Đồ án Thiết kế thiết bị sấy cá xuất khẩu

Kỹ thuất sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống. Trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô đẻ bảo quản dài ngày. Công nghệ này ngày càng phát triển trong công nghiệp như công nghiệp chế biến hải sản, rau quả công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vật liệ xây dựng và thực phẩm khác.Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô, đậu, cà fê. sau khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời, nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩm chất thậm chí bị hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch. Thực tế cho thấy các quá trình nhiệt nói chung và quá trình sấy nói riêng là những quá trình công nghệ rất phức tạp. Chẳng hạn quá trình sấy là một quá trình tách ẩm khỏi vật liệu nhờ nhiệt và sau đó sử dụng tác nhân để thải ẩm ra môi trường với điều kiện năng suất cao, chi phí vận hành , vốn đầu tư bé nhất nhưng sản phẩm phải có chất lượng tốt, không nứt nẻ cong vênh , đầy đủ hương vị. Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị như : thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy v.v.), thiết bị đốt nóng tác nhân (calorifer) hoặc thiết bị lạnh để làm khô tác nhân, quạ, bơm và một số thiết bị phụ khác như buồng đốt, xyclon v.v. Chúng ta gọi hệ thống các thiết bị thực hiện quá trình sấy cụ thể nào đó là một hệ thống sấy.

doc14 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 02/05/2013 | Lượt xem: 1879 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế thiết bị sấy cá xuất khẩu, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuất sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống. Trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô đẻ bảo quản dài ngày. Công nghệ này ngày càng phát triển trong công nghiệp như công nghiệp chế biến hải sản, rau quả công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vật liệ xây dựng và thực phẩm khác.Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô, đậu, cà fê... sau khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời, nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩm chất thậm chí bị hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch. Thực tế cho thấy các quá trình nhiệt nói chung và quá trình sấy nói riêng là những quá trình công nghệ rất phức tạp. Chẳng hạn quá trình sấy là một quá trình tách ẩm khỏi vật liệu nhờ nhiệt và sau đó sử dụng tác nhân để thải ẩm ra môi trường với điều kiện năng suất cao, chi phí vận hành , vốn đầu tư bé nhất nhưng sản phẩm phải có chất lượng tốt, không nứt nẻ cong vênh , đầy đủ hương vị... Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị như : thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy v.v...), thiết bị đốt nóng tác nhân (calorifer) hoặc thiết bị lạnh để làm khô tác nhân, quạ, bơm và một số thiết bị phụ khác như buồng đốt, xyclon v.v... Chúng ta gọi hệ thống các thiết bị thực hiện quá trình sấy cụ thể nào đó là một hệ thống sấy. Trong đò án môn học này em được giao thiết kế thiết bị sấy cá xuất khẩu.Với kiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo chưa đầy đủ nên còn nhiều bỡ ngỡ và chắc chắn không tránh khỏi những sai sót. Mong được các thầy cô trong khoa chỉ dẫn thêm để em hoàn thành tốt đồ án sau. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.TRẦN VĂN VANG đã hướng dẫn tận tình đẻ em hoàn thành được đồ án này. Sinh viên thiết kế Trần Đình Nguyên Lộc Chương I: TÍNH CHẤT VẬT ẨM VÀ CÔNG NGHỆ SẤY Tính chất vật ẩm - Cá chuồn là loại thủy sản có ít mỡ,có độ ẩm từ 78÷80%. Khi cá chết thì với độ ẩm cao như vây sẽ là môi trường thuận lợi cho các loại vi khuẩn phát triển gây ra hiện tượng thối rữa. - Nếu ta làm giảm độ ẩm xuống còn 35÷10% thì sẽ ngăn cản được một số loại vi khuẩn.Nếu độ ẩm chỉ còn 10÷ 12% thì hầu như vi khuẩn không còn phát triển được nữa. Ngoài ra còn có nhiệt độ, độ ẩm tới quá trình thối rữa của cá. - Cá chuồn là loại cá ít mỡ nên nhiệt dung riêng của cá chuồn ta chọn là 3,62 kJ/kgK 1.2. Phương pháp sấy và chế độ sấy Có nhiều phương án sấy để sấy vật liệu. Mỗi phương thức sấy đều co ưu khuyết điểm riêng của nó. Sấy đối lưu ngược chiều: vật liệu sấy và tác nhân sấy đi ngược chiều nhau. Tác nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao và độ ẩm thấp nhất tiếp xúc với vật liệu sấy có độ ẩm nhỏ nhất (vật liệu sấy chuẩn bị ra khỏi hầm sấy). Dọc theo hầm sấy tác nhân sấy giảm dần nhiệt độ và độ ẩm tăng dần di chuyển về phía đầu hầm sấy tiếp xúc với vật liệu sấy có độ ẩm cao nhất. Nên càng về cuối lượng ẩm bốc hơi càng giảm và tốc độ sấy cũng giảm dần. Ưu điểm: vật liệu sấy lấy ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ cao nên khô hơn. Sấy đối lưu xuôi chiều: vật liệu sấy và tác nhân sấy đi cùng chiều nhau. Vật liệu ban đầu có độ ẩm lớn tiếp xúc với tác nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao, độ ẩm nhỏ nên bốc hơi nhanh. Ưu điểm: thiết bị đơn giản hơn so với sấy ngược chiều. Nhược điểm: độ ẩm cuối của vật liệu sấy còn cao hơn sovới sấy ngược chiều. Vậy trường hợp sấy cá theo phương phâp sấy ngược chiều hiệu quả nhất.Chọn tác nhân sấy: để sản phẩm được tinh khiết không bị bám bẩn ta sử dụng tác nhân sây là không khí. 1.3. Tiêu chuẩn và lựa chọn nguyên liệu đầu vào * Tiêu chuẩn chọn cá: - Cá phải tươi tốt, thịt cứng trọng lượng khoảng 200g/con. - Cá còn nguyên vẹn không bị tổn thương - Cá không bị dịch bệnh - Cá có mùi tanh tự nhiên * Xử lý cá - Dùng dao mổ bụng loại bỏ những thành phần như: ruột, gan mật, bong bóng... - Cắt bỏ đầu, bỏ xương bỏ vảy - Rửa sạch mạch máu và các phần bẩn khác bám trong cá 1.4. Công nghệ sấy cá - Trong quá trình phải đảm bảo không làm mất chất cá tức là phải đảm bao mùi vị của cá - Để đáp ứng tiêu chẩn ta dùng tác nhân sấy là không khí nóng đối lưu cưỡng bức. Nhiệt độ sấy khoảng 45÷ 700 C, trong khoảng 8h. Để độ ẩm của cá giảm xuống còn 10÷20%, cá được xếp trên những vỉ sắt không được dày quá, các khay được sắp trên xe goòng rồi đưa vào hầm sấy. - Nguồn nhiệt để gia nhiệt cho khí nóng trong hầm là calorife khí-hơi. - Lượng ẩm sau khi thoát ra được thải ra ngoài môi trường. 