Download miễn phí Đồ án Xây dựng hệ thống sấy tự động các sản phẩm kém chịu nhiệt



MỤC LỤC
Chương I TỔNG QUAN VỀ BƠM NHIỆT VÀ CÔNG NGHỆ SẤY
I. BƠM NHIỆT.
1. Lịch sử ra đời và phát triển. Trang 2
2. Cấu tạo của bơm nhiệt. Trang 2
3. Ưu điểm của bơm nhiệt và ứng dụng trong thực tiễn. Trang 6
4. Vấn đề sử dụng bơm nhiệt tại Việt Nam và hướng phát triển. Trang 16
II. LÝ THUYẾT VỀ CÔNG NGHỆ SẤY.
1. Định nghĩa. Trang 18
2. Công nghệ sấy. Trang 18
3. Các phương pháp sấy nhiệt độ thấp. Trang 30
III. ỨNG DỤNG BƠM NHIỆT TRONG KĨ THUẬT SẤY.
1. Mục đích. Trang 38
2. Cơ sở để xây dựng hệ thống. Trang 39
3. Yêu cầu đối với hệ thống sấy. Trang 39
4. Định hướng chung. Trang 39
5. Ưu điểm chính của hệ thống. Trang 41
IV. KẾT LUẬN.
Chương II CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM
I. CƠ SỞ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ Trang 42
1. Cơ sở tính toán máy sấy bơm nhiệt. Trang 42
2. Tính thiết kế máy sấy Trang 44
3 Tính toán chu trình lạnh Trang 53
II. CHẾ TẠO MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM Trang 63
III. KHẢO SÁT VÀ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM QUÁ TRÌNH SẤY
1. Sự thay đổi các thông số trạng thái của tác nhân sấy Trang 65
2. Lượng ẩm thoát ra của vật ẩm trong quá trình sấy Trang 66
3. Kết luận Trang 67
Chương III THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT CHO HỆ THỐNG
I. CƠ SỞ CỦA THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN Trang 68
II. LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CHO THIẾT BỊ Trang 68
1. Cấu trúc phần cứng của một hệ điều khiển có phản hồi Trang 68
2. Cách đánh địa chỉ trên bộ điều khiển MicroLogix1500 Trang 70
3. Các dạng tín hiệu Trang 71
III. THIẾT KẾ GIAO DIỆN NGƯỜI MÁY, ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU Trang 68
IV. KẾT LUẬN Trang103
TÀI LIỆU THAM KHẢO
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/web-viewer.html?file=jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-demo-2016-02-05-do_an_xay_dung_he_thong_say_tu_dong_cac_san_pham_kem_chiu_nh_kp8xn69OnR.png /tai-lieu/do-an-xay-dung-he-thong-say-tu-dong-cac-san-pham-kem-chiu-nhiet-87586/


Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

ủa không khí, còn khi bánh xe quay tới phần nhả ẩm thì một dòng không khí nóng sẽ được thổi qua để lấy ẩm từ chất hút ẩm (giai đoạn hoàn nguyên). Dòng không khí sau khi được hút ẩm có nhiệt độ cao (trên 600C) vì vậy để nhiệm vụ của máy lạnh là giảm nhiệt độ của dòng khí khô và nóng xuống. Dòng khí sau khi đi qua máy lạnh có nhiệt độ thấp và độ ẩm nhỏ.
Hình 1.25b: Đồ thị I - d biểu diễn sự thay đổi trạng thái của không khí. Không khí ẩm từ điểm 2, được hút ẩm và làm nóng lên ở điểm 3. Từ đây, không khí khô được giảm nhiệt độ đẳng d xuống điểm 1. Không khí được tiếp xúc với vật sấy. ẩm từ trong vật được hấp thụ bởi dòng khí khô và trạng thái không khí trở về điểm 2. Tạo thành một vòng tuần hoàn của quá trình hoạt động của tác nhân sấy.
Ưu điểm:
- Khả năng hút ẩm lớn, năng suất hút ẩm cao.
