Đang tải... (xem toàn văn)
Tính toán và thiết kế hệ thống sấy thóc bằng tháp sấy với năng suất 15 tấn trên mẻ. Đây là đồ án của nhóm sinh viên nên nội dung chỉ mang tính chất tham khảo đối với nhà thiết kế. Còn đối với sinh viên đang làm đồ án thì có thể áp dụng vì đã được tính toán kỹ, các bạn sinh viện có thể dựa theo để làm với năng suất khác
CHƯƠNG VẬT LIỆU SẤY 1.1 Giới thiệu sơ lược vật liệu sấy 1.1.1 Cấu tạo hạt thóc : Hạt thóc nhìn từ ngồi vào có phận chính: mày thóc , vỏ trấu, vỏ hạt, nội nhủ, phơi -Mày thóc: q trình sấy, bảo quan, mày thóc rụng làm tăng lượng tạp chất thóc - Vỏ trấu: gồm vỏ phần ghép lại (trấu lớn trấu nhỏ) Ở gốc vỏ trấu chổ gắn vào đế hoa có mang hai tiểu dĩnh Phần vỏ chiếm khoảng 20% trọng lượng hạt lúa,có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống ảnh hướng môi trường phá hoại sinh vật, nấm mốc -Vỏ hạt: bao bọc nội nhủ, thành phần cấu tạo chủ yếu lipit va protit - Nội nhũ: thành phần chủ yếu hạt thóc, 90% gluxit, chiếm phần lớn hạt gạo chứa chất dự trữ, chủ yếu tinh bột (phần gạo ăn hàng ngày) Bên hạt gạo bao bọc lớp vỏ lụa mỏng chứa nhiều vitamin, vitamin nhóm B.Khi xay xát (giai đoạn chà trắng) lớp nầy tróc thành cám mịn - Phơi: nằm góc nội nhũ, làm nhiệm vụ biến chất dinh dưỡng nội nhũ đẻ ni mộng hạt thóc nảy mầm 1.1.2 Các thành phần hố học thóc : Bảng 1.1 – Các thành phần hóa học thóc 1.1.3 Tính chất vật lý : (Nongnghiep.gov.vn) Theo thống kê thóc thu hoạch thường có độ ẩm cao nên số giống nảy mầm, men mốc nấm dễ phát triển làm cho thóc bị hư phẩm chất Thơng thường độ ẩm thóc thu hoạch từ 20-27% Để thóc khơng bị hư hỏng giảm phẩm chất vòng 48 sau thu hoạch phải làm khơ thóc để độ ẩm 20%, sau cần tiếp tục xử lý Tuỳ theo nhu cầu làm khơ thóc để xay xát để tồn trữ lâu dài để làm giống mà yêu cầu làm khô công nghệ sấy khác Q trình sấy phải để độ ẩm từ từ nhằm đạt độ ẩm mong muốn đồng thời đảm bảo chênh lệch nhiệt độ hạt thóc so với bên ngồi nhỏ Độ ẩm an tồn thóc cho bảo quản phụ thuộc vào tình trạng thóc, khí hậu điều kiện bảo quản Khi thóc có độ ẩm từ 1314% (cắn thử hạt thóc thấy giòn), bảo quản từ 2-3 tháng, muốn bảo quản dài tháng độ ẩm thóc tốt từ 12-12,5% Độ ẩm thóc, cơng nghệ sấy ảnh hưởng tới hiệu suất thu hồi gạo tỷ lệ gạo gãy q trình xay xát, độ ẩm thích hợp cho trình xay xát từ 13-14% -Khối lượng riêng : + Thóc khơ : = 500 kg/m3 +Thóc ướt : = 750 kg/m3 -Nhiệt dung riêng : + C = 1,5 kJ/kgK + = 0,14 kg/kg; + = 0,09 W/mK ; + hd = 1,86 - Kích thước hạt thóc : + Dày 1,2 2,8 mm + Rộng 2,5 4,3 mm +Dài 12 mm -Đường kính tương đương hạt : dtđ = 2,67 mm -Khối lượng 1000 hạt : (24 30) g +1 = 22% +2 = 14% Nhiệt độ đốt nóng hạt cho phép: (50 60) 0C 1.1.4 Các đặc tính chung khối thóc : a Tính tan rời : Là đặc tính đổ thóc từ độ cao h xuống mặt phẳng nằm ngang, thóc tự dịch chuyển để tạo thành khối có dạng chóp nón Góc tạo thành đường sinh với mặt phẳng đáy nằm ngang hình chóp gọi góc nghỉ hay góc nghiêng tự nhiên khối hạt Về trị số góc nghỉ tự nhiên góc ma sát hạt với hạt nên gọi góc ma sát trong, kí hiệu φ Dựa vào độ tan rời để xác định để xác định sơ chất lượng thay đổi chất lượng thóc q trình sấy bảo quản Đối với thóc , góc nghỉ khoảng từ 32 ÷ 400 Nếu ta để hạt mặt phẳng bắt đầu nghiêng mặt phẳng hạt bắt đầu trượt góc giới hạn mặt phẳng ngang mặt phẳng trượt gọi góc trượt (góc ma sát ngồi), kí hiệu φ2 Trường hợp khơng phải hạt mà khối hạt góc trượt