1.5. Quy trình chế biến cá khô xuất khẩu - Chọn cá - Xử lý cá - Sấy cá ở nhiệt độ 45÷ 700C trong 8h. - Phân loại (đảm bảo kích thước sản phẩm đồng đều) - Đóng gói - Thành phẩm.  Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY Hệ thống sấy hầm là hệ thống sấy lớn và là hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức gồm 3 thiết bị chính: hầm sấy, calorifer và quạt. 2.1 Năng suất sấy trong 1 giờ: Năng suất của hệ thống sấy trong 1h là G2=300kg cá khô/h. Khối lượng vật ẩm đưa vào trong 1 giờ là: G1 = G2. kg/h Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ:  kghơi/h Chọn chế độ sấy (tác nhân sấy) Ta chọn hệ thống sấy hầm không hồi lưu và tác nhân là không khí nóng đi ngược chiều với vật liệu sấy. Thông số không khí ngoài trời ta lấy to=25oC và (o=85 %. Ta chọn nhiệt đô tác nhân sấy vào hầm sấy t1=65oC, nhiệt tác nhân sấy ra khỏi hầm sấy chộn sơ bộ t2=33oC với độ ẩm tương đối 85% ≤ (2 ≤ 90%. Chúng ta sẽ kiểm tra lại điều này. Tính toán quá trình sấy lý thuyết  - Các thông số không khí ngoài trời: Nhờ cặp thông số (to, (o) đã cho chúng ta có thể xác định được trạng thái A của không khí ngoài trời. Theo các công thức giải tích ta được. - Phân áp suất bão hoà ứng với to=25oC  bar - Lượng chứa ẩm do do== 0,0172 kg ẩm/kg kk d0= 0,0172 kg âm/kg kk - Entanpi Io Io= 1,004.to + d(2500 + 1,842.to) Io = 1,004.25 + 0,0172 (2500 + 1,842.25) = 68,8921 kJ/kg kk Cdx(d0) = Cpk+ Cpa.d0= 1,004+ 1,842.0,0172 =1,0353 kJ/kg kk * Entanpy của TNS sau calorifer (điểm B): Trạng thái không khí sau calorifer B được xác định trên đồ thị I- d bởi cặp thông số (t1,d0). Từ điểm B chúng ta dễ dàng tìm thấy trên đồ thị I- d entanpy I1, độ ẩm tương đố 1. Ngoài ra cũng có thể tính toán theo công thức giải tích sau. + Entanpi I1: I1 = 1,004.t1 + d0 (2500 + 1,842.t1) I1 = 1,004.65 + 0,0172 (2500 + 1,842.65) = 110,3194 kJ/kgkk + Phân áp suất bão hòa của hơi nước Pb1 ở nhiệt độ t1 = 650C Pb1 = exp = exp= 0,2468 bar + Độ ẩm tương đối (1 (1  (1=10,85 % - Thông số tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết (điểm C0) Trạng thái tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết được xác định bởi cặp thông số : I20 = I1 , t = t2  + Lượng chứa ẩm d20 d20 = d0  d20 = 0,017+  kgẩm/kgkk + Phân áp suất hơi bão hòa của hơi nước ỏ nhiệt độ t2 Pb2 = exp bar + Độ ẩm tương đối (20  (20 = 85,87 % Với độ ẩm (20 = 85,22% thỏa mãn điều kiện để vừa tiết kiệm nhiệt lượng do tác nhân sấy mang đi vừa đảm bảo không xảy ra hiện tượng đọng sương mà chúng ta đặt ra trên đây. + Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm l0 l0  kgkk/kg ẩm L0 = W.l0 = 1020.80= 81600 kgkk/h Tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy có t1 = 650 và (1 = 11% Theo phụ lục 5, với thông số này thể tích của không khí ẩm chứa 1kg không khí: vB = 1,0028 m3/kgkk Tương tự tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết (điểm C0) có t2 = 340 C, (20 = 86% Ta có: vC0 = 0,912 m3/kgkk