Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Sấy là một quá trình trao đổi nhiệt và ẩm , dẫn đến việc loại bỏ một phần nước
và độ ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng phương pháp sấy nóng và sấy lạnh.
Kĩ thuật sấy được sử dụng rộng rãi để làm khô hầu hết các loại dược phẩm,
ngũ cốc, các loại hạt và nhiều thực phẩm khác, làm tăng hiệu quả kinh tế trong sản
xuất. Quá trình sấy không chỉ đơn thuần là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi
vật liệu mà là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu sấy phải đảm
bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp. Trong sấy lúa
phải đảm bảo lúa sau khi sấy có tỉ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất.
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 1
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Hiện nay có rất nhiều phương pháp sấy khác nhau, đối với lúa người ta có thể
dùng các phương pháp sấy như: phơi nắng tự nhiên, sấy tầng sôi, sấy tháp, sấy tĩnh
vỉ ngang. Đồ án môn học này nhằm thiết kế hệ thống sấy lúa bằng phương pháp sấy
tĩnhvỉ ngang có đảo gió, năng suất 5 tấn/mẻ, địa điểm tại đồng bằng sông Hồng,
hoạt động vào vụ Hè Thu, cung cấp nhiệt bằng khói lò đốt trấu trực tiếp.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và tài liệu tham khảo còn
nhiều hạn chế nên đồ án chắc chắn không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót. Em mong
nhận được ý kiến đóng góp của thầy, cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Nguyên Đương cùng các thầy giáo đã
hướng dẫn tận tình để em hoàn thành được đồ án này.
Tên đồ án:
“Tính toán thiết kế máy sấy lúa tĩnh vỉ ngang năng suất đầu vào 5
tấn/mẻ.”
Địa điểm tại Hà Nội
Hoạt động vào mùa thu hoạch Hè Thu
Cung cấp nhiệt là đốt trấu trực tiếp
Nội dung thực hiện:
Tìm hiểu công nghệ chế biến.
có thể chọn được hệ thống sấy thích hợp. Để sấy thóc khi mới thu hoạch , vì thời
gian sấy chỉ vài chục ngày một vụ lại phân bố rải rác ở từng hộ gia đình nên hiện
nay nên người ta sử dụng hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang. Ngược lại ở các kho bảo quản
hoặc các nhà máy xay xát, người ta thường dùng hệ thống sấy tháp. Chọn dạng hệ
thống sấy cũng là bài toán kinh tế kĩ thuật
3. Chọn chế độ sấy
Sau khi đã chọn được hệ thống sấy thích hợp, ta căn cứ vào yêu cầu mà chủ
yếu là nhiệt độ và độ ẩm mà hệ thống sấy có thể chịu được để chọn chế độ sấy thích
hợp.
Ngoài ra, nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy cũng chọn đủ bé để giảm
tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi nhưng cũng phải đủ lớn để xa trạng thái bão
hòa để tránh hiện tượng đọng sương lên bề mặt vật liệu đã được sấy khô.
4. Chọn nguồn năng lượng và tác nhân sấy.
Với hệ thống sấy nóng, nguồn năng lượng ngoài điện năng còn có thể là
hơi nước, khí đốt dầu mỏ, than đá, củi và các phế liệu công nông nghiệp khác như
trấu,bã mía…ta chọn dạng năng lượng trên cơ sở điều kiện cụ thể nơi xây dựng hệ
thống sấy và tính toán kinh tế, ở đồng băng sông Hồng, trấu là nguồn năng lượng
dồi dào, chi phí rất rẻ. Do đó, hệ thống sấy này dùng trấu làm nguồn năng lượng đốt
trực tiếp để lấy khói từ buồng đốt gia nhiệt cho không khí cấp vào không gian sấy.
Vì vậy, ta cần thiết kế thêm buồng đốt cho hệ thống sấy.
5. Tính toán cân bằng nhiệt và cân bằng ẩm của hệ thống sấy( thực hiện bài
toán sấy lí thuyết và sấy thực tế)
Khi đã chọn được dang hệ thống sấy và chế độ sấy, ta tiến hành tính toán
cân bằng nhiệt ẩm của thiết bị sấy. Đây là nội dung cơ bản của việc thiết kế một hệ
thống sấy. Mục đích của việc tính toán cân bằng nhiệt ẩm là tìm được lượng tác
nhân sấy và nhiệt lượng cần thiết trong 1 giờ. Khối lượng tác nhân sấy trong 1 giờ
là một trong hai cơ sở để chọn quạt (cùng với cột áp). Tính các tổn thất nhiệt.
