Thiết kế hệ thống sấy lúa bằng phương pháp sấy tháp năng suất 1,5tấn/giờ

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

 
-   - o - c



ĐỒ ÁN MÔN HỌC
(Quá trình thiết bị trong công nghệ hóa học và thực phẩm)



Phạm Ngọc Mùi MSSV: 1152010132
Lâm Huỳnh Nhung 1152010155
Phạm Thị Ninh 1152010157

 : C

 DH11H2

:   
1,5.

D:  

Nhận xét của giảng viên hướng dẫn
(K

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

LỜI CẢM ƠN
 trong
khoa 
 
 
trong Ng
cthong 
 
Tu
 c C em 
 thm n
 
Cng kh
 tran
  
 
 
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông


NHẬN XÉT ĐỒ ÁN

1. G:

























Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

2. H
N



























Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

LỜI NÓI ĐẦU









    


               



 



  
 

t    

 
kh.

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

MỤC LỤC
 1
 1
  1
 1
 2
1.1.1. 2

 3
 5
 5
 s 6
 7
m sy 7
 7
 7
 7
 9
 11
  14
 14
 14
 15
 19
 23
 25
  25
 25
 26
 29
 30
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông



 31
 32
 34

 35
 35
 36
 37
 37
 37
 37
 38
 38
 39
 40
 40
 40
4.3.2.1 41
4.3.2.2 41

42
 42
4.6. Bung kh bi 43
 44

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 1

CHƢƠNG 1. VẬT LIỆU SẤY VÀ QUÁ TRÌNH SẤY

1.1. VẬT LIỆU SẤY
1.1.1. Giới thệu sơ lƣợc về vật liệu cần sấy – thóc
1.1.1.1. Cấu tạo của hạt thóc

 


























Hình 1.1: Cấu tạo hạt thóc



Lemma: v
Starchy endosperm: nt
Aleurone: hn
Tegmen: v

Pericap: v ht
Sterile: v bao nh
Embryo: m
Scutellum: vy nh
t
m
Plumule: chi mm
Radicle: r mm
m
Rachilla: cung ht
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 2

 

               

  
 
 

1.1.1.2. Các thành phần hoá học của thóc
Bảng 1.1 – Các thành phần hóa học của thóc
Nƣớc

Gluxit
Protit
Lipit
Xenlulo
Tro
Vitamin
B
1

13,0%
64,03%
6,69%
2,1%
8,78%
5,36%
5,36%

1.1.1.3. Tính chất vật lý
        
  
-27%.
 u khi
 
 


 

-
-

-

-14%. [4]
 Thông số của vật liệu
 :  = 500 kg/m
3
,

 = 750 kg/m
3

 Nhi: C = 1,5 kJ/kgK
 :  = 0,09 W/mK
 : 
hd
= 1,86
 1,2  2,8 mm
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 3

o  4,3 mm
o  5  12 mm
 d

= 2,72 mm
  (24  30) g
  : 
1
= 22%

  : 
2
= 14,5%
 N (50  90)
0
C 
.

1.1.1.4. Các đặc tính chung của khối thóc
 Tính tan rời:  
  




1
 
 

0
.
- 


2


.

Hình 1.2 Các góc trong khối hạt

-  l
 .
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 4

- 
 
 

.
- 
   .
- 

-  .
- 
 ng
 

.
 Tính tự chia loại

 



 Độ hổng của khối thóc

               

.
 Tính dẫn, truyền nhiệt

c
  0,12  0,2 Kcal/mh
0




 Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm


  

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 5

1.1.2 Đặc trƣng của hạt lúa sau khi sấy
 g -


 
 
   )
 
 

 .
1.1.3 Giới thiệu quy trình công nghệ

   con
-o
(2--
 -50
 t-12 mm
-

a no

,



.

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 6














Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ thu hoạch và bảo quản lúa

1.1.4 Công nghệ sấy lúa
t liu dng h c sy vi nhiu lo
nhau.  t b s sy ln h

c n vi nhau rc d trao
i nhit, m vi khc chy t nhi trng nh ng
ng ci v  th
lt b  sy ht, vy  m
bo yu v sinh cho ht   sc
yu s dng, lc phm hay bo qu

Bảng 1.1.Các thông số của hạt lúa
Thông số
Số liệu

20  27 %

14%

13%

1,31m
2
/kg

26,5x10
-3



90- 

1,04  1,18


500 kg/m
3

3.5 mm

50  90
0

40  42
o



Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 7

1.2. SƠ LƢỢC VỀ QUÁ TRÌNH SẤY, SẤY THÁP
1.2.1. Khái niệm sấy
Sm ra khi vt liu bt. kt qu
cng ch
ng v nhiu mi vc phm nh
kh o qui vi gm s  bi vi than c
 t liu sau khi su gim khng hoc c
th n chuyn.
c cng nhi bii tr
pha ca lng trong vt li ca quc din t bi 4
n sau:
 Cp nhit cho b mt vt liu
 t dn t b mt vt liu

