ĐẶT VẤN ĐỀ Trong loại sản phẩm thực phẩm cho người loại thức ăn gia súc gia cầm, việc bảo quản khâu quan trọng để nhằm chống lại tượng hư hỏng trình biến đổi xảy sản phẩm Có nhiều phương pháp để bảo quản thực phẩm đóng gói, bảo quản lạnh, sấy, xông khói… trình sấy sử dụng phổ biến Sấy trình dùng nhiệt để làm bay nước khỏi vật liệu rắn hay lỏng Với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu , tăng độ bền vật liệu bảo quản tốt thời gian dài Sản phẩm sau 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 Kỹ thuật sấy ngành khoa học phát triển từ năm 50 đến 60 viện trường đại học giới chủ yếu giải vấn đề kỹ thuật sấy vật liệu cho công nghiệp nông nghiệp Đối với nước ta nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấy nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc biệt: kết hợp phơi sấy để tiết kiệm lượng, nghiên cứu công nghệ sấy thiết bị sấy phù hợp với loại nguyên vật liệu để đạt chất lượng cao Quá trình sấy phụ thuộc vào yếu tố nguyên liệu như: kích thước, cấu tạo, dạng liên kết ẩm, tính chất hoá lý, trạng thái bề mặt… Trong đồ án môn học này, trình bày quy trình công nghệ thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy thức ăn gia súc với công suất 750kg sản phẩm/giờ PHẦN 1: LỰA CHỌN QUY TRINH CÔNG NGHỆ 1.Khái niệm chung sấy: 1.1.Khái niệm: Sấy trình dùng nhiệt để làm bốc ẩm khỏi vật liệu rắn lỏng Với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu (giảm công chuyên chở), tăng độ bền vật liệu (như gốm, sứ, gỗ ) Và để bảo quản thời gian dài, lương thực thực phẩm Bản chất trình sấy trình khuyếch tán chênh lệch độ ẩm bề mặt vật liệu, nói cách khác chênh lệch áp suất riêng phần ẩm bề mặt vật liệu môi trường xung quanh Sấy trình không ổn định, độ ẩm vật liệu thay đổi theo không gian thời gian sấy 1.2.Phân loại: Quá trình sấy bao gồm hai phương thức:  Sấy tự nhiên: Quá trình làm bay nước vật liệu lượng tự nhiên như: lượng mặt trời, lượng gió - Ưu điểm phương pháp: + Thực đơn giản, không cần kỹ thuật cao + Đầu tư vốn (máy móc, nhân công) tốn nhiệt + Bề mặt trao đổi nhiệt lớn - Nhược điểm phương pháp: + Khó thực giới hóa,không điều chỉnh nhiệt độ cần thiết + Cường độ sấy không cao,sản phẩm sấy không đồng + Chiếm diện tích mặt lớn + Sản phẩm không đạt vệ sinh nhiễm bụi,vi sinh vật + Quá trình sấy phụ thuộc vào thời tiết thời gian ngày + Sử dụng nhiều nhân công , tốn thời gian, suất thấp + Nhiều sản phẩm tạo thành không đạt yêu cầu kỹ thuật  Sấy nhân tạo: Thường tiến hành loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm Với sấy nhân tạo tùy theo loại sản phẩm yêu cầu chất lượng mà có dạng khác nhau: Sấy đối lưu, sấy tiếp xúc sấy tia hồng ngoại, sấy dòng điện cao tần, sấy thăng hoa, sấy tầng sôi - Ưu điểm phương pháp: + Khắc phục nhược điểm sấy tự nhiên + Kiểm soát sản phẩm vào,nhiệt độ cung cấp + Chất lượng sản phẩm theo yêu cầu + Tốn mặt bằng, nhân công - Nhược điểm: + Tốn chi phí cho đầu tư trang thiết bị, cán kỹ thuật, chi phí lượng 1.3 Chọn tác nhân sấy, chất tải nhiệt chế độ sấy: 1.3.1 Tác nhân sấy: Những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách từ vật liệu sấy Trong trình sấy, môi trường buồng sấy luôn bổ sung ẩm thoát từ vật sấy Nếu độ ẩm không mang độ ẩm tương đối buồng sấy tăng lên, đến lúc đố đạt cân vật sấy môi trường buồng sấy trình thoát ẩm vật liệu sấy ngừng lại Vì nhiệm vụ tác nhân sấy : - Gia nhiệt cho vật sấy - Tải ẩm mang ẩm từ bề mặt vật vào môi trường - Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng nhiệt Tùy theo phương pháp sấy mà tác nhân sấy thực nhiệm vụ Cỏ chế trình sấy gồm giai đoạn : Gia nhiệt cho vật liệu sấy để làm ẩm hóa mang ẩm từ bề mặt vật vào môi trường Nếu ẩm thoát khỏi vật liệu mà không mang kịp thời ảnh hưởng tới trình bốc ẩm từ vật liệu sấy chí cồn làm ngừng trệ trình thoát ẩm Để tải ẩm bay từ vật sấy vào môi trường dùng biện pháp: - Dùng tác nhân sấy làm chất tải nhiệt - Dùng bơm chân không để hút ẩm từ vật sấy thải ( sấy chân không) Trong sấy đối lưu vai trò tác nhân sấy đặt biệt quan trọng đóng vai trò vừa tải nhiệt vừa tải ẩm Các tác nhân sấy thường dùng không khí nóng khói lò, nhiệt, chất lỏng… 1.3.2 Các loại tác nhân sấy: - Không khí nóng: loại tác nhân sấy thông dụng dùng cho hầu hêt loại sản phẩm Dùng không khí nóng không làm sản phẩm sau sấy bị ô nhiễm thay đổi mùi vị Tuy nhiên dùng không khí nóng làm tác nhân sấy cần trang bị thêm gia nhiêt không khí (calorife khí, hay khí khói), nhiệt độ sấy không cao, thường nhỏ 5000C nhiệt độ cao thiết bị trao đổi nhiêt phải chế tạo thép hợp kim hay gốm sứ với chi phí đắt Đối với thiết bị sấy thùng quay tác nhân sấy sử dụng chủ yếu không khí nóng với ba yếu tố : độ ẩm tương đối không khí, nhiệt độ không khí trước vào thùng quay t nhiệt độ khối không khí khỏi thùng quay t2 nhiệt độ tác nhân sấy sau khỏi thùng sấy t chọn cho tổn thất lượng nhỏ - Khói lò: khói lò dùng làm tác nhân sấy nâng nhiệt độ sấy lên 10000C mà không cần thiết bị gia nhiêt nhiên làm vật liệu sấy bị ô nhiễm gây mùi khói - Hơi nhiệt: tác nhân sấy dùng cho loại sản phẩm đễ bị cháy nổ có khả chụi nhiệt độ cao 1.3.3.Chế độ sấy: Chế độ sấy cách thức tổ chức trình truyền nhiệt truyền chất tác nhân sấy vật liệu sấy thông số để đảm bảo suất , chất lượng sản phẩm yêu cầu chi phí vận hành chi phí lượng hợp lí  Các phương thức sấy  Sấy gián đoạn: phương thức cho suất thấp, thao tác nặng nhọc, cồng kềnh Thiết bị thường sử dụng suất nhỏ,sấy loại sản phẩm có hình dạng khác  Sấy liên tục: Phương thức cho chất lượng sản phẩm tốt suất cao hơn, thao tác nhẹ nhàng Thường dùng sấy sản phẩm có kích thước gần 1.3.4 Ưu điểm nhược điểm thiết bị sấy thùng quay  Ưu điểm: Công suất lớn, tiêu thụ lượng thấp Thiết kế với cấu hợp lý, tạo ô nhiễm với môi trường Hiệu suất cao, có khả cạnh tranh mạnh với máy loại Vận hành dễ dàng, hoạt động ổn định, tỷ lệ trục trặc thấp, có độ bền cao, sấy khô nhiều loại vật liệu Cấu tạo gon nhẹ, chiếm mặt nhỏ  Nhược điểm Do trình đảo trộn vật liệu bị gãy vụn tạo bụi nên số trường hợp làm giảm phẩm chất sản phẩm,làm giảm giá trị kinh tế  Nguyên tắc làm việc hệ thống sấy thùng quay Thiết bị thùng hình trụ đặt dốc so với phương nằm ngang từ 1/15 đến 1/50 có hai vành đai thùng quay trượt lăn tựa khoảng cách lăn tựa náy thay đổi để thay đổi độ nghiêng thùng.Thùng quay nhờ nhờ vành bánh khía gắn vào thùng vành bánh ăn