Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Thiết kế sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt...

Tài liệu Thiết kế sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt

.DOC
54
428
100

Mô tả:

Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt PHẦN 1: MỞ ĐẦU Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong thực t ế sản xu ất và đ ời sống. Trong công nghiệp như chế biến nông – hải sản, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng… kỹ thuật sấy đóng một vai trò quan trọng trong dây chuyền s ản xu ất. Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng của công ngh ệ sau thu ho ạch… S ản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Ở Đồ án môn học này, em xin trình bày v ề quy trình công nghệ và thiết bị sấy thùng quay để sấy đậu xanh nguyên hạt, năng su ất 1 tấn/h theo sản phẩm. I. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU - Đậu xanh, còn gọi là lục đậu, boubour, haricotdore, green bean. Tên khoa h ọc: Phaseolus aureus Roxb., Vigna aurea Roxb. Thuộc họ đậu Fabaceae (Papilonaceae). Mô tả cây: cây thảo, mọc đứng, ít phân nhánh, cao 0,6m , lá có 3 lá chét, lá chét hình trái xoan, ba c ạnh, màu lục sẫm, có lông nháp. Hoa màu vàng hoặc lục, rất dày đặc, xếp thành chùm ở nách, qu ả n ằm ngang hình trụ, có lông rồi nhẵn, có đầu nhọn ngắn. Hạt 10–15, phân cách nhau b ởi các vách, màu lục, bóng. - Đậu xanh, cùng với đậu nành, đậu đen, đậu trắng, đậu Hà Lan.. đều được xếp vào hàng h ọ đậu. Đặc điểm chung của chúng là chứa nhiều protein (25 –50%). Do ở r ễ c ủa cây h ọ đ ậu có các nốt sần, ở đó các vi khuẩn cộng sinh phát triển, có kh ả n ăng l ấy Nit ơ t ừ không khí nên không những cung cấp đủ Nitơ cho cây mà còn làm cho đ ất đai thêm màu m ỡ b ằng ngu ồn Nit ơ thừa thải ra. - Về mặt cấu tạo, họ đậu thuộc các hạt họ hòa thảo. Chúng không có n ội nh ũ, n ội nh ũ của chúng bị mất trong quá trình hình thành hạt. C ấu t ạo ch ủ y ếu c ủa h ọ đ ậu g ồm 3 ph ần: vỏ, tử diệp (lá mầm) và phôi (mộng). - Thành phần hóa học của hạt đậu xanh: hạt đậu xanh có trung bình: 13,7% nước 2,4% lipid 23% protit 52% glucid 4,6% xenluloza - Mỗi 100g đậu xanh cung cấp cho cơ thể: 329 calo 62,7 mgCa 369,5 mgP 4,75% Fe 0,06mg% caroten 0,71mg% vitB1 0,15mg% vitB2 2,4mg% vitPP 4mg% vitC - Đậu xanh được trồng ở khắp nước ta, lấy hạt chủ yếu làm thực phẩm, thường được chế biến ngay thành thức ăn. Đậu xanh, ngoài protid còn có nhi ều glucid, ch ủ y ếu là tinh bột, và ít lipid. Thành phần protein c ủa nó ch ứa đ ầy đ ủ các acid amin không thay th ế. Tinh bột đậu xanh có tỷ lệ amyloza tương đối rất cao (45 – 50%), đ ược dùng nhi ều đ ể ch ế biến miến, làm bánh kẹo … - Vấn đề bảo quản đậu xanh cũng như các nguyên liệu họ đậu nói chung là khó, vì đ ậu là môi trường rất thích hợp cho các loại sâu mọt phá ho ại. M ặt khác, n ếu đi ều ki ện b ảo qu ản không tốt như nhiệt độ, độ ẩm cao, đậu sẽ bị “sượng” (hóa già) làm gi ảm ch ất lượng đ ậu. SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 1 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Muốn bảo quản lâu dài thì hạt phải có chất lượng ban đ ầu t ốt, không sâu m ọt và có đ ộ ẩm an toàn. Vì vậy, quá trình phơi, sấy hạt sau khi thu ho ạch có vai trò r ất quan tr ọng trong b ảo quản, chế biến cũng như nâng cao chất lượng hạt. II. QUY TRÌNH SẤY ĐẬU XANH HẠT Đậu xanh Thu hoạch Phơi (sấy sơ bộ) Đập, tách hạt Làm sạch Vỏ Tạp chất Phân loại Sấy Làm nguội Kiểm tra cỡ hạt Đóng gói Thành phẩm Đậu được thu hoạch từ đồng ruộng, người ta chặt cây và nhặt đậu ra. Khi m ới thu ho ạch t ừ ruộng về, hạt thường có độ ẩm cao trung bình 20 – 25%. Đối v ới đ ậu xanh thu ho ạch c ả vỏ thì phải phơi, sấy sơ bộ tới độ khô nhất định mới tách, lấy h ạt kh ỏi v ỏ thu ận l ợi. Vi ệc đập và tách hạt đậu ra khỏi quả có thể làm bằng máy ho ặc b ằng tay. Sau đó ti ến hành làm s ạch, tách những tạp chất trong hạt như cỏ, rác, mảnh, cành lá, đ ất s ỏi, đá, m ảnh kim lo ại… l ẫn vào hạt khi thu hoạch, tách hạt…. Có thể tách b ằng sàng, rây: t ạp ch ất h ữu c ơ (c ỏ, rác, cành, lá…) l ớn hơn hạt nên ở lớp trên cùng, lớp giữa là hạt, lớp dưới cùng là đ ất, cát, rác v ụn nh ỏ h ơn h ạt. Sau khi có khối đậu sạch thì tiến hành lấy mẫu đo độ ẩm b ằng máy đo đ ộ ẩm đ ể xác đ ịnh đ ộ ẩm ban đầu. Tiếp theo, người ta phân loại đậu theo lo ại 1, 2, 3… theo kích c ỡ, có th