1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy đường với năng suất 100kgh

47 35 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 47
Dung lượng 857,85 KB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

    • 1.1. Tổng quan về nguyên liệu.

    • 1.2. Tổng quan về phương pháp sấy

      • 1.2.1. Bản chất quá trình sấy

      • 1.2.2. Phân loại quá trình sấy

      • 1.2.3. Phương pháp thực hiện

      • 1.2.4. Phương án thiết kế hệ thống sấy đường.

  • CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH

    • 2.1. Các thông số tác nhân sấy:

      • 2.1.1. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A):

      • 2.1.2. Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B):

      • 2.1.3. Thông số trang thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C):

    • 2.2. Cân bằng vật chất

    • 2.3. Cân bằng năng lượng cho quá trình sấy lý thuyết

    • 2.4. Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực:

  • CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH

    • 3.1. Thể tích, đường kính và chiều dài thùng sấy.

    • 3.2. Cường độ bay hơi ẩm:

    • 3.3. Thời gian lưu của vật liệu:

    • Klr CỦA ĐƯỜNG

    • 3.4. Số vòng quay của thùng

    • 3.5. Hệ số truyền nhiệt K

    • 3.6. Bề mặt truyền nhiệt F

    • 3.7 . Kiểm tra bề dày thùng:

    • 3.8. Tính trở lực qua thùng sấy:

    • 3.9. chiều cao vật liệu trong thùng

    • 3.10. Thông số cánh đảo trong thùng

  • CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ

    • 4.1. caloriphe

      • 4.1.1. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống

      • 4.1.2.Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của không khí chảy cắt ngang ống

    • 4.2. Buồng đốt

    • 4.3. Xyclon

    • 4.4. Trở lưc hệ thống.

    • 4.5. Tính công suất của quạt và chọn quạt.

    • 4.6. thiết bị quay thùng.

      • 4.6.1. chọn động cơ quay thùng

      • 4.6.2. Chọn hộp giảm tốc

      • 4.6.3. Bộ truyền bánh răng

      • 4.6.4. Vành đai quay thùng

    • 4.7. Con lăn đỡ và con lăn chặn.

    • 4.8. Gầu tải nhập liệu.

  • CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ

  • CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN KỸ THUẬT HÓA HỌC Họ và tên sinh viên Lớp : Ngành : Kỹ Thuật Hóa Lý 1 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống sấy thùng quay để sấy đường. Áp suất làm việc: áp suất thường 2 Các số liệu ban đầu: Năng suất tính theo nguyên liệu : 1000 (kgh) Nồng độ ẩm ban đầu : 3% Nồng độ ẩm sau sấy : 1% 3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tính toán quá trình sấy Chương 3: Tính toán thiết bị chính Chương 4: Tính toán thiết bị phụ Chương 5: Tính toán giá thành thiết bị Chương 6: Kết luận Tài liệu tham khảo 4 Các bản vẽ và đồ thị (ghi rõ các loại bản và kích thước các loại bản vẽ) 1 bản vẽ hệ thống thiết bị chính, khổ A1 1 bản vẽ thiết bị chính, khổ A1 5 Giáo viên hướng dẫn: Phần: toàn bộ Họ và tên: Nguyễn Thị Như Ngọc 6 Ngày giao nhiệm vụ: 7 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Thông qua bộ môn Ngày tháng năm 2018 TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (ký, ghi rõ họ tên) (ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 5 1.1. Tổng quan về nguyên liệu. 5 1.2. Tổng quan về phương pháp sấy 6 1.2.1. Bản chất quá trình sấy 6 1.2.2. Phân loại quá trình sấy 6 1.2.3. Phương pháp thực hiện 7 1.2.4. Phương án thiết kế hệ thống sấy đường. 8 CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH 9 2.1. Các thông số tác nhân sấy: 9 2.1.1. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A): 11 2.1.2. Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B): 11 2.1.3. Thông số trang thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C): 11 2.2. Cân bằng vật chất 12 2.3. Cân bằng năng lượng cho quá trình sấy lý thuyết 12 2.4. Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực: 13 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 17 3.1. Thể tích, đường kính và chiều dài thùng sấy. 17 3.2. Cường độ bay hơi ẩm: 19 3.3. Thời gian lưu của vật liệu: 19 3.4. Số vòng quay của thùng 19 3.5. Hệ số truyền nhiệt K 20 3.6. Bề mặt truyền nhiệt F 23 3.7 . Kiểm tra bề dày thùng: 24 3.8. Tính trở lực qua thùng sấy: 25 3.9. chiều cao vật liệu trong thùng 26 3.10. Thông số cánh đảo trong thùng 27 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 28 4.1. caloriphe 28 4.1.1. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống α1 29 4.1.2.Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của không khí chảy cắt ngang ống α2 30 4.2. Buồng đốt 31 4.3. Xyclon 32 4.4. Trở lưc hệ thống. 33 4.5. Tính công suất của quạt và chọn quạt. 37 4.6. thiết bị quay thùng. 39 4.6.1. chọn động cơ quay thùng 39 4.6.2. Chọn hộp giảm tốc 39 4.6.3. Bộ truyền bánh răng 41 4.6.4. Vành đai quay thùng 44 4.7. Con lăn đỡ và con lăn chặn. 45 4.8. Gầu tải nhập liệu. 47 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ 48 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

TỔNG QUAN

Tổng quan về nguyên liệu

Đường saccarose, một thành phần chính trong cây mía, chiếm hàm lượng cao và là sản phẩm quan trọng trong công nghệ sản xuất đường Đặc điểm nổi bật của đường saccarose bao gồm quá trình xé tơi mía, ép mía, trích ly và làm sạch.

Phân ly Sấy đường Đóng gói Đường loại IMía cây

Là chất rắn kết tinh không màu, trong suốt, vị ngọt

Không tan trong dầu hỏa, ancol, benzen,…

Dễ tan trong nước, độ tan tỉ lệ thuận với nhiệt độ Ở 20 o C, độ tan của đường

Trong môi trường acid có pH8 (môi trường base nhẹ) và được nung nóng lâu, đường saccarose sẽ bị phân hủy, tạo ra các hợp chất có màu vàng và nâu.

