ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU......................................................................................................2
THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ .........................................3
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT.................................................................4
Các thông số sử dụng tính toán............................................................4
Tính cân bằng vật chất.........................................................................7
Thời gian sấy .......................................................................................7
HẦM SẤY:...................................................................................................8
I. Băng tải ....................................................................................8
II. Kích thước hầm..........................................................................10
III Động cơ băng tải........................................................................11
CÂN BẰNG NHIỆT ...................................................................................14
I. Sấy lí thuyết..............................................................................14
II. Tổn hao nhiệt............................................................................15
III. Sấy thực....................................................................................23
THIẾT BỊ PHỤ...........................................................................................27
I. Calorifer...................................................................................27
II. Cyclon......................................................................................32
III. Quạt..........................................................................................33
IV. Gầu tải nhập liệu......................................................................36
TÍNH KINH TẾ...........................................................................................38
KẾT LUẬN..................................................................................................39
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................40
SVTH: Tống Thò Hương.
1
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
MỞ ĐẦU
Trà là một thức uống có tính giải khát phổ thông trong nhân dân đặc biệt là nhân dân vùng

không tiêu diệt được men triệt để & trà vẫn chứa nhiều ẩm bên trong làm cho chất lượng
của trà nhanh chóng xuống cấp trong thời gian bảo quản.
Các phương pháp sấy:
- sấy thường
- sấy có bổ sung nhiệt
SVTH: Tống Thò Hương.
2
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
- sấy có đốt nóng giữa chừng
- sấy tuần hoàn khí thải
Trong đồ án này ta chọn phương thức sấy thường vì không yêu cầu phải giảm nhiệt độ của
tác nhân sấy. Mặt khác nếu dùng các phương pháp khác sẽ phức tạp về kết cấu thiết bò dẫn đến
không hiệu quả về mặt kinh tế.
Thiết bò sấy có nhiều loại: buồng sấy, hầm sấy, máy sấy thùng quay, máy sấy tầng sôi, máy
sấy phun, máy sấy thổi khí…
Ta chọn hầm sấy với thiết bò vận chuyển là băng tải vì phương án này có những ưu điểm
như sau:
 Khi qua một tầng băng tải vật liệu được đảo trộn & sắp xếp lại nên tăng bề mặt tiếp xúc
pha nên tăng tốc độ sấy.
 Có thể đốt nóng giữa chừng, điều khiển dòng khí.
 Phù hợp với vật liệu sấy dạng sợi như trà.
 Hoạt động liên tục.
 Có thể thực hiện sấy cùng chiều, chéo chiều hay ngược chiều.
Bên cạnh những ưu điểm thì phương án này cũng có nhược điểm: cồng kềnh, vận hành phức
tạp.
SVTH: Tống Thò Hương.
3
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng

Các thông số sử dụng tính toán:
• Vật liệu sấy:
Năng suất G
2
= 200 kg/h
Độ ẩm đầu theo vật liệu ướt W
1
=60%
Độ ẩm đầu theo vật liệu khô ω
1
=
1
1
100 W
W
−
=
60100
60
−
= 150%
Độ ẩm cuối vật liệu ướt W
2
= 5%
Tương tự :
Độ ẩm cuối theo vật liệu khô: ω
2
=
5100
5

I CÁC THÔNG SỐ TÍNH TOÁN CỦA KHÔNG KHÍ:
t
t
0
A
t
1
C
0
2
B
I
I
1
=
2
I ( kJ/ kgkk)
d ( kg ẩm/ kgkk)
d = d
0
d
21
1. Không khí trước khi vào caloriphe (điểm A):
Chọn nhiệt độ không khí trước khi vào caloriphe: t
o
=25
o
C.
Đây là nhiệt độ thấp nhất trong năm ở Tp. HCM. Chọn như trên đảm bảo thiết bò hoạt động
bình thường quanh năm.

b
b
PB
P
d
ϕ
ϕ
−
= 621,0
(2.18[1])
Trong đó B là áp suất khí trời nơi các đònh độ ẩm, lấy B= 1 atm lấy B=1,013bar.

0315,085.0013,1
0315,085.0
621,0
×−
×
=
o
d
= 0,0167 kg ẩm/kg kk khô
enthalpy I
o
: I= 1,004t + d(2500 + 1,842t) (2.25[1])
I
o
= 1,004x25 + 0,0167(2500 + 1,842x25) = 67,613 kJ/kg kk khô.
vậy d
o
= 0,0167 kg ẩm/ kg kk khô.

1
+
−=
b
P
= 0,9987 bar.
Độ ẩm của không khí:

)621,0( dP
Bd
b
+
=
ϕ
(2.19[1])
)0167,0621,0(9987,0
0167,01
1
+
×
=
ϕ
= 0,0266=2,66%
Enthalpy I
1
:
I= 1,004t + d(2500 + 1,842t) (2.25[1])
I
1
=1,004x100 + 0,0167(2500 + 1,842x100) =145,226 kJ/kg kk khô.

