Thiết kế Hệ thống sấy băng tải 3

Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
PHẦN 1 : MỞ ĐẦU

1.1 Lời mở đầu
Trong ngành công nghiệp nói chung thì việc bảo quản chất lượng sản phẩm là
rất quan trọng. Để chất lượng sản phẩm được tốt ta phải tiến hành sấy đêí tách ẩm
Vật liệu sau khi sấy có khối lượng giảm do đó giảm công chuyên chở, độ bền tăng
lên, chất lượng sản phẩm được nâng cao,thời gian bảo quản kéo dài........
Quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt gọi là quá trình sấy.
Người ta phân biệt sấy ra làm hai loại :sấy tự nhiên và sấy nhân tạo
Sấy tự nhiên dùng năng lượng mặt trời đêí làm bay hơi nước trong vật liệu nên
đơn giản ,ít tốn kém tuy nhiên khó điều chỉnh được quá trình sấy và vât liệu sau khi
sấy vẫn còn độ ẩm cao .Trong công nghiệp hoá chất thường người ta dùng sấy nhân
tạo,tức là phải cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm .Phương pháp cung cấp nhiệt có thể
bằng dẫn nhiệt ,đối lưu ,bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao.
Đối với nước ta là nước nhiệt đới nóng ẩm,do đó việc nghiên cứu công nghệ
sấy để chế biến thực phẩm khô và làm khô nông sản có ý nghĩa rất đặc biệt .Kết hợp
phơi sấy nhằm tiết kiệm năng lượng,nghiên cứu những công nghệ sấy và các thiết bị
sấy phù hợp cho từng loại thực phẩm ,nông sản phù hợp với điều kiện khí hậu và
thực tiễn nước ta.Từ đó tạo ra hàng hóa phong phú có chất lượng cao phục vụ cho
xuất khẩu và tiêu dùng trong nước.
1.2 BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI
Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị
như: thiết bị sấy ( buồng sấy, hầm sấy, thiết bị sấy kiểu băng tải, máy sấy thùng
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 1 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
quay, sấy phun, sấy tầng sôi, máy sấy trục … ), thiết bị đốt nóng tác nhân, quạt,
bơm và một số thiết bị phụ khác, …
Trong đồ án này em sẽ tính toán và thiết kế thiết bị sấy kiểu băng tải. Thiết
bị sấy loại này thường được dùng để sấy các loại rau quả, ngũ cốc, các loại nông
sản khác, sấy một số sảm phẩm hoá học … Trong đồ án của mình em sử dụng vật

liệu sấy là chè với tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng.
Chè là một cây công nghiệp lâu năm, thích hợp nhất đối với khí hậu nhiệt
đới. Chè không đơn thuần chỉ là thứ cây được dùng để “giải khát” mà đã trở thành
một sản phẩm có nhiều công dụng. Chế biến chè không chỉ cung cấp phục vụ nhu
cầu trong nước mà còn để xuất khẩu, yêu cầu về đầu tư thiết bị ít tốn kém hơn các
loại nông sản khác.
Trong công nghệ sản xuất chè thì sấy chè là một khâu rất quan trọng. Chè
sau khi thu hoạch qua chế biến sẽ được sấy khô. Sau khi sấy chè phải đạt được độ
tơi, độ khô nhất định theo yêu cầu để đảm bảo chất lượng và tăng thời gian bảo
quản.
Với các yêu cầu về hình thức, vệ sinh và chất lượng sản phẩm người ta sử
dụng thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải làm việc liên tục với tác nhân sấy
là không khí nóng có tuần hoàn một phần khí thải.
Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu. Ưu điểm của
phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩm được sấy đều, do có tuần
hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điều chỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của
không khí đi qua phòng sấy lớn, năng suất khá cao, hiệu quả
PHẦN 2 : SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ & THUYẾT MINH
2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH
Với các thiết bị và phương thức sấy như đã chọn, ta có sơ đồ công nghệ của quá
trình sấy chè như sau :
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 2 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Khí thải
Hỗn hợp khí sau khi sấy
Vật liệu vào Hơi nước Khí tuần hoàn