Do đó: VB = L0.vB =81600.1,0028 = 81828,48 m3/h VCo = Lo.vco = 81600.0,912 = 74419,2 m3/h Lưu lượng thể tích trung bình Vo Vo = 0,5(VB + VCo) = 0,5(81828,48 +74419,2) = 78123,84 m3/h Vo = 21,7 m3/s Nhiệt lượng tiêu hao qo qo = lo (I1 - I0) = 80 (110,3194 - 68,8921) = 3314,1840 kJ/kg ẩm Qo = qo.W = 3314,1840.1020 = 3380467,68 kJ/h Qo = 939,0188W Lo là một trong hai thông số cho phép ta chọn quạt và Qo là cơ sở ta chọn Calorifer khi thiết kế sơ bộ hệ thống sấy. Xác định kích thước hầm sấy  Hình 2: khay sấy hình 3: xe goong * Chọn thiết bị chuyển tải là xe goòng có kích thước rộng * dài * cao 3000 x 1000 x 1500 mm. Mỗi xe dặt 25 khay, mỗi khay chứa 30kg nguyên liệu. Như vậy khối lượng vật liệu sấy mỗi xe bằng. GX = 25.30 = 750 kg * Số xe goòng cần thiết.  xe * Kích thước hầm sấy: - Chiều rộng hầm: Bh = BX + 100 = 3100 mm - Chiều cao của hầm: Hh = HX +50 = 1550 mm - Chiều dài hầm sấy: Lh = n.LX + 2.1000 = 17000 mm * Kích thước phủ bì hầm sấy: hầm được xây bằng gạch có chiều dày (1 = 250mm. Trần hầm sấy được đổ bê tông có chiều dày (2 = 80 mm và lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh có chiều dày (3 = 150 mm. Chiều rộng phủ bì: B = Bh + 2(1 = 3100 + 2.250 = 3600 mm. Chiều cao phủ bì: H = Hh + (2 + (3 = 1550 + 80 + 150 = 1780 mm Tính toán nhiệt hầm sấy Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi qv. Để tính tổn thất do vật liệu mang đi trước hết ta phải biết nhiệt độ vật liệu sấy ra khỏi hầm tv2 và nhiệt dung riêng của nó. Theo kinh nghiệm, nhiệt độ vật liệu sấy ra khỏi thiết bị sấy lấy thấp hơn nhiệt độ tác nhân sấy tương ứng 5100C. trong hệ thống sấy của ta, vật liệu sấy và tác nhân sấy đi ngược chiều nhau nên: tv2 = t1 -0C = 65 - 10 = 550C Nhiệt dung riêng của cá sau khi sấy Cv2 =Cvk(1- 0,12) + 4,18.0,12 = 3,62.0,875 + 0,5225 = 3,3976 kJ/kgK Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi bằng: Qv = G2Cv2 (tv2 - tv1) = 300.3,3976(50 - 20) = 35448 kJ/h qv  kJ/kg ẩm Tổn thất do thiết bị chuyển tải mang đi. - Tổn thất do xe goòng mang đi Xe goòng làm bằng thép CT3 có khối lượng một xe GX = 60 kg. Nhiệt dung riêng của thép bằng CX =0,5 kJ/kgK. Nhiệt độ xe goòng ra khỏi hầm lấy bằng nhiệt độ tác nhân. Như vậy tX2 = t1 = 650C. Do đó: QX = kJ/h qX2,4816 kJ/kg ẩm - Tổn thất do khay sấy mang đi Khay sấy làm bằng nhôm có trọng lượng mỗi khay Gk = 4 kg. Nhiệt độ của khay ra khỏi hầm sấy cũng bằng nhiệt độ tác nhân, nghĩa là tk2 = t1 = 650C. Nhiệt dung riêng của nhôm bằng CK = 0,88 kJ/kgK. Do đó tổn thất do khay mang đi bằng. QK = kJ/h qK kJ/kg ẩm Vậy tổn thất do thiết bị chuyển tải mang đi bằng QCT = QX + QK =6986,25 kJ/h qCT = qx + qk =6,8493 kJ/kg ẩm Tổn thất ra môi trường Giả thiết tốc độ tác nhân sấy. Để tính tổn thất nhiệt ra môi trường giả thiết trước tốc độ tác nhân sấy trong hầm. Khi kết cấu của hầm đã xác định thì tiết diện tự do của hầm cũng đã được xác định. Nếu chiều dài của khay LK bằng chiều rộng của xe LX và chiều cao của khay lấy bằng 50 mm thì tiết diện tự do của hầm sấy bằng: Ftd = (Bh.Hh - 