Thiết kế hệ thống điều khiển tự động thiết bị sấy thùng quay_Hệ thống điều khiển tự động thiết bị sấy thùng quay_Hệ thống tự động TBS thùng quay_Hệ thống điều khiển tự động_ thiết bị sấy thùng quay_Tích hợp hệ thống điều khiển tự động máy sấy thùng quay
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CNSH - CNTP
ĐỀ TÀI PHÂN TÍCH CÁC LOẠI SẤY- LẬP TRÌNH VỀ SẤY THÙNG QUAY
1
HÀ NỘI, 09/2021
Trang 2Mục Lục
CHƯƠNG :TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY 2
1.1 Khái niệm 2
1.2 Các phương pháp sấy 2
1.2.1 Sấy thăng hoa 2
1.2.2 Sấy đối lưu 4
1.2.3 Sấy lạnh 5
1.2.4 Sấy chân không 6
CHƯƠNG 2: BÀI TOÁN SẤY ĐỐI LƯU 8
2.1 Đặc điểm chung về cấu tạo, kết cấu, cấu trúc của hệ thống sấy đối lưu .8 2.2 Đặc điểm vận hành 9
2.3 Thiết lập hệ thống quá trình sấy có hồi lưu một phần khí thải 11
2.3.1 Hệ thống sấy đối lưu có hồi lưu một phần khí thải ở nhiệt độ thấp 11
2.3.2 Hệ thống sấy có tuần hoàn một phần khí thải khi ở nhiệt độ cao 12
2.4 Ảnh hưởng của các thông số tới quá trình sấy đối lưu 13
CHƯƠNG 3:QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH – SẤY TỦ CÓ HỔI LƯU 16
3.1 Đặt vấn đề 16
3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy tủ 17
3.3 Phân tích bài toán điều khiển 17
3.3.1 Sơ đồ chức năng, nguyên lý hoạt động 17
3.3.2 Đối tượng và phương án điều khiển 18
CHƯƠNG 4:QUY MÔ CÔNG NGHIỆP NHỎ - HỒI LƯU 20
4.1 Đặt bài toán 20
4.2 Các yếu tố ảnh hưởng 21
4.3 Phân tích bài toán điều khiển 23
Trang 34.3.1 Sơ đồ chức năng 23
4.3.2 Đối tượng và phương án điều khiển 24
4.3.3 Sơ đồ mạch điện 26
CHƯƠNG 5 : QUY MÔ CÔNG NGHIỆP LỚN – KHÔNG HỒI LƯU 29
5.1 Đặt vấn đề 29
5.2 Các yếu tố ảnh hưởng 29
5.3 Xử lý số liệu đầu vào 31
5.4 Phân tích bài toán điều khiển 32
5.4.1 Sơ đồ chức năng, nguyên lý hoạt động 32
5.4.2 Xác định đối tượng điều khiển và đưa ra phương án điều khiển 33
5.4.3 Lựa chọn thiết bị chấp hành, thiết bị điều khiển 34
5.4.4 Thiết kế phương án điều khiển 54
5.4.5 Thiết kế mạch điện 56
5.4.6 Tính toán lựa chọn các thiết bị điện 61
5.4.7 Bảng đi dây mạch điện điều khiển 69
CHƯƠNG 6 : CHẾ ĐỘ BẢO DƯỠNG BẢO TRÌ, CÁC SỰ CỐ HAY GẶP 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
Trang 4CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP
SẤY1.1 Khái niệm
Sấy là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, là quátrình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác
do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh
1.2 Các phương pháp sấy
Sấy tự nhiên : là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ
thích hợp, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở
bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh
Sấy nhân tạo: là hình thức sấy trong các thiết bị sấy nhằm cung cấp nhiệt
để lấy ẩm từ vật liệu Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà có thể được phân loại
1.2.1 Sấy thăng hoa
Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm ra khỏi vật sấy bằng sự thăng hoa của nước.Quá trình thăng hoa là qúa trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi Ở điều kiệnbình thường, ẩm trong thực phẩm ở dạng lỏng, nên để thăng hoa chúng cần đượcchuyển sang thể rắn bằng phương pháp lạnh đông Chính vì vậy nên còn gọi làphương pháp Sấy lạnh đông (Freeze Drying hay Lyophillisation)
Quá trình sấy bao gồm hai giai đoạn: làm lạnh đông và tiếp theo sấy khô bằngchân không thấp Cả hai hệ thống đều hoạt động rất tốn kém và khi thiết bị hoạt độngtheo mẻ, chi phí vận hành càng tăng cao Hiện nay đã có các thiết bị làm việc liên tục,nhưng chi phí đầu tư rất cao Vì vậy phương pháp này chỉ hạn chế sử dụng đối với cácsản phẩm đắt tiền, nhưng sản phẩm mà không thể sấy được bằng phương pháp khác.Bên cạnh đó, không phải bất kỳ nguyên liệu nào cũng có thể sấy bằng phương pháplạnh đông Đối với những nguyên liệu có cấu trúc dễ bị hư hại trong quá trình sấylạnh đông thì sản phẩm sấy thăng hoa khi hồi nguyên sẽ có kết cấu tồi
Trang 51.1.1.1 Nguyên lý sấy thăng hoa
Tiền sử lý: Ở giai đoạn này, nguyên liệu được chuẩn bị kỹ với những yêu cầu
kỹ thuật tương ứng, ngoài ra, ở giai đoạn này, tùy vào loại nguyên liệu mà chúng tagia giảm thêm một số chất hỗ trợ kỹ thuật
Freezing: Giai đoạn này gọi là cấp đông nhanh Tùy vào cấp độ của công nghệ
mà nguyên liệu được cấp đông nhanh hay siêu nhanh Thường các tác nhân cấp đôngnhanh như đá khô, methanol hay nitơ lỏng được sử dụng Thông thường, nhiệt độ cấpđông trong khoảng từ -50°C đến -80°C (-58°F đến -112°F) Giai đoạn này là quantrọng nhất trong toàn bộ quá trình, vì sản phẩm có thể hư hỏng nếu không đúng cáchthực hiện
Làm khô sơ cấp: Ở giai đoạn này, áp suất trong môi trường sấy sẽ được giảmxuống áp suất chân không Lượng nhiệt được cấp vào được tính toán một cách chínhxác sao cho các tinh thể nước đá thăng hoa mà không qua pha lỏng Ở giai đoạn này,90% ẩm trong nguyên liệu được lấy đi
Làm khô thứ cấp: Giai đoạn làm khô thứ cấp là giai đoạn làm bay hơi lượng ẩmcòn sót lại ở giai đoạn trước Ở giai đoạn này, nhiệt độ có thể được điều chỉnh tăngdần và có thể >0°C Ở cuối quá trình, độ ẩm trong nguyên liệu chỉ còn khoảng 1% –4%
1.1.1.2 Ưu nhược điểm của quá trình
- Ưu điểm
Thực phẩm giữ được hàm lượng dinh dưỡng, màu sắc, mùi vị, hình dạng như ban đầu: Sấy thăng hoa giúp hạn chế sự thất thoát hàm lượng dinh dưỡng tự nhiên của sản phẩm
Trọng lượng nhẹ, dễ vận chuyển: Sau khi sấy, thực phẩm có trọng lượngnhẹ, do đó dễ dàng di chuyển đi xa
