Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
GIỚI THIỆU ĐẦU ĐỀ ĐỒ ÁN
Sấy là phương pháp thường dùng trong công nghiệp và đời sống. Kết quả
của quá trình sấy làm cho hàm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên. Điều đó có ý
nghóa quan trọng trên nhiều phương diện khác nhau. Ví dụ: đối với các nông sản
và thực phẩm nhằm tăng cường tính bền vững trong bảo quản, đối với các nhiên
liệu ( than, củi) được nâng cao lượng nhiệt cháy, đối với gốm sứ làm tăng độ bền
cơ học, giảm chi phí vận chuyển…
Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi
trạng thái của pha lỏng trong vật liệu thành hơi. Hầu hết các vật liệu trong quá
trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước nên người ta thường gọi là ẩm.
Tùy theo quá trình cấp nhiệt cho ẩm mà người ta phân ra các phương pháp
sấy khác nhau: cấp nhiệt bằng đối lưu gọi là sấy đối lưu, cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt
gọi là sấy tiếp xúc, cấp nhiệt bằng bức xạ gọi là sấy bức xạ…
Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy hạt, cục nhỏ.
Hệ thống sấy thùng quay cũng là hệ thống sấy đối lưu. Trong đồ án này, em xin
trình bày về qui trình công nghệ và thiết bò sấy thùng quay dùng để sấy đường với
năng xuất đầu ra là 1200kg/h.
GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU.
Nước ta là một nước nhiệt đới nên đường được sản xuất chủ yếu từ cây mía.
Đường được đem đi sấy là những tinh thể saccharose, có kích thước trung bình là
0,8 mm.
Saccarose là một đường kép có công thức phân tử là C
12
H
22
O
11

Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 2
1.
Đường sau
sấy
Băng tải
Thùng sấy
Cơ cấu nhập liệu
Đườn
g
Gầu tải
Calorife
Quạt đẩy
Nước ngưng
XyclonXyclon
Quạt hút
Bụi
đường
Hơi
nước
Không khí
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
hệ thống băng tải. Nhiệt độ đầu ra của đường khá cao ( khoảng40
0
C) nên phải
được làm nguội. Có 2 cách để thực hiện quá trình làm nguội đường:


NĂNG LƯNG
CÁC THÔNG SỐ:
Năng suất nhập liệu tính theo sản phẩm G
2
=1200 kg/h
Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: u
1
=2%=0.02
Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: u
2
=0.4%=0.004
Khối lượng riêng thể tích của đường :ρ
v
=990+27u kg/m
3
(CT2.84,tr100-[2])
Nhiệt dung riêng của đường:C
đ
= 996+1.6T (J/kg.K) ( tr 100-[2])
Đường kính tương đương hạt đường: d=0,8 mm
Chọn quá trình sấy xuôi chiều.
Chọn cường độ sấy A=9 (kg/m
3
h) (Bảng 6.2,tr 179- [6])
CÔNG THỨC DÙNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TÁC
NHÂN SẤY:
Áp suất hơi bão hòa:




[11])







+
=
+
=
⇒
)622.0(
)622.0(
x
xP
P
xP
xP
b
b
ϕ
ϕ
Trong đó: P
a
- áp suất khí quyển: P
a
= 1.013 bar.( 760 mmHg)
Enthalpy:

T
PPM
RT
v
ϕϕ
−
=
−
=
288
)(
(m
3
/kgkk). (CT VII.8-tr94-[11])
Trong đó
R - hằng số khí: R =8314 J/kmol.độ.
M - khối lượng không khí: M = 29 kg/kmol.
P, P
b
- áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí
(N/m
2
).
Khối lượng riêng của không khí ẩm:







o
= 1,293 kg/m
3
.
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI TÁC NHÂN SẤY
TRONG QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT:
Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A):
Vậy tại điểm A, ta có:
t
o
= 27
o
C; ϕ
0
=85%
Áp suất hơi bão hòa: P
b0
= 0,03548 bar.
Hàm ẩm: x
0
= 0,0188 kg ẩm/kgkkk.
Enthalpy: I
0
= 75.37 kJ/kg.
Thể tích riêng của không khí ẩm: v
0
= 0,879 m
3
/kgkk.
Khối lượng riêng : ρ