ể dùng sàng v ới các SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 2 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt lớp lưới có đường kính lỗ khác nhau. Sau khi phân lo ại, tiến hành sấy theo t ừng lo ại đ ậu. Sau thời gian sấy phải kiểm tra lại độ ẩm, độ ẩm thành phẩm đ ạt 14% thì quá trình s ấy k ết thúc. Sau khi sấy, đậu được làm nguội tự nhiên hoặc có quạt thổi để gi ảm nóng, tránh dùng không khí có độ ẩm cao để thông gió sẽ làm tăng độ ẩm hạt. Ti ếp theo, kh ối đ ậu đ ược ki ểm tra l ại cỡ hạt để loại bỏ những hạt lép, hỏng sau khi sấy. Có thể dùng sàng để phân lo ại h ạt. Cu ối cùng, đậu được đóng gói theo yêu cầu thị trường: 50 kg, 25 kg, 10 kg, 5 kg, 1kg. S ản ph ẩm đậu xanh nguyên hạt. III. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN QUÁ TRÌNH SẤY - Muốn bảo quản lương thực hoặc chế biến sản phẩm có chất lượng cao, các lo ại hạt cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc chế biến. Để thực hiện quá trình sấy có thể sử dụng nhiều hệ thống sấy như buồng sấy, hầm sâùy, tháp sấy, thùng s ấy… M ỗi h ệ thống có những ưu, khuyết điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau. Ch ế đ ộ s ấy có ảnh h ưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm vì sấy là một quá trình trao đổi nhi ệt – chất ph ức t ạp và làm thay đổi không những cấu trúc vật lý mà còn cả thành phần hóa học của nguyên liệu. - Để sấy đậu xanh là nông sản dạng hạt, người ta thường dùng thi ết b ị sấy tháp ho ặc sấy thùng quay. Ở Đồ án môn học này, em chọn thiết b ị sấy thùng quay, là thi ết b ị chuyên dùng để sấy vật liệu dạng hạt, cục nhỏ và được dùng rộng rãi trong công ngh ệ sau thu ho ạch. Trong thiết bị sấy thùng quay, vật liệu được sấy ở trạng thái xáo tr ộn và trao đ ổi nhi ệt đ ối l ưu với tác nhân sấy. Trong quá trình sấy, hạt được đảo trộn mạnh và tiếp xúc tốt với tác nhân sấy nên tốc độ sấy nhanh và hạt được sấy đều. Hệ thống sấy thùng quay có th ể làm vi ệc liên t ục v ới năng suất lớn. - Tác nhân sấy sử dụng cho quá trình sấy có thể là không khí nóng ho ặc khói lò. Quá trình sấy đậu xanh hạt dùng làm thức ăn đòi hỏi đảm b ảo tính vệ sinh cho s ản ph ẩm, nên ở đây em chọn tác nhân sấy là không khí, được làm nóng trong caloriphe, nhi ệt cung c ấp cho không khí trong caloriphe là từ quá trình ngưng tụ hơi nước bão hòa. Nhi ệt đ ộ tác nhân s ấy đ ược ch ọn phụ thuộc vào bản chất của hạt. Có loại hạt sấy ở nhiệt đ ộ cao v ẫn gi ữ đ ược tính ch ất v ật lý, sinh lý và công nghệ, nhưng có loại không cho phép sấy ở nhiệt độ cao. Đối với đậu xanh là loại nguyên liệu chứa lượng đạm cao thì sấy ở nhiệt độ thấp, với nhiệt độ không khí sấy từ 40 – 55oC 1. Do đó, em chọn nhiệt độ tác nhân sấy đưa vào thùng s ấy là 55 oC, chế độ sấy cùng chiều. - Quá trình hoạt động của hệ thống: Đậu xanh có độ ẩm ban đầu 20% được chuyển vào thùng sấy b ằng b ăng t ải và di chuyển trong thùng sấy cùng chiều với tác nhân, với đ ộ ch ứa đ ầy 18%. Thùng s ấy hình tr ụ tròn, đặt nghiêng 1,7o so với mặt phẳng ngang, trên hệ thống con lăn đỡ và con lăn ch ặn. T ốc đ ộ quay thùng là 1 vòng/phút. Hệ thống truyền động cho thùng quay gồm bánh răng vòng lắp trên vỏ thùng, động cơ truyền động và hộp giảm tốc. Bên trong thùng có g ắn các cánh nâng d ọc theo đường sinh của thùng để nâng và đảo vật liệu, làm tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu và tác nhân sấy, tăng bề mặt trao đổi nhiệt giúp đẩy nhanh quá trình sấy. Ở đ ầu nh ập li ệu c ủa thùng, cánh nâng được bố trí xoắn đóng vai trò như cơ cấu hướng dòng cho v ật li ệu s ấy đi vào thùng. Khi thùng quay, hạt được mang lên cao tới góc rơi r ồi đ ổ xu ống, trong lúc đó tác nhân s ấy nóng 55 oC, được quạt hút vận chuyển đi với vận tốc 2,6 m/s, thổi qua, trao đ ổi nhi ệt ẩm và làm khô h ạt. 1 Theo Đoàn Dụ, Bùi Duy Hân, Võ Văn Mân, Lò sấy thủ công, NXB KHKT, Hà Nội, 1971. SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 3 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Nhờ độ nghiêng của thùng mà hạt sẽ được vận chuyển dần ra phía tháo li ệu. Th ời gian l ưu của vật liệu trong thùng sấy là 0,8 giờ. Kết thúc quá trình s ấy, đ ậu xanh có đ ộ ẩm 14%, đ ược dẫn ra ngoài bằng băng tải, đưa vào hệ thống đóng bao. Không khí nóng đ ược đ ưa qua xyclon để lắng bụi rồi thải ra ngoài. Hình 1: Một số hệ thống sấy thùng quay PHẦN 2: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY Vật liệu sấy là đậu xanh nguyên hạt có các thông số cơ bản như sau:  Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy (theo nguyên liệu ẩm): 1 = 20% = 0,2  Độ ẩm cuối của vật liệu sấy (theo nguyên liệu ẩm): 2 = 14% = 0,14  Độ xốp của khối hạt vật liệu (lấy theo hạt đậu nành): [11]   Khối lượng riêng của hạt vật liệu: [5] r = 1000  1400 kg/m3  Khối lượng riêng thể tích của vật liệu: v   r (1   )   560  784  1 v r Chọn v = 650 kg/m3  Nhiệt dung riêng của vật liệu khô: [6] SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 4 kg/m3 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Cvk = 1,2  1,7 kJ/kg.oK Chọn Cvk = 1,5 kJ/kg.oK I.  Đường kính trung bình của hạt vật liệu: d = 5 mm = 0,005m  Năng suất (theo sản phẩm): G2 = 1000 kg/h. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 1. Tính các thông số của tác nhân sấy: 1.1. Các công thức sử dụng: [1], [10] Dùng tác nhân sấy là không khí. - Phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí ẩm theo nhiệt độ:  4026,42 p b  exp12   235,5  t o C      ,bar (CT 2.31, [10]) - Độ chứa ẩm: x  0,621 .pb B  .pb ,kg/kgkk (CT 2.18, [10]) với: . B: áp suất khí trời, B = 1at = 0,981 bar - Enthapy của không khí ẩm: I  C pk .t  x ( r  C pa .t )  1,004.t  x (2500  1,842.t ) ,kJ/kgkk (CT 2.25, [10]) với: . Cpk : nhiệt dung riêng của không khí khô, Cpk = 1,004 kJ/kgoK . Cpa : nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa = 1,842 kJ/kgoK . r : ẩn nhiệt hóa hơi của nước, r =2500 kJ/kg - Thể tích riêng của không khí ẩm: v  RT 288.T  M (B   . p b ) B   . p b ,m3/kgkk (CT VII.8, [1]) với: . R: hằng số khí, R =8314 J/kmol.độ . M: khối lượng không khí, M = 29 kg/kmol . B, pb: áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa c ủa hơi n ước trong không khí, N/m2 - Lưu lượng không khí ẩm: V = v.L ,m3/kg với: . L : lưu lượng không khí khô, kg/h . v : thể tìch riêng của không khí ẩm, m3/h SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 5 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt - Khối lượng riêng của không khí ẩm:  T  0,378. . p b   k  o o 1   T B   ,kg/m3 (CT 1.11, [8]) trong đó: . o = 1,293 kg/m3: khối lượng riêng không khí khô ở điều kiện chuẩn . To = 273oK : nhiệt độ không khí ở điều kiện chuẩn. 1.2. Tính các thông số của tác nhân sấy: - Trạng thái không khí ngoài trời: được biểu diễn bằng tr ạng thái A, xác đ ịnh b ằng c ặp thông số (to, o). Do vật liệu sấy là đậu xanh có thể được trồng và thu ho ạch nhi ều v ụ trong m ột n ăm, tuy nhiên tính theo mùa mưa, ít nắng thì thiết b ị sẽ làm vi ệc t ốt quanh n ăm. Vì v ậy, ta ch ọn trạng thái A theo giá trị trung bình vào tháng 9 ở Thành phố Hồ Chí Minh: [1] A: to = 27 oC o = 84%  4026,42 p bo  exp12  235 ,5  t o  (bar) x o  0,621 o . p b o B  o . p b o  4026,42     exp12    0,0355 235 ,5  27     0,621 0,84.0,0355  0,0194 0,981  0,84.0,0355 (kg/kgkk) I o  1,004.t o  x o (2500  1,842.t o )  1,.004 .(2500  1,842.27)  76,7213 288 T o .27  0,0194288 (27  273) (kJ/kgkk) vo    0,9083 B   o . p bo 0,981 .10 5  0,84.0,0355 .10 5 (m3/kgkk) - Không khí được quạt đưa vào caloriphe và được đốt nóng đ ẳng ẩm (x 1= xo) đến trạng thái B (x1, t1). Trạng thái B cũng là trạng thái của tác nhân sấy vào thùng sấy. Nhiệt độ t1 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, do tính ch ất c ủa v ật li ệu sấy và chế độ công nghệ quy định. Nhiệt độ của tác nhân s ấy ở B đ ược ch ọn ph ải th ấp h ơn nhiệt độ hồ hóa của tinh bột đậu xanh. Do đậu xanh là lo ại hạt giàu tinh b ột, ban đ ầu khi đ ộ ẩm của vật liệu sấy còn cao, nếu vật liệu tiếp xúc với tác nhân s ấy nhi ệt đ ộ cao thì l ớp b ề mặt của hạt tinh bột bị hồ hóa và tạo thành một lớp keo mỏng b ịt kín b ề mặt thoát ẩm t ừ trong lòng vật liệu ra ngoài. Quy tắc sấy đối với loại nguyên liệu chứa lượng đạm cao thì sấy ở nhiệt độ thấp, ví dụ như sấy một số loại đậu hạt chứa nhiều đạm thì nhiệt độ không khí sấy từ 40 – 55 oC. Do đó, chọn điểm B: t1 = 55oC x1 = xo = 0,0194 (kg/kgkk)  4026,42  4026,42     exp12  p b1  exp 12    0,1556 235,5  t 1  235,5  55    x 1 .B (bar) 1  p b1 (0,621  x 1 ) SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan 0,0194.0,981  0,1915 0,1556 .( 0,621  0,0194 ) Trang 6 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt   .p 1 b1 x 1  0,621 B  1 . p b 1 I 1  1,004.t 1  x 1 (2500  1,842.t 1 )  1,004.55  0,0194 .