Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè với năng suất 3,5 tấn ngày

ĐẶT VẤN ĐỀ Việt nam là một trong những nước nông nghiệp có lượng nông sản lớn, việc tạo ra sản phẩm là một quá trình vất vả của bà con nhưng việc bảo quản lại càng quan trọng, vì có những khi bà con được mùa mà còn lo lắng hơn là mất mùa vì phải chứng kiến bao nhiêu mồ hôi của mình là vô ích bởi nông sản bị hư hỏng khi không có phương pháp bảo quản. Một trong những phương pháp bảo quản nông sản thực phẩm là sấy nhằm tách ẩm của nông sản, tăng thời gian bảo quản. Ngoài ra còn có phương pháp bảo quản lạnh ( lạnh thường và lạnh đông). Tùy vào mục đích sử dụng và đặc điểm của từng loại nông sản mà ta chọn phương pháp bảo quản( sấy, lạnh), chế độ bảo quản phù hợp. Với sự phát triển ngày càng cao của công nghiệp, nhu cầu xã hội cũng ngày ngày càng cao, việc sử dụng thực phẩm không những yêu cầu về giá trị dinh dưỡng mà còn yêu cầu về an toàn thực phẩm và giá trị cảm quan. Vì vậy trong quá trình sấy ta phải đảm bảo đồng thời đến mức tối ưu về giá trị dinh dưỡng, an toàn vệ sinh thực phẩm và giá trị cảm quan. Vậy mục đích của quá trình sấy là: Giảm khối lượng ẩm trong vật liệu, giảm thể tích khối lượng vật liệu Tăng thời gian bảo quản, giảm sự phát triển của vi sinh vật, hạn chế các phản ứng sinh hóa Tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm Tạo sự đa dạng cho sản phẩm Sấy là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu. Người ta phân biệt sấy ra làm 2 loại : sấy tự nhiên và sấy nhân tạo. Trong công nghiệp hóa chất người ta sử dụng phương pháp sấy nhân tạo tuy phải tốn kém vốn đầu tư nhưng đảm bảo được thời gian, chất lượng. Có nhiều phương pháp sấy khác nhau như: sấy băng tải, sấy hầm, sấy thùng quay, sấy tháp, sấy tầng sôi, sấy khí động, sấy phun, sấy tiếp xúc, sấy thăng hoa, sấy bằng dòng điện cao tầng...Trong đề tài này với sản phẩm chè ta sử dụng phương pháp sấy băng tải

