<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Thiết bị hút - đẩy (hình 3.7c) cho phép kết hợp ưu điểm về hút và đẩy. Khi vận chuyển các nguyên liệu hạt trong các thiết bị bằng khí nén, tốc độ của không khí khoảng 6 đến 35 m/s, khi đó nồng độ của hỗn hợp cho phép (tỷ số giữa lưu lượng nguyên liệu vận chuyển và lưu lượng không khí) 25  30 kg/kg.

Tính toán các thiết bị vận chuyển bằng khí nén, ví dụ như khi tính toán năng suất vận chuyển bằng khí nén (kg/s hay tấn/h), cần phải lưu ý hoạt động không đồng đều của thiết bị trong ngày.

QS = GmKkKq

hay Qh = 3,6GmKkKq

trong đó: Gm- khối lượng nguyên liệu vận chuyển, kg/s;

Kk- hệ số liên quan đến nạp nguyên liệu không ổn định (Kk = 1,5);

Kq- hệ số không ổn định được xác định bởi các điều kiện của quá trình công nghệ (Kq = 1,25).

Chiều dài qui đổi của đường ống dẫn, m :

Lq =  Lg +  Lđ +  Lt +  Lc

trong đó: Lg- tổng chiều dài của các đoạn nằm ngang, m;

Lđ- tổng chiều dài của các đoạn đứng, m;

Lt- tổng chiều dài của các khuỷu tương đương, m;

Lc- tổng chiều dài các phần chuyển đoạn tương đương, m (chiều dài tương đương của đoạn chuyển thường lấy 8 m).

Chiều dài của các khuỷu tương đương phụ thuộc vào bán kính độ cong của khuỷu R và đường kính bên trong của ống d (bảng 3.3).

Bảng 3.3. Chiều dài các khuỷu tương đương (m)

Nguyên liệu
R/d
4 6 10 20
Dạng bụi 48 510 612 810 Dạng hạt đồng nhất - 810 1216 1620 Dạng miếng nhỏ không đồng nhất - - 2835 3845 Dạng miếng lớn không đồng nhất - - 6080 7090

Chuyển động của nguyên liệu trong ống do dòng không khí.Tốc độ không khí đối với nguyên liệu hạt, cám, bã củ cải, trấu, chủng nấm mốc Asp.Oryzae đã được nghiền,... chọn trong giới hạn từ 16 đến 23 m/s.

Tốc độ ban đầu của không khí khi hút và nén nguyên liệu:

v = a ρ 1000 + K v L q 2 size 12{v=a sqrt { { {ρ} over {"1000"} } } +K rSub { size 8{v} } L rSub { size 8{q} } rSup { size 8{2} } } {}

trong đó: a- hệ số liên quan đến độ lớn của các hạt;

- tỷ trọng nguyên liệu kg/m3 (xem bảng 3.1);

Kv- hệ số tính đến tính chất của nguyên liệu [ Kv = (2  5).105];

Lq- chiều dài quy đổi của đường ống, m. Đối các thiết bị hút K v L q 2 size 12{K rSub { size 8{v} } L rSub { size 8{q} } rSup { size 8{2} } } {} không đề cập đến.

Giá trị hệ số độ lớn a được giới thiệu trong bảng 3.4.

Bảng 3.4. Các hệ số độ lớn cho các nguyên liệu khác nhau

Nguyên liệu Cỡ lớn nhất của hạt, mm Hệ số a
Dạng bụi và bột 0,0010,1 1016
Dạng hạt đồng nhất 110 1720
Dạng mẫu nhỏ đồng nhất 1020 1722
Dạng mẫu trung bình đồng nhất 1080 2225

Để bảo đảm thiết bị hoạt động bình thường nên chọn tốc độ của không khí lớn hơn 10  20 % .

Phần khối lượng nguyên liệu trong hỗn hợp với không khí:

 = Qh Gkn

trong đó: Qh- năng suất thiết bị, kg/h; Gkn - lượng tiêu hao không khí, kg/h.

Khối lượng nguyên liệu trong hỗn hợp với không khí phụ thuộc vào chiều dài quy đổi của đường ống Lq.

Đối với vật liệu hạt khô và nhẹ:

Lq, m 02002004004006006008008001000

 7040 4025 2520 2015 1512

Đối với hạt và vật liêu tương tự:

Lq, m 025 2550 5075 75100

 3520 2013 1310 108,5

Tiêu hao không khí (m3/s) cho vận chuyển:

G K = Q h 3,6 ρ K μ size 12{G rSub { size 8{K} } = { {Q rSub { size 8{h} } } over {3,6ρ rSub { size 8{K} } μ} } } {}

trong đó: Qh- năng suất của thiết bị, tấn/h;

k- tỷ trọng không khí, kg/m3 (để tính gần đúng có thể chọn k = 1,2 kg/m3);

- khối lượng vật liệu trong hỗn hợp với không khí.

Đường kính đường ống (m):

d = 4G K πv size 12{d= sqrt { { {4G rSub { size 8{K} } } over {πv} } } } {}

trong đó: v - tốc độ chuyển động của sản phẩm với không khí, m/s.

Công suất động cơ điện kW của máy thổi không khí:

N d = A m G m 60 . 102 η size 12{N rSub { size 8{d} } = { {A rSub { size 8{m} } G rSub { size 8{m} } } over {"60" "." "102"η} } } {}

trong đó: - hiệu suất của máy thổi không khí ( = 0,55 0,75);

Gm- Năng suất của máy thổi không khí, m3/ph (có thể chọn Gm = 60 Gk hay theo đặc tính đã cho của máy);

Am- công tiêu hao để nén 1 m3 không khí, phụ thuộc vào đặc tính quá trình nén trong máy (đẳng nhiệt, đoạn nhiệt hay đa hướng), J/m3­.

Công suất tiêu thụ của máy để nén không khí:

A m = 230300 P 0 lg P m P 0 size 12{A rSub { size 8{m} } ="230300"P rSub { size 8{0} } "lg" { {P rSub { size 8{m} } } over {P rSub { size 8{0} } } } } {}

trong đó: Po - áp suất khí quyển, kPa (Po = 100 kPa );

Pm- áp suất không khí được tạo ra do máy, kPa:

Pm = P1 + P2

ở đây:  - hệ số liên quan đến sự giảm áp suất trong bộ nạp liệu, ( = 1,15 1,25);

P1- áp suất đầu đường ống của bộ nạp liệu, kPa ,

P2- sự giảm áp suất trong ống dẫn không khí từ máy thổi không khí đến bộ nạp liệu, kPa (P2 = 20  30 kPa):

P 1 = 10 1 ± μv 2 L q β d ± H ρ kk ' μ . 10 2 size 12{P rSub { size 8{1} } ="10" sqrt {1 +- μv rSup { size 8{2} } L rSub { size 8{q} } { {β} over {d} } +- H { {ρ}} sup { ' } rSub { size 8{"kk"} } μ "." "10" rSup { size 8{2} } } } {}

trong đó:  - phần khối lượng nguyên liệu;

v - tốc độ chuyển động của sản phẩm với không khí, m/s;

Lq - chiều dài của đường ống, m;

 - hệ số;

H - chiều cao nâng của hỗn hợp, m [khi nguyên liệu chuyển động (trong máy nén) lên trên thì lấy dấu +, xuống dưới lấy dấu  ;trong máy hút thì ngược lại];

ρ kk , size 12{ρ rSub { size 8{"kk"} } rSup { size 8{,} } } {} - tỷ trọng của không khí trong đường ống, kg/m3 (trong các thiết bị nén ρ kk , size 12{ρ rSub { size 8{"kk"} } rSup { size 8{,} } } {} = 1,6  2,0 , trong thiết bị hút ρ kk , size 12{ρ rSub { size 8{ ital "kk"} } rSup { size 8{,} } } {} = 0,8 1,0).

Hệ số  trong các thiết bị nén phụ thuộc vào đại lượng S = μv 2 L q d size 12{S=μv rSup { size 8{2} } { {L rSub { size 8{q} } } over {d} } } {} và được thể hiện dưới đây:

S106120 40 60 80 100

107 15,0 4,02,5 2,0 1,8 1,5

Trong các thiết bị hút  = 1,5107.

Ngoài các thiết bị vận chuyển được khảo sát để chuyển dời các nguyên liệu dạng hạt trong công nghiệp vi sinh. Những dạng khác như gàu tải, thang máy chở hàng, xon khí, vận tải con lăn cũng được ứng dụng nhưng ở mức hạn chế.

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play Download on the App Store Now




Source:  OpenStax, Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học trong công nghiệp. OpenStax CNX. Jul 29, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10752/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học trong công nghiệp' conversation and receive update notifications?

Ask