Thời gian sử dụng dài: Thực phẩm sau khi sấy thăng hoa có độ ẩm rất thấp nên các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm không thể phát triển
Do đó, sản phẩm sau sấy không cần dùng bất cứ chất bảo quản gì vẫn
có hạn dùng lâu
Trang 6- Nhược điểm
Sấy thăng hoa quy mô công nghiệp đòi hỏi sự đầu tư lớn cả về hệ thống máy sấy hiện đại, nhân công vận hành trình độ kỹ thuật cao, quy trình vận hành, bảo trì đúng lúc, đúng cách
Bên cạnh đó, đi cùng với chất lượng sản phẩm, chi phí sản xuất sản phẩm sấy thăng hoa khá cao so với các phương pháp sấy khác
1.2.2 Sấy đối lưu
Đây là phương pháp thổi trực tiếp khí nóng ở điều kiện áp suất khí quyển vàovật liệu cần sấy Nhiệt từ gió tách ẩm ra khỏi vật sấy, gió mang ẩm thoát ra bên ngoài.Phương pháp này có nguyên lý như quá trình phơi nắng nhưng có hiệu suất sấy caohơn do lưu lượng gió và nhiệt đều hơn, sản phẩm sấy khô nhanh hơn
1.1.1.3 Nguyên lý hoạt dộng
Không khí ngoài trời có nhiệt độ t0 và độ ẩm , được quạt thổi qua bộ gia nhiệt
và được gia nhiệt thành TNS có nhiệt độ t2 và độ ẩm và đi vào buồng sấy, tại đây tiếnhành quá trình trao đổi ẩm giữa VLS và TNS, TNS sau khi ra khỏi thiết bị sấy cótrạng thái t3 và độ ẩm
1.1.1.4 Ưu nhược điểm
- Ưu điểm: tốc độ sấy khá cao, năng lượng dùng hợp lý, sản phẩm sấy ít bị co ngót, hư hỏng hoặc biến dạng
- Nhược điểm: độ ẩm cuối cùng không cao
Trang 71.2.3 Sấy lạnh
Phương pháp sấy lạnh là phương pháp sấy ở nhiệt độ khá thấp 10 đến 60 độ C,
hệ thống làm lạnh sẽ giúp không khí tách ẩm và độ ẩm sẽ xuống dưới 40% Bản chất của phương pháp là sử dụng sự chênh lệch độ ẩm của tác nhân sấy và hoa quả để làm khô sản phẩm
1.1.1.5 Nguyên lý sấy
Nguyên lý sấy lạnh của thiết bị khá đơn giản nhưng mang lại hiệu quả cao Nhờkhả năng tách hơi nước thoát ra khỏi không khí Thông qua quá trình sử dụng côngnghệ làm lạnh của các bộ phận ở thiết bị Giai đoạn tách ẩn sẽ thu được lượng khôngkhí khô khoảng 10◦C
Sau quá trình tách ẩm, lượng không khí khô được đưa vào buồng khí và cho dichuyển qua máy nén không khí Khi đó, nhiệt độ của không khí khô đạt khoảng 10◦C,đến khi di chuyển vào buồng khí có mức nhiệt khoảng từ 40 - 50◦C Trong buồng sấykhí của thiết bị, sự chênh lệch rõ nét giữa nhiệt độ và áp suất không khí sẽ dần hútđược nước từ các bộ phận của máy sấy ra bên ngoài môi trường Từ đó, sản phẩmđược sấy khô dần do hơi nước bốc lên và thoát ra bên ngoài
Lượng không khí ẩm ở bên trong buồng sấy được loại bỏ ra ngoài thông quamột bộ lọc khô, tiếp theo di chuyển qua dàn lạnh rồi quay trở lại ban đầu Toàn bộ quátrình ở trong máy sấy lạnh diễn ra liên tục, lặp lại theo chu trình tuần hoàn Điều đó sẽmang đến quá trình sấy lạnh nhanh chóng mà ổn định
Từ nguyên lý sấy lạnh trên giúp cho các sản phẩm chỉ mất nước Thực phẩmđược làm khô nhanh chóng mà không hề gây ra bất cứ sự tác động nào đến màu sắc
và giá trị dinh dưỡng hay mùi vị của đồ dùng cần sấy
1.1.1.6 Ưu nhược điểm
Ưu điểm
Trang 8– Sản phẩm sau khi sấy không cần phải sử dụng chất bảo quản, không sử dụng sân bãi
để phơi phóng sản phẩm làm bụi bám vào gây ô nhiễm mà vẫn đảm bảo được chấtlượng sản phẩm
– Hàm lượng dinh dưỡng và kết cấu của sản phẩm hầu như là không bị thay đi so vớisản phẩm trước khi sấy
– Sản phẩm sấy luôn đảm bảo an toàn vệ sinh, không gây nhiễm khuẩn từ môi trường.– Sấy những sản phẩm có tính chất dễ nhạy cảm với nhiệt độ, nóng chảy và tạo màng
do sấy nhiệt
– Tuổi thọ của máy lạnh cũng cao hơn với một số loại máy thông thường vì nó sửdụng nhiệt độ thấp khi sấy
Nhược điểm: Chi phí đầu tư cao
1.2.4 Sấy chân không
Sấy chân không là phương pháp sấy vật liệu ở môi trường có áp suất cực thấp
và gần như là chân không
1.1.1.7 Nguyên lý sấy
Sấy chân không là quá trình tách ẩm nhờ sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bềmặt sản phầm, áp suất trên bề mặt sản phẩm lớn hơn áp suất ở môi trường xungquanh, chính vì vậy hơi ẩm sẽ thoát ra môi trường xung quanh mặc dù ở nhiệt độ thấp
1.1.1.8 Ưu nhược điểm
Trang 9 Sấy chân không giữ nguyên được cấu trúc vật sấy (không móp méo, sẹpkhi sấy thông thường)
Sản phẩm được sấy chân không có độ ẩm rất thấp ~1-3% nên bảo quảnđược lâu hơn
Bộ điều khiển tự động, tự hoạt động theo cài đặt của người sử dụng giúp
sử dụng dễ dàng, tiết kiệm thời gian và công sức của người sử dụng
Máy sấy chân không có áp suất nhỏ nên thành máy được làm dày hơn,cứng hơn và cách nhiệt tốt hơn
Trang 10CHƯƠNG 2 : BÀI TOÁN SẤY ĐỐI LƯU
2.1 Đặc điểm chung về cấu tạo, kết cấu, cấu trúc của hệ thống sấy đối lưu
Để phân loại các hệ thống sấy đối lưu thường dựa vào các yếu tố sau: chế độlàm việc, dạng nguyên liệu đem sấy (vật sấy), kiểu cách gia nhiệt cho tác nhân sấy,dạng đối lưu tác nhân sấy, chiều chuyển động tác nhân sấy và vật sấy, cách điều chỉnhtác nhân sấy ,…
- Hệ thống sấy đối lưu có thể làm việc gián đoạn theo chu kì hay làm việc liên tục
- Vật liệu sấy có các dạng: hạt, mảnh, lá, rời xếp lớp, dạng bột, dạng kem, dungdịch
- Để nung nóng không khí ta có nhiều cách với các nguồn nhiệt khác nhau như:hơi nước nóng lấy từ lò hơi thông qua Calorifer, điện, bằng hơi đốt…
Cấu tạo: Một thiết bị sấy đối lưu thường có:
- Buồng sấy
- Bộ phận cung cấp nhiệt cho thiết bị sấy
- Bộ phận thông gió và tải ẩm
- Bộ phận cấp vât liệu và lấy sản phẩm ra
Tác nhân sấy được tái sử dụng thì gọi là hệ thống sấy đối lưu có tuần hoàn tác nhân sấy
Ưu điểm của hệ thống sấy đối lưu:
- Tiết kiệm năng lượng
- Tăng hiệu suất nhiệt
Trang 11- Giảm lượng khí thải từ máy sấy.