)
5,235
42,4026
12exp(
t
P
b
+
−=
,bar (2.31[1])

)
405,235
42,4026
12exp(
2
+
−=
b
P
= 0,0732 bar

Hàm ẩm d
20
:
(2.26[1])

2
22
20

I
2
= I
1
= 145,226 kJ/kg kk khô.
ϕ
20
= 85,32%

BẢNG 1:
Trạng thái Điểm A (0) Điểm B (1) Điểm C (2)
t
o
C 25 100 40
ϕ% 85 2,68 85,32
d, kgẩm/kgkkkhô 0,0167 0,0408 0,0408
I, kJ/kgkkkhô 67,613 145,26 145,226
ν, m
3
/kg 0,8865 1,1124 0,966
ν: thể tích riêng của không khí được tra trong bảng Phụ lục 5 tài liệu [1].
II CÂN BẰNG VẬT CHẤT:
Giả thiết quá trình sấy không có tổn thất vật liệu sấy: G
1
(1 – W
1
) = G
2
(1 – W
2

– d
1
) = L (d
2
– d
0
)
Lượng không khí khô cần để bốc hơi 1 kg ẩm vật liệu:
l=
W
L
=
02
1
dd −
=
0167,00408,0
1
−
= 41,494 kg kk khô/kg ẩm
Lượng không khí khô cần: L
o
= lxW = 41,494x275 = 11410,85 kg kk khô/h

THỜI GIAN SẤY
Theo tài liệu “ Kó thuật chế biến chè” của I.A.Khotrolava. (Ngô Hữu Hợp & Nguyễn Năng
Vinh dòch).
Độ ẩm đầu, % Độ ẩm cuối, %
U’(vl ướt) U (vl khô) U’ U
Thời gian sấy, h

ln
97,173
U
UU
N
UU
N
U
ththth
−
−−
+
−
0,25 =
*
**
07,6
ln
69,16
U
UU
N
UU
N
U
ththth
−
−−
+
−

tốn khoảng thời gian là:
τ =
*
**
26,5
ln
150
U
UU
N
UU
N
U
ththth
−
−−
+
−
=
38,026,5
38,057,79
ln
52,582
38,057,79
52,582
57,79150
−
−−
+
−

thay vào công thức ta được:

24
6,01
998
6,01
1
−
+=
ρ
⇒ ρ
1
= 57,91 kg/m
3
• Thể tích vật liệu chứa trong thiết bò:
V= V
1
τ =
1
1
ρ
G
τ (6.28[2])
V
1
, G
1
, ρ
1
: thể tích, khối lượng và khối lượng riêng của vật liệu vào thiết bò:

L
b
=
B
V
δ
τ
1
=
2030
502028
×
×
,
,,
= 68,35 ≈ 69 m
• Ta chia băng tải thành nhiều băng tải ngắn
Số tầng băng tải chọn là i = 3.
Chiều dài của mỗi băng tải là: l
b
=
3
69
= 23 m.
2. Tính con lăn đỡ băng:
 Khoảng cách giữa 2 con lăn ở nhánh có tải:
l
t
= A – 0,625B (5.8[2])
A: hằng số phụ thuộc khối lượng riêng của vật liệu

2
=
t
b
l
l
=
450
23
,
= 51,1 chọn 52
⇒ tổng số con lăn cần dùng là:
n = (n
1
+ n
2
) x i
= (26 + 52) x 3 = 234 con.
 Kích thước con lăn:
Đường kính 120mm
Chiều dài 2000mm
Làm bằng thép CT
3
 Kích thước bánh lăn:
Đường kính 300mm = φ
2
Chiều dài 2000mm
Làm bằng thép CT
3
II KÍCH THƯỚC THÂN THIẾT BỊ

có lớp cách nhiệt δ
4
= 50 mm

Chiều dài hầm: L = 24 + 2x(0,1+0,25) = 24,7m
Chiều rộng hầm: B = 2,6 + 2x(0,05+ 0,25) = 3,2m
Chiều cao hầm: H = 4,5 + 0,1 + 0,05 = 4,65 m
 Tính vận tốc dòng khí trong quá trình sấy lí thuyết:

td
k
F
V
0
=
ω
với ω
k
: vận tốc TNS trong hầm sấy.
V
o
: lưu lượng thể tích TNS
F
td
: tiết diện tự do giữa hai tầng băng tải:
F
td
= B
h
d = 2,6x0,9 = 2,34 m

+ V
Co
) = ½ (12693,43 + 11022,88) = 11858,15 m
3
/h
⇒ vận tốc dòng khí:

360034,2
15,11858
×
=
k
ω
= 1,41 m/s
Tác nhân sấy trong quá trình sấy thực sẽ có tốc độ lớn hơn ta giả sử ω
k
= 1,5 m/s
III ĐỘNG CƠ BĂNG TẢI
Vì băng tải di chuyển với vận tốc thấp (số vòng quay của tang nhỏ).
 Vận tốc băng tải:
0380
360050
69
3600
,
,
L
v
b
=

