Đồ án môn học
Thiết kế hầm sấy
dùng để sấy mực tươi
năng suất 500kg/mẻ
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
LI NÓI U
K thut sy óng vai trò vô cùng quan trng trong công nghip và ìi
sng. Trong quy trình công ngh sn xut ca rt nhiu sn phm u có công
on sy khô bo qun dài ngày. Công ngh này ngày càng phát trin trong
công nghip nh công nghip ch bin hi sn, rau qu công nghip ch bin g,
công nghip sn xut vt liu xây dng và thc phm khác.Các sn phm nông
nghip dng ht nh lúa, ngô, u, cà phê sau khi thu hoch cn sy khô kp thi,
nu không sn phm s gim phm cht thm chí b hng dn n tình trng mt
mùa sau thu hoch.
Thc t cho thy các quá trình nhit nói chung và quá trình sy nói riêng là
nhng quá trình công ngh rt phc tp. Chng hn quá trình sy là mt quá trình
tách m khi vt liu nh nhit và sau ó s dng tác nhân thi m ra môi
trng vi iu kin n ng sut cao, chi phí vn hàng, vn u t bé nht nhng
sn phm phi có cht l!ng tt, không nt n cong vênh , y h"ng v
# thc hin quá trình sy ngi ta s dng mt h thng g$m nhiu thit b
nh : thit b sy (bu$ng sy, hm sy, tháp sy, thùng sy v.v ), thit b t nóng
tác nhân (calorifer) ho%c thit b lnh làm khô tác nhân, qu, b"m và mt s
thit b ph khác nh bu$ng t, xyclon v.v Chúng ta gi h thng các thit b
thc hin quá trình sy c th nào ó là mt h thng sy.
Trong ò án môn hc này em !c dao thit k thit b sy
mc xut
khu.Vi kin thc còn hn ch, tài liu tham kho cha y nên còn nhiu b&
ng& và ch'c ch'n không tránh khi nhng sai sót. Mong !c các thy cô trong
khoa ch( dn thêm em hoàn thành tt $ án sau. Em xin chân thành cm "n thy
giáo ã hng dn tn tình em hoàn thành !c $ án này.
Sinh viên thit k
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Chng 1
NGHIÊN CU MC VÀ PHNG PHÁP SY
Gii thiu chung v mc:
+ Theo s liu iu tra mi nht, vùng bin Vit Nam có ti 25 loài mc
ng (mc lá), thuc b Teuthoidea. a s mc ng sng sâu <100m nc, tp
trung nhiu nht vùng nc sâu khong 30-50m. Ngoài ra còn có mt s loài
thng sng các vùng bin khi vi sâu >100m nc. Mc ng là ng vt
nhy cm vi
bin i ca iu
kin thu vn,
thi tit và ánh
sáng nên s di
chuyn theo
mùa, ngày và
êm. Nhìn chung
ban ngày, do lp
nc b mt b
ánh sáng mt tri
hun nóng, làm
nhit nc
tng lên, mc ng thng ln xung di áy hoc lp nc tng di. Ban êm,
khi nhit nc b mt gim i, các qun th mc ng li di chuyn t lp nc
tng áy lên b mt.
Trong các tháng mùa khô (tháng 12-tháng 3 nm sau), mc ng di chuyn n các
vùng nc nông hn, sâu <30m. Trong các tháng mùa ma (tháng 6-9), mc
ng di chuyn n các vùng nc sâu 30-50m.
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
+ Vùng phân b: Cng nh mc nang, vùng bin phía Bc, mc ng tp
trung các vùng ánh bt mc chính là quanh o Cát Bà, Cái Chiên, CôTô, Hòn
Mê-Hòn Mát và khu vc Bch Long V, nht là vào mùa xuân. vùng bin phía
nam, các vùng tp trung mc chue yu là Phan Rang, Phan Thit, Vng Tàu, Cà
Mau và quanh Côn o, Phú Quc.
+ Mùa v khai thác: Mc ng c khai thác quanh nm, tuy nhiên cng có
2 v chính: V Bc ( tháng 12-4) và v Nam (tháng 6-9)
+ Hình thc khai thác: Các loài ngh khai thác mc ng kt hp ánh sáng
nh ngh câu mc, ngh mành èn, ngh vó, ch p mc. Li d ng tính hng quang
dng ca mc ng, ta a ngu!n ánh sang mnh xung di nc, d" dàng nhn
thy qun th mc tp trung rt ông trong qung ánh sáng ó. Do ó, Vit nam
cng nh các nc khác u s# d ng các phng pháp khai thác kt hp ánh sáng.
+ Sn lng khai thác: Sn lng khai thác mc ng trên toàn vùng bin
Vit nam h$ng nm khong 24.000 tn, trong ó vùng bin min Nam có sn lng
cao nht là khong trên 16.000 tn (chim 70%), vnh Bc B chim sn lng ln
th% nhì, khong 5000 tn (20%), còn bin min Trung có sn lng thp nht
khong 2.500 tn (10%).