Tổng quan về phương pháp sấy

1.2.1 Bản chất quá trình sấy

Sấy là quá trình loại bỏ độ ẩm khỏi vật liệu bằng cách sử dụng nhiệt, thông qua cơ chế khuếch tán do sự chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu Điều này xảy ra nhờ vào sự khác biệt về áp suất hơi giữa bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.

1.2.2 Phân loại quá trình sấy

Người ta phân biệt ra 2 loại:

Sấy tự nhiên sử dụng ánh nắng và gió làm tác nhân chính, nhưng phương pháp này gặp khó khăn do yêu cầu diện tích sân phơi lớn và phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt là trong mùa mưa.

Sấy nhân tạo là quá trình sử dụng nguồn nhiệt như khói lò, không khí nóng hoặc hơi quá nhiệt để loại bỏ độ ẩm Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt hơn và hiệu quả hơn so với sấy tự nhiên.

Và cũng có nhiều cách phân loại:

 Dựa vào tác nhân sấy:

- Sấy bằng không khí hay khói lò.

- Sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tầng.

 Dựa vào áp suất làm việc:

 Dựa vào phương pháp làm việc:

 Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho qúa trình sấy:

- Máy sấy tiếp xúc hoặc máy sấy đối lưu.

- Máy sấy bức xạ hoặc máy sấy bằng dòng điện cao tầng

 Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun…

 Dựa vào chuyển động tương hỗ của tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôi chiều, ngược chiều, chéo dòng…

Sử dụng tác nhân sấy và chất tải nhiệt

Quá trình sấy diễn ra qua hai giai đoạn chính: đầu tiên là gia nhiệt để làm ẩm hóa hơi, sau đó là mang hơi ẩm từ bề mặt vật liệu ra môi trường Nếu hơi ẩm không được thoát ra kịp thời, sẽ ảnh hưởng đến quá trình bốc hơi, dẫn đến hiện tượng hút ẩm trở lại Điều này không chỉ ngăn cản việc thoát ẩm mà còn có thể làm thay đổi tính chất hóa lý của vật liệu sấy Để hiệu quả trong việc loại bỏ ẩm, cần áp dụng các biện pháp thích hợp.

Dùng tác nhân sấy làm chất tải nhiệt

Dùng bơm chân không để hút ẩm từ vật liệu sấy thải ra ngoài( sấy chân không)

Trong quá trình sấy đối lưu, tác nhân sấy giữ vai trò quan trọng vì nó vừa cung cấp nhiệt vừa vận chuyển ẩm Các loại tác nhân sấy phổ biến bao gồm không khí nóng, khói nóng, và hỗn hợp của không khí nóng với khói hoặc hơi quá nhiệt.

Dùng khói làm chất tải nhiệt thì hệ thống thiết bị sẽ đơn giản, giá thành thiết bị thấp hơn so với dùng hơi nước.

Sử dụng hơi nước làm chất tải nhiệt mang lại nhiều lợi ích, bao gồm thiết kế gọn nhẹ và hệ số truyền nhiệt cao Hơi nước có khả năng làm mát ở phía không khí, giúp việc điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy trở nên dễ dàng Thiết bị này ít bị bám bẩn do khói và hoạt động ở nhiệt độ thấp, từ đó kéo dài tuổi thọ hơn so với các loại caloriphe khí-khói Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cho thiết bị vẫn tương đối cao.

1.2.4 Phương án thiết kế hệ thống sấy đường. Đường là vật liệu dạng hạt với đường kính tương đối nhỏ Với hệ thống sấy thùng quay, một thiết bị đặc trưng sử dụng cho sấy những vật liệu dạng nhỏ, vật liệu được xáo trộn và trao đổi nhiệt đối lưu 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 hơn Bên cạnh đó, hệ thống sấy thùng quay có thể làm việc độc lập liên tục với năng suất lớn, phù hợp với các yêu cầu sản xuất đường thực tế.

Tác nhân sấy được sử dụng là không khí, được làm nóng bằng caloriphe, với nhiệt lượng từ khói lò Nhiệt độ của tác nhân sấy phụ thuộc vào bản chất của đường.

Tốc độ không khí nóng trong thùng và vận tốc quay của thùng giúp giữ cho vật liệu sấy không bị cuốn ra nhanh chóng, đảm bảo tính ổn định trong quá trình sấy Để nâng cao hiệu suất và giảm thời gian sấy, tác nhân sấy được tăng cường nhờ vào hệ thống quạt ly tâm hoặc quạt hướng trục.

Hệ thống sấy thùng quay bao gồm một thùng sấy hình trụ nghiêng, bên trong có các cánh xáo trộn Trong quá trình sấy, thùng quay theo trục với tốc độ cố định, cho phép vật liệu sấy từ phễu chứa đi vào thùng và được xáo trộn Vật liệu di chuyển từ đầu cao xuống đầu thấp, trong khi tác nhân sấy và vật liệu trao đổi nhiệt ẩm Sau khi hoàn thành quá trình sấy, vật liệu được lấy ra để chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo, trong khi tác nhân sấy đi qua xyclon để thu hồi bụi và thải ra môi trường.

Thiết bị sấy cánh đảo trộn là giải pháp hiệu quả cho việc sấy các vật liệu nhỏ và dễ chảy Nhờ vào bộ phận cánh đảo, quá trình sấy diễn ra đều và mạnh mẽ, đảm bảo sự tiếp xúc tối ưu giữa vật liệu và tác nhân sấy Thiết kế nhỏ gọn cùng tính năng tự động hóa hoàn toàn của thiết bị này mang lại sự tiện lợi và hiệu suất cao trong quá trình sấy.

Quy trình công nghệ sản xuất đường sau khi ly tâm bao gồm việc vận chuyển đường vào máy sấy thông qua bộ phận Vis tải Tại đây, đường được sấy khô nhờ tác nhân sấy từ caloriphe, sử dụng quạt ly tâm để tạo áp suất cao, đảm bảo hiệu quả trong quá trình sấy.