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, DÂY 4

CHUYỀN CÔNG NGHỆ 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 4

1.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP 5

1.3 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 6

1.3.1 Lưu trình công nghệ 6

1.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 6

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH 7

2.1 Các kí hiệu 7

2.2 Các thông số ban đầu 7

2.3 Cân bằng vật liệu 9

2.3.1 Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy 9

2.3.2 Cân bằng vật liệu cho không khí sấy 9

2.4 Quá trình sấy hồi lưu lí thuyết 10

2.5 Tính toán thiết bị chính và cân bằng nhiệt lượng 12

2.5.1 Tính toán thiết bị chính 12

2.6 Tính tổn thất nhiệt 16

2.6.1 Tổn thất qua tường 16

2.6.2 Tổn thất qua trần 20

2.6.3 Tổn thất qua cửa 21

2.6.4 Tổn thất qua nền 21

2.6.4 Tổn thất do vật liệu sấy mang đi 22

2.7 Quá trình sấy thực tế có hồi lưu 22

2.7.1 Nhiệt lượng bổ sung thực tế 22

2.7.2 Các thông số của quá trình sấy thực 22

2.8 Cân bằng nhiệt lượng: 24

2.8.1 Nhiệt lượng vào 24

2.8.2 Nhiệt lượng ra 24

CHƯƠNG III: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 26

3.1 Calorifer 26

3.1.1 Chọn kích thước truyền nhiệt 26

3.1.2 Tính toán 28

3.1.3 Xác định bề mặt truyền nhiệt 30

3.2 Xyclon 31

3.2.1 Giới thiệu về xyclon: 31

3.2.2 Tính toán 32

3.3 Tính toán trở lực và chọn quạt 33

3.3.1 Giới thiệu về quạt 33

3.3.2 Tính trở lực của toàn bộ quá trình 33

3.4 Tính công suất của quạt và chọn quạt 39

3.4.1 Quạt đẩy hỗn hợp khí vào xyclon 39

3.4.2 Quạt hút khí thải ở xyclon 39

3.4.3 Chọn quạt 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt nam là một trong những nước nông nghiệp có lượng nông sảnlớn, việc tạo ra sản phẩm là một quá trình vất vả của bà con nhưng việc bảoquản lại càng quan trọng, vì có những khi bà con được mùa mà còn lo lắnghơn là mất mùa vì phải chứng kiến bao nhiêu mồ hôi của mình là vô ích bởinông sản bị hư hỏng khi không có phương pháp bảo quản Một trong nhữngphương pháp bảo quản nông sản thực phẩm là sấy nhằm tách ẩm của nôngsản, tăng thời gian bảo quản Ngoài ra còn có phương pháp bảo quản lạnh( lạnh thường và lạnh đông) Tùy vào mục đích sử dụng và đặc điểm củatừng loại nông sản mà ta chọn phương pháp bảo quản( sấy, lạnh), chế độ bảoquản phù hợp Với sự phát triển ngày càng cao của công nghiệp, nhu cầu xãhội cũng ngày ngày càng cao, việc sử dụng thực phẩm không những yêu cầu

về giá trị dinh dưỡng mà còn yêu cầu về an toàn thực phẩm và giá trị cảmquan Vì vậy trong quá trình sấy ta phải đảm bảo đồng thời đến mức tối ưu

về giá trị dinh dưỡng, an toàn vệ sinh thực phẩm và giá trị cảm quan Vậymục đích của quá trình sấy là:

- Giảm khối lượng ẩm trong vật liệu, giảm thể tích khối lượng vật liệu

- Tăng thời gian bảo quản, giảm sự phát triển của vi sinh vật, hạn chếcác phản ứng sinh hóa

- Tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Tạo sự đa dạng cho sản phẩm

Sấy là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu.Người ta phân biệt sấy ra làm 2 loại : sấy tự nhiên và sấy nhân tạo Trongcông nghiệp hóa chất người ta sử dụng phương pháp sấy nhân tạo tuy phảitốn kém vốn đầu tư nhưng đảm bảo được thời gian, chất lượng Có nhiềuphương pháp sấy khác nhau như: sấy băng tải, sấy hầm, sấy thùng quay, sấytháp, sấy tầng sôi, sấy khí động, sấy phun, sấy tiếp xúc, sấy thăng hoa, sấybằng dòng điện cao tầng Trong đề tài này với sản phẩm chè ta sử dụngphương pháp sấy băng tải

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM, DÂY

Chế biến chè truyền thống gồm những giai đoạn sau đây:

Ngoài ra cùng với lượng ẩm tách ra, lượng dầu thơm trong chè cũng bị tổnthất, chủ yếu là các hợp chất thơm dễ bay hơi và các este của dầu thơm.Ngoài dầu thơm ra, các hợp chất ni tơ trong đó có cafein cũng bị giảm đitương đối rõ

Trong thời gian sấy, hydropectin giảm đi khoảng 1.59 % trong khi đóprotopectin giảm đi 0.77 %, đặc biệt rượu metylic có trong chè lên men thìsau khi sấy hầu như không còn nữa Các vitamin của chè, đặc biệt là vitamin

C bị phá hủy khá nhiều trong quá trình sấy Trong quá trình sấy tuy hàmlượng của glucoza, saccaroza và tinh bột giảm đi không nhiều lắm nhưngnhững biến đổi của chúng có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng của chè,bởi vì do kết quả của sự caramen hóa mà một phần gluxit bị hòa tan, tạo nênmùi thơm độc đáo của chè khô

