c/ Lựa chọn công nghệ, chế độ, nguyên lý sấy và ổn định tính cơ-lý của viên
3.2. Hoàn thiện công nghệ chế tạo, lắp đặt cụm máy sấy làm mát.
3.2.1. Phần hoàn thiện công nghệ chế tạo lắp đặt :
Qua nghiên cứu tính toán máy sấy và làm nguội chúng tôi nhận thấy : + Máy sấy và máy làm nguội viên đều có chung một nguyên lý làm việc là nguyên lý sấy đối l−u c−ỡng bức chỉ khác nhau về tác nhân sấy là không khí nóng và không khí môi tr−ờng.
+ Quá trình l−u chuyển viên trong máy sấy và máy làm nguội đều giống nhau đó là quá trình dịch chuyển mềm từng lớp hạt dần dần ra khỏi máy để giảm đ−ợc ma sát giữa các viên với nhau gây nứt vỡ viên.
+ Năng suất máy sấy và máy làm nguội giống nhau, l−ợng viên qua máy sấy bằng l−ợng viên qua máy làm nguội trong 1h.
- Từ những nhận xét về công nghệ chế tạo máy sấy và làm nguội viên, chúng tôi đã hoàn thiện lắp đặt thiết bị bằng cách đặt máy sấy trên máy làm nguội thành cụm máy sấy làm nguội (hình 9). Việc lắp đặt thành cụm máy đã có nhiều −u điểm hơn so với lắp rời từng máy.
+ Kết cấu của máy gọn, giảm diện tích lắp đặt, đơn giản và chính xác trong việc chế tạo.
+ Đảm bảo đ−ợc yêu cầu dịch chuyển mềm lớp viên từ trên xuống d−ới, tránh việc phải sử dụng thiết bị trung chuyển khi vận chuyển viên khi viên ch−a ổn định cơ lý tính bề mặt dễ gây rạn nứt viên.
+ Tiết kiệm đ−ợc chi phí năng l−ợng, giảm đ−ợc l−u l−ợng của quạt gió c−ỡng bức khi sấy và làm nguội (ở phần thiết kế kỹ thuật).
* Hoàn thiện thiết kế kỹ thuật.
- Dựa vào công thức xác định năng suất sấy cũng nh− làm nguội : [7] Sn.h. ζh . 60
N = --- t t
Hình 9 : Cụm máy sấy và làm mát o o o o o Hình 17. Cụm máy s ấy và làm mát viên
N : Năng suất máy sấy máy làm nguội (T/h).
S : diện tích làm việc của máy sấy trong máy làm nguội (m2).
h : Chiều cao lớp viên sấy và làm nguội (m) bằng thực nghiệm chọn h =0,5m.
ζh : khối l−ợng riêng của viên (T/m3).
t : thời gian sấy và làm nguội ngắn nhất (phút) thời gian này đ−ợc chọn 10 ữ 15 phút.
Ta tính đ−ợc kích th−ớc cụm máy sấy và làm nguội (theo bản vẽ kỹ thuật).
- Khi đ−a máy sấy và máy làm nguội viên thành cụm máy sấy làm nguội viên thì ta có thể tận dụng đ−ợc l−ợng không khí để làm nguội viên thành không khí đ−a vào sấy viên. Bằng thực nghiệm ta xác định đ−ợc l−ợng gió đ−a vào tiết kiệm đ−ợc từ 10 ữ 15% nên qua phần tính toán l−ợng không khí cần thiết để đ−a vào sấy và làm nguội viên ở phần trên ta chọn quạt có l−u l−ợng Q = 22.000 m3/h đối với dây chuyền 5 T/h.
Quạt Q = 14.000 m3/h đối với dây chuyền TACN viên 1 ữ3 T/h.
- Chọn áp cho quạt gió của cụm máy sấy và làm nguội viên, áp của quạt H = ∆ P (∆ P : là trở lực của cả hệ thống sấy và làm nguội).
∆ P = ∑∆ Pms + ∑ζ2.ω.g2 + ∆ Pv + ∆ Px + ∆ Pc + ∆ Pđ [7] ∆ Pms trở lực ma sát = 6,61 1,281 924 , 1 852 , 0 . 2 , 1 d ω ζ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ (mmH20) ζ (kg/m3) – Khối l−ợng riêng chất khí.
d. (mm) - Đ−ờng kính của ống hoặc đ−ờng kính t−ơng đ−ơng của kênh sấy .
ω (m/s) Tốc độ của chất khí.
∑ζω2g2 Tổng trở lực cục bộ đ−ợc tính theo sơ đồ thiết kế đ−ờng ống xác định để lắp đặt máy . (mmH2O)
∆ Pv = 0,17 G td e F G d H R 3 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛
Re – Hệ số Renol. H – Chiều cao lớp hạt. (m) FG - diện tích mặt thoáng của kênh sấy. (m2)
Ddt - Đ−ờng kính t−ơng đ−ơng của hạt. (m) + ∆ Px trở lực trong Xyclon ∆ Px = ζ ω ξ g q 2 2 ζ - khối l−ợng riêng chất khí. (kg/m3) ωq - tốc độ qua dàn chất khí. (m/s) ξ - Hệ số trở lực của Xyclon. + ∆ Pc trở lực của Clorife. (mmH2O)
+ ∆ Pđ trở lực do áp suất động dẫn ra của quạt.
Bằng cách tính toán trên chúng tôi tính đ−ợc tổng cột áp quạt phải khắc phục H = ∆ P = 380 mmH20.
Trong dây chuyền sản xuất TAGS dạng viên th−ờng sử dụng quạt có cột áp cao, l−u l−ợng lớn và có tốc độ cao. Do trình độ công nghệ trong n−ớc chế tạo những loại quạt nh− trên rất phức tạp và khi làm việc th−ờng gây tiếng ồn lớn. Để khắc phục đều đó chúng tôi có thực hiện việc lắp thêm quạt nối tiếp để làm giảm trở lực khắc phục cho quạt kia.
Khi đó trở lực hệ thống ∆ P = H = H1 + H2
H1 – là cột áp quạt 1 dùng để hút gió của cụm máy sấy và làm mát. H2 là cột áp quạt 2 – ta dùng thổi trực tiếp qua Clorife.
- Vậy thông số lựa chọn quạt cho hệ thống sấy và làm nguội TAGS dạng viên 5 T/h .
Quạt hút Q1 = 22.000 m3/h H1 = 250 mm H20 Quạt thổi Q2 = 3.000 m3/h H2 = 130 mm H20
Quạt cho hệ thống sấy và làm nguội TAGS dạng viên 1 ữ 3 T/h. Quạt hút Q1 = 17.000 m3/h H1 = 250 mm H20
Quạt thổi Q2 = 2.500 m3/h H2 = 130 mm H20
3.2.2. Hoàn thiện kết cấu thực hiện công nghệ của cụm máy sấy làm nguội
- Khi viên đ−ợc đ−a vào cụm máy sấy và làm nguội từ máy ép viên qua van chặn khí. Th−ờng là không dải đều trên bề mặt sấy và làm nguội hay tạo thành hình tháp điểm ở giữa cao xung quanh thấp == > dẫn đến sự trao đổi nhiệt và ẩm không đ−ợc đồng đều làm cho kết quả chất l−ợng viên không đều.
- Khắc phục điều này Dự án có lắp trong buồng sấy và buồng làm nguội cơ cấu dải liệu gồm một trục quay ngang, quay với tốc độ thấp (10 ữ 20 v/p) trên có lắp các tay quay tự lựa. (hình 19)
Các tay quay, quay theo trục và dàn đều vật liệu trên cả bề mặt sấy và phần làm nguội. Nhờ có cơ cấu dải liệu này mà vật liệu đ−ợc dàn đều trên bề mặt buồng sấy, buồng làm mát nên hiệu suất sấy và làm nguội cao lên và chất l−ợng sản phẩm đồng đều.
- Theo yêu cầu độ bền của viên trong buồng sấy và buồng làm nguội phải đảm bảo cho việc l−u chuyển viên từ từ chuyển dịch thoát liệu theo từng lớp, từng chu kỳ tránh hiện t−ợng dồn nén, ma sát giữa các viên với nhau và giữa viên với cửa, dễ gây hiện t−ợng nứt vỡ viên. Dự án đã thiết kế cửa xả liệu chớp lật theo chu kỳ điều khiển bằng khí nén (theo hình vẽ 20) gồm nhiều cánh đóng xả lắp trên nhiều trục quay đồng thời. Mỗi khi trục cánh quay góc 150 các cánh xả dốc xuống đ−a liệu ra ngoài và khi đóng lại lớp vật liệu khác lại đ−ợc tự chảy vào. Với thoát liệu kiểu cửa chớp lật này làm cho viên tự chảy theo độ dốc tránh đ−ợc hiện t−ợng trà sát giữa cửa thoát với vật liệu và hiện t−ợng dồn nén, giảm khá năng gây nứt vỡ viên.
3.2.3. Hoàn thiện công nghệ chế tạo cụm máy sấy và làm mát :
Khi máy sấy và làm mát đ−ợc thiết kế với các thông số kỹ thuật đúng thì chất l−ợng làm việc và độ bền của máy phụ thuộc cơ bản vào chất l−ợng gia công chế tạo.
- Điều kiện làm việc của máy sấy và làm mát là có nhiệt độ nên dễ gây biến dạng vỏ do nhiệt độ. Vì vậy, khi chế tạo phải chế tạo khung máy bằng thép góc cứng tr−ớc sau đó đan x−ơng ghép vỏ để ráp tôn từng phần, tránh hiện t−ợng dãn nở tôn khi máy làm việc.