Vật liệu sấy và tác nhân sấy được trộn lẫn và trao đổi nhiệt ẩm trong thùng, sau đó vật liệu sấy sẽ được vận chuyển ra ngoài để tiếp tục vào công đoạn tiếp theo Tác nhân sấy được dẫn vào xyclon để loại bỏ bụi và đường, sau đó được hút ra ngoài bằng quạt.

TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH

Các thông số tác nhân sấy

Ta quy ước ký hiệu các đại lượng:

G1,G2: Lượng nhập liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi thiết bị sấy (kg/h)

1, 2: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy tính theo phần trăm khối lượng vật liệu ướt.

W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy (kg/h)

Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua máy sấy được tính bằng kg/h, trong khi hàm ẩm của không khí ngoài trời được ký hiệu là d0 (kg ẩm/kg kk) Khi không khí đi vào buồng sấy, hàm ẩm của nó là d1 (kg ẩm/kg kk), và sau khi quá trình sấy diễn ra, hàm ẩm của không khí sẽ giảm xuống còn d2 (kg ẩm/kg kk).

Các công thức tính toán áp dụng

 Áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí ẩm theo nhiệt độ: p b =exp [ ( 233,59 17 × t +t o C o C ) −5,093 ] [bar] (CT 2.10-[2])

Sách KTS – Trần Văn Phú

Với P: áp suất khí trời P t = 0,981bar

Sách KTS – Trần Văn Phú

 Enthapy của không khí ẩm

(CT 2.18-[3]) Sách KTS – Trần Văn Phú

 Cpk : nhiệt dung riêng của không khí khô, Cpk = 1,004 kJ/kg o K

 Cpa : nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa = 1,842 kJ/kg o K

 r : ần nhiệt hóa hơi của nước r %00 kJ/kg

 Thể tích riêng của không khí ẩm: v = 287 T

Trong đó: P,Ph: áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí, N/m 2

T: nhiệt độ của không khí, 0 K

 Độ ẩm tương đối ϕ = Pb ×(0,621+ P ×d d )%

2.1.1 Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A):

Thiết bị sấy giả sử được lắp đặt và vận hành ở tỉnh Đồng Nai, do vậy nhiệt độ trung bình của không khí khoảng t0= 26 o C, độ ẩm tương đối 0= 85%

2.1.2 Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B):

Không khí được quạt đưa vào caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm đến trạng thái B Tại điểm B, nhiệt độ t1 là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, được xác định bởi tính chất vật liệu sấy và quy trình công nghệ Nhiệt độ tại B phải luôn thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của đường để đảm bảo hiệu quả sấy.

Do đó, ta chọn điểm B có t1p o C, và d1=d0 (kg/kgkk)

2.1.3 Thông số trang thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C):

Không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị để thực hiện quá trình sấy lý thuyết (I1= I2), trạng thái không khí ở đầu ra của thiết bị sấy là C(t2, 2).

Nhiệt độ của tác nhân sấy tại thiết bị sấy t2 cần được điều chỉnh để giảm thiểu tổn thất do tác nhân sấy mang đi, đồng thời tránh hiện tượng đọng sương, tức là giữ cho trạng thái C không nằm trên đường bảo hòa Ngoài ra, độ ẩm của tác nhân sấy tại điểm C phải thấp hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy để đảm bảo vật liệu không hút ẩm trở lại.

Với, Enthalpy:I1=I2 (kj/kgkk) Đồ thị I-d của không khí ẩm:

Từ đồ thị ta có nhiệt độ điểm sương ts3 o C

Chọn nhiệt độ đầu ra của thiết bị sấy là t25 o C

Áp dụng công thức tính toán và đặc điểm các trạng thái không khí theo từng giai đoạn, ta có bảng kết quả các thông số cần thiết trong quá trình sấy lý thuyết Cụ thể, trạng thái không khí ban đầu (A) có nhiệt độ 26°C, trạng thái không khí vào thiết bị sấy (B) đạt 70°C, và trạng thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C) là 35°C.

I (kJ/kgkk) 73,75 119,19 119,19 pb (bar) 0,0337 0,3094 0,056 v (m 3 /kgkk) 0,901 1,033 0,949

Cân bằng vật chất

Phương trình cân bằng vật chất

 Lượng hơi ẩm bốc trong 1 giờ

 Lượng vật liệu khô tuyệt đối:

 Năng suất của sản phẩm sấy:

Cân bằng năng lượng cho quá trình sấy lý thuyết

Người ta gọi thiết bị sấy lý tưởng là thiết bị sấy thỏa mản các điều kiện sau đây:

 Nhiệt lượng bổ sung QBS=0

 Tổn thất nhiệt qua các kết cấu bao che QBC=0

 Tổn thất nhiệt do thiết bị truyền tải QCt=0

 Tổn thất do vật liệu sấy mang đi QV=0

 Chỉ có tổn thất do tác nhân sấy mang đi

Quá trình sấy lý tưởng được xem là quá trình đẳng entanpy, trong đó nhiệt lượng cần thiết để bốc hơi ẩm trong vật liệu sấy được lấy từ chính tác nhân sấy mà không có nhiệt lượng bổ sung Ẩm dưới dạng hơi sẽ quay trở lại tác nhân và truyền lại nhiệt lượng tương đương, thể hiện qua nhiệt ẩn hóa hơi và nhiệt vật lý của hơi nước Điều này cho thấy sự tương tác giữa nhiệt lượng và độ ẩm trong quá trình sấy.

Giả sử lượng khí vào ra thiết bị sấy là không đổi, kí hiệu là : L 0 (kg/h)

Theo phương trình cân bằng vật chất ta có:

Tính toán và tke ht sấy -TVP (7.12)

 Lượng không khí khô cần thiết

Tính toán và tke ht sấy -TVP

 Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi một kg ẩm: l 0 = L 0

0,0328− 0,0187 p,92 (kgkk/kg ẩm)(CT 7.14/131-[2]) Tính toán và tke ht sấy -TVP

 Phương trình cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy lý thuyết (I1=I2)

Tính toán và tke ht sấy -TVP (7.15)

Nhiệt lượng tiêu hao riêng q 0 = Q 0

20,2 222,68 (kj/kh ẩm)Tính toán và tke ht sấy -TVP (7.16)

Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực

Một thiết bị sấy không chỉ chịu tổn thất do tác nhân sấy mà còn có thể nhận thêm nhiệt lượng bổ sung QBS Đồng thời, thiết bị này cũng luôn có tổn thất nhiệt ra môi trường thông qua kết cấu bao che.

