Tính kích thước thiết bị chính:
Chọn kích thước của tủ sấy phù hợp với người lao động Việt Nam, vừa thuận tiện cho việc vận chuyển cũng như bố trí tủ để máy theo quy mô kinh doanh hộ gia đình như sau:
Bảng 1. Thơng số thiết bị chính
Thơng số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều rộng tủ b’ m 1,16
Chiều rộng khay b m 0,5
Chiều dài tủ l m 1,55
Chiều cao tủ h m 1,8
Chiều cao bộ Caloriphe h’ m 0,6
Chiều dài khay l’ m 0,5
Chiều cao chứa khay h’’ m 1,08
Số khay n khay 50
Khoảng cách giữa 2 khay f m 0,05
Diện tích 1 khay sấy S1 m2 0,25
Tổng diện tích khay sấy S m2 11
Khối lượng sản phẩm G kg 299,2
- Chiều rộng tủ sấy là:
= 0,5 + 0,03 + 0,03 = 1,16 (m) - Chiều dài tủ sấy:
l = Chiều dài khay + Chiều dài ống thơng khí + vách ngăn giữa hai khay theo chiều dài tủ + bề dày tường tủ
= (0,5.2)+(0,2.2)+0,09+(2.0,03)=1,55 (m) - Chọn chiều cao bộ caloriphe
h’ = 0,6 (m)
- Chiều cao chứa khay:
h’’ = Chiều cao tủ - chiều cao bộ caloriphe – Vách ngăn giữa hai khay theo chiều cao –Bề dày từ trần tủ đến khoảng cách khay sấy trên cùng
= 1.8 - 0,6 - (2.0,03)- (2.0,03) = 1,08 (m) - Chọn khoảng cách giữa 2 khay trên khay sấy:
f = 0,05
- Số khay sấy ở 1 khoang sấy theo chiều dài tủ: n = – 1 = ,
, – 1 = 22 khay
Vì bố trí 2 khoang sấy theo chiều dài tủ sấynên tổng số khay trong tủ: 22 . 2 = 44 (khay)
- Ta có diện tích của một khay sấy = Chiều dài khay sấy. Chiều rộng khay sấy = 0,5. 0,5 = 0,25 (m2)
- Số kg vật liệu ban đầu trên 1 khay: = = 6,8 ( ) - Diện tích 1 khay S1 = 0,25 m2 chứa 6,8 (kg)
Diện tích 1 khay = 0,25 chứa 6,8 (kg) 1 chứa ? (kg)
- Tổng diện tích khay sấy: S = 0,5.0,5. 44= 11 (m2) - Khối lượng sản phẩm ở tủ sấy:
G = 11.27,2 = 299,2 (Kg)
Chọn khay sấy làm bằng nhơm, khay có mép chừa để thuận tiện cho việc di chuyển khay, mỗi mép khay 20mm
- Trên khay có đục lỗ phía đáy để nâng cao hiệu suất sấy, mỗi lỗ có đường kính 5mm
- Khoảng cách giữa hai lỗ là 5mm. Khoảng cách tâm với lỗ thành khay là 5mm Ta có diện tích khay S = 0,25 m2
Gọi x là số lỗ trên một hàng:
0,25 = 0,02.2 + 0,005.2 + 0,005.x + 0,005(x-1)
=> x = 20,5 lỗ
Tính tốn lớp cách nhiệt:
Máy sấy có thể có hoặc khơng có thùng cách nhiệt, để tránh nhiệt trong máy sấy mất mát nhiều và để đảm bảo nhiệt độ bên ngồi thùng sấy có thể cho phép cơng nhân làm việc bên cạnh được thì thường bọc lớp cách nhiệt cho máy sấy.
Chọn nhiệt độ thành ngồi của tủ (phía tiếp xúc với khơng khí ): tw4 = 42˚C => là nhiệt độ thích hợp để nhiệt từ tác nhân sấy sau khi truyền nhiệt qua vách tủ và lớp cách nhiệt đến phía thành ngồi của tủ thì khơng cịn nóng, an tồn cho người làm việc.
Chọn vật liệu làm tủ sấy là inox 304 và vật liệu cách nhiệt là bông thủy tinh. Tra bảng XII.7/313-[3] ta được hệ số dẫn nhiệt của inox 304 là 25 (W/m.độ) và bảng I.126/128-[2] ta có được dẫn nhiệt của bơng thủy tinh là 0,0372 (W/m.độ). Lựa chọn các thơng số kích thước bề dày thân thủ sấy, ta được bảng sau:
Bảng 2. Các bề dày tủ và vật liệu STT Đại lượng Kí hiệu Giá trị chọn(m) Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt (W/m.độ) 1 Bề dày tủ 1 0,03 Inox 304 25 2 Bề dày lớp cách
nhiệt 2 0,004 Bông thủy tinh 0,0372 3 Bề dày lớp bảo vệ 3 0,008 Inox 304 25
CHƯƠNG 6.TÍNH THIẾT BỊ PHỤ Tính caloriphe
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp:
= × = 5327,45 × 240,46 = 1281038,627 = 1281038,62712 × 3600 = 29,6537
Đối với hệ thống sấy ta có thể lắp hai loại điện trở bằng thép khơng rỉ có cánh tản nhiệt cơng suất 2 kW (5 điện trở) và 5 kW (4 điện trở), model điện trở chữ U-500-2.0 và model điện trở chữ W-600-5.0.
