--------
Đề tài:.................................................................................
Giỏo viờn hng dn: ...................................................
Sinh viờn thc hin: ......................................................
Lp: ...............................................................................
..........., ngày .... tháng .... năm .......
MỤC LỤC
Phần1 : tổng quan ……………………………………………………………..
Ι
Giới thiệu nguyên vật liệu……………………………………………….
ΙΙ
Giới thiệu quá trình
sấy………………………………………………..
-1-
ΙΙΙ
phương phá thực hiện…………………………………………………….
Phần 2 :Thuyết minh quy trình công nghệ…………………………………..
Phần 3 :Tính cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng…………………...
Ι
Các thông số của từng trang thái ……………………………………….
ΙΙ
Tính cân bằng vật chất…………………………………………………..
ΙΙΙ
tính cân bằng năng lượng………………………………………………..
phần 4 : tính kích thước thiết bị sấy …………………………………………..
I.
Băng tải…………………………………………………………………...
II.
Kích thước thân thiết bị …………………………………………………..
III.
Động cơ băng tải …………………………………………………………
Phần 5 : tính toán và chọn thiết bị phụ ………………………………………
I.
Calorifer…………………………………………………………………..
II .
Cyclon………………………………………………………………….…
III.
Gầu tải nhập liệu ………………………………………………………...
Phần 6 : tính kinh tế ……………………………………………………………
PHẦN 1
TỔNG QUAN
-2-
I. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU:
1. thành phần:
Cá và các thuỷ đặc sản là động vật sống trong nước thở bằng
mang .thân nhiệt thay đổi theo môi trường nước .Do đó yêu cầu dinh dưỡng của
chúng mang đặt tính riêng nhưng về cơ bản vẩn gồm các thành phần sau :
-Nước :là thành phần quan trọng , tuy nhiên vì là động vật thuỷ sản nên
thành phần của nước cũng ít quan tâm
-Đạm :là vật chất cơ bản nhất , các tế bào và tổ chức của cơ thể đề do
chất đạm tạo thành .Ngoài ra đạm còn là nguồn năng lượng dự trữ .vì thế đạm là
thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất và được xem là tiêu chuẩn để đáng giá
tiêu chuẩn thức ăn .hàm lượng đạm thô trong thức ăn có thể dao động từ 22%28%
-Axít amin : các axít amin có trong thức ăn do đạm phân giải gồm 20 loại
trongđó có 10 loại axít amin không thay theá :lysine ,trytophan ,methionine
,leucine, histidine,iso leuscine , valine ,phenylalanine, arginine, threonine
-mỡ :là chất cung cấp nhiều năng lượng nhất .tuy nhiên lượng mỡ nhiều
làm cho cơ thể động vật thuỷ sản bị béo phì làm mất chất lượng sản phẩm . cho
nên hàm lượng mỡ trong thức ăn chi’ nên 4%-10% là phù hợp .
-3-
-hydrat carbon :đây là nguồn năng lượng cung cấp cho cơ thể ,vi vậy hàm
lượng hydrat carbon trong thức ăn hợp lý sẽ tiết kiệm được đạm .Hàm lượng
hydrat carbon trong thức ăn khoảng 20% -30%là thích hợp .
