Đồ án Thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy bắp hạt năng suất 1,000 kg/h

Phần I: MỞ ĐẦU Sấy là một trong các công đoạn quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch đối với các loại nông sản. Thực tế cho thấy nếu phơi khô hoặc sấy không kịp, nhiều nông sản có thể bị mất mát do ẩm mốc và biến chất (chiếm khoảng 10–20%, đối với một vài loại có thể lên đến 40–50%). Ngoài ra, sấy còn là quá trình công nghệ quan trọn trong chế biến nông sản thành thương phẩm. Trong Đồ án môn học này, em sẽ trình bày về quy trình công nghệ và thiết kế thiết bị sấy thùng quay để sấy bắp hạt với năng suất 1,000 kg/h. Giới thiệu về nguyên liệu bắp: Bắp vừa là cây lương thực vừa là cây thức ăn gia súc rất quan trọng, đứng hàng thứ ba trên thế giới. Diện tích trồng bắp hàng năm của thế giới hiện nay khoảng 129 triệu ha, năng usất bình quân khảong 3.8 triệu tấn/ha, tổng sản lượng bắp trên 525 triệu tấn. Hầu như 100% diện tích bắp của các nước tiên tiến đều được trồng bằng các giống bắp lai nên đạt năng suất bình quân 7–9.4 tấn/ha. Diện tích bắp của Việt Nam tăng dần từ 119,000 ha (1939) lên 392,000 ha (1985) và khoảng 730,000 ha (1998). Năng suất bắp của nước ta trong thời gian qua cũng tăng nhanh. Đến năm 1998, đã đạt được 26.7 tạ/ha. Các cơ quan sinh dưỡng của bắp gồm: rễ, thân, lá làm nhiệm vụ duy trì đời sống của cây bắp. Phôi và hạt là khởi thủy của cây mầm. Các cơ quan sinh sản đực (bông cờ) và cái (mầm bắp) khác biệt nhau nhưng nằm trên cùng một cây. Ngô giao phấn chéo nhờ gió và côn trùng. Khi thu hoạch, con người chỉ sử dụng hạt ngô làm thực phẩm. Hạt ngô thuộc loại quả dĩnh gồm 4 bộ phận chính: vỏ hạt, lớp aleron, phôi, và nội nhũ. Vỏ hạt (chiếm 6–9% khối lượng hạt ngô): là một màng nhẵn bao bọc xung quanh hạt có màu trắng, màu tím hoặc vàng tùy thuộc vào giống. Lớp aleron (6–8%): nằm sau vỏ hạt bao bọc lấy nội nhũ và phôi. Nội nhũ (70–85%): là bộ phận chính chứa đầy các chất dinh dưỡng để nuôi phôi. Nội nhũ chứa tinh bột. Tinh bột nội nhũ gồm 3 loại: bột, sừng và pha lê. Đặc điểm và màu sắc nội nhũ là căn cứ để phân loại ngô. Phôi (8–15%): bao gồm lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm, và chồi mầm. Phôi ngô chiếm gần 1/3 thể tích hạt, bao quanh phôi có lớp tế bào xốp giúp cho vận chuyển nước vào phôi và ngược lại thuận lợi. Thành phần hóa học của hạt ngô được cho trong bảng sau: Thành phần hóa học (% khối lượng) Ngô nếp Ngô đá vàng Nước 14.67 13.65 Chất đạm 9.19 917 Chất béo 5.18 5.14 Tinh bột 65.34 67.02 Xơ 3.25 3.61 Chất khoáng 1.32 1.32 Sinh tố 0.08 0.05 Các chất khác 0.40 0.33 Phương pháp thực hiện quá trình sấy: Để bảo quản được hoặc dùng để chế biến các sản phẩm có chất lượng cao, các loại hạt cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến. Để thực hiện quá trình sấy, có thể sử dụng nhiều hệ thống sấy khác nhau: hầm sấy, tháp sấy, … Mỗi chế độ công nghệ sấy khác nhau sẽ có những ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng của sản phẩm. Để sấy bắp hạt, người ta có thể dùng thiết bị sấy tháp, sấy thùng quay. Ở đây, ta dùng thiết bị sấy thùng quay, là thiết bị chuyên dùng để sấy hạt. Loại thiết bị này được dùng rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các loại ngũ cốc. Trong hệ thống này, vật liệu sấy được đảo trộn mạnh, tiếp xúc nhiều với tác nhân sấy, do đó trao đổi nhiệt mạnh, tốc độ sấy nhanh, và độ đồng đều của sản phẩm cao. Ngoài ra, thiết bị còn có thể làm việc với năng suất lớn. Tác nhân sấy sử dụng là khói lò, được tạo ra từ quá trình đốt than. Do sản phẩm bắp sau khi sấy dùng để bảo quản để chế biến thực phẩm, nên khói lò trước khi ra khỏi buồng đốt được đi qua nhiều đoạn hình ziczac để tách bớt bụi, sau đó mới được đưa vào thùng sấy. Nguyên liệu bắp là một nguyên liệu chứa rất nhiều tinh bột. Chế độ công nghệ sấy tinh bột lại phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ hồ hóa sản phẩm. Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột khoảng 65°C, do đó ta cần chọn nhiệt độ tác nhân sấy phù hợp, không cao nhưng cũng không quá thấp, mục đích là đẩy nhanh quá trình sấy, và không làm cho nhiệt độ của nguyên liệu vượt quá nhiệt độ hồ hóa. Phần II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Thuyết minh quy trình công nghệ: Vật liệu sấy là bắp hạt sau khi được rửa sạch, tuốt ra khỏi cùi, được cho vào buồng chứa, sau đó được nhập liệu vào thùng sấy bằng hệ thống gầu tải. Bắp hạt khi vào thùng sấy có độ ẩm 35%, chuyển động cùng chiều với tác nhân sấy. Tác nhân sấy sử dụng là khói lò, tạo ra từ nhiên liệu đốt là than, sau khi qua buồng đốt được hòa trộn với không khí bên ngoài để đạt nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy. Dòng tác nhân sấy được gia tốc bằng quạt đẩy đặt ở trước thiết bị, và quạt hút đặt cuối thiết bị. Trên đường ống dẫn khói lò vào buồng hòa trộn và đường ống dẫn không khí từ môi trường vào buồng hòa trộn đều có các van, dùng để điều chỉnh lưu lượng các dòng. Đặt nhiệt kế ở sau buồng hòa trộn để xác định nhiệt độ của tác nhân sấy trước khi vào thùng sấy, nếu nhiệt độ quá cao ta sẽ mở van để tháo bớt khói lò ra ngoài, giảm lượng khói lò vào buồng hòa trộn để giảm bớt nhiệt độ, ngược lại nếu nhiệt độ chưa đủ, ta khóa bớt van dẫn không khí từ môi trường vào buồng hòa trộn. Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng một góc 1.5° so với mặt phẳng ngang, được đặt trên một hệ thống các con lăn đỡ và chặn. Chuyển động quay của thùng được thực hiện nhờ bộ truyền động từ động cơ sang hộp giảm tốc đến bánh răng gắn trên thùng. Bên trong thùng có gắn các cánh nâng, dùng để nâng và đảo trộn vật liệu sấy, mục đích là tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, do đó tăng bề mặt truyền nhiệt, tăng cường trao đổi nhiệt để quá trình sấy diễn ra triệt để. Trong thùng sấy, bắp hạt được nâng lên đến độ cao nhất định, sau đó rơi xuống. Trong quá trình đó, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy, thực hiện các quá trình truyền nhiệt và truyền khối làm bay hơi ẩm. Nhờ độ nghiêng của thùng mà vật liệu sẽ được vận chuyển đi dọc theo chiều dài thùng. Thời gian lưu của vật liệu trong thùng là 89 phút. Khi đi hết chiều dài thùng sấy, vật liệu sấy sẽ đạt được độ ẩm cần thiết cho quá trình bảo quản là 11%. Sản phẩm bắp hạt sau khi sấy được đưa vào buồng tháo liệu, sau khi qua cửa tháo liệu sẽ được bao gói, để bảo quản hay dùng vào các mục đích chế biến khác. Dòng tác nhân sấy sau khi qua buồng sấy chứa nhiều bụi, do đó cần phải đưa qua một hệ thống lọc bụi để tránh thải bụi bẩn vào không khí gây ô nhiễm. Ở đây, ta sử dụng hệ thống lọc bụi bằng nhóm bốn cyclon đơn. Khói lò sau khi lọc bụi sẽ được thải vào môi trường. Phần bụi lắng sẽ được thu hồi qua cửa thu bụi của cyclon và được xử lý riêng. Phần III: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY Vật liệu sấy là bắp hạt, có các thông số vật lý cơ bản như