Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Phần I:
MỞ ĐẦU
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
3
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Sấy là một trong các công đoạn quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch đối với các
loại nông sản. Thực tế cho thấy nếu phơi khô hoặc sấy không kòp, nhiều nông sản có thể
bò mất mát do ẩm mốc và biến chất (chiếm khoảng 10–20%, đối với một vài loại có thể
lên đến 40–50%). Ngoài ra, sấy còn là quá trình công nghệ quan trọn trong chế biến nông
sản thành thương phẩm. Trong Đồ án môn học này, em sẽ trình bày về quy trình công
nghệ và thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt với năng suất 1,000 kg/h.
I. Giới thiệu về nguyên liệu bắp:
Bắp vừa là cây lương thực vừa là cây thức ăn gia súc rất quan trọng, đứng hàng thứ
ba trên thế giới. Diện tích trồng bắp hàng năm của thế giới hiện nay khoảng 129 triệu
ha, năng usất bình quân khảong 3.8 triệu tấn/ha, tổng sản lượng bắp trên 525 triệu tấn.
Hầu như 100% diện tích bắp của các nước tiên tiến đều được trồng bằng các giống bắp
lai nên đạt năng suất bình quân 7–9.4 tấn/ha.
Diện tích bắp của Việt Nam tăng dần từ 119,000 ha (1939) lên 392,000 ha (1985) và
khoảng 730,000 ha (1998).
Năng suất bắp của nước ta trong thời gian qua cũng tăng nhanh. Đến năm 1998, đã
đạt được 26.7 tạ/ha.
Các cơ quan sinh dưỡng của bắp gồm: rễ, thân, lá làm nhiệm vụ duy trì đời sống của
cây bắp. Phôi và hạt là khởi thủy của cây mầm.
Các cơ quan sinh sản đực (bông cờ) và cái (mầm bắp) khác biệt nhau nhưng nằm trên
cùng một cây. Ngô giao phấn chéo nhờ gió và côn trùng.
Khi thu hoạch, con người chỉ sử dụng hạt ngô làm thực phẩm. Hạt ngô thuộc loại quả
dónh gồm 4 bộ phận chính: vỏ hạt, lớp aleron, phôi, và nội nhũ.
-Vỏ hạt (chiếm 6–9% khối lượng hạt ngô): là một màng nhẵn bao bọc xung quanh
hạt có màu trắng, màu tím hoặc vàng tùy thuộc vào giống.
-Lớp aleron (6–8%): nằm sau vỏ hạt bao bọc lấy nội nhũ và phôi.
này, vật liệu sấy được đảo trộn mạnh, tiếp xúc nhiều với tác nhân sấy, do đó trao đổi
nhiệt mạnh, tốc độ sấy nhanh, và độ đồng đều của sản phẩm cao. Ngoài ra, thiết bò
còn có thể làm việc với năng suất lớn.
Tác nhân sấy sử dụng là khói lò, được tạo ra từ quá trình đốt than. Do sản phẩm bắp
sau khi sấy dùng để bảo quản để chế biến thực phẩm, nên khói lò trước khi ra khỏi
buồng đốt được đi qua nhiều đoạn hình ziczac để tách bớt bụi, sau đó mới được đưa
vào thùng sấy.
Nguyên liệu bắp là một nguyên liệu chứa rất nhiều tinh bột. Chế độ công nghệ sấy
tinh bột lại phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ hồ hóa sản phẩm. Nhiệt độ hồ hóa của
tinh bột khoảng 65°C, do đó ta cần chọn nhiệt độ tác nhân sấy phù hợp, không cao
nhưng cũng không quá thấp, mục đích là đẩy nhanh quá trình sấy, và không làm cho
nhiệt độ của nguyên liệu vượt quá nhiệt độ hồ hóa.
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
5
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Phần II:
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
6
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
7
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Thuyết minh quy trình công nghệ:
Vật liệu sấy là bắp hạt sau khi được rửa sạch, tuốt ra khỏi cùi, được cho vào buồng
chứa, sau đó được nhập liệu vào thùng sấy bằng hệ thống gầu tải. Bắp hạt khi vào thùng
sấy có độ ẩm 35%, chuyển động cùng chiều với tác nhân sấy.
