết khác cho ngơ sinh từ q trình lai ghép ngơ hóa nhỏ (dạng thay đổi không đáng kể ngô dại) với cỏ ngô thuộc đoạn Luxuriantes Song điều quan trọng hình thành vơ số lồi phụ, thứ nguồn dị hợp thể ngô , dạng biến dạng chúng tạo cho nhân loại lồi ngũ cốc có giá trị đứng cạnh lúa mì lúa nước 1.1.2 Đặc điểm nơng sinh học ngô Cơ quan sinh dưỡng ngô gồm: rễ, thân làm nhiệm vụ trì đời sống cá thể Hạt coi quan khởi đầu Hạt ngô thuộc loại dĩnh gồm phân chính: vỏ hạt, lớp alơron, phơi nội nhũ Phía hạt có gốc hạt gắn liền với lõi ngô Vỏ hạt bao bọc xung quanh, màu sắc vỏ hạt tùy thuộc vào giống, nằm sau lớp vỏ hạt lớp aleron bao bọc lấy nội nhũ phôi Nội nhũ thành phần 70-78% trọng lượng hạt, thành phần chủ yếu tinh bột, ngồi cịn có protein, lipid, vitamin, Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học khống enzyme để ni phơi phát triển Phôi ngô lớn (chiếm -15%) nên cần trọng bảo quản 1.1.3 Thành phần hóa học Các chất hạt ngơ dễ bị đồng hóa nên có giá trị dinh dưỡng cao Hạt ngô chứa tinh bột, lipid, protein, đường (chiếm khoảng 3,5%), chất khoáng (chiếm khoảng 1– 2,4%), vitamin (gồm vitamin A, B1, B2, B6, C lượng nhỏ xenlulo (2,2%) Hạt ngô chứa phần lớn tinh bột, hàm lượng tinh bột hạt thay đổi giới hạn 60 - 70% Hàm lượng lipid cao thứ hai loại ngũ cốc sau lúa mạch, chiếm khoả ng (3,5 – 7%) Hàm lượng protein dao động từ 4,8 đến 16,6,% tùy vào giống Bảng 1.1 Thành phần hoá học hạt ngơ gạo (Phân tích 100g) Thành phần hóa học Tinh bột (g) Gạo trắng 65,00 Ngô vàng 68,20 Protein (g) 8,00 9,60 Lipid (g) 2,50 5,20 Vitamin A (mg) 0,03 Vitamin B1 (mg) 0,20 0,28 Vitamin B2 (mg) 0,08 Vitamin C (mg) 7,70 Nhiệt lượng (Kalo) 340 350 (Cao Đắc Điểm, 1988) 1.1.4 Phân bố Trên giới, ngô ngũ cốc quan trọng, diện tích đứng thứ sau lúa mì lúa nước; sản lượng thứ hai suất cao ngũ cốc Một số nước Trung Quốc, Mỹ, Braxin chủ yếu sử Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học dụng ngơ lai gieo trồng nước có diện tích trồng ngơ lớn.Tình hình sản xuất ngơ số quốc gia giới thể qua bảng 1.2 Bảng 1.2 Tình hình sản xuất ngơ số quốc gia giới năm 2007 Tên nước Diện tích Năng suất (Triệu ha) (Tạ/ha) Italy 1,06 93,15 Mỹ 30,08 100,64 Hy lạp 0,84 80,95 Canada 1,08 77,43 Trung Quốc 26,22 50,01 Ấn Độ 7,40 19,60 (Nguồn: Số liệu thống kê FAO, 2008) Sản lượng (triệu tấn) 10,62 280,22 6,80 8,39 131,15 14,50 Qua bảng 1.2 cho thấy, Mỹ nước có diện tích, suất, sản lượng lớn đạt 30,08 triệu ha, với tổng sản lượng đạt 280,22 triệu tấn, suất bình quân đạt 100,64 tạ/ha Ở Việt Nam, ngô lương thực quan trọng thứ hai sau lúa màu quan trọng trồng nhiều vùng sinh thái khác nhau, đa dạng mùa vụ gieo trồng hệ thống canh tác.