Đề tài Sấy tầng sôi

Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level www.themegallery.com ‹#› Click to edit Master title style SẤY TẦNG SƠI Quá Trình Thiết Bị 2 GVHD: Th.S Nguyễn Quốc Hải Sơ Lượt Về Quá Trình Sấy Tầng Sơi Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Phương thức sấy thuộc nhĩm sấy đối lưu Máy sấy tầng sơi (Cty Bách Sơn) Thích hợp cho việc sấy nơng sản Ưu điểm Nhược điểm Năng suất sấy cao Vật liệu sấy khơ đều Cĩ thể tiến hành sấy liên tục Hệ thống thiết bị sấy tương đối đơn giản Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy Cĩ thể điều chỉnh thời gian sấy Trở lực lớp sơi lớn Tiêu hao nhiều điện năng để thổi khí tạo lớp sơi Yêu cầu cỡ hạt nhỏ và tương đối đồng đều Sơ Đồ Quy Trình Cơng Nghệ Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Quạt Calorife Lưới phân phối khí Thiết bị sấy Bộ phận nhập liệu Cửa tháo liệu Cyclon Sơ Đồ Quy Trình Cơng Nghệ Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Sơ Đồ Quy Trình Cơng Nghệ Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Yêu cầu của bài tốn thiết kế: Thiết kế hệ thống sấy tầng sơi để sấy thĩc với năm suất 5000Kg/h (thành phẩm). Với hệ thống thiết bị sấy tầng sơi, chủ yếu dùng để sấy thĩc đã qua phơi nắng để cho thĩc đạt độ khơ cần thiết và khơ đều hơn, giúp cho việc bảo quản tốt hơn, phục vụ cho việc xuất khẩu. Do đĩ ta chọn độ ẩm của thĩc trước khi sấy khơng cao lắm, và độ ẩm sau khi sấy thích hợp cho việc bảo quản. Nhiên liệu sử dụng: ta cĩ thể chọn dầu FO để đốt nĩng tác nhân sấy (khơng khí). Các thơng số cơ bản Đối với khơng khí Trạng thái ban đầu của khí Nhiệt độ t0 = 270C Độ ẩm φ0 = 80% Lượng kkk để tách 1 Kg ẩm ra khỏi vật liệu I0 = 72 KJ/Kg KKK Hàm lượng ẩm d0 = 18 g ẩm/Kg KKK Khơng khí vào thiết bị sấy: Chọn nhiệt độ vào buống sấy của khơng khí : t1 = 900C ,I1 = 132 KJ/Kg KKK Chọn nhiệt độ của khơng khí ra khỏi thiết bị sấy: t2 = 450C ,I2 = 139 KJ/Kg KKK , d2 = 36 g ẩm/Kg KKK Cân Bằng Vật Chất & Năng Lượng Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 I/ Cân Bằng Vật Chất Các thơng số cơ bản b) Đối với vật liệu sấy (thĩc): (theo tài liệu kỹ thuật Sấy Nơng Sản – Trần Văn Phú ta cĩ các thơng số hạt thĩc) Cân Bằng Vật Chất & Năng Lượng Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 I/ Cân Bằng Vật Chất Các kích thước của thĩc Dài: l = 8,5mm Rộng: a = 3,4 mm Dày: b = 2mm Đường kính tương đương: d = 2,76 mm Hệ số hình dạng : φhd = 1,68 Các thơng số khác Nhiệt dung riêng: C = 1,5 KJ/Kg Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,09 W/mK Khối lượng riêng rắn: ρr = 1150 Kg/m3 Độ xốp: ε = 0,56 Diện tích bề mặt riêng khối lượng f = 1,31 m2/kg Khối lượng riêng xốp: ρv = 500 Kg/m3 Vật liệu trước khi vào máy sấy ta chọn : θ1 = 270C, φ1 = 20% Vật liệu sau khi ra máy sấy: θ2 = 400C, φ2 = 13% Năng suất tách ẩm Năng suất nhập liệu : Lượng vật liệu thơ tuyệt đối được sấy trong 1 giờ: Lượng vật liệu thơ cần thiết để tách 1 Kg ẩm Lượng khơng khí thơ cần thiết cho quá trình Cân Bằng Vật Chất & Năng Lượng Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 I/ Cân Bằng Vật Chất Cân Bằng Vật Chất & Năng Lượng Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 I/ Cân Bằng Năng Lượng * Nhiệt lượng vào: Nhiệt lượng do không khí mang vào: LI0 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: G2Cvl1+CnW1 Nhiệt lượng do calorife cung cấp: Qc Tổng nhiệt lượng vào: LI0+ G2Cvl1+ CnW1+ Qc * Nhiệt lượng ra: Nhiệt lượng do không khí ra: LI2 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G2Cvl2 Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy: Qm Tổng nhiệt lượng ra: LI2+ G2Cvl2 +Qm Từ phương trình cân bằng năng lượng, ta có: Qc=L(I2-I0)+G2Cvl(2-1)+Qm-CnW1 Cân Bằng Năng Lượng Viết cho 1 Kg ẩm bốc hơi với: =Cn1- qvl-qm Đối với quá trình sấy lý thuyết: =0 qc=l(I2-I0)=55.5(132-72)= KJ/Kg ẩm Đối với quá trình sấy thực tế: lúc này giá trị  sẽ khác 0 Nhiệt dung riêng của nước: Cn = 4,18 KJ/Kg oK Nhiệt dung riêng của vật liệu: Cvl = 1,5(1-0,13) + 4,18.0,13=1,85 kJ/kgk Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Cân bằng năng lượng Với 1,5 là nhiệt dung riêng của vật liệu khô tuyệt đối Qvl=G2Cvl(2-1)=5000 1,85 (40-27)=120250 KJ/h qvl = Qvl/ W = 274,62 KJ/kg Nhiệt lượng hữu ích cần bốc hơi một kg ẩm: q0 = 2500 + 1,842t2 + Cn1 = 2500 + 1,842.45 - 4,18.27 = 2470,03 Kj/Kg ẩm Tổn thất của tác nhân sấy: qtn=l Ck (t2-t0)=55,5 1,004 (45-27)=993,17 Kj/Kg ẩm Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Cân Bằng Năng Lượng Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh: giả sử nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh bằng 10% của tổng nhiệt lượng Do đó ta có: qm=10%(q0 + qvl+ qtn + qm)=415,3 Kj/Kg ẩm  = Cn1 - qvl - qm = - 577,06 Kj/Kg ẩm Ta thấy  < 0, quá trình sấy thực tế sẽ nằm dưới đường lý thuyết. Để xây dựng quá trình sấy thực tế ta dựa vào phương trình: I2= I1+Δ(d2-d0) Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 * Cách xác đinh đường sấy thực tế: Ta cho một giá trị d bất kỳ (d<d2), tính được I2” và xác định được điểm 2” trên giản đồ. Nối đường 1-2” cắt đường 45oC ở điểm 2. Đường 0-1-2 xác định như trên chính là đường sấy thực tế. Giả sử: d = 30 g ẩm/Kg KKK I1 = 139 Kj/Kg KKK ( bằng với giá trị I2 của quá trình sấy lý thuyết) = 132,1 Kj/Kg KKK Điểm 2 của quá trình sấy thực tế có các thông số: d2= 0,0325 Kg ẩm/Kg KKK I2 = 130 KJ/Kg kkk 2 = 53% Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Cân Bằng Năng Lượng Ta có thể biểu diễn chu trình sấy lý thuyết và thực tế trên giản đồ I-d, hình biểu diễn có dạng như sau: Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Cân Bằng Năng Lượng Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Cân Bằng Năng Lượng Chọn thiết bị sấy có tiết diện tròn, lưới phân phối có dạng tấm được đục lỗ cho không khí đi lên. Các thông số của tác nhân không khí trong thiết bị sấy tầng sôi: Nhiệt độ tác nhân vào: t1 = 90oC Nhiệt độ tác nhân ra: t2 = 45oC Nhiệt độ tính toán trung bình: t = 67.5oC Khối lượng riêng: k= 1,037 Kg/m3 Độ nhớt động học: k= 19.75.10-6 m2/s Độ nhớt động lực học: k= 20,45.10-6 Ns/m2 Hệ số dẫn nhiệt: k= 2,95.10-2 W/m0K = 10,62.10-2 Kj/mh0K Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính I/ Xác Định Tốc Độ Tới Hạn Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính II/ Tốc Độ Của Tác Nhân Trong Tầng Sơi Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính II/ Tốc Độ Của Tác Nhân Trong Tầng Sơi Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính III/ Tốc Độ Cân Bằng Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính IV/ Thời Gian Sấy Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính IV/ Thời Gian Sấy Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính IV/ Thời Gian Sấy Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính IV/ Thời Gian Sấy Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính V/ Kích Thước Thiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính V/ Kích Thước Thiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính V/ Kích Thước Thiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính V/ Kích Thước Thiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính V/ Kích Thước Thiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VI/ Bề DàyThiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VI/ Bề DàyThiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VI/ Bề DàyThiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VI/ Bề DàyThiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VI/ Bề DàyThiết Bị Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VII/ Bộ Nhập Vật Liệu Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VII/ Bộ Nhập Vật Liệu Ở đây ta chọn bộ phận tháo liệu là một ống hình tròn, đường kính là 150mm. Thóc khi đạt đến độ khô cần thiết sẽ nổi lên trên và tự động được đưa ra ngoài theo ống tháo liệu này. Sở dĩ thóc có thể tự động ra ngoài là do tính chất đặc biệt của lớp hạt ở trạng thái tầng sôi, lúc này lớp hạt giống như là một khối chất lỏng và có thể tự chảy ra ngoài. Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tính Thiết Bị Chính VII/ Bộ Phận Vật Liệu Sấy là phương thức bảo quản và chế biến nâng cao chất lượng sản phẩm. Do vậy đối tượng của sấy rất đa dạng và được ứng dụng trong cả công nghiệp và đặc biệt là trong nông nghiệp. Hiện nay có nhiều phương pháp sấy khác nhau tuỳ theo tính chất của sản phẩm cần sấy, trong đó phổ biến hơn cả là nhóm thiết bị sấy đối lưu. Đối với vật liệu sấy là các khối hạt như thóc, ngô, đậu…người ta thường dùng các thiết bị sấy tháp hoặc thiết bị sấy thùng. Thiết bị sấy tầng sôi tương đối ít gặp và chưa được sử dụng rộng rãi. Mặc dù thiết bị sấy tầng sôi rất thuận tiện cho việc sấy các loại hạt, cho năng suất cao và chất lượng sản phẩm tốt hơn (vật liệu khô đều hơn). Việc tính toán và thiết kế, lắp ráp thiết bị sấy tầng sôi đối với các vật liệu là các loại hạt nông sản nói chung và đối với thóc gạo nói riêng tương đối đơn giản, dễ thực hiện. Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Kết Luận Nguyên vật liệu dùng để chế tạo thiết bị thông dụng và rẻ tiền (bằng thép CT3 hoặc gang), không đòi hỏi có các tính chất đặc biệt. Do vậy vốn đầu tư không cao lắm, thời gian hoàn vốn nhanh. Hệ thống thiết bị tương đối đơn giản, dễ vận hành, thới gian sấy nhanh và có thể tiến hành theo phương thức sấy liên tục. Mặc dù phải tiêu tốn nhiều năng lượng cho việc khắc phục trở lực tạo lớp sôi, nhưng vấn đề này dễ dàng được thực hiện hơn khi khoa học công nghệ ngày càng phát triển với các máy móc hỗ trợ ngày càng ưu việt. Do đó trong tương lai, các thiết bị sấy tầng sôi đối với các sản phẩm dạng hạt sẽ được sử dụng nhiều hơn và phổ biến hơn. Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Kết Luận   [ 1 ] : Trần Văn Phú – Tính toán và Thiết kế các Thiết bị sấy- NXB KHKT [ 2 ] : Phạm Văn Bôn, Vũ Bá Minh, Hoàng Minh Nam – Quá Trình và Thiết Bị trong Công nghệ Hóa Học Tập 10 ‘’ Ví Dụ và Bài Tập ‘’ – Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM [ 3 ] : Trần Văn Phú, Lê Nguyên Dương – Kỹ Thuật Sấy Nông Sản – NXBKHKT. [ 4 ]: Các tác giả – Sổ Tay Tập 2 – NXBKHKT. [ 5 ]: Mai Văn Lề, Bùi Đức Hơi, Lê Thị Cúc, Lê Hồng Khanh – Bảo Quản Lương Thực & Thực Phẩm – NXBKHKT1986 [ 6 ]: Hồ Lệ Viên – Cơ sở tính toán các thiết bị hoá chất & thực phẩm – Đại Học Bách Khoa Hà Nộị . Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Tài Liệu Tham Khảo Nhĩm Thuyết Trình Dương Cơng Thành DH11H2 Trần Ngọc Tân DH11H2 Nguyễn Đăng Thành DH11H2 Sấy Tầng Sơi Quá Trình Thiết Bị 2 Thank You !