LỜI MỞ ĐẦU
1.1.1. Khái niệm chung
Trong công nghệ hóa chất, thực phẩm, quá trình tách nước ra khỏi vật liệu
(làm khô vật liệu) là rất quan trọng. Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu,
mức độ làm khô của vật liệu mà thực hiện một trong các phương pháp tách nước
ra khỏi vật liệu sau đây:
- Phương pháp cơ học (sử dụng máy ép, lọc, ly tâm ).
- Phương pháp hóa lý (sử dụng canxi clorua, acid sunfulric để tách nước).
- Phương pháp nhiệt (dùng nhiệt để bốc hơi ẩm trong vật liệu).
Sấy là một quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt.
Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng
năng lượng điện trường có tần số cao. Mục đích của quá trình sấy là làm giảm
khối lượng của vật liệu, tăng độ liên kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn.
Trong quá trình sấy, nước được bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi
sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồng thời bên trong vật liệu có sự chênh
lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
Quá trình sấy được khảo sát về bề mặt: tĩnh lực học và động lực học.
- Trong tĩnh lực học: xác định bởi mối quan hệ giữa các thông số đầu và
cuối của vật liệu sấy cùng tác nhân sấy dựa trên phương pháp cân bằng vật chất
và năng lượng, từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và
lượng nhiệt cần thiết.
- Trong động lực học: khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật
liệu với thời gian và các thông số của quá trình sấy.
Ví dụ : tính chất và cấu trúc của vật liệu, kích thước vật liệu, các điều kiện
thủy động lực học của tác nhân sấy và thời gian thích hợp.
NỘI DUNG
Phần 1. Tổng quan về kỹ thuật sấy
Phần 2. Tính toán thiết bị sấy
Phần 3. Tính toán thiết bị phụ
Phần 4. Kết luận
Tài liệu tham khảo
KẾT LUẬN
Thiết bị sấy thùng quay dùng để sấy muối là rất phù hợp và hiệu quả.
Ngoài thiết bị chính của hệ thống sấy là thùng còn có các thiết bị phụ khá quan
trọng như: calorife, xyclon, quạt ly tâm hút, con lăn, gầu tải, băng truyền Thiết
bị sấy thùng quay chỉ cho phép tác nhân sấy cùng chiều mà ít khi sấy ngược
chiều. Tuy nhiên, nhiệt độ sấy phải ở nhiệt độ thích hợp, nếu quá cao sẽ làm cho
vật liệu sấy biến đổi về hình dạng và tính chất đôi khi mất cả giá trị cảm quan của
sản phẩm.
Ngoài việc sấy muối bằng thiết bị sấy thùng, ta còn có thể sấy tốt cho các
loại thực phẩm khác như: cà phê, ngô, lúa, cát, củ cải, đậu nành, hạt hướng
dương, hạt đại mạch
CHÚ THÍCH : TÀI LIỆU GỒM FILE PDF + FILE WORD
111 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 3601 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Sấy muối thùng quay, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
T: tiêu hao nhiệt cho máy sấy cùng với phương tiện vận hành pT = 0
qM: tiêu hao nhiệt cho máy sấy của vật liệu sấy: qm = GKcM(θ2 – θ1)/W
cM: vật liệu khối lò kJ/kg.0K, 0,8 kJ/kg.0K
θ2: độ ẩm vật liệu khi ra khỏi máy sấy, θ2 = 520C
Lớp: DH07TP
Trang 30
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
θ1: độ ẩm vật liệu khi vào máy sấy, θ1 = 200C
qp: mất mát nhiệt khi sấy, qp = 22,6 kJ/kg
- Hiệu số giữa tổn hao nhiệt đưa vào và nhiệt tiêu hao trực tiếp trong
phòng sấy:
6.0,8(52 20)
∆ = 4,17.20 −
0, 3032
− 22, 6 = −445, 796
- Phương trình cân bằng nhiệt
Δ = ( I – I1)/(x – x1), hay I = I1 +Δ(x – x1) (X.12) trang 264 [15]
Sử dụng giản đồ I – x để tìm θ2= 520C
I
Từ giá trị I1 ta xác định được 1 điểm trên I và kéo
dài I1theo đường I, tiếp theo từ giá trị x2 ta xác định
được 1 điểm trên x khi đó ta kéo dài x1sẽ cắt I1 tại
M từ điểm M ta kẽ đường thẳng song song với θ thì
được giá trị θ2 như hình 2.4 bên.
I1
x1
θ2
x
Lớp: DH07TP
Hình 2.4. cách xác định θ2
Trang 31
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Đồ thị I – x của
không khí ẩm
Hình 2.5. đồ thị I – x của không khí ẩm ở B = 760 mmHg
Giả sử x = 0,1 kgẩm/kgkkkhô, khi đó:
I = 273,44 – 445,796(0,1 – 0,025) = 240,005 (kJ/kgkkkhô)
Dựa vào đồ thị I – x cùng với các trị số x1, I1 hay x, I cùng với nhiệt độ ra khỏi
máy sấy t2 = 700C khi đó từ đồ thị I – x ta có x2 = 0,085, I2 = 236 kJ/kgkkkhô.
- Tiêu hao của khí khô Lc.г:
Lc.г = W/(x2 – x1) (X.13) trang 165 [15]
= 0,3032/(0,085 – 0,025) = 5,053 (kg/s)
- Tiêu hao của không khí khô L:
L = W/(x2 – x0) (X.14) trang 165 [15]
= 0,3032/(0,085 – 0,016) = 4,39 (kg/s)
- Tiêu hao nhiệt cho quá trình sấy Qc:
Qc = Lc.г(I1 – I0) (X.15) trang 165 [15]
= 5,053(273,44 – 64,79) = 1054,31(kJ/s)
Lớp: DH07TP
Trang 32
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
- Tỉ số lượng nhiệt tiêu hao cho quá trình sấy và lượng nhiệt tỏa ra khi
đốt cháy 1kg nhiên liệu:
GT = Qc / Q = 1054,31/52362,74 = 0,02(kg/s)
2.2.5. Xác định các thông số cơ bản của phương pháp sấy thùng quay
- Thể tích không gian sấy V:
V = Vc + Vp
Vp : thể tích không gian cần thiết để đun nóng vật liệu ẩm đến nhiệt độ bốc hơi
ẩm mạnh (nhiệt độ đó là kế ẩm của tác nhân sấy).
Vc: thể tích cần thiết cho quá trình bốc hơi ẩm.
- Thể tích không gian sấy của thùng sấy được tính theo công thức sau:
Vc = W/(Kv.Δx’cp) (X.16) trang 165 [15]
Δx’cp: động lực chuyển khối trung bình (kg ẩm/m3).
Kv = hệ số chuyển khối thể tích 1/c.
Tính toán trong trường hợp hệ số truyền khối bằng hệ số cấp khối (Kv = βv).
- Đối với sấy thùng quay hệ số cấp khối βv tính theo công thức:
βv= 1,62.10-2
ωρ
(
cp
)
β
0,9n0,7 0,54
Ρ
0
(X.17) trang 165 [15]
c ρcp( P0− p )
c: tỉ nhiệt tác nhân sấy ở nhiệt độ trung bình trong tang quay, (kJ/kg0K )
ρcp: mật độ trung bình của tác nhân sấy, (kg/m3)
β : mức độ chất đầy vật liệu sấy trong thùng quay, (% )
P0 : áp suất tiến hành quá trình sấy, (Pa)
p: áp suất riêng phần trung bình của hơi nước trong thùng sấy, (Pa)
Từ công thức trên ta có thể chọn:
ωρcp = 0,6 – 1,8 kg/m2.s, n = 1,5 – 5,0 vòng/phút, β = 10 – 15%.
Tốc độ làm việc của tác nhân sấy trong thùng sấy được tính dựa vào :
Lớp: DH07TP
Trang 33
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Bảng 2.2 chọn tốc độ làm việc khí trong tang sấy ω (m/s)
Kích thước hạt
(mm)
Giá trị ω, m/s khi ρM, kg/m3
350 1000 1400
1800
2200
0,3 – 2
0,5 – 1 2 – 5
3 – 3,7
4 – 8
4 – 10
>2
1 – 3
3 – 5
4 – 8
6 – 10
7 – 12
Đối với vật liệu hạt có kích thước thường từ 0,2 đến 5mm, và khối lượng rót
ρM = 800 – 1200 kg/m3 thì tốc độ làm việc từ 2 - 5 m/s. Trong trường hợp này
kích thước 1 - 2 mm thì mật độ rót là 1200 kg/m3. Ta thừa nhận tốc độ khí trong
tang quay ω = 2,1 m/s. Nhiệt độ trung bình tác nhân sấy tcp = (200 + 70)/2 =
1350C.
Mật độ không khí ở nhiệt độ đó là:
M T
29
273
3
kg m
cp
.
0
.
0,866( / )
ρ = v T t=
=
0 0
+
22,4 273 135
Khi đó ωρcp = 2,1.0,866 = 1,82 (kg/m2.s)
Tần suất quay của thùng quay không vượt quá 5÷ 8 vòng/phút, ta thừa nhận n = 5
vòng/phút.
1
2
3
4
Hình 2.5. Cấu tạo bên trong của thùng sấy dựa vào hệ số điền đầy β (%)
Lớp: DH07TP
Trang 34
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
1 -hệ số điều đầy β = 12%, 2-hệ số điền đầy β = 14%, 3 -hệ số điều đầy
β = 20,6%, 4 -hệ số điền đầy β = 27,5%.
