Trong những năm gần đây nền nông nghiệp nước ta đã đạt được nhiều thành tựu to lớn. Ngoài việc đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa, nước ta đã bắt đầu xuất khẩu nông sản cùng với các chế phẩm của nó. Do đó việc ứng dụng các công nghệ mới đóng một vai trò hết sức quan trọng. Trong đó, công nghệ sấy là khâu quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch, chế biến và bảo quản nông sản. Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông nghiệp. Quá trình sấy không chi là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp. Để thực hiện quá trình sấy ngƣời ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị nhƣ thiết bị sấy (hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy, v.v…), thiết bị đốt nóng tác nhân (clorifer) hoặc thiết bị làm lạnh để làm khô tác nhân, quạt, bơm và một số thiết bị phụ nhƣ hầm đốt, xyclon, v.v… Chúng ta gọi hệ thống các thiết bị thực hiện một quá trình sấy cụ thể nào đó là một hệ thống sấy. Hầm sấy là một trong những hệ thống sấy đối lưu thông dụng nhất. Nếu hệ thống sấy hầm là hệ thống sấy từng mẻ, năng suất không lớn và có thể tổ chức cho tác nhân sấy đối lưu tự nhiên hoặc cưỡng bức thì hệ thống sấy hầm có năng suất lớn hơn, có thể sấy liên tục hoặc bán liên tục và luôn luôn là hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức. Hôm nay chúng em thực hiện đề tài Tính toán thiết kế máy sấy hầm dùng để sấy bào ngư.
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY
Bản chất của sấy
Sấy là quá trình loại bỏ nước khỏi vật liệu thông qua nhiệt, nhằm giảm khối lượng, tăng cường độ bền và bảo quản hiệu quả hơn.
Trong quá trình sấy, nước bay hơi ở nhiệt độ bất kỳ nhờ sự khuếch tán do chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu, cũng như chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh Quá trình sấy này không ổn định, với độ ẩm của vật liệu thay đổi theo không gian và thời gian.
Mục đích của quá trình sấy
Chế biến: có thể dùng phương pháp sấy để sản xuất các mặt hàng ăn liền.
Vận chuyển vật liệu trở nên đơn giản và tiết kiệm chi phí hơn khi giảm bớt độ ẩm, vì khối lượng của vật liệu sẽ giảm đáng kể.
Sấy thực phẩm giúp kéo dài thời gian bảo quản bằng cách giảm lượng nước tự do, môi trường thuận lợi cho vi sinh vật và enzyme hoạt động Nhờ đó, chất lượng sản phẩm sấy ít bị thay đổi khi được bảo quản đúng cách.
Phân loại
Phân loại các phương pháp sấy theo phương thức cung cấp nhiệt:
Phương pháp sấy đối lưu
Phương pháp sấy bức xạ
Phương pháp sấy tiếp xúc
Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần
Phương pháp sấy thăng hoa
Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy
Nhiệt độ không khí ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy; nhiệt độ cao tăng tốc độ sấy nhưng có thể làm giảm chất lượng sản phẩm, gây chín nguyên liệu và tạo màng cứng cản trở nước thoát ra Ngược lại, nhiệt độ quá thấp làm chậm quá trình sấy, dẫn đến thối rữa nguyên liệu Tốc độ chuyển động không khí cũng rất quan trọng; tốc độ quá cao hoặc quá thấp đều không có lợi, với tốc độ cao khó giữ nhiệt, còn tốc độ thấp làm chậm quá trình sấy Hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu giúp tăng tốc độ làm khô Độ ẩm tương đối của không khí cũng quyết định tốc độ sấy; độ ẩm cao làm chậm quá trình này Kích thước nguyên liệu ảnh hưởng đến tốc độ sấy, nguyên liệu nhỏ và mỏng sấy nhanh nhưng dễ cong và gãy Cuối cùng, bản thân nguyên liệu cần được xem xét để chọn chế độ sấy phù hợp, dựa trên thành phần hóa học như nước, lipit, protein, khoáng chất và cấu trúc tổ chức.