khớp với bánh truyền động để nhận truyền động mô tơ qua hộp giảm tốc Vật liệu ướt vào thùng đầu cao đảo trộn, di chuyển thùng nhờ cánh đảo Vận tốc chuyển động tác nhân sấy thùng khoảng 2-3 m/s thùng quay với tốc độ 1-8 vòng/phút Trong thùng sấy vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy thực trình truyền nhiệt chuyển khối làm bay ẩm Nhờ độ nghiêng thùng mà vật liệu di chuyển theo chiều dài thùng.quá trình tính toán hết chiều dài thùng vật liệu đạt độ ẩm cần thiết tháo qua cửa tháo liệu Khí thải thu hồi qua cyclon để thu hồi vật liệu rắn bị dòng khí theo, phần khí lại quạt hút Sấy đối lưu ngược chiều: vật liệu sấy tác nhân sấy ngược chiều Tác nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao độ ẩm thấp tiếp xúc với vật liệu sấy có độ ẩm nhỏ (vật liệu sấy chuẩn bị khỏi hầm sấy Dọc theo hầm sấy tác nhân sấy giảm dần nhiệt độ độ ẩm tăng dần di chuyển phía đầu hầm sấy tiếp xúc với vật liệu sấy có độ ẩm cao Nên cuối lượng ẩm bốc giảm tốc độ sấy giảm dần Định nghĩa phân loại thức ăn gia súc 2.1 Định nghĩa Tất mà gia súc ăn vào ăn vào mà có tác dụng tích cực trình trao đổi chất gọi thức ăn gia súc định nghĩa thức ăn gia súc sản phẩm thực vật, động vật, khoáng vật chất tổng hợp khác, mà động vật ăn, tiêu hóa hấp thu để trì sống phát triển tạo sống 2.2 Phân loại thức ăn gia súc 2.2.1 Ý nghĩa phân loại Việc phân loại thức ăn giúp cho người chăn nuôi biết chọn định hướng sử dụng thích hợp loại thức ăn cho đối tượng gia súc để mang lại hệu kinh tế cao 2.2.2 Phương pháp phân loại Căn vào nguồn gốc đặc tính dinh dưỡng, tính chất thức ăn….người ta phân loại sau:  Phân loại theo nguồn gốc: - Thức ăn có nguồn gốc từ thực vật: gồm thức ăn xanh, thức ăn hạt sản phẩm phụ nghành nông sản: thức ăn xơ , rơm rạ… Nhìn chung nguồn lượng chủ yếu cho người gia súc, cung cấp vitamin, protein thô loại vi khoáng, kháng sinh hợp chất sinh học - Thức ăn có nguồn gốc từ động vật: gồm tất loại sản phẩm chế biến từ nguyên liệu động vật bột tôm , bột cá, bột thịt Hầu hết thức ăn động vật có hàm lượng pritein cao, có đủ a.a cần thiết, nguyên tố khoáng vitamin a, d, k, e - Thưc ăn nguồn khoáng chất gồm loại : bột sò, đá vôi muối khoáng khác nhằm cung cấp yếu tố đa vi lượng  Phân loại theo thành phần dinh dưỡng - Thức ăn giàu vitamin: tất loại thức ăn có hàm lượng protein thô chiếm 20% - Thức ăn giàu lipit: gồm loại thức ăn mà hàm lượng lipit chiếm 20%, loại thức ăn nhằm cung cấp lượng lipit thích hợp phần đủ hàm lượng vật chất khô giá trị lượng thấp - Thức ăn giàu gluxit: hàm lượng gluxit 50% trở lên gồm loại hạt ngũ cốc, ngô, cám thóc….là nguồn cung cấp lượng dễ tiêu hóa, hấp thu gây tai biến trình sử dụng mà giá thành rẻ - Thức ăn nhiều nước: hàm lượng nước từ 70% trở lên - Thức ăn nhiều xơ: hàm lượng xơ thô 18% trở lên Loại thức ăn có ý nghĩa với gia súc dày đơn chiếm tỷ trọng lớn phần thức ăn nhai lại - Thức ăn giàu khoáng: gồm loại muối khoáng, bột xương, muối ăn, bột sò… - Thức ăn giàu vitamin: gồm loại vitamin loại thức ăn giàu vitamin như: bột rau xanh, dầu gan cá… - Thức ăn bổ sung khác: gồm loại thức ăn kháng sinh, ghợp chất chứa nito , chất chống oxyhoa… 2.2.3 Phân loại theo