Ở đây ta chọn hệ số điền đầy β = 12% và áp suất quá trình sấy thực hiện ở
áp suất khí quyển P0 =105 (Pa).
- Áp suất riêng phần của hơi nước vào hay ra máy sấy được tính từ công
thức:
x M P
( /B)
p =1/M.+
0
/B
( .18) trang 166 [15]
- Áp suất riêng phần của hơi nước khi vào máy sấy:
(0,025 /18)105
1
p = 1/ 29 0,025 /18=
3872(Pa)
- Áp suất riêng phần của hơi khi ra máy sấy:
(0, 085 / 18)105
p2=
- Áp suất trung bình:
1 / 29 0, 085 / 18
= 12045( Pa )
p = (p1 + p2)/2 = (3872 + 12045)/2 =7958,5(Pa)
- Hệ số thể tích cấp khối tính bằng:
1,8 .5 12 100,90,7 0,54 5
−2−
1
βv 1,62.10
5
1.0,866(10 − 7958,5)
= 0, 41(s )
- Động lực truyền khối trung bình:
∆x'cp=
x
'
σ
∆x'
'
x
M
=
∆P M
cp B
T + t
( .19) trang 166 [15]
ln
'
σ
0
P vo0T
cp
∆xM
0
Δx’σ = x*l + x’lđộng lực truyền khối ở đầu quá trình sấy (kg/m3)
Lớp: DH07TP
Trang 35
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Δx’M = x*2 + x’2động lực truyền khối ở cuối quá trình sấy (kg/m3)
x*l ,x*2: hàm ẩm cân bằng đầu vào và đầu ra
- Động lực trung bình ΔPcp (Pa):
∆ P − ∆ P
∆ P
cp
=
σ
ln( ∆ P
σ
M
/ ∆ P
M
)
( .20) trang 166 [15]
ΔPσ = p*1 – p1: động lực đầu quá trình sấy, Pa
ΔPM = p*2 – p2 : động lực cuối quá trình sấy, Pa
*
p1,
*
p2: áp suất hơi bão hòa trên vật liệu ẩm ở đầu và cuối quá trình sấy (Pa)
Xác định nhiệt độ của nhiệt kế ướt ở đầu vá cuối thùng sấy ở nhiệt độ
t và nhiệt độ
. Dựa vào độ thị I – x ta xác định được tM= 520C ,2
0
51MtC
M1
tM2
1
dựa vào bảng áp suất hơi nước bão ở nhiệt độ từ 20 – 1000C ta được
p1*=
Pa p*2=12957( Pa )
13610( ),
∆Pcp= (13610 4006) (12957 12045)=3692( Pa)
- Động lực truyền khối:
13610 4006
ln 12957 12045
3692.18
'
∆xcp=
5
273 135
=
3
0, 01985( / )
10 .22, 4273
- Thể tích cần thiết cho quá trình bốc hơi ẩm:
Vc= 0, 3032 / 0, 41.0, 01985 37, 26(m3)
- Thể tích của không gian sấy gia nhiệt cho vật liệu ẩm:
Vp = Qp/KvΔtcp (X.21) trang 166 [15]
Lớp: DH07TP
Trang 36
Đồ án: Sấy muối thùng quay
Trong đó:
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Qp : tiêu hao nhiệt trong quá trình sấy đến nhiệt độM1
Kv: hệ số truyền nhiệt theo thể tích (kW/m3.0K)
Δtcp : hiệu số nhiệt độ trung bình tác nhân sấy (0C)
- Tiêu hao nhiệt cho qua trình sấy vật liệu (kW):
= G c t −θ + W c t − θ
t (kW)
Q
p
(
k M M1
1
)
(
B B M1
1
) ( .22) t rang 166 [15]
= kW )
Qp= 6.0, 8(52 20) 0, 3032.4,17(52 20) 194, 06(
- Hệ số truyền nhiệt tính theo thể tích (kW/m3.K ):
Kv= 16.( w
ρ
cp
β
0,9 0,7.0,54
) .n
( .23) trang 166 [15]
=
0 ,9 0 ,7 0 ,54=
3 0
3
kW m K
Kv
Trong đó:
16.1, 8 .5 .12
321( / . K ) = 0, 321(
/ . )
Δtcp: hiệu số nhiệt trung bình.
t .
tx: nhiệt độ tác nhân sấy phải gia nhiệt để vật liệu đạt nhiệt độM1
Qp = Lc.г(1 + x1).cг.(t1 – tx) (X.24) trang 166 [15]
194, 06 5,13(1 0, 025)1, 004(200 − tx)
Nhiệt độ tác nhân sấy: tx = 1630C
- Hiệu số nhiệt độ tác nhân sấy:
∆ =
t
cp
(t
1 − θ1
) (t − t
x M
1
2
)
( .25) trang 166 [15]
Lớp: DH07TP
Trang 37
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
−
tcp
(200 20) (163 52)=162, 40C
2
- Thể tích của không gian sấy gia nhiệt cho vật liệu ẩm:
Vp = 194,06/0,321.162,4 = 3,72 (m3)
- Thể tích không gian sấy:
V = 37,26 + 3,723 = 40,98 (m3)
Dựa vào ứng suất thể tích Av (kg/m3.h). Ta có thể xác định không gian sấy
theo công thức sau:
V = 3600W/Av (X.26) trang 166 [15]
Ar: ứng suất thể tích ẩm(kg/m3.h)
Ở nhiệt độ t1 = 150 – 2000C, t2 = 700C đối với muối Av = 7,2 (kg/m3.h)
Khi đó thể tích không gian sấy: V = 151,6 (m3)
Ở nhiệt độ t1= 2000C, t2 = 150 – 2000C, Av = 7,2 (kg/m3.h)
Khi đó thể tích không gian sấy: V = 151,5 (m3)
Thể tích không gian sấy không thay đổi ở mọi nhiệt độ sấy. Vậy thể tích V
= 151,5 ( m3) là tối ưu cho sấy muối.
Ta chọn máy sấy thùng quay loại số 7208 từ loại máy này ta tra bảng được
các thông số sau: thể tích không gian sấy V = 86,2 m3, đường kính trong thùng
quay d = 2,8 m, chiều dài thùng quay l = 14m theo bảng 2.3.
Lớp: DH07TP
Trang 38
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Bảng 2.3. Đặc trưng cơ bản của máy sấy thùng quay
Mã của máy
Thông số
7450 7119 6843 6720 7207 7208
Đường kính trong của thùng 1,5
1,8
2,2
2,2
2,8
2,8
Chiều dài thùng
8
12
12
14
12
14
Thể tích không gian sấy
14,1 30,5 45,6
53,2
74,0 86,2
Số ô
Tần số quay của thùng
25
5
28
5
28
5
28
5
51
5
51
5
Công suất động cơ điện
5,9
10,3 12,5
14,7
20,6 25,8
- Tiêu hao nhiệt do vật liệu sấy qv (kJ/kgẩm)
Qv= G C tkv(M1− tvl) trang
35 [8]
- Trong đó Cv: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy đến độ ẩm ω2.
Cv = Cc.г(100 – ω2) + Ca.ω2 (4.22) trang 36 [10]
Ca: nhiệt dung riêng của ẩm, với ẩm là nước thì Ca = 4,18 (kJ/0K)
Cv= 1, 006(1 0, 002) 4,18.0, 002 1, 012348( /
kJ kg K )
Qv = 6.1,012348(51 – 25) =158 (kJ/s)
0
qv = Qv/W =158/0,3032 = 521(kJ/kgẩm) (4.21) trang 35 [10]
- Nhiệt do vật ẩm mang vào:
W Catvl = 0,3032.4,18.25 = 32(kJ/s)
Ca.tvl = 4,18.25 =104,5 (kJ/kgẩm)
- Tổn thất nhiệt do cơ cấu bao che:
Lớp: DH07TP
Trang 39
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
QBC = (0,03 - 0,05).Qhi (5.52)
Qhi : Nhiệt hữu ích, là nhiệt độ cần thiết để làm bay hơi ẩm trong vật liệu:
Qhi = W.[r + Ca.(t2 – tvl)] (5.53)
Trong đó:
t2: nhiệt độ tác nhân sấy khi ra khỏi thiết bị sấy
r: ẩn nhiệt hóa hơi của nước trong vật liệu sấy ở nhiệt độ vào, r = 2500(kJ/kg)
Ca: nhiệt dung riêng của ẩm
Với ẩm là hơi nước thì Ca = Cpa = 1,842 (kJ/kg0K)
Qhi = 0,3032[2500 + 1,842(70 – 25)] = 783 (kJ/s)
À QBC = 0,04. 783 = 31,32(kJ/s)
- Lượng nhiệt cung cấp cho quá trình sấy thực:
Qt = Qc + QBC + Qv+ W.Ca.t1 (5.54)
= 1054,31 + 31,32 + 158 + 31,32 = 1274,95 (kJ/s)
- Hiệu suất sấy:
=
Qhi
=
783
= 0,614 (5.55) trang 70 [9]
ηtQ 1274,95
- Lượng nhiệt cần thiết mà calofire sưởi phải cung cấp
I − I
q =x1 0 (5.27) trang 121 [7]
2 − x1
= 273, 44 – 64, 79=3477,5( / )
0, 085 – 0, 025
- Nhiệt lượng riêng hữu ích (nhiệt lượng cần thiết để làm bay hơi 1 kg ẩm
trong vật liệu:
Lớp: DH07TP
Trang 40
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
q0= 2500 1, 842(2
t − tvl) (5.28) trang 121 [7]
q0= 2500 1,842(70 25) = 2582,89( / )
- Hiệu suất nhiệt thực tế của thiết bị sấy:
q
t
0 (5.29) trang 121 [7]
η =q
= 2582,89=0,74
3477,5
- Hiệu suất nhiệt lý thuyết của thiết bị sấy:
t − t
ηo=
1 2
t − t
(5.30) trang 121 [7]
1 0
= 200 70=0, 743
- Xác định tốc độ khí:
200 25
wD = vr/0,785d2 (X.27) trang 167 [15]
- Tiêu hao thể tích của tác nhân sấy ẩm lúc ra khỏi thùng quay:
vr=
c
.