Nhược điểm:
- Giá thành thiết bị tương đối lớn, ngoài máy hút ẩm còn cần thêm máy lạnh nên chi phí rất cao.
- Chất hút ẩm phải được thay thế định kỳ do hao hụt khối lượng và lão hoá chất hút ẩm. Thường đối với sản phẩm của nước ngoài sản xuất một năm thay một lần, còn của Việt Nam thì thời gian thay thế ngắn hơn nhiều.
- Trong điều kiện làm việc nhiều bụi, bẩn thì máy cần có thời gian ngừng hoạt động để làm sạch cho chất hấp phụ của máy hút ẩm.
- Điện năng cho hệ thống rất lớn vì ngoài việc đốt nóng không khí để giúp cho quá trình hoàn nguyên chất hấp phụ, còn phục vụ cho chạy máy lạnh.
- Chi phí bảo dưỡng lớn.
d. Sử dụng bơm nhiệt - máy nén.
Dùng bơm nhiệt - máy nén để tạo ra tác nhân sấy có nhiệt độ và độ ẩm phù hợp cho quá trình sấy. Hình 1.26 mô tả kết cấu một loại buồng sấy sử dụng bơm nhiệt - máy nén.
Nguyên lý hoạt động: Không khí ẩm qua buồng sấy có trạng thái điểm 1 được hút qua dàn lạnh của bơm nhiệt. Tại đây xảy ra quá trình trao đổi nhiệt của không khí với tác nhân lạnh. Nhiệt độ của không khí được đưa xuống nhiệt độ đọng sương, ẩm trong không khí đạt trạng thái bão hoà và ngưng tụ lại ở dàn lạnh. Vì vậy độ chứa ẩm d của dòng khí giảm xuống, nhưng do nhiệt độ không khí cũng giảm nên độ ẩm tương đối sau khi đi khỏi dàn nóng cao, khoảng 95%. Điều này được giải thích như sau: Trạng thái không khí nhận được là hỗn hợp của hai dòng không khí, dòng thứ nhất truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt khi tiếp xúc trực tiếp với dàn lạnh có nhiệt độ gần như nhiệt độ bề mặt (cao hơn một ít nhiệt độ bay hơi), dòng thứ hai không tiếp xúc trực tiếp với dàn lạnh nên có nhiệt độ cao hơn. Hai dòng được trộn lẫn với nhau nên nhiệt độ không khí xử lý ở mọi vị trí của dàn lạnh theo hướng chuyển động của nó đều có thể xem là nhiệt độ hỗn hợp. Kết thúc quá trình làm lạnh, không khí ở trạng thái bão hòa nhưng do có quá trình hỗn hợp như trên và nhiệt tỏa từ quá trình ngưng ẩm nên điểm kết thúc không nằm trên đường độ ẩm bão hòa mà dâng cao hơn (nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ đọng sương tương ứng với phân áp suất cuối quá trình xử lý và độ ẩm φ < 100%). Trạng thái không khí điểm 2, được chuyển qua dàn nóng, không khí được đốt nóng đẳng d lên trạng thái điểm 3 (φ3, t3) với độ ẩm φ3 tương đối thấp. Dòng không khí khô này được thổi vào buồng sấy. ẩm từ vật sấy bay hơi và đi vào dòng tác nhân sấy. Sau khi ra khỏi buồng sấy không khí có trạng thái điểm 1 (φ1,t1). Tiếp tục vòng tuần hoàn.
Ưu điểm:
- Năng lượng của dàn nóng và dàn lạnh đều được tận dụng triệt để.
- Giảm được chi phí về thiết bị, vận hành và bảo dưỡng.
- Qúa trình hoạt động của thiết bị không bị gián đoạn do không phải thay chất hấp phụ như trong máy bài ẩm.
- Tuổi thọ thiết bị cao. Trong khoảng thời gian 10 năm, thiết bị hầu như không cần bảo dưỡng lớn. Sau một thời gian sử dụng, cần vệ sinh dàn ngưng tụ và dàn bay hơi để đảm bảo khả năng trao đổi nhiệt tốt.