= x
0
= 0.0188 kg ẩm/kgkk.
Khi đó áp dụng các công thức đã nêu ở phần III.1., các thông số khác của
tác nhân sấy ở trạng thái B được xác đònh như sau:
Áp suất hơi bão hòa: P
b1
= 0.6908 bar.
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 5
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Độ ẩm tương đối: ϕ
1
= 0.043 = 4.3 %.
Enthalpy: I
1
= 140.2 kJ/kg.
Thể tích riêng của không khí ẩm: v
1
= 2.45 m
3
/kgkk.
Khối lượng riêng : ρ
1
= 0.784 kg/m
3

2
= 0.03896 kg ẩm/kgkk.
Độ ẩm tương đối: ϕ
2
= 0.8179 =82%.
Thể tích riêng của không khí ẩm: v
2
= 0.94535 m
3
/kgkk.
Khối lượng riêng : ρ
1
= 1.1386 kg/m
3
.
Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết tóm tắt ở Bảng 1.
Bảng1: Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết:
Đại lượng Trạng thái không
khí ban đầu
(A)
Trạng thái không
khí vào thiết bò sấy
(B)
Trạng thái không khí
ra khỏi thiết bò sấy (C)
t (
o
C) 27 90 40
ϕ
0.85 0.043 0,8179

)004,002,0(1200
1
1
212
=
−
−
=
−
−
=
u
uuG
W
kg/h.
Lượng vật liệu khô tuyệt đối:
2.1195)004,01(*1200)1(
22
=−=−= uGG
k
kg/h.
Năng suất nhập liêu tính theo vật liệu ban đầu:
59.121959.191200
21
=+=+=
WGG
kg/h.
Lượng tác nhân khô cần thiết:
73.971
0188,003896,0

bs
= Q
vc
= 0. Như vậy:
Nhiệt lượng đưa vào thiết bò sấy gồm:
Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong caloriphe: L(I
1
– I
0
).
Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: [(G
1
- W)C
v1
+ WC
a
].t
v1
.
Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bò sấy gồm:
Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: L(I
2
– I
0
).
Nhiệt lượng tổn thất qua cơ cấu bao che: Q
bc
.
Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G
2

- nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm u:
C
v
= C
vk
(1 - u) + C
a
.u

(kJ/kg.K).
C
a
- nhiệt dung riêng của ẩm (nước): C
a
= C
n
= 4180 J/kg.K.
C
k
- nhiệt dung riêng của vật liệu khô: C
vk
= 996 + 1,26T (J/kg. độ).
kgJTC
vk
/08.1384)35273(26,199626,1996
22
=++=+=

{
KkgJuCuCC

+ G
2
.C
v2
.t
V2
Đặt Q
v
- tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi: Q
v
= G
2
C
v2
(t
v2
–t
v1
)
Mặt khác:
G
2
= G
1
– W
Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy thực:
Q = L(I
1
– I
0

W
Q
q
bc
bc
=
W
ttCG
W
Q
q
vvvv
v
)(
122
−
==
Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy: coi C
v1
= C
v2
Q
v
= G
2
C
v2
(tv
2
–t

Chọn Q
bc
= 0,040 Q
hi
Với Q
hi
= W [r
v1
+ C
h
(t
2
– t
v1
)] - nhiệt hữu ích (tức là nhiệt cần thiết để làm
bay hơi ẩm trong vật liệu và nâng nhiệt độ ẩm từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ
cuối thùng sấy).
Trong đó:
r
v1
- ẩn nhiệt hóa hơi của nước trong vật liệu sấy ở nhiệt độ vào :
r
v1
= 2428.99 kJ/kg. (có nội suy) (BảngI.212-tr254-[10])
⇒
Q
hi
= 19.59*(2428.99 + 1,97.(40-27)) = 48085.614 kJ/h
⇒
Q

Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
∆ = C
a
.t
v1
– q
bc
– q
v
= 112.86 – 98.18 – 672.57 = –657.89 kJ/kg ẩm.
Vì ∆ < 0
⇒
C
a
t
v1
< q
bc
+ q
v

⇒
I
2
< I
1

⇒

kgẩm/kgkk
(CT VII.26-tr105-[11])
p dụng các công thức tương ứng đã nêu, các thông số khác của tác nhân
sấy ở đầu ra của thùng sấy trong quá trình sấy thực (C’) được xác đònh như sau:
Enthalpy:
894.98
'
2
=I
kJ/kgkk.
p suất hơi bão hòa: 0.073bar.
Độ ẩm tương đối:
%6.73736,0
'
2
==
ϕ
.
Thể tích riêng của không khí ẩm:
972,0
'
2
=v
m
3
/kgkk.
Khối lượng riêng:
3'
2
kg/m11.1

=
−
=
−
==
xx
W
L
l
kg kkk/kg ẩm.
Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực:
Q’= L’ *(I
1
– I’
2
) + Q
bc
+ Q
v
– W.C
a
.t
v1
= 1220.56*(140.2 -98.894) + 1923.42 + 13394.5 – 2210.9
= 63523.47 kJ/h.
Lượng nhiệt cung cấp riêng:
3242064
59.19
47.63523
'

 (đơn vò) 0,85 0,43 0,74
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 9
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
x (kg/kgkk) 0,0188 0,0188 0,03485
I (kJ/kgkk) 74.87 140.2 98.894
p
b
(bar) 0,03548 0,6908 0,073
v (m
3
/kgkk) 0,878 1.45 0,972
ρ (kg/m
3
) 1,202 0,784 1,11
TÍNH THỜI GIAN SẤY:
Tính thời gian sấy
phphh
WWA
WW
d
202.1932,0
)]4,02(200[9
)4,02.(18,0.990.2
)](200[
)(2

V
T
≈==
(CT 6.42- tr178-[6])
Thời gian lưu của vật liệu trong thùng:
α
τ
tgDn
Lkm
T
T1
1
=

Trong đó:
k
1
- hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu. Trường hợp sấy xuôi chiều:
k
1
= 0.2 – 0.7 ⇒ chọn k
1
= 0.6 ( tr 176-[1])
m - hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng. Đối với cánh nâng: m = 0,5.
(tr 176-[1])
Để quá trình sấy đạt yêu cầu về các thông số đầu ra của vật liệu thì
ττ

4

4
.
km
tgnD
L
D
V
TT
T
ατππ
==
⇒ đường kính thùng
m
tgtgn
kmV
D
T
78.0
5*1*20*
6,0*5,0*1767.2*4

4
3
3
1
1
===
πατπ

===
π
π
L
D
V
T
T
m
3
.
Thời gian lưu của vật liệu theo thông số thùng đã chọn:
ph
tgtgDn
Lkm
T
T
5.19
5*8.0*1
56.4*6,0*5,01
1
===
α
τ
(CT6.39-tr174-[6])
So sánh giữa thời gian lưu vật liệu và thời gian sấy:
%5.2%100*

'
3
21
_
hm
VV
V =
+
=
+
=
Tiết diện tự do của thùng sấy:
)(412,0
4
8.0.
)18,01(
4
.
)18,01()1(
2
2
2
m
D
FF
T
T
=
Π
×−=

=0.18
Với F
1
- tiết diện ngang của thùng :
.503.0
4
8.0*
4
2
2
2
m
D
F
T
l
===
π
π
Và F
cđ
- tiết diện chứa đầy:
F
cđ
= β.F
l
= 0,18*0.503 =0.09 m
2
.
Do:

=Π==
α
Khối lượng khối vật liệu trong thùng:
M
nl
= G
1
1
τ
= 1219,95*19.5/60=396.48kg
TÍNH BỀ DÀY THÙNG:
Nhiệt độ tính toán chọn 90
0
C
Do áp suất dư bé hơn 5.10
4
N/m
2
nên ta tính thùng theo trường hợp thân chòu áp
suất trong P= 0.1 N/m
2
Chọn vật liệu làm thùng là thép OX18H10T

Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 12
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY

h
P
ϕ
σ
>25 (CT 5.1-tr130-[8])
Chiều dày tối thiểu của thùng :
mm
pD
S
h
T
316,0
95,0.133.2
1,0*800
].[2
.
===
′
ϕσ
Theo tr 128-[7] chọn S’=3mm
Hệ số bổ sung kích thước: C = Ca + Cb + Cc + Co (CT1.10/p27,[8])
Bảng4: Các hệ số bổ sung kích thước cho bề dày thùng:
STT
Hệ số
bổ sung kích
thước
Kí
hiệu
Giá
trò

Phụ thuộc vào chiều dày của tấm thép làm
thùng. Với thùng bằng thép không gỉ
0X18H10T dày 5mm thì C
3
= 0.5mm (Bảng
XIII.9/p364-[11])
4
Hệ số quy
tròn kích
thước
C
o
0.5
Đối với thùng sấy S = (0.0055÷ 0.007)D mm
tức là S = (4.4 ÷ 5.6)mm, chọn C
o
= 3 cho thỏa.
⇒
C = 0 + 1 + 0.5 + 0.5= 2mm
Bề dày thực của thân thùng:
S = S’ + C = 3 + 2 = 5mm (CT 5.9/p131,[8])
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 13
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Kiểm tra các điều kiện:
0065,0

−+
−
=
aT
ah
CSD
CS
p
ϕσ
N/mm
2
=1,569.10
6
N/m
2
(CT 5.11/p131,[8])
⇒ thỏa điều kiện [p] > p = 0,1.10
6
N/m
2
.
TÍNH TRỞ LỰC QUA THÙNG SẤY:
Trong hệ thống sấy thùng quay, tác nhân sấy không những đi qua lớp hạt
nằm trên cánh và trên mặt thùng sấy mà còn đi qua dòng hạt rơi từ đỉnh thùng và
các cánh từ trên xuống. Do đó, trở lực của tác nhân sấy trong thùng sấy có những
đặc thù riêng và được tính theo các công thức kinh nghiệm.
Bảng 5:Các thông số của tác nhân sấy trong thùng sấy:
STT Thông số Kí hiệu Đơn vò Giá trò
1
Vận tốc v

m
2
/s 2,01.10
-5
Chuẩn số Reynolds:
3.37
1003,2
947,00008,01

Re
5
=
×
××
==
−
k
kk
dv
µ
ρ
(CT V.36/p13,[11])
Khối lượng riêng dẫn xuất của khối hạt chuyển động trong thùng sấy:
)/(
275,0
)(25,0
3
21
mkg
V

(mmH
2
O) (CT 10.19/p,[12])
Trong đó:
a - hệ số thủy động.
36.35
3.37
100
3.37
490
85,5
Re
100
Re
490
85,5
=++=++=
a
(CT 10.20/p,[12])
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 14
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
C - hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt
2
1
ζ

C2
2hat
/5.32926.335
0008,081,92
0342,0947,016.436.35
mNOmmHP
==
××
××××
=∆⇒
XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CÁNH ĐẢO:
Sử dụng cánh nâng làm bằng thép không gỉ 0X18H10T có các thông số đặc
trưng như sau: (Bảng 6.1/P167,[6]):
Hệ số chứa đầy: β = 18%
Góc gấp của cánh: ∆ϕ = 140
o
576.0=
T
D
h
;
122.0
2
=
T
c
D