Tác nhân sấy sử dụng là khói lò, tạo ra từ nhiên liệu đốt là than, sau khi qua buồng đốt
được hòa trộn với không khí bên ngoài để đạt nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy. Dòng
tác nhân sấy được gia tốc bằng quạt đẩy đặt ở trước thiết bò, và quạt hút đặt cuối thiết bò.
9
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Vật liệu sấy là bắp hạt, có các thông số vật lý cơ bản như sau:
Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt):
ω
1
= 35%
Độ ẩm cuối của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt):
ω
1
= 11%
Khối lượng riêng hạt vật liệu:
ρ
r
= 1,253 kg/m
3
(Bảng 2.4/47–[2])
Khối lượng riêng khối hạt:
ρ
r
= 850 kg/m
3
(Phụ lục 4/230–[3])
Nhiệt dung riêng của vật liệu khô:
C
k
= 1.2 – 1.7 kJ/kg.K (Trang 20–[1])
Chọn C
k
= 1.7 kJ/kg.K
G
k
(kg/h) : khối lượng vật liệu khô tuyệt đối.
Phương trình cân bằng vật chất:
1 2
1 1 2 2
W G G
W G G
ω ω
= −
= −
(Trang 127–[1])
Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ:
1 2
1
2
0.35 0.11
1,000 269.66 ( / )
1 1 0.11
W G kg h
ω ω
ω
− −
= = =
− −
Lượng vật liệu khô tuyệt đối:
( ) ( )
( )
1 1 2 2
1 1
P
d
P P
ϕ
ϕ
×
=
− ×
(CT 2.18/28–[1])
0.621
1
( )
0.621
1
a
b
a
b
P
P
d
P
P bar
d
ϕ
ϕ
=
, i
a
(kJ/kg) : enthalpy của 1kg không khí khô và 1kg hơi nước.
C
pk
= 1.004 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của không khí khô.
C
pa
= 1.842 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của hơi nước.
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
11
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
r = 2,500 (kJ/kg) : ẩn nhiệt hóa hơi của nước.
( )
1.004 2,500 1.842 ( / )
1.004
(kg ẩm/kg không khí khô)
2,500 1.842
2,500
( )
1.004 1.842
I t d t kJ kg
I t
d
t
I d
t C
d
⇒ = × + + ×
− ×
b
lấy đơn vò là N/m
2
.
2. Xác đònh các thông số trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết:
a. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A):
Không khí ngoài trời có:
-Nhiệt độ : t
0
= 27°C
-Độ ẩm : ϕ = 75%
Áp suất hơi bão hòa:
4,026.42
exp 12 0.035 ( )
235.5 27
b
P bar
= − =
÷
+
Độ chứa ẩm:
0
0.75 0.035
0.621 0.01707 (kg ẩm/kg không khí)
0.981 0.75 0.035
d
×
= =
(Bảng VII–14/219–[5])
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
12
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Nhiệt trò cao của nhiên liệu:
( )
( )
33,858 125,400 10,868
33,858 0.57 125,400 0.046 10,868 0.026 0.016
24,958.78 ( / nhiên liệu)
c
Q C H O S
kJ kg
= × + × − −
= × + × − −
=
(CT 3.2/53–[1])
Nhiệt trò thấp của nhiên liệu:
2,500(9 )
24,958.78 2,500(9 0.046 0.15)
23,548.78 ( / nhiên liệu)
t c
Q Q H A
kJ kg
= − +
= − × +
=
(CT 3.4/53–[1])
Lượng không khí khô lý thuyết cho quá trình cháy:
( )
α
= × = × =
Tuy nhiên do nhiệt độ khói sau buồng đốt rất lớn so với yêu cầu, do đó tác
nhân sấy là khói lò trước khi đi vào thùng sấy cần phải qua quá trình hòa
trộn với không khí ngoài trời để có một nhiệt độ thích hợp.
Gọi α là hệ số không khí thừa của buồng hòa trộn, là tỉ số giữa lượng
không khí khô cần cung cấp thực tế cho buồng đốt cộng với lượng không
khí khô đưa vào buồng hòa trộn chia cho lượng không khí khô lý thuyết cần
thiết cho quá trình cháy.
