Chơng Thiết bị sấy xạ 4.1.Khái niệm Sấy xạ phơng pháp sấy dùng tia xạ chiếu vào đối tợng cần làm khô Nguồn nhiệt xạ thờng dùng đèn hồng ngoại, điện trở, chất lỏng hay khí, đợc đốt nóng tới nhiệt độ định, để vật nóng phát xạ hồng ngoại Tia hồng ngoại chiếu vào vật liệu sấy(gồm nớc hợp chất hữu cơ) Nớc trở thành vật đen, hấp phụ đa số lợng; hợp chất hữu trở thành vật suốt, tia xuyên qua không sinh nhiệt Hiện tợng xảy giai đoạn sóng có bớc định( bớc sóng = 0,4ữ40àm) u điểm bật thiết bị sấy xạ cờng độ bay ẩm lớn vài lần so với phơng pháp sấy đối lu tiếp xúc Sở dĩ nguồn nhiệt chọn cao(500 ữ600oC), dòng nhiệt tới vật sấy tới 22500 Kcal/m2h( gấp 30 lần) 4.2.Nguyên tắc cấu tạo 4.2.1 Thiết bị gia nhiệt điện: Thiết bị loại dùng đèn hồng ngoại, dây điện trở lồng ống gốm điện trở làm xạ nhiệt a/ Thiết bị dùng đèn hồng ngoại Đèn hồng ngoại đợc sản xuất với công suất khác nhau: 125, 250, 500W lớn Trên 1m2 bố trí nhiều bóng Thuỷ tinh làm đèn hồng ngoại phải cho tia hồng ngoại xuyên qua dễ dàng.Dùng đèn hồng ngoại có u điểm quán tính nhiệt không đáng kể, điều khiển dễ dàng Nhợc điểm toàn sóng hồng ngoại phát có bớc sóng rộng từ 0,76 ữ400àm, dùng sấy nông sản để tách nớc lại cần bớc sóng thấp từ 0,4 ữ40àm (trùng phần với ánh sáng trắng), tiêu hao lợng cao, hiệu suất thiết bị thấp Bố trí đèn cần lu ý chó dòng nhiệt xạ phân bố sản phẩm Khoảng cách lớn 300mm Hình 4.1 Các kiểu đèn hồng ngoại dùng để sấy đợc sử dụng Pháp Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 84 Bảng 4.1 Các kiểu đèn hồng ngoại Pháp Dạng Watt Cầu- parabôn Cầu- parabôn Cầu Cầu Trụ 250 375 250 375 100 Vôn 115 , 125 Hoặc 220 Kích thớc(mm) Đờng kính Chiều dài 125 195 125 195 120 225 120 225 46 310 Hình4.2 Thiết bị sấy xạ dùng điện trở 1- Thanh điện trở 2- Giá treo vật liệu 3- Cách nhiệt 4- Khung máy Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 85 Hình 4.3 Thiết bị sấy đèn hồng ngoại 250W để sấy ôxít kim loại b/ Thiết bị sấy điện trở (hình 4.2) nguồn nhiệt dây điện trở đặt ống kim loại, điện trở hay điện trở Công suất riêng đơn vị diện tích bề mặt lớn Ví dụ xạ nhiệt điện trở nhà máy Ulianiôp sản xuất có nhiệt độ bề mặt nung 460oC, công suất riêng 20-30KW/m2 4.2.2 Thiết bị sấy xạ gia nhiệt đốt Phơng pháp rẻ tiền sử dụng điện nhng gây ô nhiễm môi trờng Bề mặt xạ gạch chịu lửa, đốt nóng khí ga Thiết bị dùng để sấy giấy (ngời ta dùng máy sấy lô) 4.3 Lý thuyết tính toán 4.3.1 Đặc tính tối u vật liệu sấy xạ hồng ngoại Nhiều tác giả đ nghiên cứu đặc tính phổ vật liệu khác gia công xạ( quả, rau, chè lá, bánh kẹo, giấy, vải ) đ đa tới nhận xét rằng: đặc tính phổ tia hồng ngoại có bớc sóng 0,4 ữ15àm khoảng tốt để gia công vật liệu xạ Thực nghiệm cho thấy tính chất phổ tối u vật liệu khác nhau, có tính riêng biệt Do vật liệu khác trình công nghệ khác cần thiết phải có nguồn với tính chất khác Ví dụ rau, quả, lúa mì vùng phổ có chiều dài sóng 1,2ữ2,4àm Sự phụ thuộc đờng đặc tính vào hàm lợng ẩm phức tạp, ảnh hởng nhiều yếu tố: tính chất chất