MSSV : 60503026
trang 15
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
=>
.339.0
15.0100.0
078.0
m
ba
F
c
c
=
+
=
+
=
Chọn :
o c = 340 mm
o Số cánh trên một mặt cắt : 12 cánh.
Với chiều dài thùng sấy L
T
= 4.6 m ta lắp 13 đoạn cánh dọc theo chiều dài
thùng. đầu nhập liệu của thùng lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng với
chiều dài :
l
o

o
C
64
3
Hệ số dẫn nhiệt 
k
W/m.K 0,0283
4
Độ nhớt 
k
Ns/m
2
2,03.10
-5
5
Khối lượng riêng 
k
kg/m
3
1,008
6
Độ nhớt động 
k
m
2
/s 2,01.10
-5
Chuẩn số Reynolds:
39801
10.01,2

Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,018.ε
l
.Re
0,8
(CT V.42/p16-[11])
Trong đó:






=
D
L
f
l
Re,
ε
= 1.252
Với: Re = 39801 và
7.5
=
D
L
⇒ Nu = 0,018*1,252*(39801)
0,8
= 107.84 (Bảng V.2/p15-[11])
Hệ số cấp nhiệt α

của lưu chất ở xa ống (tức là theo nhiệt độ trung bình của không khí trong môi
trường xung quanh).
Bảng7: Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy:
STT Thông số Kí hiệu Đơn vò Giá trò
1 Nhiệt độ t
0
o
C 27
2 Hệ số dẫn nhiệt 
0
W/m.K 0,02649
3 Độ nhớt 
0
Ns/m
2
1,85.10
-5
4 Khối lượng riêng 
0
kg/m
3
1,1177
5 Độ nhớt động 
0
m
2
/s 1,5710.10
-5
Để nhiệt độ thành ngoài của thùng (phía tiếp xúc với không khí) không còn
quá nóng, an toàn cho người làm việc, chọn nhiệt độ thành ngoài của thùng t

: bề dày lớp cách
nhiệt
δ
3
: bề dày lớp bảo vệ
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Hình 3: Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng.
Chọn các bề dày của thùng theo Bảng8.
Bảng8: Các bề dày thùng và vật liệu:
STT Đại lượng
Ký
hiệu
Giá trò
chọn
(m)
Vật liệu
Hệ số
dẫn
nhiệt

(W/mK)
Nguồn
1
Bề dày
lớp cách
nhiệt

2

2
0
04
3
2
0
3
+
−
=
∆
=
t
ttDgTgD
Gr
wngng
νν
β
(CT V.39/p13,[11])
8
25
3
10*43.9
)27273(*)10.5710,1(
)2740(*818.0*81,9
=
+
−
=⇒
−

2
K. (CT V.135/p41,[11])
Tính hệ số truyền nhiệt của thùng K:
Hệ số truyền nhiệt K đối với tường hình ống có chiều dày không dày lắm so
với đường kính, khi bỏ qua nhiệt trở của lớp cáu:
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 18
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
41,1
7,2
1
50
001,0
04,0
003,0
3,16
005,0
8.3
1
1
11
1
2
3
1
1

tb
DD
D
m
Bề mặt truyền nhiệt gồm diện tích xung quanh thùng và diện tích hai mặt đầu của
thùng:
7.12
4
809,0
26.4809,0
4
.
.2
2
2
=
×
×+××=+=
π
π
π
π
tb
Ttb
D
LDF
m
2
Tính hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi
trường xung quanh α

= t
o
= 27
o
C
Hiệu số nhiệt độ của 2 dòng lưu chất ở đầu vào và ra của thùng sấy:
∆t
đ
= t
1đ
– t
2đ
= 90 – 27 = 63
o
C
∆t
c
= t
1c
– t
2c
= 40 – 27 = 13
o
C
Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài:
68,31
13
63
ln
1363

.
Theo phương trình truyền nhiệt:
25.103
1000.59,19
3600.68,31.72,12.41,1

==
∆
=
W
tFK
q
tb
xq
kJ/kg ẩm
So sánh với lượng nhiệt tổn thất qua cơ cấu bao che giả thiết ban đầu
%9.4
25.103
18.9825.103
=
−
=
−
=
xq
bcxq
q
qq
ε
=> Bề dày lớp cách nhiệt chọn thỏa.