L v.0
(T0+ tcp) ⎛ 1
⎜
+
xcp⎞
⎟
( .28) trang 167 [15]
Trong đó:
T
0
⎝ Mc.ΓMB ⎠
xcp: hàm ẩm trung bình của tác nhân không khí khô (kg/kgkkkhô)
(273 135) 1⎛ 0,06 ⎞
vr
=
5,053.22, 4
⎜
+
⎟
=
3
m s
6,5( / )
- Tốc độ khí:
273
⎝ 29 18
⎠
Lớp: DH07TP
ωD = 6,5/0,3032.2,82 = 2,73 (m3/s)
Trang 41
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Ta có: ωD = 2,73 (m3/s), ω = 2,1 (m3/s), sai số 31,5%. Nếu tốc độ tăng đi thì
cường độ quá trình sấy tăng đi một ít so với tốc độ chọn 2,1 m/s.
- Thời gian lưu trung bình:
G
τ =GK+M
( / 2)
- Vật liệu có trong máy sấy
( .29) trang 168 [15]
GM = VβρM (X.30)Trang 168 [15]
GM = 86,2.0,12.1200 = 12412,8 (kg)
- Thời gian lưu trung bình:
12412,8
τ =
6 (0,3032 / 2)
=
h
2018( ) 0,56( )
- Góc nghiêng của thùng quay:
α'
⎛ 30 l
= ⎜
ω
+ 0, 007.
⎞ 180
D ⎟
( .31)
trang 168 [15]
⎝ dnτ
α'= ⎛
30.14
⎠
π
⎞ 180
⎜
2,8.5.2018
+ 0, 007.2, 73
⎟
3,14
= 1,950
⎝
⎠
Giá trị α’ nhỏ hơn 0,50 số vòng quay giảm tốc độ được tính toán lại từ đầu.
Ở đây α’ = 1,95 > 0,5 kết quả tính toán chấp nhận.
- Tốc độ cuốn của hạt rất nhỏ và được tính như sau:
w
CB
=
µcp
⎛
⎜
A
r
⎞
⎟
( .32) trang 168 [15]
d ρcp⎝ 18 0, 575
Ar⎠
Lớp: DH07TP
Trang 42
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
ρcp: độ nhớt tác nhân sấy ở nhiệt độ trung bình
d: đường kính vật liệu (m)
Ar = d3.ρϤ.ρcp.g/ µcp2 : chuẩn số ascimet
ρϤ: mật độ hạt (1500 kg/m3)
- Mật độ trung bình tác nhân sấy:
ρ
=
⎡
− +
⎤
T
trang
cp
MCB( p0p) M pp
⎦
5
+
v p T t
⎤
0 0
(
cp
)
( .33)
273
168 [15]
3
ρcp= ⎡29(10 − 8025,5) 18.8025,5
3 3
5
22, 4.10 .(273 135)
= 0,84( / )
(1.10 ) .1500.0, 84.9, 8=1, 83.104
Ar =
- Tốc độ cuốn wCB:
− ⎛
−5 2
(2, 6.10 )
4
⎞
w
=
2, 6.10
3
5
⎜
1, 83.10
⎟⎟ = 5, 91( m s/ )
C B 1.10 0, 84 18 0, 575. 1, 83.10 4
⎠
Tốc độ làm việc của tác nhân sấy trong máy sấy ωD = 2,73(m/s) còn tốc độ
cuốn wCB = 5,91(m/s).
Ta thấy ωD = 2,73(m/s) < wCB = 5,91(m/s) quá trình tính toán đạt yêu cầu.
2.2.6. Thời gian sấy
- Theo phương pháp truyền ẩm:
W
Α = τ .V
(kg/m3
.h) (7.2) trang 79 [10]
Lớp: DH07TP
Trang 43
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
W : lượng ẩm cần tách ra (kg/h) ; τ: thời gian sấy vật liệu (h) ; V: thể tích thùng
sấy (m3) ; A : cường độ bay hơi thể tích ta chọn 8 (kg/m3.h) theo bảng 10.1 trang
207 [10]cường độ bay hơi thể tích của vật liệu (phụ lục)
- Mặt khác thể tích thùng sấy có thể tính theo công thức sau:
G .τ
V = g βv. (7.3) trang 79 [10]
Ở đây:
G : khối lượng vật liệu sấy (kg/h) ; τ: thời gian sấy (h) ; gv: khối lượng riêng của
muối ta chọn gv =1200 (kg/m3) theo bảng thông số vật của một số thực phẩm
(phụ lục), β: hệ số điền đầy 12% = 0,12.
Thế (7.2) vào (7.3) ta có thời gian sấy:
τ =
. .
W g βv
.
=
1091, 52.1200.0,12=0, 954
8.21600
( )
- Thể tích thùng sấy là:
V = 21600.0, 954=143 ( m3)
1200.0,12
- Nhiệt độ đốt nóng hạt cho phép:
23.5
t
h
= 2.218 4.343lnτ +
0.37 0.63.ω
tb
(10.11) trang
210 [9]
- Độ ẩm trung bình
1
(
)
(
)
[ ]
1
2
0,5(0.05 0.002) 0, 024
10.10 trang 210 9
ωtb=2ω ω =
th= 2, 218 4,343ln 0,954 +
23,5
0,37 0.63.0, 024
= 63, 440C
Lớp: DH07TP
Trang 44
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
- Chiều dài và đường kính ngoài của thùng sấy:
Tỉ số chiều dài và đường kính ngoài thùng sấy thường nằm trong khoảng:
L
D=3, 5 − 7 (7.1)
trang
77 [10]
Ở đây ta chọn tỉ số :
T
L
D=4
T
- Đường kính thùng sấy có thể tính theo công thức:
= π
2
D L
. .
4 . .
D3
V
T
4
=
4
T
tr a n g
8 4 [1 0 ]
À
DT=3
4.V
4.3,14
=3
143=3,57 ( )
3,14
Chọn đường kính theo tiêu chuẩn là 3,5 (m)
Vậy chiều dài thùng sấy: L = 3,5.4 =14 (m)
- Công suất để quay thùng sấy:
N
=
ρ σ
0,0013. . . . .3Vn
( W) 4 118
trang
138 [10]
σ: hệ số công suất
σ = 0,071 Bảng 4-3 trang 138 [6].
ρV : khối lượng riêng của vật sấy ẩm (kg/m3)
ρV = 1200 (kg/m3) Phụ lục 3 trang 132 [11].
n: số vòng quay của thùng (vòng/phút)
n = 5 (vòng/phút)
N =0,0013.(3,5)3.14.1200.5.0,071 = 332,4 (kW)
Lớp: DH07TP
Trang 45
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
2.2.7. Tính toán nhiệt thùng sấy
t(0C)
tf1
tw1
α1tw2α2
tw3
tw4
0 δ1δ2δ3
Hình 2.6. Sơ đồ tính toán hệ thống truyền nhiệt
- Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi.
Nhiệt dung riêng của muối với độ ẩm ω2:
tf2
x
CV
= CV K(1 − ω2) + Ca.ω2 7.40 trang 141 [7]
CVK : nhiệt dung riêng của vật liệu khô (kJ/kgđộ)
Chọn CVK = 1,45 (kJ/kgđộ)
Ca: nhiệt dung riêng của hơi nước (kJ/kgđộ)
Chọn Ca = 4,1868 (kJ/kgđộ)
CV = 1,45(1 – 0,002) + 4,1868.0,002 = 1,455 (kJ/kgđộ)
Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi:
q
V
=
(
G C2t
V V
W
2
− t
V
1
)
(1 .9 )
tra n g
1 3 5 [9 ]
Lớp: DH07TP
Trang 46
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
tV1
tV2
tV2
tV2
: nhiệt độ vật liệu sấy vào thiết bị là nhiệt đô t0 (0C)
: nhiệt độ vật liệu sấy ra khỏi thiết bị sấy (0C)
= t2 – 8 7.19 trang 135 [4]
= 70 – 8 = 620C
−
20508, 48 .1, 455(62 25)
qV=
1091, 52
= 1011, 5
(kJ/kgẩm)
- Cân bằng năng lượng
Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh Qmt :
+ Tiết diện tự do của thùng sấy
(
)
2
Ftd=
1
− β π .D
4
( )
2
F
td
=
1 0,12 3,14.(3,5)
4
=
m2
8,46 ( )
Với β là hệ số điền đầy (β = 0,12)
+ Lưu lượng thể tích tác nhân sấy trước quá trình sấy lý thuyết và sấy thực VLT
& VTT :
VLT1 = v1.Lc.г = 1,099.5,053 = 5,55(m3/s)
VTT1 = v1.L =1,099.4,39 = 4,83(m3/s)
+ Lượng thể tích của tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết và thực tế
VLT&VTT:
VLT2 = v2. Lc.г = 0,962.5,053 = 4,86 (m3/s)
Lớp: DH07TP
Trang 47
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
VTT2 = v2.L = 0,962.4,39 = 4,22 (m3/s)
- Lưu lượng thể tích trung bình sấy lý thuyết và sấy thực VLTtb&VTTtb :
VLTtb = 0,5(VLT1 + VLT2)
VLTtb = 0,5(5,55 + 4,86) = 5,2 (m3/s)
VTTtb = 0,5(VTT1 + VTT2)
VTTtb = 0,5(4,83 + 4,22) = 4,525 (m3/s)
Với v1, v2 là thể tích không khí ẩm ở 1kg không khí khô trước và sau khi
vào thiết bị sấy (m3/kgkk). Theo phụ lục 5 [4] ta tìm được:
v1= 1,099 (m3/kgkk), v2 = 0,962 (m3/kgkk).