khô, dạng liên kết ẩm vật liệu, cấu trúc vật liệu, trạng thái bề mặt vv Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 86 4.3.2 Các tính toán Năng lợng tia hồng ngoại sâu vào vật liệu, lan truyền thể tích nó, ảnh hởng tới đặc điểm trờng nhiệt độ bên vật liệu, thực việc trao đổi nhiệt Ta có phơng trình dẫn nhiệt toán kích thớc, đa vào thành phần bổ xung lợng 2T T Qv ( x, T ) = a + c x (4.1) đây: Qv(x,T) lợng tia lan toả đơn vị thể tích vật liệu mặt phẳng x(W/m3), đại lợng có dạng Qv(x,T) = q ( x, , T ) d (4.2) v qv(x,,T) lợng tia đơn sắc xuyên sâu vào vật liệu lan toả đơn vị thời gian, đơn vị thể tích với toạ độ x, tính cho đơn vị khoảng chiều dài sóng Giả sử biết qui luật lan truyền có dạng qA(x, ,T) = A(x, ,T).qn() (4.3) : qA(x, ,T) - phần hấp thụ mật độ dòng xạ đơn sắc A(x, ,T) - khả hấp thụ phổ vật liệu, hàm chiều dày lớp mặt phẳng x; T- nhiệt độ vật liệu, - chiều dài sóng qn() mật độ phổ dòng mặt vật liệu, tính cho đơn vị chiều dài sóng phổ (W/m àm) Khi độ lớn qv (x, ,T) đạo hàm bậc qA(x, ,T) q A( x , ,T ) A ( x, , T ) qv(x, ,T) = = qn ( ) (4.4) x x Thay (4.4) vào (4.3) ta có A ( x, , T ) Qv = qn d x Khi phơng trình dẫn nhiệt toán kích thớc, có thành phần bổ xung A ( x, , T ) T 2T qn ( ) d (4.5) = a + x x c Độ lớn A(x, ,T) xác định theo công thức C.T iliacôva( tác động phía) 12 qx ( , T ) = exp , x + exp , x (4.6) A(x, ,T) = 1 qx = o a + s + = Trong đó: s ( ) ( ) Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 87 = a (a + s ) = exp( l ) hệ số hiệu dụng tình trạng suy yếu Trong : a - hệ số hấp phụ S - hệ số phân tán l - chiều dày K = a + S - hệ số tổng quát tình trạng suy yếu Giới hạn phụ thuộc vào hình dạng cụ thể phổ tia Theo Pha- bri(Anh) =0,5max; = 4,3max Các nhà khoa học khuyên nên tính giới hạn 0,4max < >qđl, thành phần c(tvl tKK)Kfd bỏ qua, cho phép (với B= const) = (tcuối tđầu) B Trờng hợp chung, hợp lý tính toán theo chuẩn Rêbinđe Giải vấn đề sấy phức tạp, nên sử dụng công thức tính toán thông thờng sở số liệu thực nghiệm câu hỏi ôn tập chơng iv Trình bày nguyên tắc làm việc thiết bị sấy xạ Cơ sở lý thuyết sấy xạ hồng ngoại Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 90 Chơng5 Thiết bị sấy thăng hoa 5.1 Khái niệm Sấy thăng hoa trình tách ẩm khỏi vật liệu sấy trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái nhờ trình thăng hoa Để tạo điều kiện sấy thăng hoa, vật liệu sấy phải đợc làm lạnh dới điểm ba thể(lỏng, khí, rắn), nhiệt độ t = 0,0098oC áp suất p = 4,6 mmHg Trên (hình 5.1) đơng AS ranh giới pha rắn pha khí, đờng SC ranh giới pha rắn pha lỏng áp suất định nhiệt độ thăng hoa vật liệu không đổi Khi áp suất tăng nhiệt độ thăng hoa tăng Ví dụ điểm K, ẩm vật liệu đóng băng; đợc hâm nóng đẳng áp tới điểm K tơng ứng nhiệt độ tK nớc thể rắn thực thăng hoa theo trình KK Đồ thị cho thấy; áp suất thấp nhiệt độ thăng hoa nớc nhỏ: Bảng 5.1 Quan hệ nhiệt độ áp suất thăng hoa nớc đá Nhiệt độ(0C) áp suất(N/m2) 4,60 613,333 0,0098 1,000 133,333 -175 0,100 13,333 -39,3 