( ) ( )
( )
( )
bđ
0
1
0 0 1 0
9 1 9
C nl nl a pk
a a pk
Q C t i H A C t H A Tr
L d i i C t t
η
α
+ − + − − + +
=
− + −
( )
( )
bđ
1
9 1 9
24,958.78 0.6 0.12 27 2,628.940 9 0.046 0.15
1.004 70 1 9 0.046 0.15 0.19
13,478.50 ( / )
C nl nl a pk
Q C t i H A C t H A Tr
kJ kg
η
+ − + − − + + =
= × + × − × +
− × − × + + =
=
( )
( )
( ) ( )
0
0 0 1 0
8.17 0.01707 2,628.940 2,549.734 1.004 70 27
363.761 ( / )
a a pk
L d i i C t t
kJ kg
(9 0.046 0.15) 37.053 8.17 0.01707
5.731 (kg ẩm/kg nhiên liệu)
a
G H A L d
α
= + + × ×
= × + + × ×
=
(CT 3.21/58–[1])
Khối lượng khói khô:
- Sau buồng đốt:
( ) ( )
( ) ( )
bđ 0
1 9
1.5 8.17 1 0.19 9 0.046 0.15
12.501 (kg khói khô/kg nhiên liệu)
k
L L Tr H A
α
′
= × + − + +
= × + − + × +
=
(CT 3.23/59–[1])
- Sau buồng hòa trộn:
( ) ( )
( ) ( )
0
1 9
a
k
G
d
L
= = =
(CT 3.27/59–
[1])
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
14
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Enthalpy của khói lò: (kJ/kg không khí)
- Sau buồng đốt:
bđ bđ 0 0
1
24,958.78 0.6 0.12 27 1.5 8.17 0.01707
12.501
1,267.427 (kJ/kg khói khô)
C nl nl
k
Q C t L d
I
L
η α
+ + × ×
′
=
′
× + × + × ×
=
t C
d
′ ′
− × − ×
′
= = = °
′
+ × + ×
1
995.5t C
′
⇒ °;
- Sau buồng hòa trộn:
( )
1 1
1
1
2,500 120.014 2,500 0.01892
70
1.004 1.842 1.004 1.842 0.01892
I d
t C
d
− × − ×
= = = °
+ × + ×
Áp suất hơi bão hòa: (bar)
- Sau buồng đốt:
1
4,026.42
0.06184
ϕ
−
′
= = ×
+
÷
- Sau buồng hòa trộn:
1
0.981
0.09448
0.621
0.307 1
0.01892
ϕ
= =
+
÷
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
15
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Thể tích riêng:
- Sau buồng đốt:
( )
5
3
thất do vật liệu sấy, do thiết bò chuyền tải mang đi, không có tổn thất do tỏa ra
môi trường qua các kết cấu bao che, … mà chỉ có tổn thất do tác nhân sấy mang
đi. Do đó, bao nhiêu nhiệt lượng khói lò cung cấp cho vật liệu sấy hoàn toàn
dùng để tách ẩm khỏi vật liệu. Khi ẩm tách khỏi vật liệu, lại bay vào trong
khói, do đó ẩm đã mang toàn bộ nhiệt lượng mà khói đã mất trả lại dưới dạng
ẩn nhiệt hóa hơi r và nhiệt vật lý của hơi nước C
pa
t. Vì vậy, quá trình sấy lý
thuyết bằng khói lò được xem là quá trình đẳng enthalpy.
Ta có các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết được xác đònh
như sau:
-Enthalpy: I
20
= I
1
= 120.014 kJ/kg khói khô.
-Chọn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy là t
20
= 36°C.