có liên quan phụ thuộc vào góc nghiêng tự nhiên Góc nghỉ góc trượt lớn độ rời nhỏ, ngược lại góc nhỏ khả dịch chuyển lớn, nghĩa độ rời lớn Độ rời khối hạt dao động khoảng rộng tùy thuộc vào yếu tố kích thước, hình dạng hạt trạng thái bề mặt hạt, độ ẩm hạt, số lượng loại tạp chất khối hạt Đối với góc trượt thêm yếu tố quan trọng loại vật liệu trạng thái bề mặt vật liệu trượt Loại hạt có dạng hình cầu, bề mặt hạt nhẵn đậu, loại hạt khơng có hình cầu bề mặt hạt xù xì thóc góc nghỉ góc trượt lớn Độ tạp chất khối hạt cao đặc biệt nhiều tạp chất rác độ rời nhỏ Độ ẩm khối hạt cao độ rời giảm Trong bảo quản, độ rời khối hạt thay đổi tùy thuộc vào điều kiện bảo quản Nếu bảo quản lâu hay xảy q trình tự bốc nóng làm cho khối hạt bị nén chặt , độ rời giảm hay chí có hẳn độ rời b Tính tự chia loại : Khối hạt có cấu tạo từ nhiều thành phần (thóc sạch, thóc lép, tạp chất), khơng đồng (khác hình dạng, kích thước, tỷ trọng) q trình di chuyển tạo nên vùng khác chất lượng, gọi tính tự chia loại khối hạt Hiện tượng tự chia loại ảnh hưởng xấu cho việc làm khô, bảo quản Những vùng nhiều hạt lép, tạp chất dễ hút ẩm , dễ bị lẫn theo tác nhân sấy trình sấy c Độ hổng khối thóc : khoảng khơng nằm khe hở hạt, có chứa đầy khơng khí Được tính phần trăm thể tích khoảng khơng gian khe hở hạt với thể tích tồn khối hạt chiếm chỗ Trong q trình sấy, khối thóc cần có lỗ hổng cần thiết để tạo điều kiện cho trình truyền trao đổi nhiệt, ẩm với tác nhân sấy dễ dàng d Tính dẫn, truyền nhiệt : Quá trình dẫn truyền nhiệt khối thóc thực theo hai phương thức ln tiến hành song song có quan hệ chặt chẽ với dẫn nhiệt đối lưu Đại lượng đặc trưng cho khả dẫn nhiệt thóc hệ số dẫn nhiệt 0,12 0,2 Kcal/mh0C Và trao đổi nhiệt đối lưu lớp hạt nóng lớp hạt nguội vào Cả hai đặc tính thóc nhỏ củng ảnh hưởng đến q trình sấy e Tính hấp thụ nhả chất khí , ẩm : Là khả hấp thụ nhả chất khí , ẩm thóc q trình sấy, thường tượng hấp thụ bề mặt Vì trình sấy xảy nhiều giai đoạn: Sấy ủ sấy ủ để giúp vận chuyển ẩm bề mặt thóc đẻ thóc sấy khơ 1.2 Sử dụng thóc sau sấy 1.2.1.Bảo quản : Thóc bảo quản phải yêu cầu đảm bảo chất lượng sau bảo quản không bị hao hụt lượng sinh vật gặm nhấm xâm hại chuột gián …thóc bảo quản thời gian dài khơng bị bốc nóng hay thấm ẩm gây tượng nấm mốc làm giảm chất lượng giá trị thóc 1.2.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trình bảo quản Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình bảo quản thóc nhệt độ ,độ ẩm,trạng thái kho chứa… a Yếu tố độ ẩm Độ ẩm bảo quản thóc thơng số định đến tính chất hạt thóc sau bảo quản Độ ẩm khơng khí môi trường bảo quản nguyên nhân gây tượng nấm mốc hạt khí bảo quản muốn bảo quản thóc thời gian dài cần trì nhiệt độ độ ẩm làm giá trị giới hạn cho phép Độ ẩm môi trường cao giá trị cho phép độ ẩm hạt tăng sau q trình bảo quản sau đem sử dụng cần sấy qua để độ ẩm hạt giảm xuống mức quy định b Yếu tố nhiệt độ : Nhiệt độ yếu tố định đến chất lượng hạt sau bảo quản nhiệt độ bảo quản thóc lấy nhiệt độ mơi trường bên ngồi,nhiệt độ thích hợp để nảo quản thóc 25°C nhiệt độ bảo quản thóc phụ thuộc vào loại thóc giống hay thóc thương phẩm nhiệt độ khác Nhiệt độ bảo quản cao nguyên nhân dẫn đến độ ẩm hạt sau bảo quản giảm cần có biện pháp hồi ẩm cho hạt sau bảo quản Bảo quản thóc nhiệt độ cao khiến chất lượng thóc giảm đặc biệt tính chất ngun hạt hạt thóc xay sát có tỉ lệ nguyên hạt thấp tỉ lệ nhiều độ ẩm giảm c Yếu tố kho chứa Kho chứa phải đảm bảo yêu cầu kĩ thuật bảo quản kho phải chống sinh vật xâm hại đế thóc chuột , gián kho phải cách ẩm trì nhiệt độ độ ẩm bảo quản d Yếu tố sinh lý hạt thóc Mặc dù tách lúa hạt lúa vật thể sống thương xuyên trao đổi chất với môi trường xung quanh hoạt động sinh lí cấu tử khối hạt làm chênh lệch độ ẩm thường cỏ dại , hạt xanh,hạt lép hô hấp manh hạt bình thường Mặt khác chỗ tích tụ nhiều vi sinh vật sâu mọt chỗ có nhiều hạt ẩm nhiều e Các phương pháp bảo quản Bảo quản với quy mô lớn f Bảo quản silo Thóc sau sấy hay làm khơ bảo quản silo đặt nhà hay ngồi trời Phương pháp có ưu điểm thóc khơng bị thâm nhập từ mơi trường bên ngồi vỏ làm kim loại kín khơng có ẩm thẩm thấu vào nhiệt độ thích hợp Tuy nhiên độ thơng thống cho q trình trao đổi chất Có thể bảo quản thóc thóc thời gian dài mà đảm bảo chất lượng g Bảo quản kho chứa Thóc sau làm khơ chứa bao tải xếp kho chứa phương pháp phụ thuộc nhiều vào điều kiện kho chứa nhiệt độ , độ ẩm phương pháp bảo quản thóc bảo quản thời gian ngắn Và chất lượng thóc bảo quản có giảm chất lượng - Bảo quản với quy mô nhỏ quy mơ hộ gia đình +bảo quản kho nhỏ hay chum vại hòm chứa hay thùng Yêu cầu chung : Tùy theo loại thóc thóc thương phẩm hay thóc giống mà hệ thống sấy phù hợp ,một số yêu cầu hệ thống sấy thóc + hạt thóc ngun vẹn ,vỏ trấu bao bọc hạt gạo + hạt thóc giữ ngun vẹn kích thước màu sắc + tính chất hạt thóc phải đảm bảo + thóc giống sau sấy khả nảy mầm cao tính chất giống khơng thay đổi + có độ ẩm đạt yêu cầu bảo quản nhỏ 14 % + thóc sau sấy đem xay xát có độ nguyên hạt cao 1.3 Giới thiệu quy trình cơng nghệ Giới thiệu quy trình cơng nghệ (Lúa > Thu hoạch > Loại tạp chất - phân loại> Sấy > Đóng bao > Kho bảo quản) Trong q trình bảo quản, hạt thóc thường bị số tượng: nấm mốc, lên men, nhiễm sâu mọt, dịch chuyển ẩm khối hạt, tự bốc nóng bị tượng trên, chất lượng thóc bị giảm, hàm lượng chất dinh dưỡng giá trị thương phẩm giảm Để khắc phục giúp làm giảm tổn thất trình thu hoạch, bảo quản lưu thông, ta cần áp dụng kỹ thuật sau: Thu hoạch: Lúa thu hoạch thường có độ ẩm cao nên số giống lúa nảy mầm, men mốc nấm dễ phát triển làm cho lúa bị hư phẩm chất Thông thường độ thóc thu hoạch từ 20-27% lúa khơng bị hư hỏng giảm phẩm chất vòng 48 sau thu hoạch, phải làm khô lúa để độ ẩm 20%, sau tiếp tục xử lý Tuỳ theo nhu cầu làm khô lúa để xay xát để tồn trữ lâu dài để làm giống mà yêu cầu làm khô cơng nghệ sấy khác Q trình sấy phải để độ ẩm thoát từ từ nhằm đạt độ ẩm mong muốn, đồng thời đảm bảo chênh lệch nhiệt độ hạt lúa so với bên ngồi nhỏ Độ ẩm an tồn thóc cho bảo quản phụ thuộc vào tình trạng thóc, khí hậu điều kiện bảo quản Khi thóc có độ ẩm 13-14% bảo quản từ 2-3 tháng, muốn bảo quản dài tháng độ ẩm thóc tốt từ 12-12,5% Độ ẩm thóc, cơng nghệ sấy ảnh hưởng tới hiệu suất thu hồi gạo tỷ lệ gạo gãy trình xay xát, độ ẩm thích hợp cho q trình xay xát từ 13-14% -Làm,sạch: Sau đập, tuốt, cần loại bỏ tạp chất vô (cát, sỏi, đá, kim loại ) tạp chất hữu (lá tươi, khơ, rơm rạ, có phân gia súc ) lẫn vào phân loại : Loại bỏ hạt xanh, lép, bị vỡ, tróc vỏ trình vận chuyển, đập, tuốt, ẩm Để làm trục hạt sâu bệnh Có thể sàng rây nhờ sức gió (quạt điện, gió trời ) Chỉ nên đưa vào bảo quản hạt thóc hồn tồn tốt chất lượng đảm bảo - Sấy: Ưu phương pháp lúa sấy vào thời điểm nào, không phụ thuộc vào thời tiết nắng hay mưa, độ ẩm