TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Viện Công nghệ Sinh Học Công nghệ Thực Phẩm ******************* ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY SẤY THÁP NGÔ NĂNG SUẤT SẢN PHẨM 1500KG/H Giảng viên hướng dẫn: T.S Phạm Ngọc Hưng Sinh viên thực : Nguyễn Thị Bích Liên Lớp : Kỹ thuật thực phẩm 02 – K61 MSSV : 20162361 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Công nghệ 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Các phương pháp sấy 1.1.3 Tác nhân sấy 1.1.4 Chất tải nhiệt 1.1.5 Nguồn nhiên liệu 5 1.2 Thiết bị sấy 1.2.1 Thiết bị sấy đối lưu 1.2.2 Thiết bị sấy buồng 1.2.3 Thiết bị sấy hầm 1.2.4 Thiết bị sấy thùng quay 1.2.5 Thiết bị sấy khí động 1.2.6 Thiết bị sấy tầng sôi 1.2.7 Thiết bị sấy phun 1.2.8 Thiết bị sấy tháp 10 10 10 10 10 11 11 11 11 1.3 Động học trình sấy 1.3.1 Đặc điểm diễn biến trình sấy 1.3.2 Các quy luật trình sấy 14 14 15 1.4 Giới thiệu nguyên liệu ngô 16 Chương II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÁP 22 2.1 Chọn chế độ sấy sơ 2.1.1 Chọn sơ kết cấu 2.1.2 Chọn chế độ sấy 25 25 25 2.2 Tính tốn q trình cháy q trình hịa trộn 2.2.1 Nhiệt trị cao nhiên liệu 2.2.2 Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu 2.2.3 Thơng số khói sau buồng đốt( trước buồng hịa trộn) 2.2.4 Thơng số khói lị sau buồng đốt (trước buồng hịa trộn) 27 27 27 27 28 2.2.5 Thơng số khói lị sau q trình hịa trộn 28 2.3 Tính cân ẩm cho vùng 31 2.4 Tính tổn thất nhiệt 32 2.5 Xây dựng trình sấy thực 34 2.6 Bảng cân nhiệt 36 2.7 Tính nhiên liệu tiêu hao 39 2.8 Tính tốn vùng làm mát 40 2.9 Chọn dạng bố trí kênh dẫn, kênh thải 42 2.10 Tính tốn thiết bị phụ trợ 2.10.1 Chọn quạt 2.10.2 Tính buồng đốt 2.10.3 Thiết bị lọc khử bụi từ lò đốt than 44 44 45 47 2.11 Nguyên lý làm việc tháp sấy 48 KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 LỜI MỞ ĐẦU Kỹ thuật sấy ngành khoa học phát triển từ lâu giới Có thể nói sấy đời gắn liền với phát triến nông nghiệp Các loại sản phẩm nông nghiệp sau thu hái có độ ẩm định điều gây khó khăn cho việc bảo quản nhiên sấy đời giải khó khăn Sản phẩm sau sấy có độ ẩm định tùy thuộc vào mục đích sử dụng sản phẩm Ngô loại lương thực phổ biến giới Hầu hết phận ngô tận dụng triệt để ngành công nghiệp thực phẩm Tuy nhiên, phần quan trọng hạt ngơ, hạt ngơ sử dụng trực tiếp đem chế biến thành nguyên liệu cho ngà nh chế biến khác Sấy làm cho độ ẩm thực phẩm thấp bề mặt hẹp, hạn chế phát triển vi sinh vật tiêu diệt vi sinh vật trình sấy, đảm bảo vệ sinh cho thực phẩm Trong đồ án môn học với đề “ Tính tốn thiết kế hệ thông tháp sấy ngô với suất đầu 1.5 tấn/h” (ngô nguyên liệu sau sấy dùng để sản xuất thức ăn cho người,động vật) em trình bày phần báo cáo Đây lần làm đề tài thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào sâu chun ngành lúc làm có sai sót kiến thức tài liệu tham khảo có hạn nên em mong thầy góp ý để em rút kinh nghiệm hồn thiện tốt cho thiết kế sau Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ bảo tận tình T.S Phạm Ngọc Hưng CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Cơng nghệ 1.1.1 Định nghĩa Q trình sấy q trình làm khơ vật thể, vật liệu sản phẩm… phương pháp bay Như muốn sấy khô vật