= 4.6 m.
α - hệ số phụ thuộc vào dạng cánh.
Với cánh nâng, hệ số chứa đầy β = 0,18:
α = 0,059 (Bảng VII.5/p123,[11])
n - tốc độ quay của thùng: n = 1 vòng/ph.
ρ
v
- khối lượng riêng thể tích của vật liệu: ρ = 990 kg/m
3
.
⇒ N
thùng
= 0,0013.0,8
3
.4,6.0,059.1.990 = 0.18 kW
Để quay được thùng thì công suất làm việc của động cơ phải lớn hơn công
suất cần thiết để quay thùng một lượng nhất đònh để có thể thắng lực ma sát giữa
thùng với đệm (chỗ cơ cấu bích kín ở đầu thùng), hay do hiệu suất của các bộ
truyền không đạt 100%,…Ngồi ra, cơng suất động cơ còn dùng để thắng lực ma sát
nghỉ ban đầu hay mơmen mở máy nên sẽ chọn dư nhiều so với cơng suất quay thùng.
Theo Bảng 2P-tr32-[5], chọn động cơ kiểu A02-41-8 là động cơ xoay chiều ba pha
không đồng bộ rôto ngắn mạch, có các số liệu kỹ thuật sau:
Công suất động cơ: N
đc
= 2,2 kW.
Vận tốc quay: n
đc
=720 vòng/ph.
Hiệu suất: η
đc

Tỉ số truyền của hộp giảm tốc:
120
6
720
23
===
i
i
i
h
Chọn hộp giảm tốc kiểu trục vít-bánh răng.
Chọn tỉ số truyền cho các bộ truyền trong hộp giảm tốc:
Đối với hộp giảm tốc trục vít-bánh răng thường lấy tỉ số truyền giữa hai
bánh răng trụ i
b.rg
= (0,03 – 0,06) i
h

Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 20
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Chọn i
b.rg
= i
12
= 0,03i

N
N
−
=
η
(kW)
Công suất cần để quay thùng:
22.0
81,0
18,0
'
===
dc
N
N
η
(kW)
Theo bảng 2.1/tr27-[5], ta chọn hiệu suất các bộ truyền như sau:
Bộ truyền bánh răng trụ hở:
93,0=
ho
η
Bộ truyền bánh răng trụ kín trong hộp giảm tốc:
96,0=
kin
η
Bộ truyền trục vít:
91,0
96,0.93,0
81,0

Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
[σ]
bk
HB
Bánh răng
lớn
Thép 35 thường
hóa
480 N/mm
2
160 300 ÷ 500 mm
Bánh răng
nhỏ
Thép 45 thường
hóa
580 N/mm
2
200 100 ÷ 300 mm
Đònh ứng suất mỏi tiếp xúc và ứng suất mỏi uốn cho phép:
ng suất tiếp xúc cho phép:
[ ] [ ]
'
N
Notxtx
k.
σ=σ
(N/mm
2

= N = 60unT.
Với:
n -số vòng quay trong 1 phút của bánh răng (vòng/ph).
T -tổng số giờ làm việc của bánh răng (giờ).
u -số lần ăn khớp khi bánh răng quay 1 vòng (lần).
Bảng 11: Bảng kết quả tính toán ứng suất tiếp xúc cho phép:
Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn Ghi chú
[ ]
Notx
σ
2,6 HB 2,6 HB Bảng 3.9/tr43-[5]
N
o
10
7
10
7
Bảng 3.9/tr43-[5]
n (vòng/ph) 6 1
Bảng 9
T (giờ) 26400 26400 Giả sử làm việc 10 năm, 330
ngày/năm và 8 giờ/ngày
u (lần) 1 1 Bánh răng trụ răng thẳng
N
tđ
9504000 1584000 Trường hợp bánh răng chòu tải
trọng không đổi N
tđ
= N = 600unT
'