+ Xut khu: Mc ng ca Vit Nam xut kh&u sang hn 30 th trng
nc ngoài, vi doanh thu h$ng nm t khong hn 50-60 triu USD tính trên c
sn ph&m ông lnh ti và sn ph&m khô.
Sn ph&m ch bin: ông lnh nguyên con di các hình th%c ông khi (Block),
ông ri nhanh (IQF), hay ông lnh semi-IQF, hoc semi-block. Các sn ph&m ch
bin g!m phi lê, ct khoanh, t'a hoa và c làm thành các sn ph&m ch bin s(n
nu, hoc di dng sn ph&m sushi, sashimi n g)i, các sn ph&m phi ch
khác và ch bin n lin nh mc nng, mc khô nghin t&m gia v.
1.2. Tính cht ca mc a vào sy:
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
+ Thành phn dinh d*ng ca mc ng:
Thành phn dinh dng trong 100 g sn phm n c
Thành phn chính Mui khoáng Vitamin
(kCal) (g) (mg) (mg)
Calories
Moisture
Protein
Lipid
Glucid
Ash
Calci
Phosphor
Iron
A B1
B2
PP
C
71 82,2 15,6 1,0 - 1,2
55 160 1,2
210
0,01
0,04
2,5
0
+ Mc ng làloi thy sn có ít m*, có &m khong 80%Khimccht
thì vi &m cao nh vây s+ là môi trng thun li cho các loi vi khu&n phát trin
gây ra hin tng thir,a
+ Nu ta làmgim &m xung còn 35 ÷ 10% thì s+ ngn cn c mt
s loi vi khu&n. Nu &m ch' còn 10 ÷ 20% thì hu nh vi khu&n không còn phát
trin c n,a. Ngoài ra còn có nhit , &m ti quá trình thi r,a ca mc.
Mc ng làloimcít m* nên nhit dung riêng ca Mc ng ta ch-n là:
3,62 kJ/kgK
Do hàmlng nc trong mc khá ln bo qun gp rt nhiu khó
khn
1.3 Phân loi mc:
1.3.1. Phân loi theo chng loi (Mt s loài thng gp Vit Nam)
1.3.1.1. Mc ng Trung Hoa
Tên ting Anh : Mitre Squid
Tên khoa h-c : Loligo chinensis Gray, 1849
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
- c im hình thái : là loài mc ng c th
ln, thân dài khong 350-400mm, thân hình ho
ti"n, chiu dài thân gp 6 ln chiu rng, uôi
nhon, vây dài b$ng 2/3 chiu dài thân. V) trong
b$ng sng trong sut, gi,a có g d-c.
- Vùng phân b : Loài mc ng này sng tng
mt, phân b rng khp c d-c b bin Vit
Nam t Bc n Nam .
- Mùa v khai thác : quanh nm, chính v vào các tháng 1-3 và tháng 6-9
- Ng c khai thác : câu, mành, vó, ch p kt hp ánh sáng
- Các dng sn ph&m : nguyên con sch, phi lê, ct khoanh, khô, khô t&m gia v.
1.3.1.2. Mc ng Nht Bn:
Tên ting Anh : Japanese Squid
Tên khoa h-c : Loligo japonica Hoyle, 1885
- c im hình thái : Thân hình u
n, chiu dài thân gp ôi khong 4
ln chiu rng. B mt thân có các
c im sc t gn tròn, to, nh) xen
k+. Chiu dài vây b$ng 65% chiu dài
thân.
- Vùng phân b : Loài mc ng này
sng vùng bin nông và thm l c . Mùa hè thng vào vùng nc ven b <10 m
nc . tr%ng. Mc này ch yu phân b vùng bin min Trung và Nam b, c
bit khai thác nhiu vùng bin Nha Trang và Bình Thun.
- Mùa v khai thác : quanh nm, chính v vào các tháng 1-3 và tháng 6-9
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
- Ng c khai thác : câu, mành, vó, ch p kt hp ánh sáng
- Các dng sn ph&m : nguyên con sch, phi lê, ct khoanh, khô, khô t&m gia v.
1.3.1.3. Mc ng Beka
Tên ting Anh : Beka Squid
Tên khoa h-c : Loligo beka Sasaki, 1929
- c im hình thái : Kích thc c th trung bình, thân hình u n, chiu dài
thân gp khong 3 ln chiu rng. Trên thân có nhiu m sc t màu tím. Chiu dài
vây nh) hn c chiu dài thân. Chiu ngang vây nh) hn chiu dài vây. Mai b$ng
cht sng m)ng, trong sut, gi,a lng có sng d-c trông ging nh lông gà.
- Vùng phân b : Loài mc này
ch yu sng vùng lng. n
mùa khô chúng thng vào b
. tr%ng. Tr%ng thng kt thành
tng ám 30-50cm. M/i ám
tr%ng có khong 20-40 tr%ng.