 Khi nhng nhim di chuyn t vt liu ra b mt
 m t b mt vt ling xung quanh
Bc th hin bng s truyn vt li
s i nhit a b mt vt ling xung quanh.
1.2.2 Chọn phƣơng pháp sấy, hệ thống sấy
1.2.2.1. Giới thiệu phƣơng pháp sấy nóng

 

 



 

 
 
1.2.2.2. Chọn dạng hệ thống sấy

.
 


 :
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 8

 HTS buồng: 
        


 
              

 




 HTS hầm: 

HTS bu


 HTS phun



 HTS tháp



          


 





 HTS thùng quay
.VLS 



              


 
 HTS tầng sôi




do h


 


   

 
g c

 Quay





Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 9

 

                 

                

1.2.2.3 Chọn tác nhân sấy, nhiên liệu
Chọn tác nhân sấy
Trong HTS  
 

   :
- 

- 

  


.
 
 
 


Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói

 






  
  
4
5
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 10


.
Nhiên liệu sử dụng

:
s, 

:
C = 0,367 ; H = 0,027 ; S = 0,032 ; N = 0,007 ;
O = 0,111 , Tr = 0,206 ; A = 0,25.


Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 11

1.3. Lựa chọn hệ thống sấy lúa, sơ đồ công nghệ và thuyết minh

 


 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 




Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 12

 Kết cấu tháp sấy

   
  





Hình 1.5 Cách bố trí kênh dẫn và kênh thải

 Chọn chế độ sấy
 

0

t 
 


Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 13

CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG
 G
1m
,G
1
: 
 W
1

,W
2
: 
 t
0
,t
1
, t
n
: N, 

 t
2
, t
m
: N
 
1n,

2n
: 
 
1m
, 
2m
: 
 
0
, 
1n

, 
2n
, 
m
:  , sau

 d
0
,d
k
d
1n
,d
2n
,d
2m
: 
 
 I
0
,I
k
,I
1
,I
n
:          

 l
n

,l
m
: 

 L
n
,L
m
: 
 
1
,


2
: L
 q
v1
: 
 q
mt
: 
 q
21
: 
 q
11

 q
1



Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 14


CHƢƠNG 2 . TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY

2.1 Chọn thông số không khí ngoài trời



:
  
o : t = 25
0
C
o   = 82 %
o  : 
1
= 22 % .
o  : 
2
= 14,5 %

  :
t
0
= 25

0
C; 
0
= 82%
 Chọn độ ẩm vật liệu sấy tƣơng ứng cho các vùng
 
 : 
1n
= 22 %; 
2n
= 15 %; 
tb
= 18,5 %.
 : 
2n
= 
1m
= 15 %; 
2m
= 14,5 %; 
tb
= 14,75 %.
Nhiệt độ tác nhân sấy trong thiết bị sấy tháp
 (80 
140)
0
C:
 : t
1
= 80

0
C
 : t
2
= 25
0
C
2.2 . Tính cân bằng ẩm cho từng vùng
:
W
i
= G
2i
i
ii
1
21
1




= G
1i
i
ii
2
21
1







Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 15

+ L  :
W
m
=W
2
= G
2m
m
mm
1
21
1




= 1500
15,01
145,015,0



= 8,8 kg/h
G
1m
= G
2n
= G
2m
+ W
m
= 1500 + 8,8 = 1508,8 kg/h
:
W
n
= W
1
= G
1m

n
nn
1
21
1




= 1508,8
22,01
0,15-0,22



= 135,4 kg/h
G
1
=G
n1
= G
2n
+ W
n
= 1508,8 + 135,4 = 1644,2kg/h.
2.3 Tính toán quá trình cháy và quá trình hòa trộn
 Trạng thái không khí trƣớc khi vào tháp sấy
ng 
t
0
= 25
0
C; 
0
  


Hình2.1 :Đồ thị I-d quá trình sấy



Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 16

P
0
= exp(12 -
0
5,235
42,4026
t
(CT2.18,T28,[1])
= exp ( 12 -
255,235
42,4026

) = 0,0315 bar

+ Nhiệt trị cao của than
Q
c
= 33858C + 125400H  10868(O  S) ( CT 3.2, T53, [1])
= 33858.0,367 + 125400.0,027  10868(0,111  0,032)
= 14953 kJ/kg nl
+ Lƣợng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu
L
0
= 11,6C + 34,8H + 4,3(S  O) (CT3.11, T55, [1])
= 11,6.0,367 + 34,8.0,027 + 4,3(0,032  0,111)
= 4,857 kg kk/kg nl

