Mỏy sấy trờn nguyờn tắc biến điện năng thành nhiệt năng để làm khụ cỏc phần tử cần sấy thụng qua đối lưu, bức xạ do đú hệ thống trang bị điện cho nhúm mỏy sấy tập chung chủ yếu là giải quyết việc điều chỉnh và khống chế nhiệt độ trong lũ sấy. Sau đõy xột một số mỏy sấy điển hỡnh.
1) Mỏy sấy đối lưu
Khụng khớ núng hoặc khúi lũ được dựng làm tỏc nhõn sấy cú nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phự hợp, chuyển động chảy trựm lờn vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi đi theo tỏc nhõn sấy. Khụng khớ cú thể chuyển động cựng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dũng chuyển động của sản phẩm. Sấy đối lưu cú thể thực hiện theo mẻ (giỏn đoạn) hay liờn tục. Hỡnh vẽ dưới đõy là sơ đồ nguyờn lý sấy đối lưu bằng khụng khớ núng.
Hinh 4-19. Cỏc phần tử cơ bản của mỏy sấy đối lưu
1.Quạt; 2.Caloriphe; 3.Buồng sấy
Sản phẩm sấy cú thể lấy ra khỏi buồng sấy theo mẻ hoặc liờn tục tương ứng với nạp vào. Caloriphe 2 đốt núng khụng khớ cú thể là loại caloriphe điện, caloriphe hơi nước v.v...
Kết cấu thực của hệ thống rất đa dạng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: chế độ làm việc, dạng vật sấy, ỏp suất làm việc, cỏch nung núng khụng khớ, chuyển động của tỏc nhõn sấy, sơ đồ làm việc, cấu trỳc buồng sấy...
Đối với quỏ trỡnh sấy chi phớ năng lượng là yếu tố chớnh ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế sản xuất, vỡ vậy khi thiết kế, cần chỳ ý đến cỏc biện phỏp làm giảm sự thất thoỏt nhiệt, tiết kiệm năng lượng.
a) Sơ đồ mạch điện mỏy sấy đối lưu
Mỏy sấy đối lưu sử dụng một quạt giú để tạo khụng khớ đối lưu, một hệ thống gia nhiệt bằng nhiệt điện trở tạo nhiệt độ sấy của lũ sấy, một hệ thống truyền động quay thựng sấy được truyền động bằng một động cơ 3 pha. Cỏc hệ thống này được thực hiện theo sơ đồ trang bị điện sau:
Hỡnh 4-20. Sơ đồ mạch động lựcvà mạchđiều khiểnmỏy sấy đối lưu
b) Giới thiệu thiết bị - M1 la động cơ quạt giú - M2 là động cơ thựng quay - CT là cụng tắc 1 pha; - CD là cầu dao 3 pha;
- ĐT là rơ le khống chế nhiệt độ; - K1, K2 là cụng tắc tơ;
- R1, R2 là rơle trung gian; - 1L đốn bỏo quỏ nhiệt độ; - 2L đốn bỏo lũ được cấp điện;
- A là ampe kế; BI là biến dũng; CC là cầu chỡ
c) Nguyờn lý làm việc
Khi đúng cầu dao CD cấp nguồn cho mạch điều khiển và mạch động lực, nhấn M khởi động mạch điều khiển lỳc này cuộn dõy rơle trung gian R1 cú điện đồng thời tiếp điểm thường mở R1 đúng lại duy trỡ. Đồng thời cuộn dõy cụng tắc tơ K1cú điện tiếp điểm thường mở K1 động lực đúng lại quạt giú được đưa vào làm việc và hệ thống gia nhiệt bằng điện trở RDD cũng được đưa vào làm việc nhờ bộ khống chế nhiệt độ ĐT qua tiếp điểm R1.
Khi nguyờn liệu sấy được đưa vào lũ sấy bật cụng tắc CT cấp điện cho cuộn dõy K2 đưa động cơ quay thựng vào làm việc.
T N D M R1 K1 K2 R1 1L DT 2L K3 R2 MAX MIN CT R1 R1 R R R1 R2 K3 R1 DD K1 K2 K3 CD CC CC BI
Hệ thống khống chế nhiệt độ lũ sấy được thực hiện theo nguyờn tắc sau:
Khi nhiệt độ trong lũ điện trở con thấp(Min) cảm biến nhiệt độ bỏo về cho rơle khống chế nhiệt độ, rơle nhiệt độ sẽ đúng tiếp điểm thường mở Min cấp điện cho rơle trung gian R2. Đồng thời lỳc này tiếp điểm thường mở R2 sẽ đúng lại cấp điện cho cụng tắc tơ K3, từ đú tiếp điểm thường mở K3 đúng lại cấp điện cho đốn bỏo 2L sỏng bỏo hiệu lũ được cấp điện, đồng thời tiếp điểm động lực K3 đúng lại cấp điện cho mạch động lưc(dõy điện trở).
Khi nhiệt độ đạt Max(bằng với nhiệt độ đặt) thỡ rơle khống chế nhiệt độ đúng tiếp điểm Max và mở tiếp điểm Min cắt điện rơle trung gian R đồng thời K3 mất điện, cỏc tiếp điểm động lực và điều khiển của K3 mở ra ngỏt điện mạch động lực và 2L đồng thời cỏc đốn 1L sỏng bỏo hiệu lũ quỏ nhiệt độ.
2) Mỏy sấy thựng quay
Gồm thựng hỡnh trụ 1 đặt dốc khoảng 68 độ so với mặt phẳng nằm ngang. Cú 2 vành đai trượt trờn cỏc con lăn tựa 4 khi thựng quay. Khoảng cỏch giữa cỏc con lăn cú thể điều chỉnh được, để thay đổi gúc nghiờng của thựng. Thựng quay được nhờ lắp chặt trờn thõn thựng, bỏnh răng 2 ăn khớp với bỏnh răng 3 nối với mụtơ thụng qua hộp giảm tốc. Thựng quay với vận tốc khoảng từ 18 vũng/phỳt. Bỏnh răng đặt tại trọng tõm của thựng.
.
ẹeọm chaộn
Hỡnh 4-21. Cỏc phần tử cơ bản của Mỏy sấy thựng quay
1.thựng hỡnh trụ; 2,3. bỏnh răng;4. con lăn tựa ;5. quạt hỳt ; 6. cửa; 7,8. vớt tải ;8. xyclon; 10. phễu ;11. đệm chắn
Mỏy sấy thựng quay làm việc ở ỏp suất khớ quyển. Tỏc nhõn sấy cú thể là khụng khớ hay khúi lũ. Thường thỡ vật liệu sấy hay tỏc nhõn sấy chuyển động cựng chiều để trỏnh sấy quỏ khụ và tỏc nhõn sấy khỏi mang theo vật liệu sấy nhiều như sấy ngược chiều. Vận tốc của khụng khớ hay khúi lũ đi trong thựng khoảng 2 3 m/s.
Vật liệu uớt qua phễu 10 rồi vào thựng ở đầu cao và được chuyển động trong thựng nhờ những đệm chắn 11. Đệm chắn vừa phõn bố đều vật liệu theo tiết diện thựng, vừa xỏo trộn vật liệu, vừa làm cho vật liệu tiếp xỳc với tỏc nhõn sấy tốt hơn.
Vật liệu sấy sau khi sấy khụ được đưa ra cửa 6 nhờ vớt tải 7 đưa ra ngoài. Cũn khúi lũ hay khụng khớ thải ra được cho qua xyclon 8 để giữ lại những hạt vật liệu bị kộo theo rồi thải ra ngoài trời qua ống khúi. Để trỏnh cỏc khớ thải chui qua cỏc khe hở của mỏy sấy, làm ảnh hưởng đến sức khoẻ cụng nhõn, người ta đặt quạt hỳt 5 bổ sung cho sức hỳt của ống khúi và tạo ỏp suất õm trong mỏy sấy.
Mỏy sấy thựng quay thường chia làm hai loại:
Loại đơn chiếc: thường dựng trong sấy nụng sản như: Lỳa, Ngụ…. Cỏc loại hạt Điều, Cafe…… hệ thống điều khiển đơn giản giống mỏy sấy đối lưu.
Loại dõy truyền: loại này thường là một dõy truyền sấy được gắn liền với cỏc dõy truyền khỏc trong cụng nghiệp như cụng nghiệp húa chất, cụng ngiệp thực phẩm để sấy một số húa chất thể rắn, quặng Pi-rit, phõn đạm…. thường sử dụng cỏc hệ thống điều khiển tự động sử dụng PLC.
Ưu điểm:
Quỏtrỡnh sấy đều đặn và mónh liệt, tiếp xỳc giữa vật liệu sấy và tỏc nhõn sấy tốt. Cường độ làm việc tớnh theo lượng ẩm khỏ cao, cú thể tới 100 (kg/m3
h) Thiết bị cấu tạo gọn, chiếm mặt bằng nhỏ.
