TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA: Cơ khí Động lực
BỘ MƠN: Cơng nghệ Nhiệt - Điện lạnh
Tên học phần: Kỹ thuật sấy Mã học phần: 1232070
Số ĐVHT: 03
Trình độ đào tạo: Đại học chính quy
A. NGÂN HÀNG CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN
Chương 1: <VẬT LIỆU ẨM>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 1
1.1 – Hiểu và nêu được các khái niệm, các thuật ngữ, hay các định nghĩa về:
Độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối.
Nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm.
Động học q trình sấy.
1.2 – Biểu diễn được biểu đồ sấy.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 1
STT Mục tiêu kiểm tra đánh
giá
Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Độ ẩm của vật liệu Đònh nghóa và công thức của độ
ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
m trong vật liệu.
Sử dụng các kiến thức đã học để
nêu các tính chất vật lý của
nước, đặc tính mao dẫn, phân
loại vạt liệu ẩm
3
Khả năng vận dụng các
kiến thức đã học ở mục 1
Các đặc trưng
nhiệt động của vật
liệu ẩm.
Nhiệt dung riêng, hệ số dẫn
nhiệt, hệ số sẫn nhiệt độ của
vật liệu ẩm.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
Động học q trình
sấy.
Tốc độ sấy và biểu đồ sấy.
3. Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 1
TT Loại Nội dung Điểm
1.
Câu
hỏi
Độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối của vật liệu: định nghĩa, cơng thức
tính.
1
2. Đáp
án
- Độ ẩm tương đối (còn gọi là độ ẩm tồn phần) là tỉ lệ phần trăm khối
lượng nước chứa trong một kilogam vật liệu ẩm.
0,5
1
Biểu mẫu 3a
[%]
G
G
a
100=
ω
- Độ ẩm tuyệt đối (còn gọi là độ ẩm tính theo vật liệu khô) là tỉ lệ phần
trăm khối lượng nước chứa trong một kilogam vật liệu khô.
[%]100
G
G
k
a
k
=
ω
0,5
4.
Câu
hỏi
Biểu thức quan hệ giữa độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối của vật liệu. 1
Đáp
án
[%]100
100
k
k
ω
ω
ω
+
=
0,5
[%]100
100
k
ω
ω
ω
−
=
0,5
5.
Câu
hỏi
Một vật liệu ẩm có khối lượng G=100kg, trong đó chứa khối lượng
nước là G
a
=45kg, hãy xác định các trị số sau đây của vật liệu:
- Độ ẩm tương đối
ω
.
- Độ ẩm tuyệt đối
ω
k
.
1
Đáp
án
[%]
G
G
a
45100
100
45
100 ===
ω
0,5
[%],
)(G
G
k
a
k
8181100
45100
45
100 =
−
==
ω
0,5
6.
Câu
hỏi
Một vật liệu ẩm có độ ẩm tương đối
ω
=45%, hãy xác định các trị số
sau đây của vật liệu:
- Độ ẩm tuyệt đối
ω
k
.
- Khối lượng nước chứa trong vật liệu G
a
, biết khối lượng vật liệu
khô G
k
=55kg.
1
Đáp
án
[%],
k
8181100
45100
45
100
100
=
−
=
−
=
ω
ω
ω
0,5
kg
x,G
G
kk
a
45
100
558181
100
===
ω
0,5
7.
Câu
hỏi
Một vật liệu ẩm có độ ẩm tuyệt đối
ω
k
=45%, hãy xác định các trị số
sau đây của vật liệu:
- Độ ẩm tương đối
ω
.
- Khối lượng nước chứa trong vật liệu G
a
, biết khối lượng vật liệu
G=55kg.
1
Đáp
án
[%],
k
k
0331100
45100
45
100
100
=
+
=
+
=
ω
ω
ω
0,5
kg
x,G
G
a
17
100
550331
100
===
ω
0,5
8.
Câu
hỏi
Hãy nêu đặc tính hấp phụ và mao dẫn của ẩm trong vật liệu 1
Đáp
án
Hấp phụ giữa nước và vật liệu chia làm 2 loại: hấp phụ hoá học và hấp
phụ vật lý.
Hấp phụ hoá học là hiện tượng liên kết bền vững giữa các phần tử
nước và các phần tử của vật hấp phụ thông qua việc trao đổi điện tử
vòng ngoài. Vì vậy, hấp phụ hoá học rất bền vững và do đó trong quá
trình sấy rất khó hoặc không thể tách nước khỏi hấp phụ hoá học.
Hấp phụ vật lý là hiện tượng liên kết giữa các phân tử của nước với
0,5
2
các phân tử của vật hấp phụ khơng có sự trao đổi ion mà chỉ do sức
căng mặt ngồi là lực mao dẫn gây ra; trong đó nước và vật rắn là các
hệ độc lập với nhau về mặt hố học. Nước chứa trong vật liệu sấy chủ
yếu là nước do hấp phụ vật lý và nước này có thể dễ dàng tách ra khỏi
vật liệu ẩm trong q trình sấy.
Mao dẫn là hiện tượng nước bám dính và lưu chuyển trong vật liệu
qua các lỗ khe dưới tác động của áp suất khơng khí.
0,5
9.
Câu
hỏi
Phân loại vật liệu ẩm 1
Đáp
án
Vật liệu ẩm thành 3 nhóm chính:
a. Vật keo: Đặc tính cơ bản của nó là khi hút ẩm hoặc nhả ẩm thì kích
thước của các hang xốp của vật thay đổi. Thơng thường, khi nhận
thêm ẩm thì kích thước của các hang keo giãn ra và ngược lại khi bị
mất ẩm thì co lại. Nói cách khác, vật keo là vật có tính đàn hồi.
0,5
b. Vật xốp mao dẫn: là vật mà kích thước của các hang xốp của nó
khơng thay đổi hoặc thay đổi rất ít khi hút ẩm hay nhả ẩm.
c. Vật keo xốp mao dẫn: là vật liệu vừa có tính keo vừa có tính mao
dẫn. Phần lớn các vật liệu ẩm thuộc loại này.
0,5
10.
Câu
hỏi
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa lượng ẩm bay hơi theo thời gian
sấy (biểu đồ sấy)
1
Đáp
án
0,5
AB: giai đoạn đốt nóng.
BC: giai đoạn sấy.
K: điểm tới hạn.
w
cb
: độ ẩm cân bằng.
0,5
w
cb
K
C
B
A
W
τ
Biểu đồ sấy
3
Chương 2: <KHÔNG KHÍ ẨM>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 2
1.1 – Hiểu và nêu được các khái niệm, các thuật ngữ, hay các định nghĩa về:
Một số khái niệm cơ bản về không khí ẩm.
Thông số cơ bản của không khí ẩm.
1.2 – Biểu diễn được biểu đồ I-d của không khí ẩm và cách sử dụng.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 2
STT Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Thông số cơ bản
của không khí ẩm.
Đònh nghóa và công thức của độ
ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối,
hàm ẩm.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Enthalpy của không
khí ẩm.
Cách xác đònh công thức của
Enthalpy.
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Biểu diễn biểu đồ
I-d của không khí
ẩm
Hình dạng của đồ thò và cách
xác đònh các thông số.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
Xác đònh các thông
số và so sánh.
Xác đònh I,d,t.
4. Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 2
11.
Câu
hỏi
Độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối của khơng khí ẩm: định nghĩa, cơng
thức tính.
1
Đáp
án
Độ ẩm tuyệt đối của khơng khí ẩm là lượng hơi nước chứa trong 1 m
3
khơng khí ẩm. Tức là về trị số thì bằng khối lượng riêng của hơi nước
ở trong hỗn hợp khơng khí đó. Ký hiệu
ρ
a
, [kg/m
3
].
V
G
a
a
=
ρ
0,5
Độ ẩm tương đối của khơng khí là tỉ số giữa lượng hơi nước chứa
trong 1 m
3
khơng khí với lượng hơi nước trong 1 m
3
hỗn hợp khơng
khí đó đã bão hồ hơi nước trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
Ký hiệu
ϕ
, [%].
bh
a
maxa
a
ρ
ρ
ρ
ρ
ϕ
==
;
bh
a
p
p
=
ϕ
0,5
Câu
hỏi
Hàm ẩm, entanpy của khơng khí ẩm: định nghĩa, cơng thức tính. 1
Đáp
án
Hàm ẩm của khơng khí (còn gọi là lượng chứa ẩm hay độ chứa hơi) là
lượng hơi nước, tính bằng gam, chứa trong 1 kg khơng khí khơ. Ký
0,5
4
hiệu d, [g/kgKK]
a
a
pp
p
622d
−
=
[g ẩm/kgKK].
Entanpy của khơng khí ẩm (còn gọi là nhiệt lượng riêng của khơng
khí ẩm) là tổng số entanpy của khơng khí khơ và hơi nước ở trong hỗn
hợp. Ký hiệu I, [j/kgKK]
I = i
KK
+d.i
a
0,5
13.
Câu
hỏi
Nhiệt độ bầu ướt, nhiệt độ điểm sương của khơng khí ẩm 1
Đáp
án
Nếu ta để cho nước bay hơi vào khơng khí do nhiệt của khơng khí và
của mơi trường cung cấp (q trình đoạn nhiệt) thì trong suốt q trình
bay hơi nhiệt độ của khơng khí sẽ giảm, hàm ẩm sẽ tăng lên dần. Đến
khi khơng khí bão hồ hơi nước thì nước sẽ ngừng bay hơi, nhiệt độ
của khơng khí cũng dừng lại và bằng nhiệt độ bay hơi của nước. Nhiệt
độ này gọi là nhiệt độ bầu ướt.
0,5
Giả sử có một hỗn hợp khơng khí ẩm chưa bão hồ hơi nước, cho làm
lạnh hỗn hợp này với điều kiện hàm ẩm khơng đổi (d=const). Nhiệt độ
của hỗn hợp giảm dần xuống đến một nhiệt độ nào đó thì hỗn hợp sẽ
đạt đến trạng thái bão hồ (
ϕ
=1). Nhiệt độ tương ứng với trạng thái
này gọi là nhiệt độ điểm sương.
Ðiểm sương là nhiệt độ giới hạn của việc làm lạnh khơng khí đến
trạng thái bão hồ (
ϕ
=1) khi hàm ẩm khơng đổi (d=const).
0,5
14.
Câu
hỏi
Giới thiệu đồ thị I – d của khơng khí ẩm:
- Các trục toạ độ.
- Các đường biểu diễn trạng thái khơng khí ẩm.
1
Đáp
án
Trục tung biểu diễn các giá trị entanpi I, trục hồnh tạo với trục tung một
góc 135
0
biểu diễn các giá trị của hàm ẩm d. Mục đích lấy hai trục tạo
với nhau một góc 135
0
là để cho các đường biểu diễn tách biệt, dễ quan
sát, thuận tiện cho việc sử dụng. Tuy nhiên, các đường biểu diễn của đồ
thị chỉ vẽ ở góc phần tư thứ nhất, các giá trị của hàm ẩm d được biểu diễn
trên trục hồnh thơng lệ (trục phụ d).
0,5
Đồ thò biểu diễn 5 đường đặc trưng cho trạng thái không khí ẩm.
• Đường đẳng d.
• Đường đẳng I.
• Đường đẳng t.
• Đường đẳng
ϕ
.
• Đường áp suất riêng phần p.
0,5
15.
Câu
hỏi
Trên đồ thị I-d cho điểm A có các thơng số trạng thái t
A
=60
0
C,
d
A
=20g/kg KK, hãy xác định trị số của các thơng số:
- Nhiệt độ điểm sương t
s
.
- Nhiệt độ bầu ướt t
ư
.
1
Đáp
án
Từ A dóng đường thẳng d=const (song song với trục I) cắt đường
ϕ
=1 tại B, nhiệt độ điểm sương t
s
đi qua điểm B:
t
s
=25
0
C.
0,5
Từ A dóng đường thẳng I=const (song song với trục d) cắt đường
ϕ
=1 tại C, nhiệt độ bầu ướt tư đi qua điểm C:
t
ư
=32
0
C.
0,5
16. Câu
hỏi
Trên đồ thị I-d cho điểm A có các thơng số trạng thái I
A
=30kcal/kgKK,
d
A
=20g/kg KK, hãy xác định trị số của các thơng số:
- Nhiệt độ điểm sương t
s
.
1
5
- Nhiệt độ bầu ướt t
ư
.
Đáp
án
Từ A dóng đường thẳng d=const (song song với trục I) cắt đường
ϕ
=1 tại B, nhiệt độ điểm sương t
s
đi qua điểm B:
t
s
=25
0
C.
0,5
Từ A dóng đường thẳng I=const (song song với trục d) cắt đường
ϕ
=1 tại C, nhiệt độ bầu ướt tư đi qua điểm C:
t
ư
=34,5
0
C.
0,5
Chương 3: <CƠ SỞ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 3
1.1 – Hiểu và nêu được các khái niệm, các thuật ngữ, hay các định nghĩa về:
Các phương pháp sấy, chế độ sấy.
1.2 – hiểu được nguyên lý cơ bản của các phương pháp sấy.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 3
STT Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Các phương pháp
sấy.
Các phương pháp sấy nhân tạo.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Chế độ sấy. Các chế độ sấy thông dụng.
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Trình tự thiết kế
thiết bò sấy.
Nêu trình tự tống quát thiết kế
môt thiết bò sấy
4 Khả năng so sánh, đánh giá
Vật liệu và tác
nhân sấy.
Mối quan hệ chiều chuyển động
giữa vật liệu và tác nhân sấy.
5. Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 3
17.
Câu
hỏi
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.
1
Đáp
án
Phương pháp sấy đối lưu: Nguồn nhiệt cung cấp cho q trình sấy là
nhiệt truyền từ tác nhân sấy đến vật liệu bằng cách truyền nhiệt đối
lưu.
0,2
Phương pháp sấy bức xạ: Trong phương pháp sấy này nguồn nhiệt
cung cấp cho q trình sấy thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào
đó đến vật sấy.
0,2
Phương pháp sấy tiếp xúc: Trong phương pháp này người ta cung 0,2
6
cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp vật với bề mặt
nguồn nhiệt.
Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần: Nhiệt cung cấp
cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong
vật làm vật nóng lên.
0,2
Phương pháp sấy thăng hoa: Phương pháp này thực hiện bằng cách
làm lạnh vật đồng thời hút chân khơng để cho vật sấy đạt đến trạng
thái thăng hoa của nước. Ẩm thốt ra khỏi vật liệu nhờ q trình thăng
hoa.
0,2
18.
Câu
hỏi
Chế độ sấy: định nghĩa, nêu một số chế độ sấy thơng dụng. 1
Đáp
án
Chế độ sấy được hiểu theo nghĩa thơng thường là quy trình tổ chức
q trình sấy mà chủ yếu là cách tổ chức q trình truyền nhiệt và
truyền chất giữa tác nhân sấy với vật liệu sấy và các thơng số của q
trình để đảm bảo năng suất, chất lượng và giá thành sấy.
0,5
Một số chế độ sấy thơng dụng:
- Chế độ sấy có đốt nóng trung gian.
- Chế độ sấy hồi lưu một phần khí thải.
- Chế độ sấy kết hợp hồi lưu và đốt nóng trung gian.
- Chế độ sấy hồi lưu tồn phần khí thải.
0,5
19.
Câu
hỏi
Quan hệ giữa chiều chuyển động của vật liệu sấy và tác nhân sấy
trong máy sấy làm việc liên tục. Sơ đồ ngun lý làm việc, đặc điểm
của q trình, phạm vi ứng dụng c?a:
- Sấy cùng chiều.
- Sấy ngược chiều.
2
Đáp
án
- Sấy cùng chiều:
Vật liệu sấy và tác
nhân sấy di chuyển cùng
chiều. Vật liệu ban đầu
mang lượng ẩm lớn được
tiếp xúc với tác nhân sấy
ban đầu có độ ẩm nhỏ và
nhiệt độ cao nên lượng ẩm
bốc hơi rất nhanh. Về phía
cuối quá trình di chuyển thì
vật liệu có độ ẩm nhỏ lại tiếp xúc với tác nhân sấy có độ ẩm lớn
hơn, càng về cuối lượng ẩm bốc hơi càng giảm và tốc độ sấy giảm
dần.
Sấy cùng chiều có đặc điểm là nhiệt độ của sản phẩm lúc ra khỏi
thiết bò sấy tương đối thấp nhưng độ ẩm của vật liệu cũng còn cao.
Do đó, người ta thường ứng dụng trong trường hợp vật liệu sấy lúc
gần khô không chòu được nhiệt độ cao và cường độ sấy lớn như lúc
còn ẩm. Mặt khác, lúc gần khô vật liệu có tính hút ẩm nhỏ; điều
này cho phép tiết kiệm năng lượng sấy bằng cách tuần hoàn (hồi
lưu) tác nhân sấy trở lại một phần khi nó ra khỏi máy sấy.
1
- Sấy ngược chiều:
Vật liệu sấy và tác
nhân sấy di chuyển ngược
chiều. Vật liệu sấy ban đầu
1
7
Vật liệu sấy (VLS)
Tác nhân sấy (TNS)
Sấy cùng chiều
Vật liệu sấy (VLS)
Tác nhân sấy (TNS)
Sấy ngược chiều
có độ ẩm lớn nhất được tiếp xúc với tác nhân sấy ban cuối có độ
ẩm lớn nhất và nhiệt độ nhỏ nhất; khi sắp ra khỏi thiết bò sấy, vật
liệu sấy có độ ẩm bé nhất được tiếp xúc với tác nhân sấy có độ ẩm
bé nhất và có nhiệt độ cao nhất. Do đó, thời gian sấy kéo dài hơn
và độ ẩm của sản phẩm sấy có thể đạt được rất nhỏ.
Sấy ngược chiều được ứng dụng cho trường hợp vật liệu sấy có độ
dẫn ẩm kém nhằm tránh hiện tượng tạo thành một lớp vỏ khô xung
quanh vật liệu làm cản trở việc thoát ẩm bên trong và dễ gây rạn
nứt sản phẩm sấy. Mặt khác, sấy ngược chiều thường được ứng
dụng phổ biến cho các loại vật liệu sấy có độ ẩm lớn không cho
phép sấy quá nhanh, vật liệu sấy chòu được nhiệt độ cao lúc sắp
khô, vật liệu sấy có tính hút ẩm lớn.
20.
Câu
hỏi
Quan hệ giữa chiều chuyển động của vật liệu sấy và tác nhân sấy
trong máy sấy làm việc liên tục. Sơ đồ nguyên lý làm việc, đặc
điểm của quá trình, phạm vi ứng dụng của:
- Sấy chéo dòng.
- Sấy kết hợp.
2
Đáp
án
- Sấy chéo dòng:
Tác nhân sấy có nhiệt độ cao di chuyển vuông góc với dòng
vật liệu sấy, do đó thế sấy đạt
khá lớn và cường độ sấy cũng
khá cao.
Sấy chéo dòng được ứng
dụng cho vật liệu sấy có độ
ẩm bé hoặc sắp khô cho phép
sấy ở nhiệt độ cao và nhanh.
Mặt khác, sấy chéo dòng còn
được sử dụng khi không thể
thực hiện được phương thức
sấy cùng chiều hay ngược
chiều do khó khăn về mặt kết cấu thiết bò hay trở lực của tác nhân
sấy quá lớn.
1
- Sấy kết hợp:
Tác nhân sấy di chuyển từ 2 đầu vào rồi đi ra ở giữa thiết bò hay
ngược lại, vật liệu sấy di chuyển vào một cửa và ra ở một cửa khác.