- Giảm kích thước và giá thành của thiết bị
- Lượng oxy trong không khí thấp làm giảm nguy cơ cháy nổ và giảmthiểu mọi khuynh hướng làm oxy hóa một số sản phẩm thực phẩm
- Làm tăng chất lượng của sản phẩm khô vì tránh được hư hỏng do nhiệt,
do vật liệu quá nóng trong máy sấy thông thường
2.2 Đặc điểm vận hành
Các giai đoạn của quá trình sấy đối lưu:
- Giai đoạn 1: Giai đoạn đốt nóng nguyên liệu
Trong giai đoạn này nhiệt độ của vật liệu sấy tăng từ nhiệt độ ban đầu cho đếnnhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh, trường nhiệt độbiến đổi không đều Chính vì vậy, chúng ta chủ yếu sẽ gia nhiệt tác nhân sấy từ 35 –400C và tăng nhiệt độ từ từ đến nhiệt độ bầu ướt, điều chỉnh cửa gió mở hoàn toànđến giảm dần rồi đóng lại hoàn toàn
- Giai đoạn 2: Giai đoạn sấy đẳng tốc
Do sự chênh lệch nhiệt độ của vật liệu sấy và nhiệt độ môi trường không khíxung quanh không đổi nên tốc độ sấy không đổi Trong giai đoạn này chúng ta gianhiệt cho tác nhân sấy tới khi vật liệu sấy có độ ẩm nằm trong khoảng 75-80% Tronggiai đoạn này đóng cửa gió của thiết bị
- Giai đoạn 3: Giai đoạn sấy giảm tốc
Ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít Việc tách ẩm khókhăn hơn Chúng ta bắt đầu giảm nhiệt độ đến khoảng 400C rồi tắt thiết bị
Hệ thống sấy đối lưu sử dụng thùng quay thì do vật liệu sấy được nằm trongmột cái thùng có thể quay nhờ hệ thống dẫn động bên ngoài vì vậy thời gian lưu củaVLS phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ quay của thùng quay Do đó việc điều khiển tốc
độ quay của thùng quay là rất quan trọng
Trang 12Hình 2: Sơ đồ cấu tạo phần không gian sấy kiểu thùng quay
Như đã phân tích thì các quá trình sấy càng về giai đoạn cuối thì lượng ẩmthoát ra càng ít cùng với đó nhiệt độ VLS có xu hướng tăng lên vì vậy càng về cuốiquá trình ta càng cần phải điều chỉnh chế độ vận hành sao cho tiết kiệm được nhiềunăng lượng nhất Điều này đặc biệt được lưu tâm khi ta thực hiện sấy theo mẻ Để làmđược việc này thì thường thực hiện hồi lưu một phần khí thải khi về cuối quá trình.Vậy khi nào thì chúng ta hồi lưu TNS? Để biết được có nên hồi lưu hay không thườngdựa vào độ chênh lêch về nhiệt độ và độ ẩm của tác nhân sấy sau khi ra khỏi buồngsấy với TNS trước khi vào Calorifer Thông thường nếu độ ẩm sau khi ra khỏi buồngsấy đạt 95% thì ta không hồi lưu mà cho thải ra ngoài hoàn toàn
Trong bài toán này ta thực hiện hồi lưu gián đoạn:
Thực hiện quá trình cấp TNS vào trong buồng cho đến khi độ ẩm của TNS saukhi ra khỏi buồng là 60% - 65% thì chúng ta tiến hành khoá van xả chỉ để hồi lưu Giả
sử chúng ta hồi lưu lại 1 lượng không khí thải là α thì khi thực hiện tua gió chúng taphải cấp thêm vào buồng hoà trộn 1 lượng không khí tươi có giá trị là 1 – α Thựchiện đóng van cửa xả để TNS (hỗn hợp khí tươi + khi thải) tuần hoàn trong buồng sấycho đến khi độ ẩm của TNS đi ra khỏi buồng sau mỗi lần thay đổi α đạt 95% thìchúng ta bắt đầu xả hết khí ra ngoài đồng thời tiến hành tắt Calorife (tiết kiệm nănglượng)
Ta tùy thuộc vào lượng khí thải hồi lưu so với lượng không khí tươi trộn vào thìthời gian tua gió sẽ ngắn hay dài Ví dụ với tỉ lệ khí thải : không khí tươi là 70% :30% thì thời gian tua gió thường là 5 phút Hết thời gian 5 phút ta tiến hanh đuổi hết
Trang 13gió cũ đồng thời cấp gió mới vào Quá trình hồi lưu gián đoạn thì càng về sau thờigian tua gió căng lâu do ẩm đã lấy ra được lấy ra gần hết Khi hồi lưu kiểu này ta cóthể điều khiển hệ thống chạy tự động một cách dễ dàng vì chỉ cần đóng mở le gióthông qua các công tắc hanh trinh được gắn trên hệ thống.