hạt khống chế hợp lý thời gian giới hạn xay xát, hiệu suất thu hồi gạo thường cao so với phương pháp sấy tự nhiên Có nhiều cách sử dụng nhiều thiết bị sấy nhân tạo khác Làm khơ nhân tạo khơng khí thường: lúa chứa bồn sấy, nhà sấy lò sấy Khơng khí thường (khơng khí mơi trường) quạt gió thổi qua hệ thống phân phối gió qua lớp lúa chứa thiết bị sấy Phương pháp áp dụng tốt nơi có độ ẩm tương đối khơng khí thấp nhiệt độ khơng khí cao Phương pháp thường sử dụng thóc thu hoạch chờ đợi thời tiết thuận lợi để phơi khô sấy kỹ, dùng để bảo quản lúa phơi khô sấy kỹ kho, silô dùng để phối hợp với phương pháp sấy có gia nhiệt khác Phương pháp sấy lúa với khơng khí nóng Dựa phương pháp gia nhiệt chia loại sau: 2.1 Phương pháp sấy đối lưu 2.2 Phương pháp sấy xạ 2.3 Phương pháp sấy tiếp xúc 2.4 Phương pháp sấy điện trường dòng cao tần 2.5 Phương pháp sấy thăng hoa 2.6 Phương pháp sấy hồng ngoại dải tần hẹp Mỗi phương pháp có thiết bị thích ứng có kỹ thuật cơng nghệ kèm theo Những thiết bị thường áp dụng nơi sản xuất lúa tập trung, có khối lượng thóc lớn có nhu cầu phơi sấy cao, nguồn lượng, nguồn điện dồi -Bảo quản: Vỏ trấu có tác dụng hạn chế tác động ngoại cảnh như: nhiệt độ, độ ẩm phần ngăn cản xâm nhiễm côn trùng, men, mốc ưu thóc bảo quản Tuy vậy, q trình bảo quản thóc chịu tác động lớn điều kiện ngoại cảnh Sau phơi khơ, quạt thóc đem chế biến, sử dụng hay đưa vào bảo quản Trong q trình bảo quản cần đảm bảo thóc khơng bị ẩm ướt, không bị men mốc xâm hại khơng xảy tượng tự bốc nóng, khơng bị trùng, chuột cơng + Thóc sau sấy đến độ ẩm an toàn, loại bỏ tạp chất cần đóng bao hạn chế thóc tiếp xúc trực tiếp với khơng khí, bảo quản kho với không gian lớn nhỏ khác tuỳ theo lượng thóc cần bảo quản xây dựng theo yêu cầu kỹ thuật kho tàng dành cho bảo quản thóc + Bảo quản thóc dạng đóng bao, độ ẩm thóc 16% thời gian bảo quản khơng q 15 ngày, độ ẩm thóc 15% thời gian bảo quản kéo dài khơng q tháng + Kho phải có bục kê (palet) để chống ẩm Các bao thóc xếp thành lơ, 15-18 lớp với độ cao thích hợp khơng q mét, lơ có khối lượng khoảng 200 Bao thóc xếp cách tường 0,5 mét lơ cách lơ khơng mét Bao thóc xếp theo kiểu chồng chồng 5.cứ hai tháng phun thuốc trừ sâu, mọt lần theo hướng dẫn hành -Kho bảo quản: Nhà kho đóng vai trò vô quan trọng định khả năng, chất lượng bảo quản tổn thất trình bảo quản Kho chứa hạt phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật công nghệ bảo quản + Nhà khơ phải đảm bảo u cầu tính chống thấm từ nền, tường, mái, chống tượng dẫn ẩm mao dẫn + Nhà kho ngăn chặn hạn chế xâm nhập khơng khí, nhiệt độ bên vào đống hạt, giữ cho đống hạt khơ chịu tác động xấu từ bên ngồi + Nhà kho phải có khả chống lại xâm nhập chuột, chim, sâu mọt + Kho phải có kết cấu phù hợp cho việc giới hóa xuất, nhập thóc + Nhà kho phải đặt địa điểm giao thông thuận tiện Tùy theo mục đích sử dụng đối tượng bảo quản mà phân chia loại kho sau: (1) Kho bảo quản tạm thời, để bảo quản thóc thu hoạch, chưa phơi, sấy bảo quản tạm thời thóc thu mua (2) Kho bảo quản dự trữ, kho tương đối đại, mức độ giới tương đối cao, đáp ứng yêu cầu bảo quản lâu dài, hạn chế tối đa tổn thất xảy trình bảo quản (3) Kho tàng nhà máy xay xát, bến tàu, bến cảng nơi có lượng thóc lưu chuyển lớn Người ta phân loại kho theo nhiều cách như: theo dung tích, theo hình dáng, kích thước dài rộng, theo kết cấu, theo kiểu mái dựa trình độ giới hóa v.v Thóc, gạo