Ở nước ta ngô trồng hầu hết địa phương có đất cao dễ nước Những vùng trồng ngô lớn Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, miền núi phía Bắc, Trung du đồng Sơng Hồng, Dun hải Miền Trung Bảng 1.3 Tình hình sản xuất ngô Việt Nam từ năm 2004 đến năm 2006 Năm 2004 2005 2006 Diện tích (1000 ha) 991,10 1052,60 1031,60 Năng suất (Tạ/ha) 34,6171 35,6859 37,024 Sản lượng (1000 tấn) 343,09 375,63 381,94 Trường Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học bảo [5] hòa Tran Khối lượng o riêng kg/ g m3 135- 1,165 [5] Độ nhớt động o m /s v k= µk ρk 16.106 học Chọn nhiệt độ thành ngồi thùng ( phía tiếp xúc với khơng khí ) : t4 = 35oC => nhiệt độ thích hợp để nhiệt từ tác nhân sấy sau truyền nhiệt qua vách thùng lớp cách nhiệt đến phía thành ngồi thùng khơng cịn nóng, an tồn cho người làm việc Do hệ số dẫn nhiệt thép lớn nên nhiệt độ xem không đổi truyền qua bề dày thân thùng lớp bảo vệ Hình Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng Trong đó: δ1: bề dày thân thùng 21 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học δ2: bề dày lớp cách nhiệt δ3: bề dày lớp bảo vệ Chọn bề dày thùng: Bảng 3 Các bề dày thùng vật liệu S T T Đại Kí Giá trị lượng hiệu chọn(m) 1 0,003 2 0,01 3 0,001 Bề dày thùng Bề dày lớp cách nhiệt Bề dày lớp bảo Hệ số dẫn Vật liệu nhiệt  (W/mK) Inox Bơng thủy tinh Inox 22 0,05 22 vệ Đường kính thùng sấy: Dng = Dt + 2.( 1 + 2 + 3)= 1,2 + 2.(0,003 + 0,01 + 0,001) = 1,228 (m) Chuẩn số Grashof: β ΔT g D3ng ΔT g D 3ng g D3ng (t w 4−t o ) Gr = = = 2 vo vo T v o (t o +273) = 9,81.1,228 (35−30) = 1,170.109 ¿¿ Chuẩn số Nussel từ thành thùng sấy môi trường đối lưu nhiệt tự nhiên: Nu = C (Gr Pr )3 (Trang 57-[8]) Pr -Chuẩn số Prandtl theo giá trị tra (bảng V.3 Trang 16-[9]), 30oC  Pr = 0,701 C, n- Tra (bảng 1.1 Trang 58-[8])  C = 0,54, n = 0,25  Nu = 0,54 (1,170.109 0,701)0,25 = 91,38 22 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học Hệ số cấp nhiệt α2: Nu λo α2 = D = ng 91,38 2,67.10−2 = 1,98 (W/m2.K) 1,228 Hệ số truyền nhiệt tổng quát K: 1 K = + δ i + = + 0,003 + 0,01 + 0,005 + = 1,21 (W/m2.K) ∑ 8,5 22 0,05 22 1,98 α i=1 λi α Đường kính trung bình: Dtb = D t + D ng 1,2+ 1,1228 = = 1,219 (m) 2 Bề mặt truyền nhiệt gồm diện tích xung quanh diện tích mặt cầu thùng: π D 2tb 3,14.1,2192 F = π.Dtb.Lt + = 3,14 1,219 7,2 + = 29,89 (m2) 4 3.1.3 Kiểm tra bề dày thùng Vật liệu chế tạo thùng chọn Inox, có tính chất sau: Bảng Các tính chất vật liệu chế tạo thùng S T T Thông số Ứng suất Kí hiệu [*] Đơn vị N/m Giá trị 520 tiêu m2 chuẩn Giới hạn đơn an toàn Hệ số vị đơn 0,95 h bền mối vị hàn Ứng suất [σ ]=η [ σ ¿ ] cho phép Áp suất p N/m m2 N/m m2 23 494 0,1033 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học Thùng sấy có hình dạng nằm ngang, chế tạo phương pháp hàn, thùng làm việc áp suất khí Hệ số hiệu chỉnh thiết bị có bọc cách nhiệt, chọn n = 0,95 Ứng suất cho phép: [σ] = n.