Loài này c phân b c ba
vùng bin Bc, Trung và Nam b
Vit Nam.
- Mùa v khai thác : quanh nm, chính v vào các tháng 1-3 và tháng 6-9
- Ng c khai thác : câu, mành, vó, ch p kt hp ánh sáng
- Các dng sn ph&m : nguyên con sch, phi lê, ct khoanh, khô, khô t&m gia v.
1.3.1.4. Mc lá
Tên ting Anh : Bigfin reef Squid (Broad squid)
Tên khoa h-c : Sepioteuthis lessoniana Lesson, 1830
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
- c im hình thái : là loài mc có c th ln, nhìn b ngoài va ging mc nang,
va ging mc ng. Chiu dài thân
250-400mm, thân dài gp 3 ln
chiu rng.
- Vùng phân b : Vit nam, loài
mc này c phân b c ba
vùng bin Bc trung Nam b,
nhng tp trung nhiu nht là
vùng Vnh Bc B, Phú Yên,
Khánh Hoà, Bình Thun.
- Mùa v khai thác : quanh nm, chính v vào các tháng 1-3 và tháng 6-9
- Ng c khai thác : câu, mành, vó, ch p kt hp ánh sáng
- Các dng sn ph&m : nguyên con sch, phi lê, ct khoanh, khô, khô t&m gia v.
1.3.1.5. Mc ng Thái Bình Dng
Tên ting Anh : Japanese flying squid
Tên khoa h-c : Todarodes pacificus Steenstrup, 1880
- c im hình thái : Thân tròn, hình ng thuôn dài. Vây ngn, chiu dài vây
chim khong 40% chiu dài thân.
Rãnh ph"u dng h nông, không có túi
bên. Bông xúc giác rng, thô, dài. Các
tay tua ngn
- Vùng phân b : loài mc này sng c
vùng lng và vùng khi, ti nc
sâu 500m. Thích nghi vi phm vi
nhit 5-27
0
C. Loài này c phân
b tp trung vùng bin min Trung Vit Nam.
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
- Mùa v khai thác : quanh nm, chính v vào các tháng 1-3 và tháng 6-9
- Ng c khai thác : câu, mành, vó, vây, rê kt hp ánh sáng
- Các dng sn ph&m : nguyên con sch, phi lê, ct khoanh, khô, khô t&m gia v.
1.3.2. Phân loi theo kích thc:
Ngi ta phân loi mc da theo tiêu chí là chiu dài ln nht tính t uôi n u
con mc, có hai loi :
+ Loi nh) : loi 1s dài 16-20 cm
loi 2s dài 14-16 cm
loi 3s dài 12-14 cm
loi 4s dài 8-10 cm
+ Loi ln : loi 4l dài 32-40 cm
loi 3l dài 28-32 cm
loi 3l dài 24-18 cm
loi 3l dài 20-24 cm
Ch-n loi mc ng nh) 4l
Thi gian ánh bt t tháng 12 n tháng 8 thi im sy mc là mùa hè
1.4 Quy trình công ngh và các thông s ca mc ng :
1.4.1 Quy trình công ngh
Mc ánh bt xong c vn chuyn v khu s ch, ti ây ngi ta tin hành
r#a sch,làm khô c h-c, kh# trùng r!i em b) mc vào các khay li dt trên xe
gòong r!i a vào sy
1.4.2 Các thông s ca mc ng :
Chiu dài 4l (32-40 cm)
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
&m
ϕ
= 70% , nhit t = t
mt
= 25
C
O
&m sau khi sy
ϕ
= 14 %
Khi lng riêng
ρ
= 1200 kg/m
3
;
Khi lng a vào sy mt m.: 500 kg ti/m.
1.4.3 Cu trúc và các dng liên kt trong mc liên quan n quá trình sy :
1.4.3.1 Cu trúc ca mc ng có các dng sau :
a) Lp da sc t bên ngoài:
Lp da này bao ph bên ngoài thân con mc ng chiu dày khong t 0,05 - 0,1
mm (i vi mc còn ti cha qua ngâm nc). Lp da này có cu trúc là các si
mm có ch%a các sc t thay i theo môi trng bên ngoài, d" b bóc tách trong quá
trình bo qung vn chuyn. i vi mc ti sy khô thì ngi ta thng bóc lp
da này trc khi sy (hàng cao cp – xut i Nht Bn). Còn i vi các hàng khô
thông thng thì gi, li lp da này
b) Lp màng da trong:
Có dày t 0,03-0,04 mm có dai chc hn lp da bên ngoài. Nó c cu
to t các lp si c trong dính li vi nhau theo mt lp cùng chiu. D" b trng
n khi ngâm cng nh d" mt nc khi sy (hình v+ các si c màng da trong).
c) Lp c m)ng:
Có dày t 0,01-0,02 mm nhng có sn chc hn lp màng trong do nhiu
si c nh) ang chéo nhau to thành mt mng li nhiu lp sn chc, àn h!i. T
l nc thp nên nên khó trng n và ngn không cho nc t môi trng bên
ngoài xâm nhp vào nên quá trình tách nc lp nay tng i khó.
d) Lp c tht (còn g-i là ming fillet):
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Lp này có dày ln nht chim ti 96% tr-ng lng ca miêng fillet.
dày dao ông theo chiu dài ca thân mc.
