Đường kính tương đương của một kênh:
Dtd = P F 4 Với: F = 0,1.0,04+0,5.0,1.0,045 = 6,25.10-3 m2 P = 0,1+0,04.2 +0,067.2 -0,1 = 0,314 m Dtđ = 0,08 m
Trở lực qua kênh dẫn và kênh thải
P4 = N 2 2 k k td v L D Trong đĩ:
N: tổng số kênh trong buồng sấy, N = 36 kênh
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 39
vk: vận tốc khĩi lị đi trong kênh , v = 1,9 m/s
k: khối lượng riêng của khơng khí ở 62,50C, k= 1,052 kg/m3
k: độ nhớt khơng khí ở 62,50C, k= 0,0202.10-3 Pas (PL6, T259, [4])
Re = 7916,0396 < 106
tính theo cơng thức Brazuyca
= 0, 3160.,25 0, 0335 Re P4 = 28,625 N/m2 4.3.1.4. Trở lực qua lớp hạt P5 = 0 2 2 0 0 0 3 1 2 k h h n H v d Trong đĩ: vk:vận tốc TNS đi trong tháp, v= 0,3 m/s
dn: đường kính tương đương của lúa, dn= 2,72 mm
H0: chiều dày lớp lúa mà khơng khí đi qua (cũng chính là khoảng cách giữa hai máng). H0 = 100 mm
- 0 = 0,65: độ xốp của lúa
- h = 1,45: hệ số hình dạng
- 0,0: khối lượng riêng và độ nhớt của khĩi lị ở 62,50C - 0 = 1,052 kg/m3 - 0 = 0,0202.10-3 Pas Reh = 0 0 n kd v = 42<106 h = 0,25 Re 316 , 0 = 0,1241 P5 = 0,139 N/m2 4.3.1.5. Trở lực cục bộ Trở lực cục bộ và tổn thất lấy bằng 5% 4.3.1.6. Tổng trở lực
Bỏ qua trở lực của buồng nạp khí nĩng và buồng chứa khí thải vì đường đi của khí khơng đáng kể.
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 40
Tổng trở lực là:
P = P1+P2+P3+P4+P5+0,05.(P1+P2+P3+P4+P5) = 151,03 + 1,055 + 204,899 + 28,625 + 0,139 + 0,05.(151,03 + 1,055 + 204,899 + 28,625 +0,139) = 578,622 N/m2
Ta chọn quạt 4-70 N06 , cĩ năng suất V = 15.103 m3/h (H14, T196, [4])
Cơng suất của động cơ: N = 3 QH 15.10 .663, 9498.9,8.1, 084 1000. q. tr 1000.3600.0, 65.0, 9 g = 50 KW Trong đĩ:
Q: Năng suất quạt (m3/s) H: Áp suất tồn phần (N/m2)
q
= 0.65: Hiệu suất quạt lấy theo đặc tuyến
tr
= 0,9: Hiệu suất truyền động
4.3.2. Cho buồng làm mát
Đường kính tương đương của một kênh: Dtđ = 0,08 m
P1’ = N 2 2 k k v D L Trong đĩ:
N: tổng số kênh trong buồng làm mát, N = 9 kênh L: chiều dài kênh, L = 1m
vk: vận tốc khơng khí đi trong kênh, v = 1,9 m/s
k
: khối lượng riêng của khơng khí ở 300C,k= 1,165 kg/m3
k
: độ nhớt khơng khí ở 300C, k= 0,0187.10-3 Pas (PL6, T259,[4])
Re = 9469,5187 < 106
tính theo cơng thức Brazuyca
= 0, 3160.,25 0, 032
Re
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 41 Trở lực qua lớp hạt P2’= 0 2 2 0 0 0 3 1 2 k h h n H v d Trong đĩ: vk: vận tốc TNS đi trong tháp, v= 0,3 m/s
dn: đường kính tương đương của lúa, dn= 2,72 mm
H0: chiều dày lớp lúa mà khơng khí đi qua (cũng chính là khoảng cách giữa hai máng). H0 = 100 mm