[σ*] = 0,95.520 = 494 (N/mm2) Trong [σ*] tra (Hình 1.1 Trang 15-[6]) [σ ] 494 - Xét p φh = 0,1033 0,95 = 4543 > 25 Nên bề dày thùng tối thiểu thùng xác định theo công thức: S’ = Dt p 1200.0,1033 = 2.494 0,95 = 0,13 (mm) [ σ ] φh - Hệ số bổ sung kích thước: C = Ca + Cb + Cc + Co Bảng Các hệ số bồ sung kích thước cho bề dày thùng Hệ số ST T bổ Kí sung hiệ kích u Giá trị (mm) Ghi thước Đối với vật Hệ số liệu bền bồ môi sung ăn Ca mòn lớn học 0,01mm/năm Do ngun Hệ số bổ sung ăn mịn hóa học khơng hóa trường có độ Cb liệu hạt rắn chuyển 24 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học động, va đập bào thiết mòn bị Giá trị Cb học chọn theo thực nghiệm Hệ số bổ Phụ thuộc sung sai lệch vào chiều Cc dày thép làm thùng chế tạo Hệ số quy trịn Co 2,87 Chọn kích thước  C = Ca + Cb + Cc + Co = + + + 2,87 = 2,87 (mm)  S = S’ + C = 0,13 + 2,87 = (mm) - Kiểm tra: S−C a 3−0 = = 0,0025 < 0,1 1200 Dt Nên ta có cơng thức áp suất cho phép thân thiết bị: [p] = [ σ ] φh (S−C a ) 2.494 , 95 (3−0) = 1200+(3−0) = 2,34 (N/mm2) > 0,1033 Dt +(S−C a ) (N/mm2) Vậy thùng sấy có bề dày mm, thỏa điều kiện làm việc p < [p] 3.1.4 Tính chọn cánh đảo trộn Sử dụng cánh nâng Inox có thơng số đặc trưng sau: 25 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học Góc gấp cánh nâng: ∆ φ=140 ° h Fc Thông số đặc trưng cho cấu trúc cánh: D =0,576 ; =0,122 (Bảng DT T 6.1/177 [13]) h: Chiều cao rơi trung bình hạt vật liệu Dt: Đường kính thùng quay Fc: Bề mặt chưa vật liệu cánh Chiều cao rơi trung bình hạt vật liệu: h =0,567 → h=0,567 D t =0,567.1,2=0,6912(m) Dt Diện tích bề mặt chứa vật liệu cánh: Fc D T 2 =0,122 → F c =0,122 1,2 =0,176(m ) Theo kí hiệu kích thước hình cánh đảo trộn ta có: F c =a c+ b c=( a+b ) c Hình Kích thước cánh đảo Chọn thông số cho cánh: Chiều cao cánh đảo: a = 80 (mm) Chiều rộng cánh: b = 150 (mm) Chiều dày cánh: d = (mm) Chiều dài cánh: c= Fc 0,176 = = 0,765 (m) a+ b 0,05+0,1 Số cánh mặt cắt: 12 cánh 26 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học Số cánh cần lắp: z=12 Lt 6,6 =12 =103,53(cánh) ta chọn 104 (cánh) c 0,765 Khối lượng cánh nâng: m=ρ V c =ρ F c d=7900.0,176 10−3=5,561(kg) Khối lượng cánh thùng: mcánh=z m = 104.5,561 = 578,34 (kg) 3.1.5 Chọn kích thước chi tiết thiết bị thùng quay Thân thùng trước sau thùng quay: - Chiều dài thùng