bảo quản trạng thái khô, bảo quản trạng thái nhiệt độ thấp, thống, kín hay hóa chất phép lưu hành sử dụng - Thóc bảo quản kho dạng đổ rời, độ ẩm thóc vào kho yêu cầu không 14% Phương pháp bảo quản đòi hỏi kho phải có vách ngăn, gia kho chứa khoảng 200 Yêu cầu điều kiện chống thấm, dột tốt Thóc đổ vào kho với độ cao đống thóc khơng q 3, mét, mặt đống phải cào trang phẳng.Cứ 15 ngày tiến hành cào đảo lần lớp thóc mặt kho tới độ sâu 40 đến 50cm Thường xuyên theo dõi tình trạng đống thóc, đặc biệt ý tới độ ẩm thóc độ ẩm lên 14% nhiệt độ trời lên tới 39oC cần có biện pháp xử lý kịp thời Bảng 3.1 – Bảng cân nhiệt vùng sấy 3.4 Tính tốn cân nhiệt Vùng Tổng lượng nhiệt cần thiết q Nhiệt lượng có ích q11 Tổn thất tác nhân sấy Tổn thất vật liệu sấy Tổn thất môi trường Tổng lượng nhiệt tính tốn Sai số q1= l1(I11-I0) q11= i21-Ca tv11 q21=l1Cdx1(t21-t0) qv1 qmt1 q' ∆q 4413.05 2476.04 820.30 655.78 1.93 3954.05 0.10 kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm % Vùng sấy -Tổng nhiệt lượng cần thiết q q2 = l2 (I12 – I0) = 40,51.(198,91 - 64,12) = 5460,78 kJ/kg ẩm -Nhiệt lượng có ích : q12 = i22 – Ca 12 = 2586,574 – 4,1868.40 = 2419.01 kJ/kg ẩm -Tổn thất nhiệt TNS mang : q22 = l2 Cdx2 (t22 – t0) = 40,51.1,043.(47 - 24,2) = 963,35 kJ/kg ẩm -Tổng nhiệt lượng tổn thất nhiệt nhiệt lượng có ích : q2’ = q12 + q22 + qv2 + qmt2 = 2419,01+963,35+ 1422,18+22,04 = 4826,67 kJ/kg ẩm -tính sai số: = = 12 % Như tính tốn chấp nhận Bảng 3.2 - Bảng cân nhiệt vùng sấy Vùng Tổng lượng nhiệt cần thiết q q2= l2(I12-I0) 5460.78 Nhiệt lượng có ích q11 q12= i22-Ca tv12 2419.10 Tổn thất tác nhân sấy q22=l2Cdx2(t22-t0) 963.35 Tổn thất vật liệu sấy qv2 1422.18 Tổn thất môi trường qmt2 22.04 q' 4826.67 ∆q 0.12 Tổng lượng nhiệt tính tốn Sai số 3.5 Tính nhiên liệu tiêu hao -Nhiên liệu tiêu hao 1h tính theo cơng thức : b= Do : + Vùng sấy : kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm kJ/kg ẩm % b1 = = 282,71 kg/h +Vùng sấy : b2 = = 244,48 kg/h -Tổng nhiên liệu tiêu hao 1h cho hai vùng sấy : b = b1 + b2 = 282,71 + 244,48 = 527,19 kg/h 3.6 Tính tốn vùng làm mát -Nhiệt lượng VLS nhả cho khơng khí buồng làm mát Q Trước hết ta tính nhiệt dung riêng trung bình Cv3 Cv3 = Ca tb3 + (1 - tb3)Ck = 4,1868.0,145 + (1 – 0,145)1,5 = 1,34 kJ/kgK -Nếu lấy nhiệt độ vật liệu sấy vào 13 = 22 =50 0C nhiệt độ vật liệu sấy khỏi buồng làm mát 23 = 37 0C nhiệt lượng Q3 : Q3 = G23 Cv3 (13 - 23) = 15000.1,34.(50-37) =376805,52 kJ/kg ẩm Hay : = = 2160,35 kJ/kg ẩm q -Nếu bỏ qua nhiệt lượng tổn thất môi trường xung quanh kết cấu bao che buồng làm mát ta có : 3 = q3 = 2160,35 kJ/kg ẩm - Tính thơng số khơng khí sau buồng làm mát Nếu lấy nhiệt độ khơng khí khỏi buồng làm mát t 23 = 32,2 0C trạng thái C3 khơng khí khỏi buồng làm mát hồn toàn xác định Cần ý khác với q trình sấy q trình đốt nóng tăng ẩm Cũng tính giải tích sau : + Cdx0 = 1,004 + 1,842d0 = 1,004 + 1,842.0,015 1,03 kJ/kg K + i23 = 2500 + 1,842.t23 = 2500 + 1,842.37 = 2568,12 kJ/kg + Pb3 = exp{12 – } = 0,06 bar Vậy ta có : d23 = d0 + = 0,01563 + 0,0359 kg ẩm/kg kk Độ ẩm tương đối : φ23 = = 88 % + Lượng khơng khí cần thiết cho q trình làm mát : l3 = = 78,96 kg/kg ẩm L3 = l3 W3 = 78,96 147,42 13772,76 kg/h + Thể tích trung bình khơng khí trước sau buồng làm mát ( Theo PL5 – T349 – TL1 ) với độ ẩm tương đối nhiệt độ biết ta tìm Với t0 = 24,2 0C φ0 = 82,2 % ta v0 = 0,863 m3 /kg kk t23 = 