Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống trao đổi nhiệt cho quá trình sấy đối lưu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SAO ĐỎ
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ HÓA HỌC
Giảng viên hướng dẫn : Th.s Hoàng Thị Hòa
Lý do chọn đề tài
- Thiết bị sấy đối lưu được áp dụng rộng rãi vì có các ưu điểm sau:
+ Hiệu suất sấy cao, đầu tư cơ bản thấp
+ Sấy được nhiều vật liệu khác nhau
- Đặc biệt: Trên phòng thí nghiệm đang cần thiết bị sấy đối lưu để phục vụ các em học sinh, sinh viên
nghiên cứu, học tập để khảo sát nhiệt độ sấy hoặc để sấy các loại vật liệu trong ngành Công nghệ
Thực phẩm và Hóa học
Vì vậy em chọn đề tài: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống trao
đổi nhiệt cho quá trình sấy đối lưu làm đồ án tốt nghiệp !
Kết cấu đồ án tốt nghiệp
1. Vật liệu ẩm cần sấy
- Đặc trưng:
+ Độ ẩm tuyệt đối
+ Độ ẩm toàn phần
+ Độ chứa ẩm
+ Nồng độ ẩm
+ Độ ẩm cân bằng
Chương 1. Tổng quan quá trình sấy
2. Tác nhân sấy:
+ Không khí ẩm
+ Khói nóng
- Động học quá trình sấy:
Hình 1: Đường cong sấy
Chương 2. Thiết bị sấy
1. Các loại thiết bị sấy
- Thiết bị sấy buồng, hầm
- Thiết bị sấy kiểu tháp và thùng quay

- Thiết bị sấy khí động, sấy phun, sấy tầng sôi
- Ngoài ra còn có thiết bị khác
 ị
Ñeäm chaén
 ị

Cơ sở thiết kế thiết bị sấy
- Chọn kiểu thiết bị sấy
- Chọn tác nhân và chất tải nhiệt
- Xác định kích thước cơ bản thiết bị sấy
Chương 3. Thực nghiệm thiết kế thiết bị sấy và thực hiện quá trình sấy
Hình 3: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy đối lưu
u đi mƯ ể :
    ượ ạ ậ ệ
    ể ượ ệ ộ
    ạ ậ ệ ổ
!  ườ ộ
 ệ
Nh c đi m:ượ ể
-  "ệ
# $   %   &   ượ ạ ậ ệ ộ ạ ả ớ ệ ộ
 ' ()ờ
Cấu tạo tủ sấy
Hình 4: Cấu tạo tủ sấy
Vật tư làm tủ sấy
STT Tên vật tư
1 Inox( inox V, inox tấm)
2 Tôn
3 Bộ consenso
4 Bông thủy tinh

5 Dây mai so
6 Ống sứ cách điện
7 Công tắc tơ
Bảng 1: Vật tư làm tủ sấy
Thông số vận hành mô hình
- Khoảng nhiệt độ sấy: 30 - 200
o
C
- Thời gian sấy tối đa của thiết bị: 8h
- Sấy được nhiều loại vật liệu
- Tốc độ gió thổi: < 5m/s
- Có thể điều chỉnh tốc độ gió thổi
Tính toán kích thước thiết bị, tổn thất nhiệt
- Kích thước thiết bị:
+ Kích thước thiết bị: 700x600x500 mm
+ Kích thước khay sấy: 700x550 mm
+ Khối lượng vật liệu sấy/mẻ: 27 kg
Tính toán nhiệt

Ta có bảng kết quả quá trình thất thoát nhiệt ở 100
o
C, 150
o
C, 200
o
C.
Nhiệt độ(
o
C) Nhiệt lượng thất thoát(KJ)
100 91,145.10

3
150 176,245.10
3
200 456,595.10
3
Bảng 2: Nhiệt tổn thất trong quá trình sấy
Thực hiện quá trình sấy
1. Mẫu thí nghiệm
- Đặc trưng mẫu: đất sét chịu lửa
- Phương pháp lấy mẫu: theo kiểu ziczac
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
Nước Tạp chất
≥ 48 % ≤ 3,0 % ≤ 30 % ≤ 5%
Bảng 3: Thành phần hóa học của đất sét chịu lửa
2.Bố trí thí nghiệm
- Cố định nhiệt độ sấy 105
o
C, thay đổi thời gian sấy
Đất sét
Sấy ở các thời gian
Với nhiệt độ sấy 105
o
C

Cân
Kết quả
30 - 40 - 50 - 60 - 70 - 80 - 90 - 100 - 120 -
140 phút
Cân 10g
Đưa vào tủ sấy
Hình 5: sơ đồ bố trí thí nghiệm
Thay đổi nhiệt độ sấy, cố định thờ gian sấy 1h
Đất sét
Sấy ở các nhiệt độ
Với thời gian sấy 1h
Cân
Kết quả
80 - 85 - 90 - 95 - 100 - 105 - 110 - 115 - 120 -
125 độ C
Cân 10g Đưa vào tủ
Hình 6: sơ đồ bố trí thí nghiệm
Kết quả