QBC, tồn thất nhiệt do thiết bị sấy chuyển tải và tổn thất nhiệt lượng do vật liệu sấy mang đi QV.

Trong thiết bị sấy thùng quay, không sử dụng nhiệt bổ sung và thiết bị không có thiết bị chuyển tải, do đó QBS=0, QCT=0.

 Nhiệt lượng đưa vào hệ thống sấy gồm:

 Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong calorifer: L(I1-I2)

 Nhiệt lượng bổ sung QBS

 Nhiệt vật lý do thiết bị chuyển tải mang vào : GCTCCTtCT1

 Nhiệt vật lý 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-I0)

 Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che: QBC

 Nhiệt vật lý do thiết bị chuyển tải mang ra : GCTCCTtCT2

 Nhiệt vật lý do vật liệu sấy mang ra: G2CV2tV2.

 tV1 : nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy, thường lấy bằng nhiệt độ môi trường: tv1

 tV2: nhiệt độ cuối cùa vật liệu sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy: tv2 = t2 – (5 0 C) = 35 – 4 = 31 o C , ta chọn nhỏ hơn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy 3-5 0 C.

Cv1 = Cv2 = Cv: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy vào và ra khỏi thiết bị sấy là như nhau Ở đây nhiệt dung riêng của vật liệu sấy ở 2 =1% :

Cv = Cvk(1-2) + Ca 2,kJ/kg o K (CT 7.40/141-[1])

Với: Ca: nhiệt dung riêng của ẩm, Ca=Cn=4,18KJ/kg 0 K

Cvk=1,45(kJ/kg.K): nhiệt dung riêng của vật liêu khô.

=> Cv = Cvk(1-2) + Ca 2= 1,45.(1 - 0,01) + 4,18.0,01=1,4773(kJ/kg.K)

- Cân bằng nhiệt lượng vào ra thiết bị sấy, ta có:

L(I1-I0)+Q BS + GCTCCTtCT1+ [(G1-W)CV1+WCa]tV1

- Vậy nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy thực:

Q = L(I1-I0) = L(I2-I0) - Q BS + QBC + GCTCCT (tCT2-tCT1) + G2CV2 (tV2 –t V1) - WCatV1 Đặt QCT = GCTCCT (tCT2-tCT1) và QV = G2CV2 (tV2 –t V1), tương ứng với tổn thất do thiết bị chuyển tải và tổn thất do vật liệu sấy mang đi.

Tính toán và tke ht sấy -TVP (7.18)

- Xét cho 1 kg ẩm cần bốc hơi: q = l(I1 – Io) = l(I2 – Io) + qBC + qv – Catv1

- Tính toán và tke ht sấy -TVP (7.19)

 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy:

Qv = G2Cv(tv2 – tv1) 9,8 1,4773.(31 – 26) = 7237,29 (kJ/h) q v = Q v

 Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che

Tổn thất nhiêt qua cơ cấu bao che hay qua môi trường QBC thường chiếm khoảng 3-5% nhiệt lượng tiêu hao hữu ích QBC=(0,03-0,05)Qhi

Trong đó : Qhi: là nhiệt hữu ích cần thiết để làm bay hơi ẩm trong vật liệu:

? Với rtv1: ẩn nhiệt hóa hơi chủa nước trong vật liệu sấy ở nhiệt độ vào, rtv1%00 kJ/kg

QBC = 0,03.Qhi= 0,03 50834,88 25,05(kj/h) q BC = Q BC

Δ = C a t V 1 − q BC − q V là nhiệt lượng riêng cần bổ sung cho quá trình sấy thực, phản ánh sự khác biệt giữa sấy thực tế và sấy lý thuyết.

 Quá trình sấy ly thuyết: Δ=0

Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy lý thuyết:

Q = L(I2 – Io) ¿ 1432,62 (119,19-73,75) e098,25 (KJ/h ) q = l(I1 – Io)p,92(119,19-73,75)222,6(KJ/kg ẩm)

 Quá trình sấy thực tế: Δ≠ 0 Δ=C a t V 1 − q BC −q V =4,18.26-75,49-358,28=-325,09 (kJ/kg ẩm)

=> Trạng thái tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I1(vậy 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

Tuy nhên vì chưa biết l nên ta xác định độ chứa ẩm d2 trước thông qua t2 đã biết:

 Độ chứa ẩm của tác nhân sấy d 2 = C pk (t 1 −t 2 )+ d o (i 1 − Δ)

Trong đó: i1%00+1,842.70&28,94(KJ/kg) i2%00+ 1,842.35%64,47(kJ/kg)

=>Lượng tác nhân khô cần thiết:

 Lượng tác nhân tiêu hao riêng: l= L

 Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực:

TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH

Thể tích, đường kính và chiều dài thùng sấy

Thiết bị sấy là TB thùng quay:

Sổ tay 2 Trong đó: + β : Hệ số chứa, giá trị từ 10% ÷ 25%

+ ω : Vận tốc của khí ra khỏi thùng sấy, ω=2 m/ s÷ 3 m/ s

+V: lưu lượng của khí ẩm ra khỏi thùng sấy ( m 3 / h )

V 2 = L v 2 32,62 0,94959,56 (m 3 /h) Chọn: hệ số chứa β = 25%, vận tốc ω =2,5m/s

Dựa vào kích thước chuẩn (BảngXIII.6/359–[7]), ta chon D t =0,55(m).

Kiểm tra lại tốc độ tác nhân sấy

Ta có t1p 0 C=> ρ 1 =1,029 ( Kg /m 3 ) (Tra bảng I.255 trang 318-[5])

 Lượng tác nhân sấy trung bình trong thùng sấy:

 Tiết diện tự do của thùng sấy

 Vận tốc tác nhân sấy: v ' k = V

 Sai số so với vận tốc chọn ε = v k ' − v k v ' k 100 %= 2,22−2,11

2,22 100 %=4,95 % (104, dòng tác nhân chảy rối trong thùng sấy cho phép chúng ta bỏ qua sự truyền nhiệt do đối lưu tự nhiên Do đó, quá trình truyền nhiệt giữa tác nhân sấy và thành thiết bị chủ yếu diễn ra thông qua truyền nhiệt do đối lưu cưỡng bức, đặc biệt khi tỷ số L/D nhỏ hơn 50.

