Đề tài tính toán thiết kế một buồng sấy tĩnh để sấy hạt đậu nành, năng suất 2 tấn trên/mẻ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

BÀI TẬP KĨ THUẬT SẤY
Soybean Process Dryer

GVHD:
LỚP:
NHĨM :

Đinh Thành Ngân
031131
VII

TP HỒ CHÍ MINH – 4/2006


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

DANH SÁCH NHÓM 7 VÀ NHIỆM VỤ THỰC HIỆN
TT
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

HỌ VÀ TÊN
Nghiêm Thị
Nguyễn Đức
Lê Nguyễn Quang
Nguyễn Lê Hồi
Tạ Đăng
Hà Hữu
Bùi Trọng
Nguyễn Anh

Phượng
Lợi
Hải
Nam
Khoa
Hiếu
Hân
Duy

PHÂN CƠNG
Xắp xếp, tổng hợp TL

GHI CHÚ
Nhóm trưởng

Giới thiệu CNS
Giới thiệu VLS
Giới thiệu CNS, tính tốn
Giới thiệu VLS

Tính tốn

ĐỀ BÀI:
Tính tốn và thiết kế một buồng sấy tĩnh để sấy hạt đậu nành, năng suất 2 tấn/mẻ, thời
gian sấy là 18h độ ẩm của vật liệu ω1=30%, ω2=12%. Biết to =30oC, ϕo=80%, t1=110oC,
quá trình sấy có hồi lưu 30% khí thải.
BÀI LÀM:

1. GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU SẤY:
1.1. Lợi ích của cây đậu nành:
1.1.1. Giá trị dinh dưỡng:
Đậu tương hay đậu nành (có tên khoa học là Glycine Max Merrill) là loại cây
họ đậu (Fabaceae) giàu hàm lượng protein được làm thức ăn cho người và gia súc. Cây
đậu tương là cây lương thực có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng. Sản phẩm từ cây đậu
tương đựơc dùng rất đa dạng như sử dụng trực tiếp hạt thô hay chế biến thành những
loại thực phẩm quen thuộc như: đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, làm bánh kẹo, sữa
đậu nành, nước giải khát, nước chấm… đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng
ngày của người và gia súc. Ngoài ra, trong cây đậu tương cịn có tác dụng cải tạo đất,
tăng năng suất cây trồng khác. Điều này có được là nhờ hoạt động cố định đạm N2 của
loài vi khuẩn Rhizobium cộng sinh trên rễ cây họ đậu.
Trong hạt đậu nành có các thành phần hố học sau:
Chất đạm
40%
Chất béo
20%
Chất đường
7%
Chất bột
5,6%
Chất xơ

3,5%
Hợp chất Pentosanh
4,4%
Tro
4,6%
Các chất khác
14,9%
Như vậy đậu nành có giá trị dinh dưỡng khá cao, hơn hẳn các loại đậu thông dụng
và tương đương, hay vượt hơn cả các thực phẩm có nguồn gốc từ động vật. Ngồi
thành phần chất đạm rất lớn, đậu nành cịn chứa một tỉ lệ chất béo khá cao, nhiều sinh
tố và muối khống cần thiết cho cơ thể.
Nhóm VII

Trang 1


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

- Đạm chất (protein): là chất quan trọng nhất trong thành phần hoá học của hạt đậu
nành. Hàm lượng đạm trong đậu nành gấp đơi cá lóc, gấp 2,5 lần thịt heo mỡ, gấp 3 lần
trứng vịt... Đạm chất đậu nành có đủ các loại axid amin cần thiết cho cơ thế như: arginin,
histidin, lysin, tryptophan, phenyalanin, cystin, merhionin, glycin, valin, prolin,
threanin,...Bổ dưỡng tương đương nhưng đạm chất đậu nành cịn có ưu điểm hơn cả
thịt là không sinh ra những độc tố cho cơ thể. Trong đậu nành chứa paranucleoalbuminoid, không tạo ra các baz xanthic như ở thịt nên không độc.
- Chất béo: đậu nành chứa một tỷ lệ chất béo khá cao từ 16% đến 20% chỉ thua
đậu phộng. Với các thành phần chất béo chính của đậu nành là:
Axid linoleic:
49-60%

Axid oleic:
21-34%
Axid palmictic:
6,5-12%
Acid linoleic:
2-9%
Acid stearia:
2-5%
Các acid linoleic và linoleic có vai trị chuyển hố cholesteron (một loại hợp chất
làm cho người mau già và xơ cứng động mạch, thường có trong mỡ động vật) trong cơ
thể, do đó ngăn ngừa được bệnh tim mạch, kéo đài tuổi thọ.
- Chất đường (Hydrat carbon): Đậu nành tương đối chứa ít bột hơn so với các loại
đậu khác. Đường trong đậu nành là loại đường sacaroz lẫn với một loại đường không
kết tinh rất giống với với lactoz trong sữa.
- Các chất vô cơ và sinh tố: đậu nành chứa hầu hết các chất vô cơ cần thiết cho
cơ thể như: Ca, Na, K, Mg, P, S, Fe, Cu, Al... Và các Vitamin A, B1, B2, D, E, F..., nhất
là sinh tố K, một loại sinh tố tương đối hiếm ở các loài thực vật.
- Các phân tố hố: đậu nành có chứa cá phân tố hoá ureaz, lipoxitaz và một anti
phân tố hố là antitrypsin.
1.1.2. Sử dụng:
Đậu nành là loại nơng phẩm có nhiều cơng dụng bậc nhất, hầu như các bộ
phận của cây đậu nành đều có lợi ích.

Hình 1- Rất nhiều giống đậu nành phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau
- Sử dụng làm thực phẩm: Đậu nành từ ngàn xưa là nguồn cung cấp chất đạm chủ
yếu của nhiều dân tộc ở châu Á. Các thực phẩm thông dụng chế biến từ đậu nành đều
có giá trị bổ dưỡng rất cao. Tài liệu y tế sau đây cho thấy thành phần chính của một số
thực phẩm chế biến từ đậu nành.

Nhóm VII

Trang 2


Bài tập kĩ thuật sấy

Thức ăn
Đậu hũ
Tàu hũ ky
Tương bột
Sữa đậu nành
Sữa bò tươi

Calori Đạm
(g)
114
11,5
442
24
137
16,5
28
3,5
66
3,7

GVHD: Đinh Thành Ngân

Bột đường
(g)

2,7
43,3
3,3
2,5
5,1

Chất béo
(g)
6,4
19,2
6,2
0,5
3,5

Ca
(mg)
106
176
136
24
123

Fe
(mg)
8,3
23,9
6,6
2,1
0,1

Sinh tố A
(mg)
88
_
_
_
140

Bảng 1- Thành phần dinh dưỡng của các thực phẩm chất tạo từ đậu nành (so sánh với
sữa bò)
+ Bột đậu nành: Khi thêm bột đậu nành (với tỷ lệ đạm 40%) vào để nâng tỉ lệ đạm
lên đế 20%, ta sẽ có được một loại bột thích hợp với trẻ em đang độ tăng trưởng. Bột
đậu nành còn dùng để làm bánh, vì chứa nhiều casein thực vật nên bột đậu nành dùng
để thay thế một phần trứng vào sữa trong việc nấu nướng và làm bánh mứt.
+ Sữa đậu nành: Có giá trị dinh dưỡng như sữa bị , có ưu điểm tránh được những
bệnh truyền nhiễm từ động vật có sữa lây sang. Dùng rất tốt cho người già, những
người bị bệnh đái đường, phong thấp, táo bón... nhờ một số tính chất riêng của sữa đậu
nành.
+ Đậu phụ: Đậu phụ là thứ thông dụng nhất. Với giá trị dinh dưỡng và bổ dưỡng
cao tạo ra được nhiều món ăn ngon và bổ dưỡng xứng đáng với danh hiệu “thịt không
xương”. Cách chế biến là làm trầm đạm chất đậu nành từ sữa đậu nành, sau đó rút ép
nước để tạo thành miếng đặc.
+ Nước tương: Bằng các công đoạn chế biến khác nhau, người ta chế biến thành
nước chấm cho các loại thức ăn hằng ngày hay các đặc sản.
+ Tương bột: Là món ăn phổ biến và được ưa thích ở các nước châu Á và cả ở
châu Mỹ, châu Âu. Là món ăn bổ dưỡng, dự trữ đựơc lâu dài, tiện sử dụng và dễ chế
biến.
+ Chao: Là món ăn quen thuộc của người Việt Nam, để dành được lâu, càng lâu
càng ngon.
- Sử dụng trong cơng nghiệp: Đậu nành cịn được sử dụng trong kỹ nghệ làm keo

đậu nành, sojalithe (một loại nhựa dẻo), tơ hoá học, chất tạo nhũ tương trong kỹ nghệ
cao su xốp và đặc biệt là làm keo dán gỗ dùng để dán gỗ và làm ván ép.
- Sử dụng làm thức ăn gia súc: Khô dầu đậu nành còn chứa tới 40-50% đạm,
được rang hay sấy cho chín rồi xay thành bột. Đây là nguồn đạm rất quan trọng trong
chăn nuôi. Bã đậu nành sau khi nhồi lấy sữa cũng cịn chứa nhiều chất bổ dưỡng để
ni gia súc rất tốt.
- Làm phân bón cải tạo đất: Thân ,rể, lá, vỏ trái khô dầu đậu nành... đều chứa
nhiều đạm, lân và kali hơn các nguồn phân hữu cơ khác. Ở các vùng có tập quán luân
canh cây đậu nành với các cây khác như lúa, bắp, thuốc lá... nông dân đều xác nhận
các cây này trồng sau vụ đậu nành đều rất trúng mùa dù lượng phân đạm bón cho vụ
sau ít hơn so với ruộng khơng luân canh vụ trước với cây đậu nành vì các cây này được
hưởng một ít đạm do cây đậu nành cung cấp. Điều này là nhờ hoạt động cố định N2 của
loài vi khuẩn Rhizobium cộng sinh trên rễ cây họ Đậu. Đây là biện pháp thâm canh được
các nước tiến bộ áp dụng và ngày càng mở rộng ở Việt Nam.

Nhóm VII

Trang 3


Bài tập kĩ thuật sấy

Các bộ phận của cây

GVHD: Đinh Thành Ngân

N%
0,70
2,13
0,96

1,86
7,06
0,69

Thân cây
Lá rụng
Vỏ trái
Rễ
Hạt
Cuống lá

P2O5%
1,07
0,66
0,47
0,32
0,89
0,62

K2O%

Ca%

Mg%

2,30
1,50
4,20
0,43
2,80

3,30

0,47
2,15
0,86
0,46
0,29
1,15

0,25
0,93
0,85
0,24
0,36
0,75

Bảng 2- Thành phần dinh dưỡng trong các bộ phận của cây đậu nành
1.2. Cây đậu nành:
1.2.1. Nguồn gốc và sự phát triển:
Người ta cho rằng cây đậu nành phát nguyên từ miền Đông Bắc Trung Hoa
vào thế kỉ 11 trứơc Cơng ngun.Tiếp theo đó là khu vực Mãn Châu. Thuở ấy, cây đậu
nành còn mọc hoang dại có trái nhỏ, hạt nhỏ nên chưa là thức ăn cho người và gia súc.
Sau đó cây đậu nành được du nhập vào Nhật Bản, Triều Tiên, Malayxia và các nước
Đơng Dương trong đó có Việt Nam. Ở Châu Âu cây đậu nành được trồng đầu tiên ở
vườn thực vật Pari vào năm 1793. .
Hiện nay, đậu nành được trồng nhiều nhất và cho sản lượng cao nhất ở các nước
Mỹ, Brasil, Trung Quốc, Ấn Độ, Indônexia. Đặc biệt là ở Mỹ, chiếm 55% sản lượng đậu
tương trên thế giới: năm 2000 sản lượng là 75 triệu tấn, trong đó có hơn một phần ba là
xuất khẩu. Phần lớn sản lượng đậu tương ở nước này để chăn nuôi gia súc và xuất
khẩu, dù tiêu thụ đậu tương của người ở nước này đang tăng lên.

Hình 2- Sự phân bố diện tích trồng đậu tương trên thế giới
Nước ta có quan hệ giao lưu lâu đời với Trung Quốc về mặt văn hoá và xã hội nên
cũng có khả năng quen thuộc với cây đậu nành từ thời rất xa xưa. Năm 1793 Lourirs đã
đề cập đến canh tác đậu nành ở Việt Nam và Mã Lai.

Nhóm VII

Trang 4


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

Cây đậu nành dễ trồng dễ thích nghi với mọi thời tiết, nhất là những vùng đất đai
ấm ướt như ở trong vành đai nhiệt đới nước ta. Khắp từ Bắc tới Nam rất nhiều vùng
trồng được đậu nành.
Trước ngày giải phóng, đậu nành chỉ trồng ở miền nam tập trung ở các nơi như:
Long Khánh, An Giang, Chấu Đốc, Kiến Phong, Bình Định. Trong những thập niên gần
đây, các tỉnh Đông Nam Bộ, các tỉnh Tây Nguyên như Gia Lai, Daklak và các tỉnh Đồng
Bằng Sông Cửu Long đang ngày càng mở rộng diện tích trồng đậu nành kết hợp xen
canh với các cây trồng khác. Đáng lưu ý là chỉ riêng tỉnh Đồng Nai, sản lượng đạt gần
50% của cả nước. Nhờ vào đất đai màu mỡ, thời tiết thuận lợi, nhất là việc áp dụng
công nghệ sinh học tạo ra giống cao sản làm cho năng suất, sản lượng đậu nành ở
nước ta ngày càng cao hơn không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà cịn cho xuất
khẩu.

Hình 3- Một cánh đồng trồng đậu nành ở huyện Long Khánh, tỉnh Đồng Nai
1.2.2. Hạt đậu nành:

Cây đậu nành gieo trồng thuộc họ Leguminosae, có tên giống là Glycine.
Giống này hiện gồm có 6 lồi lưu niên trong giống phụ.

Hình 4- Quả, lá, thân cây đậu nành trồng
Về hạt đậu nành, đa số các giống đậu thương mại thường có dạng bầu dục
hay gần tròn. Hạt đậu nành nằm trong vỏ của nó gọi chung là quả đậu nành. Quả của nó
thuộc loại quả giáp, gồm hai nửa úp vào nhau, dính theo hai đường dọc sóng trái. Ngồi
Nhóm VII

Trang 5


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

vỏ có lơng bao phủ, khi chín quả chuyển sang màu vàng hoặc xám, trái có dạng hẹp hay
hơi trịn và hơi eo ở giữa. Mỗi quả thường có 1-4 hạt, nhưng thường là hai hạt.
Tuỳ theo giống đậu, độ màu mỡ của đất đai và điền kiện canh tác mà hạt đậu nành
có:
+ Chiều dài
4,8 mm
+ Chiều rộng là
4-7 mm
+ Chiều dày
3,5-7 mm
+ Trọng lượng TB 120-180 mg (Mỹ)
+ Ở nước ta, trọng lượng các hạt thương phẩm có trọng lượng
trung bình là 100-120 mg. Có những giống cho hạt khá nhỏ như cọc chùm trồng ở Miền
Bắc, Đen Tân Phú ở miền Đơng Nam Bộ có trọng lượng 60-80 mg. Giống DHA ở vụ hè

thu miền Đơng Nam Bộ có thể đạt trọng lượng 210-220 mg.
Trong hạt đậu nành gồm hai phần chính:
+ Phần vỏ hạt: Vỏ hạt bao bọc bên ngồi thường có màu vàng, đen, nâu, cam
để bảo vệ phần phơi bên trong. Có giống vỏ hạt dày, có giống vỏ hạt mỏng. Phần vỏ hạt
chiếm khoảng 8% trọng lượng của hạt.
+ Phần phôi: Phần phôi bên trong chứa hai tử diệp: chất chứa đạm, chất chứa
dầu. Phần phôi chiếm 90% trọng lượng của hạt. Phần này chứa hầu hết chất đạm và
chất béo có trong cây đậu nành
1.2.3. Nhu cầu bảo quản hạt đậu nành:
- Hạt đậu nành phải ít nhất 80% trái đã chuyển sang màu xám hoặc màu xám
đen, hạt đã chín già, đa số các giống, lá đã vàng và rụng thì thu hoạch.

Thu hoạch quả
ω=18-20%

Làm khô sơ bộ
ω=15-17%

Tách vỏ quả

Làm khô bổ
sung

Phân loại
ω<12%

Làm sạch

Bảo quản

Sơ đồ xử lí bảo quản hạt đậu nành
- Thuỷ phần hạt đậu (ω): Là tỉ lệ nước chứa trong hạt. Hạt giống phải thật khơ tức
thuỷ phần thấp, thì mới đảm bảo duy trì tuổi thọ hạt lâu dài.

Nhóm VII

Trang 6


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

Trường hợp

Độ thuỷ phần
hạt đậu nành

- Lúc thu hoạch
+Mùa mưa
+Mùa nắng
- Trái phơi tách hạt
- Phơi 1-2 nắng
- Phơi 3-4 nắng
- Khả năng phơi
nắng kĩ

Cắn thử hạt đậu

Tình trạng bảo quản

28-30%
22-26%
18-22%
15-18%
12-14%

Hạt cịn mộng nước, to
Hạt còn no nước, to
Hạt thật mềm
Hạt mềm
Hạt hơi cứng

Hạt bị mốc, mọt
Hạt bị mốc, mọt
Hạt bị mốc, mọt
Hạt dễ bị mốc mọt
Bảo quản 1-2 tháng

10-12%
4-10%

Hạt khá cứng
Hạt cứng và dòn

Bảo quản 3-12 tháng
Bảo quản trên 12
tháng

Bảng 3- Các khả năng bảo quản hạt đậu nành.

- Người ta có nhiều phương pháp làm khô hạt đậu nành sau khi thu hoạch mà biện
pháp người nông dân sử dụng thông dụng nhất là phơi khô bằng nắng trời.Người ta
phơi cả cây 1-2 nắng rồi tuốt hạt bằng máy. Sau đó tiếp tục phơi khô khoảng 2-3 nắng
cho hạt thật khô, cắn thử hạt đậu dịn khơng dính răng thì chờ cho hạt hả hết hơi nóng
rồi mới gom đống lại. Hạt phải được quạt và sàng sẩy thật sạch sẽ không để lẫn tạp
chất, hạt xanh, hạt lép, hạt nứt vỡ, hạt sâu bệnh sau đó dùng chum, hũ... dùng nylon bịt
kín để tránh sự xâm nhập của khơng khí ẩm.
Sau đó người ta đặt những chum vại này trong những kho bảo quản. Các kho phải
ngăn ẩm tốt, không bị tạt mưa hạn chế được sự xâm nhập của khơng khí ẩm và trang bị
quạt thơng gió để thay thế khơng khí nóng ẩm trong kho bằng khơng khí bên ngồi khơ
hơn hay mát hơn.
Để tránh sự gia tăng nguồn nhiệt do chính bản thân hạt đậu nành và các nguồn
nhiệt từ bên ngoài, người ta thường bảo quản trong điều kiện kho lạnh thường là 16oC
làm nhiệt độ thấp xuống để giữ được phẩm chất của hạt. Như thế hạt giống có thể bảo
quản được lâu qua mùa nóng ẩm.

Hình 5- Hạt đậu nành đã qua các cơng đoạn xử lí đem bảo quản.
Đó là khi thu hoạch vào những mùa nắng. Nhưng nếu thu hoạch đậu nành vào vụ
1 vào khoảng tháng 7-8 dương lịch, khi gặp mưa liên tục nhiều ngày nên cách phơi phổ
biến thuờng rất bị động. Hơn nữa, với quy mô sản xuất lớn, cách phơi nắng tốn cơng lao
Nhóm VII

Trang 7


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

động, lại không đảm bảo chất lượng hạt đậu. Biện pháp thơng gió cưỡng bức (trong thời

gian liên tục vài ngày) cũng không phù hợp với điều kiện khí hậu ở các tỉnh phía nam vì
độ ẩm khơng khí tương đối cao (khoảng 80-90%) vào vụ thu hoạch. Ẩm độ khơng khí
cao sẽ tăng độ thuỷ phần của hạt và tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển mạnh hạt đậu
sẽ mau hư. Nhiệt độ quanh năm ở các tỉnh phía nam tương đối cao: 25-28oC và độ ẩm
lại lớn gây khó khăn cho công tác bảo quản. Trong khi yêu câu bảo quản là yêu cầu thuỷ
phần của hạt đậu khoảng 11-12%, có độ ẩm khơng khí cân bằng với thuỷ phần khoảng
65-70%.
Và để đảm bảo cho việc bảo quản tốt hơn, người ta dùng biện pháp sấy khô đậu
nành bằng các máy sấy. Có hai hướng: dùng máy sấy cơng suất lớn và mấy sấy công
suất nhỏ.
- Hướng dùng máy sấy công suất lớn: Tập trung tại các nhà máy chế biến, các
trung tâm thu mua. Điển hình là máy sấy DUT ICO ở Tp Hồ CHí Minh từ năm
1979 đã sấy với năng suất 10-12 tấn/mẻ 8 giờ, hạ độ ấm từ 18% xuống 11%.
- Hướng dùng các nành máy cỡ nhỏ, đơn giản (sấy không đảo lớp trộn hạt), để
sử dụng và bảo trì, có thể phân tán tại các địa điểm sản xuất xa. Năm 1982,
khoa cơ khí ĐH Nông Nghiệp 4 đã chế tạo 2 mẫu máy sấy loại nhỏ này, được
sử dụng có kết quả tốt tại nơng trường Đồng Phú và xí nghiệp Giống Cây Trồng
I. Khái quát như sau:
+ Năng suất: 2,5 tấn hạt/mẻ
+ Thời gian sấy mỗi mẻ:
Hạ độ ẩm từ 20-22% xuống 13-14%: 8 giờ
Hạ độ ẩm từ 30-32% xuống 13-14%: 14 giờ.
+ Nhiệt độ sấy 40-43oC (dùng nhiệt độ thấp khi ẩm độ hạt lớn)
+ Chi phí chất đốt: dầu hơi 2,3l hoặc củi: 10kg/giờ
+ Nguồn lực kéo quạt: Động cơ điện 3 mã lực hoặc động cơ xăng dầu
5-7 mã lực.

2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY VÀ THIẾT BỊ SẤY:
2.1. Sấy vật liệu:
Sấy vật liệu là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu rắn bằng nhiệt gọi là sấy.

Bản chất cuả quá trình sấy là quá trính khuếch tán, bao gồm q trình khuếch tán ẩm từ
lớp bên trong vật liệu ra lớp mặt bên ngoài và quá trình chuyển hơi ẩm từ bề mặt vật
liệu ra mơi trường xung quanh.
Q trình sấy là chuyển lượng hơi nước bên trong vật liệu từ pha lỏng sang pha
hơi. Quá trình chuyển pha này chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp
suất riêng phần của hơi trong môi trường xung quanh.
Tuỳ theo tính chất cung cấp của nguồn nhiệt mà người ta sấy tự nhiên hay sấy
nhân tạo.
2.2. Công nghệ sấy:
Như ta biết quá trình sấy là quá trình giảm ẩm trong vật liệu ẩm đến độ ẩm như
mong muốn. Từ ngàn xưa, loài người đã biết dựa vào nguồn nhiệt từ ánh nắng mắt trời
để làm khô những loaị thực phẩm và những vật dụng sinh hoạt mà họ kiếm được để có
thể để được lâu. Ngày nay, con người sản xuất ngày càng nhiều thực phẩm thì nhu cầu
chế biến và dự trữ là rất lớn. Với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp với những
sản phẩm cơng nghệ của cuộc sống cần qua q trình làm mất nước thì cơng nghệ sấy
càng cần thiết. Trong nơng nghiệp chế biến nông sản (lúa, ngô, khoai, sắn, đậu...), lâm
Nhóm VII

Trang 8


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

sản (gỗ, dược liệu...), hải sản (tơm, cá, cua...) thì giai đoạn sấy cực kì quan trọng sau khi
thu hoạch để thành sản phẩm cuối cùng. Trong công nghiệp, đặc biệt là vật liệu xây
dựng thì giai đoạn sấy là khơng thể thiếu.
Q trình sấy khơng chỉ đơn giản chỉ làm mất nước trong vật liệu mà địi hỏi sau
khi sấy thì vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, chi phí vận hành thấp, tiêu tốn ít năng

lượng đáp ứng các yêu cầu về kĩ thuật cũng như tính kinh tế. Thí dụ, khi sấy nông sản
phải đảm bảo giữ nguyên được các tính chất về hình dạng, màu sắc, hương vị, các
thành phần hố học của nó.
Mỗi loại vật liệu sấy có tính chất riêng về hố học, sinh học,vật lí khác nhau nên
địi hỏi quy trình sấy khác nhau. Vật liệu sấy rất đa dạng: dạng hạt, dạng bột, dạng nhũ
tương, dạng bánh, lát, cục, dạng rau, quả... nên mỗi loại thích hợp với một số phương
pháp sấy và một số kiểu thiết bị sấy nhất định. Nên có nhiều loại hệ thống sấy khác
nhau. Ví dụ: các vật liệu dạng hạt như đậu, lúa, bắp... thích hợp với nhiều kiểu thiết bị
sấy như sấy kiểu tháp, sấy thùng quay..., cịn các dung dịch thì thích hợp với kiểu sấy
phun hay sấy tiếp xúc với bề mặt nóng, rắn.
Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị là
các thiết bị sấy, thiết bị đốt nóng (calorifer) và các thiết bị phụ cần thiết khác như: thiết bị
gia nhiệt khơng khí, quạt gió, thiết bị khử bụi, bơm, các cánh cửa... Tất cả hợp thành
một hệ thống sấy hoàn chỉnh mà tuỳ từng loại vật liệu ta chọn hệ thống sấy phù hợp đáp
ứng các yêu cầu chất lượng sản phẩm, khả năng chế tạo, mặt bằng lắp đặt, nguồn năng
lượng, năng suất, vốn đầu tư, điều kiện lắp đặt...
Các phương pháp sấy hiện nay:
- Phương pháp sấy nóng: Là phương pháp mà TNS và VLS được đốt nóng. Hệ
thống sấy nóng được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:
+ HTS đối lưu.
+ HTS tiếp xúc.
+ HTS bức xạ.
+ Các hệ thống sấy khác: dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện
từ trường để đốt nóng vật.
- Phương pháp sấy lạnh: Là phương pháp tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước
giữa VLS và TNS chỉ bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS nhờ giảm lượng
chứa ẩm d. Phân loại hệ thống sấy lạnh:
+ HTS lạnh ớ nhiệt độ t>0.
+ HTS thăng hoa.
+ HTS chân không.