-vitamin:là chấ không thể thiếu trong đời sống của vi sinh vật .Gồm 2
loại : vitamin hoà tan trong mỡ A,D,E,K và vitamin hoà tan trong nước B,C,H…
-chất tro (chất khoáng , muối vô cơ ) :các muối vô cơ chủ yếu là :Ca, Na,
Mg, K, P, S, Cl,…
2. phân loại thức ăn cho cá :
1. Thức ăn năng lượng:
Đặc điểm của các loại thức ăn này là giàu các chất hydrat cacbon, có
lượng đạm nhất định, ít mỡ, hàm lượng chất xơ dưới 18%, tỉ lệ tiêu hoá, hấp phụ
cao. Thường tỉ lệ tiêu hoá trên 56%, có loại cao đến 90%. Vì vậy cũng gọi thức
này là thức ăn giàu dinh dưỡng, dễ tiêu hoá cung cấp nhiều năng lượng đối với
cá. Một số thức ăn năng lượng thường dùng để nuôi cá:
- Các loại ngũ cốc: ngô, lúa, tiểu mạch, bo bo, cao lương…
- Các loại bột cám trấu: là những phụ phẩm của các nhà máy xay xát, chế
biến tinh bột như cám gạo, bột mày ngô, bột thứ phẩm…
- Các loại củ: khoai lang, khoai tây, sắn…
-4-
- Các loại bã: gồm các phế phẩm của các nhà các nhà máy thực phẩm, bia
rượu, nhà máy dược phẩm…
2. Thức ăn đạm:
Các loại thức ăn này không nhừng giàu đạm mà 10 loại acid amin không
thay thế cũng phong phú và chất lượng cao, hợp chất không có nitơ thấp, chiếm
khoảng 27,9% - 62,8%, chất xơ ít. Hàm lượng vitamin giống như trong ngũ cốc,
chỉ khác với thức ăn ngũ cốc ở chỗ hàm lượng mỡ cao, khoảng 15 -24%. Tóm lại
thức ăn đạm giàu dinh dưỡng, dễ tiêu hoá, giá trị năng lượng tương đối cao nhưng
có một ít thành phần ảnh hưởng đến tỷ lệ tiêu hoá của nó.
- Thức ăn đạm thực vật: các loại hạt họ đậu, các loại hạt, quả có đầu và
sản phẩm chế biến của nó.
- Thức ăn đạm động vật: bột tôm, bột cá, bột thịt…
- Thức ăn lên men.
3. Thức ăn bột cỏ, bột lá cây:
Gồm cỏ, lá cây phơi khô nghiền nhỏ dùng làm thức ăn bổ sung.
Hàm lượng chất xơ trong bột cỏ khoảng trên 20% (có loại đến 40%) nên
nó thuộc loại thức ăn thô. Hàm lượng chất xơ trong bột lá dưới 40% thuộc thức ăn
xanh.
Đặc điểm dinh dưỡng của bột cỏ là:
-5-
+ Hàm lượng đạm tương đối cao khoảng 15 – 20% nên còn gọi là thức ăn
đạm – vitamin. Hợp chất không có nitơ khá cao 40 – 50%.
+ Tỉ lệ đạm tiêu hoá trong bột lá khoảng 79%.
+ Chất xơ có tác dụng làm tăng nhu động ruột.
+ Hàm lượng chất caroten, canxi, lân phong phú 1 – 3%, 1kg bột lá có
khoảng 80mg caroten, 6mg vitamin B2, 23mg vitamin B5.
+ Trong bột lá có diệp lục tố, chất hoạt tính sinh học và chất kích thích sinh
trưởng.
4. Thức ăn thô:
Tỉ lệ của thức ăn thô trong thức ăn thường không nhiều, là một trong
những nguồn nguyên liệu thức ăn có đặc điểm:
+ Chất xơ cao chiếm 30 -50%, hợp chất không có nitơ chiếm khoảng 20 –
40%
+ Giá trị năng lượng thấp.
+ Trong chất tro thì thành phần canxi cao, phospho ít và các muối silat cao,
dùng để bổ sung vào những thức ăn có hàm lượng canxi ít mà nhiều phospho.
+ Nói chung vitamin kém.
+ Hàm lượng đạm thô ít chỉ 3 – 4%.
+ Tỉ lệ tiêu hoá thấp.
-6-
II. GIỚI THIỆU VỀ QUÁ TRÌNH SẤY:
- Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Dựa vào
phương thức cung cấp nhiệt cho vật liệu người ta phân chia thiết bị sấy ra: sấy đối
lưu, sấy tiếp xúc và sấy bức xạ.
- Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong thực tế sản xuất
và đời sống. Trong công nghiệp như chế biến nông – hải sản, chế biến gỗ, sản
xuất vật liệu xây dựng…, kó thuật sấy đóng một vai trò quan trọng trong dây
chuyền sản xuất. Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan
trọng của công nghệ sau thu hoạch… Sản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích
hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao
chất lượng sản phẩm.