tx
σ
=
[ ]
1tx
σ
= 524.42 N/mm
2
để tính toán.
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 22
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Ứng suất uốn cho phép:
Khi răng làm việc hai mặt (răng chòu ứng suất thay đổi đổi chiều):
[ ]
( )
''
1
''
1
5,16,14,1
NN
u
k
nK
k

k
-hệ số chu kì ứng suất uốn, tính theo công thức:
m
td
o
N
N
N
k
=
''
(CT 3.7/tr44,[5])
N
o
-số chu kì cơ sở của đường cong mỏi uốn, có thể lấy N
o
= 5.10
6
.
N
tđ
-số chu kì tương đương.
m –bậc đường cong mỏi uốn.
Bảng 12: Bảng kết quả tính toán ứng suất uốn cho phép:
Bánh răng nhỏ Bánh răng lớn Ghi chú
[ ]
bk
σ
580 500
σ

[σ]
u
(N/mm
2
)
116 134,4 CT 3.6/tr42,[5]
Chọn sơ bộ hệ số tải trọng K:
Sinh Vien : Bui Thi Mai Trang
MSSV : 60503026
trang 23
1.
Đồ án môn học Quá trình – Thiết bò
CBHD: Mai Thanh PHong
SẤY ĐƯỜNG THÙNG QUAY
Có thể chọn sơ bộ K = 1,3 ÷ 1,5 (trong đó trò số nhỏ dùng cho các bộ truyền
có khả năng chạy mòn). Chọn K
sơ bộ
= 1,4.
Chọn hệ số chiều rộng cho bánh răng:
Đối với bánh răng trụ răng thẳng chòu tải trọng trung bình: ψ
A
=
A
b
= 0,3 ÷
0.45.
Chọn ψ
A
= 0,3.
Xác đònh khoảng cách trục A:

N –công suất truyền của bộ truyền: N=0,22*0,93*0,96=0,1964
05,308
1.3,0
1964,0.4,1
6.4,524
10.05,1
)16(
3
2
6
=








+≥⇒
A
mm.
Chọn A
sơ bộ
= 600 mm.
Kiểm nghiệm lại
[ ]
tx
σ
:

2
.
⇒ thỏa điều kiện
tx
σ

[ ]
tx
σ≤
.
Vận tốc vòng của bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng và cấp chính xác chế tạo
bánh răng:
Vận tốc vòng của bánh răng trụ:
sm
i
Annd
v /053,0
)16.(1000.60
6.6002
)1(1000.60
2
1000.60
111
=
+
=
+
==
π
ππ

⇒ K = 1.1,1 = 1,1.
Vì
%27,27%100
1,1
1,14,1
K
KK
=
−
=
−
bộsơ
> 5% nên cần điều chỉnh lại khoảng
cách trục A theo (CT 3.21 tr 49-[5])
66,553
4,1
1,1
600
3
3
===
bộsơ
bộsơ
K
K
AA
mm
Chọn A = 560 mm.
Xác đònh môđun, số răng, chiều rộng bánh răng:
Xác đònh môđun:

2
= iZ
1
= 6.20 = 120 răng.
Chiều rộng bánh răng :
b = ψA = 0,3.560= 168 mm.
Chọn chiều rộng của bánh răng lớn b
2
= 170 mm.
Đối với bánh răng trụ, nên chọn chiều rộng của bánh răng nhỏ b
1
lớn hơn
bánh răng lớn khoảng (5 ÷ 10) mm. Chọn b
1
= 180 mm.
Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng:
Đối với bánh răng trụ răng thẳng:
3
um
6
].[.n.Z.y
N.K.10.1,19
m
σψ
≥
(mm) (CT 3.29/tr51,[5])
Trong đó:ψ
m
-hệ số chiều dài răng; Z -số răng; y - hệ số dạng răng được
chọn theo số răng tương đương của bánh răng.