CÔNG NGHỆ SẤY NẤM BÀO NGƯ
Giới thiệu về nấm bào ngư
Nấm bào ngư (Pleurotus ostreatus) là một loài nấm ăn được thuộc họ Pleurotaceae, còn được gọi là nấm sò, nấm hương trắng và nấm dai Loài nấm này được chia thành hai nhóm lớn, trong đó có nhóm chịu nhiệt với nhiệt độ phát triển từ 20 °C.
C – 30 ° C) và nhóm chịu lạnh (nấm kết quả thể từ 15 ° C – 25 ° C).
Nó được trồng lần đầu ở Đức để ăn trong thế chiến 1 nhưng mãi cho đến năm
Nấm bào ngư bắt đầu được nuôi trồng đại trà trên toàn thế giới từ năm 1970, nhưng tài liệu ghi chép đầu tiên về việc trồng loài nấm này được thực hiện bởi Kaufert Nấm bào ngư thường phát triển trên các thân cây khô hoặc suy yếu, tạo thành những tai nấm xen kẽ như hình bậc thang Hiện nay, có ba loại nấm bào ngư chủ yếu: nấm bào ngư trắng, nấm bào ngư xám và nấm bào ngư Nhật.
Nấm bào ngư pleurotus là nguồn thực phẩm bổ dưỡng, chứa hàm lượng protein cao từ 33-43% trong sinh khối khô Chúng cung cấp một thành phần acid amin phong phú, bao gồm đầy đủ các acid amin không thay thế, cùng với gluxid, vitamin, khoáng chất và acid béo, chủ yếu là acid không no và acid hữu cơ.
Cơ quan sinh sản của nấm có cấu tạo đặc biệt, được gọi là tai nấm, bao gồm mũ và cuống Mũ thường có hình dạng nón hoặc phễu, với cuống dính ở giữa hoặc bên cạnh Mặt dưới của mũ được cấu tạo bởi các phiến mỏng xếp sát nhau, tạo thành hình nan quạt, và trong một số trường hợp, các phiến này có thể kéo dài từ mũ xuống cuống.
Bào tử của nấm tập trung ở mũ nấm, một cấu trúc đặc biệt, thường có cuống cao giúp gió mang bào tử bay xa Khi bào tử nảy mầm, chúng tạo ra hệ sợi mới Nấm có hai giai đoạn sống: giai đoạn tăng trưởng (hay sinh dưỡng) với chức năng tản dinh dưỡng và giai đoạn quả thể (hay cơ quan sinh bào tử hữu tính) là giai đoạn nấm sinh sản.
Nấm bào ngư có nhiều lợi ích, với bào tử tập trung ở dưới cấu trúc đặc biệt gọi là mũ nấm hay tai nấm Mũ nấm thường có cuống cao giúp bào tử bay xa nhờ gió Sau khi nảy mầm, bào tử hình thành hệ sợi mới Đời sống của nấm trải qua hai giai đoạn: giai đoạn tăng trưởng (hay sinh dưỡng) với chức năng tản dinh dưỡng và giai đoạn quả thể (hay cơ quan sinh bào tử hữu tính) là giai đoạn sinh sản của nấm.
Nấm bào ngư, thuộc giống Pleurotus, được chia thành hai nhóm chính: nhóm chịu nhiệt với nhiệt độ phát triển từ 20°C đến 30°C và nhóm chịu lạnh với nhiệt độ từ 15°C đến 25°C Loại nấm này còn được biết đến với các tên gọi khác như nấm sò, nấm hương trắng và nấm dai.
Nấm bào ngư có hình dạng tai nấm phễu lệch, với phiến nấm mang bào tử kéo dài xuống chân Cuống nấm gần gốc có lớp lông nhỏ mịn Khi còn non, nấm có màu sậm, nhưng khi trưởng thành, màu sắc của nấm trở nên sáng hơn.
Chu trình sống của nấm bắt đầu từ sự nảy mầm của đảm bào tử hữu tính, tạo ra hệ sợi tơ dinh dưỡng sơ cấp và thứ cấp Quá trình này "kết thúc" khi hình thành cơ quan sinh sản là tai nấm, từ đó tai nấm sản sinh ra đảm bào tử, tiếp tục chu trình sống.
* Quả thể nấm phát triển qua nhiều giai đoạn:
Dạng san hô > Dạng dùi trống > Dạng phễu > Dạng phễu lệch > Dạng lá lục bình.