6. Tính thể tích buồng đốt,buồng sấy và các thiết bị khác.
7. Bố trí hệ thống sấy, tính trở lực và chọn quạt
Để chọn được quạt chúng ta caanf bố trí cụ thể hệ thống sấy và căn cứ vào
tiêu diệt.
Những hạt bị bốc nóng ở thời kì đầu, nhờ quá trình phơi sấy, hạt trở lại
bình thường, quá trình tự bốc nóng dừng lại và những tính chất kỹ thuật của hạt
được phục hồi. Hạt còn tươi chưa hoàn thành quá trình chín sinh lí thì nhờ quá
trình sấy quá trình chín sinh lí được rút ngắn, hạt có được đặc tính kĩ thuật thích
hợp của nó. Sấy khô sản phẩm là một quá trình rất phức tạp: khi sấy cần đảm bảo
giữ được tính chất của sản phẩm, đảm bảo chất lượng và giữ nó ở trạng thái tốt.
Quá trình sấy thực chất là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi một phần
lượng nước có trong sản phẩm. Quá trình này phụ thuộc vào cấu tạo, kích thước,
dạng liên kết của vật liệu sấy và tính chất hóa học của sản phẩm và trạng thái bề
mặt của sản phẩm hút ẩm.
1.2 Bản chất đặc trưng của quá trình sấy.
Sấy là một quá trình tách ẩm ra khỏi sản phẩm (hoặc chuyển nước trong
sản phẩm sang thể hơi). Quá trình này được thực hiện do sự chênh lệch áp suất của
hơi nước ở môi trường xung quanh (Pxq) và trên bề mặt sản phẩm (Psp). Để làm
cho lượng ẩm trên bề mặt sản phẩm bay hơi cần có điều kiện Psp>Pxq=∆P. trị số ∆P
càng lớn thì độ ẩm chuyển ra môi trường xung quanh càng mạnh. Psp phụ thuộc
vào nhiệt độ sấy, độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy và phụ thuộc vào tính chất liên kết
của nước với sản phẩm.
Sự thoát ẩm trên bề mặt tăng lên khi nhiệt độ và tốc độ của luồng không
khí tăng, khi độ ẩm tương đối giảm và áp suất không khí giảm. Do vậy sự thoát ẩm
trên bề mặt dẫn đến sự khuếch tán bên trong. Đó là kết quả của sự phá vỡ mối cân
bằng tương đối trong sản phẩm cũng là do sự thay đổi nhiệt độ và sự phân chia
nước không đồng đều trong sản phẩm. Trong sản phẩm ( và nhất là hạt ) sự vận
chuyển nước bắt đầu từ nơi có độ ẩm cao đến nơi có độ ẩm thấp. Sự chênh lệch độ
ẩm ở những phần khác nhau của hạt là nguyên nhân của sự khuêch tán bên trong
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 6
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
khi sấy. Sự thay đổi về mặt phân bố nhiệt độ ở những điểm khác nhau của hạt làm
cho sự vận chuyển độ ẩm tăng từ chỗ có nhiệt độ cao đến chỗ có nhiệt độ thấp.
- Vỏ hạt: bao bọc nội nhũ, thành phần cấu tạo chủ yếu là lipit và protein.
- Vội nhũ: là thành phần chính của hạt lúa, chứa 90% là gluxit.
- Phôi: nằm ở góc dưới nội nhũ, có nhiệm vụ biến các chất dinh dưỡng trong nội
nhũ để nuôi mầm khi hạt lúa nảy mầm
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 8
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Thành phần hóa học của hạt thóc gồm chủ yếu là tinh bột, protein, xenlulose.
Ngoài ra trong hạt lúa còn chứa một số chất khác với hàm lượng ít hơn so với 3
thành phần kể trên như: đường, tro, chất béo, sinh tố. Thành phần hóa học của hạt
lúa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, đất đai trồng trọt, khí hậu và chế độ
chăm sóc.