2.3 Thiết lập sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển quá trình sấy đối lưu có hồi lưu một phần khí thải
2.3.1 Hệ thống sấy đối lưu có hồi lưu một phần khí thải ở nhiệt độ thấp
Hình 3.1 Sơ đồ điều khiển sấy đối lưu có tuần hoàn một phần khí thải ở nhiệt
độ thấp
Hình trên mô tả sơ đồ điều khiển của hệ thống sấy đối lưu hồi lưu mộtphần TNS ở nhiệt độ thấp Khi nhiệt độ sấy dưới 700C thì nhiệt độ TNS ra khỏibuồng sấy dưới 600C (tức là trong ngưỡng hoạt động của bộ đo nhiệt ẩm)
Trang 14Ban đầu không khí được quạt hút và thổi qua calorife để nâng nhiệt tạo ra TNS
có nhiệt độ cao và độ ẩm tương đối thấp Bộ hiển thị và truyền xa nhiệt độ TIT đượcđưa về bộ điều khiển nhiệt độ TIC để điều khiển van hơi cấp vào nhằm đạt được nhiệt
độ mong muốn trước khi vào buồng sấy TNS đi ra khỏi buồng sấy được bộ đo nhiệt
ẩm xác định nhiệt ẩm của TNS
Trong giai đoạn đầu, TNS khi ra khỏi buồng sấy có độ ẩm cao và không ổnđịnh được xả ra ngoài
Trong giai đoạn sấy ổn định, do sự chênh lệch nhiệt độ của vật liệu sấy và nhiệt
độ môi trường không khí xung quanh không đổi nên tốc độ sấy không đổi nên lượngtăng ẩm TNS ổn định Bắt đầu cho hồi lưu một phần khí thải, le gió được điều chỉnh tỉ
lệ theo thời gian, khi mà độ ẩm của TNS ra khỏi buồng ngày càng cao thì hồi lưu TNScàng nhiều Đến khi độ ẩm của TNS đạt đến 60% thì cho TNS hồi lưu hoàn toàn vìđến lúc này, ẩm thoát ra trong vật liệu rất ít Khi độ ẩm của TNS sau khi ra khỏibuồng sấy 95% thì ta tắt calorife và bộ truyền và bộ điều khiển nhiệt độ trong 2 phút
để đuổi gió cũ và nạp gió mới vào
Quá trình sấy tiếp diễn đến khi độ ẩm của VLS giảm xuống đạt yêu cầu Vậylàm sao có thể xác định độ ẩm của VLS đạt đến giá trị yêu cầu? Ta so sánh độ chứa
ẩm của TNS trước và sau khi vào buồng sấy Nếu rất nhỏ và gần như không đổi trong
10 phút thì ta kết thúc quá trình sấy
Trang 152.3.2 Hệ thống sấy đối lưu có tuần hoàn một phần khí thải khi ở nhiệt độ cao
Hình 3.2: Sơ đồ điều khiển sấy đối lưu có tuần hoàn một phần khí thải ở nhiệt
độ cao
Trong trường hợp này, với nhiệt độ vào buồng sấy cao khoảng 850C (VLSchịu được nhiệt độ cao) thì nhiệt độ của TNS sẽ vào khoảng 70 – 750C như vậy trongkhoảng nhiệt độ này thì ta không thể sử dụng bộ đo nhiệt ẩm từ đó xác định chênhlệch độ chứa ẩm của TNS từ đó xác định độ ẩm của VLS Như vậy, ta phải dựa vàochênh lệch nhiệt độ của TNS
Vậy làm thế nào mà từ chênh lệch nhiệt độ của TNS mà ta có thể kết thúc quátrình sấy? Khi quá trình hoạt động, le gió mở, không khí được quạt thổi qua calorife
để tạo ra TNS có nhiệt độ cao và độ ẩm tương đối thấp Bộ hiển thị và truyền xa nhiệt
độ TIT được đưa về bộ điều khiển nhiệt độ TIC điều khiển van hơi cung cấp vào đểđạt được nhiệt độ ổn định trước khi vào buồng sấy TNS đi ra khỏi buồng sấy được bộ
đo nhiệt độ của TNS
Sau giai đoạn làm nóng, nhiệt độ của TNS nằm trong một khoảng ổn định trongkhoảng này nhiệt độ TNS không quá cao (chênh lệch nhiệt độ của TNS sau khi rakhỏi buồng sấy sau một khoảng thời gian nhỏ hầu như không đổi) hệ thống chuyển
Trang 16trạng thái hồi lưu một phần TNS Đến khi chênh lệch nhiệt độ lại thấp hầu như không
có nhưng nhiệt độ của TNS lúc này lại khá cao (lớn hơn bằng 700C) thì ta tiến hànhđuổi gió cũ nạp gió mới, tiếp tục quá trình Ta đặt một bộ thời gian nếu trong khoảngthời gian nhỏ đó mà nhiệt độ TNS ra khỏi sấy đạt ngưỡng cao thì ta kết thúc quá trình
2.4 Ảnh hưởng của các thông số tới quá trình sấy đối lưu
Quá trình sấy đối lưu phụ thuộc vào: tỉ lệ hồi lưu, độ ẩm tương đối, thời gianlưu, vận tốc của dòng không khí trong thùng sấy
Làm thế nào để tăng hiệu suất năng lượng của sấy theo mẻ Với một thiết bịcùng một khối lượng vật liệu Muốn sấy nhanh ta phải hạn chế việc hồi lưu Bởi vì khihồi lưu ta đã tiết kiệm một phần năng lượng nhiệt nhưng ngược lại ta lại mang mộtlượng ẩm vào tác nhân sấy, khiến cho độ chứa ẩm tăng lên khiến cho độ ẩm tương đối
ở cùng một nhiệt độ giảm đi dẫn đến thế sấy sẽ bị kém đi Chính vì vậy ta đặt ra câuhỏi hồi lưu khi nào Hồi lưu chỉ khi lượng chứa ẩm không tăng lên đáng kể là ở giaiđoạn cuối của quá trình sấy Bản chất giai đoạn đó rất cần thế sấy chênh lệch lớn đểtách ẩm nhanh, lúc này trong vật liệu sấy chỉ toàn là ẩm liên kết nên rất khó tách ẩm,chính vì vậy để tách ẩm nhanh là điều rất khó Nên để giảm bớt về chi phí năng lượng(Năng lượng tiêu hao cho quá trình gia nhiệt ở Calorifer) người ta đã sử dụng phươngpháp hồi lưu đồng thời chấp nhận thời gian sấy kéo dài hơn Thế nhưng khi thời gian
sấy kéo dài dẫn đến đến năng lượng tiêu hao ở quạt gió tăng lên Từ đó ta rút ra đượcnhận xét năng lượng tiêu hao trong suốt quá trình sấy bị ảnh hưởng rất nhiều bởi chỉ
số hồi lưu
Xét một quá trình sấy đối lưu với độ ẩm của sản phẩm ra là 10%
Ảnh hưởng của tỉ lệ hồi lưu và tốc độ của không khí đến độ ẩm:
Trang 17 Ta thấy tỉ lệ hồi lưu đạt mức cao nhất khi vận tốc dòng khí đi trong thùng sấy làlớn nhất
Tỷ lệ hồi lưu đạt mức tối đa thì thời gian lưu phải tăng lên để có được sản phẩm
có độ ẩm ra mong muốn
Đối với cùng một tỉ lệ hồi lưu, tốc độ dòng khí càng lớn thì thời gian lưu giữcàng nhỏ, điều này có nghĩa là máy sấy có thể hoạt động ở tốc độ quay cao hơn
Đối với cùng một tốc độ dòng không khí, nếu tỉ lệ hồi lưu tăng, sản phẩm lúc
ấy được giữ lại bên trong máy sấy lâu hơn, khi ấy máy sấy phải hoạt động ở tốc
độ quay thấp hơn và làm giảm hiệu suất làm việc
Ảnh hưởng tỉ lệ hồi lưu và tốc độ của không khí đến thời gian lưu:
Trang 18 Vận tốc dòng không khí càng lớn thì thời gian lưu càng thấp
Tỉ lệ hồi lưu tăng, thười gian sản phẩm được giữ trong máy sấy lâu hơn, nênthời gian lưu tăng
Ảnh hưởng của vận tốc không khí, tỉ lệ hồi lưu đến mức tiêu thụ năng lượng riêng của máy sấy:
Tốc độ dòng khí càng lớn thì tiêu hao năng lượng nhiều hơn
Tỉ lệ hồi lưu tăng, mức tiêu thụ năng lượng giảm
Trang 19CHƯƠNG 3 :QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH – SẤY TỦ CÓ
HỔI LƯU3.1 Đặt vấn đề
Đặc điểm Sấy tủ
Tủ sấy có cấu tạo là chiều cao có kích thước lớn hơn nhiều lần so với chiều dài
và chiều rộng
Tủ sấy được dùng để sấy các vật liệu kém chịu nhiệt và khó khô
Vật sấy thường ở dạng xếp rời xếp lớp như các loại hạt, củ, quả cắt lát, rau…
Có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng các phương thức sấy khác nhau như: Sấy đốilưu, sấy có bổ sung nhiệt, sấy tuần hoàn một phần khí thải…
Phù hợp với sấy theo mẻ
Ứng dụng Sấy tủ có hồi lưu
Dùng cho sản xuất nhỏ hoặc trong thử nghiệm
Thiết bị nhỏ gọn, có giá thành, chi phí bảo dưỡng tốt và có thể sử dụng linhhoạt để sấy các loại vật liệu khác nhau
Điều khiển hồi lưu: bằng van tay
3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy tủ
Nhiệt độ sấy: nhiệt độ và tốc độ sấy cao nên sản phẩm khô nhanh nhưng nhiệt
độ cao hơn nữa thì sản phẩm sấy có thể bị cháy
Trang 20 Tốc độ sấy: Nếu tốc độ tăng nhiệt quá nhanh làm cho tốc độ bốc hơi bề mặt vậtliệu lớn hơn tốc độ chuyển dịch chất ẩm từ các lớp bên trong ra, thì bề mặt sảnphẩm bị rắn lại và ngăn cản quá trình thoát ẩm Ngược lại nếu tốc độ tăng nhiệtchậm thì cường độ thoát ẩm yếu.
Độ ẩm của không khí: Độ ẩm của không khí càng thấp thì khả năng hút ẩmcàng cao Ngược lại, nếu không khí đi ra khỏi thiết bị có độ ẩm thấp quá sẽ làmtốn nhiều năng lượng Điều chỉnh độ ẩm của không khí bằng cách điều chỉnhnhiệt độ của không khí vào, tốc độ lưu thông và lượng vật liệu ẩm chứa trongthiết bị sấy
Ngoài 3 thông số cơ bản trên, độ dầy của lớp sản phẩm sấy cũng ảnh hưởng đếnquá trình sấy Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồngđều Nhưng nếu quá mỏng sẽ làm giảm năng suất của thiết bị sấy
3.3 Phân tích bài toán điều khiển
3.3.1 Sơ đồ chức năng, nguyên lý hoạt động
Sơ đồ chức năng sấy tủ
Nguyên lý hoạt động
Không khí ngoài trời được quạt đưa qua calorifer và gia nhiệt, một bộ đo vàđiều khiển nhiệt độ được đặt trước TBS, với mục đích điều khiển calorifer gia nhiệtcho TNS đạt tới yêu cầu TNS đi vào TBS và thực hiện quá trình trao đổi nhiệt, TNS
Trang 21sau khi ra khỏi TBS được đo và hiển thị nhiệt độ Dựa vào nhiệt độ của TNS ngườivận hành có thể thực hiện quá trình hồi lưu thủ công ( thông thường việc hồi lưu sẽđược thực hiện ở cuối quá trình khi nhiệt độ của TNS sau khi ra khỏi tủ tăng cao, việcthực hiện hồi lưu với mục đích giảm chi phí năng lượng)
3.3.2 Đối tượng và phương án điều khiển
Nhiệt độ sẽ được điều khiển tự động, calorifer điện được cấu tạo bởi các thanhnhiệt hoặc giây maiso ( số lượng của nó phụ thuộc vào công suất nhiệt, đượctính cụ thể trong từng bài toán) Giả sử cần 2 thanh nhiệt cho calorifer, ta sẽthực hiện điều khiển bằng cách, 1 thanh nhiệt sẽ được bật liên tục, 1 thanh đượcđấu với bộ điều khiển để thực hiện chức năng bật tắt tăng giảm, điều chỉnhnhiệt độ nằm trong phạm vi yêu cầu
Tỉ lệ hồi lưu được điều khiển thủ công, người vận hành dựa vào nhiệt độ củaTNS sau khi ra khỏi TBS để điều chỉnh mức độ hồi lưu theo yêu cầu của từngsản phẩm
Trang 223.1.1 Mạch động lực
Trang 23CHƯƠNG 4 :QUY MÔ BÁN CÔNG NGHIỆP- SẤY
THÙNG QUAY CÓ HỒI LƯU4.1 Đặt bài toán
Đặc điểm của máy sấy thùng quay
- Máy sấy thùng quay là kiểu máy sấy động, thùng sấy có dạng trụ tròn
- Được tạo chuyển động nhờ động cơ truyền động qua hệ thống đai – cặp bánh rănghoặc bánh xích
- Hệ thống sấy thùng quay có hồi lưu, dùng để sấy các vật ẩm dạng hạt có kíchthước nhỏ
- Trong hệ thống sấy thùng quay, vật liệu được đảo trộn mạnh, tiếp xúc vớ tác nhânsấy Do đó, trao đổi nhiệt mạnh, tốc độ sấy nhanh và độ đồng đều của sản phẩmcao Ngoài ra, thiết bị cũng làm việc với năng suất cao
- Điều chỉnh hồi lưu: Dùng van (có công tắc hành trình)
Trang 244.2 Các yếu tố ảnh hưởng
Tốc độ quay của thùng sấy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới khảnăng tách ẩm của vật, tốc độ tăng khi nào, giảm khi nào, sau khi tăng giảm có ảnhhưởng gì tới sự thoát ẩm, lúc nào thì có thể kết hợp cả hồi lưu và điều chỉnh tốc độquay
Ban đầu khi tốc độ của thùng quay tăng lên dẫn đến thời gian sấy vật liệunhanh hơn, thời gian lưu của vật liệu giảm, khả năng bốc hơi ẩm từ vật liệu giảm hay
ẩm chưa kịp lấy được nhiều thì vật liệu đã được dẫn ra ngoài dẫn đến độ ẩm của vậtliệu tăng dần Sau một thời gian khi ổn định tốc độ thì độ ẩm của vật liệu ra khôngtăng nữa mà được giữ ở mức ổn định
Tốc độ tăng khi:
Thời gian lưu lâu hơn thời gian cần thiết, tốn năng lượng
Nhiệt độ của tác nhân sấy tăng, dẫn
- Độ ẩm ra của vật liệu sấy: Tốc độ thùng sấy có ảnh hưởng ngay lập tức đến độ ẩmđầu ra của sản phẩm, đó là một trong những lý do tại sao tốc độ máy sấy lại là mộtthông số thường được sử dụng để điều khiển quá trình sấy trong máy sấy thùngquay
- Độ ẩm của vật liệu vào: giả sử các thông số khác của quá trình không đổi, khi độ
ẩm của vật liệu vào tăng thì độ ẩm đầu ra của nó cũng cao hơn
- Lưu lượng tác nhân sấy: độ ẩm của vật liệu sấy ra giảm khi lưu lượng tác nhân sấyvào thùng sấy tăng và ngược lại
- Nhiệt độ tác nhân sấy vào: nhiệt độ tác nhân sấy vào càng lớn thì thế sấy càng lớn,khả năng lấy ẩm ra khỏi vật liệu cũng tốt hơn, khi đó độ ẩm của vật liệu sấy racũng giảm xuống, nói cách khác vật liệu đầu ra sẽ khô hơn Ngược lại nếu giảm
Trang 25nhiệt độ không khí vào thì khả năng tách ẩm từ vật liệu sẽ khó hơn và độ ẩm ra củavật liệu cao hơn.
- Lưu lượng vật liệu sấy vào: trong cùng một điều kiện sấy với các thông số đầu vàokhông thay đổi, khi lưu lượng vật liệu sấy vào tăng kéo theo sự tiếp xúc củakhôngkhí với vật liệu giảm, lấy được ít ẩm, dẫn đến độ ẩm của vật liệu sấy ra tănglên
Giảm tốc độ ảnh hưởng đến sự thoát ẩm như thế nào:
Giảm tốc độ quay dẫn đến tăng thời gian lưu, từ đó dẫn đến tăng thời gian thoát
ẩm của vật liệu sấy Vật liệu sấy ra sẽ có độ ẩm thấp hơn, nhưng sẽ tốn năng lượng vìthời gian sấy tăng lên
Lúc nào có thể kết hợp cả hồi lưu và điều chỉnh tốc độ quay
- Ban đầu khi độ ẩm của tác nhân sấy thoát là 95% thì ta không hồi lưu và giữ tốc độquay ổn định cho quá trình sấy
- Khi độ ẩm của tác nhân sấy đầu ra chỉ đạt 60 - 65%, điều này xảy ra do vật liệu sấy
đã thoát hết ẩm tự do và còn lại ẩm liên kết, quá trình thoát ẩm diễn ra khó khănhơn, nhiệt độ tác nhân sấy đầu ra cao hơn và độ ẩm giảm đi Khi đó, ta nên kết hợphồi lưu để tiết kiệm năng lượng, đồng thời giảm tốc độ thùng quay để tăng thờigian lưu của vật liệu sấy
Trang 264.3 Phân tích bài toán điều khiển
độ Dựa vào nhiệt độ của TNS người vận hành có thể thực hiện quá trình hồi lưu thủcông ( thông thường việc hồi lưu sẽ được thực hiện ở cuối quá trình khi nhiệt độ củaTNS sau khi ra khỏi tủ tăng cao, việc thực hiện hồi lưu với mục đích giảm chi phínăng lượng)
4.3.2 Đối tượng và phương án điều khiển
Nhiệt độ sẽ được điều khiển tự động, calorifer khí hơi có tác dụng gia nhiệt choTNS tới trạng thái yêu cầu, hơi cấp cho calorifer qua van VT1 điều chỉnh lưu lượngbằng tay, sau đó tới van VĐT1 và VĐT2 , van VĐT2 ở trạng thái mở 100%, VĐT1 sẽđược điều chỉnh độ mở để tăng giảm lượng hơi cấp vào cho phù hợp, van VT2 làphương án dự phòng trong trường hợp van VĐT1 gặp sự cố và bảo vệ van VĐT1
Trang 27Điều khiển tỉ lệ hồi lưu bằng bán tự động: Đường ống hồi lưu được gắn với mộtlẫy chặn, lẫy chặn được điều khiển bởi động cơ, các công tắc hành trình dùng để chiacác tỉ lệ hồi lưu( khi muốn đạt tỉ lệ hồi lưu thứ nhất, ta tiến hành ấn nút, cấp điện chođộng cơ, động cơ quay chạm vào công tắc hành trình thứ 1 sẽ chuyển sang trạng tháithường hở và ngắt điện, lúc này động cơ duy trì ở trạng thái một và lẫy chặn được mởtheo tỉ lệ 1, nếu muốn chuyển trạng thái 2, ta tiến hành tương tự Dựa vào nhiệt độ củaTNS ra được hiển thị, người vận hành sẽ xác định được thời điểm hồi lưu
Trang 284.3.3 Sơ đồ mạch điện
Mạch động lực
Trang 29 Mạch điều khiển