- Tốc độ sấy lý thuyết là:
V
w L T = =
Ftd
5, 2
8, 4 6
= 0, 6 1 5( m s/ )
Giả thiết tốc độ tác nhân sấy trong quá trình sấy thực wT =0,53 (m/s)
- Vận tốc sấy thực tế là:
w
V
TTtb
TT=F=
4,525
= 0, 409
( / )
td
11,053
- Tốc độ tác nhân sấy trong quá trình sấy thực phải thỏa mãn:
ε =
w
TT
− w
T
=
0, 479 0,53 .100 9,6 10<
wT
0,53
Vậy wT = 0,53 (m/s) theo giả sử được chấp nhận.
- Nhiệt độ dịch thể nóng (tn):
Lớp: DH07TP
Trang 48
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
tn = 0,5(t1 + t2) = 0,5(200 + 70) =1350C
- Nhiệt độ dịch thể lạnh (tl):
tl = t0 = 250C
Trong thùng sấy là sự trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức. Khi đó hệ số trao
đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức giữa tác nhân sấy với bề mặt trong của thùng sấy
(α1):
α1 = 6,15 + 4,17.wT 7.43 trang 143 [7]
α1= 6,15 + 4,17.0,53 = 8,36 (W/m2)
Chọn tw1 =1340C là nhiệt độ vách trong của thùng sấy
Chọn thiết bị bằng thép Crôm Niken (12XH3) có hệ số dẫn nhiệt λ1= 36.1
(W/m.K) bảng I.125 trang 127 [13], chọn bề dày của thùng δ1 = 10(mm)
- Mật độ dòng nhiệt trao đổi đối lưu q1:
q1= α1(tn – tw1) = 8,36(135 - 134) = 8,36 (W/m2)
- Nhiệt độ vách ngoài của thùng sấy (tw2):
t = t - q
δ1
7.43 trang 143 [7]
w2
tw2
w1 1 l
1
= 134 8, 36
10−2
36.1
= 133, 9970C
- Mật độ dòng nhiệt truyền qua bề dầy thùng(q2):
q
l1
(t
− t
) 7.43 trang 143 [7]
2=δ
1
w1
w2
Lớp: DH07TP
Trang 49
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
q
2
36,1 (134 133,997) 10,83 ( /2)
= −2
10
Chọn lớp cách nhiệt là bông thủy tinh ( λ2 = 0,0372(W/m.K)) có độ dầy δ2
= 100(mm) trang 228 [9].
t
= t
− q
δ
2
= 133, 997 10,83
0,1
≈ 104,880C
w3
w 2
2 l
2
0, 0372
- Mật độ dong nhiệt truyền qua lớp cách nhiệt (q3):
q
l
t
− t
=
0,0372
2
3=δ
2(
2
w2
w3
)
0,1
(133,997 104,88) 10,83( /W m )
- Chuẩn số Grashoff (Gr):
g . . .l3∆ t
Trong đó :
G r =
v
2
( .39)
trang
13 [11]
l : kích thước hình học (m)
l = DN = 2δ1 + DT = 2.10-2 + 3,5 = 3,52 (m)
β : hệ số giản nở thể tích (1/K)
1
1
1
−
3
β = =T t273 25 273==3,36.10 (1/ )
0
+
Δt : độ chênh lệch nhiệt độ vách ngoài và môi trường
Δt = 104,88 – 25 = 79,880C
g : gia tốc trọng trường (g =9,81(m2/s))
v : độ nhớt đông học ở 250C (v = 1,53.10-5(m2/s))
Lớp: DH07TP
Trang 50
Đồ án: Sấy muối thùng quay
3
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
3
9, 81.3, 36.10 .(3, 52) .79, 88=49, 06.1010
Gr =
- Chuẫn số Nusselt
5 2
(1, 53.10 )
Nu = 0,47Gr1/4 2.3 trang 306 [1]
Nu = 0,47.(49,06.1010)1/4≈ 3,93.102
- Hệ số trao đổi nhiệt (α2):
Nu.l
α =
2
D
N
2
trang 136 [12]
λ2: hệ số dẫn nhiệt của không khí (W/m2.K)
λ2 = 0,0263(W/m2.K) ở 250C tra ở phụ luc 1 trang 130 [10]
DN : đường kính ngoài của thùng (m)
2
α2= 3,93.10 .0,0263 ≈ 2,94 (W / m .K)2
3,52
- Mật độ dòng nhiệt truyền vào không khí(q4):
q4= α2(tw3 – t0)
q4 = 2,94(104,88 – 25) ≈ 234,85(W/m2)
Bên ngoài lớp cách nhiệt được bao bọc bởi lớp thiếc có bề dày 1mm với bề
dày xem như truyền nhiệt cũng như thất thoát nhiệt qua lớp thiếc là không đáng
kể có thể bỏ qua.
- Sai số:
η =
q
4 − q1100 =
234,85 8,36
100 96,44
q4
η = 97,7 > 5 loại
234,85
Lớp: DH07TP
Trang 51
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Xem xét tỉ số đường kính ngoài của thùng sấy DN và đường kính trong của
thùng DT :
DN/DT = 3,52/3,5 < 1.4 nên hệ số dẫn nhiệt k tính cho vách trụ như tính cho
vách phẳng:
k
=
3
kW m K
0,321( / . )
- Mật độ dòng nhiệt truyền cho một đơn vị diện tích bề mặt truyền nhiệt:
q = k(tn – tl) 7.43 trang 143 [7]
q =0,321(135 – 25) = 35,31W/m2
- Nhiệt độ vách trong thùng sấy (tính lẩn hai)
t
'
q
= tw1 − =135 −
35,31
= 131,05
(0C)
w1
α
1
8,95
Vậy sai số so với lần đầu η = 1,02 < 5 sai số chấp nhận
- Diện tích xung quanh thùng sấy:
2π Dtb
F = π .D Ltb.
+
4
- Đường kính trung bình của thùng sấy:
Dtb = 0,5(DN + DT) = 0,5(3,52 + 3,5) = 3,51 m
2.3,14.3,51
F =
3,14.3,51.14
+
4
=
m2
159,81( )
- Tổn thất nhiệt ra môi trường Qmt
Qmt = 3,6.q.F (kJ/h)
Qmt = 3,6.35,31.159,81 = 20313,14 (kJ/h)
Lớp: DH07TP
Trang 52
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
qmt
Qmt= 20313,14=18,61
=W1091,52
(kJ/kgẩm)
Trong hệ thống sấy thùng quay tổn thất nhiệt gồm tổn thất do vật liệu sấy mang
đi và tổn thất nhiệt tỏa ra bên ngoài:
qv + qmt = 521 + 18,61 = 539,61 (kJ/kgẩm)
Lớp: DH07TP
Trang 53
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
PHẦN 3. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
3.1. TÍNH TRỞ LỰC VÀ CHỌN QUẠT
- Trở lực của hạt
Tính theo tiêu chuẩn Reynolds: đường kính trung bình của hạt muối
dtb = 0,001(m), nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy ttb = 1350C, độ nhớt
động học ở 1350C tra bảng phụ luc 6 [7]
v = 27,2125.10-6 (m2/s)
Re =
.