0,001 0,133 -57,6 - Hình5.1 đồ thị p.t nớc Quá trình sấy thăng hoa có giai đoạn Giai đoạn 1: làm lạnh sản phẩm Sản phẩm đợc làm lạnh từ nhiệt độ môi trờng xuống -10 ữ -150C Nhiệt độ vật liệu biến đổi đờng Trong giai đoạn này, không gian bình thăng hoa có áp suất nhỏ( chân không), phần áp suất nớc giảm so với phần áp suất nớc lòng vật liệu, làm thoát ẩm vào khoảng không bình thăng hoa (Khoảng 10 15%), nhiệt độ vật liệu sấy giảm xuống dới điểm S - Giai đoạn 2: giai đoạn thăng hoa ẩm vật liệu rắn thăng hoa thành thoát khỏi vật liệu Giai đoạn thăng hoa xem tốc độ sấy không đổi Nhiệt độ vật liệu sấy(đờng 3) hầu nh không đổi; cuối giai đoạn nhiệt độ vật liệu tăng từ (10 ữ 150C) lên tới 00 Tại trình thăng hoa kết thúc -Giai đoạn 3: giai đoạn bốc ẩm lại giai đoạn nhiệt độ vật liệu tăng (trên điểm 3), độ ẩm vật liệu trở dạng lỏng áP suất bình thăng hoa nhỏ áp suất khí trời nhờ bơm chân không vật liệu tiếp tục gia nhiệt nên ẩm bốc vào bình thăng hoa Nh trình bốc ẩm lại trình sấy chân không bình thờng Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 91 Sấy thăng hoa, phần tử nớc thoát không va chạm nhau, nên bảo toàn chất lợng sinh học sản phẩm cháy Hình 5.2 Đồ thị chế độ làm việc thiết bị sấy thăng hoa sấy thịt - Nhiệt độ gia nhiệt; - Nhiệt độ môi trờng gia nhiệt; - Nhiệt độ sản phẩm - Nhiệt độ môi chất khỏi bình (0C) - độ ẩm vật liệu - áp suất trung bình thăng hoa 5.2 Nguyên lý cấu tạo Cấu tạo chung thiết bị sấy thăng hoa gồm: bình thăng hoa, bình ngng đóng băng bơm chân không, máy nén, máy lạnh - Bình thăng hoa: cấu tạo dạng trụ, đáy nắp dạng chỏm cầu Nắp có gioăng kín bình làm việc điều kiện chân không (1 - 0,1mmHg) Vật liệu đặt vào khay trung bình Nhiệt cấp cho trình thăng hoa thực hiên xạ từ hộp kim loại đặt xen kẽ với khay chứa vật liệu Trong hộp nớc nóng chuyển động Quá trình trao đổi nhiệt thành hộp chứa nớc nóng với vật liệu xạ nhiệt Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 92 - Bình ngng đóng băng Bình ngng đóng băng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống, ống có đờng kính 51/57 mm liên kết với phần phần dới Hỗn hợp nớc không khí nhờ bơm chân không hút từ bình thăng hoa qua phận phân phối phái dới vào ống Amôniác cung cấp từ phái trên, chứa đầy không gian ống Tại hỗn hợp nớc không khí đợc làm lạnh nớc ngng tụ bám vào thành ống, không khí khô qua bơm chân không thải vào không khí Amôniắc lỏng nhận nhiệt hỗn hợp nớc không khí, bay qua bình tách lỏng máy nén máy lạnh Nguyên tắc làm việc hệ thống nh sau: Hình 5.3 Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa - Bình thăng hoa - van - Xyphông - Bể chứa nớc nóng - Bình ngng đóng băng - Bình tách lỏng - Giàn ngng amôniắc - máy nén 10 - Bơm chàn không 11, 12, 13 - Động điện 14 - Bơm nớc 15 - Phần tử lọc 16 - Tấm gia nhiệt 17 - Chân không kế 18 - Van điều chỉnh 19 - Khay chứa vật liệu 20 - Tấm gia nhiệt dới 21 - Bộ điều chỉnh nhiệt Vật liệu đợc làm lạnh tới (10 ữ 15 0C) đợc cho vào bình thăng hoa (1) Bình thăng