Chiu dài (cm) dài (mm)
4,0 1.5-2,0
10 2,0-3,0
20 3,0-4,0
30 4,0-5,0
40 5,0-6,5
Nó g!m nhiu ht t bào tht liên kt dính li vi nhau. Lp này d" b ngm nc
cng nh d" b mt nc trong quá trình sy. Lp này d" b bóc tách ,xé nh). Lng
nc lu gi, ming tht này ln nht gn 98%. M c ích ca quá trình sy là làm
mt nc ca lp tht này .
e) Hai lp màng trong:
Hai lp này tip xúc vi ni tng mc có cu trúc là nh,ng si c dang cheo
nhau nhng sn chc ít hn lp màng si c,d" b mt nc khi sy và trng
nc khi ngâm.
1.4.3.2. S bay hi trong quá trình sy mc:
Nc trong mc t!n ti di hai dng là nc t do và nc liên kt. khi sy
thì nc t do bay hi trc r!i mi nc liên kt . Lng n%oc này gim dn theo
thi gian trong quá trình sy và ph thuc vào nhit sy, &m,tc vv… ca
không khí.
Trong quá trình sy thì nc t do d" b tách ra kh)i mc còn &m liên kt thì
khó hn . Nguyên nhân là do lp màng m)ng bên ngoài có hàm lng nc ít
hn,cu to chc ch. hn các si c bên trong nên khô nhanh hn trong quá trình
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
sy,lúc ó nó to thành mt lp keo ngn cng s bay hi ca &m. Càng khô các lp
màng nay càng dính chc vào miêng fillet làm cho nc không bay hi c.
1.4.4 Công ngh sy mc
Tiêu chu&n ch-n mc
Mcphi ti tt, tht c%ng tr-ng lng khong 200g/con
Mccòn nguyên v0n không b tn thng
Mckhông b dch bnh
Mccó màu xanh t nhiên.
X# lý mc
Mcsau khi tip nhn cn phi nhanh chóng a vào b r#a
Dùng dao m phn lng con mc ly mai
- Dùng dao ly b phn túi mc ra
- R#a sch mch mc và các phn b&n khác bám trongmc
Công ngh sy mc ng
Trong quá trình phi m bo không làm mt cht cá t%c là phi m bo
mùi v camc
- áp %ng tiêu ch&n ta dùng tác nhân sy là không khí nóng i lu c*ng
b%c vi vn tc không khí nóng chuyn ng khong 1.2 m/s. Nhit sy khong
45÷ 60
0
C, trong khong 12
h
. &m ca cá gim xung còn 10÷20%mcc
xp trên nh,ng v' st không c dày quá, các v' c sp trên xe goòng r!i a
vào hm sy.
- Ngu!n nhit gia nhit cho khí nóng trong hm là calorife khí-hi.
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
- Lng &m sau khi thoát ra c thi ra ngoài môi trng.
Quy trình ch binmckhô xut kh&u
- Ch-nmc
- X# lý mc
- Sy mc nhit t 45÷ 60
0
C trong 12
h
.
- Phân loi (m bo kích thc sn ph&m !ng u)
- óng gói
- Thành ph&m
1.5. Chn phng án sy
- Có nhiu phng án sy sy vt liu. M/i phng th%c sy u có u
khuyt im riêng ca nó.
- Sy i lu ngc chiu: vt liu sy và tác nhân sy i ngc chiu nhau.
Tác nhân sy ban u có nhit cao và &m thp nht tip xúc vi vt liu sy có
&m nh) nht (vt liu sy chu&n b ra kh)i hm sy). D-c theo bu!ng sy tác
nhân sy gim dn nhit và &m tng dn di chuyn v phía u hm sy tip
xúc vi vt liu sy có &m cao nht. Nên càng v cui lng &m bc hi càng
gim và tc sy cng gim dn. 1u im: vt liu sy lúc ra kh)i thit b sy có
nhit cao nên khô hn.
- Sy i lu xuôi chiu: vt liu sy và tác nhân sy i cùng chiu nhau. Vt
liu ban u có &m ln tip xúc vi tác nhân sy ban u có nhit cao, &m
nh) nên bc hi nhanh. 1u im: thit b n gin hn so vi sy ngc chiu.
Nhc im: &m cui ca vt liu sy còn cao hn sovi sy ngc chiu.
Vy trng hp sy mc thìphng pháp sy ngc chiu hiu qu nht.
