Thiết kế hệ thống sấy dùng để sấy thức ăn cho cá

ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

MỤC LỤC

Phần1 : tổng quan ……………………………………………………………..
Ι
Giới thiệu nguyên vật liệu……………………………………………….
ΙΙ
Giới thiệu quá trình sấy………………………………………………..
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 teá ……………………………………………………………

-1-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

PHẦN 1
TỔNG QUAN
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 thế :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 .
-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:
-2-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho 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…
- 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:
+ 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 boät 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.

-3-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

+ 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.
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.
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:
-4-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá
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
sấy
Buồng sấy với Theo chu kỳ
tuần hoàn tự
nhiên
hay
cưỡng bức
Hầm sấy

Liên tục

Sản phẩm
sấy
Các mảng gỗ
nhỏ, rau quả,
gạch,
chất
cách nhiệt...
Nhiều loại
sản
phẩm
như
kiểu
buồng sấy
Tre, len, dạ,
rau
quả,
diêm,...

Hầm sấy dùng Liên tục
băng tải (môi
chát sấy đa số
là dùng không
khí)
Hầm sấy dùng Liên tục, vật liệu Các chi tiết
băng truyền
sấy nằm trên tiết kim loại
băng hoặc treo
sơn, các hộp

đựng,...
Tháp sấy
Liên tục, vật liệu Muối quặng,
rơi trong tháp
ngũ cốc.
Thiết bị sấy Liên tục hay chu Vật
liệu
thùng quay
kỳ, thùng quay dạng
hạt,
với vòng quay n than, quặng,
=0,5÷8 v/ph
cát
công
nghệ,
ngũ
cốc...
Sấy khí động
Liên tục
Vật
liệu
dạng hạt (ẩm
tự do), than,
cám,
các
chất
kết
tinh,...
Sấy phun
Liên tục

Sữa, trứng,
và các loại
dung
dịch
khác
Sấy tầng sôi
Liên tục hay chu Vật liệu có
-5-

Chế độ sấy và tiêu hao nhiệt riêng
Nhiệt độ môi chất sấy 60÷250oC. Tiêu hao
nhiệt riêng q=6000÷10.000 kJ/kg ẩm

Nhiệt độ môi chất sấy 50÷130oC. Tiêu hao
nhiệt riêng q=5000÷8000 kJ/kg ẩm

Nhiệt độ môi chất sấy 60÷170oC. Tiêu hao
nhiệt riêng q=5000÷7500 kJ/kg ẩm

Nhiệt độ môi chất sấy 120÷300oC. Tiêu
hao nhiệt riêng q=5000÷8500 kJ/kg ẩm

Nhiệt độ môi chất sấy 60÷180oC. Tiêu hao
nhiệt riêng q=5000÷6500 kJ/kg ẩm
Nhiệt độ môi chất sấy: khi sấy than-quặng
60÷250oC, khi sấy ngũ cốc 60÷120oC.
Tiêu hao nhiệt riêng q=3500÷5000 kJ/kg
ẩm
Năng suất bốc hơi ẩm A=50÷150 kg ẩm/
m3h

Tốc độ khí 10÷40 m/s
Tiêu hao nhiệt riêng q=4200÷6700 kJ/kg
ẩm

Khi t = 130÷150oC A = 2÷4 kg ẩm/m3h
Khi t = 300÷400oC A = 8÷12 kg ẩm/m3h
Khi t = 500÷700oC A = 15÷25 kg ẩm/m3h
Cường độ bay hơi ẩm A = 100÷300 kg aåm/


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá
độ ẩm cao: m3h
bột nhão, hạt Tiêu hao nhiệt riêng q=6000÷10.000 kJ/kg
kết tinh, các 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
kỳ

bảo sản phẩm có chất lượng cao cần có độ sạch nhất định, ta chọn tác nhân sấy
là không khí sạch.
- 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 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.
-6-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

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:
Chọn trạng thái vào của không khí có: t0 = 30oC, ϕ0 = 85%.
- p suất hơi bão hoà với to = 30oC:



 (bar)



4026.42 

 = 0.0422 (bar)
= exp 12 −
235,5 + 25 


Pbo = exp 12 −


4026.42
235,5 + t o

(2.31/31/[1])

- Lượng chứa aåm do:
ϕ 0 Pbo

do = 0,621. B − ϕ P
0 bo

(2.18/28/[1])

B = 760mmHg = 0,98 bar
0,85.0,0422

do = 0.621. 0,98 − 0,85.0,0422 = 0.0236 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
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: d1 =
do = 0.0236 kg ẩm/ kg k2 khô.
- p suất hơi bão hoà với t1 = 120oC:

-7-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức aên cho caù


Pb1 = exp 12 −


4026.42 
 (bar)
235,5 + t 1 


(2.31/31/[1])


4026.42 

 = 1,9619(bar)
= exp 12 −
235,5 + 120 


- 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 khô

- 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:




 (bar)



4026.42 

 = 0,122(bar)
= exp 12 −
235,5 + 50 


Pb2 = exp 12 −


4026.42
235,5 + t 2

(2.31/31/[1])

- Lượng ẩm d2:

I 2 − 1,004.t 2

d2 = 2500 + 1,842.t

(2.26/29/[1])
2

184.7 − 1,004.50

= 2500 + 1,842.50 = 0,0519 kg aåm/ kg k2 khô
- Độ ẩm:
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 m3/kg k2 khoâ
B − ϕ 2 . pb2 0,98.10 5 − 0.6196.0,122.10 5

ϕ2 =

Các đại lượng
t( C)
o

Trước calorifer
30

-8-

Sau calorifer
120

Ra khỏi băng tải
50

ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

Pb (bar)
ϕ(%)
d(kg ẩm/kg k2 khô)
I(kJ/kh k2 khô)
υ(m3/kg k2 khô)

0.0422
85
0,0236
90.42
0.924

1.9619
1.83
0.0236
184.7
1,199

0,122
61.96
0.0519
184.7
1.029

II. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT:

- Khối lượng VL ra buồng sấy:
G2 = G1 .

100 − W1
100 − 35
= 2500.
= 1867.82 kg/h
100 − W2
100 − 13

- 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 kg k2/kg ẩm (7.14/131/[1])
d 2 − d 0 0.0519 − 0.0236

- Lượng ẩm tiêu 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
+ ÔÛ 120oC:ρ1 = 0,899 kg/m3
+ ÔÛ 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 m3/h
ρ1
0,899

- Lượng không khí sau quá trình sấy:
V2 =

L
22363.9
=
= 21607.6 m3/h
ρ2
1.035

- 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:
-9-


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

q=

Q 2108383.6
=
= 3335.1 kJ/h.kg ẩm
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:
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
qv =

Qv 69072
=
= 109.26 kJ/h.kg ẩm
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 =

Qmt 629454
=
= 995.7 kJ/h.kg ẩm
W
632.18

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:
- Nhiệt dung riêng của TNS trước quá trình sấy:

Cđx(d1) =Cpk + Cpa.d1 = 1,004 +1,842.0,0236 = 1,047 kJ/kk khô
- 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 kg ẩm/kh k2khô
2592 + 939.6

Enthalpy của TNS sau quá trình sấy:

I 2 = C pk .t 2 + d 2 .i 2 = 1,004.50 + 0,0444.2592 = 165.28 kJ/kg k2

-

Độ ẩm của TNS sau quá trình sấy thực:
- 10 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức aên cho caù

ϕ2 =

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 kk khô/kg ẩm
d 2 − d1 0,0444 − 0,0236

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 + 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 kJ/kg 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
STT
1
2
3
4
5
6

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

7

Tổng nhiệt lượng tiêu hao
- 11 -

Ký hiệu
q1
q2
qv
qmt
q’
Δq

kJ/kg ẩm
2467
1007
109.26
995.7
4579
-978.2

q

3600.8


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

4 .tính thời gian sấy
a . Tính vân tốc dòng khí :
-

Tính tiết diện tự do giữa hai tầng băng tải :
Ftd = Bh × d
Bh = B ÷ 2 Bbs

chọn:

⇒

chiều rộng băng tải B=4.5m , Bbs = 0.3
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
=

= 1.87m / s
Ftd 4.7 × 3600

b. Tính tốc độ sấy;

W1 = 35%,

- Độ ẩm theo vật liệu ướt : W = 13%
2
- Độ ẩm theo vật liệu khô :

W1
35
× 100 =
× 100 = 53.8%
100 − W1
100 − 35
W2
13
w2 =
× 100 =
× 100 = 15%
100 − W2
100 − 13

w1 =

theo thực nghiệm : w2 = w + 2 ÷ 3(%)
w2 = w* + 35%
ta chon:

*

⇒ w* = w2 − 3 = 15 − 3 = 12%
-

Độ ẩm tới hạn :
w1
53.8
+ w* =
+ 12 = 41.9%
1.8
1.8
N = 100 J m . f

wth =

- Tốc độ sấy N :
- Bề mặt riêng khối lượng của vật liệu f (m2/Kg) :
4πR 2
f =
= 0.72 2
4 3
(m /Kg)
πR ρ
3

-

2

0

Cường độ bay hơi ẩm Jm :
J m = α p ( Pm − Pk )
(Kg/m2h)
α p = 0.0229 + 0.0174Vk = 0.0229 + 0.0174 × 1.87 = 0.06 (Kg/m

h.mmHg)

- 12 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

-có : tk=120oC
d1=0.0236
t ư = 40 o C
Bd1
760 × 0.0236
=
= 27.83mmHg
0.621 + d1 0.621 + 0.0236
4026.42
Pm = exp(12 −
) = 0.073(bar ) = 55.438mmHg
235.5 + 40

Pk =

⇒ J m = α p ( Pm − Pk ) = 0.06(55.438 − 27.83) = 1.66

-Tốc đô

sấy:
N=100 . Jm . f =100 × 1.66 × 0.72 = 120

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 *
⇒ thời gian sấy : τ = τ 1 + τ 2 = 0.1 + 0.57 = 0.75h = 40.2 phút

5.tính tóan kích thước thiết bị:
Chiều rộng băng tải : B=4.5m

- Chiều dày lớp vật liệu: : h=0.02m

G
2500
=
= 1.4 × 10 −3 m 3 / s
ρ 500 × 3600
h.BLb
Vτ 1.4 × 10 −3 × 40.2 × 60
V =
⇒ Lb =
=
= 37.52m
τ
hb
0.02 × 4.5

- Năng suất khối lượng :

hay:

V =

PHẦN 4
TÍNH KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ SẤY
I . BĂNG TẢI:
1. Số lượng băng tải:

• Thể tích vật liệu chứa trong thiết bị:
G1

V=V1τ= ρ τ
1

(6.28[2])

V1, G1, ρ1: thể tích, khối lượng và khối lượng riêng của vật liệu vào thiết bị:
τ
: thời gian sấy.

- 13 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá
⇒ V1=

G1 2500
=
= 5m3/h=1.4x10-3m3/s
ρ1 500

• Năng suất của thiết bị sấy băng tải:
δBLb
V1=
τ
δ: chiều dày lớp vật liệu trên băng tải, m
δ = 0,03m.
B: chiều rộng băng, m
Lb: chiều dài băng tải, m
Chọn B = 2 m. Thay số vào phương trình trên ta được:

1.4 × 10 −3 × 40.2 × 60
V1τ
Lb =
=
= 37.52
0,02 × 4.5
δB
• 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 =

(6.29[2])

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 (3.2{9})
-chọn tang dẫn động cho xích;
+ chọn số răng xích là :
Z=39
+ đường kính vòng chia :

t
65
=
= 807 mm ≈ 800mm
o
180 0
dc= 180
sin
sin
Z
39

+ chiều dày tang : bt =25mm
- chọn gờ hình thang với các thông số sau:
+ chiều cao gờ : h=65mm
+ đáy nhỏ
: dn=2t=2x65=130mm
+ đáy lớn
: dl=200mm