Cùng chung điều kiện trồng trọt và sinh trưởng.
Các thành phần hóa học của hạt lúa:
Nước Gluxit Protit Lipit Xenlulo Tro Vitamin B
1
13% 64,03% 6,69% 2,1% 8,78% 5,36% 5,36%
Ở Việt Nam, lúa gạo là nguồn lương thực chính không thể thiếu trong đời sống
con người. lúa còn là nguyên liệu để sản xuất tinh bột, sử dụng nhiều trong các
ngành công nghiệp thực phẩm. Lúa cũng được dùng làm thức ăn chăn nuôi gia súc,
gia cầm.
Hiện nay, Việt Nam đang đứng thứ hai thế giới về lương gạo xuất khẩu trên
thế giới, và tiếp tục đẩy mạnh việc xuất khẩu gạo sang các nước trên thế giới. Đây là
một trong những nguồn thu ngoại tệ chính của đất nước.
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 9
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
2.2. Các đặc tính chung của khối thóc.
a. Tính tan rời: là đặc tính khi đổ thóc từ trên độ cao h xuống mặt phẳng nằm
ngang, lúa tự dịch chuyển để tạo thành khối có dạng chóp nón. Góc tạo thành bởi
đường sinh với mặt phẳng đáy nằm ngang của hình chóp gọi là góc nghỉ hay góc
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 10
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
chất lượng gọi là tính tự phân của khối hạt. Hiện tượng tự phân loại ảnh hưởng xấu
đến việc làm khô và bảo quản hạt. Những vùng nhiều hạt lép và tạp chất sẽ dễ bị hút
ẩm. Dễ bị cuốn theo tác nhân sấy trong quá trình sấy.
c. Độ xốp của khối hạt: độ xốp của vật liệu (ε) là thành phần thể tích bị chiếm
chỗ do khoảng không gian giữa các hạt. Giá trị của độ xốp phụ thuộc vào hình dạng
hạt, cách mà chúng sắp xếp trong khối hạt (những hat nhỏ có thể lấp đầy các
khoảng trống giữa các hạt lớn). Trong quá trình sấy, khối hạt cần có độ xốp (lỗ
hổng) cần thiết cho quá trình truyền nhiệt với tác nhân sấy được dễ dàng.
1
v
h
ρ
ε
ρ
= −
Trong đó:
v
ρ
: mật độ khối hạt chứa trong đơn vị thể tích đó( khối lượng thể
tích)
h
ρ
: khối lượng riêng của hạt chứa trong đơn vị thể tích đó.
d. Tính dẫn nhiệt và tính truyền nhiệt: quá trình dẫn nhiệt và truyền nhiệt
trong khối hạt luôn tiến hành theo hai phương pháp song song đó là dẫn nhiệt và
đối lưu. Đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của lúa là hệ số dẫn nhiệt (λ=
0.12-0.2 kCal/m.h.độ)
Kho bảo quản
2.4. Công nghệ sấy thóc.
Thóc là đối tượng cần xử lý nhiệt nhiều hơn bất cứ loại hạt ngũ cốc nào
khác. Sấy làm giảm độ ẩm của thóc vừa thu hoạch đến mức an toàn (13-14%) để
bảo quản và xay xát. Yêu cầu cơ bản của quá trình sấy là nâng cao tốc độ sấy, giảm
thiểu thời gian sấy và năng lượng tiêu hao mà vẫn giữ được chất lượng sản phẩm
sấy. Trong sấy thóc đối lưu thời gian sấy phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: các
thông số chế độ sấy (nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ khí sấy, chiều dầy lớp
hạt),phương pháp sấy (sấy liên tục và gián đoạn,sấy có đảo hạt, đảo gió, làm dịu sau
sấy ) và vật liệu sấy (loại thóc, kích thước hạt, độ chín khi thu hoạch, độ ẩm ban
đầu và độ ẩm cuối quá trình sấy của thóc.
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 12
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ CÁC LOẠI MÁY SẤY THÓC
3.1. Sấy bằng không khí tự nhiên - phơi nắng.
Đó là phương pháp lợi dụng ánh nắng mặt trời để làm khô hạt và sản phẩm.