29,2 0C φ23 = 70 % ta v23 = 0,903 m3 /kg kk Do , thể tích trung bình : V3 = 0,5L3 (v0 + v23) = 0,5 13772,76 (0,863+0,903) = 12161,35 m3 /h 3.7 Chọn dạng , bố trí kênh dẫn -Ta chọn kích thước cách bố trí kênh dẫn kênh thải mục 2.3.5 Do + Theo chiều rộng tháp B= 3m bố trí dãy 12 kênh dẫn ( kênh thải) +Theo chiều cao tháp H= 9m , bố trí 45 dãy gồm kênh dẫn thải xen kẽ Việc bố trí kênh theo vùng ta tiến hành bố trí bảng đây: 3.7 Chọn dãnh bố trí kênh dẫn kênh thải Vùng Vùng Vùng Chiều cao h1 h1 3.8 m Chiều dài l1 = L l1 1.5 m Chiều rộng b1=B b1 m Thể tích v1 v1=h1.L.B 17.13 m3 Diện tích bao quanh F1 F1 34.3 m2 Số lượng kênh dẩn, thải n1 n1=n.1,5/3,5 228 kênh Số dãy m1 m1=m.1,5/3,5 19 dãy Tốc độ TNS w1=V1/F1 5.92 m/s Chiều cao h2 h2 2.5 m Chiều dài l2 = L l2 1.5 m Chiều rộng b2=B b2 m Thể tích v2 v2=h2.L.B 11.42 m3 Diện tích bao quanh F2 F2 22.8 m2 Số lượng kênh dẩn, thải n1 n2=(n-n1)/2 152 kênh Số dãy m2 m2=m.1,5/3,5 13 dãy Tốc độ TNS w2=V2/F2 5.97 m/s Chiều cao h3 h3 2.5 m Chiều dài l3 = L l3 1.5 m Chiều rộng b3=B b3 m Thể tích v3 v3=h3.L.B 11.42 m3 Diện tích bao quanh F3 F3 22.8 m2 Số lượng kênh dẩn, thải n3 n3=n2 152 kênh Số dãy m3 m3=m.1,5/3,5 13 dãy Tốc độ TNS w3=V3/F3 3.03 m/s CHƯƠNG TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 4.1 Tính tốn buồng đốt -Buồng đốt hệ thống sấy sử dụng với hai mục đích + Thứ buồng đốt tạo khói lò có nhiệt độ cao dùng làm dịch thể nóng để cung cấp nhiệt để đốt nóng khơng khí buồng hòa trộn + Thứ hai buồng đốt tạo khói có nhiệt độ thích hợp để dùng làm tác nhân sấy Đối với hệ thống sấy buồng đốt sử dụng với mụch đích thư - Nhiên liệu dùng buồng đốt hệ thống sấy chủ yếu nhiên liệu lỏng nhiên liệu rắn Dùng nhiên liệu lỏng hay khí buồng đốt gọn nhẹ, sẽ, dễ điều chỉnh chi phí nhiên liệu để sấy kg sản phẩm cao so với đốt nhiên liệu rắn - Nhiên liệu ta dùng than đá nên ta chọn buồng đốt nhiên liệu rắn buồng đốt nhiên liệu rắn dễ xây dựng cồng kềnh đặc biệt khói buồng đốt loại chứa nhiều bụi bẩn gồm có tro hạt nhiên liệu chưa cháy hết bay theo.Để khử tro bay theo khói, buồng đốt đơn giản người ta cho khói dích dắc nhiều lần -Nhiệt lượng cần cung cấp cho vùng sấy 1: Q1 = q1.W1 = 4413,05.766,34 = 3381896,8 kJ/h = 939415,79 kW -Nhiệt lượng cần cung cấp cho vùng sấy 2: Q2 = q2.W2 = 5460,78.535,57 = 2924619,27 kJ/h = 104668,2 kW -Tổng nhiệt lượng cung cấp cho thiết bị sấy: Q = Q1 + Q2 = 3381896,8 + 2924619,27 = 6306516,11 kJ/h = 1751810,3 kW = 1506286,15 kcal/h -Công suất nhiệt buồng đốt: Q’ = Q/(ηb.ηo) = 1506286,15/ 0,8.0,9 = 2092064,09 kcal/h Chọn ηb = 0,8, ηo = 0,9 -Diện tích ghi lò: R = Q’/ (700.103) = 2092064,09/(700.103) = m2 Chọn + Chiều rộng ghi a = 1,5 m + Chiều dài ghi b = m Khói NL Hình chiếu đứng buồng đốt Hình chiếu cạnh buồng đốt Hình chiếu buồng đốt -Thể tích buồng đốt: Vb = Q’/(300.103) = 2092064/(300.103) = m3 Chọn chiều dài buồng đốt a = 1,5 m, b = m, h= 2,3m 4.2 Tính tốn buồng hòa trộn: Thể tích buồng hồ trộn phải chứa đủ lượng lượng khói lượng khơng khí thổi vào Sau chúng đưa vào buồng hồ trộn khói khơng khí trao đơi nhiệt ẩm với để đạt trạng thái TNS Như q trình hồ trộn nên ta khơng thể lấy tổng thể tích khói cộng thể tích khơng khí thổi vào Để tính lượng khơng khí, khói buồng hồ trộn ta cần phải dựa vào đồ thị I – d cho trình hồ trộn -Thơng số khói sau buồng đốt: +Khơng khí ngồi trời: I0 = 64,12 kJ/kgkk D0 =0,01563 kg/kgkkk +TNS sau buồng