- Điện năng sử dụng cũng thấp hơn nhiều so với phương pháp dùng máy hút ẩm hấp phụ.
Nhược điểm:
- Thời gian sấy thường kéo dài.
Có thể khắc phục nhược điểm này bằng cách nâng cao tốc độ dòng tác nhân sấy. Vấn đề này cần được nghiên cứu kĩ lưỡng để đảm bảo cho chất lượng sản phẩm sấy được tốt nhất.
III. ứng dụng bơm nhiệt trong kĩ thuật sấy.
1. Mục đích.
- Xây dựng hệ thống sấy những sản phẩm không chịu được nhiệt độ cao.
- Tạo ra chế độ sấy tuỳ ý trong một dải nhiệt độ, cho phép sấy nhiều loại sản phẩm khác nhau.
- áp dụng hệ thống điều khiển, giám sát tự động vào quá trình sấy
2. Cơ sở để xây dựng hệ thống.
- Dựa vào ưu điểm của bơm nhiệt.
- Dựa vào các phương pháp sấy, lựa chọn phương pháp sấy phù hợp với bơm nhiệt và cho một số loại sản phẩm kém chịu nhiệt.
- ứng dụng phần mềm điều khiển, giám sát của hãng Rockwell Automation vào hệ thống sấy.
3. Yêu cầu đối với hệ thống sấy.
- Nhiệt độ: Hệ thống dùng để sấy các sản phẩm kém chịu nhiệt vì vậy tác nhân sấy sau khi đi qua dàn ngưng tụ của bơm nhiệt có nhiệt độ thấp hơn 600C.
- Độ ẩm: Nhiệt độ của quá trình sấy được khống chế thấp, vì vậy để tăng hiệu quả quá trình sấy thì độ ẩm của tác nhân sấy sau khi qua dàn ngưng phải nhỏ hơn 40%.
- Tốc độ tác nhân sấy: Tốc độ tác nhân sấy cũng là yếu tố quan trọng. Nếu tốc độ lớn thì sẽ thổi bay vật liệu sấy, nếu nhỏ quá thì thời gian sấy lâu. Vì vậy cần lựa chọn quạt phù hợp để cho tốc độ tác nhân đảm bảo được yêu cầu về vận chuyển ẩm từ vật ẩm sang không khí.
- Hệ thống phải đảm bảo sự đồng đều ở các vị trí trong buồng, vì vậy thiết kế kênh gió vào, ra để phân bổ gió đồng đều đến các tầng chứa vật liệu. Chất lượng của sản phẩm vì vậy sẽ đồng đều.
4. Định hướng chung.
Từ những phân tích như trên chúng em tiến hành đưa ra ý tưởng xây dựng một hệ thống sấy sử dụng chính bơm nhiệt để đốt nóng không khí.
Các trang thiết bị sử dụng trong hệ thống:
+ Hệ thống sấy:
- Ba máy nén: Sử dụng loại bơm nhiệt nén hơi vì vậy chúng em lựa chọn ba máy nén nhằm tăng cường hiệu quả cho hệ thống.
- Ba dàn ngưng tụ và ba dàn bay hơi: dùng loại dàn có cánhđể tăng cường quá trình trao đổi nhiệt với tác nhân sấy.
- ống tiết lưu: Bơm nhiệt trang bị cho hệ thống có công suất nhỏ nên thay vì sử dụng van tiết lưu, chúng em lựa chọn ống mao.
- Phin sấy lọc: đường kính trong của ống mao là rất nhỏ, dễ bị tắc do nước và bụi bẩn, dầu mỡ bám vào, nên phải lắp một phin lọc trước ống mao.
- Tác nhân lạnh: R22, là loại tác nhân lạnh được sử dụng rộng rãi.
- Ba quạt hút: Tuần hoàn tác nhân sấy.
+ Hệ thống điều khiển, giám sát:
- Một bộ PLC điều khiển hệ thống.