hoa nối với bơm chân không (10) qua bình ngng - đóng băng 5, đợc làm lạnh máy lạnh amôniắc Máy lạnh gồm máy nen 9, giàn ngng 7, bình tách lỏng bình chứa amôniắc Nhờ bình ngng - đóng băng, ẩm thoát từ vật liệu dới dạng băng, máy hút chân không 10 làm việc với không khí khô Ngoài bình thăng hoa nối với hệ thống cung cấp nớc nóng từ bình chứa làm nguồn gia nhiệt cho vật liệu Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 93 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 131 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 132 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 133 Trở lực cục dòng chảy Điều kiện dòng chảy Hình dáng Cạnh sắc Chú thích 0,3 Cửa vào 0,1 Tốc độ lớn = 450 0,05 L = (1,5 ữ 2)d 0,85 Cạnh tròn R = 0,1d Đột thu Cửa vào Cong (ống tròn, vuông chữ nhật) R/d = 1; = 0,25 R/d = 2; = 0,15 b/h = 0,5; 1; 1,5; = 1,5; 1; 0,67; 0,46 = 1.à. a = 450; 900;1200;1800 H = 0,03; 1; 1,15; 1,4 ống tròn, vuông gập = 900; 1200; 1350; 1500 = à.2 = 1,1; 0,55; 0,25; 0,20 ống tròn vuông lợn ống gập R/d = 1,5 = 300; 450; 600; 900 = 0,24; 0,33; 0,4; 0,53 = à.3 a = 0,1b 0,8 a= 2b 0,5 - Tiết diện chữ nhật b=d - Tiết diện hình tròn =1 Tiết diện chữ nhật lấy nh 4, h = d Vói ống tròn = Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 135 ống gập có cánh hớng ống tròn vuông thớc thợ 10 ống tròn vuông hình chữ U r/b = 0,28; a = 1,41 a = 900; 1200; 1350 = 0,25; 0,13; 0,08 r/b = 0,1 a = 900; 1200; 1350 = 0,4; 0,2; 0,13; l/d = 0,5; 1; 2; > = 1,6; 1,9; 2,1; 2,2 l/d = 1; 2; 0,3; = 1,6; 1,9; 2,1; 2,1 = lấy nh = Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 136 Điều khiển dòng chảy 11 Đột thu Hình dáng Chú thích f = 0, 2; 0, 4;0, 6; 0,8 F = 0, 28; 0, 2;0,13;0, 04 12 Đột mở 13 ống khuyếch tán hình tròn 14 ống khuyếch tán hình vuông 10 0,01 0,02 0,04 0,06 15 0,03 0,05 0,1 0,15 20 0,05 0,11 0,21 0,32 30 0,06 0,13 0,27 0,5 f f = F Ff 1,25 1,5 2,5 f Ff 1,25 1,5 2,5 = F 10 0,02 0,03 0,06 0,09 15 0,03 0,06 0,13 0,19 20 0,05 0,1 0,2 0,3 30 0,07 0,13 0,26 0,39 = F 450 15 ống khuyếch tán ngợc 450 16 Ra khỏi ống 0,1 1,0 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 137 Điều kiện dòng chảy 17 Chạc ba Hình dáng Bơm vào V0 = 0,5;0, 75;1;1,5 = 0, 7;0,9;1;1,15; 2, Hút vào 18 Chạc ba ống vuông tròn 19 Quay 1800 20 ống khuyếch tán quyay 900 21 Đột mở với góc 450 Bơm vào V0 : VB = 0, 6;0,8;1, 2;1, B = 0; 0;0; 0 = 1,8; 0, 7;0,1; 0, 35 Hút vào V0 : VB = 0, 6;0,8;1, 2;1, B = 0,5;0,35; 0,1 = 1,8; 0, 7;0,1; 0, 35 II quay vuông góc a: = 4,25 c = 1a II quay vuông góc 2,9 a: = c = 1,42a III Quay tròn r=a a:b = quay góc chữ nhật a:b = 0,5 quay góc tròn a:b = 0,5 Quay góc tròn a:b = 0,5 Chú thích Giá trị phụ thuộc V0 vào = B + phụ thuộc vào V0 VB ' 1,1 1,1 4,51 0,783 1,44 0,644 1,84 0,463 1,42 0,369 a:b = 0,5 0,911 0,982 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 138 Thông số vật lý số vật liệu tt 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Vật liệu đất sét Thuỷ tinh Tấm cách nhiệt xỉ Bê tông xỉ Gỗ sồi Gỗ thông Gạch đỏ Dạ Gạch chịu lửa Bê tông xốp Sắt Đồng Giấy Cartông Mùn ca Xi măng Nớc Cát Than bùn C Kcalo/mh K 0,15 - 0,8 0,80 0,37 0,10 0,19 0,18 - 0,31 0,30 1,14 - 1,33 0,33 0,63 - 0,81 60 320 0,11 0,16 0,045-0,055 0,78 0,5 0,97 0,07 W/m K 0,17 - 0,93 0,930 0,41 0,12 0,22 0,21 - 0,36 0,35 1,33 - 1,45 0,38 0,73 - 0,94 71,58 372,16 0,13 0,19 0,052-0,069 0,91 0,60 1,13 0,081 kcal/kg K 0,20 0,20 0,26 0,20 0,33 0,33 0,22 0,25 - 0,34 0,21 - 0,24 0,18 0,12 0,09 0,32 0,20 0,17 - 0,22 kJ/kg0K 0,84 0,84 1,09 0,84 1,38 1,38 0,92 1,045-1,42 0,87 - 1,00 0,75 0,50 0,38 1,34 0,84 4,816 0,71 - 0,92 Thông số vật lý số thực phẩm Khối lợng riêng (kg/m3) Khối hạt v KH TT Vật liệu 10 Lúa mì Gạo Ngô Kê đậu đậu xanh Muối ăn đờng cát Khoai tây Cà rốt 1200-1500 1100-1200 1000-1300 800-1200 1000-1490 1000-1400 1000-1400 1044-1068 973 - 1040 11 Cù cải 1080-1120 730-859 470-530 600-850 650-750 550- 650 Khối lợng 1000 hạt (g) 22-42 24-34 205-345 - 6,5 155 265 0,35 - 0,37 0,21 - 0,22 0,25 - 0,28 0,860 - 0,94 833 0,895-0,919 Nhiệt dung riêng C Kcal/kg0K kJ/kg0K 1,55-1,46 0,87-0,92 1,04-1,07 3,64 3,936 3,76-3,85 Hệ số dẫn nhiệt Kcalo/mh0K W/m0K 0,08 0,086 0,103 0,37-0,46 0,43-0,78 0,10 0,09 0,120 0,43-0,54 0,5-0,93 0,41-0,48 0,48-0,61 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 139 t0c 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 Cp kJ/kg0K 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,009 1,009 1,013 1,017 1,022 1,026 Thông sốvật lý không khí khô 10 w/m0K q10à106 10-6 m /s Ns/m m2/s 2,51 20,00 17,60 14,16 2,59 21,40 18,10 15,06 2,67 22,90 18,60 16,00 2,67 24,30 19,10 16,69 2,83 25,70 19,60 17,95 2,90 27,20 20,10 18,97 2,96 28,60 20,60 20,02 3,05 30,20 21,10 21,09 3,13 31,90 21,50 22,10 3,21 33,60 21,90 23,13 3,34 36,80 22,80 25,45 3,49 40,30 23,70 27,80 3,64 43,90 24,50 30,09 3,78 47,50 25,30 32,49 3,99 51,40 26,00 34,85 -2 Pr kg/m3 0,705 0,703 0,701 0,699 0,698 0,696 0,694 0,692 0,690 0,688 0,686 0,684 0,682 0,681 0,689 1,207 1,166 1,134 1,092 1,058 1,026 0,996 0,968 0,941 0,916 0,896 0,827 0,789 0,754 0,722 độ ẩm bảo quản hạt nông sản Vật liệu Lúa mì, gạo Ngô Kê đậu xanh Đậu Hạt giống hớng dơng Hạt đay 14 14 13,50 16 14 15 11 TB 15,5 17 15 18 17 17 12 max 17 20 17 20 19 20 14 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 140 Nhiệt độ cho phép sấy hạt nông sản Thời gian sấy (phút) 10 15 30 45 60 90 180 10 15 71, 87, 68, 85,8 66, 84,8 63, 83, 62 82,3 60, 81, 59 80, 55, 78,8 67, 66, 64, 72, 62, 71, 59, 70,1 57,9 69,1 56, 68, 54,9 67, 51, 65, 63, 66, 60, 64, 58,5 58, 55,8 62, 54,1 61, 52,8 60,5 51,1 59, 47, 57, độ ẩm (%) 20 25 60, 61,1 57, 59, 55, 54 52, 56,9 50, 55, 49, 55, 47,9 54,3 44, 52, 57, 56, 54, 55 52,8 54 49,8 52,5 48,1 51,5 46,8 50,8 45,1 49, 41, 48 30 35 55, 53, 52, 51,5 50, 50, 47, 49 45, 48 44, 47,3 42, 46, 39, 44,5 52,8 50, 49,8 48,9 48 47,9 45 46, 43,3 45, 42 44, 40, 43,8 36,8 41, Ghi chú: tử số tính theo công thức (7.7); mẫu số tính theo công (7.7) Thể