Các phương pháp sấy:
- sấy thường
- sấy có bổ sung nhiệt
- sấy có đốt nóng giữa chừng
- sấy tuần hoàn khí thải
Trong đồ án này ta chọn phương thức sấy thường vì không yêu cầu phải giảm
nhiệt độ của tác nhân sấy. Mặt khác nếu dùng các phương pháp khác sẽ phức
tạp về kết cấu thiết bị dẫn đến không hiệu quả về mặt kinh tế.
-7-
Thiết bị sấy có nhiều loại: buồng sấy, hầm sấy, máy sấy thùng quay, máy sấy
tầng sôi, máy sấy phun, máy sấy thổi khí…
Ta chọn hầm sấy với thiết bị vận chuyển là băng tải dể sấy nguyên liệu là
thức ăn cho cá vì phương án này có những ưu điểm như sau:
Khi qua một tầng băng tải vật liệu được đảo trộn & sắp xếp lại nên tăng
bề mặt tiếp xúc pha nên tăng tốc độ sấy.
Có thể đốt nóng giữa chừng, điều khiển dòng khí.
Phù hợp với vật liệu sấy dạng viên xốp.
Hoạt động liên tục.
Có thể thực hiện sấy cùng chiều, chéo chiều hay ngược chiều.
Bên cạnh những ưu điểm thì phương án này cũng có nhược điểm: cồng kềnh,
vận hành phức tạp.
III. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN QUÁ TRÌNH CÔNG NGHỆ:
1. Chọn lựa thiết bị sấy:
Bảng 1:Một số đặc tính chủ yếu của các thiết bị sấy đối lưu thông dụng:
Kiểu thiết bị
Cách làm việc
Sản phẩm
Chế độ sấy và tiêu hao nhiệt riêng
sấy
Buồng sấy với Theo chu kỳ
sấy
Các mảng gỗ Nhiệt độ môi chất sấy 60÷250oC. Tiêu
tuần hoàn tự
nhỏ, rau quả, hao nhiệt riêng q=6000÷10.000 kJ/kg ẩm
nhiên
gạch,
hay
-8-
chất
cưỡng bức
Hầm sấy
cách nhiệt...
Nhiều loại Nhiệt độ môi chất sấy 50÷130oC. Tiêu
Liên tục
sản
phẩm hao nhiệt riêng q=5000÷8000 kJ/kg ẩm
như
kiểu
Hầm sấy dùng Liên tục
buồng sấy
Tre, len, dạ, Nhiệt độ môi chất sấy 60÷170oC. Tiêu
băng tải (môi
rau
chát sấy đa số
diêm,...
quả, hao nhiệt riêng q=5000÷7500 kJ/kg ẩm
là dùng không
khí)
Hầm sấy dùng Liên
băng truyền
liệu
vật Các chi tiết Nhiệt độ môi chất sấy 120÷300oC. Tiêu
tục,
sấy
nằm tiết kim loại hao nhiệt riêng q=5000÷8500 kJ/kg ẩm
trên băng hoặc sơn, các hộp
Tháp sấy
treo
Liên
liệu
Thiết
bị
thùng quay
đựng,...
vật Muối quặng, Nhiệt độ môi chất sấy 60÷180oC. Tiêu
tục,
rơi
trong ngũ cốc.
tháp
sấy Liên tục hay chu Vật
hao nhiệt riêng q=5000÷6500 kJ/kg ẩm
liệu Nhiệt độ môi chất sấy: khi sấy than-
kỳ, thùng quay dạng
hạt, quặng 60÷250oC, khi sấy ngũ cốc
với vòng quay n than, quặng, 60÷120oC.
=0,5÷8 v/ph
cát
công Tiêu hao nhiệt riêng q=3500÷5000 kJ/kg
nghệ,
cốc...