Để đảm bảo chất lượng trong thời gian bảo quản và hợp lý giá thành thì saukhấy xong cần tiến hành phân loại và có chế độ bảo quản hợp lý

1.2 CHỌN PHƯƠNG PHÁP

Trong quá trình sấy chè cần chú ý:

- Tốc độ không khí nóng thổi vào buồng sấy quá nhỏ sẽ gây ra tình trạng ứ đọng hơi ẩm làm giảm chất lượng trà rõ rệt

- Nhiệt độ sấy quá cao và không khí thổi vào quá lớn sẽ làm cho trà bịcháy vụn, nhiệt độ càng cao càng làm giảm hương thơm của trà càng mạnh.Nhiệt độ quá cao sẽ gây hiện tượng tạo trên bề mặt lá chè một lớp màngcứng, ngăn cản ẩm từ bên trong thoát ra ngoài, kết quả không tiêu diệt đượcmen triệt để và chè vẫn chứa nhiều ẩm bên trong làm cho chất lượng của trànhanh chóng xuống cấp trong quá trình bảo quản Thường có các phươngpháp sấy : sấy thường, sấy bổ sung nhiệt, sấy có đốt nóng giữa chừng, sấy cótuần hoàn khí thải

Trong đồ án này ta chọn phương pháp sấy có tuần hoàn khí thải để tận dụngnhiệt Tuy nhiên cấu tạo phức tạp

Thiết bị sấy có nhiều loại : buồng sấy, hầm sấy, máy sấy thùng quay, máysấy tầng sôi, máy sấy phun, máy sấy thổi khí Ta chọn sấy hầm với thiết bịvận chuyển là băng tải vì phương án này có những ưu điểm sau đây:

 Khi qua một tầng băng tải vật liệu được đảo trộn và sắp xếp lại nêntăng bề mặt tiếp xúc pha nên tăng tốc độ sấy

 Có thể đốt nóng giữa chừng, điều khiển dòng khí

 Phù hợp với vật liệu sấy dạng chè

 Hoạt động liên tục

 Có thể thực hiện sấy cùng chiều, chéo dòng hay ngược chiều

Trong đồ ân năy ta sử dụng sấy ngược chiều

Bín cạnh những ưu điểm thì phương ân năy cũng có nhược điểm : cồngkềnh, vận hănh phức tạp

1.3 DĐY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

1.3.1 Lưu trình công nghệ

Từ những cơ sở đê níu trín ta có sơ đồ công nghệ của quâ trình sấychỉ như sau :

1.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

Do yíu cầu về độ khô của chỉ nín dùng tâc nhđn sấy lă hỗn hợp khôngkhí nóng

Không khí ban đầu được đưa văo calorife, ở đđy không khí nhận nhiệtgiân tiếp từ hơi nước bêo hoă qua thănh ống trao đổi nhiệt Hơi nước đi trongống, không khí đi ngoăi ống Tại calorife, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cầnthiết không khí nóng đi văo phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chỉ) cấpnhiệt cho hơi nước trong chỉ bốc hơi ra ngoăi

Trong quâ trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nín cómột phần chỉ sẽ bị kĩo theo không khí ra khỏi phòng sấy Để thu hồi khí thải

vă chỉ người ta đặt ở đường ống ra của không khí nóng một cyclon Khí thảisau khi ra khỏi phòng sấy đi văo cyclon để tâch chỉ cuốn theo vă lăm sạch.Sau đó một phần khí thải được quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải rangoăi không khí Một phần khí cho tuần hoăn trở lại trộn lẫn với không khímới tạo thănh hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy văo calorife Hỗn hợp khí năyđược nđng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết rồi văo phòng sấy tiếp tục thựchiện quâ trình sấy Quâ trình sấy lại được tiếp tục diễn ra

