Bài giảng thiết kế hệ thống sấy các sản phẩm thực phẩm chương 6 thiết kế hệ thống sấy tháp

VI.1 Kết cấu hệ thống sấy tháp• HTS tháp chuyên dùng để sấy VL dạng hạt.. • Phía trong thân tháp đặt các kênh dẫn, kênh thải gọi là chóp sấy.. • TNS được quạt thổi vào tháp từ phía dưới

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG

SẤY THÁP

VI.1 Kết cấu hệ thống sấy tháp.

VI.2 Tính toán thiết kế hệ thống sấy tháp.

Hệ thống sấy tháp

Hệ thống sấy tháp

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động HTS tháp

VI.1 Kết cấu hệ thống sấy tháp

• HTS tháp chuyên dùng để sấy VL dạng hạt

• Tháp sấy là 1 khối hình hộp, tiết diện ngang hình vuông, tròn hoặc chữ nhật Thân tháp được chế tạo từ khung thép chịu lực hoặc bằng bê tông cốt thép.

• Phía trong thân tháp đặt các kênh dẫn, kênh thải gọi là chóp sấy Kênh dẫn và kênh thải xếp xen kẽ nhau.

• VS được gàu tải đưa lên và rót vào đỉnh tháp rồi chảy xuống đáy tháp dưới tác dụng của trọng lực.

• TNS được quạt thổi vào tháp từ phía dưới vào các kênh dẫn, TNS từ các kênh dẫn xuyên qua lớp VLS vào các kênh thải rồi thải vào môi trường.

• HTS tháp có thể hoạt động liên tục hoặc chu kỳ.

• Có thể chia tháp sấy thành các khoang sấy có chế độ sấy khác nhau, khoang cuối cùng là khoang làm nguội SP.

Kết cấu hệ thống sấy tháp

• Kích thước tối thiểu giữa kênh dẫn và

kênh thải phụ thuộc vào kích thước hạt

cần sấy.

• Để nâng cao năng suất có thể dùng 2 tháp đấu song song, gọi là HTS tháp tuần hoàn hạt.

Hệ thống sấy tháp tuần hoàn hạt

• Các khoang cấp TNS được bố trí giữa 2 tháp

• Để tăng hiệu quả quá trình sấy: trộn 1 phần hạt khô (SP của QT sấy) với hạt ẩm đem ủ rồi mới cho vào tháp sấy

• Trong QT ủ diễn ra các QT truyền nhiệt và

truyền ẩm Khi dòng hạt chảy xuống 2 tháp sấy song song thì QT sấy sẽ nhanh hơn, SP khô

đồng đều hơn

• Để tiết kiệm năng lượng: chia lối cho TNS

Bố trí các kênh dẫn và kênh thải

Cơ cấu tháo liệu

Cơ cấu tháo liệu phải đảm bảo:

- Tốc độ hạt phải đồng đều

- Điều chỉnh được tốc độ của hạt

Cơ cấu tháo liệu

Cơ cấu tháo liệu

Ưu, nhược điểm

VI.2 Tính toán thiết kế hệ thống sấy tháp

• Căn cứ vào năng suất sấy chọn dạng HTS tháp và những kích thước cơ bản của nó.

• Chọn chế độ sấy: Theo kinh nghiệm ta

phân chia độ ẩm và chọn nhiệt độ TNS

vào, ra các vùng.

• Tính cân bằng nhiệt ẩm cho từng vùng

• Chọn dạng và bố trí các kênh dẫn và kênh thải TNS.

• Tính trở lực và chọn quạt.