-Áp suất hơi bão hòa:
2
4,026.42
exp 12 0.059 ( )
235.5 36
b
P bar
= − =
÷
+
0.981 0.8313 0.059
m kg
ν
−
× + ×
= =
− ×
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
16
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết
Đại lượng
Không khí
ngoài trời
(A)
Tác nhân sấy
sau buồng đốt
(B’)
Tác nhân sấy sau
buồng hòa trộn
(B)
Tác nhân sấy ra
khỏi thiết bò sấy
(C)
t (
°
C) 27 995.5 70 36
ϕ
(%) 75 0.0014 9.448 83.13
d (kg ẩm/kg kk) 0.01707 0.06184 0.01892 0.03268
0
0
20 1
1 1
72.67 (kg khói khô/h)
0.03268 0.01892
L
l
W d d
′
′
= = = =
− −
(CT 7.14/131–[1])
0 0
72.67 269.66 19,596.19 ( / )L l W kg h
′ ′
⇒ = × = × =
Phương trình cân bằng nhiệt cho thiết bò sấy lý thuyết:
( ) ( )
0 0 1 0 0 20 0
Q L I I L I I
′ ′
= − = −
(CT 7.15/131–[1])
Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy lý thuyết:
( )
0
19,596.19 120.014 70.632 967,699.05 ( / )Q kJ h= − =
Nhiệt lượng tiêu hao riêng:
-Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào:
( )
1 1
1 V a V
G W C W C t
− + ×
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
17
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bò sấy:
-Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi :
( )
2 0
L I I
′
−
-Nhiệt vật lý của vật liệu sấy mang ra :
2 2
2 V V
G C t× ×
-Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường : Q
mt
.
Cân bằng nhiệt lượng vào ra thiết bò sấy, ta có:
( ) ( ) ( )
1 1 2 2
1 0 1 2 0 2V a V V V mt
L I I G W C W C t L I I G C t Q
′ ′
⇒ = − = − + + − × ×
Xét cho 1kg ẩm cần bốc hơi:
( ) ( )
1
1 0 2 0 V mt a V
q l I I l I I q q C t
′ ′
= − = − + + − ×
Trong đó:
2 1
1
; ;
V mt
V mt
Q Q
q q l
W W d d
′
= = =
−
Đặt
1
a V V mt
C t q q∆ = × − −
o Xác đònh q
V
:
( )
2 2
3 36 3 33( )
V
t t C= − = − = °
: nhiệt độ ra khỏi thiết bò sấy của vật liệu sấy. Ta
chọn nhỏ hơn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy 3–5°C.
Vậy
( )
730.34 1.974 33 27
32.078 (kJ/kg ẩm)
269.66
V
q
× −
= =
o Xác đònh C
a
.t
V1
:
1
4.1868 27 113.044 (kJ/kg ẩm)
a V
C t× = × =
o Xác đònh q
mt
:
Tổn thất nhiệt ra môi trường q
mt
thường chiếm khoảng 3–5% nhiệt lượng tiêu
hao hữu ích.
5. Các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực:
Độ chứa ẩm của tác nhân sấy:
( )
2 1 2 1
I I d d= + ∆ −
(CT 7.30/138–[1])
( ) ( )
1 2 1 1
2
2
(kg ẩm/kg khói khô)
pk
C t t d i
d
i
− + − ∆
⇒ =
− ∆
(CT 7.31/138–[1])
Trong đó:
1
2
2,500 1.842 70 2,628.940 (kJ/kg)
2,500 1.842 36 2,566.312 (kJ/kg)
i
i
= + × =
= + × =
( ) ( )
2
Tác nhân sấy
sau buồng đốt
(B’)
Tác nhân sấy sau
buồng hòa trộn
(B)
Tác nhân sấy ra
khỏi thiết bò sấy
(C)
t (
°
C) 27 995.5 70 36
ϕ
(%) 75 0.0014 9.448 82.59
d (kg ẩm/kg kk) 0.01707 0.06184 0.01892 0.03246
I (kJ/kg kk) 70.632 1,267.427 120.014 119.446
P
b
(bar) 0.035 6,180.454 0.307 0.059
ν
(m
3
/kg kk) 0.905 4.095 1.038 0.955
Lượng khói khô cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy thực:
2 1
1 1
73.86 (kg khói khô/kg ẩm)
0.03246 0.01892
l
d d
= × = × =
Lưu lượng thể tích trung bình của tác nhân sấy:
3
1 2
5.74 5.28
5.51( / )
2 2
tb
V V
V m s
+ +
= = =
7. Lượng nhiên liệu tiêu hao:
Lượng nhiên liệu (than) tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm:
bđ
3,647.355
0.244 (kg than/kg ẩm)
24,958.78 0.6
C
q
b
Q
η
= = =
× ×
Lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1 giờ:
0.244 269.66 65.797 ( / )B b W kg than h= × = × =
8. Hiệu suất thiết bò sấy:
2,464.574
100% 100% 67.57%
89.416 (phút) =1.49 (h)
1 29 phút
V
A
h
β ρ ω ω
τ
ω ω
× × − × × −
= =
− + − +
=
=
(CT 6.44/178–[2])
Thời gian vật liệu lưu trú trong thùng (hay thời gian vật liệu đi hết chiều dài thùng):
1
1
(phút)
T
T
m k L
n D tg
τ
α
× ×
=
× ×
(CT 6.39/174–[2])
T
W
V m
A
= = =
(CT 10.2/207–[1])
Chọn đường kính thùng theo tiêu chuẩn D
T
= 1.2 m. (Bảng XIII.6/359–[7])
Chiều dài của thùng:
2
2 2
4 4 8.427
7.451 ( )
4 1.2
T T
T
T
D V
V L L m
D
π
π π
×
= ⇒ = = =
×
Ta chọn chiều dài thùng L = 8 m.