-9-
ngũ ẩm
Năng suất bốc hơi ẩm A=50÷150 kg
Sấy khí động
Liên tục
Vật
ẩm/m3h
liệu Tốc độ khí 10÷40 m/s
dạng hạt (ẩm Tiêu hao nhiệt riêng q=4200÷6700 kJ/kg
tự do), than, ẩm
cám,
chất
Sấy phun
Liên tục
các
kết
tinh,...
Sữa, trứng, Khi t = 130÷150oC A = 2÷4 kg ẩm/m3h
và các loại Khi t = 300÷400oC A = 8÷12 kg ẩm/m3h
dung
Sấy tầng sôi
dịch Khi t = 500÷700oC A = 15÷25 kg ẩm/m3h
khác
Liên tục hay chu Vật liệu có Cường độ bay hơi ẩm A = 100÷300 kg
kỳ
độ ẩm cao: ẩm/m3h
bột nhão, hạt Tiêu hao nhiệt riêng q=6000÷10.000
kết tinh, các kJ/kg ẩm
loại hạt khác
Với vật liệu sấy là thức ăn chăn nuôi cá có dạng hạt, nhiệt độ sấy nằm trong
khoảng 60÷120oC, làm việc liên tục, ta chọn thiết bị sấy băng tải.
2. Chọn lựa tác nhân sấy và calorifer:
- Tác nhân sấy thông thường có thể chọn không khí hoặc khói lò. Để đảm
bảo sản phẩm có chất lượng cao cần có độ sạch nhất định, ta chọn tác nhân sấy là
không khí sạch.
- 10 -
- Nhiệt độ vào của tác nhân sấy phụ thuộc vào điều kiện công nghệ và
nhiệt độ tối đa mà nguyên liệu có thể chịu được. Đối với thức ăn chăn nuôi cá ta
có thể chọn nhiệt độ sấy tương đối cao hơn các loại ngũ cốc. Do đó chọn nhiệt độ
tác nhân sấy là 120oC.
- Không khí được làm nóng trong calorifer, do nhiệt độ của tác nhân sấy
không cao lắm (120oC) nên sử dụng calorifer khí – hơi (nhiệt cung cấp cho không
khí là từ quá trình ngưng tụ hơi nước bão hòa).
3. Chọn chế độ sấy:
Khi sấy ngược chiều, vật liệu ra sẽ tiếp xúc với tác nhân sấy có nhiệt độ
cao, dễ gây biến tính sản phẩm. Do đó sấy ngược chiều thường chỉ thích hợp cho
vật liệu sấy có thể chịu được nhiệt độ cao. Đối với thức ăn chăn nuôi cá là loại
vật liệu chịu được nhiệt độ tương đối thấp nên chọn chế độ sấy cùng chiều.
PHẦN 2
THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Khoai mì sau khi đã được nghiền và phối trộn được đem đi ép đùn xong,
thức ăn ở dạng viên với đường kính khoảng 10 mm được đưa vào gầu tải đưa vào
bộ phận nhập liệu. Bộ phận nhập liệu có tang quay gắn với động cơ giúp nguyên
liệu được đưa vào máy sấy liên tục không bị nghẽn lại ở đầu băng tải. Sau đó tay
- 11 -
gạt điều chỉnh độ dày của nguyên liệu vào hầm sấy. Khi vào hầm sấy nguyên
liệu sẽ chuyển động cùng với băng tải đến cuối băng tải thứ nhất nguyên liệu đổ
xuống băng tải thứ hai và chuyển động theo chiều ngược lại cứ như thế cho đến
băng tải cuối cùng và theo máng tháo liệu ra ngoài. Sau khi sấy nguyên liệu có
độ ẩm 13%.
Tác nhân sấy(TNS): không khí nhiệt độ 30 oC đi vào quạt đẩy qua caloriphe
được gia nhiệt đến 120oC, không khí nóng theo đường ống đi vào hầm sấy. Trong
hầm không khí đi qua các băng tải. Sau cùng không khí được quạt hút ở cuối
hầm sấy hút ra ngoài.
Một phần nguyên liệu bị lôi cuốn bởi TNS sẽ được thu hồi bằng cyclon.
