B- Quá trình sấy thực
4.2 Tính toán chọn quạt:
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 .
4 . 2 . 1 L ư u lư ợ ng q u ạ t :
Quạt được bố trí trên kênh dẫn TNS sau điểm hòa trộn (M), có lưu lượng qua quạt là(ta lấy dư là 5%) V = 1, 05.8588 m3 / h ≈ 9000m3 / h.
4 . 2 . 2 C ột á p c ủ a q u ạ t(t ổ ng tr ở l ự c m à q u ạ t cầ n k h ắ c p h ụ c ) :
Tổng trở lực của hệ thống mà quạt cần khắc phục được tính qua biểu thức sau:
Tro ng đó :
∆p =∑ ∆pcb +∑ ∆pms +∑ ∆phh +∆pCalorifer .
•∆pcb : Là trở lực cục bộ, xảy ra tại những vị trí mà dòng TNS bị
chuyển hướng, đột mở hoặc đột thu…Được xác định qua biểu thức:
ω2 t[0C]
∆pcb =ξcb .ρ0 .
2 .1 +273 Pa .
Khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn làρ = 1, 293kg / m3 .
•∆pms : Là trở lực ma sát, xảy ra dọc theo kênh dẫn TNS, phụ thuộc vào độ nhám bề mặt của kênh dẫn…Được xác định qua biểu thức:
L ω2 t[0C] ∆pms =λms .
d ρ0 .
2 .1 + 273 Pa .
td
Đường kính tương đương của kênh dẫn được xác định qua biểu thức: 0,25 d = 4F . Hệ số trở lực ma sát K λ = 0,11. , độ nhám mặt trong tường td U ms td lấy là K = 5mm = 0, 005m.
•∆phh : Là trở lực hình học, do trọng lượng của dòng không khí gây ra, phụ thuộc vào hướng chuyển động của dòng TNS. Giá trị của ∆phh lấy dấu “+” nếu dòng TNS đi từ trên xuống dưới và lấy dấu “-” trong trường hợp
ngược lại. Được xác định qua biểu thức:
1
t mt
hh 0
+ 273 t + 273
• ∆pCalorifer : Là trở lực qua Calorifer, đã xác định được ở trên là
Cöa Giã th¶i ra ngoµi Giã t¬i ngoµi trêi t= 23,0 0C
F A
Cöa Giã håi Qu¹t híng trôc t= 31,7 0C
B Calorifer khÝ - h¬i C t= 70,0 0C
t= 40,0 0C
E
cöa vµo xe goßng
t= 70,0 0
C
D
cöa ra xe goßng
Hình 4.3: Phân bố các loại trở lực trong hệ thống Sấy
Ta xác định lần lượt các trở lực trên như sau:
a) Tổng trở lực cục bộ ∑ ∆pcb :
∑ ∆pcb =∆p( A )cb +∆p( B)cb +∆pcb( D )+∆p( E )cb +∆p( F)cb
Ta có bảng kết quả tính toán như sau:
Điểm nút ξ Tốc độ ω[m/s] Nhiệt độ t[0C] Trở lực cục bộ ∆pcb[Pa] (A) 0,30 1,65 31,7 0,60 (B) 0,25 2,35 31,7 1,00 (D) 0,25 1,65 70,0 0,55 (E) 0,25 2,05 40,0 0,78 (F) 0,30 6,95 40,0 10,75 Tổng trở lực cục bộ ∑ ∆pcb 13,68 b) Tổng trở lực hình học ∑ ∆phh : ∑ ∆phh =∆phh( AB)+∆p( EF)hh
Ta có bảng kết quả tính toán như sau:
Đoạn Chiều cao H[m] Nhiệt độ t[0C] Trở lực hình học ∆pms[Pa]
(AB) 2,8 31,7 +3,5.10-3