tích không khí ẩm 1kg không khí khô p = 745mmHg TT 20 30 40 50 60 70 80 90 99,4 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 100 0,867 0,915 0,977 1,07 1,44 1,20 1,95 3,57 90 0,865 0,911 0,970 1,05 1,170 1,38 1,79 2,88 10,9 10,9 11,5 12 12,6 13,2 13,7 14,3 14,9 15,4 16 70 0,861 0,903 0,954 1,02 1,12 1,27 1,53 2,08 3,63 3,63 3,82 4,01 4,19 4,38 4,57 4,76 4,95 5,14 5,34 (%) 50 0,857 0,895 0,940 0,996 1,07 1,17 1,34 1,63 2,17 2,17 2,28 2,40 2,51 2,63 2,74 2,86 2,97 3,09 3,20 30 0,835 0,887 0,925 0,970 1,02 1,09 1,19 1,33 1,54 1,55 1,63 1,71 1,79 1,87 1,96 2,04 2,12 2,20 2,28 10 0,849 0,88 0,912 0,945 0,982 1,02 1,07 1,13 1,20 1,20 1,26 1,33 1,39 1,46 1,52 1,58 1,65 1,71 1,78 0,847 0,876 0,905 0,934 0,963 0,992 1,02 1,05 1,08 1,07 1,14 1,19 1,25 1,31 1,37 1,42 1,48 1,54 1,60 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 141 TT Vật liệu Lúa mì Gạo Ngô Kê Dậu kích thớc đờng kính tơng hạt ngũ cốc kích thớc mm Khối lợng dtđ (mm) 1000 hạt Rộng b Dài l Dày (g) 1,5 - 3,8 1,6 - 4,2 - 8,6 22 - 42 2,72 1,2 - 2,8 2,5 - 4,3 - 12 24 - 31 2,76 3-8 - 11 5,2 - 14 205 - 345 7,50 - 2,2 1,2 - 1,8 - 3,2 - 65 1,38 3,5 - 3,7 - - 8,8 155 6,2 d 1,45 1,68 1,03 1,35 1,00 độ ẩm cân sản phẩm(%) phụ thuộc vào nhiệt độ độ ẩm không khí Độ ẩm tơng đối không khí(%) Sản phẩm Nhiệt độ 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Lúa 20 7,5 9,1 10,4 11,4 12,5 13,7 15,2 17,6 30 9,1 10,1 11,1 12,6 14 16,6 22,0 Gạo 20 9,6 10,9 12 13 14,6 16 18,7 30 8,3 9,8 10,7 11,8 13,10 14,7 17,3 22,5 Ngô 20 8,2 9,4 10,7 11,9 13,2 14,9 16,9 19 30 8,3 9,5 10,6 11,6 13,8 15,9 17,9 22,0 Đậu tơng Tinh bột Lá thuốc Chè búp xanh Mì sợi 50 20 20 20 5,5 5,4 3,9 10,8 6,7 6,5 5,1 13,9 8,0 7,1 6,9 16,35 9,2 8,5 19,8 10,4 9,5 10,1 23 12 11,6 12,6 27,10 13,6 15,3 15,8 33,4 16,1 20,9 19,0 - - 20 6,9 8,5 8,7 15 21 28 - 20 7,1 8,7 10,6 12,2 13,7 16,6 18,8 22,4 - Thành phần hoá học Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 142 Mục lục Lời nói đầu .1 Chơng Cơ sở lý thuyết trình sấy 1.1 Vật liệu ẩm .4 1.1.1 Độ ẩm tơng đối .4 1.1.2 Đội ẩm tuyệt đối .4 1.1.1 ẩm vật liệu 1.1.2 Phân loại dạng liên kết ẩm vật liệu 1.1.3 Các đặc trng nhiệt động vật liệu ẩm .11 1.1.4 Các thông số nhiệt - vật lý vật liệu ẩm 14 1.2 Tác nhân sấy 16 1.2.1 Thông số không khí ẩm 17 1.2.2 Lợng chứa ẩm 19 1.2.3 Mật độ không khí ẩm (hỗn hợp không khí khô nớc) 20 1.2.4 Nhiệt dung riêng trung bình không khí ẩm 21 1.2.5 Nhiệt độ nhiệt kế ớt 22 1.2.6 Xác định độ ẩm tơng đối không khí .23 1.2.7 Đồ thị I - d không khí ẩm .24 1.2.8 Khói lò 30 1.3 Truyền nhiệt truyền ẩm trình sấy 33 1.3.1 Truyền ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trờng .33 1.3.2 Truyền nhiệt truyền khối bên vật liệu ẩm .36 1.3.3 Phơng trình vi phân truyền nhiệt .38 1.3.4 Phơng trình vi phân truyền ẩm 40 1.4 Động học trình sấy 41 1.4.1 Đờng cong sấy 41 1.4.2 Đờng cong tốc độ sấy 41 1.4.3 Đờng cong nhiệt độ sấy 42 1.4.4 Phân tích trình sấy 44 1.5 Phơng pháp xác định thời gian sấy .47 1.5.1 