Trang 30CHƯƠNG 5 : QUY MÔ CÔNG NGHIỆP LỚN – SẤY THÙNG QUAY LIÊN TỤC KHÔNG HỒI LƯU
Trang 315.1 Đặt vấn đề
Đặc điểm của máy sấy thùng quay
Máy sấy thùng quay là kiểu máy sấy động, thùng sấy có dạng trụ tròn
Được tạo chuyển động nhờ động cơ truyền động qua hệ thống đai – cặp bánhrăng hoặc bánh xích
Hệ thống sấy thùng quay có hồi lưu, dùng để sấy các vật ẩm dạng hạt có kíchthước nhỏ
Trong hệ thống sấy thùng quay, vật liệu được đảo trộn mạnh, tiếp xúc vớ tácnhân sấy Do đó, trao đổi nhiệt mạnh, tốc độ sấy nhanh và độ đồng đều của sảnphẩm cao Ngoài ra, thiết bị cũng làm việc với năng suất cao
Trang 32 Trong giai đoạn đầu: Khi mới cấp vật liệu vào, độ ẩm còn cao, nhiệt độ trongthùng quay vẫn chưa được ổn định Khả năng bốc hơi ẩm từ vật liệu giảm hay
ẩm chưa kịp được lấy ra thì vật liệu đã được dẫn ra ngoài Khi ấy, ta phải giảmtốc độ thùng quay, để tăng thời gian lưu của vật liệu sấy trong thùng
Trong giai đoạn ổn định: Nhiệt độ trong thùng quay đã được ổn định, vật liệuđược cấp đều vào trong thùng Khi ấy các quá trình gần như đã ở mức ổn định,
ta điều chỉnh tốc độ thùng quay với vận tốc ổn định như tính toán
Tốc độ tăng khi:
Thời gian lưu lâu hơn thời gian cần thiết, tốn năng lượng
Nhiệt độ của tác nhân sấy tăng, dẫn
Độ ẩm ra của vật liệu sấy: Tốc độ thùng sấy có ảnh hưởng ngay lập tức đến độ
ẩm đầu ra của sản phẩm, đó là một trong những lý do tại sao tốc độ máy sấy lại
là một thông số thường được sử dụng để điều khiển quá trình sấy trong máy sấythùng quay
Độ ẩm của vật liệu vào: giả sử các thông số khác của quá trình không đổi, khi
độ ẩm của vật liệu vào tăng thì độ ẩm đầu ra của nó cũng cao hơn
Lưu lượng tác nhân sấy: độ ẩm của vật liệu sấy ra giảm khi lưu lượng tác nhânsấy vào thùng sấy tăng và ngược lại
Nhiệt độ tác nhân sấy vào: nhiệt độ tác nhân sấy vào càng lớn thì thế sấy cànglớn, khả năng lấy ẩm ra khỏi vật liệu cũng tốt hơn, khi đó độ ẩm của vật liệusấy ra cũng giảm xuống, nói cách khác vật liệu đầu ra sẽ khô hơn Ngược lạinếu giảm nhiệt độ không khí vào thì khả năng tách ẩm từ vật liệu sẽ khó hơn và
độ ẩm ra của vật liệu cao hơn
Lưu lượng vật liệu sấy vào: trong cùng một điều kiện sấy với các thông số đầuvào không thay đổi, khi lưu lượng vật liệu sấy vào tăng kéo theo sự tiếp xúccủa khôngkhí với vật liệu giảm, lấy được ít ẩm, dẫn đến độ ẩm của vật liệu sấy
ra tăng lên
Trang 335.3 Xử lý số liệu đầu vào
Thông số Vật liệu sấy:
Khối lượng đầu vào: 1000kg/h
Độ ẩm ngô trước khi sấy: 40%
Độ ẩm ngô sau sấy: 13%
Thông số không khí ngoài trời:
Nhiệt độ: 27
Độ ẩm tương đối: 85%
Thông số tác nhân sấy:
Tác nhân sấy: Không khí nóng
Nhiệt độ tác nhân sấy vào: 55
Nhiệt độ tác nhân sấy ra: 40
Lượng ẩm bốc hơi ra trong quá trình sấy
W = = 1000 = 310 kg/h
Nhiệt lượng mà calorife cần cung cấp cho tác nhân sấy: Q = 1,5.106
Công suất nhiệt của calorife là: Q cal = 444 kW/h
Bề mặt truyền nhiệt là F = 287,6 (m2)
Kích thước thùng D = 1,4m và chiều dài L = 7m
Thời gian sấy 2h
Công suất động cơ Pđc = 3,3kW
Công suất quạt PQ = 4kW
Lưu lượng gió L = 8590kg/h
Trang 345.4 Phân tích bài toán điều khiển
5.4.1 Sơ đồ chức năng, nguyên lý hoạt động
Sơ đồ chức năng sấy thùng quay liên tục
Tại thùng sấy, tác nhân sấy thực hiện trao đổi nhiệt và mang ẩm của vật liệu sấy
đi Tác nhân sấy sau khi ra khỏi thùng được bộ đo nhiệt ẩm đo, hiển thị và chuyển tínhiệu tới bộ điều khiển Khi độ chênh lệch nhiệt độ (∆T = T1 – T2) của TNS trước vàsau thùng quay có sự chênh lệch không đáng kể, Tùy vào giai đoạn của quá trình sấy
và yêu cầu của sản phẩm, tốc độ quay của thùng và tải cấp liệu sẽ được điều chỉnhcho phù hợp
Trang 35Từ các thông số nhiệt độ và độ ẩm được gửi đi, từ đó ta tính được độ chứa ẩmcủa TNS trước và sau thùng sấy (quá trình đẳng d sau khi qua calorifer) Ta xác địnhđược độ chênh lệch , sau đó được gửi về PLC, ta xác định được ở các trạng thái khácnhau, khi các có sự biến đổi không đáng kể, lúc này vít tải cấp liệu và động cơ thùngsấy sẽ được điều chỉnh
5.4.2 Xác định đối tượng điều khiển và đưa ra phương án điều
khiển
Nhiệt độ sẽ được điều khiển tự động, calorifer khí hơi có tác dụng gia nhiệt choTNS tới trạng thái yêu cầu, hơi cấp cho calorifer qua van VT1 điều chỉnh lưulượng bằng tay, sau đó tới van VĐT1 và VĐT2 , van VĐT2 ở trạng thái mở100%, VĐT1 sẽ được điều chỉnh độ mở để tăng giảm lượng hơi cấp vào chophù hợp, van VT2 là phương án dự phòng trong trường hợp van VĐT1 gặp sự
cố và bảo vệ van VĐT1 Các van điện từ sẽ được kết nối với role, nhận tín hiệubật tắt từ PLC để điều chỉnh tăng hay giảm lưu lượng