Phơi nắng là phương pháp không tốn kém về nhiên liệu. Nó thúc đẩy quá
trình chín sinh lí của hạt, có khả năng diệt trừ nấm, côn trùng, sâu mọt…bởi tác
dụng của ánh nắng mặt trời. Nhưng phơi nắng có nhược điểm là không chủ động và
phụ thuộc vào điều kiện thời tiết rất lớn, nhất là canh tác 2 vụ: Mùa khô rất ngắn
ngủi không cho phép phơi nắng tự nhiên một cách nhanh chóng. Phơi nắng còn tốn
nhiều công lao động và không cơ giới hóa được. Thời gian để đạt được độ ẩm an
toàn thường dài. Tuy vậy trong thực tế sản xuất hiện nay, người ta vẫn áp dụng
phương pháp phơi nắng đối với các loại ngũ cốc và một số nông sản khác. Những
sản phẩm cần phơi trải thành những lớp mỏng nên mặt đất hay trên chiếu, phên…
nên gặp rất nhiều bất tiện: dễ bị lẫn cát, dễ bị ẩm khi gặp mưa. Vì vậy khi cần làm
khô một khối lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắn bất kể điều kiện thời tiết thế
nào thì ta sử dụng các phương pháp sấy nhân tạo.
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 13
cục bộ khối vật liệu sấy do co rút khi vật liệu sấy khô dần, ít tác động xấu đến độ
phân bố gió đã được thiết lập, do đó tăng được khả năng đồng đều về ẩm độ sau
cùng của sản phẩm. Điều này khó đạt được nếu đảo chiều với lớp hạt thẳng đứng.
3.2.2 Máy sấy tháp.
• Cấu tạo, nguyên lí hoạt động và đặc điểm.
Hệ thống máy sấy gồm caloriphe hoặc cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa
trộn với không khí, hệ thống quạt và các thiết bị phụ trợ khác.
Tháp sấy là một không gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với
chiều rộng và chiều dài. Trong tháp sấy người ta bố trí các hệ thống kênh dẫn và
thải tác nhân xen kẽ nhau ngay trong lớp vật liệu sấy. Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió
nóng luồng lách qua lớp vật liệu thực hiện quá trình trao đổi nhiệt sấy và nhận
thêm ẩm đi vào các kênh thải ra ngoài. Vật liệu sấy chuyển động từ trên xuống dưới
từ tính tự chảy do trọng lượng bản thân của chúng. Tháp sấy nhận nhiệt do trao đổi
nhiệt đối lưu giũa dòng tác nhân chuyển động vừa ngược chiều vừa cắt ngang và do
dẫn nhiệt từ bề mặt kênh dẫn và kênh thải qua lớp vật liệu nằm trên các bề mặt đó.
Vì vậy trong thiết bị sấy tháp, nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được gồm 2 thành
phần: thành phần đối lưu giũa tác nhân sấy với khối lượng hạt và thành phần dẫn
nhiệt giữa bề mặt các kênh gió nóng, kênh thải ẩm với chính lớp vật liệu nằm trên
đó.
Khi sấy hạt di chuyển từ trên cao (do gầu tải hoặc vít tải đưa lên) xuống
mặt đất theo chuyển động thẳng đứng hoặc dzích dzắc trong tháp sấy. Tùy theo
cách bố trí của dòng hạt di chuyển qua tháp sấy có thể lien tục hoặc tuần hoàn -
theo mẻ.