(2500  1,842.55)(kJ/kgkk)  105,8369 v1  288.T 1 288(55  273)   0,9931 B   1 . p b1 0,981.10 5  0,1915.0,1556 .10 5 (m3/kgkk) - Không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị sấy để thực hiện quá trình s ấy lý thuy ết (I1 = I2). Trạng thái không khí ở đầu ra của thiết bị sấy là C (t2, 2). Nhiệt độ của tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy t 2 tùy chọn sao cho tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi là bé nhất, nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghĩa là tránh trạng thái C nằm trên đường bão hòa. Đồng thời, độ chứa ẩm c ủa tác nhân s ấy t ại C ph ải nh ỏ h ơn đ ộ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại. Với I2 = I1 = 105,8369 kJ/kgkk  tđs ≈ 31oC  = 100% Chọn t2 = 35oC.  4026,42 p b2  exp12  235,5  t 2   4026,42     exp12    0,0558 235,5  35    (bar) I 2  1,004.t 2  x 2 (2500  1,842.t 2 ) x2  I 2  1,004 .t 2 105,8369  1,004 .35   0,0290 2500  1,842.t 2 2500  1,842.35 (kg/kgkk) x 2 .B 0,0290 .0,981   0,7844 p b2288 (0,.621 .(0,621 T 2  x 2 ) 0,0558 288(35 273 ) 0,0290 ) v2    0,9465 B   2 . p b2 0,981.10 5  0,7844.0,0558.10 5 (m3/kgkk) 2  - So sánh x2 với độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy: Bảng 1: Hàm ẩm cân bằng cb của vật liệu sấy (với vật liệu sấy là đậu nành): [5], [9] (kg ẩm/kg chất khô) toC 30 20 20 0,054 30 0,0563 0,065 40 0,06 0,071 Độ ẩm không khí, % 50 60 70 0,068 0,0846 0,103 0,08 0,095 0,116 80 0,142 0,153 90 0,199 0,209 100 0,304 - Ta thấy, tại điểm C (t2 = 35oC, 2 = 78,4%), hàm ẩm cân bằng của vật liệu sấy cb  0,128 (kg/kg)  Độ chứa ẩm của không khí x2 < cb, vật liệu sấy không hút ẩm trở lại. - Tóm lại, trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết: SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 7 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Bảng 2 : Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết: Đại lượng Trạng thái không khí ban đầu (A) 27 0,84 0,0194 76,7213 0,0355 0,9083 t (oC)  (đơn vị) x (kg/kgkk) I (kJ/kgkk) pb (bar) v (m3/kgkk) Trạng thái không khí vào thiết bị sấy (B) 55 0,1915 0,0194 105,8369 0,1556 0,9931 Trạng thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C) 35 0,7844 0,0290 105,8369 0,0558 0,9465 2. Tính cân bằng vật chất: [8] - Năng suất thiết bị sấy theo nhập liệu: 1  2 1  0,14 G1  G 2 .  1000 .  1075 1  1 1  0,2 (kg/h) - Lượng ẩm cần tách: W = G1 – G2 = 1075 – 1000 = 75 (kg/h) - Lượng tác nhân khô cần thiết: L W 75   7837,742 x 2  x 1 0,029  0,0194 (kg/h) - Lượng tác nhân tiêu hao riêng: l L 1 1    104,503 W x 2  x 1 0,029  0,0194 (kgkk/kg ẩm) II. TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG [10] Quá trình sấy không có bổ sung nhiệt lượng, QBS = 0 Thiết bị sấy thùng quay không có thiết bị chuyển tải, QCT = 0 - Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy gồm:  Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong caloriphe: L(I1 – Io)  Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: [(G1 - W)Cv1 + WCa].tv1 - Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy gồm:  Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: L(I2 – Io)  Nhiệt lượng tổn thất qua cơ cấu bao che: QBC  Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G2.Cv2.tV2 Với: o tv1 : nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy, thường lấy bằng nhiệt độ môi trường: tv1 = to = 27oC SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 8 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt o tv2 : nhiệt độ cuối của vật liệu sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy: tv2 = t2 – (5 10oC) = 35 – 5 = 30oC o Cv1 = Cv2 = Cv : nhiệt dung riêng của vật liệu sấy vào và ra khỏi thiết b ị sấy là như nhau. Ở đây, Cv là nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm 2: Cv = Cvk(1-2) + Ca.2 ,kJ/kgoK ä Ca: nhiệt dung riêng của ẩm. Với ẩm là nước thì: Ca = Cn = 4,18 kJ/kgoK Cv =  Cvk(1-2) + Ca.2 = 1,5.(1 - 0,14) + 4,18.0,14 = 1,8752 (kJ/kgoK) - Cân bằng nhiệt lượng vào và ra hệ thống sấy: L(I2 – I1) + [(G1 - W)Cv1 + WCa].tv1 = L(I2 – Io) + QBC + G2.Cv2.tV2 Đặt: Qv = G2Cv(tv2 – tv1) : tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi. Mặt khác: G2 = G1 – W Cv1 = Cv2 = Cv - Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy thực: Q = L(I1 – Io) = L(I2 – Io) + QBC + Qv - WCatv1 - Nhiệt lượng tiêu hao riêng (cho 1kg ẩm cần bốc hơi): q = l(I1 – Io) = l(I2 – Io) + qBC + qv – Catv1 trong đó: Q G CQ (t  t ) qv  v qBC 2 vBC v 2 v 1 W WW ;  Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy: Qv = G2Cv(tv2 – tv1) = 1000.1,8752.