Sấy kết hợp được ứng dụng trong trường hợp không dùng được
1
8
VLS
TNS
Sấy chéo dòng
Sấy kết hợp
TNS
VLS
TNS
VLS
phương thức sấy cùng chiều và ngược chiều
Chương 4: <TÍNH TOÁN NHIỆT THIẾT BỊ SẤY ĐỐI LƯU>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 4
1 – Hiểu được các cách tính toán.
Cân bằng vật liệu trong thiết bò sấy đối lưu.
Tính toán nhiệt.
Hiệu suất của thiết bò.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 4
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phương trình cân
bằng vật liệu.
Phương trình cân bằng vật liệu,
cân bằng ẩm trong thiết bò sấy
đối lưu.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Tính toán nhiệt. Tính toán nhiệt thiết bò say đối
lưu dùng không khí làm tác
nhân.
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Biểu diễn quá trình
sấy.
Biểu diễn quá trình sấy trên đồ
thò I-d.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh các quá
trình sấy.
Quá trình sấy lý thuyết và sấy
thực tế.
6. Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 4
21.
Câu
hỏi
Quá trình sấy có hồi lưu một phần khí thải:
- Sơ đồ nguyên lý làm việc.
- Biểu diễn quá trình sấy trên đồ thò I-d.
- Phạm vi ứng dụng.
2
9
Đáp
án
0,5
Hồi lưu có tác dụng hạ thấp nhiệt độ tác nhân vào buồng sấy
đồng thời tăng lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy. Mặt
khác hồi lưu có tác dụng làm chế độ sấy dòu đi (nhiệt độ tác nhân
sấy giảm, độ ẩm tương đối tăng lên), do vậy hồi lưu thường được sử
dụng để sấy các vật liệu dễ bò biến dạng khi tốc độ sấy lớn như sấy
gỗ, đồ gốm sứ, vật liệu xây dựng, …
0,5
10
Không khí thải hồi lưu (
ϕ
2
, t
2
, d
2
)
21
A(
ϕ
0
, t
0
, d
0
) M(
ϕ
M
, t
M
, d
M
)
Vật liệu sấy
C(
ϕ
2
, t
2
, d
2
)B(
ϕ
1
, t
1
, d
1
)
Không khí vào
3
Sơ đồ nguyên lý làm việc của quá trình sấy hồi lưu
1. Calorifer, 2. Buồng sấy, 3. Quạt
1
Câu
hỏi
Quá trình sấy có đốt nóng trung gian:
- Sơ đồ nguyên lý làm việc.
- Biểu diễn quá trình sấy trên đồ thò I-d.
- Phạm vi ứng dụng.
2
Biểu diễn quá trình sấy hồi lưu
trên đồ thò I – d
d
0
=d
1
d
M
I
1
=I
2
M
I
M
I
0
t
B
t
1
d
2
A
C
0
B
1
t
0
t
2
B
ϕ
=1
I
d’
11
Đáp
án
0,5
Sấy có gia nhiệt trung gian làm giảm đáng kể nhiệt độ tác nhân
sấy vào buồng sấy. Gia nhiệt trung gian nhiều tầng có tác dụng làm
cho chế độ sấy điều hoà hơn. Trường hợp sấy lý thuyết tiêu hao
nhiệt và không khí sấy có gia nhiệt trung gian cũng bằng tiêu hao
khi không gia nhiệt trung gian. Quá trình sấy có đốt nóng trung gian
thích hợp cho việc sấy các vật liệu không chòu được nhiệt độ cao.
0,5
1
Biểu diễn quá trình sấy có đốt nóng
trung gian trên đồ thò I – d
C
1
C
2
B
3
B
2
I
d
0
=d
1
I
0
t
B
t
1
d
2
A
C
0
B
1
t
0
t
2
B
ϕ
=1
d’
12
Không khí ra
A(
ϕ
0
, t
0
, d
0
)
Không khí vào
C(
ϕ
2
, t
2
, d
2
)
1
3
5
2 4 6
Sơ đồ nguyên lý làm việc
của quá trình sấy có đốt nóng trung gian
1, 3, 5. Calorifer, 2, 4, 6. Buồng sấy
Chương 5: <TÍNH TOÁN NHIỆT THIẾT BỊ SẤY BUỒNG>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 5
Cấu tạo, nguyên lý làm việc thiết bò sấy buồng.
Tính toán thiết kế.
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 5
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh
giá
Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phân loại Phân loại các thiết bò sấy buồng
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Cấu tạo Cấu tạo và Nguyên lý hoạt
động cũa thiết bò sấy buồng.
3
Khả năng vận dụng các
kiến thức đã học ở mục 1
Tính toán thiết kế Ghi rõ các công thức tính toán
của thiết bò sấy buồng
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh So sánh quá trình tổn thất năng
lượng.
Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 5
23.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy buồng.
3
Đáp
án
1. Ghi lò, 2. Cửa điều chỉnh không khí, 3. Quạt, 4. Giá chứa vật liệu sấy, 5.Cử
tháo sản phẩm,6. Vách dập tàn lửa
1,5
Mơ tả ngun lý hoạt động
Nêu đúng nguyên lý như hình vẽ.
0,5
13
Hình 5 – 1: Sơ đồ cấu tạo của
thiết bò sấy buồng đối lưu
cưỡng bức dùng nhiên liệu
than đá
6
5
4
3
2
K
K
1
Nêu ưu nhược đđiểm, phạm vi ứng dụng
Ưu điểm:
Thiết bò bao gồm một hoặc vài buồng sấy, trong đó vật liệu
được xếp thành lớp tónh trên các giá hay toa xe. Việc nạp và tháo
vật liệu sấy tiến hành qua cửa buồng sấy. Trong thiết bò sấy loại
này, vật liệu được sấy gián đoạn ở áp suất khí quyển nên còn gọi là
máy sấy tónh, sấy mẻ.
Nhược điểm:
- Thời gian sấy kéo dài vì lớp vật liệu nằm yên.
- Sấy không đều; sản phẩm có chỗ khô, chỗ ướt, dễ bò nứt nẻ.
- Mất nhiều nhiệt lượng do tháo và nạp liệu qua cửa cũng như
không tận dụng hết nhiệt của tác nhân sấy.
- Điều kiện làm việc nặng nhọc, không đảm bảo vệ sinh.
- Cấu tạo đơn giản nhưng khó kiểm tra quá trình
Phạm vi ứng dụng: Có thể sử dụng để sấy hầu hết các sản phẩm
công – nông nghiệp.