Vật liệu ra Hơi nước bão hoà Không khí
Chú thích : 1 – phòng sấy
2 - calorifer

3 - quạt đẩy
4 – cyclon
5 – quạt hút


2.2 THUYẾT MINH LƯU TRÌNH
Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp không khí
nóng.
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 3 GVHD: Nguyễn Dân
2
3
5
1
4
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Không khí ban đầu được đưa vào calorife, ở đây không khí nhận nhiệt gián
tiếp từ hơi nước bão hoà qua thành ống trao đổi nhiệt. Hơi nước đi trong ống, không
khí đi ngoài ống. Tại calorife, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết không khí
nóng đi vào phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) cấp nhiệt cho hơi nước trong
chè bốc hơi ra ngoài.
Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên có một phần
chè sẽ bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu hồi khí thải và chè người ta
đặt ở đường ống ra của không khí nóng một cyclon. Khí thải sau khi ra khỏi phòng
sấy đi vào cyclon để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một phần khí thải được
quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoài không khí. Một phần khí cho tuần
hoàn trở lại trộn lẫn với không khí mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy
vào calorife. Hỗn hợp khí này được nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết rồi vào
phòng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy. Quá trình sấy lại được tiếp tục diễn ra.
Vật liệu sấy ban đầu có độ ẩm lớn được đưa vào phòng sấy đi qua các băng
tải nhờ thiết bị hướng vật liệu. Vật liệu sấy chuyển động trên băng tải ngược chiều

với ciều chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệt trực tiếp từ hỗn hợp không
khí nóng thực hiện quá trình tách ẩm.
Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng và được lấy ra ngoài.

PHẦN 3 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT

3.1 Các ký hiệu
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 4 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
G
1
,G
2
: Lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/h)
G
k
:Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy , (Kg/h)
W
1
, W
2
: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật
liệu ướt
W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy , (Kg/h)
L:Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy , (Kg/h)
x
o
:Hàm ẩm của không khí trước khi vào caloripher sưởi , (Kg/Kgkkk)
x
1

,x
2
: Hàm ẩm của không khí trước khi vào mấy sấy (sau khi đi qua
caloripher sưởi) và sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/Kgkkk)
3.2 Các thông số ban đầu
Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè với năng suất khoảng 1400tấn/ năm
Giả thiết một năm nhà máy làm việc 350 ngày ,mỗi ngày làm 20 giờ . Vậy năng
suất trung bình trong một giờ là
G
2
=
200
20*350
1400000
=
Kg/h
Chè sau khi thu hoạch được sơ chế sơ bộ trước khi đem vào phòng sấy.Độ ẩm
của chè lúc này đạt khoảng từ (60-65)% .Chọn độ ẩm của chè trước khi sấy là
W
1
=63%.Để sản phẩm chè sau khi sấy đạt được độ khô,tơi,xốp theo yêu cầu mà
không bị gãy vụn,không bị ẩm mốc thì ta khống chế độ ẩm ra của chè đạt khoảng
W
2
=5%
Theo kinh nghiệm chè khô có thể chịu được nhiệt độ trên dưới 100
0
C.Do đó ta
chọn nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị sấy là t
2

=100
0
C.Để đảm bảo tính kinh
tế,giảm tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi đồng thời đảm bảo không xảy ra hiện
tượng đọng sương sau khi sấy,ta chọn t
2
sao cho độ ẩm tương đối không quá bé
nhưng cũng không quá gần trạng thái bão hoà .Do đó nhiệt độ tác nhân ra khỏi
buồng sấy được chọn sơ bộ khoảng t
2
=70
0
C
Thông số không khí ngoài trời được xác định tại thành phố Đà Nẵng
Như vậy,các thông số ban đầu được xác định là:
Năng suất tính theo sản phẩm : G
2
=200 kg/h
Độ ẩm vật liệu vào : W
1
= 63%
Độ ẩm vật liệu ra : W
2
= 5%
Nhiệt độ tác nhân sấy vào : t
1
= 100
0
C
Nhiệt độ tác nhân sấy ra : t