a) Sấy tháp liên tục:
Hạt qua tháp sấy một lượt rồi vào bin ủ, và nghỉ (ủ) ở đó một thời gian (từ
2-24h tùy chế độ sấy và loại hạt) sau đó lại qua tháp sấy lượt thứ 2,3…mục đích của
ủ là cho độ ẩm ở trung tâm hạt có thời gian ra ngoài mặt để dễ bốc hơi. Chênh lệch
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 15
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
ẩm độ quá nhiều giữa gần mặt hat với trung tâm hạt sẽ gây ứng suất làm gãy vỡ
- Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy
- Có thể điều chỉnh thời gian sấy
Nhược điểm:
- Trở lực sôi lớn
- Tiêu hao nhiều điện năng để thổi khí tạo lớp sôi
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 16
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
- Yêu cầu cỡ hạt nhỏ và tương đối đồng đều
Như ta biết thiết bị sấy vỉ ngang có thể vận hành không phụ thuộc vào thời
tiết và có năng suất sấy cao hơn, thời gian sấy ngắn hơn và chất lượng sản phẩm
sấy tốt hơn so với việc phơi thóc trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, cho
đến nay các kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình dự đoán thời gian sấy thóc tĩnh
theo lớp dầy (ứng với kiểu thiết bị sấy vỉ ngang) được công bố trong và ngoài nước
là rất ít. Việc dự đoán thời gian sấy một mẻ thóc sấy là rất quan trọng, vì ứng với
các điều kiện sấy xác định nếu thời gian sấy không đủ thì thóc sẽ không sấy được
xuống độ ẩm bảo quản an toàn, còn nếu ngược lại thì sẽ lại làm giảm năng suất của
thiết bị, làm tăng giá thành của một đơn vị sản phẩm sấy. cấu trúc và dạng liên kết
ẩm trong hạt thóc,…). Trong bài này ta sử dụng phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang để
sấy thóc. Trong đó ảnh hưởng của nhiệt độ và tốc độ khí sấy, chiều dầy lớp hạt và
khoảng thời gian giữa các lần đảo gió đến thời gian sấy riêng trong sấy thóc tĩnh
theo lớp dầy. Các điều kiện ban đầu như nguồn gốc của hạt, điều kiện thu hoạch và
xử lý hạt trước quá trình sấy. Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của khí sấy có vai trò
quan trọng đối với quá trình sấy thóc.
Tác nhân sấy là hỗn hợp khói và không khí được hòa trộn với nhau rồi được
dẫn qua các kênh dẫn để trao đổi nhiệt, ẩm với khối thóc mang vào, sau đó khí thải
được dẫn ra ngoài.
Trong phương pháp này ta sử dụng tác nhân sấy là khói lò tận dụng phế thải
của ngành nông nghiệp. Khói lò thường được sử dụng trong các thiết bị sấy vừa
cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy vừa mang ẩm thải vào môi trường.
Trong khói lò chỉ có hai thành phần là khói khô và hơi nước. Coi khói lò là tác
Sản
phẩm
Buồng
sấy
Quạt
Buồng
hòa trộn
Buồng
đốt
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Không khí Không khí
4.1.1 Chọn chế độ sấy
Trong hệ thống máy sấy tĩnh vỉ ngang loại có đảo chiều gió. Thóc được đổ vào
buồng sấy dưới là mặt sàn có đột lỗ cho không khí nóng đi qua. Không khí nóng
được tạo ra từ lò đốt trấu với nhiệt độ cao đến buồng hòa trộn với không khí ngoài
trời làm giảm đến nhiệt độ sấy thích hợp. Không khí được quạt hút và chuyển đến
buồng sấy. Tại đây diễn ra quá trình sấy và làm giảm ẩm.
Đầu tiên mở van dưới, đóng van trên để cho tác nhân sấy đi từ dưới lên mang
theo hơi nước thoát ra ngoài môi trường, sau đó không khí nóng được đảo chiều.
phía trên buồng sấy được đậy lại bằng bạt. Mở van trên và đóng van dưới để khí
nóng đi từ trên xuống và dẫn ẩm ra ngoài.
Trong phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang có đảo chiều gió cần chú ý đến ảnh
hưởng đồng thời của nhiệt độ và tốc độ khí sấy, chiều dày lớp hạt và khoảng thời
gian giữa các lần đảo gió. Theo thực nghiệm ta lấy thời gian đảo gió là 1h/lần.