trước d = 1500 (mm) - Chiều rộng thùng trước r = 880 (mm) - Chiều cao thùng trước h = 1560 (mm) - Kích thước thùng sau tương tự thùng trước Chân đỡ: - Làm thép CT3 - Chiều dài d = 90 (mm) - Chiều rộng r = 90 (mm) - Chiều cao h = 1170 (mm) Phễu nhập liệu: - Làm thép Inox - Miệng phễu lớn hình vng cạnh dài: a = 890 (mm) - Miệng phễu lớn hình vng cao: h = 100 (mm) - Miệng phễu nhỏ hình vuông cạnh dài: b = 180 (mm) Con quay phân phối nguyên liệu: - Làm Inox - Đường kính: D = 170 (mm) Cửa tác nhân sấy vào - Làm Inox - Cửa tác nhân sấy vào dv = 210 (mm) - Cửa tác nhân sấy dr = 210 (mm) 27 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ 4.1 TÍNH CALORIFER 4.1.1 Chọn kích thước cho ống truyền nhệt - Chọn ống Inox λ = 22 W/m.K (Trang 125-[10]) - Chọn đường kính ngồi ống: d2 = 0,05 (m) - Chọn đường kính ống: d1 = 0,048 (m) - Chọn chiều dài ống: l = 1,5 (m) - Chiều dày ống δ = 0,05−0,048 = 0,001 (m) - Bước ống dọc, ngang s1 = s2 = 0,03 (m) Bảng Tác nhân sấy Tác nhân sấy (khơng khí) Hơi đốt (hơi nước bão hịa) Nhiệt độ vào to Nhiệt độ t1 Áp suất p Nhiệt độ ngưng tụ tc 30oC 55oC 1,954at 1200C Tính hệ số nhiệt độ trung bình Ta có: Δtmax = tc – to = 120 – 30 = 90oC Δtmin = tc – t1 = 120 – 55 = 65oC Δmax − Δmin 90−65  Δtlog = ln Δmax = ln 90 = 76,82oC 65 Δmin 4.1.2 Tính hệ số cấp nhiệt nước đến thành ống α1 Ở tc = 120oC tra bảng ta (Trang 135-[5]) λn = 0,02593 W/m.độ v = 11,46.10-6 Chuẩn số Reynolds: Ta chọn vận tốc ống w1 = 30 (m/s) w1 d Re1 = v = 30.0,048 = 125654,45 11,46.10−6 Re > 104 L/d < 50  tra bảng ta ɛl = 0,042 (Bảng 1.4 Trang 20-[5])  Chuẩn số Nusselt: Nu = 0,018.ɛl.Re0,8 = 0,018.1,042.125654,450.8 = 225,15 28 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học Hệ số cấp nhiệt α1 Nu λ1 225,15.0,02593 = = 121,62 (W/m2.độ) 0,048 d1 α1 = 4.1.3 Tính hệ số cấp nhiệt khơng khí calorifer α2 Ở t1 = 55oC tra bảng ta (Trang 135-[5]) λn = 0,0283 W/m.độ v = 17,95.10-6 Chuẩn số Reynolds: Ta chọn vận tốc calorifer w2 = (m/s) w2 d Re2 = v = 5.0,05 = 13927,57 17,95.10−6 Ta sử dụng ống thẳng  Chuẩn số Nusselt: Nu = 0,21 ɛφ.Re0,65 ɛφ tra theo góc tới φ (góc chiều chuyển động dòng đường trục ống) φ = 90o  ɛφ =  Nu = 0,021.1.13927,570,65 = 103,69 Hệ số cấp nhiệt α2: α 2= Nu λ2 103,69.0,0283 = = 58,68 (W/m2.