Ch-n tác nhân sy: sn ph&m c tinh khit không b bám b&n ta s# d ng
tác nhân sy là không khí nóng.
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Chng 2
TÍNH TOÁN THIT B SY MC
H thng sy hm là h thng sy ln và là h thng sy i lu c*ng b%c g!m 3
thit b chính: hm sy, calorifer và qut.
2.1. Nng sut sy theo m:
Nng sut sy là sn lng thành ph&m trong mt n v thi gian (vtg). Nng
sut có th là khi lng G (kg/vtg) hoc th tích V (m
3
/vtg).
Theo yêu cu thit k, nng sut u vào ca hm sy là 500 kg/m Nu g-i G
1
,
1
, G
2
,
2
tng %ng là khi lng và &m tng i ca vt liu sy i vào và
i ra kh)i thit b sy thì rõ ràng lng &m ã bc hi trong thit b sy b$ng:
21
GGW
−
=
, [kg/m.] (2.1)
hay:
2211
ω
ω
GGW
−
=
(2.2)
hay:
100
2211
ωω
GG
W
−
=
(2.3)
Trong công th%c (2.3),
1
ω
và
2
ω
c vit theo giá tr thc.
Do khi lng vt liu khô tuyt i trc và sau quá trình sy không i và b$ng
nhau nên ta có :
)1()1(
2211
ω
ω
−
=
−
=
GGG
k
(2.4)
T (2.4), ta có:
G
2
= G
1
.(1 –
1
)/(1 –
2
) , [kg] (2.5)
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Thay s vào công th%c (2.5) ta có:
G2 = 500.(1 – 0,7)/(1 – 0,14) = 174,42 kg khô/m.
Lng &m tách ra trong 1h là:
) (
2211
ω
ω
GGW
−
=
/12 = (500.0,7 – 174,42.0,14)/12 = 27,132 [kg/m h]
2.2 . Chn ch sy và tác nhân sy:
Ta ch-n h thng sy hm không h!i lu và tác nhân là không khí nóng i ngc
chiu vi vt liu sy. Thông s không khí ngoài tri ta ly t
o
=25
o
C và ϕ
o
=80 %.
Ta ch-n nhit ô tác nhân sy vào hm sy t
1
=50
o
C, nhit tác nhân sy ra kh)i hm
sy ch-n s b t
2
=30
o
C vi &m tng i ϕ
2
= (85
±
5)%. Chúng ta s+ kim tra li
thông s ã ch-n này.
2.3 . Tính toán quá trình sy lý thuyt
ϕ =100%
ϕο
Hình 2.1. #$ th I-d ca quá trình sy
Xác nh các im ca chu trình:
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
#im A hay còn gi là im 0:
- Các thông s không khí ngoài tri:
Nh cp thông s (t
o
, ϕ
o
) ã cho chúng ta có th xác nh c trng thái A ca
không khí ngoài tri. Theo các công th%c gii tích ta c.
- Phân áp sut bão hoà %ng vi t
o
=25
o
C
P
b1
= exp
+
−
1
5,235
42,4026
12
t
= exp
+
−
255,235
42,4026
12 =0,0315 bar
- Lng ch%a &m d
o
d
o
=
0315,0.80,0
750
745
0315,0.80,0
621,0
−
= 0,0162 kg &m/kgkk
d
0
= 0,0162 kg &m /kg kk
- Entanpi I
o
I
o
= 1,004.t
o
+ d
o
(2500 + 1,842.t
o
)
I
o
= 1,004.25 + 0,0162 (2500 + 1,842.25) = 66,31 kJ/kg kk
C
dx
(d
0
) = C
pk
+ C
pa
.d
0
= 1,004+ 1,842.0,0162 =1,034 kJ/kg kk
#im B hay còn gi là im 1:
* Entanpy ca TNS sau calorifer:
Trng thái không khí sau calorifer B c xác nh trên ! th I- d bi cp
thông s (t
1,
d
0
). T im B chúng ta d" dàng tìm thy trên ! th I- d entanpy I
1
,
&m tng 2
1
. Ngoài ra cng có th tính toán theo công th%c gii tích sau.
+ Entanpi I
1
:
I
1
= 1,004.t
1
+ d
0
(2500 + 1,842.t
1
)
I
1
= 1,004.50 + 0,0162 (2500 + 1,842.50) = 92,154 kJ/kgkk
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
+ Phân áp sut bão hòa ca hi nc P
b1
nhit t
1
= 50
0
C
P
b1
= exp
+
−
1
5,235
42,4026
12
t
= exp
+
−
505,235
42,4026
12 = 0,122 bar
+ &m tng i ϕ
1
ϕ
1
( ) ( )
207,0
0162,0621,0122,0
0162,0.
750
745
621,0
.
