THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY ĐỂ SẤY BẮP HẠT NĂNG SUẤT 1000KG/H

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC
BỘ MƠN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ KỸ THUẬT HÓA HỌC

THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY ĐỂ SẤY BẮP
HẠT NĂNG SUẤT 1000KG/H

GVHD: TS. NGUYỄN THỊ LÊ LIÊN
SVTH:

NGUYỄN THÁI HỌC

LỚP:

HC15VS

MSSV:

1511175


TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 12 NĂM 2018


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một trong những nước có nền sản xuất nông nghiệp lâu đời trên thế
giới. Hiện nay, nơng nghiệp vẫn cịn chiếm tỉ trọng khá cao trong cơ cấu kinh tế nước

ta. Mặc dù vậy, ngành nông nghiệp vẫn chưa đạt được hiệu quả cao tương xứng với vị
trí của nó trong nền kinh tế. Ngun nhân chủ yếu là do các khâu thu hoạch, bảo quả
và chế biến nông sản tại nước ta hiện nay được thực hiện chưa khoa học. Điều đó làm
giảm giá trị các sản phẩm khi đưa ra thị trường tiêu thụ. Để cải thiện vẫn đề này có rất
nhiều phương pháp được đưa ra, trong đó sấy là một trong những phương pháp thông
dụng nhất hiện nay. Sản phẩm sau khi sấy có thể bảo quản lâu dài, vận chuyển dễ
dàng, tăng cảm quan cũng như giá trị kinh tế.
Kỹ thuật sấy đóng vai trị vơ cùng quan trọn trong công nghiệp và đời sống. Đối
với các ngành công nghiệp chế biến nông – lâm – thủy hải sản, quá trình làm khơ vật
liệu (hay tách nước khỏi vật liệu) là rất cần thiết. Thực tế cho thấy nếu phơi khơ hoặc
sấy khơng kịp, nhiều nơng 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%. Ngồi ra, sấy cịn là
q trình công nghệ quan trọng trong chế biến nông sản thành thương phẩm
Trong công nghiệp thực phẩm, sấy thùng quay là một trong những phương pháp
phổ biến để sấy các loại nông sản như ngô, lúa, đậu…
Trong phạm vi đồ án này, em xin trình bày về đề tài “Thiết kế thiết bị sấy thùng
quay để sấy ngô hạt với năng suất 1000 kg/h”.

1


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU

i

DANH MỤC BẢNG

iv

1. TỔNG QUAN

1

1.1. Giới thiệu về ngun liệu ngơ

1

1.2. Phương pháp thực hiện q trình sấy

1

1.3. Quy trình cơng nghệ

1

2. TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA Q TRÌNH SẤY

1

2.1. Tính cân bằng vât chất

1

2.2. Tính cân bằng năng lượng

2

2.2.1. Công thức xác định các thông số của tác nhân sấy

2

2.2.2. Xác định các thông số trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý
thuyết

3

2.2.3. Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy lý thuyết

5

2.2.4. Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực:

6

2.2.5. Các thơng số của tác nhân sấy sau q trình sấy thực:

7

2.2.6. Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

8

2.2.7. Lượng nhiên liệu tiêu hao:

9

2.2.8. Hiệu suất thiết bị sấy:

9

2.3. Tính thời gian sấy
3. TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH

9
10

3.1. Xác định các kích thước cơ bản cho thùng sấy:

10

3.2. Kiểm tra bề dày thùng

10

3.3. Tính tốc độ của tác nhân sấy trong thiết bị:

12

3.4. Tính trở lực qua thùng sấy:

12

2


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
3.5. Tính chọn cánh đảo trộn:

13

3.6. Chiều cao của lớp vật liệu chứa trong thùng:

14

4. TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ

14

4.1. Tính buồng đốt

14

4.2. Tính buồng hịa trộn

18

4.3. Tính calorifer

22

4.3.1. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống α1

23

4.3.2. Hệ số trao đổi nhiệt giữa bề mặt ngoài với khơng khí α2

24

4.4. Tính chọn cyclon

26

4.5. Thiết kế bộ phận truyền động

27

4.5.1. Tính bộ truyền bánh răng

29

4.5.2. Tính vành đai

32

4.5.3. Tính con lăn đỡ:

33

4.5.4. Tính con lăn chặn

34

4.6. Thiết kế và tính trở lực đường ống:

35

4.6.1. Thiết kế đường ống

36

4.6.2. Tính trở lực đường ống

36

4.7. Tính tốn và chọn quạt
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO

40
41

3


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Bảng thành phần hóa học của hạt ngô

2

Bảng 2.1 Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết

9

Bảng 2.2 Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

12

Bảng 4.1 Thành phần nguyên liệu than sử dụng: Than Tuyên Quang

19

Bảng 4.2 Một số kích thước của calorife

26

Bảng 4.3 Một số kích thước của calorifer

30

Bảng 4.4 Các thông số trong bộ phận truyền động

33

Bảng 4.5 Các thông số bánh răng

36

Bảng 4.6 Bảng thiết kế đường ống

40

Bảng 4.7 Kết quả tính trở lực ma sát trên đường ống

41

1.

TỔNG QUAN

1.1.

Giới thiệu về nguyên liệu ngô
Ngô vừa là cây lương thực vừa là cây thức ăn gia súc rất quan trọng, đứng thứ

ba trên thế giới. Diện tích trồng ngơ hàng năm của thế giới. Diện tích trồng ngơ hàng
năm của thế giới vào khoảng 129 triệu ha, năng suất bình quân khoảng 3,8 triệu tấn/ha,
tổng sản lượng ngô trên 525 triệu tấn. Hầu như 100% diện tích ngơ của các nước tiên
tiến đều được trồng bằng các giống ngơ lai nên đạt năng suất bình qn 7 – 9,4 tấn/ha.
Diện tích ngơ của Việt Nam tăng dần từ 119 000 ha (1939) lên 392 000 ha
(1985) và khoảng 730 000 ha (1998).
Năng suất ngô của nước ta cũng tăng nhanh theo thời gian. Đến năm 1998, đã
đạt được 26,7 tạ/ha.
Các cơ quan sinh dưỡng của ngơ gồm: rễ, thân, lá làm nhiệm vụ duy trì đời
sống của cây ngô. Phôi và hạt là khởi thủy của cây mầm
Các cơ quan sinh sản đực (bông cờ) và cái (mầm ngô) khác biệt nhau nhung
nằm trên cùng một cây. Ngơ giao phấn chéo nhờ gió và cơn trùng.
Khi thu hoạch, con người chỉ sử dụng hạt ngô làm thực phẩm. Hạt ngô thuộc
quả dĩnh gồm 4 bộ phận chính: vỏ hạt, lớp aleron, phơi 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.

4


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
-

Lớp aleron (6 – 8%): nằm sau vỏ hạt bao bọc lấy nội nhũ và phôi.

-

Nội nhũ (70 – 85%): là một 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, dừng 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 và chồi mầm. Phôi ngô chiếm
gần 1/3 thể tích hạt, bao quanh phơi có lớp tế bào xốp giúp cho vận chuyển
nước vào phôi và ngược lại thuận lợi.

5


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
Bảng 1.1 Bảng thành phần hóa học của hạt ngơ

Thành phần hóa học
(%khối lượng)
Nước
Chất đạm
Chất béo
Tinh bột
Xơ
Chất khống
Sinh tố

Các chất khác
1.2.