(CD) 2,8 40,0 -6,5.10-3
c) Tổng trở lực ma sát ∑ ∆pms :
∑ ∆pms =∆pms +∆pms
+∆pms
+∆pms
( AB) ( CD ) ( DE ) ( EF)
Ta có bảng kết quả tính toán như sau:
Đoạn λms L[m] dtđ ω[m/s] t[0C] Trở lực ma sát ∆pms[Pa] (AB) 0,30 2,8 1,18 1,65 31,7 1,40 (CD) 0,25 9,0 0,95 2,35 70,0 10,62 (DE) 0,25 10,5 1,61 1,1 55,5 1,54 (EF) 0,25 3,8 1,03 2,05 40,0 2,87 Tổng trở lực ma sát ∑ ∆pms 16,42
Do vậy tổng trở lực mà quạt cần khắc phục của hầm sấy là:
∆p = 13, 68 + 16, 42 + (−3, 0.10−3 ) + 60 ≈ 90Pa . 4 . 2 . 3 C h ọ n q u ạ t v à t í nh c ô ng s u ấ t đ i ệ n t i ê u t hụ c ủ a q u ạ t :
Với yêu cầu của quạt cần chọn đảm bảo Lưu lượng và cột áp là V = 9000m3 / h; ∆p=90Pa. Sử dụng phần mềm chọn quạt của hãng Fantech [4] ta lựa chọn được quạt có thông số như sau:
Các thông số của quạt chọn được gồm:
• Model: SCE564
• Lưu lượng: 2,5m3/s(9000m3/h)
• Cột áp: 90Pa
• Nhiệt độ không khí làm việc: 32 0C
• Độ cao lắp quạt: 3m
• Đường kính đầu đẩy: 560mm
• Tốc độ cánh quạt: 22vòng/s (1320 vòng/phút)
• Trọng lượng: 22kg
• Công suất động cơ: 0,75kW(1HP)
• Nguồn điện cung cấp: 220-240V/50Hz
• Động cơ có 4 cực(2 cặp cực)
4.3 Tính chọn nồi hơi:
Với yêu cầu của Calorifer hơi vào có nhiệt độ bão hòa 1000C(áp suất bão hòa tương ứng là 1,0132Bar), lưu lượng hơi vào là 185kg/h. Ta lựa chọn nồi hơi của hãng NỒI HƠI ĐÔNG ANH [5] ra được loại nồi đáp ứng được các yêu cầu trên như sau:
Các thông số kỹ thuật của nồi hơi như sau:
Loại nồi NHOL kiểu đứng NHOL 0.5/8
Năng suất sinh hơi D[kg/h] 500
Áp suất làm việc p[Bar] 8
Nhiệt độ bão hòa t[0C] 173
Loại nhiên liệu Than
(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).
4.4 Các bản vẽ chi tiết chế tạo, xây lắp và thi công:
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.
---o0o---
K
ế t l u ậ n:
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.
T
ài l i ệ u t h a m k h ả o:
[1]. Tính toán và thiết kế hệ thống Sấy- PGS. TSKH. Trần Văn Phú, NXB Giáo dục 2005.
2]. Kỹ thuật Sấy - PGS. TSKH. Trần Văn Phú, NXB Giáo dục 2008.
[3]. Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt - PGS. Bùi Hải, NXB Giao thông Vận tải 2008.
[4] Hệ thống cung cấp nhiệt- PGS. Hoàng Văn Chước, NXB Bách khoa- Hà
nội, 2006.
[5]. Phần mềm Fans by Fantech Ver 4.0.0 – Fantech Cooperation. Copyright
2004.
[6]. Catalogue Nồi hơi Đông Anh.