- Một máy tính giám sát giúp cho người vận hành dễ dàng theo dõi được hoạt động cũng như dùng để vận hành hệ thống.
- Các thiết bị đo lường, các cơ cấu chấp hành
Phương pháp sấy: Lựa chọn phương pháp sấy đối lưu tuần hoàn 100% tác nhân sấy.
Nguyên lý hoạt động: Không khí ban đầu được đốt nóng bởi dàn ngưng tụ của bơm nhiệt. Tác nhân sấy có độ ẩm tương đối thấp được quạt hút đẩy vào trong buồng sấy. Không khí chảy trùm lên vật sấy và đốt nóng vật sấy. Do sự chênh lệch về thế sấy nên ẩm trên bề mặt vật sấy được bay hơi và cuốn theo dòng tác nhân sấy. Khi đi ra khỏi buồng sấy tác nhân sấy có nhiệt độ giảm và độ ẩm cao. Để tái tuần hoàn, tác nhân sấy yêu cầu phải được giảm độ ẩm xuống, vì vậy dòng tác nhân sấy đó được đưa qua dàn lạnh. ẩm trong tác nhân sấy được ngưng tụ lại trên dàn bay hơi, rồi chảy xuống hệ thống máng. Nước ngưng được gom lại và dẫn ra ngoài. Tác nhân sấy sau khi được giảm độ ẩm lại cho qua dàn ngưng để đốt nóng lên và tiếp tục thực hiện vòng tuần hoàn kín. Chúng ta biết rằng công suất của dàn ngưng cộng thêm nhiệt tỏa từ quạt luôn luôn lớn hơn công suất của dàn bay hơi, nên không khí qua mỗi lần tuần hoàn nhiệt độ sẽ tăng dần lên.
5. Ưu điểm chính của hệ thống.
- Hệ thống sử dụng cả dàn nóng và dàn lạnh của bơm nhiệt nên hiệu quả sử dụng của bơm nhiệt là rất cao. Ngoài ra nó cũng bao gồm cả những ưu điểm vốn có của bơm nhiệt như đã nói ở trên.
- Hệ thống sấy được thiết kế là hệ thống sấy đối lưu tuần hoàn toàn bộ tác nhân sấy nên quá trình sấy không phụ thuộc và điều kiện không khí bên ngoài; rất phù hợp cho vùng không khí ẩm như ở Việt Nam; sản phẩm sấy sạch, không bị ô nhiễm bởi bụi và hoá chất có trong không khí; sản phẩm sấy vẫn giữ được hương vị tự nhiên.
- Nhiệt độ của tác nhân sấy khống chế nhỏ hơn 600C, độ ẩm tác nhân từ 30-40% rất phù hợp với các sản phẩm kém chịu nhiệt, dễ cong, vênh, nứt, vỡ. Sản phẩm vẫn giữ nguyên được màu sắc.
- Ưu điểm nổi bật của hệ thống là được trang bị hệ điều khiển, giám sát của hãng Rockwell Automation. Hệ thống sấy được kết nối máy tính, rất dễ dàng để theo dõi và điều khiển. Hệ thống có thể hoạt động theo: chế độ thủ công, chế độ nhiệt cao, hay chế độ tự động, điều này mang lại tính linh hoạt cho hệ thống. Sử dụng các chế độ khác nhau đó để thí nghiệm, khảo sát quá trình sấy đối với một số loại sản phẩm sấy tương tự nhau, và tìm ra chế độ tối ưu cho mỗi loại sản phẩm. Vì luôn được theo dõi và kiểm tra như vậy, chất lượng sản phẩm sấy thu được rất cao và đồng đều.
IV. Kết luận.
- ưu điểm của việc sử dụng bơm nhiệt máy nén là tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi sinh.
- Việc ứng dụng bơm nhiệt vào quá trình sấy nhiệt độ thấp là rất phù hợp, nâng cao chất lượng các sản phẩm kém chịu nhiệt.
- Hệ thống sấy hiện đại, được vận hành dướ...

---