(30 – 27) = 5625,6 (kJ/h) Q 5625,6 (kJ/kg ẩm) qv  v   75,008 W 75  Nhiệt do ẩm trong vật liệu đưa vào: WCatv1 = 75.4,18.27 = 8464,5 (kJ/h) Ca.tv1 = 4,18.27 = 112,86 (kJ/kg ẩm)  Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che: QBC = (0,03  0,05).Qhi [14] Qhi : nhiệt hữu ích, là nhiệt cần thiết để làm bay hơi ẩm trong vật liệu: Qhi = W.[rtv1 + Ca(t2 – tv1)] [8] với: o rtv1 : ẩn nhiệt hóa hơi của nước trong vật liệu sấy ở nhi ệt đ ộ vào, r tv1 = 2500 kJ/kg SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 9 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt o Ca : nhiệt dung riêng của ẩm. Với ẩm là hơi nước thì: Ca = Cpa = 1,842 kJ/kgoK Qhi = 75.[2500 +  1,842.(35 – 27)] = 188605,2 (kJ/h) QBC  0,03.Qhi = = 0,03.188605,2 = 5658,156 (kJ/h) Q 5658,156 q BC  BC   75,4421 W 75 (kJ/ kg ẩm) - Đặt: Catv1 – qBC – qv : nhiệt lượng riêng cần bổ sung cho quá trình sấy th ực, là đại lượng đặc trưng cho sự sai khác giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý thuyết.  Với quá trình sấy lý thuyết: = 0 Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy lý thuyết: Q = L(I2 – Io) = 7837,742.(105,8369 – 76,7213) = 228200,399 (kJ/h) q = l(I2 – Io) = 104,503.(105,8369 – 76,7213) = 3042,672 (kJ/kg ẩm)  Với quá trình sấy thực tế: ≠ 0  = Catv1 – qBC – qv = 112,86 – 75,4421 – 75,008 = -37,5901 (kJ/kg ẩm) < 0 Catv1 < qBC + qv   trạng thái tác nhân  sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I2 < I1 I1 (đường sấy thực tế nằm dưới đường sấy lý thuyết) Từ đó ta xác định lại các tính chất của tác nhân sấy khi ra khỏi thùng sấy: I2 Ií  Tuy nhiên vì l chưa biết nên ta xác định độ chứa ẩm x2 trước thông qua t2 đã biết: x2   l C pk (t 1  t 2 )  x o (i í   ) (i 2   )  C pk (t 1  t 2 )  x o [( r  C pat 1 )   ] [( r  C pat 2 )   ]  1,004(55  35)  0,0194.[(2500  1,842.55)  (37,5901)]  0,0274 [(2500  1,842.35)  (37,5901)] (kg/kgkk) I 2  1,004 .t 2  x 2 (2500  1,842.t 2 ) gkk)  1,004 .354026  0,0274 1,8424026 .35)(kJ/kgkk)  105,5365 ,42 (2500  ,42 (bar) p  exp     12   exp 12     0,0558 b2   235 , 5  t 235 , 5  35   2   x 2 .B 0,0290 .0,981 2    0,7436 p b2288 (0,.621 .( 0,621 T 2  x 2 ) 0,0558 288(35 273) 0,0274) (m3/k v2    0,9442 B   2 . p b2 0,981.10 5  0,7436.0,0558.10 5 SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 10 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt - Tóm lại, trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực tế: Bảng 3: Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực: Đại lượng t (oC)  (đơn vị) x (kg/kgkk) I (kJ/kgkk) pb (bar) v (m3/kgkk) Trạng thái không khí ban đầu (A) 27 0,84 0,0194 76,7213 0,0355 0,9083 Trạng thái không khí vào thiết bị sấy (B) 55 0,1915 0,0194 105,8369 0,1556 0,9931 Trạng thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C’) 35 0,7436 0,0274 105,5365 0,0558 0,9442 Hình 2: Đồ thị I – d không khí ẩm - Lượng tác nhân khô cần thiết: L W 75   9383,8531 x 2  x 1 0,0274  0,0194 (kg/h) Lượng tác nhân tiêu hao riêng: l L 1 1    125,1180 W x 2  x 1 0,0274  0,0194 (kg/kg ẩm) - Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực: Q = L(I2 – Io) + QBC + Qv - WCatv1 = 9383,8531.(105,5365-76,7214) + 5658,156 + 5625,6 – 8464,5 = 273216,3084 (kJ/h) Lượng nhiệt cung cấp riêng: (kJ/kg ẩm) q - Hiệu suất sấy:  SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Q  3642,8841 W Q hi 188605,2   0,69 Q 273216,3084 Trang 11 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt III. TÍNH THỜI GIAN SẤY [8] 1. Tính cường độ sấy: - Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy trong thiết bị sấy: t t 55  35 (oC) tk  1 2   45 2 2 - Độ ẩm trung bình của tác nhân sấy trong thiết bị sấy:    2 0,1915  0,7436 k  1   0,4675 2 2 - Phân áp suất bão hòa của hơi nước trong tác nhân sấy: 4026,42  4026,42    p b  exp12    exp12    0,0949 235 , 5  t 235 ,5  45     (bar) - Khối lượng riêng của tác nhân: - Chọn các thông số để tính cường độ sấy: 0,378. . p b   1   B   1,293 .273  0,378.0,4675.0,0949   1    1,0910 (kg/m3) (45  273)  0,981  k  oT o T Bảng 4 : Các thông số chọn để tính cường độ sấy: STT Đại lượng 1 Tốc độ trung