Chúng ta chọn cách bố trí và kích thước các kênh dẫn kênh thải như hình vẽ. Do đó trên một tiết diện ngang ta có thể bố trí được 10 hàng và theo chiều cao 62 hàng.
Ở vùng sấy 1 ta đặt 26 hàng theo chiều cao gồm 13 hàng thuộc kênh dẫn và 13 hàng thuộc kênh thải. Ở vùng sấy 2 ta có 18 kênh trong đó 9 kênh dẫn và 9 kênh thải. Để đảm bảo diều kiện tác nhân vào kênh thải không nên vượt quá 6 m/s trong buồng làm mát ta đặt 9 kênh dẫn và 9 kênh thải.
Từ cách bố trí và kích thước của các kênh dẫn và kênh thải như trên, chúng ta tính được tốc của TNS đi trong kênh:
• Diện tích của 10 kênh trên 1 tiết diện ngang Fh là
Fh = 10[0.5(65100) + (60100)] = 92500 mm2 = 0.0925 m2
• Tổng diện tích các kênh dẫn ở vùng sấy thứ nhất là:
F1 = F2 = 130.0925 = 1.2025 m2
• Tổng diện tích các kênh dẫn ở vùng sấy thứ hai và vùng làm mát là
F3 = 90.0925 = 0.8325 m2
• Tốc độ của các tác nhân sấy trong các kênh dẫn và vùng tương
ứng bằng: 1= = = 4.3 m/s
2= = = 4.5 m/s
3= = = 3.87 m/s
II. Tính toán thiết bị phụ hệ thống
Bên cạnh việc nghiên cứu về cơ chế sấy vật liệu là chủ yếu trong buồng sấy thì việc nghiên cứu các bộ phận của máy sấy cũng không kém phần quan trọng. Việc nắm vững cấu tạo, nguyên lý hoạt độngvà tính toán các thông số cơ bản của thiết bị phụ trợ đó là hết sức cần thiết
Các thiết bị phụ của máy sấy gồm:
- Buồng đốt cung cáp nhiệt cho máy sấy
- Quat thổi cấp tác nân vào buồng sây
- Thiết bị lọc và thiết bị thải bụi từ buồng sấy
1. Buồng đốt
• Đặc điểm và mục đích của buồng đốt
Buồng đốt trong hệ thóng sấy thường được dùng với 2 mục đích sau:
- Buồng đốt tạo ra khói lò có nhiệt độ cao dùng làm dịch thể nóng cung cấp nhiệt hòa trộn với không khí để đưa vào buồng sấy
- Buồng đót tạo ra khói lò có nhiệt độ thích hợp dùng để làm tác nhân sấy trực tiếp cấp vào máy sấy
Nhiệt độ tác nhân sấy thông thường có nhiệt đọ thấp nên nhiên liệu dùng trong cấc buồng đốt của hệ thống sấy không cần loại có nhiệt trị cao. Khi dùng khói lò làm tác nhân sấy thì thông thường sau buồng đốt
là buồng hòa trộn giữa khó và không khí ngoài trời để có 1 tác nhân sấy với nhiệt độ thích hợp.
Nhiên liệu dùng trong buồng đốt chủ yếu là nhiên liệu dạng rắn hoặc lỏng. Dùng nhiên liệu lỏng và khí thì buồng đốt sẽ gọn, sạch sẽ, dễ điều chỉnh và tự động hóa quá trình cháy tuy nhiên , chi phí cho 1 kg sản phẩm sẽ cao hơn so với dùng nhiên liệu rắn như than đá, củi, trấu… Buồng đốt nhiên liệu rắn tuy dễ xây dựng nhưng cồng kềnh và đặc biệt là khói trong buồng đốt loại này chứa nhiều bụi bẩn gồm có tro và các hạt nhiên liệu chưa cháy hết bay theo.