Vật liệu sấy ban đầu có độ ẩm lớn được đưa văo phòng sấy đi qua câcbăng tải nhờ thiết bị hướng vật liệu Vật liệu sấy chuyển động trín băng tảingược chiều với ciều chuyển động của không khí nóng vă nhận nhiệt trựctiếp từ hỗn hợp không khí nóng thực hiện quâ trình tâch ẩm

Vật liệu khô sau khi sấy được cho văo mâng vă được lấy ra ngoăi

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ CHÍNH

2.1 Các kí hiệu

G1,G2: Lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/h)

Gk: Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy, (Kg/h)

W1, W2: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối lượngvật liệu ướt

W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy , (Kg/h)L: Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy, (Kg/h)

xo: Hàm ẩm của không khí trước khi vào caloripher sưởi, (Kg/Kgkkk)

x1,x2: Hàm ẩm của không khí trước khi vào mấy sấy (sau khi đi quacaloripher sưởi) và sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/Kgkkk)

2.2 Các thông số ban đầu

Cho biết các thông số ban đầu:

G2 = 3.5 tấn t1= 100oC

W1 = 65% t2 = 50oC

W2 = 5.5% to = 28oC

φ = 79%

Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè với năng suất 3.5 tấn/ngày Giả

sử một ngày nhà máy làm việc 24 tiếng Vậy năng suất trung bình trong mộtgiờ là:

G2 = 145 83

24

1000

* 5 3

 (Kg/h)

-Hàm ẩm của không khí được tính theo công thức sau:

xo = 0.622

obh o kq

obh o

P P

0389 0

* 79 0 033 1

0389 0

* 79 0 622

-Nhiệt lượng riêng của không khí:

Io= Ckkk*to+xo*ih ( J/kgkkk ) ( CT 7.4,tr 273, [2] )Với Ckkk: Nhiệt dung riêng của không khí , J/kg độ

Ckkk= 103 J/kg độ

to: Nhiệt độ của không khí to= 28oC

ih: Nhiệt lượng riêng của hơi nước ở nhiệt độ to , J/kg

Nhiệt lượng riêng ih được xác định theo công thức thực nghiệm

ih = ro+Ch *to= (2493+1.97to)*103 , J/kg

Trong đó: ro = 2493*103

: Nhiệt lượng riêng của hơi nước ở 0oC

Ch = 1.97*103: Nhiệt dung riêng của hơi nước ở tooC, J/kg Thay vào công thức trên ta được:

ih = 2493*103 + 1.97*103*28 = 2548.16*103 ( J/Kgkkk )

Vậy: Io = 103*28 + 0.0306*2548.16*103 = 105.973*103 (J/kgkkk)

-Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi caloripher là:

Với t1=100oC thì ta có P1bh = 1.033 at ( bảng I.250, tr 312, [3] )Khi đi qua caloripher sưởi, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ còn hàm ẩmkhông thay đổi

Do đó x1 = xo nên ta có :

kq

P x

P x

1 1

Với t2= 50oC thì ta có P2bh=0.1258 at ( bảng 1.250, tr 312, [3] ) Nếu sấy lí thuyết thì I1 = I2 = 182314 ( J/Kgkkk )

Mà ta có I2 = Ckkk*t2 + x2*ih ( J/Kgkkk )

Từ đó hàm ẩm của không khí

0 0

2 2

*

*

t C r

t C I

* 97 1 10

* 2493

50

* 10 182314

3 3

P x

2 2

2 2

622 0

2.3.1 Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy

Trong quá trình sấy ta xem như không có hiện tượng mất mát vật liệu,lượng không khí khô tuyệt đối coi như không bị biến đổi trong suốt quá trìnhsấy Vậy lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy là:

Vậy Gk = 137 83

100

5 5 100 83

W 100

W W

5 5 65





=247.911 ( Kg/h )Lượng vật liệu trước khi vào phòng sấy

G1 = G2 + W = 145.83 + 247.911 = 393.741 (Kg/h)