Ngơ nếp

Ngơ đá vàng

14,67
9,19
5,18
65,34
3,25
1,32
0,08
0,04

13,65
917
5,14
67,02
3,61
1,32
0,05
0,33

Phương pháp thực hiện q 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 q
trình sấy, có thể sử dụng nhiều hệ thống sấy khác nhau: hầm sấy, tháp sấy,…Mỗi chế

độ cơng 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 bi 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. Ngồi ta, thiết bị cịn
có thể làm việc với năng suất lớn.
Tác nhân sấy sử dụng là khói lị, được tạo ra từ quá trình đốt than. Do sản phẩm
ngô sau khi sấy dùng để bảo quản để chế biến thực phẩm, nên khói lị 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 ngô là một nguyên liệu chưa 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 - 700C, do đó ta cần chọn nhiệt đọ tác nhân sấy phù hợp, khơng cao
cũng khơng q thấp, mục đích là đẩy nhanh q trình sấy, và khơng làm cho nhiệt độ
của ngun liệu vượt quá nhiệt độ hồ hóa.

6


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
1.3.

Quy trình cơng 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 26%, chuyển động cùng chiều với tác nhân sấy.
Tác nhân sấy sử dụng là khơng khí được gia nhiệt bằng khói lị trong calorifer.

Dịng tác nhân được gia tốc bằng quạt đẩy đặt ở trước thiết bị và quạt hút đặt cuối thiết
bị.
Trên đường dẫn khói lị từ buồng đốt và đường dẫn khơng khí từ mơi trường
vào calorifer đều có các van, dùng để điều chỉnh lưu lượng các dòng. Đặt nhiệt kế ở
sau calorifer 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 lị ra ngồi, giảm lượng khói lị vào buồng

7


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
hòa trộn để giảm bớt nhiệt độ, ngược lại nếu nhiệt độ chưa đủ, ta khóa van dẫn khơng
khí từ mơi trường vào buồng hịa trộn và vào calorifer.
Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng một góc 2,50 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 phận 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 tiệp 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 q 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 56
phút. Khi đi hết chiều dài thùng sấy, vật liệu sấy sẽ đạt được độ ẩm cần thiết cho quá
trình bảo quản là 12%.
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 tùy vào các mục đích chế biến khác.
Dịng tác nhân sấy sau khi qua buồng sấy chưa nhiều bụi, do đó cần phải đưa
qua một hệ thống lọc bụi để tránh thải bụi bẩn vào khơng khí gây ơ nhiễm. Ở đây, ta sử
dụng hệ thống lọc bụi bằng nhóm bốn cyclon đơn. Khói lị sau khi lọc bụi sẽ được thải

vào mơi trường. Phần bụi lắng sẽ được thu hồi qua cửa thu bụi của cyclon và được xử
lý riêng.
2.

TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA Q TRÌNH SẤY

Vật liệu sấy là bắp hạt, có các thơng số vật lý cơ bản như sau:
-

Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt): ω1 = 26%

-

Độ ẩm cuối của vật liệu sấy (theo vật liệu ướt): ω1 = 12%

-

Khối lượng riêng hạt vật liệu: ρo = 1253 kg/m3

-

Khối lượng riêng khối hạt: ρr = 850 kg/m3

-

Nhiệt dung riêng của vật liệu khô: Ck = 1,2 – 1,7 kJ/kg.K

(Bảng 2.4/43 – [2])
(Phụ lục 4/230 – [3])
(Trang 20 – [1])

Chọn Ck = 1,7 kJ/kg.K
-

Kích thước hạt bắp:

(Phụ lục 7/351 – [1])

8


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
● Dài: l = 4,2 – 8,6 mm.
● Rộng: b = 1,6 – 4,0 mm.
● Dày: δ = 1,5 – 3,8 mm.
-

Đường kính tương đương: dtđ = 7,5 mm.

-

Năng suất nhập liệu: G1 = 1000 kg/h.

-

Cường độ bốc hơi ẩm: A = 30 kg/m 3.h

2.1.