độ) 0,05 d2 Hệ số truyền nhiệt tổng quát K: 1 K = + + δ = + + 0,001 = 39,51 α1 α2 λ 121,62 58,68 22  Xác định mặt truyền nhiệt - Lượng nhiệt caloriphe cung cấp qs = 3699,11  Qs = qs w = 3699,11 177,27 = 655741,2297 ( kj/h) - Lượng nhiệt cung cấp 6h: Qs Q= τ = 655741,2297 = 109290,205( Kj) - Chọn hiệu suất η = 0,95 - Lượng nhiệt thực tế caloriphe cung cấp: 29 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học Q Qt = η = 109290,205 = 115042,321m2 0,95 Mà Qt = K.F Δttb Qt 115042,321  F = K Δt tb = 39,51.76.82 = 37,9 m2 Ta có Fống = π dtb L - dtb = 50+48 = 49mm = 0,049 m - F = π 0,049 =0,30772 m2 F 37,9 - Vậy số ống Caloriphe : n = F ống = 0,30772 = 130 ống - Ta chọn số ống xếp hàng i = 13 - Khoàng cách từ ống đến ống : 0,03 m - Khoàng cách ống đến caloriphe: 0,03 m n 130 - Số ống xếp theo hàng ngang: m = i = 13 = 10 ống - Chiều dài Caloriphe L = i dngoài + ( i – 1).0,008+ 2vc = 13 0,05 + 12.0,008+ 2.0,03 = 0,806 m - Chiều rộng caloriphe R = m dngoài + ( m-1).0,008 2vc = 10 0,05 + 0,008+ 2.0,03= 0,632 m - Chiều cao : H= l + 2a = 1.5+ 2.0,05 = 1,6m Chọn kích thước lớp bảo vệ cho calorifer 0,04 (m) Chọn ống vào ống có d = 0,06 (m) Chọn ống khí vào ống khí có d = 0,21 (m) Chọn lắp ống khí vào ống khí có h = 0,5 (m)  Chọn cánh cho ống: Chiều dài cánh l = 0,0025 (m) Khoảng cách cánh liên tiếp tc = 0,01 (m) 30 Trường Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học Bề dày cánh δc = 0,0005 (m) Đường kính cánh dc = d2 = 2.l + δc = 0,05 + 0,0005 = 0,0505 (m) Tính bước cánh: sc = tc + δc =0,01 + 0,0005 = 0,0105 (m) Số cánh ống: l 1,5 nc = S = 0,0105 = 142,85 (cánh) c Chọn 143 cánh CHƯƠNG 5: CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 3.1 THIẾT BỊ CALORIPHER Caloriher thiết bị dùng để đốt nóng khơng khí trước đưa khơng khí vào hầm sấy Trong kỹ thuật sấy thường dùng loại caloripher: caloripher khíhơi caloripher khí khói Ở ta sấy bắp sấy thùng quay với nhiệt độ tác nhân sấy không cao nên ta chọn loại caloripher khí-hơi Caloripher khí-hơi thiết bị trao đổi nhiệt có vách ngăn Trong ống bão hịa ngưng tụ, ngồi ống khơng khí chuyển động Do hệ số trao đổi nhiệt ngưng tụ nước  n lớn so với hệ số trao đổi nhiệt đối lưu mặt ống với khơng khí  k Vì vậy, phía khơng khí thường làm cánh 31 Trường Đại học Cơng Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học để tăng cường truyền nhiệt Hơi nước ống có áp suất khơng cao; nhiệt độ o bão hịa nước th= 80 C Hình 3.1: thiết bị caloriphe 3.2 CHỌN QUẠT Quạt thiết bị vận chuyển tác nhân sấy hệ thống sấy Để chọn loại quạt có số hiệu cần phải xác định được: Trở lực mà quạt phải khắc phục… Năng suất quạt Q 3.3 Chọn động kéo tời 32 Hình 3.2:cơquạt tâm Hình 3.3: động kéo litời Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học 3.4 THIẾT BỊ CYCLON Cấu tạo Cyclon: Cyclon thiết bị hình trụ trịn có miệng dẫn khí vào phía Khơng khí vào cyclon chảy xoáy theo đường xoắn ốc dọc bề mặt vỏ hình trụ Xuống tới phần phễu, dịng khí chuyển động ngược lên theo đường xoắn