Thiết kế và tính toán cân bằng nhiệt ẩm của hệ thống sấy cá
MỤC LỤC
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CỦA HỆ THỐNG SẤY
QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT
Để xây dựng được đồ thị biểu diễn quá trình sấy thực ta cần tính toán được các tổn thất của hệ thống sấy, muốn vậy ta cần tính toán thiết kế kết cấu của hầm sấy, các thiết bị đi kèm như khay sấy, xe goòng…. Thiết bị sấy của ta lựa chọn là Hầm sấy.Vật liệu sấy là cá tươi được chất lên các khay và các khay được chất lên các xe goòng để đẩy vào hầm sấy. Với kích thước như vậy khi ta chất Vật liệu sấy(Cá tươi) thành 1 lớp lên trên bề mặt lưới thép thì trên mỗi khay cho phép chất lên từ 20-25 miếng tươi, với trọng lượng mỗi miếng cá tươi là từ 450g trở lên thì trên mỗi khay cho phép chứa từ 9-11,5kg.
Trên mỗi xe đặt 12 khay, mỗi khay chứa được 10kg vật liệu sấy, các khay được xếp trên mỗi tầng khay đặt cách nhau với khoảng cách là 100mm để đảm bảo lưu thông của tác nhân sấy(không khí nóng) được dễ dàng, dưới các chân của xe có bố trí các bánh xe để có thể trượt được trên 2 thanh ray lắp bên trong hầm sấy. Kích thước xe goòng như vậy là phù hợp với điều kiện gia công cũng như chế độ làm việc của công nhân. Chiều dài của hầm phụ thuộc vào chiều dài và số lượng của xe goòng làm việc trong hầm.
Trong hệ thống sấy của ta bố trí một kênh dẫn gió nóng(nhiệt độ 700C), một kênh dẫn gió thải và một kênh dẫn gió hồi. Các kênh được xây dựng với chiều rộng hợp lý giúp cho việc lắp đặt thiết bị, vận hành và bảo dưỡng được thuận tiện. Với kết cấu xây dựng như trên, tốc độ của tác nhân sấy nóng đi trong kênh dẫn vào khoảng 2,5m/s.
Trên nền của hầm có lắp 2 thanh ray để xe goòng có thể di chuyển tự do dọc theo hầm sấy.
QUÁ TRÌNH SẤY THỰC
Với QKh ; QX lần lượt là tổn thất do khay sấy và xe goòng mang đi. Sau khi tính toán quá trình sấy lý thuyết ta đã xác định được lưu lượng TNS đi qua hầm là Llt=7770m3/h =2,2m3/s , tuy nhiên trong quá trình sấy thực thì lượng TNS này phải lớn hơn đề bù lại các tổn thất. Với α1 , α2 : lần lượt là hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của TNS với bề mặt trong tường của hầm sấy và hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của bề mặt ngoài.
Sai khác so với tốc độ giả thiết 1,2m/s không nhiều(khoảng 4%)nên ta chấp nhận kết quả này. Các giá trị lưu lượng TNS vào và ra của HTS ở trên được tính với không khí khô, tuy nhiên với không khí ẩm thì sự sai khác này là không nhiều.
THIẾT KẾ CALORIFER - CHỌN QUẠT- CHỌN NỒI HƠI
Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình giưã hơi nước ngưng trong ống với không khí chuyển động ngoài ống. Hệ số trao đổi nhiệt với diện tích mặt ngoài có cánh F2 được tính khi bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ống ( δ. Do Calorifer được bố trí trên kênh dẫn TNS nóng có độ cao là 700mm, nên ta thiết kế Calorifer có chiều cao ống là.
Để lựa chọn được quạt đáp ứng được yêu cầu làm việc của HTS ta cần xác định được Lưu lượng V và cột áp ∆p. •∆phh : Là trở lực hình học, do trọng lượng của dòng không khí gây ra, phụ thuộc vào hướng chuyển động của dòng TNS. (Để có được nhiệt độ(áp suất) cũng như sản lượng hơi ra ta cần bố trí các loại van điều chỉnh áp suất, điều chỉnh lưu lượng hơi để đáp ứng đúng yêu cầu mong muốn).
Toàn bộ các bản vẽ chi tiết của từng thiết bị(Khay sấy, xe goòng, Calorifer), bản vẽ mặt bằng xây dựng cũng như kết cấu của hầm sấy được cho trong các bản vẽ KTS- No.01, KTS- No.02, KTS- No.03 và KTS- No.04, bản report của việc chọn quạt hãng Fantech đều được đính kèm trong phần cuối của bản Đồ án. Sau khi tính toán và thiết kế chi tiết hệ thống sấy để đáp ứng yêu cầu sấy Cá với sản lượng 3tấn/ngày, địa điểm xây lắp tại tỉnh Thanh hóa. Các thiết bị được lựa chọn đều được tính dư ra để đảm bảo các điều kiện làm việc, vận hành thay đổi…Kết cấu xây dựng của hầm sấy trên thực tế khi thi công có thể phát sinh dẫn đến các kích thước hình học có thể sai lệch, tuy nhiên các sai lệch này là không nhiều vì vậy kết quả tính toán hoàn toàn đáp ứng được cho việc xây lắp.