II . KÍCH THƯỚC THÂN THIẾT BỊ
Chiều dài: Lh = lb + 2 Lbs = 13 + 0.3+1 = 14.3 m
Chieàu cao: chọn khoảng cách giữa 2 băng là1 m
Hh = i dbaêng + (i-1)d + 2dbs = 3x0,8 + 2x1 + 2x1=6.4 m
Chiều rộng: Bh = B + 2Bbs = 4.5 + 2x0,1 = 4.7 m
- 14 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

 Kích thước phủ bì:
- tường xây bằng gạch, bề dày tường δ1= 250 mm.
- trần đổ bêtong dày
δ3 = 100 mm
Chiều dài hầm: L = 14.3 + 2x0,25 = 14.8m
Chiều rộng hầm: B = 4.7 + 2x0,25 = 5.2m
Chiều cao hầm: H = 6.4 + 0,1 =6.5 m
III ĐỘNG CƠ BĂNG TẢI
Vì băng tải di chuyển với vận tốc thấp (số vòng quay của tang nhỏ).
 Vận tốc băng tải:
v=

Lb
39
=
= 0,017 m/s
τ 3600 0,65 × 3600

 Vận tốc của tang:
n tan g =

60v 60 × 0,017
=
= 0.41 v/ph
πD
π × 0,8

⇒ cần chọn nhiều bộ truyền để có tỉ số truyền lớn.
a) Chọn động cơ điện:
Để chọn động cơ điện, tính công suất cần thiết:

N ct =

N
η

 N: công suất trên băng tải
N=

Pv
1000

P: lực kéo băng tải.
P = (mxich + mvl +mlưới)g
Cấu tao của xích ta chọn thép cacbon có ρ = 7850 kg/m3,
+ khối lượng một bứơc xích :
m0 = ( t × d c + π × d c2 )b × ρ + mchot + m gơ =

(

)

= 0.065 × 0.02 + π 0.02 2 × 0.005 × 7850 + 0.005 + 0.005 = 0.11kg

+

khối lượng toàn bộ xích :
l
t

mxich= × mo =

13 × 3 × 2
× 0.11 = 132kg
0.065

mvl = G1τ =2500 x 0,65 = 1625 kg.
mlưới=molx l=1x(13x3x2)=78
mol –là khối lượng 1m lưới chiều dài
⇒ tải trọng băng tải: m=1625+132+78=1835kg=1.84 tấn< 4.9 tấn
vậy xích của ta chọn chịu nổi tải trọng của băng tải
- 15 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

⇒ P = (132+1625+78)x9.81=18001.4N
⇒N =

18001.4 × 0,017
= 0.306 kW
1000

η: hiệu suất chung
η= η12η23η3
η= 0,97 hiệu suất bộ truyền bánh răng
η = 0,995: hiệu suất của một cặp ổ lăn.
η= 1: hiệu suất của khớp nối.
η= 0,972x 0,9953x1 = 0,927.
Để đảm bảo cho băng tải trên cùng quay đúng vận tốc đặt ra ta phải nhân
thêm 0,942 vào hiệu suất chung (hiệu suất của bộ truyền đai) (vì cơ cấu truyền

động giữa các băng tải).


N ct =

0.306
= 0.374 kW
0,927 × 0,94 2

⇒ ta chọn động cơ loại A02-41-8, bảng 28[9] T323 ta có các thông số sau:
công suất động cơ: Nđc = 2,2 kW.
Số vòng quay động cơ: nđc = 720 v/ph.
b) Phân phối tỉ số truyền:
n

720

đc
=
= 1756.1
Tỉ số truyền động chung i = n
0.41
tan g

i = ibnibt
ibn: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng cấp nhanh.
ibt: tỉ số truyền của bộ truyền bánh răng cấp chậm.
Chọn ibn =42
Để tạo điều kiện bôi trơn hộp giảm tốc bằng phương pháp ngâm dầu:
ibn = (1,2÷1,3)ibt

ibt =

i
ibn

=

1756.1
= 41.8
42

Bảng hệ thống:
Trục
Thông số
i
n (v/ph)
N (kW)