Nu = 0,018 ε l Re 0,8 , trong đó hệ số hiệu chỉnh ε l =1,135 (bảng V.2-[6]

Hệ số cấp nhiệt α 1 α 1 = Nu λ k

 Hệ số cấp nhiệt α 2 từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường xung quanh Thông số không khí bên ngoài thùng sấy:

Nhiệt độ được chọn cho bề mặt ngoài thùng sấy là 45°C, tương ứng với nhiệt độ đầu ra của TNS, nhằm đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu là 0,0264 W/m·K, trong khi độ nhớt là 0,184 x 10^-4 Ns/m² và khối lượng riêng là 1,181 kg/m³ Độ nhớt động học được tính toán là 1,56 x 10^-5.

Mô hình truyền nhiệt qua thân thùng tổng quát

Hình 1: Sơ đổ truyền nhiệt qua vách thùng δ 1 : bề dày thân thùng δ 2 : bề dày lớp cách nhiệt δ 3 : bề dày lớp bảo vệ

Bảng 2.5 Các bề dày thùng và vật liệu:

STT Đại lượng Kí hiệu Giá trị chọn(m) Vật liệu

2 Bề dày lớp cách nhiệt 2 0,01 Bông thủy tinh 0,05

3 Bề dày lớp bảo vệ 3 0,001 CT3 50 Đường kính ngoài của thùng sấy:

Gr= g D 3 ng β ΔT ν o 2 = g D ng 3 ΔT ν o 2 T = g D 3 ng ( t w 4 −t o ) ν o 2 ( t o + 273) ¿ 9 , 81.0 , 569 3 ( 35−26 ) ( 1,56.10 -5 ) 2 (26 +273 ) =0 , 2235 10 9 Chuẩn số Nusselt:

 Hệ số cấp nhiệt α 2 ' : α 2 ' = Nu λ o

 Hệ số cấp nhiệt do bức xạ α 2 '' α 2 ″ = Q bx

(T 1 −T 2 ) Trong đó: Qbx: nhiệt trao đổi do bức xạ, W;

T1: nhiệt độ của vật thề nóng, 0K, T1= Tw4;

T2: nhiệt độ của vật thể nguội là nhiệt độ không khí bao quanh thùng,0K,T2=T0 ε 1−2

Đối với bức xạ giữa khí và bề mặt vật thể, độ đen của hệ được xác định chủ yếu bởi độ đen của vật thể, vì bề mặt của khí lớn hơn bề mặt vật thể Do đó, độ đen của hệ được xem như bằng độ đen của vật thể, với giá trị ε 1−2 nằm trong khoảng từ 0,8 đến 1.

Hệ số cấp nhiệt chung: α 2 =α 2 ' +α ″ 2 =2,666+5,1=7,766 (W / m 2 K )

Vậy hệ số truyền nhiệt K

Bề mặt truyền nhiệt F

gồm diện tích xung quanh thùng và diện tích hai mặt đầu của thùng: α 2 '' = Q bx

3.7 Kiểm tra bề dày thùng:

Vật liệu chế tạo thùng được chọn là thép CT3, Ở t=ttbR,5 o C ứng suất cho phép [ σ ]7,65 (N/mm 2 ) (bảng 2-9-[7])

Hệ số bền mối hàn với dạng hàn giáp mối 2 phía có h =0,95 (bảng 1.8-[7]

9,81.10 4 10 −6 0,9536>25, do đó bề dày tối thiểu của thùng được tính theo công thức:

Với Dt=0,55m, chọn S’= 3mm (bảng V.1-[7])

Hệ số bổ sung bề dày tính toán C: Đường là loại vật liệu ít ăn mòn hóa học, độ ăn mòn không lớn hơn 0,05mm/năm nên

Trong thiết bị, Ca được xác định là 0mm, trong khi môi trường chứa nhiều hạt rắn đường yêu cầu chọn Cb là 1mm Hệ số Cc, phụ thuộc vào sai lệch trong quá trình chế tạo và lắp ráp, được chọn là 0,8mm Cuối cùng, hệ số bổ sung quy tròn kích thước Co được chọn là 1mm.

C=Ca+Cb+Cc+Co =0+1+0,8+1=2,8mm

Bề dày thực của thân thùng: S=S’+C=3+2,8=5,8mm < 8mm, vậy giả thiết bề dày thùng ban đầu là chấp nhận được.

Kiểm tra áp suất cho phép trong thân thiết bị:

Tính trở lực qua thùng sấy

Trong hệ thống sấy thùng quay, tác nhân sấy di chuyển qua lớp hạt trên cánh và bề mặt thùng, đồng thời cũng đi qua dòng hạt rơi từ đỉnh thùng Vì vậy, trở lực của tác nhân sấy trong thùng có những đặc thù riêng và được tính toán theo các công thức thực nghiệm.

Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy t f 1 = 70+35

Khối lượng riêng dẫn xuất của khối hạt chuyển động trong thùng sấy: ρ dx = 0,25.(G 1 + G 2 ) β

Hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt

1587 = 0,945 Trở lực của dòng tác nhân đi qua lớp vật liệu trong thùng sấy: (CT8.14-[2]) ¿> Δ P hat = a L v k 2 ρ k C

chiều cao vật liệu trong thùng

Tỷ lệ chứa đầy vật liệu trong thùng β= F cd

Trong đó: F1:tiết diện ngang của thùng (m 2 )

Fcđ:Tiết diện chứa đầy (m 2 )

⇒αf 0 2 Chiều cao chứa đầy vật liệu trong thùng: h= R(1−cos α )=0,275 ¿

Thông số cánh đảo trong thùng

Chọn thông số cánh đảo như sau:

 Dựa vào chiều cao vật liệu trong thùng, chọn chiều cao của cánh h’=1,5.h=0,25 m.

 Vật liệu làm cánh là thép cacbon CT4 có x50(kg/m 3 )

 Số cánh trên một mặt cắt: 12 cánh

 Số cánh cần lắp n= z L T c 4 0,4 0cánh

TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ

caloriphe

Caloriphe là thiết bị truyền nhiệt dùng để gia nhiệt gián tiếp cho không khí sấy, và chúng ta chọn loại caloriphe khí-khói với thiết kế ống chùm Trong thiết bị này, không khí nóng di chuyển bên ngoài ống, trong khi khói lò đi qua bên trong ống, tạo ra dòng chảy chéo Ống truyền nhiệt được chế tạo từ thép CT4 với hệ số dẫn nhiệt λ = 0,06 W/m.K tại 200°C, có đường kính ống dP mm và chiều dài 1,5m Ống có cánh với đường kính cánh D = 66 mm, đường kính thân cánh d3.4 mm, bước cánh t = 2.5 mm và độ dày cánh s = 0.40 mm, cho diện tích cánh trên mỗi mét ống.

Công suất nhiệt mà caloriphe cung cấp

Chọn hiệu suất của caloriphe η = 0,85

Lượng nhiệt thực tế mà caloriphe cung cấp

 Nhiệt độ của khói vào caloriphe: tkv= 200 o C; nhiệt độ khói ra tkr= 100 o C

 Nhiệt độ không khí vào caloriphe: tkv& o C

 Nhiệt độ không khí ra khỏi caloriphe: tkrp o C

 Vận tốc chuyển động của dòng khói ω k = 20m/s

 Vận tốc chuyển động của không khí: ω kk =2,11 m/ s

Ta có hệ số truyền nhiệt trong caloriphe: (CT V.5-[ 6]) k = 1

Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống được ký hiệu là α1, trong khi hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của không khí chảy cắt ngang ống là α2 Các yếu tố δ và λ lần lượt đại diện cho chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của vách ống Hệ số bám bẩn bề mặt phía khói được xác định là εb = 0.12.

4.1.1 Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống α 1

Tại t kv 0 ℃ , λ=3,99.10 −2 W /mK , Pr f =0.68, ν4,85.10 −6 m 2 / s (Phụ lục 6-[2]) d: đường kính trong của ống

Trong calorife khí khói, khói chuyển động trong ống với vận tốc khá lớn nên chế độ là chảy rối, ta có phương trình tiêu chuẩn: (CT V.40-[6]).

Nu f =0.021 ℜ f 0.8 Pr 0.43 f ( Pr Pr w f ) 0.25 ε k Đối với khói, trị số tiêu chuẩn Pr ít thay đổi nên Pr Pr f w =1 ε k : hệ số điều chỉnh, do d L = 1.5

Nu f =0.021 ε k ℜ f 0.8 Pr 0.43 f ( Pr Pr w f ) 0.25 = 0.021.1,05 (28694,4 ) 0.8 ∗(0.68 ) 0.43 h,8 α 1 = Nuλ d = 68,8.3,99 0,01

4.1.2.Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của không khí chảy cắt ngang ống α 2

Chọn kiểu ống xếp thẳng hàng α 2 = Nuλ d Nu=0.21 ε φ ℜ 0.65 Chọn góc φ ° , nên ε φ =1

Tại nhiệt độ trung bình của không khí chảy cắt ngang ống ttbH o C, có ν,75.10 −6 m 2 / s , λ =2,82.10 −2 W / mdo

57.10 −3 2,11 Vậy hệ số truyền nhiệt: k = 1 α 1 1 + δ λ + ¿ ❑ + 1 α 2 +εb= 1

Chọn caloriphe dạng ống chùm có 23 ống.

Buồng đốt

Sử dụng buồng đốt gi ngang cơ khí giúp khử tro bay theo luồng không khí nóng

Buồng đốt ghi ngang (hình 15.3-[2])

Nhiên liệu là than cám N4 có thành phần như sau:

Lượng không khí khô cần thiết để đốt cháy 1kg than:

Xyclon

Trong quá trình sấy, vật liệu và khí thải bị cuốn theo tác nhân sấy ra ngoài, vì vậy cần lắp đặt thiết bị xyclon để xử lý không khí trước khi thải ra môi trường Loại xyclon đơn CH.15Y được khuyến nghị vì khả năng làm sạch hiệu quả và hệ số thủy lực nhỏ.

Tại nhiệt độ 35 o C, thể tích riêng của không khí:

= 1 1.147 = 0.872 m 3 / kg (CT I.5-[5]) Lưu lượng không khí ra khỏi hầm sấy:

Với V2= 1249,2m3/h, chọn xyclon CH.15 có đường kính 400mm (Bảng III.5- [5] Kích thước cơ bản của xyclon theo đường kính và kiểu xyclon (bảng III.4-[5])

 Chiều cao cửa vào (kích thước bên trong) a=0,66D&4mm

 Chiều cao ống tâm có mặt bích h1= 1,74Di6mm

 Chiều cao phần hình trụ h2=2,26D4mm

 Chiều cao phần hình nón h3-0mm

 Chiều cao phần bên ngoài ống tâm h4=0,3D0

 Chiều rộng cửa ra vào 0,26D4mm

 Góc nghiêng giữa nắp và ống vào= 15 o C

 Hệ số trở lực của xyclon

Trở lưc hệ thống

Tính trở lực hệ thống của toàn bộ quá trình.

 Trở lực từ miệng quạt đến caloriphe.