Phơng pháp T.K Philônhenko: 47 1.5.2 Phơng pháp A.B Lkốp 47 1.5.3 Phân loại thứ tự tính toán thiết bị sấy: .49 Chơng Thiết bị sấy đối lu 2.1 Khái niệm 52 2.2 Lý thuyết tính toán 56 2.2.1 Tính lợng ẩm bốc 57 2.2.2 Cân ẩm chi phí không khí buông sấy 58 2.2.3 Tính nhiệt buồng sấy 59 Chơng Thiết bị sấy tiếp xúc 3.1 Khái niệm 77 3.2 Nguyên tắc làm việc cấu tạo .77 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 143 3.3 Lý thuyết tính toán 79 3.3.1.Trao đổi nhiệt khối sấy tiếp xúc(dẫn nhiệt) với bề mặt nóng 79 Chơng Thiết bị sấy xạ 4.1.Khái niệm 84 4.2.Nguyên tắc cấu tạo 84 4.2.1 Thiết bị gia nhiệt điện 84 4.2.2 Thiết bị sấy xạ gia nhiệt đốt 86 4.3 Lý thuyết tính toán 86 4.3.1 Đặc tính tối u vật liệu sấy xạ hồng ngoại 86 4.3.2 Các tính toán 87 Chơng5 Thiết bị sấy thăng hoa 5.1 Khái niệm .91 5.2 Nguyên lý cấu tạo 92 5.3 Lý thuyết tính toán 94 5.3.1 Tính toán nhiệt bình thăng hoa .95 5.3.2 Nhiệt toả bình ngng - đóng băng .96 5.3.3 Nhiệt cần thiết làm tan băng 97 5.3.4 Hệ số trao đổi nhiệt đối lu NH3 tới bề mặt ống 97 5.3.5 Thời gian xả băng X thời gian lùa khí bình thăng hoa đ 98 Chơng Các thiết bị phụ trợ hệ thống sấy 6.1 Thiết bị gia nhiệt 99 6.1.1 Bộ gia nhiệt không khí khói lò .101 6.1.2 Bộ gia nhiệt không khí nớc nóng 101 6.2 Buồng đốt thiết bị sấy 101 6.2.1 Buồng đốt dùng nhiên liệu rắn 102 6.2.2 Buồng đốt dùng nhiên liệu lỏng, khí .104 6.3 Quạt gió 105 6.4 Hệ thống làm bụi 107 6.4.1 Bộ phận tách bụi kiểu buồng 108 6.4.2 Bộ phận tách bụi kiểu quán tính 108 6.4.3 Bộ phận tách bụi kiểu khe chớp 109 6.4.4 Bộ phận tách bụi kiểu xyclôn 109 6.5 Bộ phận cách bụi kiểu ống túi vải 115 Tài liệu tham khảo 122 Phụ lục 123 Mục lục 142 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 144 Trng ủi hc Nụng nghip Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 145 [...]... 85 0, 014 KKS 0,024 KKB 0,7 1, 3 77 ữ 82 Bảng 6.8 Kết quả nghiên cứu mô hình từ tập trung vào dòng thứ hai v1 m3/s v2 m3/s v2/v1 d0 àm d50 àm % 0, 016 7 KKB 0, 016 7 KKS 1 1,0 1, 8 96,7 0, 011 1 KKB 0,0222 KKS 2 0,8 1, 2 98,4 0,0083 KKB 0,0249 KKS 3 0,8 1, 0 98,45 0, 016 7 KKB 0, 016 7 KKB 1 0,8 1, 2 97,45 0, 011 1 KKS 0,0222 KKB 2 0,75 1, 0 98,45 0,0083 KKS 0,0249 KKB 3 0,75 1, 0 98,5 0, 016 7 KKB 0, 016 7 KKB 1 1,5 1, 8 95,65... nghip 1 Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 11 4 Hình 6 .16 Kích thớc cơ bản của xyclôn Bảng 6.6 Kích thớc và xyclôn V m3/h D a b d h1 h2 h3 D1 D-a 90 ữ450 0,2 0,050 0 ,10 0,04 0,07 0 ,10 0 O ,16 0 ,10 0 ,15 0 240 ữ 10 50 0,3 0,075 0 ,15 0,06 0 ,10 0 ,14 0 0,24 0 ,15 0,225 370 ữ 18 00 0,4 0 ,10 0 0,20 0,08 0 ,13 0 ,18 5 0,32 0,20 0,300 675 ữ 3380 0,5 0 ,12 5 0,25 0 ,10 0 ,17 0,230 0,40 0,25 0,875 810 ữ 4050... 