Khi nấm bào ngư chuyển từ giai đoạn phễu sang phễu lệch, giá trị dinh dưỡng của nấm tăng lên đáng kể Tiếp theo, khi nấm chuyển từ giai đoạn phễu lệch sang dạng lá, trọng lượng của nấm tăng vọt Do đó, để thu hái nấm bào ngư, nên chọn thời điểm khi nấm vừa chuyển sang dạng lá để đạt được chất lượng và khối lượng tốt nhất.
Sự tăng trưởng và phát triển của nấm bào ngư không chỉ phụ thuộc vào yếu tố dinh dưỡng từ nguyên liệu mà còn bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác như nhiệt độ, độ ẩm, pH, ánh sáng và lượng oxy.
Nấm bào ngư phát triển tốt trong khoảng nhiệt độ đa dạng Trong giai đoạn ủ tơ, một số loài yêu cầu nhiệt độ từ 20 – 30°C, trong khi một số khác cần từ 27 – 32°C, và một số như P.tuber-regium thậm chí có thể phát triển ở 35°C Để nấm ra quả thể, nhiệt độ lý tưởng cho một số loài là từ 15 – 25°C, trong khi các loài khác lại cần nhiệt độ từ 25 – 32°C.
Độ ẩm là yếu tố quan trọng đối với sự phát triển của nấm, đặc biệt trong giai đoạn tăng trưởng tơ, yêu cầu độ ẩm nguyên liệu từ 50 - 60% và độ ẩm không khí tối thiểu 70% Khi nấm bắt đầu ra quả thể, độ ẩm không khí lý tưởng là từ 70 – 95% Nếu độ ẩm không khí giảm xuống 50%, nấm sẽ ngừng phát triển và có nguy cơ chết, trong khi nấm ở dạng phễu lệch và dạng lá sẽ bị khô và cháy vàng bìa mũ Ngược lại, nếu độ ẩm không khí vượt quá 95%, tai nấm sẽ dễ bị nhũn và rũ xuống.
Nấm bào ngư có khả năng chịu đựng sự thay đổi pH tương đối tốt, nhưng pH lý tưởng cho hầu hết các loài nấm bào ngư nằm trong khoảng từ 5 đến 7.
Ánh sáng là yếu tố quan trọng trong giai đoạn ra quả thể của nấm, giúp kích thích sự phát triển của nụ nấm Để đạt hiệu quả tối ưu, nhà nuôi trồng nấm cần đảm bảo mức ánh sáng khoảng 200 – 300 lux, sử dụng ánh sáng khuếch tán như ánh sáng phòng.
* Thông thoáng: Nấm cần có oxy để phát triển vì vậy nhà trồng cần có độ thông thoáng vừa phải, nhưng phải tránh gió lùa trực tiếp.
Nguyên lí hoạt động
Thiết bị sấy hầm sử dụng hơi nước làm nguồn nhiệt, giúp gia nhiệt không khí một cách ổn định Phương pháp này không chỉ giữ được màu sắc mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi sấy.
Thiết bị sấy liên tục được thiết kế với nhiều xe goòng, mỗi xe chứa nhiều khay sấy để đựng vật liệu Hệ thống có khả năng sấy từ 5 đến 10 tấn dược liệu và nông sản mỗi ngày, đồng thời chiếm diện tích mặt bằng nhỏ Toàn bộ hệ thống sử dụng thiết bị điện hiện đại, cho phép linh hoạt điều chỉnh nhiệt độ và tiết kiệm năng lượng hiệu quả.
Một số ưu điểm, đặc tính của thiết bị:
+ Vận hành đơn giản, thời gian sấy nhanh, công suất có thể điều chỉnh linh hoạt theo yêu cầu sấy thực tế của doanh nghiệp.
+ Sử dụng hơi để tạo nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy nên tính ổn định cao,chất lượng sản phẩm sấy đảm bảo.
+ Sấy đa dạng các loại sản phẩm sấy
+ Tiết kiệm năng lượng do sử dụng biến tần và cơ cấu ngưng nước tự động, bảo ôn thiết bị đảm bảo.