Nhược điểm:Vật liệu dễ bị vỡ vụn.
a) Sơ đồ mạch điện mỏy sấy thựng quay
K3 K4 CD K5 BI CC CC CC CC CC DD K1 K2 K6 Hỡnh 4-22. Sơ đồ mạch điện động lực
b)Giới thiệu thiết bị:
- M1 là động cơ băng tải 1; - M2 là động cơ băng tải 2; - M3 là động cơ băng tải 3;
- M4 là động cơ trục dẫn; - M5 là động cơ quạt giú - RDD là điện trở gia nhiệt - CD là cầu dao 3 pha;
- ĐT là rơ le khống chế nhiệt độ; - K1, K2…K6 là cụng tắc tơ; - R1, R2 là rơle trung gian; - 1L đốn bỏo quỏ nhiệt độ; - 2L đốn bỏo lũ được cấp điện; - A là ampe kế;
- BI là biến dũng; - CC là cầu chỡ;
- T1…T4 là rơle thời gian
Hỡnh 4-23. Sơ đồ mạch điện điều khiển
Cỏc băng tải sẽ được hoạt động theo nguyờn tắc sau:
Cỏc băng tải sẽ chạy theo thứ tự từ 1 đến 3 với băng tải 1 xộp dưới cựng. Trục dẫn sẽ được truyền động nhờ động cơ trục dẫn đưa vật liệu sấy vào lũ sấy, vật liệu sấy sẽ được truyền động trờn cỏc băng tải theo thứ tự từ 3 về 1.
c) Nguyờn lý làm việc
Khi mạch động lực và mạch điều khiển được cấp nguồn thụng qua cầu dao CD, nhấn nỳt M khởi động cho mạch điều khiển, lỳc này cuộn dõy K5 cú điện đưa động cơ quạt giú vào làm việc đồng thời cỏc cuộn K1, K2, K3, K4 lần lượt cú điện khởi động hệ thống băng tải và động cơ trục dẫn để đưa nguyờn liệu sấy vào lũ sấy.
Hệ thống khống chế nhiệt độ lũ sấy được cấp điện qua tiếp điểm R1 và thực hiện theo nguyờn tắc sau:
Khi nhiệt độ trong lũ điện trở cũn thấp(Min) cảm biến nhiệt độ bỏo về cho rơle khống chế nhiệt độ, rơle nhiệt độ sẽ đúng tiếp điểm thường mở Min cấp điện cho rơle
trung gian R2. Đồng thời lỳc này tiếp điểm thường mở R2 sẽ đúng lại cấp điện cho cụng tắc tơ K6, từ đú tiếp điểm thường mở K6 đúng lại cấp điện cho đốn bỏo 2L sỏng bỏo hiệu lũ được cấp điện, đồng thời tiếp điểm động lực K6 đúng lại cấp điện cho mạch động lưc gia nhiệt (dõy điện trở).
Khi nhiệt độ đạt Max(bằng với nhiệt độ đặt) thỡ rơle khống chế nhiệt độ đúng tiếp điểm Max và mở tiếp điểm Min cắt điện rơle trung gian R2 đồng thời K6 mất điện, cỏc tiếp điểm động lực và điều khiển của K6 mở ra ngắt điện mạch động lực và 2L đồng thời cỏc đốn 1L sỏng bỏo hiệu lũ quỏ nhiệt độ.
4) Mỏy sấy tầng sụi
a) Sơ đồ nguyờn lý
Hỡnh 4-24. Cỏc phần tử cơ bản của Mỏy sấy tầng sụi
c) Nguyờn lý làm việc
Quạt 1 đưa khụng khớ vào trộn với khúi lũ (hay khụng khớ + khúi lũ) ở phũng 2 rồi vào bờn dưới phũng sấy 3, qua lưới phõn phối 4 rồi tiến hành sấy vật liệu.
Vật liệu cho vào phễu và nhờ vớt tải 5 đưa vào phớa trờn buồng sấy. Ở đõy chỳng gặp hỗn hợp khớ núng đi từ dưới lờn và tạo thành tầng sụi. Vật liệu khụ được thổi qua tấm chắn 6 sang thựng chứa 7 rồi ra ngoài. Cũn những hạt nhỏ bị dũng khớ cuốn theo sẽ được thu hồi bởi xyclon 8.
Tỏc nhõn sấy cú thể là khụng khớ, khúi lũ hoặc khụng khớ + khúi lũ.
Ưu điểm: Cường độ sấy mónh liệt, cho phộp sấy ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cho phộp vỡ thời gian tiếp xỳc ngắn. Hiệu quả sử dụng nhiệt cao, cú khả năng điều khiển tự động. Loại này đang được sử dụng rộng rói.