bình của tác nhân trong thùng sấy Số vòng quay của thùng Hệ số chứa đầy của vật liệu trong thùng vk m/s 23 Tài liệu tham khảo [1] n v/ph 18 [8] 1  phần đơn vị [8] 0,18 4 Góc nghiêng của thùng  độ [8] 1,7 5 Góc nghiêng tự nhiên của vật liệu Đường kính trung bình hạt vật liệu Khối lượng riêng thể tích vật liệu Số cánh trong thùng  độ Đối với thùng có cánh nâng,  = 0,18 1,15  3,82 (1/15  1/50 rad) 24  32 (đối với đậu nành) [12] 27 d m v kg/m3 Z cánh 2 3 6 7 8 Ký hiệu Đơn vị Khoảng giới hạn Chọn 2,6 0,005 560  784 [5], [12] Khi sử dụng dạng cánh nâng thì các thông số đặc trưng của cấu trúc dạng cánh: [8] Fhc  0,122 576 2 D T D T SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 12 650 8 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt ; với: . h : chiều cao rơi trung bình của hạt vật liệu, m . DT : đường kính trong của thùng sấy, m . Fc : bề mặt chứa vật liệu của cánh, m2 - Cường độ bay hơi thể tích A xác định theo công th ức th ực nghi ệm đ ối v ới v ật li ệu dạng hạt: , kg/m3h A  3,03. trong đó:  k .v k tg  W 2   .n .B 0,5 .  . tg  W d  h max  0,65  B : yếu tố cấu trúc của thùng quay  F B  c D2  T  .Z . h  0,122.8. 0,576  0,7407  DT   Whma x : độ hút ẩm cực đại của vật liệu. Theo [8], trường hợp W 2 1 W h max nếu W2  Whmax thì lấy Whmax được xác định theo công thức: 1 1 1   B ln   W W cb W W B  cbh max h max ln  1 với: . Wcb : độ ẩm cân bằng của vật liệu, % . B : hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ.   1 1 để B > 0 thì  W h max Wcb > W cb  Vì  < 1 ln  < 0 Whmax (1) Mà quá trình sấy ở đây có độ ẩm cuối (W2 = 14%) > độ ẩm cân bằng (Wcb = 12,8%): W2 > Wcb (2) (1), (2) W2  Whmax thức tính A. (kg/m3h)  Vậy ta lấy trong công W 2 1 W h max A  3,03 . 1,091 .2,6 0,005  .1. 0,7407  0,5 . 0,18. tg 1,7 .1  10,7123 tg 27 Tính thời gian sấy: (h) = 47,37 (ph)   2 v . .(W 1  W 2 ) 2.650 .0,18.(20  14)   0,79 A [200  (W 1  W 2 )] 10,7123.[200  (20  14)] SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 13 2. Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt IV. TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH [8] 1. Tính kích thước thùng quay: - Thể tích thùng sấy: (m3) VT  - Chọn đường kính thùng, theo tiêu chuẩn: DT = 1,2m W 75   7,0013 A 10,7123 - Chiều dài thùng: 4V T 4.7,0013   6,1905 2 2   LD  . 1 , 2 6 , 1905 TT   5,42 D ,2 thỏa T LT 1 48 DT (m) LT  Chọn LT = 6,5m điều kiện Khi đó, thể tích của thùng sấy: (m3) VT  DT2  .1,2 2 .L  .6,5  7,3513 4 4 2. Thời gian lưu: (ph) Thời gian mà vật liệu lưu trú trong thùng (thời gian vật liệu đi hết chiều dài thùng): V  .v 7,3513 .0,18.650 (h) = 48,01 1  T   0,80 G1 1075  thỏa điều kiện 1   3. Kiểm tra tốc độ quay của thùng: n  m .k 1 .LT  1 .DT .tg ,vg/ph trong đó: . k1 : hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu. Trường hợp sấy xuôi chiều: k1 = 0,2  0,7  Chọn k1 = 0,5 . m : hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng. Đối với cánh nâng, m = 0,5  m .k 1 .LT 0,5.0,5.6,5 (vg/ph) n    0,9504  1 .DT .tg 48,01.1,2.tg 1,7 Sai số so với giá trị chọn: n  n 1  0,9504  .100%  .100%  4,96% n 1 ch ọn n = 1 vg/ph là hợp lý. 4. Kiểm tra vận tốc tác nhân sấy: Bảng 5: Lưu lượng và khối lượng riêng không khí sấy tại các điểm của quá trình sấy thực: SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 14 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Đại lượng Ký hiệu – Đơn vị Trạng thái không khí ban đầu – A (trạng thái 1) Trạng thái không khí vào thiết bị sấy – B (trạng thái 2) Trạng thái không khí ra khỏi thiết bị sấy C’ (trạng thái 3) Nhiệt độ t (oC) 27 55 35 Độ ẩm  (đơn vị) 0,84 0,1915 0,7436 Lưu lượng Khối lượng riêng V (m3/h) V (m3/s) 8523,6411 2,3677 9319,1810 2,5887 8860,1435 2,4612  (kg/m3) 1,1631 1,0638 1,1277 Ghi chú Bảng 3 Bảng 3 - Lượng tác nhân sấy trung bình trong thùng sấy: V  V 2 9319,181  8860,144 (m3/h V  1   9089,6622 2 2 ) = 2,5249 (m3/s) - Tiết diện chảy của tác nhân: F  (1   ).FT  (1   ) (m2) DT2  .1,2 2  (1  0,18)  0,9274 4 4 - Vận tốc tác nhân sấy: (m/s) - Sai số so với vận tốc chọn: v k  V 2,5249   2,7226 F 0,9274 v  v 2,7226  2,6   k k .100%  .100%  4,50% v k 2,7226 c họn vk = 2,6 m/s là hợp lý. 5. Tính bề dày cách nhiệt của thùng: Máy sấy có thể có hay không có bọc lớp cách nhi ệt. Để tránh nhi ệt trong máy s ấy m ất mát nhiều và để đảm bảo nhiệt dộ bên ngoài máy sấy có th ể cho phép công nhân