2.3. Hệ thống, thiết bị sấy phổ biến:
Thông thường một hệ thống sấy thường có các thiết bị chính sau đây: calorifer,
thiết bị sấy, quạt, xyclon, buồng đốt.
Phânloại HTS:
- HTS tiếp xúc:
+ HTS lô: Chuyên dùng để sấy hoặc là các VLS dạng tấm như: vải, giấy ,
carton...
+ HTS tang: Chuyên dùng để sấy các vật liệu dạng bột nhão.
- HTS bức xạ: Dùng để sấy các vật liệu dạng tấm mỏng như vải, sơn trên các chi
tiết kim loại. Thường có HTS bức xạ dùng đèn hồng ngoại, HTS dùng bề mặt bức xạ.
- HTS đối lưu: Là HTS đa dạng nhất với nhiều loại sấy khác nhau được phân loại
theo cấu tạo của TBS.
Nhóm VII

Trang 9


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

+ HTS hầm: sấy được nhiều dạng vật liệu.
+ HTS tháp: chuyên dùng để sấy hạt.
+ HTS thùng quay: dùng để sấy hạt hoặc cục nhỏ.
+ HTS khí động: dùng để sấy những hạt mảnh nhỏ và độ ấm trong quá trình
lấy đi thường là độ ấm bề mặt.
+ HTS tầng sôi: chuyên dùng để sấy hạt.
+ HTS phun: dùng để sấy các dung dịch huyền phù như trong dây chuyền sản
xuất sữa bột, sữa đậu nành.
+ HTS buồng: có thể sấy nhiều dạng vật liệu khác nhau từ dạng cục, hạt đến

các dạng thanh, tấm.
2.4. Giới thiệu về HTS buồng:
HTS buồng là HTS đối lưu phổ biến và được ứng dụng rộng rãi nhất trong thực tế,
có thể sử dụng để sấy cho nhiều loaị vật liệu trong nông nghiệp và công nghiệp. Nó có
ưu điểm là ít phức tạp, đơn giản dễ vận hành nên giá thành phù hợp với túi tiền, sấy
được nhiều dạng vật liệu khác nhau.
Nhưng nó cũng có những nhược điểm là thời gian sấy kéo dài do lớp vật liệu nằm
yên, sản phẩm sấy sấy không đều, cấu tạo cồng kềng, chiềm nhiều diện tích lại khó
kiểm tra q trình. Do tính chất cấu tạo của nó là HTS từng chu kì, từng mẻ một nên
năng suất sấy không lớn, 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, khơng đảm
bảo vệ sinh.
• Cấu tạo chung của các loại HTS buồng:

Hình 6- Sơ đồ ngun lí HTS buồng.
1. Quạt; 2. Calorifer; 3. Buồng sấy; 4. Ống thốt khí.
1. Quạt:
Dùng để vận chuyển (hút hay đẩy) đưa khơng khí qua calorifer vào TBS để
thực hiện quá trình sấy và mang ẩm thải ra mơi trường.
2. Calorifer:
Có vai trị đốt nóng khơng khí đến một nhiệt độ theo u cầu để cung
cấp nhiệt cho VLS đồng thời giảm độ ầm tương đối ϕ để tăng khả năng nhận ẩm của nó.
Do nguồn cung cấp nhiệt lượng mà chúng ta có calorifer hơi nước, calorifer khí-khói.
3. Buồng sấy: Là thiết bị trong đó chứa VLS để thực hiện q trình sấy.
4. Ống thốt khí: Dùng để thốt khí thải khi sấy vật liệu
Ngồi ra, nếu TNS là khói lị làm nguồn năng lượng để đốt nóng khơng khí thì trong HTS
cịn có buồng đốt.

Nhóm VII

Trang 10


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

• Ngun lí hoạt động:
Quạt 1 hút TNS vào và đưa đến buồng đốt 2, ở đây TNS được cấp nhiệt và
được đưa đến buồng sấy 3 và trao đổi nhiệt với VLS được đưa vào buồng sấy theo
hình mũi tên để làm mất nước trong VLS. Sau đó, VLS ra ngồi theo cửa ra (theo hình
mũi tên) cịn khí thải thốt ra ngồi qua ống thải 4.

Hình 7 – Sơ đồ một hệ thống sấy buồng tĩnh trong thực tế.
• Phân loại HTS buồng:
- Theo tính chất chuyển động của TNS:
+ Thiết bị sấy buồng đối lưu tự nhiên.
1

2

Hình 8- Thiết bị sấy buồng kiểu đối lưu tự nhiên.
Nhóm VII

Trang 11


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

1. Buồng sấy.
2. Xe goòng.
Hệ thống sấy buồng trên do giáo sư Grum-Gremal thiết kế, nhược điểm của thiết bị
sấy đối lưu tự nhiên là vật liệu khô không đều, các khay ở trên vật liệu khô nhanh hơn
vật liệu ở các khay dưới. Khơng khí nóng tập trung ở phía trên nên ở đây vật liệu hay bị
sấy qúa. Để cho vật liệu khô đều thường phải định kỳ đảo khay.
+ Thiết bị sấy buồng đối lưu cưỡng bức:
Trong thiết bị sấy buồng đối lưu cưỡng bức, theo cách bố trí quạt lại có hai
loại: TB sấy buồng dùng quạt gió tập trung và TB sấy buồng dùng quạt gió hướng trục
phân tán.
2

4

4

6

7

3

Hình 9- HTS dùng quạt gió hướng trục có gia nhiệt trung gian.
1. Xe gng. 2. Quạt gió. 3. Động cơ điện. 4. Calorifer. 5. Cửa buồng sấy. 6.
Ống hút khơng khí. 7. Cửa gió động.
Hệ thống sấy này mơi chất sấy được đi vào từng phần của xe vật liệu và được gia
nhiệt bổ sung. Do đó chế độ nhiệt được điều hòa hơn theo chiều cao của xe vật liệu. Khi
cần hồi lưu có thể điều chỉnh cửa gió 7.

5

4

1

3

3

2
5
2

1

1

4

Hình 10- HTS buồng dùng gió quạt tập trung.
1. Quạt gió. 2. Calorifer. 3,4. Ống phân phối. 5. Ống phân phối khí.
Trong thiết bị này mơi chất nóng được quạt gió thổi vào kênh dẫn 3. Khí nóng
chuyển động lên ngang qua các khay vật liệu rồi tập trung xuống kênh thốt khí 4 dể
thốt ra ngồi. Vật liệu được chất lên xe gng va đưa vào buồng sấy.
Nhóm VII

Trang 12

Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

- Theo cấu tạo và các đặc trưng khác :
+TB sấy buồng có đốt nóng trung gian.
+ TB sấy buồng hồi lưu khí thải.
+ TB sấy buồng dùng ống nhiệt.

6
5

7
A

3
4
2

1

A
Hình 11- HTS dùng ống nhiệt.
1. Buồng đốt; 2. Ống nhiệt; 3. Lớp cách nhiệt; 4. Khay đựng vật liệu; 5. Ống nhiệt có
cánh; 6. Kênh dẫn khí thải; 7. Ống khí thải; 8. Ống thốt khói; 9. Cửa lấy sản phẩm; 10.
Vách ngăn.
Ống nhiệt là một phần tử truyền nhiệt có cơng suất riêng rất lớn. Ưu điểm nổi bật
của ống nhiệt là: trong ống nhiệt biến thiên nhiệt độ theo chiều dài ống rất nhỏ. Khi sấy
buồng đối lưu tự nhiên, ta sử dụng ống nhiệt có thể tạo nên cường nhiệt độ khá đồng
đều trong buồng sấy theo tiết diện ngang của buồng và theo chiều cao của các khay

sấy. Vì vậy khi sấy vật liệu khô đều không cần đảo khay. Ống nhiệt là phần tử truyền
nhiệt có tuổi thọ cao hơn nhiều so với truyền nhiệt bằng Calorifer-khí khói vì trong ống
nhiệt ln có mơi chất ở trạng thái bão hịa nên nhiệt độ vách ống khơng bị tăng cao.
Hình trên là thiết bị sấy kiểu ống nhiệt dùng than, củi. Nếu dùng nhiên liệu lỏng hay khí
thì việc điều chỉnh nhiệt độ trong buồng sấy càng thuận tiện.

Nhóm VII

Trang 13


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

+TB sấy buồng dùng bơm nhiệt:
Nq

1

2

4

Nước vào tn,Gn

Nb

6

7

Nước ra tn
8
5

W ; tn
h

Hình 12-HTS dùng bơm nhiệt.
1. Máy nén; 2. Giàn nóng (calorifer); 3. Buồng sấy; 4. Quạt gió; 5. giàn lạnh; 6. van
tiết lưu; 7. Gia nhiệt; 8. Làm mát bằng nước.
Đối với HTS dùng bơm nhiệt, máy nén tiêu thụ năng lượng Nb đưa mơi chất lạnh
đến giàn nóng. Ở đây, mơi chất toả nhiệt Q1 ra khơng khí làm cho nhiệt độ của nó tăng
từ to, go đến t1,g1. Khơng khí nóng qua VLS ở buồng sấy làm bay hơi ẩm ωk từ vật liệu.
Khơng khí thốt ra khỏi buồng sấy có nhiệt độ t2, g2 được quạt 4 thổi vào buồng lạnh.
Trong buồng lạnh môi chất lạnh được đưa từ giàn nóng qua van tiết lưu 6 vào giàn lạnh.
Ở đây, mơi chất lạnh nhận nhiệt Q2 của khơng khí, bản thân mơi chất hố hơi rồi được
hút về máy nén. Khơng khí trong buồng lạnh nhả nhiệt Q2 cho giàn lạnh làm cho nhiệt độ
của nó giảm từ t2 xuống t3 và tiếp tục giảm xuống t4.
Quá trình làm lạnh khơng khí 2-3-4 làm cho khơng khí ẩm trở nên q bão hồ,
nước ngưng tụ sẽ được thốt ra ngồi ( lưu lượng Gk, nhiệt độ tk). Vì năng suất lạnh cuả
giàn lạnh không đủ để làm lạnh không khí từ trạng thái 2 đến 4 nên người ta phải dùng
nước bổ sung đưa vào làm mát khơng khí. Lưu lượng nước làm mát bổ sung là Gn ,
nhiệt độ nước vào t’n nhiệt độ nước ra là t’’n.
Quá trình sấy theo chu trình kín. Thiết bị làm việc theo chu kì. Đầu quá trình năng
suất bay hơi ẩm từ vật liệu ωk (kg/h) rất lớn còn ở cuối quá trình sấy ωk giảm đáng kể
(bằng 10-20% năng suất bay hơi ẩm ở đầu quá trình sấy). Vì vậy, cần phải điều chỉnh
chế độ của bơm nhiệt phù hợp với quá trình sấy. Để giảm khoảng cách điều chỉnh cơng
suất bơm nhiệt người ta bố trí thêm bộ phận gia nhiệt bằng điện trở để gia nhiệt bổ sung

ở đầu q trình sấy mà bơm nhiệt khơng thực hiện được. Ở nhiều thiết bị sấy dùng bơm
nhiệt công suất của bộ gia nhiệt điện trở gần bằng công suất bơm nhiệt.

Nhóm VII

Trang 14


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

+TB sấy buồng dùng ejector.
2

5

4

3
M
2

M
B
1

M
3

C

B
M
2

1
A

M
1

C

a

A

C

B

b

Hình 13- HTS buồng dùng ejecter.
a) Mơi chất sấy là khơng khí; b) Mơi chất sấy là khói.
Thiết bị sấy buồng dùng ejecter ở hình a) với TNS là khơng khí. Khơng khí ngồi
trời ở trạng thái A hỗn hợp với một phần TNS sau q trình sấy có thơng số C để tạo ra
TNS có trạng thái M. TNS ở trạng thái M được quạt 1 đẩy vào ejecter 2. Qua ejecter
TNS có trạng thái M với tốc độ lớn đã “cuốn” theo TNS sau khi đã được đốt nóng say

calorifer 3 có trạng thái B1 để tạo ra TNS có trạng thái B ở cuối dịng. Do áp suất ở điểm
B lớn, một phần TNS sẽ đi qua VLS 4 trong buồng sấy thực hiện quá trình sấy BC, phần
cịn lại thải ra ngồi qua ống thải ẩm 5.
Hình b) là nguyên lý làm việc của HTS buồng dùng ejecter mà TNS là khói lị. Ở
đây, khói lị có thơng số điểm B hồ trộn với khơng khí ngồi trời ở điểm A để được hỗn
hợp có trạng thái M1. Hỗn hợp ở điểm M1 lại tiếp tục hoà trộn với TNS sau buồng sấy ở
trạng thái C để được TNS đặt trưng bởi điểm M2.. TNS ở trạng thái M2 đi qua ejecter và
nhờ tốc độ tăng áp suất giảm mà hỗn hợp với TNS sau q trình sấy C để được TNS có
trạng thái M3. Phần lớn TNS ở trạng thái M3 do có áp suất lớn sẽ đi qua VLS thực hiện
quá trình sấy M3C và phần cịn lại được thải ra mơi trường qua ống thải ẩm.

Nhóm VII

Trang 15


• Một số HTS sấy buồng tĩnh trong thực tế:

Hình 14- Mơ hình một HTS buồng để
sấy nơng sản.

Hình 15- Loại máy sấy ngũ cốc cỡ trung
bình là loaị máy sấy tĩnh hiện đang rất
thơng dụng ở châu Á.
Nói chung, loại máy sấy này sản
xuất tốt hơn chất lượng của gạo. Với
chu trình sấy ngũ cốc cho phép sấy
đồng đều các hạt ngũ cốc và sự tự động
điều khiển không khí khơ, tăng sự q
nhiệt .

Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

Hình 16 - Máy sấy khay, sử dụng xe đẩy.
Máy sấy khay là loại máy sấy tĩnh gồm 2, 4 hay thậm chí là 12 xe đẩy. Mỗi xe gồm
38 khay. Những chiếc xe đẩy này được lái đến một buồng sấy nơi có cánh quạt cố định,
thổi theo đường ngang ngược chiều với lỗ trống và qua những xe đẩy trước khi chu
trình được lặp lại. Những xe đẩy này cho phép điều chỉnh lượng khác nhau của VLS ở
khả năng chứa đựng khác nhau.

Hình 17- Một máy sấy buồng tĩnh sấy vật liệu lợp nhà.

Nhóm VII

Trang 1


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

Hình 18 - Một nhà máy sấy buồng tĩnh sấy đậu nành trong thực tế.

1. Ống xả để rào lại được bao phủ thép mạ kiềm
nhằm trừ khử ảnh hưởng của gió trong những cột của
ống khói. Khơng khí nóng sau khi sấy ra ngồi theo
đường này.

2. Những cái cột hình nón đuợc thiết kế cho điều kiện
tốt nhất trong việc làm khô ngũ cốc.
3. Các màn che bên trong bằng các mắt lưới sợi dây
đan kết (được đục mạ kiềm phía ngồi cùng có tác
dụng lọc khơng khí lấy khơng khí sạch đi vào)
4. Cấu trúc mạ kiềm làm phù hợp với hệ thống sấy.
5. Hai mặt vào của những máy quạt ly tâm không tải
cho hiệu suất không ồn hút không khí vào.
6. Điện tử điều khiển PLC cho người sử dụng mở điều
khiển máy làm việc.
Hình 19- Máy sấy đậu nành.
Nhóm VII

Trang 1


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

3. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ:
3.1. Chọn tác nhân sấy và vật liệu sấy:
- Chọn tác nhân sấy:
Khi chọn tác nhân sấy thì dựa vào các điều kiện sau:
+ Trường hợp vật sấy chịu được nhiệt độ cao và không sợ bị nhiễm bẩn bởi
tro, bụi thì nên dùng khói làm tác nhân vì dùng khói sẽ sấy được nhiệt độ cao hơn,
cường độ bay hơi ẩm lớn hơn, đồng thời thiết bị sấy rẻ tiền vì khơng dùng calorifer.
+ Trường hợp sản phẩm sấy cần tránh nhiễm bẩn do khói thì nên chọn khơng
khí nóng làm tác nhân sấy. Để gia nhiệt cho khơng khí có thể dùng calorifer hơi-khí,
khói-khí hay calorifer điện. Dùng kiểu calorifer nào là tuỳ vào từng trường hợp cụ thể và

do tính tốn kĩ thuật quyết định.
+ Hơi quá nhiệt dùng trong trường hợp sấy các vật liệu dễ cháy, dễ nổ. Hơi
quá nhiệt dùng có nhược điểm là phải dùng lò hơi để sản xuất nên giá thành thiết bị cao.
Việc chọn chất tải nhiệt là lị hơi nước hay khói là tùy thuộc vào các điều kiện cụ
thể và trải qua nghiên cứu tính tốn nhiều phương án kinh tế kỹ thuật để chọn phương
án hợp lý. Về nguyên tắc có thế sơ bộ đánh giá theo các yếu tố sau:
Những nơi có nhiều hộ tiêu thụ nhiệt về sấy cũng như nhiều hộ tiêu thụ cơng
nghệ khác dùng hơi nước thì việc dùng lị hơi là hợp lý vì dùng lị hơi cho phép sản xuất
nhiệt tập trung có hiệu suất cao hơn so với sản xuất phân tán.
Những nơi chỉ có hộ tiêu thụ nhiệt về sấy thì dùng calorifer khí-khói hay
calorifer kiểu ống nhiệt là hợp lý.
Ở đây, vì sấy đậu nành sử dụng sấy buồng không thể bị nhiễm bẩn bởi tro bụi nên
khơng chọn TNS là khói nóng, và cũng khơng dùng hơi q nhiệt vì giá thành thiết bị cao
khơng kinh tế nên nhóm 7 chọn khơng khí nóng làm TNS. Q trình là sấy đối lưu,
khơng khí là TNS, nó đóng cả hai vai trị: vừa làm chất tải ẩm vừa gia nhiệt.
- Chọn nguồn năng lượng sấy:
+ Đối với thiết bị sấy đối lưu : đốt nóng vật liệu và mang ẩm vào môi trường,
được thực hiện nhờ khơng khí nóng hay khói lị.
+ Đối với thiết bị sấy tiếp xúc: bề mặt được đốt nóng hay dịch thể nóng làm
nhiệm vụ cung cấp nhiệt cho vật liệu, cịn khơng khí lưu thơng qua thiết bị để thải ẩm ra
ngoài.
+ Đối với thiết bị sấy bức xạ, nguồn đốt nóng vật liệu là tia bức xạ nhiệt cịn
khơng khí lưu thơng qua thiết bị thải ẩm ra ngồi.
Nguồn năng lượng để gia nhiệt cho TNS có thể là hơi nước, điện, dầu, củi, khí đốt,
các phế liệu nơng nghiệp, than đá, bức xạ mặt trời, gió, địa nhiệt....
Khi dùng khí đốt, dầu mỏ, than đá, củi...hay phế liệu nơng nghiệp như cùi bắp, rơm
rạ, bã mía thì ta phải thiết kế thêm buồng đốt trong hệ thống sấy. Khi đó, có thể dùng
khói lị từ buồng đốt để gia nhiệt cho TNS trong calorifer khí-khói hoặc dùng ngay khói lị
làm chất vừa mang nhiệt vừa thải ẩm. Với những VL sấy sơ chế để bảo quản không đòi
hỏi cao về mặt vệ sinh như lúa, bắp, thức ăn gia súc thì có thể dùng khói lị làm TNS để

giảm vốn đầu tư cho calorifer khí- khói và tổn thất nhiệt.
Đối với sấy đậu nành, nhóm 7 chọn nguồn năng lượng sấy là than bùn. Vì nhiệt
lượng than bùn mang lại khá cao, ổn định và khá hợp túi tiền với người dân.

Nhóm VII

Trang 2


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

3.2. Hệ thống sấy để tính tốn và thiết kế:
Sơ đồ hệ thống sấy đậu nành:
3

1

1
C(ϕ2, t2,d2)

4

2

Β(ϕ1,t1,d1)

Kk vào
A (ϕo,to,do)

Μ (ϕM, tM, dM)
Kk thải hồi lưu(ϕ2, t2,d2)
Hình 20– Sơ đồ hệ thống sấy buồng tĩnh để sấy đậu nành có hồi lưu một phần khí thải
1. Quạt; 2. Calorifer; 3. Buồng sấy; 4. Van xả khí.
.
3.3. Tính tốn sơ bộ các thơng số và kích thước cơ bản:
3.3.1. Tính năng suất sấy:
Gọi: Ιo(kj/kgkk), do(g/kgkk), ϕo(%), to(oC) lần lượt là Enthalpy, hàm ấm, độ ẩm,
nhiệt độ của khí trời.
Ι1(kJ/kgkk), d1(g/kgkk), ϕo(%), t1(oC) lần lượt là Enthalpy, hàm ẩm, độ ẩm của
tác nhân sấy trước khi vào buồng sấy.
Ι2 (kj/kgkk), d2(g/kgkk), ϕo(%), t2(oC) lần lượt là Enthalpy, hàm ẩm, độ ẩm của
tác nhân sấy sau khi ra khỏi buồng sấy.
G1(kg/h), T1(oC), ω1(%) là năng suất VLS vào buồng sấy, nhiệt độ, độ ẩm của
VLS.
G2 (kg/h), T2 (oC), ω2(%) là năng suất VLS sau khi ra khỏi buồng sấy, nhiệt độ,
độ ẩm của sản phẩm sấy.
Thông số ban đầu là: ω1=30%, ω2=12%, chọn thời gian sấy τ = 18h
- Năng suất sấy:

G2 =

2000
= 111,1(kg / h )
18

G1 = G2

Nhóm VII

100 − ω 2
100 − 12
= 139,7(kg / h )
= 111,1
100 − 30
100 − ω1

Trang 3


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

- Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1h:
W = G1 − G 2 = 139,7 − 111,1 = 28,6(kg / h )

- Lượng tác nhân sấy:
W

Llt =

d 2 − d1
0

- Biết nhiệt độ và độ ẩm của môi trường: to = 30oC, ϕo = 80%.
Tra đồ thị I-d ta có:

do = d1 = 0,0215 (kg ẩm/kgkk)

Io = 82 (kJ/kgkk)

- Nhiệt độ sấy cho là: t1 = 110oC.
d1 = do = 0,0215 (kg ẩm/kgkk)

Tra đồ thị I-d:

I1 = 168,6 (kJ/kgkk)
- Nhiệt độ ra khỏi thiết bị sấy: t2 = 43oC.
I2 = I1 = 168,6 (kJ/kgkk)

Tra đồ thị I-d ta có:

d 0 = 0,0505 (kg ẩm/kgkk)
2
- Xác định độ ẩm tương đối:
o

B * d2
pb 2 (0,621 + d 20 )

ϕ2o =
Trong đó:

⎛
4026,42
pb 2 = exp⎜12 −
⎜
235,5 + t 2
⎝

⇒
⇒

⎞
4026,42 ⎞
⎛
⎟ = exp⎜12 −
⎟ = 0,0856(bar )
⎟
235,5 + 43 ⎠
⎝
⎠

760
* 0,0505
750
ϕ2 =
= 88,97% ≈ 89%
0,856(0,621 + 0,0505)
Vậy nhiệt độ ra khỏi TBS là hợp lý.
- Lượng tác nhân sấy lý thuyết:
Vì đây là quá trình sấy hồi lưu 30% khí thải ta có:
n=

l H 30
=
= 0,43
l o 70

+ Lượng khơng khí mới là:
Lo =

lo =

W
d 2 − d1
o

=

28,6
= 986(kJ / h )
0,0505 − 0,0215

Lo 986,2
=
= 34,48(kgkk / kgam )
W
28,6

+ Lượng khơng khí hồi lưu là:
Nhóm VII

Trang 4


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

LH = 0,43 * Lo = 0,43 * 986,2 = 424,066(kJ / h )
lH =

⇒

LH 424,066
=
= 14,83(kgkk / kgam )
28,6
W

+ Lượng khơng khí khô lưu chuyển trong TBS là:
L = Lo + LH = 986,2 + 424,066 = 1410,27(kJ / h )
Các thông số tại điểm M là:
dM =

d o + nd 2 0,0215 + 0,43 * 0,0505
=
= 0,03(kgam / kgkk )
1+ n
1 + 0,43

IM =

I o + nI 2 82 + 0,43 *168,6
=
= 108,04(kJ / kgkk )
1+ n
1 + 0,43

Tra đồ thị I-d của khơng khí ẩm ta được:
tM = 35oC

ϕM = 90%
toC

ϕ (%)

A

30

B1

Điểm

I (kJ/kg)

d (kg/kgkk)

80

82,00

0,0215

110

10

168,60

0,0300

M

35

90

108,04

0,0300

Co

43

89

168.60

0,0505

Bảng 4- Bảng các thông số trạng thái lý thuyết

I
tB

B

B
1

t1
t2
t
0

1

= I

2
C

0

M

A
I

d 0= d
1

I

ϕ=1

I
0

dM

M

d2

d'

Hình 21 - Biểu diển q trình sấy hồi lưu trên đồ thị I-d.

Nhóm VII

Trang 5


Bài tập kĩ thuật sấy

GVHD: Đinh Thành Ngân

- Xác định kích thước sơ bộ của TBS:
- Khối lượng thể tích của hạt đậu nành: 800 (kg/m3).
-Thể tích VLS chiếm chỗ:

V =

2000
= 2,5(m 3 )

800

- Chọn chiều cao của lớp VLS là: h = 0,4(m)
- Diện tích sàn của TBS:

Fs =

2,5
= 6,25(m 2 )
0,4

- Chiều cao của TBS:
Thông thường người ta chọn chiều cao buồng sấy gấp 4 lần chiều cao lớp
VLS mà ta chọn chiều cao lớp VLS là h=0,4 m nên chiều cao của buồng sấy là:
H = 0,4*4 = 1,6 (m)
Chiều dài của TBS thường chọn là: L =

4
B nên dựa vào diện tích của sàn
3

TBS Fs vừa tính được ta có:
- Chiều rộng của TBS:

B = 2,17(m )

- Chiều dài của TBS :

L=

4
4
B = * 2,17 = 2,89(m )
3
3

0,6 m 0,4 m

0,6

Cửa tháo VL

2,89 m

2,17 m

Hình 22- Kích thước của buồng sấy tĩnh.

Nhóm VII

Trang 6


Bài tập kĩ thuật sấy
-

GVHD: Đinh Thành Ngân

Tính tốn nhiệt lý thuyết:
+ Phương trình cân bằng nhiệt:

Q = Qs + Qvl + Qtn + Qxq – Qa
+ Nhiệt lượng tiêu hao chung cho TBS:

Q = L * ( I 1 − I 0 ) = 1410,27 * (168,6 − 82) = 122129,38(kJ / h )
q=

Q 122129,38
=
= 4270,26(kJ / kgam )
W
28,6

+ Nhiệt lượng tổn thất do VLS mang đi là:

QVL = G2 * C v (w) * (T2 − T1 )
Trong đó:

CV là nhiệt dung riêng của VLA theo cơng thức:
CV = C k + (C a − C k ) * ϕ o = 1,32 + (4,18 − 1,32) * 0,8 = 3,608(kJ / kgK )
T2 = 0,9*t1 = 0,9*110 = 99oC
T1 = to = 30oC

Qvl = 111,1 * 3,608 * (99 − 30) = 27658,57(kJ / h )

⇒

q vl =

Qvl 27658,57
=

= 967,08(kJ / kgam )
W
28,56

+ Nhiệt lượng tổn thất do TNS mang đi:

Qtn = L * C k * (t 2 − t o )
Trong đó:
Ck là nhiệt dung riêng của khơng khí ẩm tính theo cơng thức:
Ck = Ckk + 0,47*do = 1,004 + 0,47*0,0215 = 1,0141

⇒

Qtn = 1410,27 *1,0141 * (43 − 30) = 18592(kJ / h )
qtn =

Qtn 18592
=
= 650,07(kJ / kgam )
W
28,6

+ Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh:
Qmtxq = Buồng sấy được làm với 3 lớp cách nhiệt là :
Lớp tôn:

λ1 = 46 (W/mK);

δ1 = 1,5 (mm)

Lớp gỗ:

λ2 = 0,15 (W/mK) ;

δ2 = 10 (mm)

Lớp tơn:

λ3 = 46 (W/mK);

δ3 = 1,5 (mm)

α1

Nhóm VII

Trang 7