ốc qua ống tâm ngồi Ngun lý hoạt động: Hạt bụi dịng khơng khí chảy xốy bị theo dịng khí vào chuyển động xốy Lực ly tâm gây tác động làm hạt bụi rời xa tâm quay tiến vỏ cyclon Đồng thời, hạt bụi chịu tác động sức cản không khí theo chiều ngược với hướng chuyển động, kết hạt bụi dịch chuyển dần vỏ cyclon, va chạm với nó, động rơi xuống phễu thu Ở đó, hạt bụi qua thiết bị xả ngồi Hình 3.4: thiết bị lọc bụi cyclon 33 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Cơng nghệ hóa học KẾT LUẬN  Các tính tốn khơng tránh khỏi sai số nhiều nguyên nhân Do đồ án có tính tham khảo trước tiến hành xây dựng thực tế Khi xây dựng thực tế có nhiều nguyên nhân tác động khác mà ta lường trước được.Nhưng tùy trường hợp mà ta linh động xếp cho phù hợp với trình sấy Do thời gian hạn chế nên chúng em thiết kế thiết bị thùng quay sấy bắp, cịn thiết bị phụ chưa tìm hiểu rõ, có tính chất tham khảo qua Hệ thống có nhược điểm áp dụng tốt cho điều kiện miền Nam Việt Nam điều kiện khí hậu, đem áp dụng cho vùng có khí hậu q khác biệt sử dụng 34 Trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm – Khoa Công nghệ hóa học TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Nguyễn Bin cộng sự, “Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I”, NXB KHKT Hà Nội, 1982 [2] Nguyễn Bin cộng sự, “Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập II”, NXB KHKT Hà Nội, 1982 [3] Trần Văn Phú, ”Kỹ thuật sấy”, NXB Giáo Dục [4] Hoàng Văn Chước, “Thiết kế hệ thống thiết bị sấy”, NXB KHKT Hà Nội [5] Trần Văn Phú, “Tính tốn thiết kế hệ thống sấy”, NXB Giáo dục [6] Võ Văn Giang – Vũ Bá Minh , “Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm tập III”, NXB ĐHQG TP HCM [7] Nguyễn Bin, “Các trình thiết bị hóa chất cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập IV”, NXB KHKT Hà Nội, năm 2004 [8] Lê Ngọc Trung, “Quá trình thiết bị truyền chất” [9] Phạm Xuân Toản, “Các trình thiết bị truyền nhiệt tập III”, NXB KHKT Hà Nội 35 ... Italy 1,0 6 9 3,1 5 Mỹ 3 0,0 8 10 0,6 4 Hy lạp 0,8 4 8 0,9 5 Canada 1,0 8 7 7,4 3 Trung Quốc 2 6,2 2 5 0,0 1 Ấn Độ 7,4 0 1 9,6 0 (Nguồn: Số liệu thống kê FAO, 2008) Sản lượng (triệu tấn) 1 0,6 2 28 0,2 2 6,8 0 8,3 9 13 1,1 5... tinh bột, lipid, protein, đường (chiếm khoảng 3,5 % ), chất khoáng (chiếm khoảng 1– 2,4 % ), vitamin (gồm vitamin A, B 1, B 2, B 6, C lượng nhỏ xenlulo ( 2,2 %) Hạt ngô chứa phần lớn tinh bột, hàm lượng... = 0,0 21.1.1392 7,5 7 0,6 5 = 10 3,6 9 Hệ số cấp nhiệt α2: α 2= Nu λ2 10 3,6 9. 0,0 283 = = 5 8,6 8 (W/m2.độ) 0,0 5 d2 Hệ số truyền nhiệt tổng quát K: 1 K = + + δ = + + 0,0 01 = 3 9,5 1 α1 α2 λ 12 1,6 2 5 8,6 8