Chọn vận tốc của khí trong ống ω d 0 m/ s ω d = L '

15,26 10 −6 =2,36.10 5 > 10 4 Nên không khí đi trong ống theo chế độ chảy rối

Chuyển động chảy rối chia làm 3 vùng: ( mục 34-[5])

Vùng 1: Nhẵn thủy lực học: khu vực này độ nhẵn không ảnh hưởng tới hệ số ma sát

R egh =6 ( d ϵ ) 8 7 = 6 ( 10 0,12 −4 ) 7 8 =3,3.10 4 ε −4 : độ nhám tuyệt đối của tôn

Vùng 2: khu vực nhám: khu vực này hệ số ma sát phụ thuộc vào độ nhám mà không phụ thuộc vào reynol

Vùng 3: khu vực quá độ d ε = 10 −4

Vậy hệ số ma sát được tính theo công thức: λ=0,1 ( 1,46 d ε + 100 ℜ ) 0.25 =0,1 ( 1.46 10 0.12 −4 + 2,36.10 100 5 ) 0.25 = 0.0188

Vậy trở lực trên ống từ miệng quạt đến calorife là: Δ P 1 = λlρ ω 2

Nhiệt độ trung bình của không khí nóng trong calorife: t TB = 70+26

Tại nhiệt độ này tra bảng phụ lục 6 “ tính toán và thiết kế hệ thống sấy” – trần văn phú λ=2,82.10 −2 W / m K ρ=1,1kg / m 3 ν,75.10 −6 m 2 / s

Vận tốc của không khí trong calorife: ω= L '

Do ℜ ≥ 10 4 nên không khí chuyển động theo chế độ chảy rối

Do ống xếp theo kiểu hành lang nên: ξ=(6 + 9 m) ( d s ) −0.23 ( ℜ ) −0.26 =( 6+ 9.6 ) ( 80,25 10 53,5 10 −3 −3 ) −0.23 ( 2,03.10 4 ) −0.26 =4,15 ( CT II 72− [ 5 ] )

Với s là khoảng cách giữa các ống theo phương cắt ngang của dòng chuyển động (theo chiều rộng của dòng)

Vậy trở lực do calorife là:

 Trở lực do đột mở vào caloriphe

Diện tích mặt cắt ngang của ống đẩy:

Diện tích cắt ngang của ống dẫn không khí nóng:

Tra bảng II.16 sách “số tay quá trình và công nghệ hóa chất tập I” trang 387 ta có: ξ= 0,72

Vậy trở lực do đột mở calorife là: Δ P 3 =ξρ ω 2

 Trở lực đột thu từ caloriphe ra đường ống dẫn không khí nóng:

Không khí nóng ra khỏi calorife có nhiệt độ t p ℃ , có ν 02 ∗10 −6 m 2 / s , ρ=1.029 kg /m 3

Diện tích cắt ngang của ống dẫn không khí nóng:

Vận tốc của không khí nóng trong ống: ω kk = L '

20,02.10 −6 ,5.10 4 ℜ>10 4 : vậy không khí chuyển động theo chế độ chảy rối.

Tra bảng II.16 sách “số tay quá trình và công nghệ hóa chất tập I” trang 388 ta có: ξ=0.498

Vậy trở lực do đột thu ở calorife: Δ P 4 =ξρ ω 2 2 =0,498.1,029 30 2

 Trở lực qua lớp hạt Δ P 5 = 3682 N/m 2

Tra bảng II.16 sách “số tay quá trình và công nghệ hóa chất tập I” trang 397 ta có: ξ= 0,825

Vậy trở lực qua van: Δ P 5 =ξρ ω 2

Vậy trở lực của cả hệ thống Δ P = Δ P 1 + Δ P 2 + Δ P 3 + Δ P 4 + Δ P 5 + Δ P 6 ,26 + 0,53 +382,6 +230,6 +368,2+ 382,0247,2 N / m 2

Tính công suất của quạt và chọn quạt

Quạt là thiết bị quan trọng trong việc vận chuyển không khí và tạo áp suất cho dòng khí qua các thiết bị như caloriphe, hầm sấy, đường ống và xyclon Năng lượng mà quạt cung cấp không chỉ tạo ra áp suất động học cho dòng khí di chuyển mà còn giúp khắc phục trở lực trong hệ thống ống dẫn.

Năng suất của quạt được đặc trưng bởi thể tích khí đi vào hay đi ra thiết bị sấy.

Ta sử dụng 2 quạt: Một là để hút không khí từ bên ngoài vào caloriphe Cái còn lại dùng để hút khí từ trong thùng sấy vào xyclon.

 Quạt đẩy hỗn hợp khí vào caloriphe

1,181 13,06 m 3 / h Áp suất làm việc toàn phần:

B: áp suất tại nơi đặt quạt, Bd4 mmHg ρ=1,181kg /m 3 : khối lượng riêng của khí ở điều kiện chuẩn ρ k =1,181 kg / m 3 : khối lượng riêng của khí ở điều kiện làm việc

Công suất trên trục động cơ điện:

H P =∆ P42,8 N m 2 7,7 mm H 2 O Q13,06 m 3 / h=0,337 m 3 / s : năng suất quạt η q r %: hiệu suất của quạt η tr =0.95: truyền động qua bánh đai

Công suất thiết lập đối với động cơ điện:

N ĐC =N∗k 3 Với k 3 là hệ số dự trữ

N=1,014 kW nên chọn k 3 =1,2 suy ra

 Quạt hút khí thải vào xyclon:

Q h = L V 35℃ 32,62 1 1,147 49,01 m 3 /h Áp suất làm việc toàn phần:

B: áp suất tại nơi đặt quạt, Bd4 mmHg ρ=1.181kg /m 3 : khối lượng riêng của khí ở điều kiện chuẩn ρ k =1.147 kg /m 3 : khối lượng riêng của khí ở điều kiện làm việc

Công suất trên trục động cơ điện:

thiết bị quay thùng

4.6.1 chọn động cơ quay thùng

Công suất cần để quay thùng: N =0,13.10 −2 D t 3 L t a.n ρ( KW )

Trong đó: n : Số vòng quay của thùng, vòng /phút a : Hệ số phụ thuộc vào dạng cánh, a = 0,063 (Bảng VII.5/123-[6])  : Khối lượng riêng xốp trung bình,  = 1587 kg/m 3

Dt,Lt : Đường kính và chiều dài của thùng, m

Chọn động cơ 4A100L8Y3, có các đặc tính:

Công suất động cơ Nđc=1,5KW

Vận tốc quay nđci8 vòng/phút

Hệ số công suất cos ϕ =0,65

 Công suất động cơ làm việc: Nlv=1,5.0,74= 1,11 (kw) ( thỏa mãn công suất cần thiết để quay thùng.)