2
= 70
0
C
Nhiệt độ không khí ngoài trời : t
0
= 26
0
C ,P
obh
=0.0343 at
Độ ẩm môi trường : φ = 81%

Hàm ẩm của không khí được tính theo công thức sau:
x
o
=0.622
obh
o
kq
obh
o
PP
P
*
*
ϕ
ϕ
−
{sách QTTBII_ trang 156}

SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 5 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
thay số vào ta có
x
o
=0.622
0343.0*81.0033.1
0343.0*81.0
−
=0.0172(kg/kgkkk)
-Nhiệt lượng riêng của không khí:
I
o
=C
kkk
*t
o
+x
o
*i
h
, ( J/kgkkk ) {sách QTTBII- trang 156}
Với C
kkk:
nhiệt dung riêng của không khí ,J/kg độ
C
kkk=
10
3

J/kg độ
t
o:
nhiệt độ của không kh í t
o
=

26
o
C
i
h
: nhiệt lượng riêng của hơi nước ở nhiệt độ t
o ,
J/kg
Nhiệt lượng riêng i
h
dược xác định theo công thức thực nghiệm
i
h
=r
o
+C
h
*t
o
=(2493+1.97t
o
)10
3

, J/kg {sách QTTBII _ trang 156}
Trong đó: r
o
=2493*10
3

:nhiệt lượng riêng của hơi nước ở 0
o
C
C
h
= 1.97*10
3
: nhiệt dung riêng của hơi nước , J/kg độ
Từ đó ta tính được I
o
=69.76*10
3
J/kgkkk hay I
o
=69.76 (kJ/kgkkk)
-Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi caloripher là: t
1
=100
o
C,P
1bh
=1.02 at
Khi đi qua caloripher sưởi, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ còn hàm ẩm không thay
đổi.

Do đó x
1
=x
o
nên ta có :

( )
bh
kq
Px
Px
11
1
1
622.0
*
+
=
ϕ
=
( )
02.1*0172.0622.0
033.1*0172.0
+
=0.027=2.7%
-Nhiệt lượng riêng của không khí sau khi ra khỏi caloripher là:
I
1
= t
1

+(2493+1.97t
1
)10
3
x
1 ,
(J/Kgkkk)
I
1
= 100+(2493+1.97*100)*0.0172 = 146.268 ( KJ/Kgkkk )
-Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi phòng sấy:
t
2
=70
o
C , P
2bh
=0.3177 at
-Nếu sấy lý thuyết thì:I
1
=I
2
=146.268 (KJ/Kgkkk)
Ta có I
2
=C
kkk
*t
2
+x

2
*i
h ,
J/Kgkkk
Từ đó hàm ẩm của không khí
x
2
=
h
kkk
i
tCI
22
*
−
=
00
22
*
*
tCr
tCI
h
kkk
+
−
(Kg/Kgkkk)
x
2
=

26*10*97.110*2493
70*1010*268.146
33
33
+
−
=0.029 (Kg/Kgkkk)

( )
bh
kq
Px
Px
22
2
2
622.0
*
+
=
ϕ
=
3177.0)029.0622.0(
033.1*029.0
+
= 0.1496=14.96%

3.3 Cân bằng vật liệu
3.3.1 Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy
Trong quá trình sấy ta xem như không có hiện tượng mất mát vật liệu,lượng

không khí khô tuyệt đối coi như không bị biến đổi trong suốt quá trình sấy.Vậy
lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy là:
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 6 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
G
k
=G
1
100
100
1
W
−
=G
2
100
100
2
W
−
{sách QTTBII_trang 165}
Trong đó: W
1
=63%, W
2
=5%; G
2
=200 ( Kg/h.)
Vậy G
k