01
0
=
+
=
+
=
dP
dB
b
ϕ
1
=20,67%
#im Co hay còn gi là im 2:
- Thông s tác nhân sy sau quá trình sy lý thuyt:
Trng thái tác nhân sy sau quá trình sy lý thuyt c xác nh bi cp thông s :
I
20
= I
1
, t = t
2
+ Lng ch%a &m d
20
d
20
= d
0
(
)
(
)
2
210
.842,12500 t
ttdC
dx
+
−
+
d
20
= 0,0162 + 022,0
30.842,12500
)3050(0356,1
=
+
−
kg&m/kgkk
+ Phân áp sut hi bão hòa ca hi nc ) nhit t
2
P
b2
= exp
0422,0
305,235
42,4026
12exp
5,235
42,4026
12
2
=
+
−=
+
−
t
bar
+ &m tng i
ϕ
20
( )
886,0
)022,0621,0(0422,0
022,0.
750
745
621,0
.
202
20
=
+
=
+
=
dP
dB
b
ϕ
20
= 88,57%
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Vi &m ϕ
20
= 88,57% th)a mãn iu kin va tit kim nhit lng do tác
nhân sy mang i va m bo không xy ra hin tng -ng sng mà chúng ta
t ra trên ây.
+ Lng không khí khô cn thit bc hi 1kg &m l
0
l
0
58,123
0162,0022,0
11
020
=
−
=
−
=
dd
kgkk/kg &m
L
0
= W.l
0
= 27,132.123,58 = 3353,06 kgkk/h
Tác nhân sy trc khi vào hm sy có t
1
= 50
0
và ϕ
1
= 20,67%
Theo ph l c 5, vi thông s này th tích ca không khí &m ch%a 1kg không khí:
v
B
= 0,9838 m
3
/kgkk
tác nhân sy sau quá trình sy lý thuyt (im C
0
) có t
2
= 30
0
C, ϕ
20
=88,57%
Ta có: v
Co
= 0,9757 m
3
/kgkk
Do ó:
V
B
= L
0
.v
B
= 3353,06.0,9838 = 3298,67 m
3
/h
V
Co
= L
o
.v
co
= 3353,06.0,9757 = 3271,48 m
3
/h
Lu lng th tích trung bình V
o
V
o
= 0,5(V
B
+ V
Co
) = 0,5(3298,67 + 3271,48) = 3285,08 m
3
/h
V
o
= 0,913 m
3
/s
Trong quá trình sy lý thuyt thì h thng sy c coi là lý tng. T%c là trong
quá trình không có nhit tn tht và cng không có nhit b sung: Q
s
= 0, Q
bs
= 0.
Nh vy, lng nhit do tác nhân sy cung cp cho vt liu sy làm &m bay hi thì
chính lng &m này mang mt lng nhit ngc tr li vào tác nhân sy. Do ó,
entanpy là không i: I
2
= I
1
.
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
- Nhit lng tiêu hao q
o
q
o
= l
o
(I
1
- I
0
) = 123,58.(92,154 – 66,308) = 3194,08 kJ/kg &m
Q
o
= q
o
.W = 3194,08. 27,132 = 86660,95 kJ/h
Q
o
= 24,07 kW
L
o
là mt trong hai thông s cho phép ta ch-n qut và Q
o
là c s ta ch-n Calorifer
khi thit k s b h thng sy.
2.4 Xác nh kích thc bu!ng sy
2.4.1 Tính toán thiêt b vn chuyn mc:
S# d ng xe goòng có các thông s sau :
+ Chiu cao, chiu dài, chiu rng (210×150×200)cm
+ Khay mc là khay li (200×200×2)cm
+ Khong cách gi,a các khay là 5 cm
Bài toán t ra là tìm trong m/i xe goòng t bao nhiêu khay và m/i khay ch%a bao
nhiêu con mc t ó ta xác nh c s xe vn chuyn mc là bao nhiêu xe
trong mt m. sy, và t ó có th dnh ra kích thc c bn ca bu!ng sy.
Ta có th làm nh sau :
a) Xác nh s lung mc trên khay :
+ M/i con mc em vào sy có khi lng trung bình là 0,125 kg
+S con mc em vào sy là M =500/0,125 = 4000 con
+M/i con mc có chiu dài trung bình khong 32 cm
+Nu xp theo chiu rng ca khay thì ta có h phng trình sau
32m + 2n = 200
n – m = 1
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Trong ó: n là s con mc xp theo chiu ngang h 2 u, m là khong cách gi,a
các con mc
+ Gii h phng trình này ta c n = 6 con
+ Hàng tiêp theo xp so le vi hàng trc nó thi s con mc s+ gim di mt con
tip theo hàng sau thì s+ tng them 1 con hàng trc
+ S hàng xp vào khay: gii tng t nh trên ta có s hàng là 19 hàng (vi chiu
rng ca m/i con mc là 6cm, khong cách gi,a các hàng là 4 cm)
+Vy có tt c là 14 hàng trong ó có 7 hàng 5 con và 7 hàng 6 con. Tng s mc
xp vào mt khay là 78-80 con
+ Làm tng t nh trên ta xác nh c s khay trong mt xe là 26 khay
+ S mc xp trên m/i xe t (2000-2080)
+ Vy m/i ln sy thì dùng X= 4000 /(2000-2080) = 2 xe ch%a mc
Hình 2.2. Khay cha mc
b) Chiu cao và chiu sâu ca bu!ng sy :
+ Chiu cao
Ch-n khong cách t xe goòng lên tng l#ng ca bu!ng là 0,3m. Chiu cao ca
bu!ng sy là 2,4m
+ Chiu sâu ca bu!ng
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Ch-n khong cách t xe goòng n mép bên ca tng là 0,3m. Chiu sâu ca
bu!ng là 2,1m.