Tỷ số truyền đông chung của hệ thống : i c = n ủc n t h u ứng = 698

Hộp giảm tốc bánh răng là thiết bị truyền động với thiết kế đơn giản, mang lại tỷ số truyền lớn và hiệu suất giải nhiệt cao Thiết bị này bao gồm 3 bánh răng có đường kính tăng dần và 3 trục chính tương ứng I, II, III, giúp tối ưu hóa hiệu quả hoạt động.

Số vòng quay của các trục: i= n k n K+1 =¿ n k+1 = n k i

Công suất cần để quay thùng:

N ' = N η đc = 0,159 0,74 =0,215( kW ) Công suất ở các trục: η = N k+1

Trong đó: chọn hiệu suất các bộ phận truyền động như:(trang27-[8])

 Bộ truyền bánh răng trụ hở: hbr = 0,93 – 0,95=> chọn hbr=0,94

 Hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ được che kín: hbr’ = 0,96 – 0,98

 Hiệu suất của bộ truyền trục vít: η Trv = η ủ c η br η br ' = 0,74

0,94.0,97 =0,812 Bảng 3.3 Bảng sơ đổ truyền động

Thông số Động cơ Trục I Trục II Trục III

Bộ truyền bánh răng là cơ chế chuyển động từ tang dẫn đến bánh răng lớn gắn vào thùng, cho phép truyền động giữa hai trục song song Để thực hiện điều này, chúng ta sử dụng bộ truyền động bánh răng trụ thẳng với kiểu truyền động hở và bánh răng ăn khớp ngoài.

 Chọn vật liệu chế tạo bánh răng:

Chọn bánh răng có độ rắn HB ≤ 350 và được gia công chính xác sau quá trình nhiệt luyện Bánh răng cần có khả năng chống mòn tốt Để tránh hiện tượng dính bề mặt làm việc, nên chọn độ rắn của bánh răng nhỏ hơn bánh răng lớn từ 30 đến 50 HB.

Vật liệu: thép C355 thường hóa. Độ rắn: HB0 Giới hạn bền kéo: b = 480 N/mm 2 Giới hạn chảy: ch = 240 N/mm 2

Vật liệu: thép C45 thường hóa. Độ rắn: HB0 Giới hạn bền kéo: b = 580 N/mm 2 Giới hạn chảy: ch = 290 N/mm 2

 Xác định ứng suất uốn cho phép: Đối với răng làm việc một mặt:

–1 (N/mm 2 ):giới hạn mỏi uốn.

 Thép C35: σ −1 =0.45 × 480!6 ( N / m m 2 ) n: hệ số an toàn,đối với bánh răng thường thép rèn hóa, chọn n= 1,5. k: hệ số tập trung ứng suất ở chân bánh răng, chọn k = 1.8.

 Ứng suất uốn cho phép của:

1.5 × 1.8 0( N / m m 2 ) Chọn hệ số tải trọng:

K = 1.3–1.5, chọn hệ số tải trọng K=1,3 do sử dụng vật liệu có khả năng chạy mòn, vận tốc thấp.

Chọn chiều dài tương đối của bánh răng: Đối với bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng, trục và ổ tương đối cứng( HB

 350), theo bảng 3-17/51-[8]. ψ m = b m ÷ 30 Trong đó: b:chiều rộng bánh răng(mm) m: modun của bánh răng.

Chọn hệ số răng và hệ số dạng răng:

Chọn số răng của bánh răng nhỏ(bánh răng dẩn động) Z1 = 20 (răng). Theo bảng 3-18/52-[8], chọn hệ số dạng răng y1 = 0.4135

Tính modun của bánh răng: m= √ 3 19.10 y 6 1 ¿¿ K N ¿ 7,576(mm) (CT 3-29/51-[8]) Chọn modun theo tiêu chuẩn (bảng3–1/34–[8])=> m mm.

Xác định khoảng cách trục A, số răng và chiều rộng bánh răng:

Khoảng cách trục được xác định theo công thức: m = (0,01 :0,02).A

 Số răng bánh dẫn nhỏ:

 Số bánh răng bị dẫn( lớn):

 Chiều rộng bánh răng dẫn(nhỏ): b=ψ m ×m × 10 0( mm)

 Chiều rộng bánh răng bị dẫn(lớn) b’ = 200 – 10 = 190 (mm) Kiểm tra sức bền uốn bánh răng: σ u = 19.1 × 10 6 × K × N y ×m 2 × Z ×n× b ≤ [ σ u ] (CT 3–33/49–[8])

Hệ số dạng răng y được xác dịnh theo bảng 3-18/52–[8]:

Bánh răng lớn: y= 0.5170 Ứng suất uốn tại chân răng nhỏ: σ u1 = 19.1 0 6 1,3.0,739 0,4135.1 0 2 35.6.200 ,566 ( N / m m 2 ) F sin α 64359,466.0.1sin 3 0 max

Gầu tải nhập liệu

Chúng tôi chọn gầu tải làm cơ cấu nhập liệu nhờ vào những lợi ích vượt trội như cấu tạo đơn giản, kích thước gọn gàng, khả năng vận chuyển vật liệu lên độ cao lớn và năng suất cao.

Để vận chuyển bắp đường có đường kính trung bình 1mm, dạng hạt và hơi ẩm, chúng ta chọn gầu tải băng với vận tốc cao và gầu nông, gắn cố định Do đường có ma sát nhỏ, phương pháp nhập liệu hiệu quả là đổ vật liệu xuống đáy gầu và sử dụng gầu múc để vận chuyển lên trên.

TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ

Chi phí cho thiết bị bao gồm:

T $ = giá thành ( nguyên vật liệu + gia công + lắp đặt) Ở phần này, ta chỉ tính toán chi phí nguyên vật liệu dự kiến.

Bảng giá sau khi tham khảo: đơn vị tính: VNĐ

STT Vật liệu số lượng đơn giá giá thành

3 động cơ liền giảm tốc 1 700000

Gía thành trên chỉ mang tính chất tương đối và tham khảo Gía thực tế phụ thuộc vào nơi mua, chất lượng sản phẩm, người bán.

Ngày đăng: 29/08/2021, 09:59

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w