Tốc độ TNS đi qua lớp vật liệu khoảng (0,2-0,5)

m/s và trong các kênh dẫn và kênh thải không

vượt quá 6m/s

Tốc độ KK trong buồng làm mát khoảng

(0,03-0,06) m/s

Tính nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt th

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TẦNG SÔI VÀ

SẤY RUNG TẦNG SÔI

1 Kết cấu hệ thống sấy

2 Tính toán thiết kế hệ thống sấy

Sấy tầng sôi

Máy sấy tầng sôi

Hệ thống sấy tầng sôi

Hệ thống sấy tầng sôi

Máy sấy tầng sôi

Máy sấy tầng sôi nhiều tầng sôi thẳng đứng

Cấu tạo HTS tầng sôi

• Làm việc liên tục hoặc theo chu kỳ

• Tiết diện ngang của buồng sấy là hình tròn hay tứ diện.

• Buồng sấy có 1 tầng hoặc nhiều tầng.

• Bên trong buồng sấy có ghi đỡ VLS, làm bằng lưới hoặc thép đục lỗ.

• Có cơ cấu nạp liệu vào tâm buồng hoặc 1 bên.

• Quạt, buồng đốt hoặc caloriphe.

• Xyclon và lọc túi

Ứng dụng và ưu, nhược điểm

• Áp dụng sấy các vật sấy dạng hạt, dạng bột

nhão, dung dịch,…Nếu sấy dung dịch, bột nhão phải dùng vật mang dạng hạt

• Ưu điểm:

+ Cấu tạo đơn giản

+ Cường độ sấy lớn, năng suất cao

+ Thời gian sấy ngắn, SP khô đều, chất lượng tốt

• Nhược điểm:

- Phải tạo ra tốc độ TNS đủ lớn để duy trì quá

trình sôi làm tăng chi phí năng lượng cho quạt

- TNS phải được cấp đều trên toàn bộ diện tích ghi lưới, nếu không thì chế độ sôi bị phá vỡ

- Vật sấy bị đảo trộn, dễ vỡ vụn, tạo bụi

Chuyển động của dòng TNS qua lớp hạt

a) Hình ảnh lớp hạt trong chế độ sấy đối lưu bình thường

b) Hình ảnh lớp hạt trong HTS tầng sôi

c) Hình ảnh dòng hạt CĐ cùng dòng TNS trong HTS khí động

Tốc độ làm việc tối ưu của TNS

Tính toán HTS tầng sôi

• Tính tốc độ tới hạn wth1 (lúc hạt bắt đầu sôi)

• Xác định tốc độ làm việc tối ưu wt

wt = (2 - 3)wth1

• Xác định trở lực qua lớp hạt

• Tính diện tích lưới (ghi)

• Tính lượng vật sấy nằm trên lưới

• Chiều cao của lớp hạt khi sôi

• Thời gian sấy

Máy sấy rung tầng sôi

Cấu tạo máy sấy rung

Kết cấu máy sấy rung tầng sôi

• Bề mặt rung: mặt phẳng trơn hoặc đục lỗ, đặt nằm ngang hay nghiêng; mặt cong dạng vít

xoắn Bề mặt rung nhận truyền động từ cơ cấu rung

• Cơ cấu rung gồm các thanh đỡ bằng lò xo, bộ phận tạo rung thường là lực quán tính do CĐ quay của khối lệch tâm nhận truyền động từ

động cơ

• Bề mặt rung đặt trong buồng sấy, có cửa nạp liệu, cửa tháo SP, cửa quan sát, cửa lấy mẫu thử

• Hệ thống quạt, xyclon, lọc túi,…

• Bộ phận cấp nhiệt: caloriphe, buồng đốt

Ưu, nhược điểm

Ưu điểm:

+ Dùng để sấy các VS dạng hạt, miếng mảnh có kích thước lớn, dễ dính nhau, hoặc kích thước nhỏ như bột, hiệu quả hơn sấy tầng sôi bình

thường

+ Quá trình sôi rung rất ổn định

+ Không cần tốc độ dòng khí (TNS) cao cũng sôi được nên ít tốn năng lượng cho quạt

+ Cường độ sấy cao

Nhược điểm:

- Cấu tạo phức tạp, đắt hơn máy sấy tầng sôi bình thường