đốt: Ik = 1964,64 kJ/ kg kk Dk = 0,0952 kg ẩm/ kgkk +TNS trước buồng sấy thứ 1: I11 = 163,74 kJ/kg kk D11 = 0,02 kJ/kgkk + TNS trước vùng sấy thứ 2: I12 = 198,91 kJ/kgkk D12 = 0,021 kJ/kgkk Theo tính tốn ta thấy lượng khói nhỏ nhiều so với khơng khí thổi vào Do thể tích buồng hồ trộn cần đủ để chứa lượng khơng khí thổi vào vị thời gian hoà trộn hiệu Lưu lượng buồng hoà trộn lưu lượng cấp cho vùng sấy -Lưu lượng buồng hồ trộn sấy nóng là: Lb1= L1= 33948,64 (kg/h) -Lưu lượng buồng hồ trộn sấy nóng là: Lb2= L2 = 21697,31 (kg/h) Do khói có nhiệt độ cao khơng khí vào với tốc độ lớn nên ta coi đơn vị thời gian hồ trộn hiệu 1(s) Thể tích buồng hồ trộn là: - Thể tích buồng hòa trộn sấy nóng 1: V1 = L1/(3600.ρkk)= 33948,64/(3600.1,03) = 9,156 m2 Với ρkk = 1,03 kg/m3 khối lượng riêng không khí Khói sau hòa trộn Kk vào + Ta chọn kích thước V1: a = 2,b =2, h =2,3 m3 -Thể tích buồng hòa trộn sấy nóng : V2 = L2/(3600.ρkk) = 21697,21/(3600.1.03) = 5,851 m3 Khói sau hồ trộn KK vào Khói vào + Ta chọn kích thước V2 : a = m3 b = m3 h = 1,5 m3 Khói vào Buồng hòa trộn bọc cách nhiệt bên lớp tơn cách ẩm Sau khói khơng khí hòa trộn xong buồng hòa trộn, chúng theo đường ống dẫn đến kênh dẫn Để giảm trở lực đường ống đảm bảo lưu lượng TNS tới vùng sấy ta chọn kích thước đường ống theo kích thước buồng hòa trộn Tất ống dẫn TNS bọc cách nhiệt có lớp tơn bên ngồi chống ẩm 4.3 Chọn quạt Quạt dùng để vận chuyển tác nhân sấy vận chuyển vật liệu sấy hệ thống sấy khí động Thường dùng hai loại quạt: quạt ly tâm quạt hướng trục Chọn loại quạt tùy thuộc trở lực mà quạt phải khắc phục Δp, suất mà quạt cần tải V nhiệt độ độ ẩm tác nhân sấy - Cơ sở để chọn quạt suất V cột áp toàn phần Δp Để chọn quạt ta phải tính trở lực TNS kênh dẫn , kênh thải qua lớp hạt tháp Các tính tốn , đặc biệt tính trở lực qua lớp hạt phức tạp Ở chọn quạt theo kinh nghiệm - Thường quạt dùng HTS tháp loại quạt trung áp P = (100 ÷ 300) mmH2O , chọn P = 120 mmH2O Do vào suất đồ thị “ Đặc trưng quạt li tâm hạ áp trung áp “ Ta có: V1 = 35594 m3/h V2= 2397,66 m3/h V3= 12161,32 m3/h Ta quạt li tâm trực tiếp CÔNG TY CỔ PHẦN XNK VÀ XÂY DỰNG BÌNH NGÂN https://binhngan.com/quat-ly-tam/quat-ly-tam-trung-ap-truc-tiep/? fbclid=IwAR1_sUG0VjwuVbrT149D07DKpPtOfwZ2xiqYZxfMnZMWgQVVnz4Pbu_0fU Quạt li tâm trực tiếp Vùng sấy nóng có lưu lượng V1=35594,5 m3/h Chọn quạt Quạt ly tâm trung áp N010 Công suất Tốc độ Điện áp Lưu lượng Cột áp 45kW 1000 v/p 380 V 36000 m3/h 300 - 220 mmH2O Vùng sấy nóng có lưu lượng V2=23970,66 m3/h Chọn quạt Quạt ly tâm trung áp N08 Công suất Tốc độ Điện áp Lưu lượng 30kW 1500 v/p 380 V 24000 m3/h Cột áp 250 - 200 mmH2O Vùng làm mát có lưu lượng V3=12161,32 m3/h Chọn quạt Quạt ly tâm trung áp N06.3 Công suất 15 kW Tốc độ 1500 v/p Điện áp 380 V Lưu lượng 14000 m3/h Cột áp 240 - 180 mmH2O 4.4 Một số thiết bị phụ: Gồm: + Băng tải vận chuyển thóc trước sau sấy + Cơ cấu lọc bụi để đảm bảo chất lượng thóc lưu trữ, gieo trồng xuất + Cơ cấu thải xỉ lò đốt Thóc sau thu hoạch xử lý thơ trước bên cạnh bụi hạn sạn nhỏ Vì trước đưa vào sấy thóc ta đưa qua thiết bị lọc bụi, bụi tách dẫn bên ngồi Sau ta đưa thóc xử lý bụi lên băng tải cho sàng lọc trước đưa vào sấy Trên băng tải có đặt lưới có đường kính đảm bảo thóc khơng rơi xuống mà có hạt sạn,cát rơi nhỏ xuống Sau xử lý qua thiết bị phụ ta đưa vào tháp sấy Sau sấy xong ( đảm bảo điều kiện nhiệt độ độ ẩm ) ta