4.1.2 Cân bằng vật chất:
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 19
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Các kí hiệu sử dụng:
G1: lượng nhập liệu của vật liệu sấy (kg)
0
= 25
0
C; ϕ
0
= 85%
• Không khí vào thiết bị sấy:
Chọn nhiệt độ vào buồng sấy của không khí: t
1
= 50
0
C
• Không khí ra khỏi thiết bị sấy:
Chọn nhiệt độ ra của không khí là:ø t
2
= 42
0
C
• Phân áp suất hơi nước bão hòa P
b0
:
P
bh0
= exp(12 – ) = exp(12 – ) = 0,032bar
• Lượng chứa ẩm d
0
:
d
0
= 0,621 = 0,621. = 0,017 kg ẩm/kgkkk
pk
.t
0
+d
0
(r+C
pa
.t
0
) = 1,0048.25+0,017.(2500+1,842.25) = 68,4 kJ/kg
• Thể tích riêng của không khí V
0
:
V
0
= = = 0,858 m
3
/kg
b) Đối với vật liệu sấy (thóc)
Theo tài liệu kĩ thuật sấy Nông Sản - Trần Văn Phú, Lê Nguyên Đương ta có
các thông số kích thước sau của thóc
• Các kích thước của thóc:
Dài : l = 8,5 mm
Rộng: a= 3,4 mm
Dày: b = 2 mm
Đường kính tương đương: d = 2,76 mm
Hệ số hình dạng: ϕ
hd
= 1,68
• Các thông số khác:
= 40
0
C
ω
2
= 13%, đây là độ ẩm thích hợp để bảo quản thóc.
• Năng suất tách ẩm:
meamKgGW /07,862
13,01
13,028,0
5000
1
1
2
21
=
−
−
=
−
−
=
ω
ωω
Năng suất đầu ra:
G
2
= G
1
vl
θ
1
+ C
n
Wθ
1
+ Q
c
* Nhiệt lượng ra:
- Nhiệt lượng do không khí ra: LI
2
- Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G
2
C
vl
θ
2
- Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy: Q
m
Tổng nhiệt lượng ra:
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 21
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
LI
2
+ G
2
C
vl
θ
C-qq)I-(I)(
θ
++=−= lIIlq
c
Với:
∆= C
n
θ
1
- q
vl
-q
m
l
II
I
∆
+=
2
4.2 Tính toán quá trình sấy lí thuyết
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 22
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Đồ thị I-d: quá trình sấy bằng khói lò
4.2.1. Tính toán khói lò
* Nhiệt trị của nhiên liệu - trấu.
Trấu có thành phần làm việc như sau:
C H N O S A W
37,13% 4,12% 0.36% 31,6% 0.04% 17.75% 9%
GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG 23
Tính toán thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Entanpy và dung ẩm của khói lò.
Chọn hệ số không khí thừa buồng đốt α
bđ
=1,4
Lượng không khí khô cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu:
L0k =0,115C + 0,345H – 0,043(O – S)
=0,115.37,13 + 0,345.4,12 – 0,043.(31,6 – 0,04)=4,3 kgkkk/kgnl
Lượng không khí khô thực cần cung cấp:
Lkt = αbd . L0k = 1,4.4,3=6,02 kgkkk/kgnl
Lượng chứa ẩm của tác nhân sấy là khói lò được tính:
= 88 g/kg khói lò khô
Lượng hơi nước trong khói lò:
Gn=(9H+A) + αbdL0kdo=(9.0,0412+0,1775)+1,4.4,3.0,017=0,65 kg/kgnl
Khối lượng khói lò khô trước khi hòa trộn khi đốt cháy 1kg nguyên liệu
Gkk=1+α
bd
L
0k
- =1+1,4.4,3 – =6,4 kg/kg
Entanpy của khói lò I
k
:
I
k
== = 1418 kJ/kg
Trong đó:
C: nhiệt dung riêng của nguyên trấu C=1,2-1,7 kJ/kg chọn C=1,2 kJ/kg
t: nhiệt độ của nguyên liệu vào buồng đốt. t=t
o
=28
k
=88g/kg
L
0k
=4,3 kgkk/kgnl
L
kt
=6,02 kgkk/kgnl
G
k
=G
n
+G
kk
=0,65+6,4=7,05 kg/kgnl
4.2.2 Thông số của không khí sau hòa trộn.
Ta có nhiệt độ sau khi hòa trộn để vào vùng sấy là t=50
0
C
I=1,00t+d(2493+1,97t)=50+2591,5d
Phương trình cân bằng vật chất:
G
1
=G
0
+G
k
Phương trình cân bằng năng lượng:
G
1
+9997
Phương trình cân bằng ẩm:
G
1
.d
1
=G
0
.d
0
+ G
k
.d
k
=>(G
0
+G
k
).d
1
=G
0
.d
0
+G
k
.d
k
=>(G
0