làm vi ệc bên c ạnh được thì thường bọc lớp cách nhiệt cho máy sấy. 5.1. Hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến thành trong của thùng 1: Bảng 6 : Các thông số của tác nhân sấy trong thùng sấy: STT 1 2 3 Thông số Vận tốc Nhiệt độ trung bình Hệ số dẫn nhiệt SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Kí hiệu Đơn vị vk tk k m/s oC W/m.oK Trang 15 Nguồn – Công thức (III.1) (III.1) Bảng 30, [3] Giá trị 2,6 45 0,02755 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt 4 5 6 Độ nhớt Khối lượng riêng Độ nhớt động Ns/m2 kg/m3 m2/s k k k Bảng I.114, [1] (III.1)  k  k k - Chế độ chảy của tác nhân sấy trong thiết bị: 1,9314.10-5 1,0910 1,7702.10-5 Chuẩn số Reynolds: v D 2,6.1,2 Re  k T   1,7625.10 5 5  1,7702.10 k Re > 104  dòng tác nhân chảy rối trong thùng sấy. Quá trình truyền nhiệt trong thùng xem như là quá trình truy ền nhiệt trong ống có dòng chảy xoáy rối, là quá trình truy ền nhi ệt do s ự tr ộn l ẫn c ủa các l ớp l ưu chất trong và ngoài xa trục của dòng chảy. Có thể bỏ qua sự truyền nhi ệt do đ ối l ưu t ự nhiên. [2] Vậy quá trình truyền nhiệt giữa tác L  50 nhân sấy và thành thiết bị là truyền nhiệt do D đối lưu cưỡng bức, dòng chảy trong ống có . - Chuẩn số Nusselt: Nu = 0,018.l.Re0,8 trong đó: Với: Re = 1,76.105 (CT 3.32, [3]) L    l  f  Re,  D   l = 1,135 L  5,42 (Bảng II-2, [2]) Nu = 0,018.1,135. D  (1,7625.105)0,8 = 321,4382 - Hệ số cấp nhiệt 1: (W/m2.K) 1  Nu . k 321,4382.0,02755   7,380 DT 1,2 5.2. Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường xung quanh 2: Quá trình truyền nhiệt từ thành ngoài của thiết b ị sấy đến môi tr ường xung quanh là quá trình truyền nhiệt do đối lưu tự nhiên và do bức xạ nhiệt.  Hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên ’2 : - Do thùng sấy đặt nằm ngang với góc nghiêng  = 1,7 o nên việc xác định hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên xem như là xác định hệ số cấp nhiệt của ống nằm ngang khi không khí có thể tích lớn chuyển động tự do. Theo [3], đối với trường hợp này, các h ằng s ố v ật lý khi tính chuẩn số Nu, Gr lấy theo nhiệt độ trung bình của lưu chất ở xa ống, tức là l ấy theo nhi ệt độ trung bình của không khí môi trường. Bảng 7: Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy: STT 1 2 Thông số Nhiệt độ Hệ số dẫn nhiệt SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Kí hiệu Đơn vị to o oC W/m.oK Trang 16 Nguồn – Công thức (II) Bảng 30, [3] Giá trị 27 0,02629 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt 3 4 5 6 Độ nhớt Áp suất hơi bão hòa Khối lượng riêng Độ nhớt động Ns/m2 bar kg/m3 m2/s Bảng I.114, [1] 1,8464.10-5 (II) 0,0355 CT1.11, [8] 1,1631  1,5875.10-5 k  k  k khí): t w4 = 35oC  là - Chọn nhiệt độ thành ngoài của thùng (phía tiếp xúc với không nhiệt độ thích hợp để nhiệt từ tác nhân sấy sau khi truyền qua vách thùng và l ớp cách nhi ệt đ ến phía thành ngoài của thùng thì không còn quá nóng, an toàn cho người làm vi ệc. o pb o o - Do hệ số dẫn nhiệt của thép lớn nên xem như nhiệt độ không đổi khi truyền qua b ề dày thân thùng và lớp bảo vệ. Sơ đồ truyền nhiệt: 1 : bề dày thân thùng 2 : bề dày lớp cách nhiệt tk tw1 tw4 1 3 : bề dày lớp bảo vệ to 2 3 Hình 3: Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng - Chọn các bề dày của thùng: Bảng 8: Các bề dày thùng và vật liệu: ST T 1 2 3 Đại lượng Ký hiệu Giá trị chọn (m) Vật liệu Bề dày thùng Bề dày lớp cách nhiệt 1 0,008 2 0,001 Bề dày lớp bảo vệ 3 0,001 CT3 Bông thủy tinh CT3 Hệ số dẫn nhiệt  (W/mK) 50 - Đường kính ngoài của thùng sấy: Dng = DT + 2.( 1 + 2 + 3) = 1,2 + 2.(0,008 + 0,001 + 0,001) = 1,22 (m) - Chuẩn số Grashof: [2] - Chuẩn số Nusselt: [1] Gr   3 g .D ng . .T  o2  3 g .D ng .T  o2T  3 g .D ng .(t w 4  t o )  o2 (t o  273) 9,81.1,22 3 .(35  27)  1,8849.10 9 (1,5875.10  5 ) 2 .(27  273) SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 17 0,05 50 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Nu = 0,47. Gr0,25 = 0,47. (1,8849.109)0,25 = 97,9312 - Hệ số cấp nhiệt ’2 : (W/m2K)    Nu .o  97,9312.0,0263  2,1103 2 1,22 D ng  Hệ số cấp nhiệt do bức xạ nhiệt ’’2 : [1]  T  4  T  4   1    2    100   100   Q bx   2   5,7. 12 . F (T 1  T 2 ) (T 1  T 2 ) (CT V.135, [1]) ,W/m2K trong đó: . Qbx : nhiệt trao đổi do bức xạ, W . F : bề mặt bức xạ, m2 . T1 : nhiệt độ của vật thể nóng, oK , T1 = Tw4 . T2 : nhiệt độ của vật thể nguội, là nhiệt độ không khí bao quanh thùng, oK , T2 = To .  