Thiết kế máy sấy lúa kiểu tháp tam giác năng suất 6 tấn/mẻ có đảo trộn

Các phương pháp sấy bằng nhiệt (sấy nóng)

• Sấy bằng không khí tự nhiên (phơi nắng): đó là phương pháp lợi dụng ánh nắng mặt trời để làm khô hạt và sản phẩm

Lớp hạt được chuyển động trong lò sấy, bề dày nhỏ hơn trong trường hợp sấy tĩnh vào khoảng 20 ÷ 30 cm và có những bộ phận răng trộn hạt trong quá trình hạt đi qua buồng sấy, do đó khắc phục được hiện tượng lớp hạt khô không đồng đều. Khi vào buồng sấy, không khí nóng có độ ẩm thấp, nhiệt độ cao, khi đó hơi nước trong sản phẩm bốc ra có độ ẩm j lớn, nhiệt độ thấp nên không khí nóng hút độ ẩm của sản phẩm bốc ra để đưa ra ngoài làm cho độ ẩm của không khí nóng tăng lên, nhiệt độ giảm xuống, do đó khả năng hút ẩm giảm dần. Vật liệu sấy được đốt nóng thông qua chất tải nhiệt hoặc qua thành dẫn nhiệt bằng cách cho khói lò hoặc hơi nước đi qua phần dưới của buồng sấy, ngăn cách phần trên chứa vật liệu ẩm nhờ tiếp xúc với thành thiết bị đã đốt nóng mà làm cho sản phẩm nóng lên và được sấy khô.

Các dạng máy sấy có thể sấy hạt lúa

Vì vậy trong thiết bị sấy tháp, nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được gồm 2 thành phần: thành phần đối lưu giữa tác nhân sấy với khối lượng hạt và thành phần dẫn nhiệt giữa bề mặt các kênh gió nóng, kênh thải ẩm với chính lớp vật liệu nằm trên đó. Hạt qua tháp sấy một lượt rồi bin ủ và “nghỉ” ở đó một thời gian (từ 2 đến 24 giờ tùy chế độ sấy và loại hạt), sau đó hạt lại qua tháp sấy lượt thứ hai và cứ tiếp tục như thế lượt thứ 3, 4 … Mục đích của bin ủ là cho ẩm độ ở trung tâm hạt có thời gian ra ngoài bề mặt để dễ bốc hơi. Ứng dụng: Thiết bị sấy tháp là thiết bị sấy chuyên dụng để sấy các loại hạt cứng như thóc, ngô, đậu… có độ ẩm ban đầu không lớn lắm (w = 20 ÷ 30%) và có thể dịch chuyển dễ dàng từ trên đỉnh tháp xuống dưới nhờ chính trọng lượng của nó.

Vật liệu sấy – hạt lúa 1 Cây lúa

Tính tự phân loại: khối hạt có cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau (lúa chắc, lúa lép, tạp chất…), không đồng chất (khác nhau về hình dạng, kích thước, tỉ trọng…), do đó trong quá trình di chuyển chúng tự tạo nên những vùng khác nhau về chất lượng gọi là tính tự phân loại của khối hạt. Tác nhân sấy là hỗn hợp khói và không khí tươi được hòa trộn với nhau rồi được dẫn qua các kênh dẫn để trao đổi nhiệt, ẩm với khối lúa được chảy tự nhiên từ trên xuống nhờ chính trọng lượng của chúng rồi sau đó khí thải vào các kênh thải để thải ra môi trường. Khói lò có thể được tạo ra nhờ đốt nhiều loại nhiên liệu khác nhau trong đó chủ yếu là nhiên liệu hóa thạch (than đá) và các nhiên liệu gốc sinh khối khác như củi, trấu, bã mía… Khói lò thường được sử dụng trong các thiết bị sấy với tư cách là nguồn cung cấp gián tiếp để đốt nóng tác nhân sấy (trong calorifer không khí – khói lò) hoặc với tư cách là tác nhân sấy trực tiếp, vừa cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy vừa mang ẩm thải vào môi trường.

Tính toán tổng quát

Trong máy sấy tháp, người ta thường phân thành hai vùng chính: vùng sấy và vùng làm mát. Vùng sấy để gia nhiệt và tách ẩm trong hạt lúa; Vùng làm mát để làm mát hạt lúa sau khi sấy có nhiệt độ cao, nhằm nâng cao chất lượng hạt lúa. Với việc đảo trộn nhiều lần sẽ đảm bảo hạt lúa không bị ứng suất nhiệt gây gãy vỡ khi xay xỏt (mỗi lần đảo trộn sẽ giảm được lượng ẩm khoảng 2 á 4%).

Đối với các loại hạt, để cho chất lượng hạt ổn định sau mỗi lần sấy thì độ giảm ẩm mỗi lần đảo trộn khoảng 2 á 4%.

Tính toán quá trình sấy lí thuyết

• Thông số của không khí sau khi hòa trộn .1 Hòa trộn khói lò để đưa vào vùng sấy 1
• Trạng thái không khí ra khỏi tháp sấy (điểm C) .1 Vùng sấy 1
• Lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy lí thuyết .1 Vùng sấy 1
• Cân bằng nhiệt của quá trình sấy lí thuyết .1 Vùng sấy 1

Như vậy, các thông số nhiệt độ của tác nhân sấy và vật liệu sấy đã chọn ở đầu bài là hợp lí.

Xác định kích thước cơ bản của tháp sấy

Để tính kích thước của tháp ta cho trước chiều dài của máng dẫn, tức là chiều rộng của tháp sấy B = 2 m. Chiều dài của tháp (chiều ngang), với tn là bước giữa các máng dẫn theo chiều ngang. Ta chọn chiều cao của tháp sấy Ht = 11 m bao gồm vùng sấy và vùng làm mát, đảm bảo an toàn từ khâu cung cấp vật liệu và tháo vật liệu.

Tính toán quá trình sấy thực tế

Nhiệt lượng tỏa ra môi trường qua đỉnh tháp Q2: phía trên tháp là mặt thoáng nên nhiệt chủ yếu truyền qua lớp hạt đi vào không khí, nên ta chọn Q2 = 500 W. Bảng4-5: tính toán tìm mật độ dòng nhiệt cho từng giá trị tương ứng của tw1. Về nguyên tắc q1 = q1’ nhưng trong quá trình tính toán ta đã làm tròn các con số và do nhiều nguyờn nhõn khỏc chẳng hạn ta chọn tốc độ sấy vs = 0.4 á 0.6 m/s nhưng không thể kiểm tra lại.

Cvlm: Nhiệt dung riêng trung bình của vật liệu sấy trong vùng làm mát wtblm = 19%. Ở vùng sấy 1 đặt 14 hàng theo chiều cao gồm 7 hàng kênh dẫn và 7 hàng kênh thải xen kẽ nhau. Ở vùng sấy 2 đặt 10 hàng theo chiều cao gồm 5 hàng kênh dẫn và 5 hàng kênh thải xen kẽ nhau.

Ở vùng sấy 3 đặt 10 hàng theo chiều cao gồm 5 hàng kênh dẫn và 5 hàng kênh thải xen kẽ nhau.

Vận hành hệ thống sấy

Lúa từ ghe (tàu) trên sông hoặc từ xe tải được quạt hút hút qua cyclone và tách bớt bụi sau đó được đưa qua băng tải nạp liệu đưa vào gàu tải rồi vào tháp. Sau khi lúa được sấy trong tháp qua 4 lần đảo trộn được đưa qua cửa xả ra ngoài.