= 200
100
5100
−
= 190 (Kg/h)
Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy được tính theo công thức:
W=G
2
1
21
W100
WW
−
−
, (Kg/h) {sách QTTBII_ trang 165}
W=200
63100
563
−
−
=313.5 (Kg/h)
Lượng vật liệu trước khi vào phòng sấy
G
1
=G
2
+W=200+313.5=513.5 (Kg/h)
3.3.2 Cân bằng vật liệu cho không khí sấy
Cũng như vật liệu khô ,coi như lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy
không bị mất mát trong suốt quá trình sấy.Khi qua quá trình làm việc ổn định lượng

không khí đi vào máy sấy mang theo một lượng ẩm là :Lx
1
Sau khi sấy xong , lượng ẩm bốc ra khỏi vật liệu là W do đó không khí có thêm
một lượng ẩm là W
Nếu lượng ẩm trong không khí ra khỏi mấy sấy là Lx
2
thì ta có phương trình cân
bằng:
Lx
1
+W=Lx
2
{sách QTTBII_ trang 165}
L =
12
W
xx
−
(Kg/h)
Thay số L =
0172.0029.0
5.313
−
= 26567.8 ( Kg/h)
Với L là lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi W kg ẩm trong vật liệu.
Ta có,tại t
0
=26
0
C,ứng với

0
ϕ
thì
185.1
0
=
ρ
kg/cm
3
Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trước khi vào calorifer là:
V=
08.22420
185.1
8.26567
0
==
ρ
L
(m
3
/h)
Vậy lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi 1 Kg ẩm trong vật liệu là:
l =
W
L
=
12
1
xx
−

(Kg/Kgẩm) {sách QTTBII_ trang 166}
Khi đi qua calorifer sưởi không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi
hàm ẩm, do đó x
o
=x
1
nên ta có:
l =
12
1
xx
−
=
02
1
xx
−

Thay số vào ta có
l =
0172.0029.0
1
−
= 84.745 (Kg/Kgẩm)
3.4 Quá trình sấy hồi lưu lý thuyết
Quá trình hoạt động của hệ thống này là:
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 7 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Tác nhân sấy đi ra khỏi buồng sấy có trang thái t
2

,
ϕ
2
,x
2
được hồi lưu lại với
lượng l
H
và thải ra môi trường l
t
.Khối lượng l
H
được hoà trộn với không khí mới có
trạng thái là t
0
,
ϕ
o
,x
0
với lượng l
0
Sau khi được hoà trộn,ta được lượng không khí là l ,được quạt hút và đẩy vào
calorife để gia nhiệt đến trạng thái I
1
,t
1
,
1
ϕ

rồi đẩy vào buồng sấy
Vật liệu ẩm có khối lượng là G
1
đi vào buồng sấy và sản phẩm ra là G
2
.Tác
nhân đi qua buồng sấy đã nhận hơi nước bay hơi từ vật liệu sấy đồng thời bị mất
nhiệt nên trạng thái của nó là x
2
,t
2
,
ϕ
2
Gọi x
M
,I
M
là trạng thái của hổn hợp khí ở buồng hoà trộn
Ta có: l=l
o
+l
H
hoặc L=L
o
+L
H
-Chọn tỷ lệ hồi lưu là 50% vậy
l = 0.5(l
o

+l
H
) suy ra l
H
=l
o
Vậy tỷ số hồi lưu n : là số kg không khí hồi lưu hoà trộn với 1 kg không khí ban đầu
( t ừ môi trường)
n =
o
H
l
l
( sách kỹ thuật sấy nông sản _trang 79)
Vậy hàm ẩm của hổn hợp khí được tính theo công thức sau:
x
M
=
n
nxx
o
+
+
1
2
{ sach QTTBII_ trang 176} (Kg/Kgkkk)
x
M
=
2

20
xx
+
=
2
029.00172.0
+
= 0.0231 (Kg/Kgkkk)
Nhiệt lượng riêng của hổn hợp không khí là:
I
M
=
n
nII
+
+
1
20
(KJ/Kgkkk)
I
M
=
11
268.146*176.69
+
+
=108.03 (KJ/Kgkkk)
Ta có: I
M
=(10