độ : đen củ a hệ . Đối với bức xạ giữa khí và bề mặt vật thể, do bề mặt của khí lớn hơn bề mặt vật thể nên độ đen của hệ xem như bằng độ đen của vật thể: 1-2 ≈ 1 = 0,8  1  Chọn e1-2 = 0,8.   T  4  T  4   1    2    100   100   Q bx    2   5,7. 12 . F (T 1  T 2 ) (T 1  T 2 )  Hệ số(CT V.134, [1]) cấp  35  273  4  27  273  4        100   100   (W/m2.K)  5,7.0,8.  5,4456 (35  27) nhiệt chung 2 : [1]  2   2   2  2,1103  5,4456  27.K) ,5560 (W/m 5.3. Hệ số truyền nhiệt K: [3] - Hệ số truyền nhiệt K đối với tường hình ống có chiều dày không dày l ắm so v ới đường kính, khi bỏ qua nhiệt trở của lớp cáu: K   1  1 1  i   1 i 1  i  2 3 1  3,4718 1 0,008 0,001 0,001 1 (W/m2.K)     7,3797 50 0,05 50 7,5560 SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 18 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt 5.4. Tính bề mặt truyền nhiệt F: [14] - Đường kính trung bình của máy sấy: (m) D tb  D T  D ng  1,2  1,219  1,21 2 2 - Bề mặt truyền nhiệt: gồm diện tích xung quanh thùng và diện tích hai mặt đầu của thùng:  .D tb2 F   .D tb .L T  2. 4  .1,212   .1,21.6,5  2.  27,0084 (m2) 4 Tín h hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài ttb: [14] - Gọi: 5.5. . t1đ, t1c : nhiệt độ đầu và cuối của tác nhân sấy khi đi qua thùng sấy tđ1 = t1 = 55oC tc1 = t2 = 35oC . t2đ, t2c : nhiệt độ môi trường xung quanh, t2đ = t2c = to = 27oC - Hiệu số nhiệt độ của 2 dòng lưu chất ở đầu vào và ra của thùng sấy: tđ = t1đ – t2đ = 55 – 27 = 28 (oC) tc = t1c – t2c = 35 – 27 = 8 (oC) - Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài: t  t c 28  8 (oC) t tb  ñ   15,9647 t ñ 28 ln ln 8 t c 5.6. Tính lượng nhiệt mất mát ra xung quanh: [14] - Xem nhiệt truyền từ bên trong thùng sấy qua lớp cách nhiệt, đến môi trường bên ngoài là ổn định. Lượng nhiệt đó chính là lượng nhiệt mất mát ra môi tr ường xung quanh khi b ốc h ơi 1kg ẩm qxq. Đối với máy sấy thùng quay thì lượng nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh này cũng là nhiệt tổn thất qua cơ cấu bao che qBC. - Theo phương trình truyền nhiệt: - So sánh với lượng nhiệt tổn thất qua cơ cấu bao che đã giả thiết ban đầu: K .F .t tb W 3,4720.27,0084 .15,9647 .3600   71,(J/kg 8555 ẩm) 1000 .75 q xq   q BC  q xq q BC .100%  75,4421  71,8555 .100%  4,75% 75,4421 giả thiết về chiều dày lớp cách nhiệt ban đầu là hợp lý. 6. Kiểm tra bề dày thùng: [15] - Vật liệu chế tạo thùng chọn là thép CT3, có các tính chất sau: SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 19 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt Bảng 9: Các tính chất của vật liệu chế tạo thùng: [15] STT Thông số 1 2 3 Ứng suất tiêu chuẩn Giới hạn an toàn Hệ số bền mối hàn 4 Ứng suất cho phép Kí hiệu Đơn vị [*]  h N/mm2 đơn vị đơn vị [] N/mm2 Nguồn – Công thức Hình 1.1 trang 26 Bảng 1.7 [] = h.[*] (CT 1.9) Giá trị 140 1 0,95 140 - Áp suất làm việc của hệ thống: thùng sấy làm việc ở áp su ất thường (không có áp su ất), theo [1], chiều dày thành thiết bị tính theo thiết b ị làm vi ệc v ới áp su ất trong nh ưng l ấy p không bé hơn 0,1.106 N/m2.  áp suất làm việc của hệ thống, lấy: p = 0,1.10 6 N/m2 = 0,1 N/mm2 - Ta có : Do đó bề dày tối thiểu của thân thùng: S [ ] 140 . h  .0,95  1330  25 p 0,1 DT . p 1,2.0,1   4,5.10  4 (m ) 2[ ]. h 2.140.0,95 (CT 5.3, [15]) - Hệ số bổ sung kích thước: C = Ca + Cb + Cc + Co (CT 1.10, [15]) Bảng 10: Các hệ số bổ sung kích thước cho bề dày thùng: ST T 1 2 3 4 Hệ số bổ sung kích thước Hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học Hệ số bổ sung do bào mòn cơ học Hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo Hệ số quy tròn kích thước Kí hiệu Giá trị (mm) Ghi chú Đối với vật liệu bền trong môi trường có độ ăn mòn hóa học không lớn hơn 0,05 mm/năm. Ca 0 Cb 1 Do nguyên liệu là các hạt rắn chuyển động, va đập trong thiết bị. Giá trị Cb chọn theo thực nghiệm. Cc 0,8 Phụ thuộc vào chiều dày của tấm thép làm thùng. Với thùng bằng thép CT3, dày 8mm thì C3 = 0,8 mm (Bảng XIII.9, [1]) Co 5,75 Chọn. C = Ca + Cb + Cc + Co = 0 +  1 + 0,8 + 5,75 = 7,55 (mm) - Bề dày thực của thân thùng: S = S’ + C = (0,45 + 7,55).10-3 = 8.10-3 (m)  giả thiết bề dày thùng 8 mm là chấp nhận được. SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 20
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan