Tính toán, thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè

LỜI MỞ ĐẦU Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông nghiệp.Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn rất quan trọng sau khi thu hoạch. Trong công nghiệp, như công nghiệp chế biến nông-lâm-hải sản, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng … kỹ thuật sấy cũng đóng một vai trò quan trọng trong mọi dây chuyền sản xuất. Quá trình sấy là làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt.Người ta phân biệt sấy ra làm hai loại là : sấy tự nhiên và sấy nhân tạo. Sấy tự nhiên dùng năng lượng Mặt Trời để làm bay hơi nước trong vật liệu nên đơn giản, ít tốn kém tuy nhiên khó điều chỉnh được quá trình sấy và vật liệu sau khi sấy vẫn còn độ ẩm cao. Sấy nhân tạo thì phải cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm, phương pháp cung cấp nhiệt có thể bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ, bằng năng lượng điện trường có tần số cao … Mục đích chính của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu, giảm công chuyên chở, làm tăng độ bền của vật liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm, tăng thời gian bảo quản … BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị như: thiết bị sấy ( buồng sấy, hầm sấy, thiết bị sấy kiểu băng tải, máy sấy thùng quay, sấy phun, sấy tầng sôi, máy sấy trục … ), thiết bị đốt nóng tác nhân, quạt, bơm và một số thiết bị phụ khác, … Trong đồ án này em sẽ tính toán và thiết kế thiết bị sấy kiểu băng tải. Thiết bị sấy loại này thường được dùng để sấy các loại rau quả, ngũ cốc, các loại nông sản khác, sấy một số sảm phẩm hoá học … Trong đồ án của mình em sử dụng vật liệu sấy là chè với tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng. Chè là một cây công nghiệp lâu năm, thích hợp nhất đối với khí hậu nhiệt đới. Chè không đơn thuần chỉ là thứ cây được dùng để “giải khát” mà đã trở thành một sản phẩm có nhiều công dụng. Chế biến chè không chỉ cung cấp phục vụ nhu cầu trong nước mà còn để xuất khẩu, yêu cầu về đầu tư thiết bị ít tốn kém hơn các loại nông sản khác. Trong công nghệ sản xuất chè thì sấy chè là một khâu rất quan trọng. Chè sau khi thu hoạch qua chế biến sẽ được sấy khô. Sau khi sấy chè phải đạt được độ tơi, độ khô nhất định theo yêu cầu để đảm bảo chất lượng và tăng thời gian bảo quản. Với các yêu cầu về hình thức, vệ sinh và chất lượng sản phẩm người ta sử dụng thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải làm việc liên tục với tác nhân sấy là không khí nóng có tuần hoàn một phần khí thải. Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu. Ưu điểm của phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩm được sấy đều, do có tuần hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điều chỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của không khí đi qua phòng sấy lớn, năng suất khá cao, hiệu quả. PHẦN 2: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH Sơ đồ công nghệ của quá trình: Với các thiết bị và phương thức sấy như đã chọn, ta có sơ đồ công nghệ của quá trình sấy chè như sau : Khí thải Hỗn hợp khí sau khi sấy Vật liệu vào Hơi nước Khí tuần hoàn Vật liệu ra Hơi nước bão hoà Không khí Chú thích : 1 – phòng sấy 2 – calorifer 3 - quạt đẩy 4 – cyclon 5 - quạt hút THUYẾT MINH LƯU TRÌNH Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng. Không khí ban đầu được đưa vào calorifer, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp từ hơi nước bão hoà qua thành ống trao đổi nhiệt. Hơi nước đi trong ống, không khí đi ngoài ống. Tại calorifer, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết không khí nóng đi vào phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) cấp nhiệt cho hơi nước trong chè bốc hơi ra ngoài. Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên có một phần chè sẽ bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu hồi khí thải và chè người ta đặt ở đường ống ra của không khí nóng một cyclon. Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy đi vào cyclon để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một phần khí thải được quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoài không khí. Một phần khí cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không khí mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy vào calorifer. Hỗn hợp khí này được nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết rồi vào phòng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy. Quá trình sấy lại được tiếp tục diễn ra. Vật liệu sấy ban đầu có độ ẩm lớn được đưa vào phòng sấy đi qua các băng tải nhờ thiết bị hướng vật liệu. Vật liệu sấy chuyển động trên băng tải ngược chiều với chiều chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệt trực tiếp từ hỗn hợp không khí nóng thực hiện quá trình tách ẩm. Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng và được lấy ra ngoài. CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU Năng suất tính theo sản phẩm : G2 =200 kg/h Độ ẩm vật liệu vào : W1 = 63% Độ ẩm vật liệu ra : W2 = 5% Nhiệt độ tác nhân sấy vào : t1 = 1000C Nhiệt độ tác nhân sấy ra : t2 = 700C Nhiệt độ không khí ngoài trời : t0 = 260C Độ ẩm môi trường : φ = 81% Thời gian : T =