+ Lƣợng ẩm của không khí
d
0
= 0,621 .
00
00
.
.
PB
P



(CT 2.18, T28,[1])
= 0,621 .
0315,0.82,01
0315,0.82,0




1at = 1Bar
+Enthapy của không khí ở trạng thái ban đầu
I
0
= 1,004.t
0
+ d
0
.(2500 + 1,842. t
0
) (CT2.25, T29,[1])
= 1,004.25 + 0,016.(2500 + 1,842.25)
= 67 kJ/kgkk

 Thông số khói sau buồng đốt ( trƣớc buồng hòa trộn )
  d 
, 
k
 entanpy I
k
,



= 
.
Khối lƣợng hơi nƣớc chứa trong khối lò

Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 17

G
a'
= (9H +A) + 

.L
0
.d
0
(CT3.20, T58,[1])
= (9.0,027 + 0,25) + 1,2.4,857.0,016

Lƣợng khối khô sau buồng đốt
L



.L
0
+1)-{Tr +(9H +A)} (CT3.23, T59, [1])
= (1,2.4,857+1)-{0,206 + (9.0,027 + 0,25)}
= 6,1294
Suy ra, lƣợng ẩm của khối lò sau buồng đốt
d
k
=

'
'
k
a
L
G
=
A)} (9H{)1(
A) (9H
0bd
0bd


TrL
dL
o


(CT 3.26, T59, [1])
=
0,25)} (9.0,027206,0{)1857,4.2,1 (
016,0.857,4.2,1 0,25) (9.0,027



= 0,0956  kk
Entanpy của khói lò sau buồng đốt
I
k
=

A)} (9H{)1(
.C .Q
0bd
0bdnlbđc


TrL
ILt
onl



(CT 3.31, T60, [1])


bđ

= 75 %
 

nl
C
= 0,120 kJ/kgK ;
nl
t
= 25
0
C
Khi đó entanpy của khói sau buồng đốt bằng
I

k
=
0,25)} (9.0,027206,0{)1857,4.2,1 (
67.857,4.2,125.0,12 75,014953.


= 1893,86 kJ/kg kk
: 
1
=
)842,1004,1(
2500
k
kk
d
dI


(CT 3.34, T60, [1])
= 1402,3
0
C



i
=
)} t ()ii({
.}Tr)A (9H1{A)i (9H.C .Q
0a0ai00

ainlbđc
lipk
ipknl
tCdL
tCt




(CT3.15,T57,[1])


 t
i
( t
1
=80
0
C
,
t
2
= 25
0
C

)


i= 2500 + 1,842 .t (kJ/kg) (CT 3.16, T57, [1])

 
Đồ án môn học QTTB GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông

Thiết kế hệ thống sấy tháp năng suất 1,5 tấn/giờ Trang 18

i
a0
= 2500 + 1,842.25 = 2546,05 kJ/kg

i
a1
= 2500 + 1,842.80 = 2647,36 kJ/kg

 
1
:
19
25)} -1,004(80 2546,05) - 6.(2647,364,857{0,01
4.800,25)}1,00 9.0,027206,0( - {1- ,360,25).2647 (9.0,027 - 0,12.25 14953.0,75






 Thông số khói lò sau buồng hòa trộn (Trƣớc khi vào các vùng sấy)
 m
K trm A) n H phi n
ng thng AK.
ng cha m ca tr.

Lƣợng khối khô sau buồng hòa trộn
L
k
= 



 - {Tr +(9H +A)} (CT3.24, T59, [1])
= (19.4,857 +1)  {0,206 + (9.0,027 + 0,25)}
= 93,982
Lƣợng nƣớc chứa trong khối lò sau buồng hòa trộn
G
a

i
.L
0
.d
0
) (CT 3.21,T58, [1])
= (9.0,027 + 0,25) + (19 . 4,857.0,016) = 1,9695
Suy ra, ta có lƣợng ẩm chứa trong khối lò sau buồng hòa trộn
d
1n
=
A)} (9H{)1(
A) (9H
0i
0i



TrL
dL
o



(CT3.29,T59,[1])


1
=19


  :


d
1n
=
0,25)} (9.0,027206,0{)1857,4.19 (
016,0.857,4.19 0,25) (9.0,027



= 0,0213( )

 
li ;
d

li

I
li
   :

I
1
=
A)} (9H{)1(
.C .Q
0i
0inlbđc


TrL
ILt
onl



(CT3.33,T60,[1])