- 0= 0,65: độ xốp của lúa
- h= 1,45: hệ số hình dạng
- 0,0: khối lượng riêng và độ nhớt của khĩi lị ở 300C - 0= 1,165 kg/m3 - 0= 0,0187.10-3 Pas Reh = 0 0 n kd v = 50,83 <106 h = 0,25 Re 316 , 0 = 0,1183 P2’ = 0,1475 N/m2 Tổng trở lực P’=P1’+P2’ = 7,57 + 0,1475 = 7,7175 N/m2
Ta chọn quạt 4-70 N021/2, cĩ năng suất V = 1000 m3/h (H10, T192, [5])
4.4. Trọng lượng của tháp
Trọng lượng của tháp là: P = m.g Ta cĩ: m = m1 + m2
Khối lượng tồn bộ vật liệu chứa trong tháp: m1= G.= 1096,1539.1,014 = 1111,5000 kg Khối lượng của máng:
Tổng số máng trong tháp: 3.15= 45 máng
Chọn thép carbon làm máng cĩ bề dày 2 mm Thể tích tồn bộ máng trong tháp:
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 42
Vậy khối lượng thép sử dụng để làm máng là: m2 = t.v = 7,85.103.0,0269 = 211,165 kg Với t = 7,85 g/cm3 là khối riêng của thép
Suy ra khối lượng tổng cộng mà tháp phải chịu là: m = m1 + m2 =1111,5000 + 211,156 = 1322,665 kg
Vậy trọng lượng của tháp là: P = 1322,665.9,8 = 12962,117 N
4.5. Gàu tải
Gàu tải được sử dụng để vận chuyển các vật dạng cục, dạng hạt và dạng bụi như than gỗ, than bùn, sỏi, đá dăm, cát, xi măng, đất, hĩa chất, hạt, bột, tro, xỉ,… Gàu tải được sử dụng ở các nhà máy, cơng trường, nhà máy điện, kho ngũ cốc, máy xay,…
Phân loại
Theo chiều vận chuyển vật, các gàu tải được chia làm gàu tải thẳng đứng và gàu tải nghiêng. Loại gàu tải nghiêng thì phức tạp hơn nhiều về kết cấu và được sử dụng ít hơn.
Theo kiểu bộ phận kéo, các gàu tải được chia thành: gàu tải băng, gàu tải một xích, gàu tải hai xích và ít hơn là gàu tải cáp. Trong hai kiểu gàu tải đầu thì các gàu được bắt cứng vào bộ phận kéo cả ở phần lưng lẫn ở các thành bên.
Gàu tải băng được dùng để vận chuyển các vật thể dạng bột, dạng hạt và dạng cục nhỏ, khơ. Chúng dễ dàng được xúc vào gàu và đổ ra khỏi gàu. Các loại gàu tải này làm việc êm và cho phép tốc độ chuyển động đáng kể của băng trong giới hạn từ 0,8 – 3,5m/s nhưng chúng cĩ giới hạn về độ bền của băng: năng suất 80m3/h và chiều cao nâng tới 50m.
Gàu tải xích cho năng suất cao hơn đến 300 m3/h và được sử dụng để vận chuyển các vật thể dạng cục to, ẩm, khĩ xúc cũng như làm việc ở chế độ nặng. Tốc độ chuyển động của gàu tải xích được lấy trong khoảng 0,4 –1,2 m/s. Đối với vật liệu dạng cục cũng như các vật liệu dạng hạt, dạng cục nhỏ khơng mài mịn và ít mài mịn thì tốc độ được lấy đến 1,6 m/s. Gàu tải một xích làm việc với các gàu cĩ chiều rộng 160 – 250 mm, gàu tải hai xích thì làm việc với các gàu rộng hơn.