Mục lục
Trang
Lời nói đầu... 4
Chương I: Tìm hiểu tính chất và tổng quan về công nghệ sấy Cá ... 5
1.1 Tính chất của Cá:... 5
1.2 Tổng quan về công nghệ sấy Cá: ... 5
1.2.1 Tình hình sấy thủy sản ở nước ta hiện nay: ...6
1.2.2 Công nghệ sấy Cá: ... 6
Chương II: Phân tích, lựa chọn phương pháp, dạng và chế độ Sấy ... 8
2.1 Các yêu cầu đặt ra của việc thiết kế: ... 8
2.1.1 Lượng ẩm cần bay hơi tính theo giờ: ... 8
2.1.2 Lựa chọn phương pháp Sấy: ... 8
2.1.3 Chọn chế độ Sấy: ... 8
2.1.4 Sơ đồ công nghệ của hệ thống Sấy:... 9
Chương III: Tính toán cân bằng Nhiệt ẩm của hệ thống Sấy ... 10
A- Quá trình sấy lý thuyết... 10
3.1 Các thông số của không khí trong hệ thống: ... 10
3.1.1 Thông số của không khí ngoài trời:... 10
3.1.2 Thông số của không khí sau Thiết bị sấy(thông số không khí thải ra ngoài, cũng như không khí hồi lưu lại buồng hòa trộn): ... 10
3.1.3 Thông số của không khí sau buồng hòa trộn: ... 12
3.1.4 Thông số của không khí sau Calorifer(đi vào thiết bị sấy): ... 13
3.2 Lưu lượng không khí khô lý thuyết: ... 13
3.2.1 Lượng không khí khô lý thuyết lưu chuyển trong thiết bị sấy: ....13
3.2.2 Lượng không khí khô ngoài trời lý thuyết cấp và cần thiết: ... 13
3.3 Biểu diễn các thông số trạng thái của TNS trên đồ thị I-d: ... 14
3.4 Xác định kích thước của thiết bị sấy(Khay sấy, Xe goòng, Hầm sấy):15 3.4.1 Kích thước của khay sấy: ... 15
3.4.2 Kích thước của xe goòng: ... 16
3.4.3 Kích thước của hầm sấy:... 17
B- Quá trình sấy thực ... 18
3.5 Tổng các tổn thất nhiệt trong hệ thống Sấy: ... 18
3.5.1 Tổn thất do vật liệu sấy mang đi: ... 18
3.5.2 Tổn thất do thiết bị truyền tải:... 19
3.6 Tính toán quá trình sấy thực: ... 22
3.6.1 Thông số của không khí sau Thiết bị sấy(thông số không khí thải ra ngoài, cũng như không khí hồi lưu lại buồng hòa trộn): ... 22
3.6.2 Thông số của không khí sau buồng hòa trộn: ... 23
3.6.3 Thông số của không khí sau Calorifer(đi vào thiết bị sấy): ... 24
3.7 Lưu lượng không khí khô thực tế:... 24
3.7.1 Lượng không khí khô thực tế lưu chuyển trong thiết bị sấy: ... 24
3.7.2 Lượng không khí khô ngoài trời thực tế cấp vào cần thiết:... 25
3.8 Nhiệt lượng cần cung cấp cho TNS từ Calorifer: ... 25
3.9 Biểu diễn các thông số trạng thái của TNS trên đồ thị I-d: ... 26
Chương IV: Tính toán các thiết bị phụ, thiết kế Calorifer- chọn quạt- chọn nồi hơi ...27
4.1 Tính toán thiết kế Calorifer:... 27
4.1.1 Các thông số cơ bản yêu cầu để thiết kế Calorifer:... 27
4.1.2 Tính toán thiết kế Calorifer: ... 27
4.2 Tính toán chọn quạt: ... 33
4.2.1 Lưu lượng quạt: ... 33
4.2.2 Cột áp của quạt(tổng trở lực quạt cần khắc phục): ... 33
4.2.3 Chọn quạt và tính công suất điện tiêu thụ của quạt: ... 35
4.3 Tính toán nồi hơi: ... 35
4.4 Các bản vẽ chi tiết chế tạo, xây lắp và thi công...37
Kết luận: ... 37
Các bản vẽ đính kèm ... Tài liệu tham khảo: ... 38