3
+1.97*10
3
x
M
)t
M
+ 2493*10
3
x
M
Suy ra t
M
=
M
MM
x
xI
33
3
10*97.110
10*2493
+
−
Với t
M
: Nhiệt độ của hổn hợp khí
Từ đó: t
M
=

0231.0*10*97.110
0231.0*10*2493*10*03.108
33
33
+
−
= 48.25
0
C ,
Suy ra P
Mbh
=0.11(at)
)622.0(
+
=
MMbh
kqM
M
xP
Px
ϕ
=
)622.00231.0(11.0
033.1*0231.0
+
= 0.336= 33.6
%
Lượng không khí khô lưu chuyển trong thiết bị sấy

5.169

0231.0029.0
11
2
=
−
=
−
=
M
xx
l
Kg/Kg ẩm

SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 8 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải

PHẦN 4 : CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG
& TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
4.1 Tính toán thiết bị chính
4.1.1Thể tích của không khí
a/Thể tích riêng của không khí vào thiết bị sấy:
v
1
=
bh
PP
RT
11
1
ϕ

−
m
3
/Kgkkk ,{sách QTTB II- trang 157}
Với R=287 (J/Kg
o
K)
T
1
=100
0
C+273=373K
P=1.033(at)
P
1bh
=1.02(at)

ϕ
1
=0.027
Thay số vào ta có:
v
1
=
( )
4
10*81.9*02.1*027.0033.1
373*287
−
=1.085 (m

3
/Kgkkk)
b/Thể tích không khí vào phòng sấy:
V
1
=L*v
1
=26567.8*1.085=28826.1 (m
3
/h)
c/ Thể tích riêng không khí ra khỏi phòng sây là:
v
2
=
bh
PP
RT
22
2
ϕ
−
,với T
2
=70+273=343K,
1496.0
2
=
ϕ
,P
2bh

=0.3177at
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 9 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Thay số vào ta có :
v
2
=
( )
4
10*81.9*3177.0*1496.0033.1
343*287
−
v
2
= 1.018 (m
3
/Kgkkk)
d/Thể tích không khí ra khỏi phòng sấy:
V
2
=Lv
2
=26567.8*1.018=27046.0 (m
3
/h)
e/Thể tích trung bình của không khí trong phòng sấy:
V
tb
=
2

21
VV
+
=27936.05 (m
3
/h)
4.1.2 Thiết bị sấy kiểu băng tải
Thiết bị sấy kiểu băng tải gồm một phòng hình chữ nhật trong đó có một hay vài
băng tải chuyển động nhờ các tang quay,các băng này tựa trên các con lăn để khỏi
bị võng xuống.Băng tải làm bằng sợi bông tẩm cao su,bản thép hay lưới kim
loại,không khí được đốt nóng trong carolifer.Vật liệu sấy chứa trong phễu tiếp
liệu,được cuốn vào giữa hai trục lăn để đi vào băng tải trên cùng.Nếu thiết bị có một
băng tải thì sấy không đều vì lớp vật liệu không được xáo trộn do đó loại thiết bị có
nhiều băng tải được sử dụng rộng rãi hơn.Ở loại này vật liệu từ băng trên di chuyển
đến đầu thiết bị thì rơi xuống băng dưới chuyển động theo chiều ngược lại.Khi đến
cuối băng cuối cùng thì vật liệu khô được đổ vào ngăn tháo.
Không khí nóng đi ngược với chiều chuyển động của các băng .Để quá trình sấy
được tốt,người ta cho không khí di chuyển với vận tốc lớn,khoảng 3m/s ,còn băng
thì di chuyển với vận tốc ( 0.3-0.6) m/ph
Chọn kích thước băng tải
Gọi B
r
: Chiều rộng lớp băng tải (m)
h : Chiều dày lớp trà (m) ,Lấy h=0.1(m)
ω
: Vận tốc băng tải , chọn
ω
=0.4 m/ph
ρ
: Khối lượng riêng của chè , Chọn