Buồng đốt của thiết bị sấy có vài đặc điểm khác với buồng đốt của lò nung và các lò luyện là thường đốt với ường độ cháy thấp, đót cháy hoàn toàn với hệ số tiêu hao không khí rất lớn. Khói ra khỏi buồng đốt được dùng để sấy nên cần phải tách bụi và triệt tiêu lửa, do đó sau buồng đốt còn có bộ phận lắng bụi và triệt tiêu lửa
• Thiết kế buồng đốt:
Công suất nhiệt của buồng đốt:
Qbd= = = = 3888283 kJ/h
Các kích thước của buồng đốt ( Buồng đốt với nhiên liệu rắn – than ):
Diện tích ghi: Fgh =
Thể tích buồng đốt: Vbd = Với QF: nhiệt thế trên ghi, kJ/h
Qv: nhiệt thế thể tích, kJ/h
Các giá trị này được tra trong bảng 1, 2 phụ lục 3 (Sách : Thiết kế hệ thống sấy)
Tra với than ta được Qv = 232. 290. kJ/h
QF = 696. 928. kJ/h
Chọn Qv = 290.103 kJ/m2h ta có: Vbd = = = 13.4 m3
Chọn QF = 8.105 kJ/m2h ta có: Fgh = = = 5 m2
Buồng đốt có chiều dài là 3m, chiều rộng 2.5 m, chiều cao là 3 m.Buồng đốt được làm bằng thép dày 10mm và để làm mát bề mặt chịu lửa của buồng đốt, giảm hao tồn nhiệt ra ngoài môi trường ta bố trí các kênh dẫn không khí đi vào dọc thân lò , kết cấu của kênh dẫn này gồm một vỏ thép hình trụ lòng phia ngoài buồng lửa và được bọc cách nhiệt.
2. Thiết bị lọc và khử bụi từ lò đốt
Trong quá trình đốt nhiên liệ sẽ tạo ra bui bẩn, nếu không có hệ thống khử ụi thì bụi đó sẽ đi theo khói lò vào vật liệu sấy làm bẩn vạt liệu sấy, gây hư hỏng vật liêu. Do đó cần có hệ thống khử bụi để làm sạch để làm sạch khói lò trước khi dẫn vào buồng sấy.
Trong hệ thống lò đốt ghi nghiêng buồng đốt, khói lò được cuốn lên cao rồi vào ống dẫn khói để đến quạt hút do vậy lượng bụi đi theo cũng
không nhiều. Vì vậy ta chỉ cần sử dụng màng lọc bụi gắn trên thành ống để ngăn bụi là có thể đảm bảo độ sạch của khói lò, bụi sẽ rơi xuống dưới và theo đường thải bụi ra ngoài lò đốt. Như vậy hệ thống sẽ đơn giản và giảm chi phí hơn so với việc sử dụng hệ thống lọc bụi cyclone.
3. Chọn quạt:
Để vận chuyển các TNS trong hệ thống sấy người ta thường dùng 2 loại quạt: quạt li tâm và quạt hướng trục. Tùy vào đặc trưng của hệ thống sấy, trở lực, năng suất, lưu lượng quạt cần tải cũng như nhiệt độ và độ ẩm của tác nhân sấy
Để chọn được quạt ta phải tính được lưu lượng V và trở lực của TNS đi trong các kênh dẫn , kênh thải và đi qua lớp hạt. Việc tính trở lực tương đối phức tạp, nên chúng ta chỉ dựa vào lưu lượng và kinh nghiệm để chọn quạt
Cả 3 vùng ta đều chọn quạt li tâm trung áp ∆p = 100 ÷ 300 mmH2O
Như đã tính ở trên:
• Vùng sấy 1: lưu lượng khí là V1 = 18699m3/h. Chọn 1 quạt với năng suất V= 20000m3/h.
• Vùng sấy 2: lưu lượng khí là V2 = 13361m3/h. Chọn 1 quạt với năng suất V= 15000m3/h.
• Vùng làm mát: lưu lượng khí là V3 = 10066 m3/h. Chọn 1 quạt với năng suất V= 11000m3/h.
KẾT LUẬN
Thiết bị sấy tháp dùng để sấy những loại vật liệu có cấu tạo dạng hạt và năng suất lớn. Cấu tạo của tháp sấy đơn giản dễ vận hành, cách lắp ráp thiết bị không có gì khó khăn. Tuy nhiên, do tính chất của vật liệu sấy là ngô: tốc độ vận chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu ra ngoài là rất nhỏ so với tốc độ vận chuyển ẩm từ bề mặt ra ngoài nên ta cần phải có thời gian ủ. Phải thực hiện quá trình sấy làm nhiều lần. Tuy nhiên ở trong đồ án này để đơn giản hơn cho quá trình tính toán ta chỉ sấy một lần rồi cho xuống buồng làm nguội nên hiệu suất sấy đạt không cao
Em đã cố gắng vận dụng những kiến thức đã học cũng như tham khảo tài liệu để hoàn thành đồ án này . Trong quá trình làm sẽ không tránh khỏi những sai sót mong thầy cô góp ý để em hoàn thiện bài của mình hơn và tự rút ra kinh nghiệm.
Em xin chân thành cám ơn các thầy cô đã hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bài đồ án này.
Đặng Thu Hòa