đương lượng tinh bột - Thức ăn thô: bao gồm thức ăn có đương lượng tinh bột 45% - Thức ăn tinh: bao gồm loại thức ăn có đương lượng tinh bột 45% hạt ngũ cốc, bột củ… 2.2.4 Phân loại theo toan tính kiềm tính Căn vào độ ph sản phẩm chuyển hóa cuối để chia thức ăn thành toan hay kiềm Những thức ăn có chứa nhiều P,cl, S sản phẩm cuối chuyển hóa mang tính axit Thức ăn kiềm tính gồm: thức ăn xanh, rau quả… Thức ăn toan tính như: loại thức ăn động vật, hạt họ đậu loại thức ăn giàu protein Hiện giới người ta phân thành nhóm thức ăn: -Thức ăn thô khô: tất loại cỏ xanh tự nhiên loại phế phụ phẩm trồng đem phơi khô có hàm lượng xơ 18% bao gồm:rơm rạ, dây lang… phơi khô - Thức ăn xanh: tất loại cỏ trồng, cỏ tự nhiên Bao gồm rau muống, bèo hoa dâu, bắp cải… - Thức ăn ủ chua: tất loại thức ăn chua, loại cỏ hòa thảo thân, bã phụ phẩm nghành trồng trọt thân, lạc, vỏ chuối - Thức ăn giàu lượng: tất loại thức ăn có hàm lượng protein 20% xơ thô 18% phế phụ phẩm nghành xay xát cám gạo, cám ngô…ngoài có loại củ, sắn, khoai lang, bí đỏ… - Thức ăn giàu protein: tất loại thức ăn có hàm lượng protein 20%, xơ thô 18% - Thức ăn bổ sung khoáng:bột sò,vỏ hến, bột xương… - Thưc ăn bổ sung vitamin: loại vitamin B1, B2, B3, A, D Trong nhóm nguyên liệu trên, nhóm nguyên liệu thường sử dụng chế biến thức ăn chăn nuôi công nghiệp nhóm 5,6,7,4,8 nhóm 1, 2, thường dùng cho gia súc nhai lại TỔNG QUAN VỀ THỨC ĂN DẠNG VIÊN 3.1 Lịch sử hình thành thức ăn viên Thức ăn viên xuất chưa lâu thị trường Việt Nam, người chăn nuôi Việt Nam làm quen với nó; thức ăn viên thực sử dụng gần nửa kỷ, người nuôi gà Anh miền Nam, người chăn nuôi sử dụng thức ăn viên sớm miền Bắc Ngày xưa, thức ăn viên sản xuất dạng: dạng viên dạng mảnh Ngày nay, với thiết bị công nghệ chế biến mới, sản xuất thức ăn viên lấn át sản xuất thức ăn mảnh (thức ăn mảnh bị lãng quên) 3.2 Lợi ích thức ăn viên - Công nghiệp nuôi thức ăn viên so với nuôi thức ăn bột, khối lượng xuất chuồng lúc 49 ngày tuổi cao 4-7% Lợn thịt nuôi thức ăn viên so với thức ăn dạng bột cho tăng trọng cao 3-6% - Nuôi gia súc thức ăn viên giảm lãng phí thức ăn (do bị rơi vãi) - Thức ăn viên bụi nên gia súc thích ăn, thức ăn viên an toàn vệ sinh dinh dưỡng - Thức ăn viên yêu cầu thùng chứa nhỏ - Sử dụng thức ăn viên thuận tiện cho trình giới hoá tự động hoá với khâu vận chuyển phân phối thức ăn 3.3 Ưu điểm thức ăn dạng viên - Năng lượng thức ăn dạng viên cao lượng thức ăn dạng bột - Dung tích thùng chứa thức ăn hơn, gọn so với thức ăn dạng bột, thức ăn viên nén chặt - Thức ăn viên thuận tiện cho hệ thống giới hoá tự động hoá khâu phân phối thức ăn, thức ăn viên dễ trôi chảy hẳn thức ăn dạng bột - Cho gà ăn thức ăn dạng bột, gà có tập tính chọn ăn mảnh to, thành phần nghiền mịn, gà không chọn ăn nên bị thiếu chất dinh dưỡng Ngược lại, thức ăn viên, thành phần dinh dưỡng không rời nhau, nên cho gia súc ăn thức ăn viên, bảo đảm đủ dinh dưỡng) 10 V2 = L*v38 = 8972,2.0,918 = 8236,48(m3/h) - Gọi ∆P trở lực cyclon thì: ∆P 540 < ρ < 740 [CT trang 522 - [1]] K ∆P Khối lượng riêng khí 38 0C là: ρ K = 1.1354 ta chọn ρ = 540 K ∆P = 540.1,1354 = 613,116 -Tốc độ quy ước Wq Wq= * ∆P ,m/s ξ * ρk [III.48/522 - [1]] Wq = 2.2 ÷ 2.5 [CT III.48/522- [1]] Chọn Wq = 2,5 -Đường kính cyclon là: V2 D = 0.785 * W * 3600 = q 8236,48 = 1,00 (m) 0,785.2,5.3600 Dựa vào [ bảng III.4 – 524]] kích thước xyclon theo đường kính, với đường kính nằm khoảng từ 400-1000mm, ta chọn xyclon đơn loại LIH24 ta có: +Chiều cao cửa vào (kích thước bên trong) : a = 1,11D=1,11 m) +Chiều cao ống trung tâm có mặt bích: h1 = 2,11D=2,11(m) +Chiều cao phần hình nón : h2 = 2,11D=2,11 (m) +Chiều cao phần hình trụ : h3 = 1,75D=1,75 (m) +Chiều cao phần bên ống tâm : h4 = 0,4D=0,4(m) +Chiều cao chung : H =4,26D=4,26(m) +Đường kính ống : d1 = 0.6D=0,6(m) +Đường kính ống : d2 = 0.4D=0,4(m) 42 +Chiều rộng cửa vào : b1 0.26 D = =1,3(m) 0.2D b +Chiều dài ống cửa vào :l = 0.6D=0,6(m) +Khoảng cánh từ tận đên mặt bích +Góc nghiêng nắp cửa vào +Đường kính cyclon : h5 = 0.32D=0,32(m) : α = 24o : D = 1m +Hệ số trở lực cyclon : ξ = 60 Tính quạt Quạt phận vận chuyển dòng khí tạo áp suất cho dòng khí vào máy sấy, đường ống xyclon Năng lượng quạt tạo cung cấp cho dòng khí áp suất động học để di chuyển phần khắc phục trở lực đường ống Sử dụng quạt : - Một quạt dùng để hút khí calorife đẩy khí vào thùng sấy đặt calorife thùng sấy - Một quạt hút khí thải qua cyclon đặt trước cyclon 7.1 Tính trở lực toàn trình 7.1.1 Trở lực ma sát đoạn ống dẩn Trở lực từ lọc khí tới calorife λ1.l1.ρ1.ω12 ∆Pm1 = [CT II.55 / 377, [1]] 2.d td Trong đó: ρ : khối lượng riêng chất khí, kg/m L: chiều dài ống dẫn, m dtd : đường kính tương đương ống λ : hệ số ma sát Chọn đường kính ống d = 0,3m Chiều dài đoạn ống từ lọc tới góc co là: 0,9 m Chọn chiều dài từ góc co tới calorife là: 0,5 m Xem trở lực góc co = 43 Ta có: ω0 = Mà F = , V0 , F1 π d 3.14.0.32 = = 0.071 ( m2) 4 V0' = 7644,31 m3/h = 2,123 m3/s ω0 = Vậy 2,123 = 29,90 (m/s) 0,071 Chuẩn số Reynol : ω0 d td Re = ν = 29,90.0.3 = 57,76.10 −6 15,53.10 Re = 57,76.10 >10 Vậy không khí ống theo chế độ chảy rối ν : độ nhớt động t =250C = 15,53.10-6 [Bảng I.255/318- [1]] Hệ số ma sát tính theo công thức (II.61/378 - [1]) ta : λ1 = (1,8 lg Re− 1,64) Suy λ1 = 0,013 Vậy trở lực ống từ lọc khí tới caloripher : ∆Pm1 = λ1.l1.ρ1.ω0 0,013.1,4.1,185.29,90 = = 32,13 (N/m2) 2.d td 2.0.3  Trở lực từ calorife đến miệng quạt Chọn ống nối từ miệng quạt đến caloripher có đường kính 0.3 (m), dài l= 1,6 λ1.l1.ρ1.ω12 ∆Pm1 = [CT II.55 Trang 377, [1]] 2.d td Trong đó: ρ : khối lượng riêng chất khí, kg/m L: chiều dài ống dẫn, m dtd : đường kính tương đương ống 44 λ : hệ số ma sát -Vận tốc khí ống là: ω1 = , V1 , F1 Mà F = π d 3.14.0.32 = = 0.071 ( m2) 4 V1 = 9313,14 m3/h = 2,587 m3/s ω1 = Vậy 2,587 = 36,436 (m/s) 0,071 Chuẩn số Reynol : Re = ω2 * d td 36,436.0,3 = = 4,9.105 −6 ν1 22,10.10 Re = 40,74.10 >10 Vậy không khí ống theo chế độ chảy rối ν : độ nhớt động t1 =900C=22,10.10-6 [Bảng I.255 trang 318- [1]] Hệ số ma sát tính theo công thức (II.61/378 - [1]) ta : (1,8 lg Re− 1,64) λ1 = Suy λ1 = 0,013 Vậy trở lực ống từ miệng quạt đến caloripher : λ1.l1.ρ1.