2.3.2 Cân bằng vật liệu cho không khí sấy

Cũng như vật liệu khô, coi như lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấysấy không bị mất mát trong suốt quá trình sấy.Khi qua quá trình làm việc ổnđịnh lượng không khí đi vào máy sấy mang theo một lượng ẩm là: Lx1

Sau khi sấy xong, lượng ẩm bốc ra khỏi vật liệu là W do đó không khí cóthêm một lượng ẩm là W

Nếu lượng ẩm trong không khí ra khỏi mấy sấy là Lx2 thì ta có phươngtrình cân bằng:

Lx1 + W = Lx2 ( CT 7.23, tr 196, [7] )

Mà L =

1 2

W

x

x  (Kg/h)Thay số vào ta được

L = 0.03088247.9110.0181

 = 19398.3568 (Kg/h)Với L là lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi W kg ẩm trong vậtliệu

Ta có tại t0 = 280C thì 0  0 028 kg/cm3 (bảng I.250, tr 312, [3] )Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trước khi vào caloripher là:

V= 415678

028 0

11639 0

l = WL =

1 2

1

x

x  (Kg/Kgẩm) ( CT 7.25, tr 197, [7] )Khi đi qua calorifer sưởi không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thayđổi hàm ẩm, do đó xo = x1 nên ta có:

l =

1 2

1

x

x  =

0 2

1

x

x  Thay số vào ta có

105.973*

103 4.689 182314 0.0519 63.29

2.4 Quá trình sấy hồi lưu lí thuyết

Quá trình hoạt động của hệ thống này là:

Tác nhân sấy đi ra khỏi buồng sấy có trang thái t2, 2, x2 được hồi lưulại với lượng lH và thải ra môi trường lt Khối lượng lH được hoà trộn vớikhông khí mới có trạng thái là t0,o ,x0 với lượng l0

Sau khi được hòa trộn,ta được lượng không khí là l ,được quạt hút đẩyvào caloripher để gia nhiệt đến trạng thái I1, t1, 1 rồi vào buồng sấy

Vật liệu ẩm có khối lượng là G1 đi vào buồng sấy và sản phẩm ra là G2

.Tác nhân đi qua buồng sấy đã nhận hơi nước bay hơi từ vật liệu sấy đồngthời bị mất nhiệt nên trạng thái của nó là x2, t2, 2

Gọi xM, IM: Trạng thái của hổn hợp khí ở buồng hoà trộn

2 (Kg/Kgkkk) ( CT 7.53, tr 301 [2] ) Thay số vào ta được:

IM =

n

nI I



 1

2

0 (KJ/Kgkkk) ( CT 7.54, tr 302, [2] )Thay số vào ta được:

x

x I

3 3

3

10

* 97 1 10

10

* 2493

* 10

* 97 1 10

04125 0

* 10

* 2493

* 10

* 1435 144

3 3

3 3

kq M

P x

1 1

2.5 Tính toán thiết bị chính và cân bằng nhiệt lượng

1 1

1



 (m3/Kgkkk) (CT VII.8tr 94, [4] )Với R = 287 (J/KgoK)

RT

2 2

2



 Với R = 287 (J/KgoK)

* 072 0

* 6329 0 033 1

343

* 287

12900 2

2

V

(m3/h)

2.5.1.2 Thiết bị sấy kiểu băng tải

Thiết bị sấy kiểu băng tải gồm một phòng hình chữ nhật trong đó cómột hay vài băng tải chuyển động nhờ các tang quay, các băng tải này tựatrên các con lăn để khỏi bị võng xuống Băng tải làm bằng sợi bông tẩm cao

su, bản thép hay lưới kim loại, không khí được đốt nóng trong caloripher.Vật liệu sấy chứa trong phểu tiếp liệu, được cuốn vào giữa hai trục lăn để đivào băng tải trên cùng Nếu thiết bị có một băng tải thì sấy không đều vì lớpvật liệu không được xáo trộn do đó loại thiết bị có nhiều băng tải được sửdụng rộng rãi hơn Ở loại này vật liệu từ băng tải trên di chuyển đến đầu thiết

bị thì rơi xuống băng dưới chuyển động theo chiều ngược lại Khi đến cuốibăng tải cuối cùng thì vật liệu khô được đổ vào ngăn tháo

