Đồ Án Thiết kế hệ thống thiết bị sấy thùng quay để sấy ngô hạt với năng suất 1800 kg sản phẩm/h

LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới ẩm gió mùa, độ ẩm không khí cao. Nông nghiệp vẫn là ngành kinh tế chủ lực. Chính vì vậy việc bảo quản và chế biến nông sản có vai trò rất quan trọng trong đó có công đoạn sấy nông sản.
Trong điều kiện nước ta hiện nay, việc làm khô nông sản chủ yếu dựa vào ánh sáng mặt trời phơi nắng tự nhiên nên nó phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết. Vì thế việc ứng dụng các máy móc, thiết bị để sấy nguyên liệu là một trong những hướng đi mới, cần được nhà nước quan tâm, đầu tư.
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 nghĩa 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. Tùy theo quá trình cấp nhiệt cho ẩm mà người ta phân ra các phương pháp sấy khác nhau như 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, hệ thống sấy thùng quay cũng là hệ thống sấy đối lưu. Trong đồ án này, tôi có nhiệm vụ thiết kế hệ thống thiết bị sấy thùng quay để sấy ngô hạt với năng suất 1800 kg sản phẩm/h.
Đây là lần đầu tiên tôi tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào sâu chuyên ngành. Do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót trong quá trình thiết kế. Tôi xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của cô giáo Đoàn Thị Thanh Thảo để tôi có thể hoàn thành đồ án này.

PHỤ LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3
1.1. Tìm hiểu về ngô 3
1.1.1. Cấu tạo hạt ngô 3
1.1.2. Thành phần hóa học của hạt ngô 4
1.2. Tìm hiểu về sấy 4
1.2.1. Khái niệm 4
1.2.2. Phân loại 5
1.2.3. Nguyên lý quá trình sấy 5
1.3. Chọn thiết bị sấy, tác nhân sấy, phương thức sấy 6
1.3.1. Thiết bị sấy 6
1.3.2. Phương thức sấy 7
1.3.3. Tác nhân sấy 7
1.4. Sơ đồ hệ thống sấy 7
1.4.1. Sơ đồ hệ thống sấy ngô 7
1.4.2. Thuyết minh quy trình 8
Chương 2. CÂN BẰNG VẬT LIỆU 9
2.1. Các thông số ban đầu 9
2.2. Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy 10
2.3. Cân bằng vật liệu cho tác nhân sấy 11
2.3.1. Các thông số trạng thái của không khí 11
2.3.3. Trạng thái không khí sau khi ra khỏi calorife (t1 = 740C) 12
2.3.4. Trạng thái không khí sau khi ra khỏi buồng sấy (t2 = 410C) 12
2.3.5. Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấy 12
2.3.6. Thể tích của không khí khi đi vào thùng sấy 13
2.3.6.1. Thể tích của không khí trước khi đi qua calorife 13
2.3.6.2. Thể tích của không khí sau khi đi qua calorife 13
2.3.6.3. Thể tích của không khí sau khi ra khỏi máy sấy 14
CHƯƠNG 3. CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG VÀ TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH 14
3.1. Tính thiết bị chính 14
3.1.1. Cường độ bốc hơi ẩm của ngô (A) 14
3.1.2. Tính thời gian sấy 14
3.1.3. Tính thể tích thùng sấy 15
3.1.4. Đường kính thùng và chiều dài thùng sấy 15
3.1.5. Số vòng quay của thùng sấy (n) 15
3.1.6. Công suất của thiết bị 16
3.2. Cân bằng nhiệt lượng 16
3.2.1. Nhiệt vào 16
3.2.2. Nhiệt ra 17
3.3. Xây dựng quá trình sấy thực 24
3.3.1. Lượng nhiệt bổ sung chung 24
3.3.2. Phương trình cân bằng nhiệt lượng 26
3.3.2.1. Nhiệt lượng vào 26
3.3.2.2. Nhiệt lượng ra 26
CHƯƠNG 4. TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 27
4.1. Calorifer 27
4.1.1. Xác định kích thước 1 ống truyền nhiệt 27
4.1.2. Xác định hệ số cấp nhiệt từ hơi nước bão hòa đến mặt trong của ống ( ) 29
4.1.3. Hệ số cấp nhiệt từ mặt ngoài của ống ra không khí ( ) 29
4.1.4. Tính kích thước calorifer 32
4.2. Xyclon 32
4.2.1. Tính toán xyclon 32
4.2.2. Tính kích thước cơ bản của xyclon LIH-24 33
4.3. Tính trở lực và chọn quạt 34
4.3.1. Tính trở lực cho toàn bộ quá trình 34
4.3.1.1. Tính trở lực do ma sát trong từng đoạn ống dẫn 35
4.3.1.1.1. Trở lực ống dẫn từ quạt đẩy đến calorifer 35
4.3.1.1.2. Trở lực đường ống từ calorifer đến thùng tiếp liệu 36
4.3.1.1.3. Trở lực ống dẫn từ thùng chứa sản phẩm đến quạt hút 36
4.3.1.2. Tính tổng trở lực cục bộ 37
4.3.1.2.1. Trở lực do đột mở vào calorifer 37
4.3.1.2.2. Trở lực cục bộ do đột thu từ calorifer ra ống dẫn 38
4.3.1.2.3. Trở lực cục bộ do đột mở vào thùng tiếp liệu 38
4.3.1.2.4. Trở lực cục bộ do đột thu từ thùng chứa sản phẩm ra ống dẫn 38
4.3.1.3. Tính trở lực quạt 39
4.3.1.3.1. Trở lực quạt đẩy 39
4.3.1.4. Tính trở lực thùng quay 39
4.3.1.5. Trở lực do calorifer 39
4.3.2. Tính và chọn quạt 40
4.3.2.1. Quạt đẩy 40
4.3.2.2. Quạt hút 42
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN 43