2.4.2 Xác nh th tích bu$ng sy
Th tích hiu d ng ca bu!ng sy :
V
c
=
[
]
3
2
.
m
K
G
vm
ρ
Trong ó:
m
ρ
là khi lng riêng ca mc
m
ρ
= 1200 kg/m
3
;
K
v
là h s in y th tích bu!ng
K
v
= K
F
.K
l
K
F
_h s in y tit din bu!ng (theo chiu chuyn -ng vuông góc vi dòng
môi cht sy)
K
F
= V
K
/(F.v);
V
K
_lu lng th tích môi cht sy [m
3
/s ]
V
K
=
k
L
ρ
0
= sm /78,0
36002,1
06,3353
3
=
×
F_tit din bu!ng sy [m
2
];
F = 2,4.2,1 = 5,28 m
2
;
v là tc môi cht [m/s]; Ch-n v = 3,5 [m/s]
K
L
là h s in y theo chiu chuyn ng ca không khí K
L
= 0,1;
0042,01,0.042,0.
=
=
=
LFv
KKK
Th tích hiu d ng ca bu!ng sy
3
61,34
0042,0.1200
42,174
mV
C
==
;
Chiu dài ca bu!ng sy L = V
c
/F = 34,61/5,28 = 6,55 m;
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Kt lun: Vic tính ch-n kích thc nh vy là hp lý vi yêu cu thit k,vic
tính toàn b th tích bu!ng sy ph thuc vào phn tính ch-n các thit b.
2.5 . Tính toán nhit bu!ng sy
2.5.1.T)n tht nhit do thit b truyn ti (g$m các giá hay v( cha vt liu
sy)
T công th%c:
Q
CT
=G
CT
C
CT
(t
CT2
– t
CT1
), [kJ] (2.19)
Trong ó:
G
CT
-
khi lng ca thit b truyn ti,
[
]
kg ;
C
CT
-
nhit dung riêng ca thit b truyn ti,
[
]
kgkJ / ;
t
CT1
- nhit vào ca thit b truyn ti, [
o
C];
t
CT2
- nhit ra ca thit b truyn ti, [
o
C].
- Xác nh G
CT
: khi lng m/i khay t Mc nng 10 kg mà tt c có 26
khay:
Do ó:
G
CT
= 26 x 10 = 260 kg.
- Xác nh C
CT
: Khung khay sy c làm b$ng g/ thông.
Tra bng ph l c 2 [2] c C
CT
=2,72 kJ/kg.K
- Xác nh t
CT1
: Thông thng ly nhit vào ca thit b truyn ti b$ng
nhit môi trng: t
CT1
= 25
0
C
- Xác nh t
CT2
: Nhit ra ca thit b truyn ti ly b$ng nhit ra ca
tác nhân sy: t
CT2
=30
0
C.
Thay vào công th%c (2.19):
(
)
KJQ
CT
3536253072,2.260
=
−
=
Do vy:
W
Q
q
h
CT
CT
33,130
13,27
3536
=== KJ/kg m;
2.5.2. T)n tht nhit do vt liu sy mang i:
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
Ta có công th%c:
(
)
122
VVVV
ttCGQ
−
=
, [kJ] (2.20)
Trong ó:
G
2
- khi lng vt liu sy ra; G
2
= 174,42 kg
C
V
- nhit dung riêng ca vt liu sy, [kJ/kg.K].
Nhit dung riêng ca Mc bin i theo nhit , nhng bin i không
áng k. Ta ch-n nhit dung riêng ca Mc tng ng vi nhit dung riêng ca
cá gy. Tra trong bng ta c: C
V
= 3,62 kJ/kg.K.
t
V1
- nhit vào ca vt liu sy, thông thng ly b$ng nhit môi
trng t
V1
= 25
0
C.
t
V2
- nhit ra ca vt liu sy, nhit ra kh)i bu!ng sy ca vt liu
sy theo kinh nghim ly nh) hn nhit tác nhân sy cùng v trí t 1
÷
10
0
C
Vy:
t
V2
= t
2
– (1
÷
10
0
C) = 30 – 2 = 28
0
C
Thay vào công th%c (2.20):
kJQ
V
79,1262)2528.(62,3.42,174
=
−
=
Vit cho 1kg &m thì:
54,46
13,27
79,1262
===
h
V
V
W
Q
q
kJ/kgm.