Sở dó ta chọn nhiệt độ đầu ra của TNS t 2 = 50oC vì nhiệt độ này vừa thích hợp
tránh bị tổn hao nhiệt cũng như đảm bảo trên mặt sản phẩm không bị đọng sương
PHẦN 3
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯNG
I. CÁC THÔNG SỐ CỦA TỪNG TRẠNG THÁI KHÍ:
1. Không khí trước calorife:
- 12 -
Chọn trạng thái vào của không khí có: t0 = 30oC, ϕ0 = 85%.
- p suất hơi bão hoà với to = 30oC:
4026.42
12 −
235,5 + t o
4026.42
12 −
235,5 + 25
Pbo = exp
(bar)
(2.31/31/[1])
= exp= 0.0422
(bar)
- Lượng chứa ẩm do:
ϕ 0 Pbo
B − ϕ 0 Pbo
do
=
0,621.
(2.18/28/[1])
B = 760mmHg = 0,98 bar
0,85.0,0422
= 0.0236
0,98 − 0,85.0,0422
do = 0.621. kg
ẩm/kg k2 khô
- Enthalphy:
Io = 1,004to + do(2500 + 1,842to)
(2.25/29/[1])
= 1,004.30 + 0,0236(2500 + 1,842.30) = 90.42 kJ/kg k2 khoâ
- 13 -
v0 =
288.T0
288(30 + 273)
=
= 0.924
B − ϕ 0 . p b0 0,98.10 5 − 0,85.0,0422.10 5
m3/kg
k2
khô
2. Không khí sau calorifer:
- t1 = 120oC, khi qua calorife không khí được đốt nóng với d = const: d 1 = do
= 0.0236 kg ẩm/ kg k2 khô.
- p suất hơi bão hoà với t1 = 120oC:
4026.42
12 −
235,5 + t 1
4026.42
12 −
235,5 + 120
Pb1 = exp
(bar)
(2.31/31/[1])
= exp=
1,9619(bar)
- Độ ẩm:
ϕ1 =
d1 B
0.0236.0,98
=
= 1,83%
pb1 (0,621 + d1 ) 1,9619.(0,621 + 0.0236)
- Enthalphy:
I1 = 1,004t1 + d1(2500 + 1,842t1)
(2.25/29/[1])
= 1,004.120 + 0.0236(2500 + 1,842.120) = 184.7 kJ/kg k2 khoâ
v1 =
288.T1
288(120 + 273)
=
= 1,199
B − ϕ1 . pb1 0,98.10 5 − 0.0183.1,9619.10 5
m3/kg k2 khoâ
- 14 -
- Từ giản đồ ta tra được: tư = 40oC
3. Không khí ra khỏi buồng sấy:
- Chọn t2 > tư : chọn t2 = 50oC, khi ra khỏi thùng I2 = I1 = 184.7 kJ/kg k2 khô
- p suất hơi bão hoà với t2 = 50oC:
4026.42
12 −
235,5 + t 2
4026.42
12 −
235,5 + 50
I 2 − 1,004.t 2
2500 + 1,842.t 2
Pb2 = exp
(bar)
(2.31/31/[1])
= exp= 0,122(bar)
- Lượng ẩm d2:
d2
=
(2.26/29/[1])
184.7 − 1,004.50
= 0,0519
2500 + 1,842.50
= kg ẩm/ kg k 2
khô
- Độ aåm:
d2B
0,0519.0,98
=
= 61.96%
pb 2 (0,621 + d 2 ) 0,122.(0,621 + 0,0519)
288.T2
288(50 + 273)
v2 =
=
= 1.029
B − ϕ 2 . pb2 0,98.10 5 − 0.6196.0,122.10 5
ϕ2 =
m3/kg
k2 khô
Các đại lượng
t( C)
o
Trước calorifer
30
- 15 -
Sau calorifer
120
Ra khỏi băng tải
50
Pb (bar)
0.0422
ϕ(%)
85
2
d(kg ẩm/kg k khô)
0,0236
2
I(kJ/kh k khô)
90.42
3
2
υ(m /kg k khô)
0.924
II. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT:
1.9619
1.83
0.0236
184.7
1,199
0,122
61.96
0.0519
184.7
1.029
- Khối lượng VL ra buồng saáy:
G2 = G1 .