3
320
m
Kg
=
ρ
-Năng suất của quá trình sấy:
G
1
=B
r
h
ω
ρ
(Kg/h) suy ra B
r
=
60
1
ρω
h
G
=
60*4.0*320*1.0
5.513
=0.6686
(m)
-Chiều rộng thực tế của băng tải là :
B
tt

=
η
r
B
, với
η
là hiệu số hiệu chính
Chọn
η
=0.9 ,ta có B
tt
=
9.0
6686.0
= 0.7429 (m)
Gọi L
b
: Chiều dài băng tải ,m (chiều dài một mặt)
l
s
: Chiều dài phụ thêm, chọn l
s
=1.2 (m)
T: Thời gian sấy, chọn T=30 phút=0.5 giờ
L
b
=
ρ
**
*

1
hB
TG
tt
+ l
s
=
2.1
320*1.0*7429.0
5.0*5.513
+
=12(m)
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 10 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Vậy L
b
=12(m)
-Băng tải chỉ sử dụng một dây chuyền nên ta chọn chiều dài của một băng tải là
4(m) suy ra số băng tải là 3
Đường kính của băng tải d=0.3m
4.1.3 Chọn vật liệu làm phòng sấy
-Phòng sấy được xây bằng gạch
-Bề dày tường 0.22 (m) có:
+Chiều dày viên gạch 0.2( m)
+Hai lớp vữa hai bên 0.01 (m)
-Trần phòng được làm bằng bêtông cốt thép có:
+Chiều dày
m02.0
1
=

ρ
+Lớp cách nhiệt dày
m15.0
2
=
ρ
-Cửa phòng sấy được làm bằng tấm nhôm mỏng,giữa có lớp các nhiệt dày 0.01 m
+Hai lớp nhôm mỗi lớp dày 0.015 (m)
-Chiều dài làm việc của phòng sấy:
Lph = 4+2*0.6= 5.2 m
-Chiều cao làm việc của phòng sấy:
Hph = 0.3+0.1*3+0.2*4 = 2 ( m )
-Chiều rộng làm việc của phòng sấy:
Rph = 0.7429+0.66 = 1.4029. (m)
Vậy kích thước của phòng sấy kể cả tường là:
Lng = 5.2+2*0.22 = 5.64(m)
Hng = 2.0+0.02+0.15 = 2.17 (m)
Rng = 1.4029+0.22*2 = 1.8429 (m)
4.1.4Vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của
không khí trong phòng sấy
a/Vận tốc của không khí trong phòng sấy:
===
3600*4029.1*2
05.27936
phph
tb
kk
RH
V
ω

2.77 m/s
b/Chế độ chuyển động của không khí:
R
e
=
γ
ω
tdkk
l*
{sách QTTB II _ trang 35}
Với: R
e
: là hằng số Reynol đặc trưng cho chế độ chuyển động của dòng
l
tđ
Đường kính tương đương
l
tđ
=
phph
phph
RH
RH
+
**2
=
4029.12
4029.1*00.2*2
+
=1.649( m)

Nhiệt độ trung bình của không khí trong phòng sấy:
t
tb
=
2
21
tt
+
=
2
70100
+
= 85
o
C
-Từ nhiệt độ trung bình này tra bảng phụ 9 trang 130 sách “kĩ thuật sấy nông sản”
ta được
=
λ
0.031 (W/m
o
K)

=
γ
21.06*10
6
−
(m
2

/s)
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 11 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Vậy R
e
=
6
10*06.21
649.1*77.2
−

= 15*10
4
Vậy Re=15*10
4
suy ra chế độ của không khí trong phòng sấy là chế độ chuyển
động xoáy
4.1.5 Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy với môi trường xung
quanh
tb
∆
=
2
1
21
ln
t
t
tt
∆

∆
∆−∆

Với
1
t
∆
: Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy vào phòng sấy với không khí
bên ngoài
=∆
1
t
100-26=74
o
C
2
t
∆
: Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy đi ra khỏi phòng sấy với
không khí bên ngoài
2
t
∆
=70-26 = 44
o
C
Vậy
tb
t
∆