Lưu lượng vật liệu cấp vào thùng quay sẽ được điều khiển tự động qua vít tải.Động cơ của vít tải được kết nối với biến tần để điều chỉnh tốc độ Biến tầnnhận tín hiệu từ bộ điều khiển PLC
Trang 36 Tốc độ quay của thùng sấy được điều khiển bằng động cơ kết nối với biến tần,tương tự như trên, biến tần được kết nối và nhận tín hiệu từ PLC tùy vào cácgiai đoạn sấy khác nhau vận tốc sẽ được điều chỉnh tăng hay giảm
Quạt được bật tắt bằng aptomat, do trong quá trình sấy, ta không điều chỉnh tốc
độ quay của quạt
5.4.3 Lựa chọn thiết bị chấp hành, thiết bị điều khiển, bộ điều khiển
chuyên dụng
Cảm biến đo nhiệt ẩm (3 chiếc)
Việc lựa chọn cảm biến đo nhiệt ẩm của không khí phụ thuộc vào nhiều yếu tốyêu cầu như dải đo, phạm vi hoạt động, kiểu kết nối, đối với từng bài toán cụ thể sẽlựa chọn những loại cảm biến phù hợp
Trong bài toán này yêu cầu, giải đo : Nhiệt độ từ 0 - 55, độ ẩm từ 0 – 100%, vịtrí lắp đặt trên đường ống, làm việc trong môi trường nhiệt độ thấp, không cần độchính xác quá cao (sai số cho phép), chi phí kinh tế hợp lý, dễ dàng lắp đặt, có thể kếtnối đa chức năng với các thiết bị ngoại vi (PLC, màn hình hiển thị…), tích hợp sẵn bộchuyển đổi tín hiệu, có màn hình hiển thị đi kèm
Ta chọn được dòng cảm biến đo nhiệt ẩm không khí VELT-W-TH-I4 đáp ứngđược yêu cầu bài toán Trong dòng cảm biến trên có các loại như: VELT-W-TH-I4-P,VELT-W-TH-I4-C, VELT-W-TH-I4-S, VELT-W-TH-I4-D
Vì phạm vi hoạt động ở nhiệt độ không quá cao, lắp đặt chuyên biệt trênđường ống, kết nối với PLC bằng tín hiệu dòng điện, chi phí kinh tế hợp lý, ta chọncảm biến VELT-W-TH-I4-D có màn hình hiển thị đi kèm
Trang 37Sơ đồ kết nối từ cảm biến ra các thiết bị ngoại vi
- kích thước đầu đo
- Bộ đọc tín hiệu ta có thể thấy có 6 chân, trong đó 2 chân nguồn, chân 1,2 làchân địa chỉ đo ẩm, chân 3,4 là chân địa chỉ đo nhiệt độ
Trang 38Cách lắp đặt cảm biến trên đường ống
Thông số kỹ thuật của cảm biến VELT-W-TH-I4-D
- Thời gian đáp ứng: <8s (tốc độ gió 1m/s), <25s (tốc độ gió 1m/s)
- Vị trí lắp đặt: Lắp đặt tại đường ống cấp gió, trước khi vào thiết bị sấy, sau thiết
bị sấy, tại đường ống gió tươi
Một số lưu ý khi lắp đặt cảm biến
Độ dài của dây nối từ đầu đo đến bộ điều khiển càng ngắn càng tốt (Tránh nhiễu tín hiệu)
Đầu nối phải lắp đúng chiều âm dương (Tránh hiện tượng đảo ngược thông số hiển thị)
Tuyệt đối không để những đầu của dây nối cặp nhiệt cặp nhiệt điện tiếp xúc trực tiếp với môi trường đo (gây ảnh hưởng tới kết quả đo)
Đảm bảo cách điện giữa các dây dẫn và vỏ bọc bên ngoài là đủ lớn, nhất là ở trường hợp nhiệt độ cao
Trang 39 Động cơ thùng sấy (1 chiếc)
Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại động cơ, việc lựa chọn được động cơphụ thuộc vào các yếu tố:
Về kỹ thuật: Tùy theo điều kiện làm việc hay hoạt động của máy mà lựa chọn động cơ điện cho phù hợp, đảm bảo tốc độ, có điều chỉnh được các định mức vềtốc độ cho phù hợp với yêu cầu
Về kinh tế: Lựa chọn động cơ phù hợp với kinh tế nhà đầu tư
Về cách sử dụng: dễ sử dụng, ai cũng có thể sử dụng được, dễ dàng có thể thay thế khi bị hỏng hóc
Về công suất: Lựa chọn những loại máy có công suất phù hợp với yêu cầu, tránh mua các loại máy năng suất cao gây lãng phí
Yêu cầu trong bài toán: Công suất P = 3,3kw, tốc độ quay của thùng =3,3v/p,
độ bền cao, làm việc trong môi trường có nhiệt độ không quá cao, chi phí kinh tế hợp
lý, tích hợp bộ phận giảm tốc, có thế kết nối với biến tần điều khiển tốc độ quay.Motor Wanshin là sản phẩm hàng đầu tại ĐÀI LOAN với các loại động cơ giảm tốc,hộp giảm tốc, thiết bị công nghiệp được sản xuất áp dụng công nghệ tiên tiến nhất.Được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và nhà máy sản xuất: các thiết bị, hệ thốngmáy trộn, máy khuấy, máy bào gỗ,… đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, mang lạihiệu quả công việc cao, giá cả cạnh tranh, từ những yêu cầu trên, ta chọn motor củahãng có thông số sau:
Motor giảm tốc, chân đế Wanshsin Đài Loan GH50-3700-120S
Trang 40- Điện áp Tam giác/Sao: 220/380V
- Dòng điện Tam giác/Sao:11.4/6.6A
- Hiệu suất: 86%
- Hệ số công suất: 0.81
- Cấp bảo vệ: IP:44
Một số lưu ý khi lắp đặt và vận hành motor
Cần làm sạch bề mặt tiếp xúc giữa 2 mối nối
Vặn chặt bulong
Chú ý mối nối giữa các pha, cần có khoảng cách an toàn để tránh chạm điện
Chú ý khâu nối tiếp đất, để đảm bảo an toàn, tránh trường hợp điện bị rò rỉ
Tùy vào môi trường đặt động cơ, và mức độ sử dụng mà định kì chúng ta nên kiểm tra, lau chùi, vệ sinh bên ngoài, vệ sinh các đầu mối nối, siết chặt các mối nối điện, xiết chặt ốc vít, kiểm tra dây tiếp đất…