100 − W1
100 − 35
= 2500.
= 1867.82
100 − W2
100 − 13
kg/h
- Lượng ẩm
tách ra:
W = G1 – G2 = 2500-1867.82=632.18 kg/h
III. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NĂNG LƯNG:
1. Quá trình sấy lý thuyết:
- Lượng ẩm tiêu hao riêng:
l=
1
1
=
= 35.34
d 2 − d 0 0.0519 − 0.0236
(7.14/131/[1])
- Lượng ẩm tieâu hao:
L = l.W =35.34x632.82 = 22363.9 kgk2/h = 6.21 kg/s
- Khối lượng riêng của không khí ẩm:
+ Ở 30oC:ρO = 1.128 kg/m3
+ Ở 120oC:ρ1 = 0,899 kg/m3
- 16 -
kg k2/kg aåm
+ Ở 50oC: ρ2 = 1,035 kg/m3
-Lượng không khí trước calorifer:
V1 =
L 22363.9
=
= 19826.2
ρo
1.128
- Lượng không khí trước quá trình sấy:
V1 =
L 22363.9
=
= 24876.4
ρ1
0,899
m3/h
- Lượng không khí sau quá trình sấy:
V2 =
L
22363.9
=
= 21607.6
ρ2
1.035
m3/h
- Lượng không khí trung bình:
Vtb =
1
1
(V1 + V2 ) = (24876.4 + 21607.6) = 23242.m 3 / h = 6.5m 3 / h
2
2
- Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy lý thuyết:
Q = L(I2–Io)=22363.9(184.7 - 90.42)=2 108 383.6 kJ/h=585.7kW
-nhiệt lượng tiệu hao riêng cho quá trình sấy lý thuyết:
q= kJ/h.kg ẩm Q = 2108383.6 = 3335.1
W
632.18
2. Tính quá trình sấy thực:
a. Tổn thất do VLS mang đi:
+ Lấy nhiệt dung riêng của VLK gần bằng của thóc Cvk = 1,5kJ/kgK.
+ Nhiệt dung riêng của VL ra khỏi máysấy Cv2:
- 17 -
Cv2 = Cvk.(1 – ω2) + Ca.W2
(1.47/20/[1])
= 1,5.(1 – 0,13) + 4,1816.0,13 =1.849kJ/kgK.
+ Tổn thất do VSL mang đi:
Qv = G2.Cv2(tv2 – tv1) = 1867.82x1.849(45 - 25) = 69072kJ/h
kJ/h.kg aåm
qv =
Qv 69072
=
= 109.26
W 632.18
b. nhiệt lượng do hơi nước mang vào
WCt 0 = 632.18 × 4.18 × 30 = 79275
kJ/h
c. Tổn thất ra môi trường:
+ ta chọn tổn thất nhiệt lương ra môi trường bằng 30% nhiệt lựơng
cần thiết cho quá trình sấy
Qmt =(2108383.6 + 69072 - 79275)x0.3 =629 454 kJ/h
Qmt 629454
=
= 995.7
W
632.18
qmt = kJ/h.kg ẩm
d. Tổng tổn thất:
qmt + qv = 955.7+109.26 =1065 kJ/kg ẩm
e. Tính giá trị ∆:
∆ = Cto – (qv +qmt) = 4.18x30 – 1065 =-939.6 kJ/kg ẩm
f. Xác định các thông số của TNS sau quá trình sấy thực:
- 18 -
- Nhiệt dung riêng của TNS trước quá trình sấy:
Cđx(d1) =Cpk + Cpa.d1 = 1,004 +1,842.0,0236 = 1,047 kJ/kk khoâ
- Lượng ẩm d2 của TNS sau quá trình sấy thực:
d 2 = d1 +
C dx (d 1 ).( t 1 − t 2 )