=
44
74
ln
4474
−
= 57.71
o
C
4.2 Tính tổn thất nhiệt
4.2.1 Tổn thất qua tường α
1
-Tường xây bằng gạch dày 0.22 (m) T
t1
-Chiều dày viên gạch
gach
δ
=0.2 (m)
-Chiều dày mỗi lớp vữa
v
δ
= 0.01 (m) T
t2
Tra bảng
gach
λ
= 0.77( w/mđộ) α
2

v

λ
= 1.2 (w/mđộ)
δ
1
δ
2
δ
3
Lưu thể nóng (không khí nóng) chuyển động trong phòng do đối lưu tự nhiên(vì
có sự chênh lệch nhiệt độ) và do cưỡng bức ( quạt) .Không khí chuyển động theo
chế độ chảy xoáy(do Re>10
4
)
Gọi
1
α
là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tường phòng sấy
1
α
= k(
//
1
/
1
αα
+
)
Với :
//
1

α
là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu tự
nhiên ,W/m
2
độ

1
/
α
là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu
cưỡng bức ,W/m
2
độ
k : hệ số điều chỉnh, k= 1.2
÷
1.3
a/Tính
/
1
α
Phương trình chuẩn Nuxen đối với chất khí:
Nu = C
l
ε
R
0.8
= 0.018
l
ε
R

0.8
Trong đó:
l
ε
phụ thuộc vào tỷ số
td
ph
l
L
và Re
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 12 GVHD: Nguyễn Dân
Đồ án môn học: QTTB Sấy băng tải
Ta có :
td
ph
l
L
=
649.1
2.5
=3.15
Re =15*10
4

Tra bảng và tính toán ta được
l
ε
=1.205 {sổ tay QTTBII_ trang 15}
Vậy Nu = 0.018*1.205* (15*10
4

)
0.8
= 300
Mà Nu =
λ
α
ph
H
1
/
suy ra
/
1
α
=
ph
H
Nu
λ
=
65.4
2
031.0*300
=
b/Tính
1
//
α
Gọi t
T1

là nhiệt độ trung bình của bề mặt thành ống(tường) tiếp xúc với không
khí trong phòng sấy
Chọn t
T1
=70.0
o
C
Gọi t
tbk
là nhiệt độ trung bình của chất khí vào phòng sấy (tác nhân sấy)
t
tbk
=
85
2
70100
=
+
o
C
Gọi t
tb
là nhiệt độ trung bình giữa tường trong phòng sấy với nhiệt độ trung
bình của tác nhân sấy.
t
tb
=
5.77
2
8570

=
+
o
C
Chuẩn số Gratket : Đặt trưng cho tác dụng tương hổ của lực ma sát phân tử
và lực nâng do chênh lệch khối lượng riêng ở các điểm có nhiệt độ cao khác của
dòng,ký hiệu Gr
Gr =
T
tgH
ph
2
1
3
γ
∆
với g là gia tốc trọng trường g=9.8(m/s
2
)

H
ph
Chiều cao của phòng sấy ,m

1
t
∆
= t
tbk
-t

T1
= 85-77.5 = 7.5 , T=t
tbk
+273=358K
Suy ra Gr=
358*10*09.21
5.7*2*8.9
122
3
−
=3.69*10
9
Mà chuẩn số Nuxen là
Nu = 0.47*Gr
0.25
{sổ tay QTTB II_ trang 24}
Suy ra Nu = 115.8
Hơn nữa Nu =
λ
α
1
//
H
suy ra
1
//
α
=
ph
H

Nu
λ
=
2
031.0*8.115
=1.74
Từ đó
( )
( )
58.774.165.42.1
//
1
1
/
1
=+=+=
ααα
k
c/Tính
2
α
Hệ số cấp nhiệt của bề mặt ngoài máy sấy đến môi trường xung quanh
//
2
2
/
2
ααα
+=
Với

/
2
α
Hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên
2
//
α
Hệ số cấp nhiệt do bức xạ
SVTH: Nguyễn Thị Tư Diệp_02H 13 GVHD: Nguyễn Dân