2.5.3. T)n tht qua kt cu bao che:
Tn tht qua kt cu bao che là ph%c tp nht, ta chia
kt cu làm 3 phn: các b mt bao quanh, trn và nn.
- Tn tht qua nn bu!ng sy ph thuc rt nhiu vào
cu to nn và c a tng. Mc dù nn các thit b sy u
c x# lý b$ng bê tông gch v* và láng xi mng. Nhng
theo kinh nghim, nh,ng vùng nn &m t, tn tht này
v3n rt ln so vi nn t khô ráo. Vit Nam, cha có s liu nghiên c%u v tn
tht nn, do ó ta da vào bng s liu nghiên c%u thc t ca Nga. Bng s liu
1
t
2
t
1
δ
2
δ
3
δ
3
λ
2
λ
2
α
1
α
1
λ
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
tn tht qua nn ph thuc vào khong cách X (m) gi,a tng thit b sy vi
tng phân xng và nhit trung bình ca tác nhân sy trong thit b sy.
Tra bng 7.1, trong trng hp này vi nhit trung bình tác nhân sy là
40
0
C nên ta ch-n c:
q
n
= 35 W/m
2
Vi khong cách X = 1m do thit b sy trong trng hp này ta b trí t
gn k vi các phân xng bên cnh.
Vy:
Q
n
= F
n
.q
n
= 2,1.6,55.35 = 481,43 W = 1733,13 kJ/h
- Tn tht qua tng bao:
Kt cu ca tng bao: Tng bu!ng sy c xây b$ng gch ) dày 0,3m.
Trong ó kt cu c th nh sau :
+ Lp v,a mt trong và mt ngoài có cùng dày: m025,0
31
=
=
δ
δ
+ Lp gch dày : m25,0
2
=
δ
Tra bng 3.1[9]_hng d3n thit k h thng lnh_Nguy"n %c Li:
93,0
31
=
=
λ
λ
W/m.K;
=
2
λ
0,77W/m.K.
Mt dòng nhit q (W/m
2
) truyn qua mt n v din tích b mt truyn
nhit có th tính b$ng mt trong các công th%c sau ây:
tkq
∆
=
.
).(
21 ff
ttk
−
=
)(
111 wf
tt
−
=
α
)(
242 fw
tt
−
=
α
3
3
2
2
1
1
41
)(
λ
δ
λ
δ
λ
δ
++
−
=
ww
tt
, [W/m
2
] (2.21)
Trong k4 thut sy, nhit b mt vách s+ không bit c, ta ch' bit
c nhit dch th nóng t
f1
(là nhit trung bình ca tác nhân sy) và nhit
dch th lnh t
f2
(là nhit không gian bao quanh bu!ng sy).
Nh vy ta phi i tìm h s truyn nhit k, t%c là phi i tìm h s trao i
nhit
21
,
α
α
. Vic xác nh hai thông s này chính xác là khá ph%c tp vì ta phi tính
án môn hc: Thit k hm sy dùng sy mc ti nng sut 500kg/m
SVTH: Trang:
vòng lp cho n khi có c kt qu hp lý mi thôi. Do ó, ta s+ tính mt
dòng nhit q, [W/m
2
] theo mt phng pháp khác cng cho kt qu chính xác
tng i cao.
Cách tính nh sau:
- Nu xem không khí phía ngoài và phía trong u là chy ri.
Theo công th%c (7.43)_hng d3n tính toán và thit k h thng sy,tr.143:
Ta có:
)(
1111 wf
ttq
−
=
α
(2.22)
Mt khác:
333,0
11
333,0
1
).(715,1.715,1
wf
ttt −=∆=
α
(2.23)
Do ó:
333,1
111
)(715,1
wf
ttq −= (2.24)
Mt dòng nhit do d3n nhit q
2
b$ng:
)(
21
2
2
2 ww
ttq −=
δ
λ
(2.25)
Mt dòng nhit do i lu t nhiên t mt ngoài ca tng vi không khí
xung quanh q
3
b$ng:
333,1
223
)(715,1
fw
ttq −= (2.26)
Nh vy, c 3 công th%c (2.24), (2.25), (2.26) u có &n s là t
w1
, t
w2
. tính
toán theo phng pháp này ta phi gi thit nhit t
w1
r!i t ó tìm c q
1
và các
thông s còn li.
Gi thit: Ct
w
0
1
9,34= , thay vào (2.24):
Vi t
f1
là nhit trung bình ca TNS:
C
CC
t
f
0
00
1
40
2
3050
=
+
=
Vy:
2333,1
1
/05,15)9,3440(715,1 mWq =−=