Công nghệ được nghiên cứu, tích hợp và chế tạo hoàn toàn trong nước, giúp chủ động trong việc sử dụng và phù hợp với điều kiện khí hậu của Việt Nam.
Ngoài việc lựa chọn thiết bị sấy chính, các cơ sở và doanh nghiệp cũng có thể sử dụng thêm thiết bị sấy giường với không khí hoặc khói sạch, tùy thuộc vào tính chất của sản phẩm sấy Quá trình sấy được thực hiện thông qua một hệ thống bao gồm nhiều thiết bị chính và thiết bị phụ.
Trong đồ án này ta sử dụng các loại thiết bị như sau:
Thiết bị chính: Hầm sấy
Thiết bị phụ: caloriphe, quạt
Qui trình sấy được thuyết minh như sau:
Nấm bào ngư được xếp vào các khay, sau đó các khay được đặt lên xe goòng để dễ dàng vận chuyển vào hầm sấy Nhờ có bộ phận tời kéo, việc chuyển xe goòng vào hầm trở nên thuận tiện hơn Khi hầm đã được đóng cửa, tác nhân sấy được đưa vào và quá trình sấy bắt đầu.
Sau mỗi 15 phút, hãy mở cửa vào và cửa ra của hầm sấy để tiến hành quy trình sấy Sử dụng tời để kéo xe goòng ra khỏi hầm và đồng thời đẩy một xe goòng mới vào Tiếp tục thực hiện quy trình này trong 6 giờ, bạn sẽ hoàn thành 1 mẻ sấy với năng suất đạt 500 kg/giờ.
Không khí bên ngoài được quạt đẩy vào caloriphe, nơi nó được đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết bằng hơi nước Sau khi được làm nóng, không khí sẽ được dẫn vào hầm sấy để thực hiện quá trình sấy.
Nhiệt độ không khí tại đầu hầm sấy cần được điều chỉnh phù hợp với từng loại vật liệu sấy, đảm bảo không vượt quá nhiệt độ tối đa mà vật liệu có thể chịu được Khi đó, không khí nóng sẽ đi xuyên qua các lỗ lưới của khay đựng vật liệu và tiếp xúc đều với vật liệu sấy, giúp quá trình sấy diễn ra hiệu quả và an toàn.
Nhiệt độ của dòng khí nóng sẽ giúp ẩm trong vật liệu bốc hơi Quạt hút được lắp đặt ở cuối hầm sấy nhằm loại bỏ tác nhân sấy ra khỏi hầm, sau đó dẫn vào cyclone để lắng bụi và thải ra ngoài.
Vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao.
Sản phẩm thu được:Màu sắc: trắng đều, không có đốm nâu đen trên bề mặt.
Tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp.
Phương pháp và chế độ sấy
Khi lựa chọn phương pháp sấy, cần lưu ý rằng mỗi phương pháp sẽ có nhiều cách thức khác nhau Trong đồ án sấy này, phương pháp được áp dụng là cấp nhiệt theo cách đối lưu, tức là quá trình cung cấp nhiệt cho vật ẩm thông qua trao đổi nhiệt đối lưu, có thể là tự nhiên hoặc cưỡng bức, với môi chất sấy đóng vai trò cung cấp nhiệt.
Chọn chế độ sấy: Liên tục
Xếp khay Phân loại, làm sạch Nguyên liệu
Nguyên liệu: Sau khi được thu hoạch sẽ được vận chuyển về kho lưu trữ bảo quản để đủ đáp ứng cho nhu cầu sản xuất.
Trước khi tiến hành sấy, việc phân loại nguyên liệu đầu vào là rất quan trọng để đảm bảo sự đồng nhất Nấm sẽ được phân loại theo kích cỡ, giúp tối ưu hóa quá trình sấy và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Làm sạch: loại bỏ các tạp chất như đất cát, bụi, một phần chất bẩn hoặc nấm bị hư hỏng,…
Xếp nấm sao cho phù hợp đúng với diện tích phân bố vật liệu trên khay để đảm bảo thời gian sấy như đã tính toán.
Rải đều nấm lên khay để đảm bảo độ dày vật liệu tương đối đồng đều và phù hợp.