sau: Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt): w1 = 35% Độ ẩm cuối của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt): w1 = 11% Khối lượng riêng hạt vật liệu: rr = 1,253 kg/m3 (Bảng 2.4/47–[2]) Khối lượng riêng khối hạt: rr = 850 kg/m3 (Phụ lục 4/230–[3]) Nhiệt dung riêng của vật liệu khô: Ck = 1.2 – 1.7 kJ/kg.K (Trang 20–[1]) Chọn Ck = 1.7 kJ/kg.K Kích thước hạt bắp: (Phụ lục 7/351–[1]) Dài : l = 4.2 – 8.6 mm. Rộng : b = 1.6 – 4.0 mm. Dày : d = 1.5 – 3.8 mm. Đường kính tương đương: dtđ = 7.5 mm. Năng suất nhập liệu: G1 = 1,000 kg/h. Cường độ bốc hơi ẩm: A = 32 kg/m3.h (Bảng 10.1/207–[1]) Tính cân bằng vật chất: Ta kí hiệu các đại lượng như sau: G1, G2 (kg/h) : khối lượng vật liệu sấy đi vào, ra thiết bị sấy. w1, w2 : độ ẩm tương đối của vật liệu sấy ở đầu vào, ra của thiết bị sấy. W (kg/h) : lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ. Gk (kg/h) : khối lượng vật liệu khô tuyệt đối. Phương trình cân bằng vật chất: (Trang 127–[1]) Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ: Lượng vật liệu khô tuyệt đối: Năng suất của sản phẩm sấy: Tính cân bằng năng lượng: Công thức xác định các thông số của tác nhân sấy: Áp suất hơi bão hòa: (CT 2.31/31–[1]) Độ chứa ẩm: (CT 2.18/28–[1]) Pa = 0.981 (bar): ap suất khí quyển. Enthalpy: (CT 2.24/29–[1]) Trong đó: ik, ia (kJ/kg) : enthalpy của 1kg không khí khô và 1kg hơi nước. Cpk = 1.004 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của không khí khô. Cpa = 1.842 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của hơi nước. r = 2,500 (kJ/kg) : ẩn nhiệt hóa hơi của nước. Thể tích riêng: (CT VII.8/94–[6]) Trong đó, Pa, Pb lấy đơn vị là N/m2. Xác định các thông số trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết: Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A): Không khí ngoài trời có: Nhiệt độ : t0 = 27°C Độ ẩm : j = 75% Áp suất hơi bão hòa: Độ chứa ẩm: Enthalpy: Thể tích riêng: Thông số trạng thái của khói lò sau buồng đốt (B’), buồng hòa trộn (B): Tính toán quá trình cháy: Thành phần nhiên liệu than sử dụng: chọn than Tuyên Quang. Nguyên tố Hàm lượng (%) C 57 H 4.6 O 2.6 N 0.2 S 1.6 Tr (Tro) 19 A (Nước) 15 (Bảng VII–14/219–[5]) Nhiệt trị cao của nhiên liệu: (CT 3.2/53–[1]) Nhiệt trị thấp của nhiên liệu: (CT 3.4/53–[1]) Lượng không khí khô lý thuyết cho quá trình cháy: Trong thực tế do tùy thuộc vào việc tổ chức quá trình cháy và độ hoàn thiện của buồng đốt mà không khí khô thực tế L để cháy hết 1kg nhiên liệu lớn hơn lượng không khí khô lý thuyết. Do đó ta có: : hệ số không khí thừa của buồng đốt (CT 3.14/56–[1]) Ở đây ta sử dụng buồng đốt than đá thủ công, do đó: abđ = 1.5–1.8 (Bảng VII–2/190–[5]) Chọn abđ = 1.5. Lượng không khí khô thực tế cho quá trình cháy: Tuy nhiên do nhiệt độ khói sau buồng đốt rất lớn so với yêu cầu, do đó tác nhân sấy là khói lò trước khi đi vào thùng sấy cần phải qua quá trình hòa trộn với không khí ngoài trời để có một nhiệt độ thích hợp. Gọi a là hệ số không khí thừa của buồng hòa trộn, là tỉ số giữa lượng không khí khô cần cung cấp thực tế cho buồng đốt cộng với lượng không khí khô đưa vào buồng hòa trộn chia cho lượng không khí khô lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy. (CT 3.15/57–[1]) Trong đó: Chọn hiệu suất buồng đốt hbđ = 0.6. Chọn nhiệt độ của khói lò sau hòa trộn t1 = 70°C. Cnl = 0.12 kJ/kg.K : nhiệt dung riêng của than. tnl = 27°C Enthalpy của hơi nước: (CT 3.16/57–[1]) Trong không khí