Tính toán thiết kế máy sấy thùng quay sấy đường

ĐỒ ÁN I QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SẤY THÙNG QUAY SẤY ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 1400KGH MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 3 PHẦN I TỔNG QUAN 4 1 1 Giới thiệu phương pháp sấy 4 1 2 Khái niệm chu. Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong các công nghệ sản xuất và đời sống thực tế. Đặc biệt, trong các ngành công nghiệp thực phẩm, chế biến, hóa chất, sản xuất vật liệu xây dựng,… kỹ thuật sấy đống một vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm thích hợp thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 3

PHẦN I TỔNG QUAN 4

1.1 G IỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP SẤY 4

1.2 K HÁI NIỆM CHUNG VỀ SẤY 5

a Định nghĩa 5

b Phân loại 5

c Nguyên lí của quá trình sấy 6

d Tác nhân sấy 6

e Thiết bị sấy 7

1.3 G IỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG SẤY THÙNG QUAY 8

PHẦN II: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ SẤY ĐƯỜNG 10

C HƯƠNG 1: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 10

2.1.1 Tính thông số của tác nhân sấy theo lý thuyết 11

2.1.1.1 Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A) 11

2.1.1.2 Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B) 12

2.1.1.3 Thông số trạng thái không khí ra khỏi thiết bị sấy(C) 12

2.1.2 Tính thông số của tác nhân sấy theo thực tế 14

2.1.3 Tính thông số vật liệu 19

2.1.3.1 Tính cân bằng vật chất 19

2.1.3.2 Tính thời gian sấy 20

2.1.3.3 Nhiệt đốt nóng cho phép: 20

C HƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 21

2.2.1 Tính toán thiết bị chính: 21

2.2.2 Chiều cao lớp vật liệu chứa trong thùng 22

2.2.3 Tính bề dày thùng 22

2.2.4 Tính trở lực qua thùng sấy 25

2.2.5 Chọn kích thước cánh đảo trong thùng 26

2.2.6 Tính toán cách nhiệt của thùng sấy 27

2.2.6.1 Hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến bên trong của thùng sấy α 1 28

2.2.6.2 Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài thùng sấy đến môi trường xung quanh α 2 29

2.2.6.3 Hệ số truyền nhiệt của thùng K 31

2.2.6.4 Tính bề mặt truyền nhiệt F 31

2.2.6.5 Tính hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài Δttb 31

2.2.6.6 Tính nhiệt lượng mất mát ra xung quanh 32

C HƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 32

2.3.1 Tính calorife cấp nhiệt 32

2.3.2 Tính trở lực và chọn quạt 34

2.3.3 Tính toán công suất của động cơ quay 37

LỜI KẾT 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

LỜI MỞ ĐẦU

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong các công nghệsản xuất và đời sống thực tế Đặc biệt, trong các ngành công nghiệp thực phẩm, chếbiến, hóa chất, sản xuất vật liệu xây dựng,… kỹ thuật sấy đống một vai trò quantrọng trong dây chuyền sản xuất Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm thích hợp thuậntiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sảnphẩm

Đường là một sản phẩm của công nghiệp thực phẩm Đường saccarose có vịngọt tự nhiên, là loại thực phẩm bổ dưỡng, cung cấp nhiều năng lượng cho conngười Đường là sản phẩm dùng trực tiếp hoặc có thể dùng làm nguyên liệu trongcác ngành công nghệ sản suất thực phẩm như: công nghệ sản xuất đồ hộp, công nghệsản xuất bánh kẹo, mứt, nước giải khát,…

Một trong những quá trình quan trọng trong công nghệ sản xuất là sấy đườngkhi tinh thể đường được tạo ra Sấy đã giúp cho công việc bảo quản và vận chuyểnđường được thuận lợi, đồng thời đường thành phẩm bảo đảm chất lượng cũng nhưgiá trị cảm quan Do tính chất và thành phần của đường khi sấy phải giữ được nhữngtính chất về giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng nên có thể sử dụng môt số loạithiết bị như sấy thùng quay, sấy sàn rung, sấy tầng sôi,… tuy nhiên thông dụng nhấttrong sấy hiện nay là kiểu sấy thùng quay với tác nhân sấy là không khí nóng