1
Chương 6: <TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY ĐỐI LƯU KHÁC>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 6
Thiết bò sấy tiếp xúc
Thiết bò sấy bức xạ
Thiết bò sấy thăng hoa
Thiết bò sấy dùng dòng cao tần
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 6
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phương trình cân
bằng nhiệt.
Dùng các kiến thức đã học để
thiết lập phương trình cân bằng
nhiệt.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Tính toán thiết kế Tính toán thiết kế các loại thiết
bò sấy đối lưu
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Biểu diễn quá trình
sấy.
Biểu diễn quá trình sấy trên đồ
thò I-d.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh các quá
trình sấy.
Quá trình sấy lý thuyết và sấy
thực tế của từng thiết bò.
Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 6
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy thùng quay.
3
14
Đáp
án
1. Thùng sấy, 2. Vành răng, 3. Cyclone, 4. Quạt,
5. Cửa ra sản phẩm, 6. Vis tải, 7. Con lăn, 8. Bánh răng,
9.Calorifer, 10. Phễu cấp liệu, 11.Cánh xáo trộn
1,5
Ngun lý hoạt động
Thiết bò sấy thùng gồm thùng hình trụ 1 đặt nghiêng khoảng 6
÷
8
0
so với mặt phẳng nằm ngang. Vành ray 12 trượt trên các con
lăn tựa 7 khi thùng quay, khoảng cách giữa các con lăn có thể điều
chỉnh được để thay đổi góc nghiêng của thùng. Thùng quay được
nhờ lắp chặt trên thùng vành răng 2 (bánh răng đặt tại trọng tâm
của thùng) ăn khớp bánh răng 8 nối với động cơ điện thông qua hộp
giảm tốc. Thùng quay với vận tốc khoảng 1
÷
8 vòng/phút.
Thiết bò sấy thùng quay làm việc ở áp suất khí quyển. Tác
nhân sấy có thể là không khí hay khói lò. Thường thì vật liệu sấy
hay tác nhân sấy chuyển động cùng chiều để tránh sấy quá khô và
tác nhân sấy khỏi mang theo vật liệu sấy nhiều như sấy ngược
chiều. Vận tốc của không khí hay khói lò đi trong trong thùng
khoảng 2
÷
3 m/s.
Vật liệu ướt qua phễu cấp liệu 10 rồi vào thùng ở đầu cao và
được chuyển động trong thùng nhờ các cánh xáo trộn 11. Cánh xáo
trộn vừa phân bố đều vật liệu theo tiết diện thùng, vừa xáo trộn vật
liệu vừa làm cho vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy tốt hơn. Vật liệu
sấy sau khi sấy khô được đưa ra cửa 5 nhờ vis tải 6 vận chuyển ra
ngoài. Còn khói lò hay không khí thải ra được cho qua cyclone 3 để
giữ lại những hạt vật liệu bò bay theo rồi xả ra ngoài trời qua ống
khói. Để tránh khí thải chui qua các khe hở của máy sấy làm ảnh
hưởng đến môi trường, người ta đặt quạt hút 4 bổ sung cho sức hút
của ống khói và tạo áp suất âm trong máy sấy.
Nếu sấy bằng khói lò thì dẫn khói lò vào thiết bò sấy bằng
cửa 9.
Thiết bò sấy thùng quay được sử dụng rộng rãi trong công
nghiệp hoá chất, thực phẩm, … để sấy một số hoá chất, quặng pirit,
phân đạm, ngũ cốc, đường, …
0,5
15
1 2
3 4
5
6
1
1
1
0
9
8
7
Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy thùng quay
Hì
nh
6 –
1:
Sơ
đồ
cấ
u
tạo
thi
ết
bò
sấy
thù
ng
qu
ay
1.
Th
ùn
g
sấy
, 2.
Và
nh
ră
ng,
3.
Cy
clo
ne,
4.
Qu
ạt,
5.
Cử
a
ra
sả
n
ph
ẩm
, 6.
Vis
tải,
7.
Co
n
lăn
, 8.
Bá
nh
ră
ng,
9.
Ca
lor
ifer
,
10.
Ph
ễu
cấ
p
liệ
u,
11.
Cá
nh
xá
o
trộ
n,
12.
Và
nh
ray
1 2
3 4
5
6
11
10
9
8
7
12
Nêu ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng
- Ưu điểm:
• Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt. Tiếp xúc giữa vật
liệu sấy và tác nhân sấy tốt.
• Cường độ làm việc tính theo lượng ẩm khá cao, có thể
tới 100 kg/m
3
h.
• Thiết bò cấu tạo gọn, chiếm mặt bằng nhỏ.
- Nhược điểm: Vật liệu dễ bò vỡ vụn.
Phạm vi ứng dụng: Để sấy các vật liệu dạng hạt rời, độ ẩm
của vật liệu sấy trung bình (
%)30
≤
ω
).
1
25.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy băng tải.
3
Đáp
án
1. Phễu cấp liệu, 2. Buồng sấy, 3. Con lăn đỡ, 4. Băng tải, 5. Thùng chứa sản phẩm,
6. Calorifer,7. Quạt, 8. Tấm chắn, 9. Ống thải tác nhân sấy
1,5
Ngun lý hoạt động:
Thiết bò sấy băng tải gồm một buồng sấy hình khối chữ nhật
2, trong đó có một hay vài băng tải 4 chuyển động chậm nhờ nhận
truyền động từ các tang quay. Các băng này tựa trên các con lăn 3
để khỏi bò võng xuống, băng này làm bằng vải cao su, bằng kim
loại hay lưới kim loại và chuyển động với vận tốc khoảng 0,3
÷
0,6
mét/phút.
Vật liệu sấy do phễu cấp liệu 1 cung cấp vào buồng sấy và
được các băng tải 4 vận chuyển dần xuống phía dưới, ngược chiều
với tác nhân sấy do quạt 7 và calorifer 6 cung cấp đi lên, các tấm
chắn 8 làm nhiệm vụ dẫn hướng dòng không khí nóng di chuyển.
0,5
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm: Cường độ sấy mãnh liệt, thời gian sấy ngắn, có thể
1
16
9
Không khí
vào
Tác nhân
sấy
Vật liệu
sấy
1
2 3
4
5
6
8
7
Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy băng tải
Hì
nh
6 –
1:
Sơ
đồ
cấ
u
tạo
thi
ết
bò
sấy
thù
ng
qu
ay
1.
Th
ùn
g
sấy
, 2.
Và
nh
ră
ng,
3.
Cy
clo
ne,
4.
Qu
ạt,
5.
Cử
a
ra
sả
n
ph
ẩm
, 6.
Vis
tải,
7.
Co
n
lăn
, 8.
Bá
nh
ră
ng,
9.
Ca
lor
ifer
,
10.