15.Lk.Hk) =(3,1.1,550 -15.3.0,05) = 2,555 m2 Do đó tốc độ tác nhân sấy tối thiểu: wo  m/s Vì lưu lượng trong quá trình sấy thực phải lớn hơn lưu lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết nên tốc độ tác nhân sấy giả thiết để tính toán các tổn thất cũng phải lớn hơn wo giả sử ta lấy w =9 m/s. Chúng ta sẽ kiểm tra lại giả thiết này sau khi đã tính được lưu lượng thể tích thực tế. Các dữ liệu tính mật độ dòng nhiệt truyền qua hai tường bên hàm sấy. Nhiệt độ dịch thể nóng trong trường hợp này là nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy: tf1 = 0,5 (t1 + t2) = 0,5 (65 + 34) = 49,5 0C Nhiệt độ dịch thể lạnh là nhiệt độ môi trường: tf2 = 250C Kích thước xác định là chiều cao tường hầm sấy: Hh = 1780 mm Tường xây bằng gạch dày 250mm, hệ số dẫn nhiệt: (1 = 0,77 W/mK Chúng ta xem tác nhân sấy chuyển động đối lưu cưỡng bức với tốc độ: w = 9m/s, không khí bên ngoài chuyển động đối lưu tự nhiên và chảy rối. * Mật độ dòng nhiệt truyền qua hai tường bên: q - Mật độ dòng nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu giữa tác nhân sấy và mặt trong của tường: q1 = 1,715 (tf1 - tw)1,333 + Giả thiết: tw1 = 45,150C q1 = 1,715 (49,5 - 45,15)1,333 = 12,1722 W/m2 -Mật độ dòng nhiệt do dẫn nhiệt q2:  0C - Mật độ dòng nhiệt do đối lưu từ mặt ngoài của tường với không khí xung quanh q3: q3 = 1,715 (tw2 - tf2)1,333 = 1,715 (29,319 - 25)1,333 = 12,1420 W/m2 q1 q3 Vậy tw1 = 45,150C, tw2 =29,340C và q = 12,1722 W/m2 = 43,819 kJ/m2h Theo công thức 7.43 trang 143 sách tính toán và thiết kế hệ thống sấy, ta có: q = k (tf1 - tf2) k  W/m2 K Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức giữa tác nhân sấy với mặt trong tường sấy ((1) và giữa mặt ngoài tường hầm sấy với không khí xung quanh ((2) : (1  W/m2 K (2  * Tổn thất nhiệt qua 2 tường bên: Qt = F.q = 2(17.1,780).43,819 = 2651,9259 kJ/h  kJ/kg ẩm * Tổn thất nhiệt qua trần Theo giáo trình truyền nhiệt, bề mặt nóng quay lên như trần hầm sấy thì hệ số trao đổi nhiệt đối lưu: (2tr = 1,3(2 = 1,3.2,7982=3,6377 W/m2K Do đó hệ số truyền nhiệt tính cho trần bằng: ktr  Với (2 và (3 tương ứng là hệ số dẫn nhiệt của bê tông và bông thủy tinh cách nhiệt. Theophụ lục 2 ta có: (2 = 1,28 W/mK, (3 = 0,058 W/mK ktr  W/m2K ktr =0,3048 W/m2K Do đó : Qtr = 3,6.ktr.Ftr (tf1 - tf2) Qtr = 3,6.0,3048.17.3,6.(49,5 - 25) = 1645,2616 kJ/h qtr  kJ/kg ẩm * Tổn thất qua cửa: Hai đầu hầm sấy có cửa làm bằng thép dày = 5mm, hệ số dẫn nhiệt (4 = 0,5 W/mK. Do đó hệ số truyền nhiệt qua cửa kc bằng:  W/m2K Cửa phía tác nhân sấy có độ chênh lệch nhiệt độ (t1 - t0) còn đầu kia có độ chênh lệch nhiệt độ bằng (t2 - t0). Do đó: Qc = 3,6.kc.Fc {(t1 - t0) + (t2 - t0)} Qc = 3,6.1,3811.3,6.1,78{(65 - 25) + (34 - 25)} = 1561,1557 kJ/h qc  kJ/kg ẩm * Tổn thất nhiệt qua nền Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy bằng 49,50C và giả sử tường hầm sấy cách tường bao che của phân xưởng là 1m. theo bảng 7.1 trang 142 sách thiết kế hệ thống sấy, ta có: q = 41,75 W/m2 Do đó tổn thất qua nền bằng: Qn = 3,6.Fn.q = 