Điện trở U-500-2.0 và W-600-5.0 có cánh có cấu tạo tương tự như điện trở trơn (gồm điện trở, chất cách điện và lớp vỏ thép không rỉ bảo vệ phía ngồi), tuy nhiên phía ngồi có thêm cánh tản nhiệt với mật độ 1 đến 2 cánh trên 1cm để tăng cường diện tích trao đổi nhiệt, giúp giảm thấp nhiệt độ bề mặt điện trở, cánh tản nhiệt được làm bằng thép khơng rỉ.
Các thơng số kỹ thuật và kích thước của điện trở U-500-2.0
- Chịu nhiệt độ tối đa 375 0C.
- Có cánh để tăng cường bề mặt trao đổi nhiệt. - Năng suất tỏa nhiệt 250 đến 6000 W.
- Điện áp 380V.
- Công suất tiêu thụ điện 2kW.
Hình 4 Điện trở cơng suất 2kW - Kích thước:
+ A = 500 mm; + C = 100 mm;
+ Đường kính thân D1 = 11 mm;
+ Đường kính có cả cánh D2 = 25 mm.
Các thông số kỹ thuật và kích thước của điện trở W-600-5.0 - Chịu nhiệt độ tối đa 375 0C.
- Có cánh để tăng cường bề mặt trao đổi nhiệt. - Năng suất tỏa nhiệt 250 đến 6000 W.
- Điện áp 380V.
- Cơng suất tiêu thụ điện 5kW.
Hình 5 Điện trở cơng suất 5kW Kích thước: + A = 600 mm; + C = 200 mm; + Đường kính thân D1 = 11 mm; + Đường kính có cả cánh D2 = 25 mm Thiết kế buồng đốt
nên ta lắp 5 điện trở 2 kW, 4 điện trở 5 kW. Ta lắp điện trở trong buồng đốt so le nhau để điện trở tiếp xúc khơng khí tốt, làm cho q trình đốt nóng khơng khí hiệu quả hơn. Kích thước buồng đốt được thiết kế dựa vào kích thước điện trở và cách lắp điện trở.
Chiều cao buồng đốt: 650 mm. Chiều dài buồng đốt : 950 mm. Chiều rộng buồng đốt: 450 mm. Tính tốn và chọn quạt Tổn thất qua ống dẫn Tổn thất ma sát: ∆ = . 2 = 0,02.. 0,70,7 .3,5 . 1,32 = 0,159 mmH O : hệ số tổn thất do ma sát, = 0,02
l: chiều dài đường ống, l=0,7 (m) d: đường kính đường ống, d=0,7 (m)
: vận tốc gió trong ống, = 3,5 ( )
: khối lượng riêng khơng khí chuyển động trong ống, = 1,3 ( ) Tổn thất qua khay sấy
Trở lực qua các khay sấy là∆ :
Ta chọn trở lực qua một khay sấy là 3 mmH2O. Hệ thống sấy được thiết kế gồm 2 khoang sấy, mỗi khoang chứa 22 khay sấy. Vậy tổng trở lực qua các khay sấy tính bằng:
∆ = 3.2.22 = 132 - Tổng trở lực của hệ thống:
∆ = ∆ + ∆ = 0,159 + 132 = 132,159 mmH O = 1296 Pa Công suất lý thuyết của quạt
Công suất lý thuyết của quạt:
∆ : Tổng trở lực trong hệ thống sấy Q: Lưu lượng thể tích quạt
Cơng suất u cầu
Cơng suất u cầu của quạt:
= =1,3210,8 = 1,65 : Công suất lý thuyết của quạt
: Hiệu suất của quạt. Chọn = 0,8 Chọn quạt
Do kết cấu của hệ thống nên ta chọn loại quạt hướng trục là hợp lý nhất. Dựa vào số liệu tính tốn, ta chọn quạt hướng trục trực tiếp hiệu T30-6C dùng làm quạt hút và đẩy cho hệ thống.
Bảng 3 Thông số kỹ thuật của quạt hướng trục trực tiếp hiệu T30-6C
Model Lưu lượng (m3/h) Cột áp (Pa) Công suất (Hp) Điện áp (V) Độ ồn (dBA) Vòng quay (vòng/p) 6C 14000 179 2.2 380 ≤ 85 1450