0,6 0 ,15 0 0,30 0 ,12 0,20 0,275 0,48 0,30 0,450 14 40 ữ 7200 0,8 0,200 0,40 0 ,16 0,23 0,366 0,64 0,40 0,600 2250 ữ 11 250 1, 0 0,250 0,50 0,20 0,33 0,458 0,80 0,50 0,750 3240 16 200 1, 2 0,300 0,60 0,24 0,40 0,550 0,96 0,60 0,900 4400 ữ 22000 1, 4 0,350 0,70 0,28 0,46 0,6 41 1 ,12 0,70 1, 050 5750 ữ28700 1, 6 0,400 0,80 0,32 0,54 0,733 1, 23 0,80 1, 200 7290 ữ 36450 1, 8 0,450 0,90 0,36 0,60 0,825 1, 44 0,90 1, 350... calorifer khí - hơi (áp suất 4 - 6 at) Hệ số truyền nhiệt K Trở lực phía không khí Lu lợng không khí 2 2 (w/m K) (mmHg) (kg/m s) 4 20, 818 3,0 5 22, 911 4,4 6 24,656 6,0 7 26,284 7,8 8 27, 912 9,8 9 29 ,19 1 11 ,7 10 30,587 14 ,0 11 31, 866 16 ,8 12 33,029 20,0 13 34 ,19 2 22,2 14 35,239 25,0 Đối với các loại calorifer sản xuất tai liên xô cũ, kiểu KCK3, KCK4, hệ số truyền nhiệt K, độ giảm áp suất P trong khoảng... ống ra v 0 v 0 SN -11 6 ,1 250 5,2 210 SN -15 7,8 16 0 6,7 14 0 SN-24 10 ,9 80 12 ,5 90 SDK 20,0 600 31, 3 920 4,2 SIOT 6,0 b Nếu kênh dẫn có tiết diện chữ nhật với kích thớc = (1, 5 ữ 2 ) thì bán kính xyclôn R a và bán kính ống trung tâm R1 lấy theo quan hệ: R R1 = a Chiều dài ống trung tâm h1 (m) 4a 2 Da Chiều cao phần hình trụ của xyclôn h2 (m) h2 = h1 + 2a h1 = Chiều cao phần hình côn của xyclôn h3 (m)... trong điều kiện sấy nào đó ta phải tính theo: H1 = 1, 1 1 H 2 1 - mật độ không khí ở t = 200C 2 - mật độ không khí ở điều kiện nhiệt độ trung bình trong máy sấy Công suất lắp đặt động cơ: Nlđ = K3 N K3 - hệ số H1 (Pa) K3 = 1, 1 ữ 1, 5 Đối với công suất nhỏ ta nhận giá trị lớn Hình 6.7 Đồ thị đặc tính của quạt 6.4 Hệ thống làm sạch bụi Trong thiết bị sấy, để tách bụi và làm sạch tác nhân sấy ngời ta sử... đổi nhiệt rất mỏng (1 = 3mm) và chiều dày lớp băng cũng không lớn (2 =6 ữ 8 mm) Bài toán dẫn nhiệt coi nh qua một vách phẳng hai lớp, có hệ số truyền nhiệt K là 1 K= 1 1 2 1 + + + 1 1 2 2 1 và 2 là hệ số trao đổi nhiệt khi sôi của amôniắc và khi ngng của hơi nớc Để xác định 1 và 2 ta thờng dùng công thức thực nghiệm 1 = 4, 2 (1 + 0, 007 tv ) q o ,7 kcal/m2h0K 2 = 2, 75 q ' 1, 1 (Tbh Tm ) g à... dạng sợi và không dính kết, năng suất 15 00 ữ 10 .000m3/h Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 11 1 Hình 6 .13 Cụm xyclôn 1 - Vỏ; 2 - Nắp; 3 - Lỗ khí sạch; 4 - Thùng chứa; 5 - Phần tử xyclôn; 6 - ống ngắn; 7 - Vách Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 11 2 Hình 6 .14 Xyclôn SIOT Hình 6 .15 Xyclôn côn xoắn SDK Để tính toán... 0, 016 7 KKB 1 1,5 1, 8 95,65 0, 011 1 KKB 0,0222 KKB 2 1, 3 1, 6 96,4 0,0083 KKB 0,0249 KKB 3 1, 3 1, 5 96,5 Chú ý: KKS và KKB là không khí sạch và không khí bẩn v1 và v2 - chi phí không khí ở r nh thứ nhất và thứ hai d0 - kích thớc giới hạn của phần tử nhận đợc d50 - kích thớc phần tử nhận đợc đạt 50% Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut synụng sn - 11 9 ... 1, 12 0,70 1, 050 5750 ữ28700 1, 6 0,400 0,80 0,32 0,54 0,733 1, 23 0,80 1, 200 7290 ữ 36450 1, 8 0,450 0,90 0,36 0,60 0,825 1, 44 0,90 1, 350 9000 ữ 45000 2,0 0,500 1, 00 0,40 0,67 0, 916 1, 60 1, 00 1, 500 14 100 ữ 70500 2,5 0,625 1, 25 0,50 0,88 1, 145 2,00 1, 20 1, 875 6.5 Bộ phận tách bụi kiểu ống túi vải Bộ phận làm sạch không khí kiểu này đạt đến độ sạch 99% hoặc cao hơn Khi dòng khí xuyên qua vải, các hạt bụi bị