ngoài trời: Trong hơi nước chứa trong khói sau buồng hòa trộn: Các thông số của khói lò: Lượng hơi nước trong khói lò: Sau buồng đốt: (CT 3.20/58–[1]) Sau buồng hòa trộn: (CT 3.21/58–[1]) Khối lượng khói khô: Sau buồng đốt: (CT 3.23/59–[1]) Sau buồng hòa trộn: (CT 3.24/59–[1]) Độ chứa ẩm của khói lò: Sau buồng đốt: (CT 3.26/59–[1]) Sau buồng hòa trộn: (CT 3.27/59–[1]) Enthalpy của khói lò: (kJ/kg không khí) Sau buồng đốt: (CT 3.31/60–[1]) Sau buồng hòa trộn: (CT 3.32/60–[1]) Nhiệt độ khói lò: (°C) Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: Áp suất hơi bão hòa: (bar) Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: Độ ẩm tương đối: Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: Thể tích riêng: Sau buồng đốt: Sau buồng hòa trộn: Thông số trạng thái của tác nhân sấy sau buồng sấy (C): Trong thiết bị sấy dùng khói lò làm chất vừa cung cấp nhiệt lượng cho vật liệu sấy vừa thải ẩm ra môi trường, quá trình sấy lý thuyết là quá trình không có tổn thất do vật liệu sấy, do thiết bị chuyền tải mang đi, không có tổn thất do tỏa ra môi trường qua các kết cấu bao che, … mà chỉ có tổn thất do tác nhân sấy mang đi. Do đó, bao nhiêu nhiệt lượng khói lò cung cấp cho vật liệu sấy hoàn toàn dùng để tách ẩm khỏi vật liệu. Khi ẩm tách khỏi vật liệu, lại bay vào trong khói, do đó ẩm đã mang toàn bộ nhiệt lượng mà khói đã mất trả lại dưới dạng ẩn nhiệt hóa hơi r và nhiệt vật lý của hơi nước Cpat. Vì vậy, quá trình sấy lý thuyết bằng khói lò được xem là quá trình đẳng enthalpy. Ta có các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết được xác định như sau: Enthalpy: I20 = I1 = 120.014 kJ/kg khói khô. Chọn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy là t20 = 36°C. Áp suất hơi bão hòa: Độ chứa ẩm: Độ ẩm tương đối: Thể tích riêng: Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết Đại lượng Không khí ngoài trời (A) Tác nhân sấy sau buồng đốt (B’) Tác nhân sấy sau buồng hòa trộn (B) Tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy (C) t (°C) 27 995.5 70 36 j (%) 75 0.0014 9.448 83.13 d (kg ẩm/kg kk) 0.01707 0.06184 0.01892 0.03268 I (kJ/kg kk) 70.632 1,267.427 120.014 120.014 Pb (bar) 0.035 6,180.454 0.307 0.059 n (m3/kg kk) 0.905 4.095 1.038 0.955 Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy lý thuyết: Giả sử lượng khói vào, ra thiết bị sấy là không đổi, kí hiệu là (kg/h). Theo phương trình cân bằng vật chất: (CT 7.14/131–[1]) Lượng khói khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm: (CT 7.14/131–[1]) Phương trình cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy lý thuyết: (CT 7.15/131–[1]) Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy lý thuyết: Nhiệt lượng tiêu hao riêng: Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực: Trong thiết bị sấy thực, ngoài tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi, trong thiết bị sấy thùng quay, còn có tổn thất nhiệt ra môi trường Qmt, và tổn thất nhiệt 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 thiết bị sấy: Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong buồng đốt, buồng hòa trộn: Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy: Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi : Nhiệt vật lý của vật liệu sấy mang ra : Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường : Qmt. Cân bằng nhiệt lượng vào ra thiết bị sấy, ta có: Trong đó , ta xem . Vậy nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy thực: Đặt : tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi. Xét cho 1kg ẩm cần bốc hơi: Trong đó: Đặt Xác định qV: (CT 7.40/141–[1]) Trong đó: CV (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm w2. Ck = 1.7 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của vật liệu khô. Ca = 4.1868 (kJ/kg.K) : nhiệt dung riêng của ẩm. : nhiệt độ vật liệu sấy vào thiết bị, lấy bằng nhiệt độ môi trường. : nhiệt độ ra khỏi thiết bị sấy của vật liệu sấy. Ta chọn nhỏ hơn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy 3–5°C. Vậy Xác định Ca.tV1: Xác định qmt : Tổn thất nhiệt ra môi trường qmt thường chiếm khoảng 3–5% nhiệt lượng tiêu hao hữu ích. Trong đó nhiệt tiêu hao hữu ích được xác định: (CT VII–24/192–[5]) Mà ih = 2,545.54 (kJ/kg ẩm) Vậy : trạng thái của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I = I1. Các thông số của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực: Độ chứa ẩm của tác nhân sấy: (CT 7.30/138–[1]) (CT 7.31/138–[1]) Trong đó: Enthalpy: (CT 2.24/29–[1]) Độ ẩm tương đối: Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực Đại lượng Không khí ngoài trời (A) Tác nhân sấy sau buồng đốt (B’) Tác nhân sấy sau buồng hòa trộn (B) Tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy (C) t (°C) 27 995.5 70 36 j (%) 75 0.0014 9.448 82.59 d (kg ẩm/kg kk) 0.01707 0.06184 0.01892 0.03246 I (kJ/kg kk) 70.632 1,267.427 120.014 119.446 Pb (bar) 0.035 6,180.454 0.307 0.059 n (m3/kg kk) 0.905 4.095 1.038 0.955 Lượng khói khô cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm trong quá trình sấy thực: Lượng khói khô cần thiết: Nhiệt lượng tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm: Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực: Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy ở trạng thái trước khi vào buồng sấy: Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy ở trạng thái ra khỏi buồng sấy: Lưu lượng thể tích trung bình của tác nhân sấy: Lượng nhiên liệu tiêu hao: Lượng nhiên liệu (than) tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm: Lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1 giờ: Hiệu suất thiết bị sấy: Tính thời gian sấy: Trong thiết bị, chọn cánh đảo trộn có dạng cánh nâng, có các thông số sau: Hệ số điền đầy: b = 0.18 (Bảng 6.1/177–[2]) Góc gấp của cánh nâng: Dj = 140°. Thông số đặc trưng cho cấu trúc cánh: Hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng: đối với cánh nâng, m = 0.5. Thời gian sấy được xác định theo: (CT 6.44/178–[2]) Thời gian vật liệu lưu trú trong thùng (hay thời gian vật liệu đi hết chiều dài thùng): (CT 6.39/174–[2]) Trong đó: k1 : hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu, trong sấy xuôi chiều, chọn k1 = 0.7. n : tốc độ quay của thùng, chọn n = 1 vòng/phút. a : góc nghiêng của thùng (a = 1.5–1.7°), chọn a = 1.5°. (thỏa điều kiện t1 ³ t) Tính toán thiết bị chính: Xác định các kích thước cơ bản cho thùng sấy: Thể tích của thùng quay: (CT 10.2/207–[1]) Chọn đường kính thùng theo tiêu chuẩn DT = 1.2 m. (Bảng XIII.6/359–[7]) Chiều dài của thùng: Ta chọn chiều dài thùng L = 8 m. (thỏa tỉ lệ giữa chiều dài và đường kính thùng) Tiết diện của thùng sấy: Thể tích thực của thùng: Tiết diện tự do của thùng sấy: Kiểm tra bề dày thùng: Thùng được chế tạo bằng thép không rỉ, mác thép X18H10T, có các thông số sau: Khối lượng riêng : r = 7,900 kg/m3 (Bảng XII.7/313–[7]) Hệ số dẫn nhiệt : l = 16.3 W/m.K (Bảng XII.7/313–[7]) Ứng suất cho phép tiêu chuẩn : [s]* = 140 N/mm2 (Hình 1–2/22–[9]) Giới hạn bền kéo : sk = 540 x 106 N/mm2 (Bảng XII.7/313–[7]) Giới hạn bền chảy : sch = 220 x 106 N/mm2 (Bảng XII.7/313–[7]) Thùng sấy có dạng hình trụ nằm ngang, chế tạo bằng phương pháp hàn, thùng làm việc ở áp suất khí quyển. Hệ số bền mối hàn jh : chọn hàn tự động dưới lớp thuốc, hàn giáp mối, 2 phía. Với đường kính D ³ 700mm, chọn jh = 0.95. (Bảng 1–7/25–[9]) Hệ số hiệu chỉnh h : đối với thiết bị có bọc cách nhiệt, chọn h = 0.95. Ứng suất cho phép: Xét , do đó bề dày tối thiểu thùng được xác định theo công thức: (CT 5–3/130–[9]) Các hệ số bổ sung kích thước: Ca : hệ số bổ sung do ăn mòn hóa học của môi trường. Đối với môi trường chứa vật liệu là bắp, hầu như không có ăn mòn thiết bị, do đó Ca = 0. Cb : hệ số bổ sung do bào mòn cơ học của môi trường. Do môi trường chứa nhiều hạt rắn, chọn Cb = 1mm. Cc : hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo, lắp ráp. Theo bảng XIII.9/364–[6], đối với thép X18H10T, chọn Cc = 0.8mm. C0 : hệ số bổ sung để quy tròn kích thước, chọn C0 = 5.7mm. Bề dày thực của thùng: Kiểm tra bề dày thùng: Áp suất tính toán cho phép bên trong thiết bị: (thỏa) Vậy bề dày của thùng sấy: S = 8 mm. Tính tốc độ của tác nhân sấy trong thiết bị: Tốc độ trung bình của tác nhân sấy trong buồng sấy: Tính trở lực qua thùng sấy: Chuẩn số Reynolds: Tính chất của khói lò cũng tương tự như tính chất của không khí khô, do đó có thể sử dụng các số liệu của không khí khô cho khói lò. Ở nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy , theo Phụ lục 6/350–[1], các thông số của khói lò như sau: Độ nhớt động : nk = 18.256 x 10–6 m2/s Khối lượng riêng : rk = 1.0831 kg/m3 Hệ số thủy động a: (CT 10.20/213–[1]) Hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt C1: (CT 10.21/213–[1]) Trong đó: (CT 10.22/213–[1]) Mà rV = 850 kg/m3 (CT 10.23/213–[1]) Trở lực qua lớp hạt: (CT 10.19/213–[1]) Tính chọn cánh đảo trộn: Một số thông số cơ bản của cánh nâng đã được chọn ở trên. Chiều cao rơi trung bình của hạt vật liệu: Diện tích bề mặt chứa vật liệu của cánh: Theo các kí hiệu kích thước trên hình của cánh đảo trộn, ta có: Chọn các thông số cho cánh: a = 80 mm b = 155 mm d = 4 mm Vật liệu chế tạo cánh là thép không rỉ X18H10T, r = 7900 kg/m3. Số cánh trên một mặt cắt: 12 cánh. Số cánh cần lắp: Khối lượng 1 cánh đảo trộn: Khối lượng của cánh trong thùng: Chiều cao của lớp vật liệu chứa trong thùng: Phần tiết diện chứa vật liệu: Giải phương trình này, ta được a = 58.163°. Chiều cao chứa đầy vật liệu trong thùng: Tính toán thiết bị phụ: Tính toán buồng đốt: Do hệ thống sấy cần thiết kế để sấy bắp, do đó không cần phải có công suất nhiệt quá lớn. Vì vậy, ở đây ta dùng buồng đốt thủ công ghi phẳng. Cấu tạo của buồng đốt ghi phẳng được thể hiện trên hình bên. Trong buồng đốt, than được chất lên mặt ghi một lớp dày 200–250 mm qua cửa vào than. Phía dưới ghi là buồng tích xỉ, còn phía trên là không gian làm việc của buồng đốt. Khi buồng đốt làm việc, gió được cấp vào buồng xỉ qua cửa gió, đi qua ghi vào lớp thamđể tham gia quá trình cháy. Để bảo vệ ghi lò không bị quá nhiệt khi làm việc, ta trải lên mặt ghi một lớp xi mỏng, sau đó mới đến lớp than. Nhiên liệu đốt sử dụng là than có kích thước trung bình và lớn, do đó ta dùng ghi thanh. Loại ghi này được chế tạo đơn giản và thay thế dễ dàng khi bị hư hỏng. Các kích thước cơ bản của buồng đố