Ph
ễu
cấ
p
liệ
u,
11.
Cá
nh
xá
o
trộ
n,
12.
Và
nh
ray
tăng năng suất sấy do việc cấp và tháo vật liệu sấy diễn ra liên tục.
Nhược điểm: Tổn thất nhiệt lớn,
Phạm vi ứng dụng: Chỉ thích hợp với vật liệu dạng hạt.
26.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy tầng sơi.
3
Đáp
án
1. Phễu cấp liệu, 2. Buồng sấy , 3. Sàn phân phối,
4. Quạt, 5. Calorifer, 6. Thùng chứa, 7. Tấm chắn, 8. Cyclone
1,5
Ngun lý hoạt động:
Bộ phận chính của thiết bò sấy là buồng sấy 2, phía dưới
buồng sấy đặt sàn phân phối 3. Không khí có áp suất lớn và nhiệt
0,5
17
Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy tầng sôi
Sản phẩm
Tác nhân sấy
Không khí vào
Vật liệu sấy
6
7
4 5
3
2
8
Thu hồi bụi
1
độ thích hợp do quạt 4 và calorifer 5 cung cấp được thổi từ dưới sàn
phân phối lên và làm cho lớp hạt vật liệu dao động như là “sôi”,
nên được gọi là máy sấy tầng sôi. Trong quá trình sôi, không khí bò
thổi cưỡng bức qua các hạt vật liệu ở vận tốc đủ lớn để vượt qua
trọng lực của hạt vật liệu và duy trì các hạt ở trạng thái lơ lửng. Vật
liệu sấy ở trạng thái sôi nhận nhiệt và nhả ẩm cho tác nhân sấy trở
nên nhẹ hơn, theo tác nhân đi lên lớp trên đồng thời nó cũng di
chuyển ngang trong quá trình sấy liên tục và được lấy ra ở thùng
chứa 6 ở một độ cao thích hợp nhờ tấm chắn 7. Các sản phẩm dạng
hạt bụi nhỏ bay theo tác nhân sấy được thu hồi nhờ cyclone 8.
Thiết bò sấy tầng sôi là thiết bò sấy ít gặp trong công nghệ sau
thu hoạch và chế biến nông sản thành thương phẩm ở Việt Nam.
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Thiết bò sấy tầng sôi có ưu điểm là thích hợp với vật liệu dạng
hạt, độ khô sản phẩm rất đồng đều, cường độ sấy mãnh liệt do sự
tiếp xúc triệt để giữa vật liệu và tác nhân sấy, cho phép sấy ở nhiệt
độ cao hơn nhiệt độ cho phép vì thời gian tiếp xúc ngắn. Hiệu suất
sử dụng thiết bò cao, giá thành đầu tư thấp. Nhưng có nhược điểm là
sấy được vật liệu có độ ẩm quá lớn, cục to, dễ vỡ vụn, tổn thất thuỷ
lực lớn, thiết bò bò ăn mòn nhanh.
Phạm vi ứng dụng: Dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, độ ẩm
trung bình.
1
27.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy khí động.
3
Đáp
án
1,5
Mơ tả ngun lý hoạt động 0,5
18
2
Không khí
vào
1
4
3
5
7
9
8
6
Thiết bò sấy khí động hay còn gọi là thiết bò sấy khí thổi dùng
sấy vật liệu dạng hạt nhỏ hay tinh thể chóng khô.
Vật liệu vào thiết bò và được dòng khí có tốc độ 10
÷
20 m/s
cuốn theo lên ống thẳng đứng cao từ 10
÷
20 mét. Sau đó vào phòng
giảm tốc độ rồi vào cyclone thu hồi sản phẩm.
Thời gian sấy rất ngắn chỉ khoảng 5
÷
7 giây.
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm: Bề mặt tiếp xúc pha lớn nên quá trình sấy rất mãnh
liệt; thời gian sấy nhanh nên cho phép sấy ở nhiệt độ cao. Thiết bò
cấu tạo gọn, đơn giản.
Nhược điểm: Khó điều chỉnh quá trình, tốn nhiều năng lượng.
Phạm vi ứng dụng: Sấy các vật liệu có kích thước hạt tương đối
nhỏ.
1
28.
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy phun.
3
Đáp
án
Hình vẽ sơ đồ cấu tạo
Hình a:1. Quạt, 2. Calorifer, 3. Phễu cấp liệu, 5. Thùng giảm áp, 6. Ống thải tác
nhân sấy,7. Thiết bò lọc, 8. Cyclone, 9. Vis tải tháo liệu
Hình a: 1. Lọc bụi, 2. Calorifer, 3. Động cơ điện, 4. Vòi phun, 5. Quạt, 6. Cyclone,
7. Buồng sấy
1,5
Hình b: Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy phun loại thùng
Không khí ra
Sản phẩm
Không khí vào
4
6
7
5
321
Không khí nóng
Tác nhân sấy
12
3
5
4
6
19
Ngun lý hoạt động
a. Loại tháp: Xem hình a
Cấu tạo gồm có tháp cao 4, ở đỉnh tháp có vòi phun 3 cố đònh
hoặc chuyển động quay. Dung dòch chứa ở thùng chứa 1 có nhiệt độ
thích hợp nhờ bơm 2 bơm lên đỉnh tháp và phun qua vòi thành
sương mù.
Quá trình sấy thông gió tự nhiên qua cửa 5. Sản phẩm lấy ra ở
đáy tháp gián đoạn hay liên tục.
Tháp có thể cao đến 60 m, đường kính từ 1
÷
10 m.
b. Loại thùng: Xem hình b
Cấu tạo gồm thùng hình trụ 7 có đáy côn. Nắp trên lắp động
cơ điện 3 truyền động cho đầu vòi phun 4 có tốc độ quay rất lớn
(2000
÷
6000 vòng/phút).
Calorifer 2 để đốt nóng không khí. Sản phẩm được thu hồi ở
cyclone 6, còn không khí thải ra ngoài nhờ quạt 5.
0,5
Nêu ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng
Trong 3 loại trên, loại ly tâm thường dùng hơn vì nó có hiệu
quả cao nhất, nhưng có nhược điểm là tiêu hao năng lượng nhiều
nhất.
- Phạm vi ứng dụng : Thiết bò sấy phun được dùng để sấy các
dung dòch như: bột cà phê, ca cao, sữa bò, sữa đậu nành, phân u-rê,
…
1
Chương 7: < THIẾT BỊ SẤY KHÁC>
1. Các nội dung kiến thức tối thiểu mà sinh viên phải nắm vững sau khi học xong chương 7
Thiết bò sấy tiếp xúc
Thiết bò sấy bức xạ
Thiết bò sấy thăng hoa
Thiết bò sấy dùng điện trường dòng cao tần
2. Các mục tiêu kiểm tra đánh giá và dạng câu hỏi kiểm tra đánh giá gợi ý chương 7
ST
T
Mục tiêu kiểm tra đánh giá Nội dung Dạng câu hỏi gợi ý
1
Mức độ Nhớ được các kiến
thức ở mục 1
Phương trình cân
bằng nhiệt.