3,6.17.3,6.41,75 = 9198,36 kJ/h qn  kJ/kg ẩm Như vậy, tổn thất nhiệt truyền qua kết cấu bao che ra môi trường xung quanh bằng: Qmt = Qt + Qtr + Qc + Qn Qmt = 2651,9259 +1645,2616+1561,1557 + 9198,36 = 16613,5475 kJ/h qmt  kJ/kg ẩm * Tổng tổn thất : ( = Ca.tv1 - qv - qct - qmt ( = 1,842.20 - 34,7529 - 6,8493 - 16,2878 = -21,05 kJ/kg ẩm Tính toán quá trình sấy thực  * Xây dựng quá trình sấy thực trên đồ thị I-d Từ đầu điểm Co ta đặt đoạn CoEo thỏa mãn đẳng thức (7.39) CoEo = ( (CoDo) (Md/MI) Trong đó: ( = - 21,05 kJ/kg ẩm Nối điểm Eo và điểm B, giao điểm C của đường BEo cắt đường t = 340C chính là điểm biểu diễn trạng thái tác nhân sấy sau quá trình sấy thực. Từ điểm C cúng ta tìm được Entanpi I2, lượng chứa ẩm d2 và độ ẩm (2 của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực. Các thông số này cũng có thể xác định bằng giải tích. Trong đồ án này ta xác định bằng phương pháp giải tích. * Lượng chứa ẩm d2 theo (7.32 tr 138, tl hdtkhts) d2 = do + d2 = 0,0296 kg ẩm/kgkkk * Entanpi I2 I2 = 1,004.t2 + d2 (2500 + 1,842.t2) I2 = 1,004.34 + 0,0296 (2500 + 1,842.34) = 109,9898 kJ/kgkkk * Độ ẩm tương đối (2 (7.34) (2  (2 = 85,59% Vậy (2 thỏa mãn điều kiện. Như vậy chọn t2 = 340C là hợp lý Tính lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy thực Khối lượng không khí khô. Theo công thức 7.35 sách thiết kế hệ thống sấy: lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy thực tế là:  kgkkk/kg ẩm => lượng không khí khô để làm bay hơi W kg ẩm là: L = W.l = 1020.80,642 = 82258,0645 kgkk/h Để thiết lập bảng cân bằng nhiệt ta tính: - Nhiệt lượng tiêu hao q: q = l. (I1- Io) = 80,642(110,3194 - 68,8921) = 3333,3234 kJ/kg ẩm - Nhiệt lượng có ích q1: q1 = i2 - Ca.tv1 = (2500 +1,842.34) - 4,18.20 = 2479,028 kJ/kg ẩm - Tổn thất nhiệt do thiết bị sấy mang đi: Nếu sử dụng khái niệm nhiệt dung riêng dẫn xuất Cdx(do) theo công thức (7.17) nhiệt lượng này bằng: q2 = l. Cdx(do) (t2 - t0) q2 = 80,642.1,0353.(34 - 25) = 751,398 kJ/kg ẩm - Tổng lượng nhiệt có ích và các tổn thất q’: q’ = q1 + q2 + qv + qct + qmt q’ = 2479,028+751,398+34,7529+6,8493+16,2878=3288,3160 kJ/kg ẩm Có thể thấy rằng nhiệt lượng tiêu hao q và tổng nhiệt lượng có ích và các tổn thất q’ phải bằng nhau. Tuy nhiên do trong quá trình tính toán chúng ta đã làm tròn hoặc do sai số trong quá trình tính toán các tổn thất mà ta đã phạm một số sai số nào đó. Chúng ta kiểm tra sai số này, ở đây sai số tuyệt đối: (q = q - q’ = 3333,3234 - 3288,3160 = 45 kJ/kg ẩm Hay sai số (: . Bảng cân bằng nhiệt TT  Đại lượng  Ký hiệu  kJ/kg ẩm  %   1  Nhiệt lượng có ích  q1  2479,028  74,37   2  Tổn thất nhiệt do tác nhân sấy  q2  751,398  22,54   3  Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy  qv  34,7529  1,04   4  Tổn thất nhiệt do thiết bị chuyền tải  qct  6,8493  0,2   5  Tổn thất nhiệt do môi trường  qmt  16,2878  0,48   6  Tổng nhiệt lượng tính toán  q’  3288,316  100   7  Tổng nhiệt lượng tiêu hao  q  3333,323  100   8  Sai số tương đối  (   0   Từ bảng cân bằng nhiệt ta có mấy nhận xét: - Hiệu suất nhiệt thiết bị sấy: (T = 74,37% - Trong tất cả các tổn thất thì tổn thất do tác nhân sấy mang đi là lớn nhất, tiếp đó là tổn thất do vật liệu sấy, tổn thất ra môi trường vă tổn thất do thiết bị chuyển tải là bé nhất xem như không đáng kể. * Bây giờ chúng ta kiểm tra về giả thuyết tốc độ tác nhân sấy trong hầm sấy: - Thể tích tác nhân sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy t2 = 340C và độ ẩm (2 = 86 % Tra phụ lục 5 ta có: vC = 0,912 m3/kgkk Do đó lưu lượng thể tích tác nhân sấy sau hầm sấy Vc: VC = L.vc = 82258,0645. 0,912 = 75019,3548 m3/h - Thể tích tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy khi tính quá trình sấy lý thuyết, ta đã có: vB = 1,0028 m3/kg VB = L . vB = 82258,0645 . 1,0028 = 82488,3871 m3/h - Lưu lượng thể tích trung bình tác nhân sấy trong hầm sấy V bằng: V = 0,5 (VB + VC) = 0,5 (82488,3871 + 75019,3548) = 78753,8709 m3/h v = m3/s * Kiểm tra tốc độ tác nhân sấy đã giả thuyết: Tốc độ trung bình của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực w bằng:  m/s Tốc độ TNS chúng ta giả thiết khi tính tổn thất bằng 8,5 m/s. So với tốc độ thực sai số rất nhỏ. Như vậy là mọi tính toán có thể xem là đúng. Chương 3: TÍNH CHỌN CALORIFE VÀ QUẠT Tính Calorifer - Nhiệt lượng mà Calorifer cần cung cấp cho tác nhân sấy: Q = W.q =1020.3333,323 = 3399989,46 kJ/h Q =944,4415 kW - Khi đó bề mặt truyền nhiệt của Calorifer bằng:  Với : K: hệ số truyền nhiệt của Calorifer (ttb : độ chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa khí và hơi (c : hiệu suất nhiệt của Calorifer Lưu lượng hơi cần thiết  kg/h Vậy phải chọn l hơi có công suất 1964 kg/h Chọn quạt Lưu lượng quạt: V = 78753,8709 m3/h Thể tích không khí ẩm ở điều kiện tiêu chuẩn (to = 00C, Po = 760mmHg) Vo  Với: (o: khối lượng riêng của không khí khô ở điều kiện tiêu chuẩn Theo /14/ (o = 1,293 kg/m3 Vo  m3/h Cột áp toàn phần mà quạt phải thực hiện: (P = (PC + (pô + (Ps + (Px + (Pd Với: (PC = 50mmH2O : trở lực qua Calorifer (pô = 0: trở lực qua đường ống dẫn (Ps = 30mmH2O: trở lực qua thiết bị sấy (Px = 0: trở lực qua thiết bị lọc bụi (Pd = 40mmH2O: áp suất động của khí thoát (P = 50+30+40 = 120mmH2O Vậy tổng công suất của quạt:  kW Do đó ta chọn quạt có công suất: N = 60 kW MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Chương I: Tính chất vật ẩm và công nghệ sấy 2 1.1. Tính chất vật ẩm 2 1.2. Phương pháp sấy và chế độ sấy 2 1.3. Tiêu chuẩn và lựa chọn nguyên liệu đầu vào 2 1.4. Công nghệ sấy cá 3 1.5. Quy trình chế biến cá khô xuất khẩu 3 Chương 2: Tính toán nhiệt thiết bị sấy 4 2.1. Năng suất sấy trong 1 giờ 4 2.2. Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ 4 2.3. Chọn chế độ sấy 4 2.4. Tính toán quá trình sấy lý thuyết 4 2.5. Xác định kích thước hầm sấy 6 2.6. Tính toán nhiệt hầm sấy 7 2.7. Tính toán quá trình sấy thực 10 2.8. Tính lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy thực 11 Chương 3: Tính chọn calorife, lò hơi và quạt 14 3.1. Tính chọn Calorife 14 3.2. Tính chọn quạt 14
Luận văn liên quan