Trên cơ sở những kiến thức đã được học và sự hướng dẫn của cô giáo ThS

Phạm Thanh Hương trong đồ án môn học này, em xin trình bày về “ Tính toán thiết

kế sấy thùng quay sấy đường với năng suất 1400 kg/h ” với nội dung bao gồm các

phần sau:

Phần I: Tổng quan

Phần II: Tính toán công nghệ sấy đường

Do trình dộ, kinh nghiệm nghiên cứu và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên

em không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán, thiết kế dồ án này,rất mong được thầy cô và các bạn góp ý, chỉ bảo để em có thể bổ sung, củng cố kiếnthức cho bản thân

Em xin chân thành cảm ơn!

PHẦN I TỔNG QUAN

1.1Giới thiệu phương pháp sấy

Đường saccarose có công thức phân tử là C12H22O11, cấu tạo từ 2 đường đơn

là Glucose và Fructose, trọng lượng phân tử là 342,3 đvC Tinh thể saccarose trong

độ Ở trạng thái kết tinh, đường saccarose không hút ẩm, độ hút ẩm của nó phụ

thuộc vào tạp chất lẫn trong tinh thể đường, độ tạp chất càng lớn thì khả năng hút

ẩm càng cao

Đường saccarose không có tính khử Trong môi trường axit hoặc kiềm mạnh,

saccarose bị thủy phân tạo thành glucose và frucrose Dưới tác dụng của nhiệt độ

cao (1600C) đường saccarose bị nóng chảy và khi nhiệt độ lớn hơn 1800C thì nó sẽ

bị caramen hóa

Trong tự nhiên, đường saccrose có nhiều trong mía, củ cải đường, thốt nốt,

nhưng trong công nghiệp, đường saccarose được sản xuất chủ yếu từ mía và củ cải

đường

Ở Việt Nam, nguyên liệu chủ yếu sản xuất đường là mía Quy trình sản xuất

đường từ nguyên liệu mía như sau:

Quá trình sấy đường tương đối dễ vì tinh thể đường saccarose không ngậm

nước, chủ yếu là tách ẩm bề mặt tinh thể, mặt khác là độ ẩm ban đầu của đường nhỏ

Vì vậy, thiết bị sấy không phức tạp nhưng sấy xong bắt buộc phải làm nguội đến

nhiệt độ phòng để tạo điều kiện bảo quản tốt cho sau này

Kết tinh

Ly tâmSấy

Bao góiThành phẩm

Nguyên

1.2Khái niệm chung về sấy

a Định nghĩa

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi bề mặt vật liệu nhờ sử dụng nhiệt năng Quátrình sấy nhằm mục đích giảm bớt khối lượng, tăng độ bền của vật liệu; bảo quán tốtvật liệu trong một thời gian dài, nhất là đối với các sản phẩm nông sản, lương thực,thực phẩm; giảm năng lượng tiêu tốn trong quá trình vận chuyển vật liệu; hoặc đểđảm bảo các thông số kỹ thuật cho các quá trình gia công vật liệu tiếp theo

b Phân loại

Quá trình sấy bao gồm 2 phương thức:

 Sấy tự nhiên: là phương pháp sử dụng trực tiếp năng lượng tự nhiênnhư năng lượng mặt trời, năng lượng gió,… để làm bay hơi nước.Phương pháp này đơn giản, không tốn năng lượng, rẻ tiền tuy nhiênkhông điều chỉnh được tốc độ sấy theo yêu cầu kỹ thuật nên năng suấtthấp, phụ thuộc vào thời tiết, cần diện tích bề mặt lớn, điều kiện vệsinh kém,… Do đó phương pháp này được áp dụng cho sản xuất quy

mô nhỏ lẻ, hộ gia đình

 Sấy nhân tạo: là phương pháp sấy được sử dụng các nguồn năng lượng

do con người tọa ra, thường được tiến hành trong các thiết bị sấy, cungcấp nhiệt cho các vật liệu ẩm

Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể chia ra làm các dạng:

- Sấy đối lưu: là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với không khí nóng, khói lò,…( gọi là tác nhân sấy ).