[ ]
8
6.67 3.5;7
π π
×
= = × =
Tiết diện tự do của thùng sấy:
( ) ( )
2
1 1 0.18 1.131 0.927 ( )
td T
F F m
β
= − = − =
2. Kiểm tra bề dày thùng:
Thùng được chế tạo bằng thép không rỉ, mác thép X18H10T, có các thông số sau:
-Khối lượng riêng : ρ = 7,900 kg/m
3
(Bảng XII.7/313–[7])
-Hệ số dẫn nhiệt : λ = 16.3 W/m.K (Bảng XII.7/313–[7])
-Ứng suất cho phép tiêu chuẩn : [σ]
*
= 140 N/mm
2
(Hình 1–2/22–[9])
-Giới hạn bền kéo : σ
k
= 540 x 10
6
N/mm
2
(Bảng XII.7/313–[7])
-Giới hạn bền chảy : σ
σ
ϕ
−
= = ≥
× ×
, do đó bề dày tối thiểu thùng được
xác đònh theo công thức:
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
21
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
[ ]
2
1,200 9.81 10
0.466 ( ) 0.5 ( )
2 2 133 0.95
T
h
D P
S mm mm
σ ϕ
−
× × ×
′
= = =
× × ×
;
(CT 5–3/130–[9])
Các hệ số bổ sung kích thước:
-C
a
Kiểm tra bề dày thùng:
o
8 0
0.1 0.007 0.1 (thỏa)
1200
a
T
S C
D
−
−
≤ ⇒ = ≤
o Áp suất tính toán cho phép bên trong thiết bò:
[ ]
[ ]
( )
( )
( )
( )
2 2
2
2 133 0.95 8 0
1.67 ( / ) 0.0981( / )
1200 8 0
h a
T a
S C
P P
D S C
N mm N mm
f
t C
+
= = °
, theo Phụ lục
6/350–[1], các thông số của khói lò như sau:
-Độ nhớt động : ν
k
= 18.256 x 10
–6
m
2
/s
-Khối lượng riêng : ρ
k
= 1.0831 kg/m
3
3
tb
6
v
5.94 7.5 10
Re 2,440.29
18.256 10
k
d
ν
−
−
×
Trong đó:
V dx
V
ρ ρ
ξ
ρ
−
=
(CT 10.22/213–[1])
Mà ρ
V
= 850 kg/m
3
( ) ( )
1 2
3
0.25 0.25 1,000 730.34 0.18
5.737 ( / )
0.75 2 0.75 2 9.048
dx
G G
kg m
V
β
ρ
+ +
= = =
× × × ×
(CT 10.23/213–[1])
850 5.737
p
g d
kg m mmH O
ρ
−
−
× × × ×
× × × × ×
∆ = =
× × × × ×
= =
(CT 10.19/213–[1])
5. Tính chọn cánh đảo trộn:
Một số thông số cơ bản của cánh nâng đã được chọn ở trên.
Chiều cao rơi trung bình của hạt vật liệu:
0.576 0.576 0.576 1,200 691.2 ( )
T
T
h
h D mm
D
= ⇒ = × = × =
Diện tích bề mặt chứa vật liệu của cánh:
2 2 2
2
0.122 0.122 0.122 1,200 175,680 ( )
C
C T
T
F
12 12 12 10 120 (cánh)
750
T
L
z
c
= × = × = × =
Khối lượng 1 cánh đảo trộn:
6 3
7,900 175,680 10 4 10 5.551( )
C C
m V F d kg
ρ ρ
− −
= × = × × = × × × × =
Khối lượng của cánh trong thùng:
120 5.551 666.1( )M z m kg= × = × =
Chiều cao của lớp vật liệu chứa trong thùng:
Phần tiết diện chứa vật liệu:
2
0.18 1.131 0.204 ( )
cd T
F F m
β
= × = × =
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
24
1. Tính toán buồng đốt:
Do hệ thống sấy cần thiết kế để sấy bắp, do đó không cần phải có công suất nhiệt
quá lớn. Vì vậy, ở đây ta dùng buồng đốt thủ công ghi phẳng.