w dTTtd
v
=
0,53.0, 001
27, 2125.10−6
= 19, 48
- Hệ số thủy động:
490 100
a = 5,85+
Re
+
Re
10.20 trang213 [7]
a = 5.85 +
490
19, 48
+
100
19, 48
= 53, 66
- Khối lượng riêng dẫn xuất của muối:
0, 25(G + G )β
ρdx=
1
2
10.23 trang
213 [7]
- Hệ số ξ
ρdx=
0, 75.2.VTT
0, 25.(21600 20508.48).0,12=5,89 ( /3)
0, 75.2.143
ξ
=
ρV
− ρd x
ρV
ρV : khối lượng riêng của muối(kg/m3)
ρV= 1200(kg/m3) tra phụ lục 3 trang 132 kỹ thuật sấy nông sản
Lớp: DH07TP
Trang 54
Đồ án: Sấy muối thùng quay
ξ = 1200 5, 89=0, 995
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
1200
- Hệ số C1đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt
C1=1− ξ 10.21 trang
213 [7]
C
1
ξ2
=
1 0.995
=5, 05.10−32
0, 995
- Trở lực của lớp hạt khi tác nhân sấy đi qua:
2
PaLwρkC110.19 trang
2 gd
213 [7]
ρk : khối lượng riêng tác nhân sấy ở 1350C (kg/m3)
ρk = 1.029(kg/m3)
L : chiều dài thùng sấy (m)
g : gia tốc trọng trường (g = 9,81(m2/s))
dtb : đường kính trung bình của muối (dtb =0,001(m))
53, 66.16.0, 53.1, 029.5, 05.10−3
P
2.9, 81.0, 001
= 120, 52mmH O2
Trở lực xiclon chọn ΔPx = 20(mmH2O) trang 82 [10]. Tở lực của calorife
chọn ΔPc = 50mmH2O trang 82 [10]. Trở lực ma sát, cục bộ và các trở lực phụ
khác lấy thêm 5%. Như vậy,tổng trở lực :
∆ PT=
1, 05(
∆ + ∆ + ∆P PxP
c
)
trang
224 [5]
ΔPT = 1,05(120,52 + 20 + 50) = 200,05 (mmH2O) = 1962,45(N/m2)
Lớp: DH07TP
Trang 55
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
- Giáng áp lực động học ở của vào quạt
v2g
∆ Pđ=
k
2 g
Giả sử đầu vào quạt có v = 20(m/s). Do đó:
2
∆Pđ=
(20) .1, 029
2.9,81
= 21mmH O2
- Tổng trở lực của quạt cần khắc phục là:
H = ΔPT + ΔPđ = 200,05 + 21 = 221,05(mmH2O) = 2168,05 (N/m2)
- Chọn quạt cho hệ thống sấy thùng quay:
Để vận chuyển tác nhân sấy người ta thường dùng hai loại quạt: quạt ly tâm
và quạt hứng trục, chọn loại nào thong số kỹ thuật bao nhiêu là phụ thuộc vào
thong số đặt trưng của hệ thống sấy, trở lực mà quạt phải khắc phục H, năng suất
mà quạt phải tải đi V cũng như nhiệt độ và độ ẩm khi chọn quạt giá trị cần xác
định là hiệu suất của quạt.
Ta chọn quạt cho sấy thùng quay là quạt ly tâm, có hai nhiệm vụ hút và đẩy
tác nhân sấy.
Theo năng suất của quạt cần thiết khoảng 2600(m3/h), tốc độ khi vào quạt
20(m/s) và cột áp suất cần khắc phục 221,05(mmH2O), tra từ biểu đồ chọn quạt
hình II.62a II8 - 18N08 trang 492 [11] ta có:
H = 221,05(mmH2O) = 2168,05(N/m2)
Hiệu suất n = 0,53
Số vòng ω = 115(rad/s)
Tốc độ vòng của cánh guồng 52(m/s)
Lớp: DH07TP
Trang 56
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
- Quạt ly tâm II8 – 18N08; phân phân nhóm ba:
Mặt bích
B1
D
B2B1D2
d2
Chân đế
L2
L L3
Cửa ra
Lớp: DH07TP
d1
Cửa vào
Hình 3.1.Cấu tạo quạt ly tâm
L1
L4
Trang 57
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Bảng 2.4. Các kích thước chủ yếu của quạt ly tâm II8 – 18N08
Số quạt N0
A
B
G
E
N
Kích P
thước K
(mm) L
L1
L2
L3
L4
H
Khối lượng (kg)
8
428
512
486
530
179
473
645
580
350
550
650
100
400
270
Bích đai
Bích cửa ra
Bích cửa vào
d
O
B1
B2
d1
Số lỗ
D
D1
D2
d2
Số lỗ
225
175
278
200
13
16
270
330
360
13
8
3.2. TÍNH CALORIFE
Hình 3.2. Cấu tạo bề mặt trao đổi nhiệt của calorife
Lớp: DH07TP
Trang 58
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Ta dùng calorife khí hơi, khi đó hơi nước bão hòa đi bên trong ống còn
không khí cần sấy nóng đi phía ngoài ống.
- Nhiệt độ không khí: tV2 = t0 = 250C, tR2 = t1 = 2000C
- Nhiệt độ trung bình của không khí cần sấy trong Calorife:
−
t 2 = 0, 5(tV2+tR2 ) 0, 5(25 200) 112,50C
−
Từ nhiệt độ trung bình t 2 tra bảng phụ lục 1 trang 130 [10] ta có:
Cp2 = 1,009(kg/kJ.0K)
ρ2 = 0,9285(kg/m3)
v2 = 24,58.10-6(m2/s)
λ2 = 3,29125.10-2(W/m.0K)
- Năng lượng yêu cầu của thiết bị:
Q2= L C t2p2(R2 − tV2 ) 14.1 trang 355 [13]
L2 : lưu lượng tác nhân sấy thực(kg/s)
Q2 = 4,39.1,009(200 – 25) = 775,16(kW) = 775160(W)
- Hơi nước bão hòa ngưng tụ:
Chọn áp suất hơi nước bão hòa ngưng tụ P = 2atm tra bảng 1.250 trang 312[11]
Nhiệt độ sôi bão hòa : ts = tV2 = tR1 = 2200C
Ẩn nhiệt : rs = 2500(kJ/kg)
- Lưu lượng dòng hơi nước bão hòa
Lớp: DH07TP
Trang 59
Đồ án: Sấy muối thùng quay
Q2= 775,16=0,31( / )
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Gbh=r
s
2500
kg s
tV1= ts
tr1= ts
Cho khí và hơi nước chuyển động cùng chiều
- Hiệu nhiệt độ ở vị trí đầu vào Calorife
Δt1 = tV1 – tV2 = 220 – 25 = 1950C
- Hiệu nhiệt độ ở vị trí đầu vào Calorife
tV2
tr2
∆ t
lo g
=
Δt2 = tR1 – tR2 = 220 - 200 = 200C
∆ − ∆t1t2
∆ t
Hình 3.3. sơ đồ tính toán
ln
1
∆ t2
∆ t
lo g
=
1 9 5 − 2 0
1 9 5
ln2 0
∆tlog
= 7 6 , 8 50C
76,85
À tw1
= −
ts
2
=
220
−
2
=
0
181,575
C
Dự tính chọn chiều cao H = 2(m), ống bằng thép cacbon 15 ( λ= 4,4(W/m.0K))
ứng với đường kính ngoài DN và bề dầy δ là: 25x2 (mm) tập 5 trang 19 [1].
- Nhiệt độ của màng nước
tm = 0,5(ts + tw1) = 0,5(220 + 181,575) ≈ 200,790C
Từ bảng 7 thông số vật lý của nước trang 466 [11] ứng với tm = 200,790C ta có:
ρm= 867.5(kg/m3)
λm = 0,679(W/m.K)
vm = 1,59.10-7(m2/s)
Lớp: DH07TP
Trang 60
Đồ án: Sấy muối thùng quay
rs = 2500 tra ở ts
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
- Hệ số dẫn nhiệt hơi ngưng trên vách đứng:
α1= 1,1 5 4
ρ
m
(
.
l3
s m
)
v H tms − tw
1
(
)3
α1=
1,15 4
867,5.9,81.2500. 0, 679
7
1,59.10 .2.(220 181,575)
=
2
W m K
988,12( / . )
- Mật độ dòng nhiệt:
q1 = α1(ts– tw1) = 988,12(220 – 181,575) = 37968,5(W/m2)
- Nhiệt độ vách ngoài của ống truyền nhiệt tw2:
t
w 2
= t
w 1
−
q1δ
l
2.10 −3
tw2
= 181,575 37968,5.
54, 4
= 180, 20C
Chọn tốc độ dòng khí bên ngoài ống w2 = 10(m/s)
- Chế độ chuyển động của khí cần sấy:
w .d
Re
2 2
2=v
2
d2: đường kính ngoài của ống truyền nhiệt (m)
Lớp: DH07TP
Trang 61
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
v2 : độ nhốt động học của không khí cần sấy (v2 = 32,962.10-6)
10.25.10−3
Re =
−6
32,962.10
= 7584,5 2300 chảy rối
Cho dòng khí chảy ngang bên ngoài một chùm ống, ống xếp xen kẽ nhau:
Nu2 = 0,37.Re0,6.εφ V.51 trang 19 [11]
Dòng lưu chất chảy vuông góc tức φ0 = 90 => εφ = 1(trang 18 [11])
Nu2 = 0,37.(7584,5)0,6.1 = 78,733
- Hệ số tỏa nhiệt:
α
2
=
Nu
2
l
2
=
78,733
−2
3,29125.10
−3
=
2
W m K
103,65( / . )
dn
- Mật độ tỏa nhiệt:
q = α ( −
25.10
2
2
2tw2
ttb2 ) 103,65(180, 2 112,5) 7017,105( /W m )
- Sai số:
q
− q
37968, 5 − 7017,105
Do tỉ số
η
d
n
=
=
1
q2
d
n
2
=
=
2 5
7017,105
= 1, 2 < 2
= 4, 4
< 5 nhận
dt
dn− 2 δ
2 5 − 2 .2
Vậy hệ số dẫn nhiệt k được tính theo vách phẳng như sau:
k =
1
1
δ
+ +
1
=
1
+
1
2.10−3
+
1
= 93, 49
α l α12
988,12 54, 4 103,65
Mật độ dòng nhiệt truyền cho một đơn vị diện tích bề mặt truyền nhiệt:
q =
2
(f 1− tf 2) = 93, 49(220 112, 5) 10050,175( / )
Với : tf 1= ts = 2200C, tf 2= ttb2 =112,50C
- Nhiệt độ vách trong ống truyền nhiệt(tính lần 2)
Lớp: DH07TP
Trang 62
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
t
w1
q
t= −=s
1
220
−
10050,175
988,12
=
0
209,83( C)
So sánh hai kết quả ta được sai số η = 1,6 < 5 sai số chấp nhận.