- Sấy tiếp xúc: là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc

ới nhiệt độ sấy mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn.

- Sấy bằng tia hồng ngoại: là phương thức sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn điện phát ra truyền cho vật liệu sấy.

- Sấy bằng dòng điện cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu.

- Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không rất cao, nhiệt độ rất thấp nên ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi trừ trạng thái rắn thành hơi mà không qua trạng thái lỏng.

c Nguyên lí của quá trình sấy.

Quá trình sấy là một quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rấtphức tạp vì nó bao gồm cả quá trình khuếch tán bên trong và cả bên ngoài vật liệurắn đồng thời với quá trình truyền nhiệt Đây là một quá trình nối tiếp nghĩa là quátrình chuyển lượng nước trong vật liệu từ pha long sang pha hới sau đó tách pha hơi

ra khỏi vật liệu ban đầu Động lực của quá trình là sự chênh lệch độ ẩm ở trong lòngvật liệu và bên trên bề mặt vật liệu Quá trình khuếch tán chuyển pha này chỉ xảy rakhi áp suất hơi trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp suất hơi riêng phần của hơi nướctrong môi trường không khí xung quanh Vận tốc của toàn bộ quá trình được quyđịnh bởi giai đoạn nào là chậm nhất Ngoài ra tùy theo phương pháp sấy mà nhiệt độ

là yếu tố thúc đẩy hoặc cản trở quá trình di chuyển ẩm từ trong vật liệu sấy ra ngoàibền mặt vật liệu sấy

Trong quá trình sấy thì môi trường không khí ẩm xung quanh có ảnh hưởngrất lớn và trực tiếp đến vận tốc sấy Do vậy cần nghiên cứu tính chất là thông số cơbản của quá trình sấy

d Tác nhân sấy

Tác nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật liệusấy Trong quá trình sấy, môi trường buồng sấy luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vậtliệu sấy Nếu dộ ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong buồng sấyđược tăng lên đến một lúc nào đó sẽ đạt được sự cân bằng giữa vật liệu sấy và môitrường trong buồng sấy, quá trình thoát ẩm của vật liệu sấy sẽ ngừng lại

Vì vậy nhiệm vụ của tác nhân sấy:

- Gia nhiệt cho vật liệu sấy

- Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trường

- Bảo vệ vật liệu sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt

Tùy theo phương pháp sấy mà các tác nhân sấy có thể thực hiện một haynhiều các nhiệm vụ trên

Các loại tác nhân sấy:

- Không khí ẩm: là loại tác nhân sấy thông dụng nhất, có thể dùng cho hầu hếtcác loại sản phẩm Dùng không khí ẩm sẽ có nhiều ưu điểm: không khí cósẵn trong tự nhiên, không độc, không làm sản phẩm sau khi sấy ô nhiễm vàthay đổi mùi vị Tuy nhiên, dùng không khí ẩm làm tác nhân sấy cần trang bịthêm bộ gia nhiệt không khí (caloripher khí –hơi bay khí – khói), nhiệt độ sấy

đổi nhiệt phải được chế tạo bằng thép hợp kim hay gốm sứ với chi phí đắt

- Khói lò: khói lò được dùng làm tác nhân sấy có thể nâng nhiệt độsấy lên

10000C mà không cần thiết bị gia nhiệt, tuy nhiên làm vật liệu sấy bị ô nhiễm

do bụi và các chất có hại như CO2, SO2,…

- Hơi quá nhiệt: tác nhân sấy này được dùng cho các loại sản phẩm dễ bị cháy

nổ và có khả năng chịu được nhiệt độ cao

- Hỗn hợp không khí và hơi nước: Tác nhân sấy này chỉ dùng khi độ ẩm tươngđối cao

e Thiết bị sấy

Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp sấy rất khác nhau nên có nhiều kiểuthiết bị sấy khác nhau đề phù hợp với các loại vật liệu sấy riêng biệt Có nhiều cáchphân loại thiết bị sấy:

- Dựa vào tác nhân sấy: thiết bị sấy bằng không khí hay thiết bị sấy bằng khói

lò, ngoài ra còn có nhiều thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấythăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại, sấy bằng dòng điện cao tần,…

- Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không hay thiết bị sấy ở áp suấtthường

- Dựa vào phương pháp cấp nhiệt cho quá trình sấy: Thiết bị sấy tiếp xúc, thiết

bị sấy đối lưu hay thiết bị sấy bức xạ,…

- Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải

- Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy: cùng chiều hay ngược chiều

 Chọn thiết bị, tác nhân và phương án sấy:

- Chọn thiết bị sấy: Căn cứ vào ưu nhược điểm của các loại thiết bị sấy và

đặcđiểm của vậ liệu sấy ở đây là đường ta chọn thiết bị sấy là hệt thống sấythùng quay Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy cácvật liệu hạt, cục nhỏ Loại thiết bị này được dùng rộng rãi trong công nghệsau: thu hoạch để sấy các vật liệu ẩm dạng hạt có kích thước nhỏ

- Chọn tác nhân sấy: Đường là sản phẩm thực phẩm có thể dùng để ăn trực

tiếp hoặc dùng làm nguyên liệu chế biến sản xuất các sản phẩm thực phẩm,dược phẩm khác vì vậy yêu cầu quá trình sấy phải sạch, không bị ô nhiễm,bám bụi Mặt khác, sấy đường không sấy ở nhiệt độ cao Do đó ta chọn tácnhân sấy là không khí nóng

- Chọn phương án sấy: Đường được sấy liên tục với tác nhân là không khí

nóng Vật liệu và tác nhân sấy sẽ đi qua xyclon thu hồi bụi đường và thải khí

ra ngoài môi trường

Cấu tạo chính của hệ thống sấy thùng quay là một thùng sấy hình trụ tròngđược đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một khoảng 1-5 độ Có 2 vành đaitrượt trên các con lăn đỡ khi thùng quay Khonagr cách giữa các con lăn có thể điềuchỉnh được để thay đổi góc nghiêng của thùng Thùng quay với tốc độ 1,5 – 8vòng/phút nhờ một động cơ điện thông qua hộp giảm tốc Bên trong thùng có lắpcác cánh đảo để xáo trộn vật liệu làm cho hiệu suất đạt cao hơn, phía cuối thùng cóhộp tháo sản phẩm

Hệ thống sấy thùng quay làm việc ở áp suất khí quyển Tác nhân sấy có thể làkhông khí sạch hay khí lò Tác nhân sấy và vật liệu có thể chuyển động cùng chiềuhoặc ngược chiều Vận tốc của tác nhân sấy đi trong thùng không quá 3m/s để tránhvật liệu bị cuốn nhanh ra khỏi thùng

Vật liệu ướt qua phễu nạp liệu rồi vào thùng sấy ở đầu cao Thân thùng quaytròn vật liệu sấy vừa bị xáo trộn, vừa đi dần từ đầu cao xuống đầu thấp của thùng

Nó chuyển động được nhờ những đêm chắn Đệm chắn vừa phân bố đều vật liệutheo tiết diện thùng, vừa xáo trộn vật liệu, làm cho vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấytốt hơn

Quá trình vật liệu đi trong thùng quay, tác nhân sấy và vật liệu sấy trao đổinhiệt ẩm cho nhau Vật liệu đi hết chiều dài thùng sấy được lấy ra vầ vận chuyển càokho nhờ bằng tải còn tác nhân sấy đi qua xyclon để thu hồi vật liệu sấy theo khí thải

và được thải ra ngoài môi trường

 Ưu, nhược điểm của hệ thống sấy thùng quay:

- Ưu điểm:

+ Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tácnhân sấy.

+ Cường độ làm việc tính theo lượng ẩm khá cao, có thể lên tới 100kg/m3.h+ Thiết bị đơn giản, dễ vận hành, chiếm diện tích mặt bằng nhỏ

- Nhược điểm:

+ Vật liệu dễ bị vỡ vụn, làm giảm chất lượng sản phẩm

+ Cần có xyclon để lọc bụi nếu vật liệu sấy tạo ra nhiều bụi

+ Tiếng ồn lớn do quạt tạo ra

PHẦN II: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ SẤY ĐƯỜNG

Chương 1: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Thông số

-

:

= 990+27u kg/

-

: 90

C

-

: 40

C

- Cường độ bốc hơi ẩm: A=8kg/

.h

- Lấy không khí bên ngoài có nhiệt độ t = 27

C và độ ẩm j

= 85%

Công thức dùng xác định các thông số của tác nhân sấy

Dùng tác nhân sấy là không khí

(kg/kgkk) (CT2.15/15-[1])

Với B: áp suất khí trời B = 1at = 0,981bar

 Enthapy của không khí ẩm

(KJ/kgkk)

(CT 2.17/15-[1])

Trong đó:

- Cpk: nhiệt dung riêng của không khí khô, Cpk = 1,004 kJ/kgoK

- Cpa: nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa = 1,842 kJ/kgoK

- r: ẩn nhiệt hóa hơi của nước, r =2500 kJ/kg

- x – hàm ẩm ( kg ẩn/kgkk)

 I = t + x (2500 + 1,842t)

 Thể tích riêng của không khí ẩm

M (B−ϕ p b)= 288 T B−ϕ p b

(m

/kgkk) (CT VII.8/94–[3])

Trong đó:

- M: khối lượng không khí,M= 29 kg/kmol

- B,pb: áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí,N/m2

- T: nhiệt độ của không khí,0K

2.1.1 Tính thông số của tác nhân sấy theo lý thuyết

2.1.1.1 Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A)

Trạng thái không khí ngoải trời được biểu diễn bằng trạng thái A, xác địnhbằng cặp thông số (to, j0)

2.1.1.2 Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B).

Không khí được quạt đưa vào caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm (d1 =d0)đến trạng thái B( d1,t1) Trạng thái B cũng là trạng thái của tác nhân sấy vào thùngquay

Nhiệt độ t1 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, do tính chất củavật liệu sấy và quy trình công nghệ quy định Do đường bị ngả màu khi nhiệt độ trên

105 C nên ta cần nhiệt độ tác nhân sấy dưới nhiệt độ này Chọn:⁰

2.1.1.3 Thông số trạng thái không khí ra khỏi thiết bị sấy(C).

Không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị để thực hiện quá trìnhsấy lý thuyết (I1= I2), trạng thái không khí ở đầu ra của thiết bị sấy là C(t2,

ᵩ

Nhiệt của tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy t2 tùy chọn sao cho tổn thất

do tác nhân sấy mang đi là bé nhất, nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghĩa

là tránh trạng thái C nằm trên đường bảo hòa Đồng thời, độ chứa ẩm của tác nhân

=>ϕ

= p d

.B

b1

(0,621+d

) = 0,6908 (0,621+0,0197) 0,0197 0,981 =0,044

sấy tại C phải nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấykhông hút ẩm trở lại.

Với, Enthalpy: I1 = I2 = 142,88 kj/kgkk

Chọn nhiệt độ đầu ra của thiết bị sấy là: tđs = 37 C => t⁰ 2 = 400C

 Áp suất hơi bảo hòa

Bảng 1 Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết

Đại lượng Trạng thái không

khí ban đầu(A)

Trạng thái không khí vào thiết bị sấy (B)

pb (bar) 0,0355 0,6908 0,073

2.1.2 Tính thông số của tác nhân sấy theo thực tế

Một thiết bị sấy ngoài tổn thất do tác nhân sấy mang đi còn có thề cónhiệt lượng bổ sung Qbs và luôn luôn tồn tại tổn thất nhiệt ra môi trường qua kết cấubao che Qbc, tổn thất nhiệt do thiết bị sấy chuyển tải và tổn thất nhiệt lượng do vậtliệu sấy mang đi QV.

Trong thiết bị sấy thùng quay, không sử dụng nhiệt bổ sung và thiết bị không

có thiết bị chuyển tải, dó đó Qbs=0, Qct=0

 Nhiệt lượng đưa vào hệ thống sấy gồm:

 Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong calorifer: L(I1 - I0)

 Nhiệt vật lý do thiết bị chuyển tải mang vào: Gct Cct tct1

 Nhiệt vật lý do vật liệu sấy mang vào: [(G1-W)CV1+WCa].tV1

 Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy gồm:

 Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi L(I2 - I0)

 Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che: Qbc

 Nhiệt vật lý do thiết bị chuyển tải mang ra: GctCcttct2

 Nhiệt vật lý do vật liệu sấy mang ra: G2CV2tV2.

Với:

tV1: nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy, thường lấy bằng nhiệt độ môi trường:

tv1 = to = 27oC

tV2: nhiệt độ cuối cùa vật liệu sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy:

tv2 = t2 – (50C) = 40 – 5 = 35oC, ta chọn nhỏ hơn nhiệt độ đầu ra của tác nhânsấy 3-50C

Cv1 = Cv2 = Cv: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy vào và ra khỏi thiết bị sấy lànhư nhau Ở đây nhiệt dung riêng của vật liệu sấy ở w2 =0,2%:

Cv = Cvk(1-w2) + Ca w2,kJ/kgoK (CT 7.40/141-[2])

Với: Ca: nhiệt dung riêng của ẩm (nước), Ca=Cn=4180 (J/kg0K)

Cvk = 996 + 1,26Tv2 = 996 + 1,26.(273+35) = 1384,08 (J/kg)

=> Cv = Cvk(1-w2) + Ca w2= 1384,08.(1 - 0,002) + 4180.0,002=1395,26(J/kg.K)

- Cân bằng nhiệt lượng vào ra thiết bị sấy, ta có:

L(I1-I0)+ Qbs + GctCcttct1 + [(G1-W)CV1+WCa].tV1

= L(I2-I0) + Qbc + GctCcttct2+ G2CV2tV2Trong đó: G2=G1−W, ta xem C V2=C V1=C V

- Vậy nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy thực:

Q = L(I1 - I0)= L(I2 - I0) - Qbs + Qbc + GctCct (tct2-tct1)+ G2CV2 (tV2 –tV1)-WCatV1

- Đặt Qct= GctCct (tct2-tct1), QV= G2CV2 (tV2 –tV1) tương ứng là tổn thất do thiết bịchuyển tải và tổn thất do vật liệu sấy mang đi ta được:

Tổn thất nhiêt qua cơ cấu bao che hay qua môi trường Qbc thường chiếmkhoảng 3-5% nhiệt lượng tiêu hao hữu ích Qbc=(0,03-0,05)Qhi

Trong đó: Qhi - là nhiệt hữu ích cần thiết để làm bay hơi ẩm trong vật liệu:

Đặt Δ=C a t V 1 −q bc −q V: nhiệt lượng riêng cần bổ sung cho quá trình sấy thực,

là đại lượng đặc trưng cho sự sai khác giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý thuyết

Quá trình sấy ly thuyết: Δ=0

Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy lý thuyết:

Q = L(I2 – Io) + Qbc + Qv - WCatv

=1549,08(140,21–74,788) + 1864,17 + 15345,069 – 25,25.4,18.27 =115889,3254 (KJ/h)

 Lượng nhiệt cung cấp:

 Lưu lượng thể tích trung bình trong quá trình sấy thực:

+ Lưu lượng thể tích ở trạng thái trước quá trình sấy thực:

Chọn tốc độ tác nhân sấy trong thùng: 1m/s

Bảng 2 Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình thực tế

Đại lượng Trạng thái không

khí ban đầu(A)

Trạng thái không khí vào thiết bị sấy (B)

Trạng thái không khí

ra khỏi thiết bị sấy

(C)

Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm:

ρ x – khối lượng riêng xốp trung bình của vậy liệu trong thùng quay

ω1,ω2 – độ ẩm đầu và cuối của vật liệu, tính bằng % khối lượng chung