Máy sấy quay vận hành dễ dàng, hoạt động ổn định, tỷ lệ trục trặc thấp, có độ bền cao, sấy khô được nhiều loại vật liệu.. Máy sấy quay có cấu tạo hợp lý, có thể thay đổi độ nghiêng và tầ
Trang 1SẤY THÙNG QUAY
Ưu điểm
1. Máy sấy quay được đặc trưng bởi công suất lớn với mức tiêu thụ năng lượng thấp
2. Nó được thiết kế với cơ cấu hợp lý, hoạt động thân thiện với môi trường, ít tạo ô nhiễm
3. Được cung cấp với giá cả cạnh tranh so với các máy cùng loại, đồng thời có hiệu suất cao hơn
4. Máy sấy quay vận hành dễ dàng, hoạt động ổn định, tỷ lệ trục trặc thấp, có độ bền cao, sấy khô được nhiều loại vật liệu
Nhược điểm:
1. Khó thực hiện cơ giới hóa, chi phí lao động nhiều
2. Nhiệt động thấp nên cường độ sấy k cao
3. Sản phẩm dể bị ô nhiễm do bụi và vi sinh vật
4. Chiếm diện tích sản xuất mặt bằng lớn
5. Nhiều sản phẩm sấy tự nhiên chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu
Quá trình sấy
1. Máy sấy quay có cấu tạo hợp lý, có thể thay đổi độ nghiêng và tần suất quay, nguyên liệu ẩm được đưa vào trong máy từ phía đầu thùng quay, máy bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong làm nhiệm
vụ đảo đều nguyên liệu, nguyên liệu tiếp xúc với khí nóng hoàn toàn
và hơi ẩm được loại bỏ
2. Trong suốt quá trình đảo và sấy như vậy, nguyên liệu được dịch chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt độ khô cần thiết, hơi nước được theo ống thoát ra ngoài, cuối cùng nguyên liệu được thoát ra ngoài qua bộ phân phối liệu ra
Trang 2Nguyên lí hoạt động:
Máy sấy thùng quay gồm 1 thùng hình trụ (1) đặt nghiêng với mặt phẳng nằm ngang 1 – 60 Toàn bộ trọng lực của thùng được đặt trên 2 bánh đai đở (2) Bánh đai được đặt trên bốn con lắn đở (3), khoảng cách giữa 2 con lăn cùng 1 bệ đở để điều chỉnh các góc nghiêng của thùng, nghĩa là điều chỉnh thời gian lưu vật liệu trong thùng Thùng quay được là nhờ có bánh rang (4) Bánh rang (4) ăn khớp với bánh rang dẫn động (12) nhận truyền động của động cơ (10) qua bộ giảm tốc Vật liệu ướt được nạp liên tục vào đầu cao của thùng qua phểu chứ (14) và được chuyển động dọc theo thùng nhờ các đệm ngăn Các đệm ngăn vừa có tác dụng phân bố đều vật liệu theo tiết diện thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy Cấu tạo của đệm ngăn phụ thuộc vào kích thước của vật liệu sấy tính chất và độ ẩm của nó vận tốc của khói lò hay
Trang 3không khí nóng đi trong máy sấy khoảng 2-3m/s, thùng quay 5-8 v/p Vật liệu khô
ở cuối máy sấy được tháo qua cơ cấu tháo sản phẩm (5) rồi nhờ bang tải xích (13) vận chuyển vào kho
Khói lò hay không khí thải được quạt (7) hút vào hệ thống tách bụi,… để tách những hạt bụi bị cuốn theo khí thải Các hạt bụi khô được tách ra, hồi lưu trở lại bang tải xích (13), khí sạch được thải ra ngoài
Để quay được thùng thì công suất làm vieech của động cơ phải lớn hơn công suất cần thiết để quay thùng một lượng nhất định để có thể thắng được lực ma sát giữa thùng và đêm, hay do hiệu suất của các bộ truyền k đạt 100% Ngoài ra công suất động cơ còn dung đê thắng lực ma sát nghỉ ban đầu của momen mở máy nên
sẻ chon dự nhiều lầ so với công suát thùng quay
TÍNH TOÁN THIẾT BỊ
1. Tính toán các thiết bị chính
- Thể tích thùng sấy tính theo lí thuyết
VT =
Trong đó:
A là cường độ bay hơi ẩm A = 32÷40
W là lượng ẩm bay hơi trong 1h của vật liệu sấy (Kg/h)
- Thời gian lưu của vật liệu trong thùng:
=
Trong đó:
• k1 là hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu Trường hợp sấy suôi chiều thì k1 = 0,2 ÷ 0,7
• m là hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng, đối với cánh nâng thì m = 0,5
- Chiều dài của thùng:
Xét tỉ lệ : = ( 3,5 ÷ 7) ====> Lt(m)
Dt: đường kính của thùng sấy (m)
Trang 4Tính lại thể tích và cường độ bay hơi ẩm:
Vt = (m3)
At = (kg/m3.h)
- Tính chiều dày của thùng:
S = (0,007 ÷ 0,01).Dt
Thời gian sấy:
=
+ Trong đó:
là khối lượng riêng xốp trung bình của vật liệu trong thùng quay, với = 800 kg/m3
W1, W2 là độ ẩm đầu và cuối của vật liệu tính bằng % khối lượng chung
Β là hệ số chứa đầy, β = 0,15
A là cường độ bay hơi ẩm, A = 35 (kg ẩm/m3.h)
- Số vòng quay của thùng sấy: được xác định theo công thức:
n =
Trong đó:
α: góc nghiêng của thùng quay, thường góc nghiêng của thùng dài là 2,5 ÷ 3 còn thùng ngắn đến 6.
