Trở lực từ miệng quạt đến caloriphe
Chọn đƣờng ống dẫn làm bằng tôn sơn có độ nhám (bảng II.15 trang 381, [8])
Chọn ống nối từ quạt đến caloriphe có đƣờng kính d = 0,4 m và chiều dài = 1m Vận tốc khí đi trong ống là:
29
Chuẩn số reynol:
(CT II.4 trang 359,[8])
> 104 suy ra không khí đi trong ống theo chế độ chảy xoáy ([trang 360,8])
Chuyển động xoáy chia làm 3 vùng: - Vùng 1: nhẵn thủy lực học
Đặc trƣng vùng này là lớp màng chảy dòng phủ kín gờ nhám ống nên khu vực có độ nhám không ảnh hƣởng đến hệ số ma sát.
( ) (
) (CT II.60 trang 378,[8])
- Vùng 2: khu vực nhám, khu vực này hệ số ma sát phụ thuộc vào độ nhám mà không phụ thuộc vào chuẩn số Reynol
( ) (
)
Vậy
- Vùng 3: khu vực nằm giữa khu vực nhẵn và khu vực nhám ứng với
Vậy hệ số ma sát đƣợc tính theo CT II.64 trang 380, [8]
( ) ( )
Vậy trở lực trên ống từ miệng quạt đến caloriphe:
(CT II.55, trang 377, [8])
Trở lực do calorifer
Nhiệt độ trung bình của không khí nóng trong caloriphe là
Tại nhiệt độ này tra bảng
(bảng 6, trang 207, [11])
Vận tốc không khí trong caloriphe là:
30 Chuẩn số Reynol :
Re > 104 vậy không khí chuyển động theo chế độ xoáy Do ống sắp theo kiểu bàn cờ, vì
Trong đó: : khoảng cách giữa các trục ống theo phƣơng cắt ngang của dòng chuyển động ( theo chiều rộng của dòng),
: khoảng cách giữa các trục ống dọc theo phƣơng chuyển động của dòng ( theo độ sâu của dòng ),
d: đƣờng kính ống, d = 28mm
Nên
Với z là số dãy ống chùm theo phƣơng chuyển động, z = 12 dãy ống Suy ra:
Vậy trở lực do caloriphe là:
(CT II.56, trang 377, [8])
Trở lực đƣờng ống dẫn không khí từ caloriphe đến hầm sấy: Chọn đƣờng ống dài Đƣờng kính ống Vận tốc khí đi trong ống là: Ta có: (phụ lục VI, [6]) Vậy Chuẩn số Reynol:
Re > 104 : vậy không khí chuyển động theo chế độ xoáy Chuyển động chảy xoáy chia làm 3 vùng:
- Vùng 1: nhẵn thủy lực học Chỉ số Reynol đƣợc xác định ( ) ( ) (CT II.60, trang 378,[8]) - Vùng 2: khu vực nhám
31 Đặc trƣng của vùng này ( giống ở trên )
Chỉ số Reynol khi bắt đầu xuất hiện vùng nhám:
( ) (
)
Vậy
- Vùng 3: khu vực quá độ
Là vùng nằm giữa vùng nhẵn thủy lực và vùng nhám. Hệ số ma sát của vùng này phụ thuộc vào chuẩn số Reynol và độ nhám của thành ống
Khí ở khu vực quá độ:
Vậy trở lực trên đƣờng ống dẫn khí từ caloriphe đến phòng sấy là:
(CT II.55, trang 77[8]) Trở lực tại góc co: Hệ số trở lực tại góc: (trang 260, [6]) Với : R: bán kính góc co, R=0,4 m d: đƣờng kính ống dẫn, d=0,4m Vậy trở lực tại góc co là: (CT II.56, trang 77, [8]) Trở lực hầm sấy: Ta có thể chọn Vậy tổng trở lực của cả hệ thống: Ta có:
Áp suất làm việc toàn phần:
Với: : trở lực tính toán của hệ thống
32
: áp suất tại chỗ đặt quạt
khối lƣợng của khí ở đktc
khối lƣợng của khí ở điệu kiện làm việc
Dựa vào đồ thị đặc tuyến của quạt ly tâm II.9/57-N08 (trang 490, [8]) Hiệu suất của quạt:
Hiệu suất truyền động bánh đai: (trang 463, [8]) Công suất trên trục động cơ điện:
(trang 464, CT II.23b, [8]) Công suất thiết lập đối với động cơ điện:
Với : là hệ số dự trữ N = 282,67 kW chọn (bảng II.48, trang 464,[8])
Chọn quạt Cả hai quạt đều sử dụng quạt ly tâm loại II.9/57-N0 8 với cùng một hiệu suất
6.3. Tính và chọn động cơ tời kéo
Khối lƣợng của 1 xe goòng chứa chuối :