Nhược điểm: Khụng sấy được vật liệu cú độ ẩm quỏ lớn, cục to, dễ vỡ, trở lực thuỷ lực lớn, thiết bị mau hao mũn.
5) Mỏy sấy băng tải
Gồm một phũng hỡnh chữ nhật, trong đú cú một vài băng tải chuyển động chậm nhờ cỏc tay quay. Cỏc băng này tựa trờn cỏc con lăn để khỏi bị vừng xuống, băng này làm bằng sợi bụng tẩm cao su, bằng kim loại hay lưới kim loại và chuyển động với tốc độ khoảng 0,3 0.6 m/phỳt. Loại thiết bị này cú thể dựng để sấy rau quả, ngũ cốc, than đỏ…
Hỡnh 4-25. Cỏc phần tử cơ bản của Mỏy sấy băng tải
6) Sơ đồ khống chế nhiệt độ khụng tiếp điểm a) Sơ đồ mạch điện
Hỡnh 4-26. Sơ đồ mạch khống chế nhiệtđộ khụng tiếp điểm
Ứng dụng cho lũ cú cụng suất nhỏ, nhiệt độ thấp dưới 1000C.
b) Giới thiệu thiết bị
Triac TS là khúa điện tử giao tiếp với nguồn xoay chiều; Rdđ
D1 là bộ chỉnh lưu cầu 1 pha; Dz là đi ốt zenơ ổn ỏp;
BAX là biến ỏp xung tạo xung điều khiển cấp cho triac TS; T1 và T2 là transistor;
R4, R5, R6, R7 định thiờn, phõn ỏp cho TR2;
R9, R10, VR1, VR2, RN định thiờn, phõn ỏp cho TR3; C1 tụ lọc đầu vào; C2 tụ tạo xung điều khiển triac TS;
RN là điện trở nhiệt õm; Rdđ là điện trở dõy đốt của lũ nhiệt; ĐB đốn bỏo nguồn điện đó được cấp;
c) Nguyờn lý làm việc
Nguồn xoay chiều sẽ được chỉnh lưu đưa ra nguồn một chiều thụng qua bộ chỉnh lưu D1 và nguồn điện một chiều luụn được ổn ỏp thụng qua điốt zener Dzcực B của T1
và T2 được cấp õm nguồn nờn tăng dẫn do đú tụ C2 nạp. Khi C2 nạp đầy thỡ điện ỏp trờn tụ vượt qua điện ỏp ngưỡng của UJT nờn UJT dẫn tụ C2 phúng điện qua cuộn sơ cấp của mỏy biến ỏp xung, cuộn thứ cấp của BAX suất hiện một xung điều khiển triac dẫn cấp điện cho điện trở dõy đốt Rdđ.
Chiết ỏp VR3 dựng để đặt nhiệt độ làm việc của lũ. Ổn định nhiệt độ của lũ diễn ra như sau:
Nếu nhiệt độ của lũ giảm xuống thấp hơn nhiệt độ đặt trước thỡ RN sẽ tăng trị số khiến cho điện ỏp chõn B của TR3 giảm nờn TR3 tăng dẫn nờn C2 nạp nhanh hơn khiến cho gúc mở triac nhỏ lại và điện ỏp đặt vào dõy đốt Rdđ tăng lờn bởi vậy lũ sẽ tăng nhiệt độ. Đồ thị điện ỏp của triac khi thay đổi gúc mở α :
7)Sơ đồ khống chế từng cấp công suất lò
a) Sơ đồ
Hình 4-28. Sơ đồ nguyên lý của bộ khống chế từng cấp công suất lò
b) Giới thiệu sơ đồ
+ 1R, 1VD, 2VD, 2R, 3VD và các Trigơ DD1.1, DD1.2 tạo và hoàn thiện dạng xung tr- ớc khi đ- a vào đầu CN của bộ đếm 2 – 10.
+ DD2 : bộ đếm 2 – 10 có giải mã.
+ 4VD, 1C và 2C tạo điện áp cấp nguồn cho các vi mạch.
c) Nguyên lý
Điều chỉnh con tr- ợt S để đặt công suất lò. Trong 1 nửa chu kì của dòng điện thì có 1 xung đ- a đến đầu vào CN của bộ đếm DD2 bộ đếm thực hiện đếm. VT dẫn thiristor VS mở dây đốt Rdđ đ- ợc cấp điện gia nhiệt cho lò. Khi bộ đếm đếm đến giá trị đặt VT ngừng dẫn ngừng cấp điện cho lò. Quá trình lập lại từ đầu khi bộ đếm thực hiện đ- ợc 1 vòng đếm.
Hình 4-29. Giản đồ xung mô tả hoạt động của lò