ω12 0,013.1,6.1,185.36,436 ∆Pm1 = = = 54,53 (N/m2) 2.d td 2.0.3  Trở lực đường ống từ miệng quạt đến thùng tiếp niệu Chọn chiều dài ống dẩn L2 = 1,2 m Ta có ω2 = , V1 Với V1' = 9313,14 ( m3/h) = 2,587 ( m3/s) , F1 2,587 suy ω2 = 0,071 = 36,436 (m/s) Chuẩn số Reynol : 45 Re = ω2 * d td 36,436.0,3 = = 4,9.105 chế độ chảy rối −6 ν2 22,10.10 ν : độ nhớt động t1 =900C=22,10.10-6 [Bảng I.255 trang 318- [1]] Hệ số ma sát tính theo (II.61/378 - [2]) ta : λ2 = (1,8 lg Re− 1,64) => λ2 = 0,0136 Trở lực đường ống từ calorife đến thùng tiếp niệu ∆Pm = 0.0136.1,2.0,972.36,436 =40,95 (N/m2) 2.0.3 Trở lực ống dẫn từ thùng chứa sản phẩm đến quạt Chọn chiều dài ống dẫn 1,7 m v2' Ta có: ω3 = F ' với V2' = 8236,48 m3/h = 2,288 (m3/s) ⇒ ω3 = 2,288 = 32,25 (m/s) 0,071 Chuẩn số Re: Re = 32,25.0,3 = 5,7.10 > 4000: chế độ chạy rối 16,768.10 −6 Hệ số ma sát tính theo [CTII.61/378 - [2]] ta : λ3 = => λ3 = 0,0131 (1,8 lg Re− 1,64) Trở lực đường ống từ calorife đến xyclon ∆Pm3 = 0,0131.1,7.1,1354.32,252 =43,496 (N/m2) 2.0,3  Trở lực ống dẫn từ quạt đến góc khuỷu Chọn chiều dài ống dẫn 1,2(m) Do lưu lượng không khí khỏi cyclon lưu lượng không khí khỏi thùng nên: ω3 = ω4 = 32,25 (m/s) 46 Chuẩn số Re: Re=5,7.10 >4000: chế độ chảy rối => λ4 = 0,0131 => ∆Pm = 0,0131.1,2.1,1354.32,252 = 43,83(N/m2) 2.0,3  Trở lưc ống dẩn từ góc co đến cyclon Chọn chiều dài ống dẩn 1.4(m) Ta có ω3 = ω5 = 32,25 (m/s) , Re = 5,7.105 => λ5 = 0,0131 Nên ∆Pm5 = 0.0131.1,4.1,1354.32,252 = 36,09 ( N/m2) 2.0,3  Trở lực ma sát thùng sấy D ω 1,4.1,86 t Ta có Re = ν = 19,39.10 −6 = 134296,02 > 40000 : chế độ chảy rối tb Hệ số ma sát tính theo λ6 = (II.61/378 - [1]) ta : => λ6 = 0.0178 (1,8 lg Re − 1,64) Nên ∆Pm = 0,0178.5,6.1,1354.1,86 = 0,139 ( N/m2) 2.1,4 Trở lực qua thùng sấy Trong hệ thống sấy thùng quay, tác nhân sấy qua lớp hạt nằm cánh mặt thùng sấy mà qua dòng hạt rơi từ đỉnh thùng cánh rơi từ xuống Do đó, trở lực tác nhân sấy qua thùng sấy có đặc thù riêng tính theo công thức thực nghiệm ∆Phat = a.L.w ρ k C1 gd [CT 10.19/T213, [3]] Trong đó: + L: chiều dài thùng sấy, L = 5,6m 47 + w: Tốc độ tác nhân sấy, w = 1,86 m/s + ρ k : Khối lượng riêng của TNS, ρ k =1,685 (kg/m3) + g: Gia tốc trọng trường, g = 9,8 m/s2 + d: Đường kính trung bình của hạt, d = 4.10-3 (m) + C1: Hệ số đặc trưng cho tốc độ của hạt + a: Hệ số thuỷ động - Hệ số thuỷ động: a = 5,85 + 490 100 + Re Re ω.d 1,86.4.10 −3 = = 383,703 ν 19,39.10 −6 490 100 Suy ra: a = 5,85 + 383,703 + 383,703 = 12,23 Với Re = ` - Khối lượng riêng dẫn xuất của khối hạt chuyển động thùng: 0,25.(G1 + G ).β 0,75.2.V 0,25.(932,14 + 750).0,25 = = 8,53 (kg/m3) 0,75.2.8,21 Hệ số ξ Nếu lấy khối lượng riêng của thức ăn viên là: ρ v = 1190 (kg/m3) ρ dx = ξ= ρ v − ρ dx 1190 − 8,53 = = 0,992 ρv 1190 C1 = - [CT 10.22/T213, [3]] Hệ số C1 − ξ − 0,992 = = 0,0813 ξ2 0,992 [CT 10.21/T213, [3]] Trở lực của tác nhân sấy qua lớp hạt: ∆Phat = 12,23.5,6.1,86 2.1,685 × 0,083 = 422,670 (mmH2O) 2.9,8.4.10 −3 Vậy tổng trở lực ma sát ∆Pm = ∆Pm1 + ∆Pm + ∆Pm3 + ∆Pm + ∆Pm5 + ∆Pm + ∆Phat = 673,835(N/m2) 7.1.2 Tính trở lực cục * Trở lực cục đột mở vào calorife 48 Diện tích mặt cắt ngang ống đẩy  0.3  Fo = π *   = 0.07065, m   Diện tích mặt cắt calorife : Fcat = Bx H = 1,2 1,5 = 1,8 (m2) Tỉ số ω0 d td Re = ν = F0 0.07065 = = 0.0392 Fcat 1,8 29,90.0,3 = 4,25.105 >3,5.103 −6 21.09.10 