Trục
cơ
720
0.374

động I
ibn = 42
17.14
0.363

II
ibt = 41.8

0.41
0.347

1. Cơ cấu truyền động bằng xích giữa 2 tầng băng tải: tính theo tài liệu [9]

-

chọn xích truyền động :
- 16 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

+ dựa vàotải trọng phá hỏng ta chọn bước xích t=19.05
+ với tải trọng phá hỏng là Q=25000N>18001.4N
+ C=12.7mm
+ D=11.91mm
+ l1=30.6mm
+ b=18.08mm
+ d=5.96mm
+ l=17.75mm
+ Diện tích bản lề : F = dl =105.8mm2
-chọn bánh đai dãn :
+ Số xích là : Z=99
+

Đường kính đai:

D=

(6-1{9})

t
19.05
=
= 751 ≈ 70
0
180
180 0
0mm
sin
sin
Z
124

+ Chọn D1=D2=D3=D=700mm
vậy tỉ số truyền động i=1
n1=n2=n3=0.41 vòng/phút

PHẦN 5
TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ
I . CALORIFER: (tính toán theo tài liệu [6])
Sử dụng calorifer khí hơi để gia nhiệt không khí:
 Hơi bão hòa đi trong ống
 Không khí đi ngoài ống.
 Các thông số vật lí của hơi bão hòa tra T318[4]
- to = 120oC.
- p = 2,025at
- r=2207kJ/kg: ẩn nhiệt hóa hơi.
1. Tính toán nhiệt calorifer:

 Công suất nhiệt của calorifer:
Q= qW = 3600.8 x632.18 = 2276353.7 kJ/h =632.3 kW
 Lượng hơi cần thiết để gia nhiệt không khí:
Giả sử hiệu suất của calorifer là 95%.
GH =

Q
2276353.7
=
= 1085.7 kg/h.
r × 0,95 2207 × 0,95

- 17 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

 Sử dụng ống chùm có cánh (ống làm bằng thép CT10)
d2: đường kính ngoài, d1: đường kính trong
d2

30

chọn ống d =
26
1
- chiều dài mỗi ống: l=1m
- đường kính cánh dc= 38mm
- chiều dày cánh δc= 0,5mm
- bước ống s1= s2 = 44mm

- khoảng cách giữa các cánh t= 3mm
- ống bằng thép có hệ số dẫn nhiệt λ=45W/m2K, cánh bằng đồng
λc=110W/m2K
Hình 1: Các kích thước của cánh tròn

dc

Tính hiệu số nhiệt độ trung bình:

h

δc

1. Hiệu số nhiệt độ của 2 dòng lưu chất ở đầu vào và rat của
calorifer:
s1

d2
s2

s1

Fcl
F1l
1

Fol

Fcl : diện tích phần cánh của một ống.
Fol : diện tích phần không cánh của một ống.

F2l : diện tích ngoài của một ống có cánh (phía
không khí).
F1l : diện tích trong của một ống có cánh (phía hơi
nước ngưng tụ).

λ
δ

Hình 2: Các diện tích bề mặt của ống có
cánh

- 18 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá



Số cánh trên một ống với sc = t+ δc = 3+ 0,5 = 3,5mm
l

nc = s =
c

1
= 286 cánh.
0,0035

 Chiều cao cánh:
h=

38 − 30
d c −d 2
=
= 4 mm
2
2

 Diện tích cánh (bỏ qua phần đỉnh cánh)
πd 2 πd 2
c
− 2 )n c
4
4
π0,038 2 π0.03 2
−
)286 = 0,244 m2
= 2(
4
4

Fcl = 2(

(2-127[6])

 Diện tích khoảng cách giữa các cánh:
1
Fo = πd2tnc = πx0,03x0,003x286 = 0,081 m2
 Đường kính tương đương của ống:
Fc

2n c
1

F d2 + F
1
0

dE =

1
c

1
1
F0 + Fc

(2-126[6])
=

0,081 × 0,03 + 0,244
0,081 + 0,244

0,244
2 × 286 = 0,0179 m

Chọn vận tốc khí vào calorifer là ω = 3,5 m/s
 Tốc độ không khí tại khe hẹp:


ω

3,5
ωmax = 1 − ( d 2 + 2 hδ c ) = 1 − ( 0,03 + 2 × 0,004 × 0,0005 ) = 11,98 m/s
s1
s1s c
0,044
0,044 × 0,0035

 Nhieät độ trung bình của không khí trong calorifer:
tf =

30 + 100
= 65oC
2

Các thông số của khí: Độ nhớt không khí γ=19,23.10-6 m2/s
Hệ số dẫn nhiệt λ = 0,0292 W/m2độ.
 Tiêu chuẩn Re của không khí:


- 19 -

(2-129[6])


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

Ref

=

ω max d E
γ

(2-125a[6])
=

11,98 × 0,0179
= 11151,43
19,23.10 −6

 ng xếp sole, ta có:
Nuf

=

0,251

Re

0,67

 s1 − d 2 


 d2 

−0 , 2

s − d 2


× 1
+ 1
 t


−0 , 2

(2-125[6])
= 0,251(11151,43)

0,67

 44 − 30 
 30 



= 106,39
 Hệ số toả nhiệt của cánh:
αc =

−0 , 2

 44 − 30 
×
+ 1
 3


−0 , 2

Nu f λ
106,39 × 0,0292
=
= 173,552 W/m2độ.
dE
0,0179

 Hệ số toả nhiệt tương đương của phía ống có cánh:
α2 = αc

trong đó:

1
Fc
(η c + χ)
1
F2

(2-118[6])

1
1
1
F2 = Fc + Fo = 0,244+0,081 = 0,325 m2
1
F0 0,081
χ= 1 =
= 0,332

Fc 0,224

ηc : hiệu suất cánh
β=

2α c
2 × 173,552
=
= 79,44
λ cδ c
110 × 0,0005

βh = 79,44x0,004 = 0,350 m (1)
d c 38
=
= 1,27
d 2 30

(2)

từ (1) và (2) tra đồ thị 2.31 T109[6]
ta có: ηc =0,95
⇒ α 2 = 173,552 ×

0,244
(0,95 + 0,332) = 167,04 W/m2độ.
0,325

 Hiệu suất truyền nhiệt:
d

30

2
đây: d = 26 = 1,15 <1,4 ta có thể áp dụng công thức:
1

- 20 -

(2-121[6])


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá
Κτ =

1
1 δ
1
+
+
α1 λ
α 2εc

Với:
 εc: hệ số caùnh

n c (d 2 − d 2 )
c
2
εc = 1+

2d 1 l

(2-136[6])

286(0,038 2 − 0,03 2 )
εc = 1+
=4
2 × 0,026 × 1

δ: chiều dày vách ống
δ = 1 / 2(d 2 − d 1 ) =1/2(30-26) = 2 mm
 hệ số tỏa nhiệt α1 khi ngưng hơi nước trong ống:


α 1 = 0,7254

(3.65[10])
d: đường kính trong của ống, d= 0,026m
r=2207.103 J/kg (đã tra ở trên)
Nhiệt độ trung bình của màng chất ngưng tụ:
tm =

t ngưng + t w
2

=

120 + 117
= 118,5oC
2

Giả sử tw = 117oC, ∆t1= tngưng – tw = 3oC.
 các thông số của nước λ, µ, ρ lấy ở tm theo T311[4]
 ta có:
λ = 68,57.10-2 W/m2độ
µ = 0,2403.10-3Ns/m2
ρ = 944,2 kg/m3
α 1 = 0,7254

2207.10 3 × 0,6857 3 × 944,2 2
= 9833,522 W/m2độ.
0,2403.10 −3 × 3 × 0,026

⇒ hệ số truyền nhiệt:
K F1 =

=

1
1 δ
1
+ +
α1 λ ε c α 2

1
1
0,002
1
= 608,722 W/m2độ.
+

+
9833,522
45
167,04 × 4

Kiểm tra lại độ chênh lệch ∆t1:
q1 = KF1∆t
- 21 -

rλ3 ρ 2
µ∆t 1d


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

với ∆t: độ chênh lệch nhiệt độ trung bình:

∆t =

∆t 1 − ∆t 2 (120 − 30) − (120 − 100)
∆t
90
= 46.54oC.
ln 1 =
ln
∆t 2
20

vaäy q1 = 608,722x48,13 = 29297,790 W/m2
mặt khác: q1 = α1∆t1

q

29297,790

1
→ ∆t 1 = α = 9833,522 = 2,979 oC.
1

kiểm tra sai số: ε =

3 − 2,979
3

= 2,062% ⇒ chấp nhận giả thiết trên.

Vậy: α1 = 9833,522 W/m2độ.
KF1 = 608,722 W/m2 độ.
2. Kích thước calorifer:
 Diện tích bề mặt các ống:
F1 =

Q
585.7 × 10 3
=
= 20.67 m2.
K F 1 ∆t 608,722 × 46,54

 Tổng số ống:
n=

F1
20.67
=
= 253 ống.
πd1l π × 0.026 × 1

 Chọn số ống trong mỗi hàng m=15 ống.


Số hàng ống z =

n 253
=
≈ 17 hàng
m 15

 Kích thước calorifer:
Cao: h = 1 + 2hbs = 1 + 2x0,15 = 1,3 m.
Roäng: b = zs1 + 2bbs = 17x0,044 + 0,08 = 0,828 m
Daøi: c = ms1 = 15x0,044 + 0,08 = 0,74 m
 Kiểm tra lại giả thiết về vận tốc:

- 22 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá
L' ν A
12016,401 × 0,8865
ω=
=

= 3,49m / s
Fc 3600 1,3 × 0,652 × 3600

ta nhận thấy vận tốc tính được xấp xỉ với vận tốc mà ta giả thiết là 3,5 m/s
3. Trở lực của calorifer:
∆Pc = ξρ

ω2
max
z
2

(2-138[6])
trong đó:
ρ: khối lượng riêng của không khí.
ρ=

1
1
=
= 1,128 kg/m3.
ν A 0,8865

ωmax: vận tốc không khí trong calorifer.
ωmax = 11,98 m/s (đã tính trong phần trên)
z: số hàng ống của calorifer.
z = 17
ξ: hệ số trở kháng được tính theo công thức sau:

s1 − d 2

s − d 2 0,9 d E 0,9 s1 − d 2 −0,1
+ 2) 0,9 ( 1
) ( ) (
)
(2-139[6])
sc
d2
d2
s2 − d 2
0,044 − 0,03
0,044 − 0,03 0,9 0,0179 0,9 0,044 − 0,03 −0,1
= 0,72x11151,43 −0,245 (
+ 2) 0,9 (
) (
) (
)
0,0035
0,03
0,03
0,044 − 0,03

ξ = 0,72 Re −0, 245 (

= 0,1165
Vậy trở lực qua calorifer:
∆Pc = 0,1165 × 1,128 ×

11,98 2
× 17 = 160 N/m2
2

II . TÍNH CYCLON:
 Năng suất khí vào cyclon chính là năng suất khí ra khỏi hầm:
VX = L’νC = Vc = 29379(đã tính ở trên)
 Năng suất khí vào cyclon lớn nên ta sẽ sử dụng nhóm 4 cyclon:
VX=6Vs
(4.69[8])
V X 29379
=
= 4896.5 m3/h =1.36m3/s
6
6
Khối lượng riêng của khí : ρ 2 = 1.035 kg/m3
Vs =



 Ta chọn quạt của viện NIOGAS (bảng 4.1 [8])
∆P

Cho ρ = 640 (theo sổ tay 1 thì tỉ số này từ 540÷740), hệ số trở lực ξ = 160.
 Tính sơ bộ vận tốc qui ước vq’:
- 23 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

'
vq =

2∆P
=
ξρ

2 × 640
= 2,83 m/s.
160

 Đường kính sơ bộ của cyclon:
4Vs
=
'
πv q

D' =


4 × 1.36
= 0.78 m
π 2,83

Theo tiêu chuẩn D’ = 0,78⇒ D = 0,8 m.

vq =

4VS
4 × 1.36
=
= 2.71 m/s.
2

πD
π × 0.8 2

 Kiểm tra vận tốc :
'
vq − vq

v1
q

=

2,83 − 2,71
2,83

= 4.24% < 5%

 Trở lực của cyclon:
∆P = ξρ

(4.60[8])
= 160 × 1,035 ×

v2
q
2

2,712
= 608.1 N/m2
2

 Các kích thước cơ bản của cyclon:
Đường kính
D,m
0.8

Chiều rộng
cửa vào
b = 0,21D
0,168 m

Chiều cao
cửa vào
h = 0,66D
0,528 m

Đường kính
ống tâm
do = 0,58D
0,464 m

Chiều cao
vỏ trụ
H1 = 1,6D
1,28 m

Chiều cao
nón.
H2 = 2D
1.28 m

III . QUẠT:
Do hệ thống sấy dài, có trở lực lớn nên ta dùng 2 quạt đặt ở đầu và
cuối hệ thống:


Quạt đặt ở đầu hệ thống – quạt đẩy, có nhiệm vụ cung cấp không khí cho
caloriphe. Không khí ngoài trời được quạt đẩy đưa qua caloriphe, trao đổi
nhiệt rồi đưa vào hầm sấy, qua 1 đoạn ống cong 90o.



Quạt đặt ở cuối hệ thống – quạt đẩy, có nhiệm vụ hút tác nhân sấy qua
thùng sấy để cấp nhiệt cho vật liệu sấy và qua xyclon để thu hồi sản phẩm.
Đường ống từ sau hầm sấy đến trước cyclon có 2 đoạn cong 90o
- 24 -


ĐAMH: Thiết kế hệ thống sấy dùng đễ sấy thức ăn cho cá

-

Quạt cung cấp không khí cho calorifer và khắc phục trở lực trong hệ thống.
Các trở lực gồm có:
♦ Trở lực qua calorifer: ∆Pca
♦ Trở lực qua cyclon: ∆Pc
♦ Trở lực qua thiết bị sấy: ∆Ps
♦ Trở lực qua đường ống: ∆Pô
♦ p suất động lực học: ∆Pđ

1. Trở lực của calorifer: ∆Pca = 160 N/m2. (đã tính trong phần calorifer)
2. Trở lực của cyclon: ∆Pc =608.1 N/m2
3. Trở lực qua hầm sấy:

a) Trở lực do ma sát:
l ω2
∆Pm = λ ρ
d 2

λ: hệ số ma sát, λ = 0,02 ÷ 0,05 ta chọn λ = 0,04 (theo T224[4]).
l: chiều dài mà TNS chuyển động
l = 4lb = 4 x 13 = 52 m.
ρ = ρ1 = 0,899 kg/m3
ω : vận tốc TNS trong hầm, ω = 1,87m/s.
d: đường kính tương đương của tiết diện mà TNS chảy qua.
d=

4dt 4 × 5,1 × 1
=
= 1,67 m
cv 2(5,1 + 1)

∆Pm = 0,04 ×

52
1.87 2
× 0,899 ×
= 1.96 N/m2.
1.67
2

 Mỗi băng tải cách 2 đầu tường 30 cm và 70 cm.
b) Trở lực cục bộ qua 2 băng tải:
Trở lực do đột thu từ băng tải đến khe hẹp coi như 1 ống gập.
∆P1 = ξ

v2
ρ
2

Tra bảng phụ lục 8[1] ⇒ ε = 1,1
1,3 2
∆P1 = 1,1
0,899 = 0,836 N/m2.
2

→ Trở lực cục bộ trong hầm (TNS qua 5 lần đổi hướng).
∆Pcb = 5P1 = 5x0,836 =4.18 N/m2.
⇒ Trở lực của buồng sấy:
∆Ps = 1.96 +4.18 =6.14N/m2.
4. Trở lực qua đường ống:
a) Trở lực cục bộ qua đường ống:
- 25 -