i2 − ∆
Ở t2 = 50oC => i2 = (2500+1.842x50)=2592 kJ/kg
(B1.250/312/
[9])
⇒ d 2 = 0,0236 +
1,047.(120 − 50)
= 0,0444
2592 + 939.6
kg ẩm/kh
k2khô
-
Enthalpy của TNS sau quá trình saáy:
I 2 = C pk .t 2 + d 2 .i2 = 1,004.50 + 0,0444.2592 = 165.28
-
Độ ẩm của TNS sau quá trình sấy thực:
ϕ2 =
-
kJ/kg k2
B.d 2
0,98.0,0444
=
= 53,6%
Pb 2 .(0,621 + d 2 ) 0,122.(0,621 + 0,044)
Lượng TNS thực tế:
l=
1
1
=
= 48.1
d 2 − d1 0,0444 − 0,0236
kk khô/kg ẩm
L = l.W = 48.1 × 632.18 = 30408kk khơ / h
-
Lưu lượng thể tích trung bình trong quá trình sấy thực:
V1 =
L 30408
=
= 33824m 3 / h
ρ1 0,899
V2 =
L 30408
=
= 29379.7 m 3 / h
ρ 2 1.035
Vtb =
V1 + V2 33824 + - 19 29379
=
= 31601.5m 3 / s
2
2
3. Kiểm tra lại giả thiết về TNS:
- Bảng cân bằng nhiệt :
-
Nhiệt lượng tiêu hao q:
q = l.( I 1 − I 0 ) = 48.1.(165.28 − 90.42) = 3600.8
kJ/kg ẩm
-
Nhiệt lượng có ích q1:
q1 = i 2 − C a .t v1 = 2592 − 4,18.30 = 2467
ẩm
-
Tổn thất nhiệt do TNS mang đi:
q 2 = l.C dx (d 0 ).(t 2 − t1 ) = 48.1 × 1,047.(50 − 30) = 1007
kJ/kg ẩm
-
Tổng lượng nhiệt có ích và các tổn thất:
q ' =q 1 + q 2 + q v + q mt = 2467 + 1007 + 109.26 + 995.7 = 4579
kJ/kg ẩm
Về nguyên tắc q = q’. Nhưng do sai số :
ε=
∆q q − q' 3600.8 − 4579
=
=
= 27.7%
q
q
3600.8
Sai số này chấp nhận được.
Bảng 3: Bảng cân bằng nhiệt lượng
- 20 -
kJ/kg
STT
Đại lượng
Nhiệt lượng có ích
Tổn thất do TNS
Tổn thất do VLS
Tổn thất ra môi trường
Tổng nhiệt lượng có ích và tổn thất
Sai số tính toán
Tổng nhiệt lượng tiêu hao
1
2
3
4
5
6
7
Ký hiệu
q1
q2
qv
qmt
q’
Δq
q
kJ/kg ẩm
2467
1007
109.26
995.7
4579
-978.2
3600.8
4 .tính thời gian sấy
a . Tính vân tốc dòng khí :
-
Tính tiết diện tự do giữa hai tầng băng taỷi :
Ftd = Bh ì d
Bh = B ữ 2 Bbs
Bbs = 0.3
chọn:
chiều rộng băng tải
B=4.5m ,
khoảng cách giữa hai băng tải d=1m
Bh = B + 2 Bbs = 4.5 + 2.0.1 = 4.7 m
Ftd = Bh × d = 4.7 × 1 = 4.7 m
-Tính vận tốc dòng khí:
Vk =
Vo
31601
=
= 1.87 m / s
Ftd 4.7 × 3600
b. Tính tốc độ sấy;
- 21 -
⇒
W1 = 35%,
- Độ ẩm theo vật liệu ướt :
W2 = 13%
- Độ ẩm theo vật liệu khô :
w1 =
W1
35
× 100 =
× 100 = 53.8%
100 − W1
100 − 35
w2 =
W2
13
× 100 =
× 100 = 15%
100 − W2
100 − 13
theo thực
w2 = w* + 2 ÷ 3(%)
nghiệm :
ta chon:
w2 = w* + 35%