- Diện tích bề mặt truyền nhiệt
F
Q
2
775160
=
2
107,89(m )
=k t= 93, 49.76,85
log
- Số ống trong thiết bị
F
Trong đó:
n
d H=tb
dtb =(dn + dt)/2 = (dn + dn - 2δ)/2 = (25+25 – 4)/2 =23 (mm) = 23.10-3(m)
107,89
À
3
n = 3,14.23.10 .2− ≈
747
ống
Quy chuẩn n = 747 ống bảng bảng 3.6 trang 237 [1].
Các ống trong Calorife được bố trí theo hình sáu cạnh.
- Số ống trên một cạnh của hình sáu cạnh ngoài cùng b + 1(tính luôn ống
ở tâm):
n = 3b(b+1) + 1 3.139 trang 238 [1]
747 = 3b(b + 1) +1
À b = 15 ống
hoặc ta có thể tra bảng 3.6 trang 237 [1] ta cũng được b = 15(b = (m – 1)/2).
Vậy số ống trên một cạnh là 16 ống.
- Số ống trên đường chéo của lục giác đều m:
m = 2b + 1 = 2.15 + 1 = 31 ống
- Đường kính vỏ của Calorife (D):
D = s(m -1) + 4dn trang 239 [1]
Lớp: DH07TP
Trang 63
Đồ án: Sấy muối thùng quay
dn : đường kính ngoài cùa ống(m)
s : bước ống(m)
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Ta chọn bước ống s = 1,4dn (1,2dn≤ s ≤ 1,5dn trang 49 [11]
s = 1,4.25.10-3 = 0,035(m)
D = 0,035(31−1) + 4.25.10-3 = 1,15(m)
Cho phép sơ bộ chọn : ξ =L/D = 4 ÷ 8 trang 239 [1]
Ta có thể chọn L/D = 6
Khi đó chiều dài ống: L = 6.D = 6.1,15 = 6,9(m)
Khoảng cách từ dãy ống trên cạnh lục giác
đều ở vòng ngoài cùng đến tâm chùm ống:
ha = b.hΔ 3.133 trang 238 [1]
Cách tính hΔ :
2 2
2 ⎛ ⎞s ⎛ ⎞ s
dn
hΔ
h∆=
s − ⎜ ⎟
=
(
)2
0,035
−⎜
0,035
⎟
= 0,0303( )
2
⎝
2
⎠
Hình 3.4. so đồ tính toán
À ha = 15.0,0303 = 0,4545 (m)
Khoảng cách từ dãy ống ngoài cùng đến vỏ ngoài thiết bị là h1:
h1
D
= − ha=
1,15
0, 4545 0,1205( )m
2
2
3.3. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN XYCLON
Để lọc bụi trong khói lò hoặc thu lại những hạt của sản phẩm sấy bay theo tác
nhân sấy, người ta thường dùng xyclon hoạt động theo nguyên lý tách ty tâm.
Ta có:
ρkt= ρ
0
T P
0 kt =
M
273.P
kt I.3 trang 5[11]
T P
kt 0
T P
22,4 .0
M: phân tử lượng không khí(kg/kmol)(M=29)
T : nhiệt độ tuyệt đối của không khí(0K)(70 + 273)
Lớp: DH07TP
Trang 64
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Khối lượng riêng của khí ở điều kiện tiêu chuẩn (00C và 760mmHg)
M
ρ =
0 22,4
(kg/m3)
P, P0 : áp suất ở điều kiện làm việc và ở điều kiện tiêu chuẩn đo cùng một đơn
vị(P = P0 =1at)
29
273.1
3
ρtk= 22, 4 (70 273).1=1, 03( / )
- Lưu lượng thể tích của dòng hỗn hợp
L
V
s
=
tt
3 6 0 0 . ρk t
( m3/ )s
Ltt : khối lượng riêng của không khí thực tế(kgkk/h)
15804
3
3
À
Vs= 3600.1, 03=4, 262(m / ) 15343, 2(m / )
Từ Vs = 15343,2(m3/s) tra bảng 12.2 kích thước xyclon(m) trang 126 [10] ta
có được các thông số sau:
Vs(m3/h)
D a
b F=a.b d
h1
h2
h3
D1D – a
3240 - 16200
Trong đó :
1,2 0,3 0,6 1,8
0,24 0,4 0,55 0,96 0,6 0,9
D1 : đường kính ống trung tâm
h1 : chiều dài ống trung tâm cấm vào xyclon
h2 : chiều cao phần hình trụ của xyclon
d : đường kính bé nhất của côn
D : đường kính xyclon
a : hiệu bán kính xyclon(R) và bán kính ống trung tâm(R1)
b : độ dài cạnh của kênh dẫn vào xyclon
Lớp: DH07TP
Trang 65
Đồ án: Sấy muối thùng quay
h1
D
D
d
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
b
h2
h3
Hình 3.5. Nguyên lý làm việc và các kích thước cơ bản của xyclon
Tốc độ quy ước:
v
4Vs
2
= π D trang 189 [10]
4 .4 , 2 6 2
v =
3,1 4 .(1, 2 )
2
=
s
3, 7 7 ( m / )
Lớp: DH07TP
Trang 66
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
3.4. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN GẦU TẢI
Hình 3.6. Cấu tạo gầu tải
Để vận chuyển muối vào thùng sấy ta dùng gầu tải. Do muối là vật liệu nhẹ
nên ta dùng gầu tải băng, cơ cấu kéo là băng vải cao su có số lớp vải z = 6 chọn
theo bảng 5.9 trang 197 [12].
Chiều rộng băng trong khoảng 500 ÷ 700mm.
Chọn gầu tải đấy tròn Г với các kích thước cơ bảng tra theo bảng 5.10
trang 197 [12].
Ta được các kích thước như sau:
Chiều rộng: B = 400(mm)
A = 195(mm)
Chiều cao: h = 210(mm)
Bán kính: R = 60(mm)
Lớp: DH07TP
Trang 67
Đồ án: Sấy muối thùng quay
Dung tích: i = 6,3l
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Khoảng cách giữa hai gầu trên một bộ phận kéo:
a = (2,5÷3)h
a = 2,8.210 = 588(mm)
Dựa vào khoảng cách giữa các gầu tải ta có kích thước giữa gầu, băng và tang
theo bảng 5.11 trang 199 [12]:
Chiều rộng gầu: 400(mm)
Chiều rộng băng: 500(mm)
Chiều rộng tang: 550(mm)
- Đường kính tang dẫn động
D = (125÷150)z (m) 5.22 trang 199 [12]
D = 135.6 = 810(m)
Puli
Hình 3.7. Cấu tạo Puli căng dạng cánh chống nghiền nát vật liệu
Lớp: DH07TP
Trang 68
Đồ án: Sấy muối thùng quay
- Năng suất gầu tải
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Q = 3, 6iϕρ v 5.25 trang 210 [12]
a
i : dung tích 1 gầu (m3)(i = 6,3(m3))
a : bước gầu trên băng(m)(a = 0,588(m))
ρ : khối lượng riêng của vật liệu(T/m3)(ρ = 1,5879(T/m3))
v : vận tốc của cơ cấu kéo
Chọn v = 1,5(m/s) bảng 5.12 trang 202 [12]
φ : hệ số chứa đầy của vật liệu trong gầu và thể tích gầu
Với vật liệu là muối ta chọn φ = 0,6 trang 202 [12]
6,3
Q 3, 6
0,588
T h
0, 6.1,5879.1,5 55,123( / )
- Công suất động cơ gầu tải
QH
N
c
=
η
5.26 trang 202 [12]
đ368
H : chiều cao nâng của gầu tải (m)
Chọn H = 5(m)
η : hiệu suất gầu tải(m)
Chọn η = 0,7 dựa vào bảng 5.13 trang 203 [12]
55,123.5
À Nđc=
368.0, 7
= 1, 07(kW )
Lớp: DH07TP
Trang 69
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
3.5. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN CON LĂN
Hình 3.8. Cấu tạo con lăn
- Khối lượng thùng tác động lên một con lăn
π π D2
π
(
2
2 )
L ρ
+ β
L
+ ( D2
− D2
)
L
G = D − D
Tn Tt
4
T thép
4
Tt
T ρhat
CNn CNt
4
T ρCN
ρthep : khối lượng riêng của thép cacbon niken(kg/m3)
ρhat : khối lượng riêng cùa hạt(kg/m3)
ρCN : khối lượng riêng của bong thủy tinh(kg/m3)
DCNn : đường kính ngoài của thùng khi có lớp cách nhiệt(m)
DCNt : đường kính trong của thùng khi có lớp cách nhiệt(m)
2 2
G = (4,02 − 4 )
3,14
4
3
.16.7,81.10 + 0,18
+ (
3,14.44
4
16.1200 +
) 3,14
3 2
2
N
(4,02 100.10 ) − 4,02
- Trọng lượng của thùng tác động lên con lăn:
Lớp: DH07TP
4
.16.200 101781,3( )
Trang 70
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Q =
9,81G
2
=
9, 81.101781, 3
499237, 28( )N
2
- Lực tác dụng lên con lăn đỡ
T =
Q
3
=
499237,28=288234,78( )
3
- Đường kính trong của vành đai
Dv =(1,1 – 1,2)DCNn trang 249 [14]
Dv : đường kính trong của vành đai(m)
DCNn : đường kính ngoài của thùng sấy có lớp cách nhiệt(m)
DCNn = 4,02 + 100.10-3 = 4,03 (m)
- Chọn bề rộng vành đai B =100mm
Gọi h là bề dày vành đai:
Chọn h = B = 10(cm) trang 250 [14]
- Bề rộng con lăn đỡ:
Bc = B + (3 ÷ 5)(cm)
Bc = 10 + 5 = 15(cm)
Đường kính sơ bộ của con lăn (chọn con lăn bằng thép trùng với vật liệu
làm thùng):
T
d
C
≥
(300 400)
BC
5.36 trang 250 [14]
dC≥ 288234, 78=2, 4(cm)
300.15
Lớp: DH07TP
Trang 71
Đồ án: Sấy muối thùng quay
- Đường kính ngoài của vành đai
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
D = Dv + 2h = 4,03 + 2.10.10-2 = 4,23(m) = 423(cm)
- Kiểm tra lại đường kính của con lăn:
0,25D ≤ dC≤ 0,33D 5.37 trang 250 [14]
0,25.423 ≤ dC≤ 0,33.423
105,75 ≤ dC≤ 139,59
- Chọn dC = 120(cm) = 1200(mm)
3.6. TÍNH VÀ CHỌN ỐNG NỐI
Hình 3.9. Cấu tạo ống nối
- Vận tốc tác nhân sấy trong buồng bịt kín
v2.S2 = v3.S3
v3 : vận tốc tác nhân sấy trong thùng sấy(m/s)
v2 : vận tốc tác nhân sấy trong buồng bịt kín(m/s)
S2 : diện tích thùng sấy(m2)
S3 : diện tích buồng bịt kín(m3)
- Chọn buồng bịt kín có bề ngang a =2(m), bề dài b = 1,5(m)
Lớp: DH07TP
Trang 72
Đồ án: Sấy muối thùng quay
0, 53.3,14.42
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
v2=
2.1, 5.4
= 2, 22( / )
Cho rằng tổn thất tốc độ dòng khí là không đáng kể khi đi qua hệ thống ống
truyền nhiệt trong calorife nên tốc độ dòng khí trong ống của đầu ra bằng tốc độ
dòng khí trong calorife.