Nên theo (Bảng N011/ 387 - [[2] ) ta có ξ = 0.98 Vậy trở lực đột mở vào caloripher là: ∆Pcb1 = ξ * ρ kk * ω 20 = 467,24 (N/m2) * Trở lực cục đột thu từ calorife ống dẩn Tỉ số F0 0.07065 = = 0.0392 Fcat 1,8 Ta có Re = ω1.d td 36,436.0,3 = = 4,9.105 > 100000 nên ξ xác định −6 ν1 22,10.10 theo (Bảng N013/88 - [1]) Nên ξ = 0.367 Do trở lực đột thu từ caloripher là: ∆Pcb = ξ * ρ kk * ω 21 36,436 = 259,836 (N/m2) = 0,367.1,0666 2 * Trở lực cục đột mở từ ống dẫn tới thùng tiếp liệu Chọn chiều dài thùng tiếp liệu 1,7 (m) 49 Chiều rộng thùng tiếp liệu 0,8 (m) Diện tích mặt cắt ngang thùng tiếp liệu : Ftl = 1,7.0,8 = 1,36 (m2 ) F 0,07065 => F = 1,36 = 0,052 tl Re = ω2 d td 36,436.0,3 = = 4,9.105 > 3,5.103 nên ξ xác định theo −6 ν1 22,10.10 (bảng N011/388 - [1]) ω Nên ξ = 0.5261 => ∆Pcb3 = ξ * ρ kk * = 372,48 N/m2 2  Trở lực cục đột thu từ thùng chứa sản phẩm ống dẫn Chọn chiều dài thùng chứa: 1,7(m) Chiều rộng thùng chứa: 1,2 (m) Diện tích mặt cắt ngang thùng chứa sản phẩm: Ftsp= 1,7.1,2 = 2,04 (m2) F0 0,07065 = = 0,0346 Ftsp 2,04 Re = ω d td 32,25.0,3 = = 437782,8 > 3,5.103 nên ξ xác định theo −6 ν2 22,10.10 bảng [ No13/388 /Sổ tay 1] ⇒ξ = 0,302 ⇒ ∆Pcb 32,252 = 0,302.1,0666 × = 165,58( N / m )  Trở lực cục xyclon Gọi ∆Pxyclon trở lực xyclon thì: 540 < ∆Pxyclon ρk < 750 [ trang 522- [ 1]] 50 Chọn ∆Pxyclon ρk =745 Vậy ∆Pxyclon = 745×1,0666 = 794,617 (N/m2) ♦Tổng trở lực cục bộ: ∑= ∆Pcb1+∆Pcb2 + ∆Pcb3 +∆Pcb4 + ∆Pcyclon Tổng trở lực hệ thống là: Σ∆p = 2733,588 (N/m2) 7.2 Tính công suất quạt chọn quạt 7.2.1.Quạt đẩy đặt calorife thùng sấy Năng suất quạt đẩy : Q1 =V1’=9313,14 (m3/h) Năng suất quạt đẩy thực tế : Qd = kdt.Q1 = 1,4.9313,14 = 13038,4 m3/h Với kdt = 1.4 hệ số dự trữ quạt - áp suất làm việc toàn phần: Pđ = Hp 273 + t0 760 ρ kk 293 p ρ [CT II238a / 463- I] Trong đó: + Hp: trở lực toàn hệ thống (N/m2) Hp= Σ∆p = + 2733,588 = 1366,794 (N/m2) : nhiệt độ làm việc khí, t0 =250c + p: áp suất chỗ làm việc, p =745mmHg + ρ: khối lượng riêng không dktc, ρ=1,293 (kg/m3) +ρkk: khối lượng riêng không điều kiện làm việc, ρkk=1,185 (kg/m3) Thay số vào ta được: Pđ = 1366,794 273 + 25 1,185 1,033 =1316,048 (N/m2) 293 1,293 Công suất quạt : 51 Nd = Qd Σ∆P 1000 *η d *ηtr * 3600 Theo thông số suất thực tế ta chọn quạt II-9 - 57N Tra đồ thị đặc tuyến quạt II - 70N0 theo Ta η q = 0,61 [ Hình II.52a / 485 - [2]] : hiệu suất quạt q ηtr : hiệu suất truyền động trục, trục quạt nối với trục động khớp nên chọn ηtr = 0.98 Q Σ∆P 13038,4.1366,794 d Nên N d = 1000.η η 3600 = 1000.0,62.0,98.3600 = 8,14 KW tr 7.2.2 Quạt hút đặt trước cyclon Năng suất quạt hút : Q1= V2 = 8236,48 m3/h Năng suất quạt hút thực tế : Qh = kdt.Q1 = 1,4.8236,48 = 11531,072 m3/h Với kdt = 1.4 hệ số dự trữ quạt - Áp suất làm việc toàn phần: Ph = Hp 273 + t0 760 ρ kk 293 p ρ [CT II.238a/463- [I]] Trong đó: + Hp: trở lực toàn hệ thống (N/m2) Hp= Σ∆p = + 2733,588 = 1366,794 (N/m2) : nhiệt độ làm việc khí, t0 =250c + p: áp suất chỗ làm việc, p =745mmHg + ρ: khối lượng riêng không dktc, ρ=1,293 (kg/m3) +ρkk: khối lượng riêng không điều kiện làm việc, ρkk=1,1105 (kg/m3) Thay số vào ta được: 52 Ph = 1366,794 273 + 25 1,1105 1,033 = 1233,31 (N/m2) 293 1,293 Công suất quạt : Nd = QhΣ∆P 1000.