Cấu tạo của buồng đốt ghi phẳng được thể hiện trên hình bên. Trong buồng đốt,
than được chất lên mặt ghi một lớp dày 200–250 mm qua cửa vào than. Phía dưới
ghi là buồng tích xỉ, còn phía trên là không gian làm việc của buồng đốt. Khi
buồng đốt làm việc, gió được cấp vào buồng xỉ qua cửa gió, đi qua ghi vào lớp
thamđể tham gia quá trình cháy.
Để bảo vệ ghi lò không bò quá nhiệt khi làm việc, ta trải lên mặt ghi một lớp xi
mỏng, sau đó mới đến lớp than.
Nhiên liệu đốt sử dụng là than có kích thước trung bình và lớn, do đó ta dùng ghi
thanh. Loại ghi này được chế tạo đơn giản và thay thế dễ dàng khi bò hư hỏng.
Các kích thước cơ bản của buồng đốt:
Diện tích bề mặt ghi lò:
2
( )
3.6
t
B Q
F m
r
×
=
×
(CT 3–2/104–[10])
Trong đó:
B = 64.449 kg/h : lượng than cần đốt trong 1 giờ.
r = 465,000 W/m
2
: cường độ nhiệt của ghi (Bảng 3–3/105–[10])
Q B
V m
q
×
×
= = =
× ×
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
25
Thiết kế thiết bò sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h
Chiều cao buồng đốt:
1.21
1.33 ( )
0.91
V
H m
F
= = =
(CT 3–4/106–[10])
Chọn H = 1.40 m.
Chiều ngang (W), dài (L) của buồng đốt:
Chiều dài buồng đốt là chiều mà sản phẩm cháy chuyển động dọc theo nó đi
vào buồng hòa trộn. Ở buồng đốt thủ công, ta chọn chiều ngang lớn hơn chiều
dài, để có thể trải đều than, thao tác nhẹ nhàng và đánh xỉ bớt khó khăn.
Chọn tỉ lệ như sau:
1.6
W
L
=
Ta có:
3 3
1 1 1
822.528 4.095 3,368.252 (m /h) = 0.936 (m /s)V L
ν
= × = × =
Chọn tốc độ của dòng khói trong ống v
1
= 10 m/s.
Tiết diện của ống dẫn:
2 2
1
1
1
0.936
0.0936 ( ) 93,600 ( )
v 10
V
F m mm= = = =
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
3
D
2
V
D
1
V
1
D
2
V
3 3
4 4 4
19,934.451 1.193 20,691.96 (m /h) = 5.748(m /s)V L
ν
= × = × =
Chọn tốc độ của dòng khói trong ống v
4
= 20 m/s.
Tiết diện của ống dẫn:
2 2
4
4
4
5.748
0.2874 ( ) 287,400 ( )
v 20
V
F m mm= = = =
Đường kính của ống:
4
4
4 4 287,400
604.92 ( )
F
D mm
π π
× ×
= = =
Chọn ống mã số 10: Bề dày : d = 0.25 inches = 6.35 mm
Đường kính trong : D = 23.5 inches = 596.9 mm
π π
× ×
= = =
Chọn ống mã số 80: Bề dày : d = 0.688 inches = 17.48 mm
Đường kính trong : D = 22.624 inches = 574.7 mm
Tính đường kính vòi phun khói lò:
Chọn tốc độ của dòng khói trong ống tại vòi phun v
3
= 700 m/s.
Tiết diện của vòi:
3 2 2
1
3
3
0.936
1.337 10 ( ) 1,337 ( )
v 700
V
F m mm
−
= = = × =
GVHD: Thầy Hoàng Minh Nam SVTH: Lâm Đào Trung Hiếu
27
Copyright: Tài liệu đại học ©