Tùy thuộc vào sự bố trí các gàu ở trên băng hoặc ở trên các xích mà gàu tải cĩ thể cĩ gàu đặt cách nhau (khoảng cách giữa các gàu) và cĩ gàu tiếp hợp (bố trí sát nhau từng cái một). Sự bố trí gàu phụ thuộc vào đặc tính của vật liệu cần vận chuyển và xác định trước phương pháp chất tải và tháo tải. Khi bố trí gàu tiếp
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 43
hợp thì ống chất tải được bố trí cao và sự chất tải được tiến hành trực tiếp bằng sự truyền vào gàu. Phương pháp này được dùng cho các vật dạng cục lớn và mài mịn, với tốc độ chuyển động 1m/s.
Máy vận chuyển kiểu gàu tải dùng vận chuyển vật liệu theo phương thẳng đứng, các vật liệu này khi xúc khơng gây lực cản lớn.
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 44
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN
Sấy là một phương thức bảo quản và chế biến nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm, do vậy đối tượng của sấy rất đa dạng và được ứng dụng trong cả cơng nghiệp và nơng nghiệp đặc biệt là trong nơng nghiệp.
Hiện nay cĩ rất nhiều phương pháp sấy khác nhau, tùy theo tinh chất của sản phẩm cần sấy. Đối với vật liệu sấy là các khối hạt: lúa, ngơ…thì thiết bị sấy thùng quay hay sấy tháp sử dụng tương đối rộng rãi.
Máy sấy tháp cĩ cấu trúc vững chắc, việc tính tốn và thiết kế, lắp ráp thiết bị sấy tháp đối với các vật liệu nơng sản nĩi chung và với lúa nĩi riêng tương đối đơn giản, dễ thực hiện vì vậy vốn đầu tư khơng cao.
Hệ thống thiết bị tương đối đơn giản, dễ vận hành, ẩm độ cuối của lơ hạt đồng đều và màu sắc đẹp khơng bị ảnh hưởng bởi khơng khí, sản phẩm sấy dễ xuất khẩu ra nước ngồi. Tuy nhiên, hệ thống vẫn cịn nhiều khuyết điểm: nhiệt độ sấy khĩ điều khiển đồng đều và đúng như thiết kế, lưu lượng giĩ, thời gian nhập/tháo tải lâu khơng đồng bộ với năng suất sấy, nhưng ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, máy mĩc hiện đại sẽ khắc phục được những nhược điểm trên.
Do đĩ trong tương lai, thiết bị sấy tháp với các sản phẩm sấy đa dạng sẽ ngày càng được cải tiến cho năng suất cao, sử dụng rộng rãi.
Thiết kế hệ thống sấy lúa sấy tháp năng suất sản phẩm 1 tấn/h Trang 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]: Nongnghiep.gov.vn
[2]: PGS. TSKHTrần Văn Phú, “Tính tốn và thiết kế hệ thống sấy”, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Năm 2001.
[3]: PGS.TSKH Trần Văn Phú,“Giáo trình Kỹ thuật sấy”, NXB Giáo Dục Việt Nam, Năm 2011.
[4]: PGS.TS Hồng Văn Chước, “Thiết kế hệ thống thiết bị sấy”, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, Năm 2006.
[5]: GS. TSKH Nguyễn Bin – PGS. TS Đỗ Văn Đài – KS Long Thanh Hùng – TS Đinh Văn Huỳnh – PGS. TS Nguyễn Trọng Khuơng – TS Phan Văn Thơm – TS Phan Xuân Tồn – TS Trần Xoa, “Sổ tay quá trình thiết bị tập 1”, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội, Năm 2006.
[6]: Nguyễn Phi Hùng, “Đồ án mơn học kỹ thuật sấy”, Trường ĐHBK Đà Nẵng, Năm 2008.
[7]: Nguyễn Văn Bảo – Nguyễn Thiên Vũ, “Đồ án tính tốn và thiết kế máy sấy lúa kiểu sấy tháp năng suất 6 tấn/mẻ”, Trường ĐHCN TP.Hồ Chí Minh, Năm 2010.