M = 1592,46kg Trọng lƣợng của 1 xe goòng có chở chuối:
M. 9,81 =1592,46.9,81= 15622,0326 (N) Trọng lƣợng của 6 xe goòng
P0 =15622,0326.6 = 93732,2(N) Ta có tổng các lực cản bằng 5% trọng lƣợng xe
Pc = 0,05. 93732,2 = 4686,6 (N) Tổng lực kéo của động cơ
P = P0 + Pc =93732,2 + 4686,6 = 98418,8 (N) Công suất của động cơ
Nđ=(P.v)/(60000.ηđ )= 98418,8.12/(60000.0,85)=23,16 (kW) Với v = 12 vòng/phút: vận tốc xe goòng
33
KẾT LUẬN
Đối với hệ thống sấy hầm này, việc thiết kế, tính toán dựa nhiều vào các công thức thực nghiệm, đƣợc cho trong nhiều tài liệu khác nhau. Mặt khác, do nguyên liệu sấy là chuối không có nhiều tài liệu tham khảo, nên trong quá trình tính toán đã sử dụng các số liệu thay thế của các loại nông sản khác. Việc sử dụng công thức, số liệu nhƣ vậy không tránh khỏi sai số trong quá trình thiết kế.
Để có thể thiết kế đƣợc chính xác ta cần lập hệ thống hoạt động thử để kiểm tra và chọn chế độ làm việc tối ƣu. Đồng thời, việc thiết kế hệ thống dựa trên tài liệu lý thuyết chứ không có trong thực tế kinh nghiệm, nên có thể có nhiều điều chƣa hợp lý,em rất mong đƣợc sự hƣờng dẫn, góp ý thêm của thầy, cô để hệ thống hoàn thiện hơn.
34
35
36
TÀI LIỆU THAM KHẢO
(1) Nguyễn Xuân Hàn và Dƣơng Thị Vân Đoan, Cây Chuối, NXB Nông Nghiệp. (1978)
(2) Viện Khoa Học Nông Nghiệp Việt Nam & Trung tâm Khuyến nông Quốc “Kỹ thuật trồng và chăm sóc cây chuối” đƣợc thực hiện nhóm tác giả TS. Trần Danh Sửu (Chủ biên), TS. Bùi Thị Thu Huyền, ThS. Phạm Thị Xuân, ThS. Hà Minh Loan, ThS. Trần Thị Ánh Nguyệt, ThS. Đỗ Thị Thu Trang, TS. Nguyễn Thị Tuyết (2017)
(3) Lê Mỹ Hồng, Sử dụng enzyme trong chế biến nước chuối,Hội thảo quốc gia cây có múi, xoài và khóm, Nhà xuất bản Nông nghiệp. (2005)
(4) Nguyễn Văn Luật, Chuối và đu đủ, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà Nội. (2008) (5) Đinh Thế Lộc và cộng sự, Giáo trình cây lương thực, tập 1, Cây mầu, NXB Nông Nghiệp. (1997)
(6) GS.TSKH.Trần Văn Phú, Kỹ Thuật Sấy, NXB Giáo Dục. (2008)
(7) PGS.TS.Hoàng Văn Chƣớc, Kỹ Thuật sấy, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội (1999)
(8) TS.Trần Xoa, PGS.TS.Nguyễn Trọng Khuôn, TS.Phạm Xuân Toản, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 1, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội (1992) (9) TS.Trần Xoa, PGS.TS.Nguyễn Trọng Khuôn, TS.Phạm Xuân Toản, Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất tập 2, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội (1992) (10) PGS.TS.Hoàng Văn Chƣớc, Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB Khoa học và Kỹ Thuật, Hà Nội (2006)
(11) PGS.TS.Bùi Hải, PGS.TS.Trần Thế Sơn, Kỹ thuật nhiệt, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội (2004)
(12) PGS.TS.Bùi Hải, TS.Dƣơng Đức Hồng, TS.Hà Mạnh Thƣ, Thiết bị trao đổi nhiệt, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội (2001).
(13) PGS.TSKH.Trần Văn Phú, Tính toán và thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo Dục (14) Nguyễn Văn Lụa, Kỹ thuật sấy vật liệu, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh (2014)
(15) Quy chuẩn QCVN09:2017/BXD (16) Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN8630:2010 (17) http://www.mpi.gov.vn/