(Bảng 10.1/207 – [1])

Tính cân bằng vât chất
Ta kí hiệu các đại lượng như sau:
G1, G2: khối lượng vật liệu sấy đi vào, ra thiết bị sấy, kg/h;
ω1, ω2: độ ẩm tương đối của vật liệu sấy ở đầu vào, ra của thiết bị sấy;
W: lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ, kg/h;
Gk: khối lượng vật liệu khơ tuyệt đối, kg/h;
Phương trình cân bằng vật chất:

(CT 7.1 & 7.2/127 – [1])
Lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ:

Lượng vật liệu khô tuyệt đối:

Năng suất của sản phẩm sấy:

2.2.

Tính cân bằng năng lượng

2.2.1. Cơng thức xác định các thơng số của tác nhân sấy

Áp suất hơi bão hịa:

, bar

(CT 2.31/31 – [1])

9

Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

Độ chứa ẩm:

, kg ẩm/ kg khơng khí

(CT 2.18/28 – [1])

Pa = 0,981 (bar): áp suất khí quyển.
Enthalpy:

(CT 2.24/29 – [1])

Trong đó:
ik, ia: enthalpy của 1kg khơng khí khơ và 1kg hơi nước, kJ/kg;
Cpk = 1.004: nhiệt dung riêng của khơng khí khơ, kJ/kg.K;
Cpa = 1.842: nhiệt dung riêng của hơi nước, kJ/kg.K;
r = 2500: ẩn nhiệt hóa hơi của nước, kJ/kg;

Thể tích riêng:

(m3/kg khói khơ)

(CT VII.8/94 – [6])

Trong đó: Pa, Pb lấy đơn vị là N/m2.
2.2.2. Xác định các thông số trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý
thuyết
2.2.2.1.

Thơng số trạng thái của khơng khí ngồi trời (A)

Khơng khí ngồi trời tại thành phố Hồ Chí Minh có:

( Trang 97 – [7])

Nhiệt độ: t0 = 27°C
Độ ẩm: ϕ = 77%

10


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

Áp suất hơi bão hịa:

Độ chứa ẩm:

(kg ẩm/kg khơng khí)

Enthalpy:

Thể tích riêng:
2.2.2.2.

(m3/kg khơng khí)

Thơng số trạng thái của khơng khí sau khi ra khỏi calorife (B)

Chọn tác nhân sấy sau khi ra khỏi calorife (t1 = 70oC):

= 0,0178 (kg

ẩm/ kg kk)

Áp suất hơi bão hịa:

Độ ẩm tương đối:
Enthalpy:

Thể tích riêng:
2.2.2.3.

(m3/kg khơng khí)

Thơng số trạng thái của tác nhân sấy sau thùng sấy (C):

Trong thiết bị sấy dùng khơng khí làm chất vừa cung cấp nhiệt lượng cho vật
liệu sấy vừa thải ẩm ra mơi trường, q trình sấy lý thuyết là q trình khơng có tổn
thất do vật liệu sấy, do thiết bị chuyền tải mang đi, khơng 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 khơng khí 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 khơng khí, do đó ẩm đã
mang tồn bộ nhiệt lượng mà khơng khí đã mất trả lại dưới dạng ẩn nhiệt hóa hơi r và

11


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

nhiệt vật lý của hơi nước Cpat. Vì vậy, quá trình sấy lý thuyết bằng khơng khí được
xem là q trình đẳng enthalpy.
Ta có các thơng số của tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết được xác định
như sau:
Nhiệt độ tác nhân: t2 = t2’ + (5 - 10 oC)
q2: nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt
q2 =

q2 =
Trong đó:
Ck: nhiệt dung riêng của vật liệu khơ = 1,7/4,19 = 0,406 Kcal/kgoK
t: Thời gian sấy vật liệu (phút)
Ta chọn nhiệt độ của vật sau khi ra thùng sấy là t2’= 40 oC
Vậy t2 = t2’+5 = 45 o
Enthalpy: I20 = I1 = 117,075 kJ/kg kkk.
Chọn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy là t20 = t2 = 45 °C.
Áp suất hơi bão hòa:

Độ chứa ẩm:

(kg ẩm/ kgkkk)

Độ ẩm tương đối:

Thể tích riêng:
Bảng 2.1 Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết

12

Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

Đại lượng

Khơng khí
ngồi trời (A)

Tác nhân ra

Tác nhân sấy ra

calorifer

khỏi thiết bị sấy

(B)

(C)

t (°C)

27

70

45

ϕ (%)

77

8,9

44,25

0,0178

0,0178

0,0278

I (kJ/kg kk)

72,493

117,075

117,075

Pb (bar)

0,0355

0,3073

0,095

ν (m3/kg kk)

0,906

1,0359

0,9754

d (kg ẩm/kg
kk)

2.2.3. Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy lý thuyết
Giả sử lượng khơng khí vào, ra thiết bị sấy khơng đổi, kí hiệu là Lo (kg/h).
Theo phương trình cân bằng vật chất:
Lodo + G1w1 = Lod2 + G2w2

(CT 7.14/131 – [1])

(kgkk/h)
Lượng khơng khí khơ cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm:
(kgkkk/h)

(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:
(kJ/kg ẩm)

13

Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
2.2.4. 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 mơi 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 khơng có
thiết bị chuyển tải, do đó QBS = 0, QCT = 0.
Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy:
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

14


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

(CT 7.40/141 – [1])
Trong đó:
Cv: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm ω2, kJ/kg.K;
Ck = 1,7: nhiệt dung riêng của vật liệu khô, kJ/kg.K;
Ca = 4,1868: nhiệt dung riêng của ẩm, kJ/kg.K;

: 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.

Vậy

(kJ/kg ẩm)

Xác định Ca.tv1:
(kJ/kg ẩm)
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 = 2545,54 (kJ/kg ẩm)
(kJ/kg ẩm)
(kJ/kg ẩm)
Vậy
: trạng thái tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I = I1.

15


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên
2.2.5. 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:

(kg
ẩm/kgkkk)
Enthalpy:

(CT 2.24/29 – [1])
(kJ/kgkkk)

Độ ẩm tương đối:

16


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

Bảng 2.2 Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

Đại lượng

Khơng khí
ngồi trời (A)

Tác nhân sấy sau

Tác nhân sấy ra

ra khỏi calorifer

khỏi thiết bị sấy

(B)

(C)

t (°C)

27

70

45

ϕ (%)

77

8,9

43,79

d (kg ẩm/kg kk)

0,0178

0,0178

0,0275

I (kJ/kg kk)

72,493

117,075

116,209

Pb (bar)

0,0355

0,3073

0,095

ν (m3/kg kk)

0,906

1,0359

0,9754

Lượng khơng khí khô cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm trong q trình sấy thực:
(kgkkk/kg ẩm)
Lượng khơng khí khơ cần thiết:

Nhiệt lượng tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm:
(kJ/ kg ẩm)
2.2.6. 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 calorifer

Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy ở trạng thái trước khi vào thùng sấy:

Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy ở trạng thái ra khỏi thùng sấy:

Lưu lượng thể tích trung bình của tác nhân sấy:

17


Đồ án Thiết kế KT Hóa họcGVHD: TS.Nguyễn Thị Lê Liên

2.2.7. Lượng nhiên liệu tiêu hao:
Lượng nhiên liệu tiêu hao để bốc hơi 1kg ẩm:
(kg/h)

Lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1 giờ:
(kg than/h)
2.2.8. Hiệu suất thiết bị sấy:

2.3.

Tính thời gian sấy
Trong thiết bị, chọn cánh đảo trộn có dạng cánh nâng, có các thơng số sau:
Hệ số điền đầy: β = 0,18

(Bảng 6.1/177 – [2])

Góc gấp của cánh nâng: Δϕ = 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])

(phút)
Thời gian vật liệu lưu trú trong thùng (hay thời gian vật liệu đi hết chiều dài
thùng):
(CT 6.39/174 – [2])

18