- Nhiệt độ 65oC:
1. Quạt; 2 Điện trở; 3 Cánh đảo chiều tác nhân sấy; 4 Đèn hồng ngoại; 5,7.
4.6. Chọn đèn và cách bố trí đèn hồng ngoại:
- Từ thực nghiệm với 1 m2 khay sấy có thể chứa đƣợc 5,163 kg tôm, vậy để chứa hết 50 kg tơm thì cần 9,67 m2.
- Theo thiết kế máy sấy thì cƣờng độ bức xạ hồng ngoại là 600 W/m2 - Công suất cần thiết của đèn hồng ngoại:
(4-48)
Bảng 4.3. Bảng tra các thông số đèn hồng ngoại
Đèn hồng ngoại Model Công suất (W) Điện áp (V) Nhiệt độ màu. (K) Bƣớc sóng (µm) Tuổi thọ (h) Đƣờng kính (mm) SW-1 100 110-240 2450 1-1.5 5000 8-10
102
SW-1 200 110-240 2450 1-1.5 5000 8-10
SW-1 300 110-240 2450 1-1.5 5000 8-10
SW-1 400 110-240 2450 1-1.5 5000 8-10
SW-1 500 110-240 2450 1-1.5 5000 8-10
Với cơng suất mỗi bóng đèn là 200 W, số bóng cần thiết là 39 bóng. Theo nhƣ tính tốn, số bóng cần thiết là 39 bóng. Tuy nhiên để nhiệt lƣợng đảm bảo phân bố đều trong buồng sấy nên chọn 42 bóng, mỗi khay 3 bóng đèn hồng ngoại loại SW-1 cơng suất 200 W, dịng điện 110 – 220 V, nhiệt độ màu 2450 K, tuổi thọ 5000 giờ, chiều dài bóng đèn bóng 400 mm, đƣờng kính 10 mm, bƣớc sóng 1 – 1,5 µm.
103
Hình 4.8. Bố trí đèn hồng ngoại trên khay. 4.7. Tính tốn quạt cấp tác nhân sấy:
- Lƣu lƣợng khơng khí khơ cần thiết cho q trình sấy tính theo khối lƣợng: W kgkkk/s (4-49) Trong đó:
+ W : lƣợng nƣớc cần bốc hơi trong quá trình sấy. + : thời gian sấy 4 giờ.
+ d2: độ chứa hơi tại thời điểm khơng khí đƣợc gia nhiệt, g/kgkk; + d1: độ chứa hơi tại thời điểm ban đầu của khơng khí ẩm, g/kgkkk;
- Lƣu lƣợng khơng khí khơ cần thiết cho q trình sấy tính theo thể tích: Gv =
104
Với = 1,091 kg/m3
là khối lƣợng riêng của khơng khí ở 65oC (Tài liệu tra: truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt ThS. Lê Quang Giảng phụ lục 7/trang 164, bảng thơng số khơng khí khơ ở mức nhiệt độ 60oC và 70oC sau đó nội suy ra mức 65oC)
Xác định tổn áp cả hệ thống:
- Ta có lƣu lƣợng tác nhân sấy: Gp = Q = 0,275 m3/s (4-51)
- Tổn áp qua sàn lỗ (theo Henderson, 1943):
(
) ( Pa) Trong đó:
+ ΔPlo: tổn áp qua sàn lỗ, Pa; + m: vận tốc bề mặt 1, m/s;
+ vl: tỷ lệ khoảng trống của vật liệu sấy. + OL: tỷ lệ lỗ sàn. Ta chọn: + vl = 0,15 + OL = 0,18 Nên : ΔPlo = ( ) (Pa) (4-52) - Tổn áp trong ống: 2 ong L P f . .V . 2.D (Pa) Trong đó:
+ ΔPong: tổn áp trong ống, Pa;
+ f: hệ số ma sát, f = 0,02 (trị số tiêu chuẩn với khơng khí trong ống). + : khối lƣợng riêng khơng khí, kg/m3
; + vận tốc trung bình trong ống, m/s; V =
=
105
+ L: chiều dài ống, m;
+ D: đƣờng kính ống, m. Vì ta sử dụng kiểu ống gió cặp bên hơng (ống chữ nhật), nên ta thay D bằng 4DH.
RH: bán kính thủy lực, m ;
Với các kích thƣớc ống gió nhƣ sau:
Chiều cao a = 0,6 m, chiều rộng b = 0,6 m ,chiều dài L = 0,26 m . Nên ta có, RH = diện tích/chu vi
RH = =
= 0,15 m
Vậy: ΔPong = (Pa) (4-53) - Tổn áp cục bộ: ΔPcb = L Vm C . . 2 Trong đó: + CL: hệ số tổn áp đột thu.
+ ρ : khối lƣợng riêng khơng khí, kg/m3;
+ a : tiết diện ống nhỏ hộp điện trở a = 1,38.0,15= 0,207 m2 . + A : tiết diện ống lớn hộp điện trở A = 1,38.0,6= 0,83 m2. + Vm : Vận tốc trung bình trong ống, m/s; Ta có: CL= (m/s) ΔPcb = (Pa). (4-54) Tổng áp: ∑ΔP = ΔPlo + ΔPong + ΔPcb = 1467,76 + 0,013 + 0,36 = 1468,13 Pa = 219,78 mH20 (4-55)
106
Công suất của quạt đƣợc tính theo cơng thức:
- Cơng suất thực tế của quạt thổi:
- Trong đó:
+ : Cơng suất quạt, kW;
+ P: Cột áp tồn phần của quạt, Pa;
+ Lƣu lƣợng khơng khí khơ cần thiết, m3/s; + - Nên ta có: Nquạt (kW) (4-56) - Công suất động cơ vận hành:
Nđc = k. Nquạt = 1,2 . 0,15= 0,18 (kW) (4-57) k = 1,2 là hệ số dự trữ của quạt.
- Ta có 2 buồng sấy, để đảm bảo khơng khí đƣợc quạt thổi đều đến các khay sấy ta chọn 2 động cơ điện 1 pha kiểu động cơ 4AA56B4Y3 có cơng suất 0,18 kW với số vòng quay 1500 vòng/phút. Tra Bảng phụ lục P1.3 (Tính tốn thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1).
107
- Bảng 4.4: Bảng tổng hợp kết quả tính tốn các thơng số của máy sấy.
STT Tên thiết bị Số liệu Số lƣợng
1 Quạt
Công suất: 0,18 kW; lƣu lƣợng gió: 0,25 m3/s ; số vòng quay 1500 v/phút; cột áp quạt: 240 N/m2
2 cái
2 Đèn hồng ngoại 200 W/đèn 42 đèn
3 Kích thƣớc buồng sấy Dài x rộng x cao: 1600 x 1100 x 1700
mm. 1
4 Khay sấy Khung lƣới 20 mm x 10 mm;
lỗ lƣới 5 mm x5 mm 14 khay
5 Kích thƣớc khung đỡ
khay sấy Dbh x Rbh x Cbh = 1040 x 742 x 1550 mm. 2 khung
6 Thanh điện trở chữ U Công suất: 2 kW 6 thanh
108
CHƢƠNG 5