Gọi S1, v1: là diện tích ống nối calorife với buồng bít kín (m2), vận tốc của
không khí trong calorife (m/s) khi đó diện tích nối ống:
S
v S
2 2
1=v1=
2, 22.2.1, 5=0, 333(m2)
10
- Đường kính ống nối
d
4.S
1
4.0,333=0,651( ) 651(mm)
1=π=
3,14
có:
Dựa vào bảng 9.1 trang 76 [4] ta chọn ống làm bằng thép không rĩ S40 ta
Bề dày: δ = 0,438in = 11(mm)
Đường kính ngoài: d1 = 14in = 356(mm)
Gọi v4 là vận tốc khí thải đi trong ống dẫn vào xyclon theo Phương pháp
tuyến trong khoảng (12 ÷ 15(m/s)) trang 182 [10]
Ta chọn v4 = 15(m/s)
Giả sử xem buồng tháo liệu có kích thước hình chữ nhật: chiều dài a = 1m,
chiều rộng b = 2m
- Vận tốc trong buồng tháo nhiệt v5:
v
.
S v22
0,53.3,14.2=0, 222 ( /
)
5=S5=
Lớp: DH07TP
15
Trang 73
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
- Đường kính ống dẫn khí thải d2:
S
.
5 5
4=v=
0, 222.1.2=0, 0296( )
d
4
4.S
4
2=π=
15
4.0, 0296=0,194( ) 194( mm)
3,14
Ngoài ra ta có thể chọn ống làm từ các vật liệu khác tùy theo người chọn.
3.7. CHỌN KÍCH THƯỚC CÁNH ĐẢO TRONG THÙNG
Hình 3.10. Hình dạng một kiểu cánh đảo trong thùng sấy
Lớp: DH07TP
Trang 74
Đồ án: Sấy muối thùng quay
1
c
a
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Trong đó:
ab: chiều cao cung của cánh
b
Fcd
α
xáo trộn
bc: chiều dài lớp vật liệu nằm
trên cánh xáo trộn
r: đường kính của cánh xáo trộn
l: chiều cao của cánh xáo trộn
h: chiều cao rơi cực đại của vật
Hình 3.11. Diện tích phần chứa vật liệu trong thùng
- Ta sử dụng cánh nâng có các kích thước sau:
Hệ số điền đầy: β = 12%
Hệ số gấp của cánh: 1400
htb
Ta chọn:
D=0, 576 và
Fc2=0,122
Với:
T
DT
htb : chiều cao trung bình của vật liệu
DT : đường kính thùng quay
Fc : bề mặt chứa vật liệu của cánh
Fc = 0,122.(3.5)2 = 1,4945(m2)
Lớp: DH07TP
Trang 75
Đồ án: Sấy muối thùng quay
Chọn :
Chiều rộng cánh trộn: b = 155mm
Chiều cao cánh trộn: l = 80mm
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Chiều dài cánh trộn:
dFc
=b l=
0,1757
0,155 0,08
= 0,750( )
Chiều dày cánh: δ = 5mm
Với chiều dài LT = 14(m) ta lắp 10 đoạn cánh dọc theo chiều dài thùng, ở đầu
nhập liệu vào thùng lắp các cánh xoáy để dẫn vật liệu vào thùng, với chiều dài
5m.
Hệ số điền đầy: β =F1=
Fcđ 0,12
F1 : tiết diện ngang của thùng
= π
.
2
2
3,14.(3,5)=9,62( )
À
F
1
DT
4
=
4
m2
Fcđ : tiết diện chứa dầy
À Fcđ=F
m2
Do:
β.1= 0,12.9,62 1,15( )
α π
2
2
α
. .R R .sin2
Fcđ=
180
−
2
= 1,15
À
.
180
−
s in2α
2
= 0, 376
Lớp: DH07TP
Trang 76
Đồ án: Sấy muối thùng quay
À α = 450
Số cánh trên một mặt cắt: 8 cánh
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Chiều cao chứa dầy của thùng: Δh = R – R.Cosα = 0,513(m)
Ở đây ta sử dụng không khí làm tác nhân sấy, không khí có nhiệt độ t0 =
250C và độ ẩm tương đối φ = 85%, lượng chứa ẩm x0 = 0,016(kgẩm/kgkkk), I0 =
64,79(kJ/kgkk). Không khí này qua bộ phận lọc bụi để làm sạch không khí rồi
sau đó dùng quạt đẩy đưa qua bộ phận calorife (ở bộ phận gia nhiệt calorife ta
dùng hơi nước để gia nhiệt cho calorife, không khí sạch đi ngoài ống, hơi đi trong
ống nhiệt độ hơi nước lúc vào là 2200C và ra là 2200C, vì nhiệt độ khói lò sấy lúc
vào thùng sấy là 2000C và nhiệt độ ra khỏi máy thùng sấy là 700C).
Sau khi gia nhiệt calorife ở nhiệt độ sấy thì muối được gầu tải vận chuyển
muối vào thùng nhập liệu sau đó đưa vào thùng sấy (trong thùng sấy có các cánh
đảo làm nhiệm vụ đảo muối trong thùng đồng đều và làm tăng diện tích tiếp xúc
giữa muối với không khí nóng cho quá trình bốc hơi ẩm diễn ra nhanh hơn đồng
thời làm dịch chuyển muối) và sau khi sấy ta xác định được độ ẩm tương đối của
muối tại nhiệt độ vào và ra của không khí. Lượng chứa ẩm vào và ra của không
khí và entanpy của không khí như sau:
t1 = 2000C, I1 = 275, 72 (kJ/kgkk), x1 = 0, 025(kg/kg)
t2 = 700C, I2 = 236(kJ/kgkk), x2 = 0,085(kg/kg)
Sau khi sấy muối được đưa vào bộ phận tháo liệu và trong bộ phận tháo
liệu có đặt hệ thống xyclon nhằm hút, thu hồi sản phẩm dư.
Ở đây ta sấy với năng suất 6kg/s, trong quá trình sấy có nhiều yếu tố ảnh
hưởng đến sản phẩm sấy như:
Lớp: DH07TP
Trang 77
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Bề mặt tiếp xúc giữa muối và không khí nóng: bề mặt tiếp xúc giữa muối và
không khí nóng càng lớn thì quá trình sấy càng thuận lợi.
Nhiệt độ tác nhân sấy: khi nhiệt độ càng cao độ ẩm của tác nhân sấy càng
thấp, điều này sẽ làm tăng khả năng tách ẩm của vật liệu trong quá trình sấy.
Kích thước hạt muối: khi kích thước hạt càng lớn thì bề mặt tiếp xúc giữa
tác nhân sấy và vật liệu sấy càng lớn, do tính đồng đều của khối hạt cao nên quá
trình sấy càng thuận lợi.
Độ ẩm cuật vật liệu sấy(muối): độ ẩm của muối càng lớn, trong quá trình
sấy sẽ làm bốc hơi một lượng nước lớn gây khó khăn cho quá trình sấy.