Không khí nóng đi ngược chiều với chiều chuyển động của băng tải Đểquá trình sấy được tốt người ta cho không khí di chuyển với vận tốc lớn,khoảng 3m/s, còn băng tải thì di chuyển với vận tốc 0.3 - 0.6 m/phút

Chọn kích thước băng tải:

Gọi Br: Chiều rộng lớp băng tải (m)

h: Chiều dày lớp trà (m), Lấy h = 0.1(m)

* 320

* 1 0

741 393

5126 0

 (m)Gọi Lb: Chiều dài băng tải , m (chiều dài một mặt)

ls: Chiều dài phụ thêm, chọn ls=1.2 (m)T: Thời gian sấy, chọn T=30 phút=0.5 giờ

T G

tt + ls = 1 2 13 2

320

* 1 0

* 5126 0

5 0

* 741 393



Vậy Lb = 13.2 (m)

Băng tải chỉ sử dụng một dây chuyền nên ta chọn chiều dài của một băngtải khoảng 4 (m), trong trường hợp này ta chọn 3 băng tải, như vậy chiều dàimỗi băng tải là 4.4 ( m)

Chọn đường kính của băng tải là d = 0.3 (m)

2.5.1.3 Chọn vật liệu làm phòng sấy

- Phòng sấy được xây bằng gạch

- Bề dày tường 0.22 (m) có:

+ Chiều dày viên gạch 0.2 ( m)

+ Hai lớp vữa hai bên 0.01 (m)

+ Hai lớp nhôm mỗi lớp dày 0.015 (m)

- Chiều dài làm việc của phòng sấy:

Lp = Lb + 2l ( CT 9.8, tr 191, [5] )Với l là khoảng cách giữa băng tải đến tường, chọn l = 0.6 (m)

Thay số vào ta được: Lp = 4.4 + 2*0.6 = 5.6 (m)

Chiều cao làm việc của phòng sấy là :

Hp= 3*h + 3*h1 + 4*h2

Với h = 0.1 (m) chiều dày lớp trà

h1= d = 0.3 (m) đường kính băng tải

h2 = 0.2 Khoảng cách giữa các băng tải, từ các băng tải đến tường.Thay số vào ta được:

Hp = 3*0.1 + 3*0.3 + 4*0.2 = 2 (m)

- Chiều rộng làm việc của phòng sấy:

Rp= Btt +2*b

Với b là khoảng cách giữa băng tải đến tường, chọn b = 0.3 (m)

Thay số vào ta được:

Rp = 0.5126 +2*0.3 = 1.1126 (m)

Vậy kích thước của phòng sấy kể cả tường là:

Lng = 5.6+2*0.22 = 6.04 (m)

Hng = 2.0+0.02+0.15 = 2.17 (m)Rng = 1.1126+0.22*2 = 1.5526 (m)

ltđ: Đường kính tương đương được tính theo công thức:

ltđ = a a b b



*

* 2

(bảng II.1, tr 360, [3]) Trong trường hợp này ta có:

ltđ =

p p

p p

R H

R H



*

* 2

1126 1 2

1126 1

* 00 2

* 2

- Từ nhiệt độ trung bình này tra bảng phụ 6 trang 350, sách "Tính toán và

thiết kế hệ thống sấy", Trần Văn Phú ta được :

6425 1

* 5955 2

20.74*104

Vậy: Re = 20.2426*10 4 suy ra chế độ của không khí trong phòng sấy

là chế độ chuyển động xoáy ( theo "sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ

hóa chất tập I", trang 360)

2.5.1.5 Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy với môi trường xung quanh.