Dùng các kiến thức đã học để
thiết lập phương trình cân bằng
nhiệt.
2
Mức độ Hiểu được các kiến
thức đã học ở mục 1
Nguyên lý làm
việc của các thiết
bò say.
Vẽ hình sơ đồ nguyên lý
3
Khả năng vận dụng các kiến
thức đã học ở mục 1
Thiết kế Tính toán thiết kế các thiết bò.
4 Khả năng so sánh, đánh giá
So sánh các thiết bò
sấy
Ưu và nhược của từng phương
pháp.
20
Ngân hàng câu hỏi và đáp án chi tiết chương 7
29.
Câu
hỏi
Nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của thiết bị
sấy tiếp xúc:
- Sấy tiếp xúc với bề mặt nóng.
- Sấy tiếp xúc trong chất lỏng.
3
Đáp
án
- Sấy tiếp xúc với bề mặt nóng:
Sấy tiếp xúc với bề mặt nóng còn gọi là sấy rang. Ở thiết bị này, bề
mặt gia nhiệt là chất rắn (vách phẳng, lòng chảo hay trụ), chất tải nhiệt
(hơi nước, khói) đi ở một phía vách, vật sấy tiếp xúc với bề mặt ở một
phía của vách.
Ưu điểm: Thích hợp với các loại vật liệu dạng tấm mỏng.
Nhược điểm: Tổn thất nhiệt lớn.
Phạm vi ứng dụng: Sấy các vật liệu dạng tấm như vải, giấy, …
hoặc vật liệu có thể cán thành tấm như các loại bột.
1,5
- Sấy tiếp xúc trong chất lỏng:
Trong phương pháp sấy này, vật liệu sấy được nhúng ngập vào chất
lỏng nóng như dầu, các loại chất lỏng vô cơ hoặc hữu cơ. Chất lỏng
đóng vai trò cấp nhiệt, ẩm thoát ra từ vật liệu sấy xuyên qua chất lỏng
thoát ra ngoài, hòa vào không khí của không gian đặt thiết bị sấy. Chất
lỏng dùng làm môi chất sấy phải có nhiệt độ sôi lớn hơn nước ở áp
suất khí quyển.
Ưu điểm: Cường độ bay hơi ẩm cao, có thể giảm đáng kể thời
gian sấy, vật liệu được gia nhiệt đều đặn hơn so với các phương pháp
sấy khác.
Nhược điểm: Hơi ẩm cùng các chất khí thải có hại làm ô
nhiễm môi trường làm việc của khu vực đặt thiết bị sấy.
Phạm vi ứng dụng: Sấy mì ăn liền, gỗ, …
1,5
Câu
hỏi
Cấu tạo, nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy bức xạ gia nhiệt bằng điện.
3
21
Đáp
án
1. Quạt, 2. Tang quay, 3. Phễu cấp liệu, 4. Ống thải tác nhân sấy,
5. Buồng sấy, 6. Đèn phát tia hồng ngoại, 7. Băng tải, 8. Cửa tháo sản
phẩm
1,5
Ngun lý hoạt động:
Thiết bò loại này có kết cấu gọn nhẹ và dễ điều khiển chế độ
sấy. Thường dùng đèn hồng ngoại hay dây (tấm) điện trở làm
nguồn bức xạ nhiệt.
0,5
Nêu ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm:
- Cường độ bay hơi ẩm lớn có thể tới vài lần so với sấy đối
lưu và tiếp xúc do dòng nhiệt bức xạ trên đơn vò diện tích lớn hơn
đáng kể.
- Thiết bò gọn nhẹ, chiếm ít diện tích.
- Thời gian sấy cho phép rút ngắn, do đó tăng năng suất và
giảm giá thành sản phẩm.
Nhược điểm:
Sản phẩm sấy dễ nứt và cong vênh. Vì vậy các vật liệu như
gỗ, men sứ không thích hợp với kiểu sấy này.
Phạm vi ứng dụng: Thích hợp với các vật liệu mỏng như vải,
giấy, các chi tiết kim loại sơn hay các sản phẩm xi mạ.
1
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy thăng hoa.
3
Đáp
án
Hình vẽ sơ đồ cấu tạo 1,5
22
3
Không khí vào
Sản phẩm
Vật liệu sấy
Tác nhân sấy
1
2
4 5 6
7
8
Sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy bức xạ – đối lưu
8 6
1
2
3 4
579
Hình 7 – 5: Sơ đồ hệ thống thiết bò sấy thăng hoa
1. Bình thăng hoa, 2. Bình ngưng, 3. Bình phân ly, 4. Giàn ngưng của máy lạnh,
5. Bình chứa môi chất lạnh, 6. Máy nén, 7. Bơm chân không, 8. Bình chứa nước
nóng, 9. Bơm ly tâm.
Mơ tả ngun lý hoạt động
Quá trình sấy thăng hoa có ba giai đoạn:
• Giai đoạn làm lạnh sản phẩm
Trong giai đoạn này do hút chân không làm áp suất trong
buồng sấy giảm, ẩm thoát ra chiếm khoảng 10 ÷ 15%. Việc bay hơi
ẩm làm cho nhiệt độ vật liệu sấy giảm xuống dưới điểm 3 thể.
• Giai đoạn thăng hoa
Giai đoạn này chế độ nhiệt trong buồng sấy đã ở chế độ
thăng hoa. Ẩm trong vật liệu dưới dạng rắn sẽ thăng hoa thành hơi
và thoát ra khỏi vật liệu. Hơi ẩm này sẽ đến bình ngưng và ngưng
lại thành lỏng sau đó thành băng bám trên bề mặt ống. Trong giai
đoạn này nhiệt độ vật liệu sấy không đổi.
• Giai đoạn bay hơi ẩm còn lại
Trong giai đoạn này nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên. Ẩm
trong vật liệu là ẩm liên kết và ở trạng thái lỏng. Quá trình sấy ở
giai đoạn này giống như quá trình sấy ở các thiết bò sấy chân không
thông thường. Nhiệt độ môi chất trong buồng sấy lúc này cũng cao
hơn giai đoạn thăng hoa.