dùng băng tải đưa thóc sấy - Hệ thống máy sàng rung : + Chọn theo công suất đầu vào G1 = 16576 kg - Hệ thống gào tải liệu : + Chọn theo công suất đầu vào G1 = 16576 kg +Gầu tải: dùng để vận chuyển liệu dạng rời rạc, dạng cục - viên với ưu điểm suất vận tải cao, chiều cao vận chuyển linh hoạt, diện tích lắp đặt nhỏ, phụ kiện tiêu chuẩn hóa Căn vào nhu cầu việc truyền tải, gàu tải hoạt động đơn lẻ kết hợp với nhiều loại máy khác Theo cách thức vận chuyển, gầu tải thiết kế theo hai phương pháp dùng xích dây băng cao su, tùy theo yêu cầu mục đích sử dụng khách hàng lựa chọn thiết kế phù hợp - Băng chuyền tải thóc sau sấy : + Chọn theo công suất đầu G2 = 15000 kg CHƯƠNG BÓC TÁCH KHỐI LƯỢNG HỆ THỐNG SẤY THÁP NĂNG SUẤT 15000 KG Bốc khối lượng hệ thống sấy s t t Tên chi tiết , phận đơn vị số lượn g thông số kỹ thuật 80 polyurethan dày 150mm 80 dày 30 mm 80 dày 50 mm 533 Theo khổ tôn 1,5m 70 Thép chịu lực ghi I, Phần thân tháp sấy Lớp cách nhiệt Lớp tơn bảo vệ bên ngồi Lớp tôn bên Số lượng máng dẩn máng thải Khung tháp m m2 m2 má ng m II, Hệ thống dẩn TNS Ống dẩn vùng Đột mở vùng Co 900 cho ống dẩn vùng Ống dẩn vùng Đột mở vùng Co 900 cho ống dẩn vùng Ống dẩn vùng làm mát Đột mở vùng làm mát Co 900 cho ống dẩn vùng làm mát m cái m cái 8,5 1 4,5 Ống vng có kích thước 1,2x1,2 f=1,2x1,2m; F=3x3,8m,L=1m Kích thước 1,5x1,5 Ống vng kích thước 1x1m f=1x1m; F=3x2,6m,L=1m Kích thước1x1m Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Kích thước1x1m f=1x1m; F=3x2,6m,L=1m Kích thước1x1m Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Công suất tải 16500 kg/h m cái III, Hệ thống truyền tải Gào tải thóc ướt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Ống gia cơng tơn có bọc cách nhiệt Bốc khối lượng hệ thống sấy s t t Tên chi tiết , phận Băng tải thóc sấy vào kho chứa IV, Quạt đơn vị số lượn g thông số kỹ thuật Công suất tải 15000 kg/h Quạt cho vùng sấy Quạt cho vùng sấy Quạt cho vùng sấy ghi Quạt ly tâm trung áp N010, lưu lượng 36000m3/h,công suất 45kW Quạt ly tâm trung áp N08, lưu lượng 28000m3/h,công suất 30kW Quạt ly tâm trung áp N06.3, lưu lượng 140000m3/h,cơng suất 15kW V, Buồng hòa trộn Buồng hòa trộn vùng Dài x Rộng x Cao=2x2x2,3m Buồng hòa trộn vùng Dài x Rộng x Cao=2x2x1,5m VI, Buồng lửa Dài x Rộng x Cao=1.5x2x2.3m Buồng hòa trộn gia cơng tơn bọc cách nhiệt Buồng hòa trộn gia công tôn bọc cách nhiệt Buồng xây gạch có cấu lọc bụi Tài liệu tham khảo : [1]: PGS – TSKH Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB giáo dục, 2002 [2]: PGS – TS Hoàng Văn Chước Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB KH – KT, 2006 [3]: Nguyễn Đức Lợi HD Thiết kế hệ thống ĐHKK , NXB KH – KT, 2005 [4]: Thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam – Viện dinh dưỡng – Bộ y tế NXB Đại học Y Hà Nội, 2005 ... BỊ SẤY Ở chương ta cần chọn được: - Phương pháp sấy, hệ thống sấy phù hợp với VLS (thóc) + Phương pháp sấy: sấy nóng + Hệ thống sấy: HTS tháp - Tác nhân sấy, nhiên liệu phụ hợp với sấy VLS (thóc) ... 0,111 , Tr = 0,206 ; A = 0,25 2.3 Tính tốn hệ thống sấy tháp Tháp sấy với suất : G2 = 150 00 kg khô/h Thời gian sấy sấy thóc hệ thống sấy tháp thường nằm khoảng ( 0,75 1,5 ) h ( Theo Trang... hạt có sấy tầng sơi có suất lớn, thời gian sấy nhanh VLS Như HTS Tháp – Thùng quay – Tầng sôi phù hợp cho sấy thóc Nhưng xét chi phí đầu tư chất lượng sản phẩm sấy tháp phù hợp cho sấy thóc HTS