m: hệ số phụ thuộc vào cấu tạo của cánh trong thùng.
k: hệ số phụ thuộc vào phương thức sấy và tính chất của vật liệu : thời gian lưu lại của vật liệu trong thùng quay.
- Chiều cao lớp vật liệu trong thùng
Tỷ lệ chứa đầy vật liệu trong thùng:
Β =
Với: F1 – tiết diện ngang của thùng:
Trang 5F1 =
Fcđ = β.F1
Do = - α (độ)
Chiều cao chứ đầy của vật liệu trong thùng:
h= R(1-cosα) (mm)
Diện tích vật liệu tác dụng lên thùng:
F1 = α.R.L (m2)
Khối lượng khối vật liệu trong thùng:
Mnl = G1
- Tính trở lực qua thùng sấy:
Chuẩn số Reynolds:
Re =
Khối lượng riêng dẫn xuất của khối hạt chuyển động trong thùng sấy: =
Trở lực của dòng tác nhân đi qua lớp vật liệu trong thùng sấy:
= Trong đó:
C: hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt
C =
Với =
a: Hệ số thủy động
a = 5,85 + +
- Tính toán cách nhiệt cho thùng sấy:
Tính hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến thành trong của thùng
α1:
• Chuẩn số Reynolds:
Trang 6Re = Với là vận tốc (m/s)
• Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,018 Re0,8
Với là hệ số phụ thuộc vào tỉ số
Hệ số cấp nhiệt α1:
α1 = ( W/m2.K) với là hệ số dẫn nhiệt (W/m.K)
Tính hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng đến môi trường xung quanh α2:
• Đường kính ngoài của thùng sấy:
Dng = DT + 2(
Với: là bề dày thân thùng
là bề dày lớp cách nhiệt
là bề dày lớp bảo vệ
• Chuẩn số Grashof:
Gr = =
Với: là độ nhớt động lực học (m2/s)
• Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,47.Gr0,25
• Hệ số cấp nhiệt α2:
α2 =
Tính hệ số truyền nhiệt của thùng K:
Hệ số truyền nhiệt K đối với tường hình ống có chiều dày không dày lắm so với đường kính, khi bỏ qua nhiệt trở của lớp cặn:
K =
Tính bề mặt truyền nhiệt của thùng F
• Đường kính trung bình của máy sấy:
Dtb =
Trang 7• Bề mặt truyền nhiệt gồm diện tích xung quanh của thùng và diện tích 2 mặt đầu của thùng:
F = π.Dtb.LT + 2
Tính lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh:
Ta xem quá trình truyền nhiệt từ bên trong thùng sấy qua lớp cách nhiệt đến môi trường bên ngoài là ổn đinh Lượng nhiệt được truyền chính là lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh Qxq Và lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh khi bốc hơi 1 kg ẩm qxq chính bằng lượng nhiệt tổn thất qua cơ cấu bao che qbc
• Theo phương trình truyền nhiệt:
qxq =
• So sánh với lượng nhiệt tổn thất qua cơ cấu bao che giả thiết ban đầu:
= (%)
- Thiết kệ bộ phận truyền động cho thùng:
Xác định công suất động cơ dung cho thùng quay:
• Công suất cần thiết để quay thùng:
Nthùng = 0,0013.D3
T.LT.α.n (kW) Với : DT - đường kính trong của thùng
LT – chiều dài của thùng
α – hệ số phụ thuộc vào dạng cánh
n – tốc độ quay của thùng – khối lượng riêng thể tích của vật liệu
• Công suất làm việc của động cơ:
Nlàm việc = Nđc Với : Nđc là công suất của động cơ
là hiệu suất
< Nlv thùng mới có thể quay được
Trang 8Qra