ta phải thực biện pháp kĩ thuật sau: + Gia nhiệt cho vật để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với phần nước bề mặt vật + Cấp nhiệt để làm bay cho vật thể + Vận chuyển ẩm thoát khỏi vật thể vào mơi trường Có nhiều cách gia nhiệt vật thể tương ứng với chúng có nhiều phương pháp sấy khác Đối tượng trình sấy vật chứa ẩm, vật chứa lượng chất lỏng định Chất lỏng vật ẩm thường nước số vật ẩm khác chứa chất lỏng dung mơi hữu Mục đích: Tăng suất cao, chi phí vận chuyển giảm, vốn đầu tư thấp giữ đặc tính tốt đặc trưng sản phẩm: độ dẻo, giòn, dai, màu sắc, hương vị độ bóng sáng sản phẩm, khơng nứt nẻ, cong vênh tăng khả bảo quản 1.1.2 Các phương pháp sấy Quá trình sấy bao gồm phương thức: ● Sấy tự nhiên : phương pháp sử dụng trực tiếp lượng tự nhiên lượng mặt trời, lượng gió,… để làm bay nước Phương pháp đơn giản, không tốn lượng, rẻ tiền nhiên không điều chỉnh tốc độ sấy theo yêu cầu kỹ thuật nên suất thấp, phụ thuộc vào thời tiết, cần diện tích bề mặt lớn, điều kiện vệ sinh kém, … Do phương pháp áp dụng cho sản xuất quy mô nhỏ lẻ, hộ gia đình � Ưu điểm: - Đơn giản đầu tư vốn - Bề mặt trao đổi nhiệt lớn, dòng nhiệt xạ từ mặt trời tới vật có mật độ lớn( tới 1000W/m2 � - Nhược điểm: Khó thực giới hóa, chi phí lao động nhiều Nhiệt độ thấp nên cường độ sấy không cao Sản phẩm dễ bị ô nhiễm bụi sinh vật, vi sinh vật Chiếm mặt sản xuất lớn - Nhiều sản phẩm sấy tự nhiên chất lượng sản phẩm khơng đạt u cầu( ví dụ sấy chè) ● Sấy nhân tạo : phương pháp sấy sử dụng nguồn lượng người tọa ra, thường tiến hành thiết bị sấy, cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà kỹ thuật sấy chia làm dạng : ❖ Phương pháp sấy đối lưu Việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực cách trao đổi nhiệt đối lưu ( tự nhiên hay cưỡng ) Trường hợp môi chất làm nhiệm vụ cấp nhiệt ❖ Phương pháp sấy xạ Trong phương pháp này, việc gia nhiệt cho vật ẩm thực trao đổi nhiệt xạ Người ta dùng đèn hồng ngoại hay bề mặt rắn có nhiệt độ cao để xạ nhiệt tới vật ẩm ❖ Phương pháp sấy tiếp xúc Việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy thực dẫn nhiệt vật sấy tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao ❖ Phương pháp sấy điện trường cao tần Người ta để vật ẩm điện trường tần số cao Vật ẩm nóng lên Trong trường hợp chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt ❖ Phương pháp sấy thăng hoa Là phương pháp sấy mơi trường có độ chân khơng cao, nhiệt độ thấp nên ẩm tự vật liệu đóng băng bay trừ trạng thái rắn thành mà không qua trạng thái lỏng Kết luận: Từ đề điều kiện, chọn phương pháp sấy đối lưu 1.1.3 Tác nhân sấy ❖ Định nghĩa Là chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách từ vật sấy Nhiệm vụ: - Gia nhiệt cho vật sấy Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vào môi trường Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng nhiệt ❖ Các loại tác nhân sấy ⮚ Khơng khí nóng Khơng khí ẩm loại tác nhân sấy thơng dụng Ưu điểm: - Rẻ có sẵn tự nhiên, dùng hầu hết cho loại sản phẩm - Không độc - Không làm ô nhiễm sản phẩm Nhược điểm: - Cần trang bị thêm phận gia nhiệt khơng khí( calorife khí-hơi hay khí-khói) - Nhiệt độ khơng khí để sấy khơng thể q cao( thường