0,5
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm: Sấy ở nhiệt độ thấp nên giữ được các tính chất tươi
sống của sản phẩm. Nếu dùng để sấy thực phẩm sẽ giữ được chất
lượng và hương vò của sản phẩm, không bò mất vitamin. Tiêu hao
năng lượng để bay hơi ẩm thấp.
Nhược điểm: Giá thành thiết bò cao, vận hành phức tạp, người
vận hành cần có trình độ kỹ thuật cao; tiêu hao điện năng lớn. Sấy
thăng hoa có tiêu hao riêng điện năng lớn sau kiểu sấy bằng dòng
điện cao tần.
Phạm vi ứng dụng: Sấy các sản phẩm mỹ phẩm, dược liệu,
thực phẩm quý hiếm.
1
Câu
hỏi
Cấu tạo, ngun lý làm việc, ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của
thiết bị sấy dùng điện trường cao tần.
3
Đáp
án
Hình vẽ sơ đồ cấu tạo 1,5
23
1
3
42
Sơ đồ hệ thống thiết bò
sấy điện cao tần
1.Vỏ thiết bò, 2. Bản cực,3. Vật liệu sấy, 4. Xe goòng
Ngun lý hoạt động:
Vật liệu sấy đặt giữa hai bản tụ điện có điện áp tần số cao.
Dưới tác dụng của điện trường tần số cao vật liệu được gia nhiệt và
ẩm trong vật liệu sẽ hoá hơi và thoát ra ngoài.
Để tạo nên điện trường cao tần, người ta dùng máy phát cao
tần. Máy phát cao tần biến dòng điện một chiều hay xoay chiều tần
số công nghiệp thành dòng điện xoay chiều tần số cao. Có hai loại
máy phát cao tần là máy phát kiểu điện tử và máy phát kiểu cơ khí.
Dòng điện cao tần được đưa từ máy phát đến hai bản cực của
tụ điện. Dòng điện cao tần sẽ tạo ra điện trường bên trong vật liệu
đặt giữa hai bản cực tụ điện, từ đó làm nóng vật liệu và sấy khô vật
liệu sấy. Trên hình là sơ đồ cấu tạo thiết bò sấy dùng điện trường
cao tần với bản cực kiểu đứng, thiết bò này dùng để sấy gỗ.
0,5
Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng:
Ưu điểm: Sấy bằng điện trường tần số cao có ưu điểm hơn
các kiểu sấy khác là sự gia nhiệt vật liệu được thực hiện trong toàn
bộ thể tích vật nên nhiệt độ dễ đồng đều hơn. Khi gia nhiệt bằng
điện trường cao tần, tâm vật sẽ có nhiệt độ cao hơn nên gradien
nhiệt và gradien độ ẩm cùng chiều, do đó tạo thuận lợi cho quá
trình sấy. Đồng thời cách gia nhiệt bằng điện trường cao tần cho
phép điều chỉnh nhiệt độ bên trong vật và duy trì ở nhiệt độ thích
hợp không phụ thuộc nhiệt độ bề mặt vật liệu. Do đặc điểm của
quá trình gia nhiệt như vậy, phương pháp sấy này thích hợp với các
vật liệu dày và có hình dáng phức tạp mà gia nhiệt bằng đối lưu,
bức xạ hay tiếp xúc đều khó thực hiện.
Nhược điểm: Tiêu hao năng lượng lớn (2,5 đến 5 kWh/kg ẩm),
hơn nữa thiết bò này rất phức tạp, việc vận hành bảo dưỡng đòi hỏi
người có trình độ chuyên môn sâu trong lónh vực này.
Phạm vi ứng dụng: Để sấy các sản phẩm và chi tiết đặc biệt
không thể sấy bằng các phương pháp khác. Ví dụ, sấy các khung lò
chòu lửa có hình dáng phức tạp và chiều dày lớn, nếu sấy bằng các
phương pháp khác sẽ rất khó khăn vì vật liệu này dễ nứt khi sấy.
Những thiết bò sấy nhỏ cũng có thể sử dụng phương pháp này vì sấy
bằng điện rất tiện lợi, quá trình gia nhiệt vật thể thực hiện tốt hơn;
do đó chất lượng sản phẩm cao, thiết bò dễ thực hiện tự động hóa.
1
24
33.
Câu
hỏi
Dùng biểu đồ để chọn quạt có năng suất V=8000m
3
/h, cột áp
∆
p=150mmH
2
O
2
Đáp
án
3 0 0 0
7 0 0 0
1 1 0 0 0
1 5 0 0 0
1 9 0 0 0
2 3 0 0 0
N 3
O
N 4
O
N 4 . 5
O
N 5
o
N 5 . 5
O
N 6
O
84 1 2 1 6 2 42 0 2 8 3 2
v ( m / s )
0
N
A
n
0
4 0
8 0
1 2 0
1 6 0
V ( m / h )
3
P ( m m H O )
2
A = 2 5 0 0
A = 7 0 0 0
6 5 0 0
6 0 0 0
5 5 0 0
5 0 0 0
4 5 0 0
4 0 0 0
3
5
0
0
3
0
0
0
=
0
.
4
0
0
.
4
5
0
.
5
0
0
.
5
5
0
.
5
5
0
.
5
0
0
.
4
5
=
0
.
4
0
1
Chọn quạt N
o
4,5; A=6500, n=
ph/vg
,
1445
54
6500
=
1
34.
Câu
hỏi
Trong một q trình sấy biết các thơng số sau đây:
- Lượng hơi nước cần bốc hơi là W=28,6kg/h.
- d
0
=d
1
= 21,5g/kgKK,
0
2
d
= 50,5g/kgKK.
- Hồi lưu 30% khí thải.
Hãy tính các trị số:
- Lượng khơng khí khơ L, L
0
, L
H
.
- Hệ số hồi lưu n.
- Giá trị của d
M
.
3,5
Đáp
án
h/kgKK,
,,
,x
dd
W
L 2986
521550
62810001000
1
0
2
=
−
=
−
=
L
H
=0,3L
⇒
L
H
= 0,3x986,2 = 295,86 kgKK/h
L
0
= L-L
H
= 986,2-295,86 = 690,34 kgKK/h
1,5
4280
34690
86295
0
,
,
,
L
L
n
H
===
1
kgKK/g,
,
,.,,
n
ndd
d
M
1930
42801
5504280521
1
0
20
=
+
+
=
+
+
=
1
35.
Câu
hỏi
Trong một q trình sấy biết các thơng số sau đây:
- d
0
=d
1
= 22g/kgKK,
0
2
d
= 50g/kgKK.
- Hồi lưu 30% khí thải, hệ số hồi lưu n=0,428.
- Lượng khơng khí khơ lưu chuyển qua buồng sấy L=980 kgKK/h.
Hãy tính các trị số:
3,5
25