Sấy ở nhiệt độ và thời gian tính toán Lưu ý cần kiểm tra để đảm bảo chất lượng sản phẩm
Bảo quản, đóng gói: bao gói trong túi PE/PA sau đó dán nhãn sản phẩm.
Các thông số ban đầu
Vật liệu sấy
Địa điểm sấy: TP.HCM
Độ ẩm nguyên liệu trước khi sấy: 90%
Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy: 6%
Nhiệt độ môi trường sấy: 27 o C ( tra bảng VII.1 trang 97 QTTB 2)
Độ ẩm môi trường: 83 % ( tra bảng VII.1 trang 97 QTTB 2)
Tác nhân sấy
Trạng thái A: Trước khi vào Caloripher
Không khí tại Tp HCM, có độ ẩm tương đối : 83%
Trạng thái B: Trước khi vào hầm: chọn nhiệt độ sấy: t p 0 C.
Trạng thái C: Sau khi ra khỏi hầm
Tính toán thiết kế
Tính cân bằng vật chất
4.1.1 Khối lượng nấm đưa vào/mẻ:
4.1.2 Lượng vật liệu sau sấy/mẻ:
1−w 1 1−w 2 = 495 1−0,06 1−0,9 = 52,66 kg/3h = 17,6 kg/h [ công thức 7.1 trang 98 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
1−0,9 = 165 kg/h [ công thức 7.2 trang 98 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
2 −d 1 = 9166,7 kgkk/h [ công thức 7.5 trang 98 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
4.1.4 Chế độ: TNS và VLS ngược chiều ttn = 70 o C
4.1.5 Quá trình sấy lý thuyết ( φ 0 = 83, t0 = 27 o C)
0 P h = 0,622 x 760−0,83.22 22 = 0,018 kg/kgkkk [ công thức 7.3 trang 98 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Thông số TNS sau caloriphe hay trước khi vào hầm: d1 = d0 = 0,018 kg/kgkkk
_ Thông số TNS sau quá trình sấy d 2 = d 1 + c dx (d 1 )(t 1 −t 2 ) i 2 = d 1 + 1,04 (70−40)
Với P bh 2 f4 Độ ẩm thỏa điều kiện kinh tế: 80% < φ 2 < 90%
Lượng không khí khô qua lý thuyết cần L0
Thể tích của không khí ẩm trạng thái: t1 = 70 o C φ 1 = 4% ứng với 1kg kkk theo phụ lục v0 = 1,009 m 3 /kgkkk lưu lượng thể tích TNS bằng:
Thời gian sấy đẳng tốc T1 = W 1 N −W th dt
J m =α m ( P b −P h ) 760 B với α m =0,05 [Giáo trình thực hành quá trình và thiết bị] Với: B = 760, α m = 0,0229 + 0,0174 V k ( V k = 1,6)
Vậy năng suất: 17,6 kg/h (Thành Phẩm)
4.1.7 Xác định kích thước hầm
Chọn xe goòng: 1 xe 10 khay + 1 khay 5kg sản phẩm
Kích thước xe: Bx.Lx.Hx = (1,6x2x1,4)m
Kích thước khay: Bk.Lk.Hk = (1,65x1,95x0,05)mm
Mỗi khay 5kg nguyên liệu n xe = 10× 500 5 [ công thức 7.10 trang 99 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục
Kích thước hầm: Bh = Bx + 100 = 1600 +100 (mm) = 1,7m [ công thức 7.13 trang 99, Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Chiều cao Hh = hx + 50 = 1400 + 50 = 1450mm = 1,45m [ công thức 7.14 trang 100 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Kích thước phủ bì hầm Hầm xây bằng gạch ξ 1= 250mm và tráng xi măng, trần hầm đổ bê tông ξ 2 = 70mm và trên có lớp cách t 2 ξ 3 = 150mm:
4.1.8 Tính toán nhiệt hầm sấy:
Tổn thất do VLS mang đi: t v 2 =(t 1 −5 °! ) = 65 o C
165 = 0,41 KJ/kg ẩm [ công thức 7.15 trang 100 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Tổn thất qua TB qk = n x G k ! k ( t x 2 −t x 1 )
495 = 1,4 KJ/kgh [ công thức 7.16 trang 100 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
W = 8,5 KJ/kgh qct = qx + qk = 22,5 KJ/kgh [ công thức 7.16 trang 100 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Do lưu lượng thể tích của TNS trong quá trình thực V bao giờ cũng > v o Do đó ta giả thuyết v = 0,5 sẽ kiểm tra lại để tìm V.