tb=

2 1

2 1

ln

t t

t t

22 72

- Tường xây bằng gạch dày 0.22 (m) Tt1 Tt2

- Chiều dày viên gạch gach = 0.2 (m) α2

- Chiều dày mỗi lớp vữa v= 0.01 (m) Tra bảng gach= 0.77 (w/mđộ) δ1 δ2 δ3 v = 1.2 (w/mđộ)

Lưu thể nóng (không khí nóng) chuyển động trong phòng do đối lưu tựnhiên(vì có sự chênh lệch nhiệt độ) và do cưỡng bức ( quạt) Không khíchuyển động theo chế độ xoáy(do Re>104)

Gọi  1 là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tườngphòng sấy

l : Hiệu số hiệu chỉnh tính đến ảnh hưởng giữa Lp và lp.

Trong đó: l phụ thuộc vào tỷ số

1

6 5

* 782 388



C Gọi ttblà nhiệt độ trung bình giữa tường trong phòng sấy với nhiệt độtrung bình của tác nhân sấy

ttb = 72 5

2

75 70



C Chuẩn số Gratket : Đặt trưng cho tác dụng tương hổ của lực ma sát phân

tử và lực nâng do chênh lệch khối lượng riêng ở các điểm có nhiệt độ caokhác của dòng,ký hiệu Gr





( tr 73, [8] )với g: Gia tốc trọng trường g = 9.8 (m/s2 )

Hph: Chiều cao của phòng sấy, m

t1 = ttbk-tT1 = 75-72.5 = 2.5, T = ttbk +273 = 348 K

Suy ra: Gr =

348

* 10

* 555 20

5 2

* 2

* 8 9

12 2

3

 = 1.33*109

Mà chuẩn số Nuxen:

Nu = 0.47*Gr0.25 (tr 24, [4] )Suy ra: Nu = 89.755

2 1

i i i

T

T t t

2 1 1 3

2 0 2 1

01 0 2 1

01 0





Từ đó:

tT1-tT2 = q1



3 1

i i

i



 = 21.54*0.276 = 6oC

tT2: Nhiệt độ tường ngoài phòng sấy, 0C



CTại nhiêt độ Tbg này tra bảng phụ lục 6 sách "Tính toán và thiết kế hệ thống

sấy", Trần Văn Phú ta tính đươc :   2 72 * 10  2 (W/mK)

16 5 * 10  6



 (m2/s)Nhiệt độ tường ngoài và nhiệt độ không khí có độ lệch:

2

3 2

2

3

10

*038.22731610

*5.16

16

*17.2

*81.9

T T

t t

C

kk T

o n



Với:

n: Độ đen của vữa lấy n= 0.9

Co: Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối, lấy C0 = 5.67

317 28

44

76 5

* 9

2 /2//2 = 2.226 + 6.122 = 8.348

Nhiệt tải riêng từ bề mặt của tường ngoài đến môi trường không khí:

88 7 113

Qt = 3.6*k*F * t tb (CT 1.97, tr 60, [6] )

Mà: F = 2*L*H+2*R*H = 2*5.6*2+2*1.1126*2 = 26.8504 (m)

k = 0.276 1.954

348 8

1 616 8 1

1 1

1

1

3 1 2 1

22 72 ln

2 1

t t

811 7932

1 058 0

15 0 55 1

02 0 616 8 1

1 1

1

1

2 3

3 2

2 1

299 375

 (KJ/kg ẩm)

1 5

0

005 0 616 8 1

1 1

1 1

2 4

4 1

Qc = 3.6*4.067*(1.1126*2){(100-28)+(50-28)} = 3062.48 (KJ/h)

qc = 12 353

911 247

48 3062

Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy bằng 850C và giả sử tường phòng sấy

cách tường bao che của phân xưởng 2m Theo bảng 7.1 sách "Tính toán và

thiết kế hệ tống sấy" trang 142, Trần Văn Phú Ta có: q1=50W/m

5 1121

Qmt = Qt+Qc+Qtr+Qn=7932.811+3062.48+375.299+1121.5 = 12492.09 (KJ/h)

qmt = 50 389

911 247

09 12492