Lưu lượng gió: là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sấy. Nếu lưu lượng
gió quá nhỏ thì gió sẽ mau đạt đến trạng thái bão hòa hơi nước, quá trình bốc hơi
nước trong muối sẽ khó khăn và quá trình sấy không thuận lợi. Lưu lượng gió
quá lớn sẽ làm cho nhiệt độ muối giảm rất nhanh, quá trình sấy cũng không thuận
lợi. Vì vậy quá trình sấy cần tính toán để đáp ứng lượng gió cần thiết cho quá
trình sấy một cách tối ưu.
Lớp: DH07TP
Trang 78
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
PHẦN 4. KẾT LUẬN
Thiết bị sấy thùng quay dùng để sấy muối là rất phù hợp và hiệu quả.
Ngoài thiết bị chính của hệ thống sấy là thùng còn có các thiết bị phụ khá quan
trọng như: calorife, xyclon, quạt ly tâm hút, con lăn, gầu tải, băng truyền…Thiết
bị sấy thùng quay chỉ cho phép tác nhân sấy cùng chiều mà ít khi sấy ngược
chiều. Tuy nhiên, nhiệt độ sấy phải ở nhiệt độ thích hợp, nếu quá cao sẽ làm cho
vật liệu sấy biến đổi về hình dạng và tính chất đôi khi mất cả giá trị cảm quan của
sản phẩm.
Ngoài việc sấy muối bằng thiết bị sấy thùng, ta còn có thể sấy tốt cho các
loại thực phẩm khác như: cà phê, ngô, lúa, cát, củ cải, đậu nành, hạt hướng
dương, hạt đại mạch…
Lớp: DH07TP
Trang 79
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Phan Văn Buôn, Nguyễn Đình Thọ. Quá trình và thiết bị truyền nhiệt, tập 5
NXB ĐHBK TPHCM, 2002.
[2] Bùi Song Châu. Kỹ thuật sản xuất muối khoáng NXB KHKT HN, 2000.
[3] Hoàng Văn Chước. Thiết kế hệ thống thiết bị sấy NXB KHKT HN, 2006.
[4] Trần Hùng Dũng và các cộng sự. Quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa
chất và thực phẩm, tập 1 quyển 2 NXB ĐHBK TPHCM, 1997.
[5] Bùi Hải và Trần Thế Sơn. Kỹ thuật nhiệt NXB KHKT HN, 1997.
[6] Huỳnh Bá Lân. Bảng tra cứu quá trình cơ học – truyền nhiệt – truyền khối
NXB ĐHQG TPHCM, 2002.
[7] Nguyễn Văn Lụa. Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học và thực phẩm, Kỹ
thuật sấy vật liệu tập 7, NXB ĐHBK TPHCM, 2001.
[8] Phan Văn Thơm. Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất và chế biến thực phẩm đa
dụng NXB giáo dục và đào tạo, 1992.
[9] Trần Văn Phú. Tính toán và thiết kế hệ thống sấy NXB giáo dục, 2006.
[10] Trần Văn Phú, Lê Nguyên Đương – Kỹ thuật sấy nông sản NXB KHKT
HN, 2008.
[11] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông – Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ
hóa chất, tập I - II NXB KHKT HN, 1999.
[12] Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam. Cơ học vật liệu rời NBX ĐHBK TPHCM,
2002.
[13] Hoàng Đình Tín. Truyền nhiệt và tính toán thiết bị truyền nhiệt NXB ĐHBK
TPHCM, 1996.
[14] Hồ Lê Viên. Cơ sở tính toán các máy hóa chất và thực phẩm NXB ĐHBK
HN, 1997.
[15] Iu.I Dưtnherskey. Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học NXBHH, 1983,
MosCou (tiếng Nga).
Lớp: DH07TP
Trang 80
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
Phụ Lục
1. Thông số vật lý của không khí
t0C Cpλ.10-2q.10-6
μ.106
v.10-6
Pr
ρ
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120
140
160
180
200
(kJ/kg.0K)
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
(W/m.0K)
2,51
2,59
2,67
2,67
2,83
2,90
2,96
3,05
3,13
3,21
3,34
3,49
3,64
3,78
3,99
(m2/s)
20,00
21,40
22,90
24,30
25,70
27,20
28,60
30,20
31,90
33,60
36,80
40,30
43,90
47,50
51,40
(N.s/m2)
17,60
18,10
18,60
19,10
19,60
20,10
20,60
21,10
21,50
21,90
22,80
23,70
24,50
25,30
26,00
(m2/s)
14,16
15,06
16,00
16,69
17,95
18,97
20,02
21,09
22,10
23,13
25,45
27,80
30,09
32,49
34,85
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
0,680
(kg/m3)
1,027
1,166
1,134
1,092
1,058
1,062
0,996
0,968
0,941
0,916
0,896
0,827
0,789
0,754
0,722
Lớp: DH07TP
Trang 81
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
ST
2. Thông số vật lý của một số thực phẩm
Khối lượng riêng Khối
Nhiệt dung riêng C
(kg/m3) lượng
Vật liệu
Hệ số dẫn
nhiệt λ
T
γV
Khối hạt 1000 Kcal/kg0.
γKH hạt(g) K
kJ/kg.0K
Kcal/
mh.0K
W/m
.0K
1 Lúa mì 1200-1500 730–859 22–42 0,35–0,37 1,55-1,46 0,08 0,10
2
Gạo 1100-1200 470-530 24-34
205-
-
-
0,086 0,09
3
Ngô 1000-1300 600-850
345
-
-
-
-
4
Kê
800-1200
-
6-6,5
-
-
-
-
5
6
Đậu 1000-1490
Đậu
1000-1400
nành
Muối
-
-
155
-
-
-
-
-
-
-
-
-
7
ăn
Đường
1000-1400
-
-
0,21-0,22 0,87-0,92
-
-
8
cát
-
-
-
0,25-0,28 1,04-1,07 0,103 0,12
9
Khoai
tây
1044-1120 650-750
-
-
-
0,37-
0,46
0,43-
0,43-
0,54
0,5-
10 Cà rốt 973-1040 550-650
-
0,869-0,94 3,64-3,936
0,78
0,93
Lớp: DH07TP
Trang 82
Đồ án: Sấy muối thùng quay
2. Kích thước xyclon(m)
V(m3/h) D a b
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
F=ab d h1h2h3D1
D-a
90 – 450
240 – 1050
0,20 0,05 0,1 0,005 0,04 0,07
0,30 0,075 0,15 0,0116 0,06 0,1
0,10 0,16 0,10 0,15
0,14 0,24 0,15 0,225
370 – 1800
0,40 0,10 0,20 0,02
0,08 0,135 0,185 0,32 0,20 0,30
675 – 3380
810 – 4050
0,50 0,125 0,25 0,0375 0,1 0,17
0,60 0,15 0,30 0,045 0,12 0,2
0,23 0,40 0,25 0,875
0,275 0,48 0,30 0,45
1440 – 7200
0,8 0,20 0,40 0,08
0,16 0,226 0,366 0,64 0,4 0,6
2250 – 11250 1
0,25 0,5 0,125 0,2 0,333 0,458 0,8 0,5 0,75
3240 – 16200 1,2 0,3
0,6 0,18
0,24 0,4
0,55 0,96 0,6 0,9
4400 – 22000 1,4 0,35 0,7 0,245 0,28 0,466 0,641 1,12 0,7 1,05
5750 – 28700 1,6 0,4
0,8 0,32
0,32 0,538 0,733 1,23 0,8 1,2
7290 – 36450 1,8 0,45 0,9 0,405 0,36 0,6
0,825 1,44 0,9 1,35
9000 – 45000 2
0,5
1
0,5
0,4 0,666 0,916 1,6 1
1,5
Lớp: DH07TP
Trang 83
Đồ án: Sấy muối thùng quay
GVHD: PGS.TS Nguyễn Văn Thông
3. Áp suất hơi nước bão hòa ở -20 ÷ 940C (1mmHg = 133,3 Pa)
t P t P t P t P
t
P
(0C)
(mmHg) (0C)
(mmHg)
(0C)
(mmHg)
(0C)
(mmHg)
(0C)
(mmHg)
-20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
-1
0
+1
2
0,772
0,850
0,935
1,027
1,128
1,238
1,357
1,486
1,627
1,780
1,946
2,125
2,321
2,532
2,761
3,008
3,276
3,566
3,879
4,216
4,579
4,93
5,29
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
5,69
6,10
6,54
7,01
7,51
8,05
8,61
9,21
9,84
10,52
11,23
11,99
12,79
13,63
14,53
15,48
16,48
17,54
18,65
19,83
21,07
22,38
23,76
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
25,51
26,74
28,35
30,34
31,82
33,70
35,66
37,37
39,90
42,18
44,56
47,07
49,65
52,44
55,32
58,34
61,50
64,80
68,26
71,88
75,65
79,60
83,71
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
88,02
92,51
97,50
102,1
107,2
112,5
118,0
123,8
129,8
136,1
142,6
149,4
156,4
163,8
171,4
179,3
187,5
196,1
205,0
214,2
223,7
233,7
243,9
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
254,6
265,7
277,2
289,1
301,4
314,1
327,3
341,0
355,1
369,7
384,9
400,6
416,8
433,6
450,9
468,7
487,1
506,1
525,8
546,1
567,0
588,6
610,9
Lớp: DH07TP
Trang 84
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Say muoi thung quay.doc
- Say muoi thung quay.pdf