N
ct
 N: công suất trên băng tải
1000
Pv
N =
P: lực kéo băng tải.
SVTH: Tống Thò Hương.
11
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
P = (m
băng
+ m
vl
)g
Tính m
băng
ta chọn băng là thép không rỉ có ρ = 7900 kg/m
3
, bề dày δ = 1 mm.
m
băng
= L
b
δBρ
= 69 x 0,001 x 2 x 7900 = 1090,2 kg.
m
vl
= G

Để đảm bảo cho băng tải trên cùng quay đúng vận tốc đặt ra ta phải nhân thêm 0,94
2
vào
hiệu suất chung (hiệu suất của bộ truyền đai) (vì cơ cấu truyền động giữa các băng tải).
6040
9409270
4950
2
,
,,
,
N
ct
=
×
=
kW
⇒ ta chọn động cơ loại A02-41-8, bảng 28[9] T323 ta có các thông số sau:
công suất động cơ: N
đc
= 2,2 kW.
Số vòng quay động cơ: n
đc
= 720 v/ph.
b) Phân phối tỉ số truyền:
Tỉ số truyền động chung
52297
422
720
,

,
i
i
i
bn
bt
===
Bảng hệ thống:
Trục
Thông số
Trục động cơ I II
i i
bn
= 16,65 i
bt
= 17,87
n (v/ph) 720 42,24 2,42
N (kW) 0,604 0,583 0,560
SVTH: Tống Thò Hương.
12
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
1. Cơ cấu truyền động bằng đai giữa 2 tầng băng tải: tính theo tài liệu [9]
 Chọn loại đai vải cao su.
 Đường kính bánh đai dẫn.
3
1
1
1
13001100

=
×
π
=
(5-7[9])
Nằm trong phạm vi cho phép <30 m/s
 Đường kính bánh đai bò dẫn.
D
2
= iD
1
= D
1
vì tỉ số truyền bằng 1
n
1
= n
2
= 2,42 vòng/ph.
 Chiều dài đai
Khoảng cách trục A = 1,26 m
Chiều dài đai:
A
)DD(
)DD(AL
42
2
2
12
21

D
bảng 5-2[9] đối với đai vải cao su
Vậy
mm,
D
522
40
900
40
1
==≤δ
Theo bảng 5-3[9], ta chọn đai có chiều dày 13,5mm.
Lấy ứng suất căng ban đầu
81,
o
=σ
N/mm
2
Theo trò số
766
513
900
1
,
,
D
==
δ
. Tra bảng 5-5[9] tìm được [σ
p

CCCC][v
N
b
bvtop
mm
SVTH: Tống Thò Hương.
13
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
tra bảng 5-4[9] ta chọn b = 175mm
 Đònh chiều rộng bánh đai (bảng 5-10[9]) B= 200 mm
 Lực căng ban đầu:
5425217551381 ,,,bS
oo
=××=δσ=
N = 4,252 KN (5-16[9])
 Lực tác dụng lên trục:
75712
2
180
252543
2
3
1
,sin,sinSR
o
o
=××=
α
=

300143
6
=
×
=
π
SVTH: Tống Thò Hương.
14
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
CÂN BẰNG NHIỆT
I SẤY LÍ THUYẾT:
Năng lượng tiêu hao cho quá trình sấy lí thuyết:
Q
o
= L
o
(I
1
– I
o
) = 11409,75( 145,226 – 67,613) (7.15[1])
= 885630,3011 kJ/h
= 246,008 W
Năng lượng tiêu hao tính cho 1 kg ẩm bay hơi:

W
Q
q
o

vlđ
= t
o
= 25
o
C
t
vlc
= t
2
= 40
o
C ( sấy cùng chiều, vật liệu dễ hấp thụ nhiệt)
 Nhiệt dung riêng của khoai mì ra khỏi hầm sấy:
C
vl
= C
vlk
( 1-W
2
) + C
a
W
2
Với
C
vlk
: nhiệt dung riêng của vật liệu khô tuyệt đối.
C
vlk

15
ĐAMH TK Hệ thống sấy băng tải
GVHD: Trònh Văn Dũng
3. Nhiệt tổn thất ra môi trường:
Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh bao gồm:
 Nhiệt tổn thất qua tường: q
t
 Nhiệt tổn thất qua trần: q
tr
 Nhiệt tổn thất qua nền: q
n
 Nhiệt tổn thất qua cửa: q
c
 Nhiệt tổn thất do mở cửa: q
mc
 Nhiệt tổn thất động học: q
đh
⇒ q
xq
= q
t
+ q
tr
+ q
n
+ q
c
+ q
mc
+ q

τ
α
1
λ
δ
λ
δ
α
1
1
Κ
+++
=
với:
α
1
: hệ số cấp nhiệt từ TNS vào tường, W/m
2
.độ
α
2
: hệ số cấp nhiệt từ mặt ngoài hầm sấy ra môi trường, W/m
2
.độ
λ
i
: hệ số dẫn nhiệt của các vật liệu làm tường, W/mđộ.
Tường gồm 2 lớp:
- một lớp gạch δ
1