Hệ số trao đổi nhiệt giữa TNS và tường bên Hệ số trao đổi t o giữa TNS và tường là α 1, giữa tường với môi trường ngoài là α 2. α 1 =6,13+ 4,17 v= 8,239W /m 2 k α 2 = √ 3 1,715(t w 2 −t 2 )
Từ đây bằng phương pháp lặp theo công thức q tb =α 1 ( t 1 −t w 1 ) = ( ❑ s 1 ) ( t w 1 −t w 2 ) ¿ α 2 (t w 2 −t 12 )
Tổn thất qua 2 bên tường: q tb =¿ 3,6 K tb F tb (t f 1 −t f 2 )
Hệ số trao đổi nhiệt giữa TNS và trần (Ktr): k tr = 1
Tổn thất qua trần: q tr = 3,6 K tr F tr (t f 1 −t f 2 )
Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
[ công thức trang 104 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
→ Tổng tổn thất MT: q mt = q tb + q tr + q c %,53 KJ /kgh
2500−73−117,6−∆ =0,032kg/kgkkk [ công thức trang 105 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
[ công thức trang 105 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú] φ 2 = pd 2
[ công thức trang 105 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú] Lượng không khí khô thực tế: kgkkk d d
[ công thức trang 105 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú] h m L
[ công thức trang 105 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Kiểm tra lại tốc độ: s
[ công thức trang 105 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Tốc độ này xấp xỉ tốc độ giả thuyết vậy có thể chấp nhận mọi tính toán trên.
TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
Tính toán thiết kế Calorife và nồi hơi
Chúng ta sẽ thiết kế một Calorife kiểu khí – hơi ống cánh, sử dụng nguồn năng lượng từ hơi nước bão hòa Nước bão hòa sẽ ngưng trong ống, trong khi không khí chuyển động bên ngoài sẽ cắt các chùm ống nhận nhiệt để đạt được nhiệt độ mong muốn.
Hệ thống sấy yêu cầu nâng nhiệt độ của tác nhân sấy từ 27 o C lên 70 o C, vì vậy cần chọn nhiệt độ hơi bão hòa vào là tw1 = 100 o C để đảm bảo đáp ứng yêu cầu này.
Nhiệt độ ngưng tụ của hơi nước là 100 °C, với áp suất ngưng tự đạt 1 atm (1.0132 Ba) Tại nhiệt độ này, nhiệt ẩn ngưng tụ của hơi nước là 2257 kJ/kg.
Chọn caloriphe dạng ống chùm có cánh bố trí so le với bước sóng S1= 80mm.
4.1.1 Công suất nhiệt của calorife: ŋ cal
Công suất caloriphe và lượng hơi
[ công thức trang 106 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú] q=q 1 + q 2 +q v +q ct +q mt =0,41+ 22,5 +23,53 +2188+ 13,32"30 KJ /kgh
4.1.2 Tiêu hao hơi của calorife (lượng hơi vào calorife yêu cầu):
[ công thức trang 106 , Kỹ thuật sấy, NXB Giáo Dục 2009, Trần Văn Phú]
Quạt
Quạt là thiết bị quan trọng trong việc vận chuyển không khí và tạo áp suất cho các hệ thống như Calorife, máy sấy, đường ống và cyclon Năng lượng từ quạt không chỉ cung cấp áp suất động học cho dòng khí mà còn giúp khắc phục trở lực trong quá trình vận chuyển Để chọn quạt phù hợp với yêu cầu làm việc của hệ thống, cần xác định năng suất quạt V và cột áp ∆p.
Quạt được bố trí trên kênh dẫn TNS sau điểm hòa trộn (M), có lưu lượng qua quạt là:
Vậy chọn quạt No4 có công suất 4- 5,5 kW, hiệu điện thế 380 V, tốc độ 1450 r/min,lưu lượng 7500-9980 m 3 /h, cột áp 1300 Pa