η d η tr 3600 Theo thông số suất thực tế ta chọn quạt II9-57N Tra đồ đặc tuyến quạt II-4-70N08 theo ta η q = 0.62 q [ Hình II.52a / 485 - [2] ] : hiệu suất quạt ηtr : hiệu suất truyền động trục, trục quạt nối với trục động khớp trục nên chọn ηtr = 0.98 Q Σ∆P 11531,072.1366,794 d Nên N d = 1000.η η 3600 = 1000.0,62.0,98.3600 = 7,20 KW d tr Bảng số liệu tính quạt Đại lượng Tổng trở lực ma sát Tổng trở lực hệ thống Năng suất quạt đẩy Năng suất quạt hút Đơn vị N/m2 N/m2 m /h m /h Giá trị 673,835 2733,588 13038,4 11531,07 53 PHẦN 4: KẾT LUẬN Với nhiệm vụ giao : thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy thức ăn gia súc với suất 750kg/h Với số liệu ban đầu : Năng suất sấy : 750kg/h Nhiệt độ môi trường : 25 0C Độ ẩm tương đối : 81% Độ ẩm vật liệu vào : 13% Độ ẩm vật liệu : 30% Nhiệt độ TNS vào : 90 0C Nhiệt độ TNS : 380C Trong trình thực đồ án dạy, giúp đỡ nhiệt tình thầy cô giáo khoa đặc biệt hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo–Th.s : Trần Ngọc Khiêm với nổ lực thân đồ án đến hoàn thành Em nắm quy trình công nghệ cách tính toán thiết bị, phân tích lựa chọn thiết bị, vật liệu làm thiết bị để phù hợp với yêu cầu thực tế, có đúc kết cần thiết để hiểu rõ kiến thức lý thuyết mà em học trình thực đồ án Trong trình làm đồ án, em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thầy giáo-Th.s : Trần Ngọc Khiêm, đồng cảm ơn thầy cô giáo khoa Em mong hướng dẫn, đóng góp ý kiến dạy thầy cô để thiết kế hoàn thiện 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bin - Sổ tay QT & thiết bị công nghệ hóa học-T1-NXB khoa học kĩ thuật [2] Nguyễn Bin - Sổ tay QT & thiết bị công nghệ hóa học-T2-NXB khoa học kĩ thuật [3] PGS-TSKH Trần Văn Phú - Tính toán thiết kế hệ thống sấy [4] PGS-TSKH Trần Văn Phú - Kỹ thuật sấy [5] Phạm Xuân Toản - Các QT,TB Trong CN Hóa Chất & TP- Tập – Các QT&TB Truyền Nhiệt 55 MỤC LỤC 1.Khái niệm chung sấy: 3.2 Lợi ích thức ăn viên 10 - Công nghiệp nuôi thức ăn viên so với nuôi thức ăn bột, khối lượng xuất chuồng lúc 49 ngày tuổi cao 4-7% Lợn thịt nuôi thức ăn viên so với thức ăn dạng bột cho tăng trọng cao 3-6% 10 Công nghệ sản xuất thức ăn viên 11 3.5 Chất lượng thức ăn viên 11 5.1.Calorife: 34 5.1.1 Số liệu chọn tính kích thước: .35 5.1.2 Xác định bề mặt truyền nhiệt: 36 Cyclon: 41 56 [...]... 3.14 * D 3 = 4 4 => D = 3 4 *V = 4 * 3 4.8,21 = 1,38m 4.3,14 Chn D = 1.4 m Nờn chiu di thựng sy L=4*1.4= 5,6 m Do ú ta cú L= 5,6 m 3.4.Tớnh s vũng quay ca thựng n= m.k L Dt tg [ CT VII.52/122-[2]] Trong ú: L : chiu di thựng sy : Gúc nghiờng ca thựng quay, Thng gúc nghiờng ca thựng di l 2,5 ữ 30, cũn thựng ngn n 60, chn = 2,50 => tg = 0,0437 m: H s ph thuc vo cu to cỏnh trong thựng, ta chn loi cỏnh... (ph) G1 932,14 Tha mn iu kin > , 22 3.6 Cụng sut ca thit b N = 0.13.10-2.D3.L a.n [ CT VII.54/123 - [3]] Trong ú : a: h s ph thuc dng cỏnh Chon a = 0.053 D: ng kớnh thựng L: chiu di thựng n: s vũng quay => N = 0.13.10-2 1.43 5,6 0.053 1,58.1190 = 2,01 (KW/h) 23 PHN 4 : CN BNG NHIT LNG 4.1 Xõy dng quỏ trỡnh sy lý thuyt Gi: - tvl1 : nhit ban u ca vt liu sy, thng ly bng nhit mụi trng: Cvl1 = to