⇒ w* = w2 − 3 = 15 − 3 = 12%
-
Độ ẩm tới hạn :
wth =
w1
53.8
+ w* =
+ 12 = 41.9%
1 .8
1 .8
N = 100 J m . f
- Tốc độ sấy N :
- Bề mặt riêng khối lượng của vật liệu f (m2/Kg) :
f =
4πR 2
4 3
πR ρ 0
3
Jm :
J m = α p ( Pm − Pk )
(Kg/m2h)
- 22 -
(m2/Kg)
= 0.72
-
Cường độ bay hơi ẩm
α p = 0.0229 + 0.0174Vk = 0.0229 + 0.0174 × 1.87 = 0.06
(Kg/m2h.mmHg)
-có : tk=120oC
d1=0.0236
t ư = 40 o C
Pk =
Bd1
760 × 0.0236
=
= 27.83mmHg
0.621 + d1 0.621 + 0.0236
Pm = exp(12 −
4026.42
) = 0.073(bar ) = 55.438mmHg
235.5 + 40
⇒ J m = α p ( Pm − Pk ) = 0.06(55.438 − 27.83) = 1.66
-Tốc đô sấy:
× 1.66 × 0.72 = 120
N=100 . Jm .
f =100
c. Thời gian sấy đẳng tốc:
τ1 =
U 1 − U th 53.8 − 41.9
=
= 0.1h
N
120
d.Thời gian sấy giảm tốc:
wth − w* wth − w 41.9 − 12 41.9 − 12
τ2 =
ln
=
ln
= 0.57 h
N
120
15 − 12
w2 − w *
τ = τ 1 + τ 2 = 0.1 + 0.57 = 0.75h = 40.2
gian sấy :phút
5.tính tóan kích thước thiết bị:
- 23 -
⇒ thời
Chiều rộng băng tải : B=4.5m
- Chiều dày lớp vật liệu: :
- Năng suất khối
V =
h=0.02m
G
2500
=
= 1.4 × 10 −3 m 3 / s
ρ 500 × 3600
lượng :
hay:
V =
h.BLb
Vτ 1.4 × 10 −3 × 40.2 × 60
⇒ Lb =
=
= 37.52m
τ
hb
0.02 × 4.5
PHẦN 4
TÍNH KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ SẤY
I . BĂNG TẢI:
1.
Số lượng băng tải:
•
Thể tích vật liệu chứa trong thiết bị:
V=V1τ=
τ G1 (6.28[2])
ρ1
V1, G1, ρ1: thể tích, khối lượng và khối lượng riêng của vật liệu vào thiết
bị:
τ
: thời gian sấy.
⇒ V1= = = 5m3/h=1.4x10-3m3/s
•
2500
G1
500
ρ1
Năng suất của thiết bị sấy băng
- 24 -
tải:
δBLb (6.29[2])
τ
δ: chiều dày lớp vật liệu trên băng tải, m
V1=
δ = 0,03m.
B: chiều rộng băng, m
Lb: chiều dài băng tải, m
Chọn B = 2 m. Thay số vào phương trỡnh treõn ta ủửụùc:
Lb = = = 37.52
ã
V1
1.4 ì 10 −3 × 40.2 × 60
δ×
0,02 B 4.5
Ta chia băng tải thành nhiều băng tải ngắn
Số tầng băng tải chọn là i = 3.
Chiều dài của mỗi băng tải là: lb = 37.52 = 13 m.
3
2.
tính toán xích chịu tải :
-Ta chọn loại xích tấm để truyền động băng tải với các tiêu chuẩn là:
+ bước xích :
t=65mm
+ đường kính chốt :
d=9mm
+ bề dày của xích tấm :
b=5mm
+ tải trọng phá huỷ ứng với bước xích t=65mm là :Q=4.9 tấn
-chọn tang dẫn động cho xích;
+ chọn số răng xích là :
Z=39
- 25 -
(3.2{9})
