sấy băng tải chè_1000 tấn 1năm





 !"#
$%&"#'()$"*#+
,-*.///#0$-12
(345"
"(4*6"7 89 8.
-:;49-
5<=4>/.>?>/.8

@5ABC5D5ECF/GHI>/.8
BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐHCN TP. HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

(2
KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN: MÁY & THIẾT BỊ
HỌ VÀ TÊN: *6"7 MSSV: 89 8.

1. Tên đồ án:
Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị Sấy băng tải để sấy chè với năng suất theo nhập
liệu 1000 tấn/năm hoạt động liên tục.
2. Nhiệm vụ đồ án yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu
EJK5LCFMNO=CPQR4
Độ ẩm vật liệu vào : S
.
TU/V
Độ ẩm vật liệu ra : S
>

TWV
Nhiệt độ môi trường : K
/
T8/PX
Độ ẩm tương đối 4
o
ρ
TY/V
Tác nhân sấy 4Z5LCFZ5AC<CF
Nhiệt độ tác nhân sấy vào 4K
.
T.//

PX
Nhiệt độ tác nhân sấy ra 4K
>
T9/

PX
XB[RCFK\]C5O^_4
Mở đầu, lựa chọn, vẽ và thuyết trình quy trình công nghệ. Tính toán công nghệ thiết bị
chính, Tính kết cấu thiết bị chính, Tính và chọn thiết bị phụ, kết luận, Tài liệu tham
khảo, phụ lục.
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày 10 tháng 01 năm 2013
TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN
Người duyệt :
Đơn vị :
Ngày bảo vệ :

Điểm tổng kết :
Nơi lưu trữ :
,`a(1)3b
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
5QCPEC5FBE4
• Ý thức thực hiện:
• Nội dung thực hiện:
• Hình thức trình bày:
• Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2013

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
-c(HC5BdR
,`a(1%
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
5QCPEC5FBE4
• Ý thức thực hiện:
• Nội dung thực hiện:
• Hình thức trình bày:
• Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ:
Tp.Hồ Chí Minh, Ngày tháng năm 2013

GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

-eBIfPQR
Trong ngành công nghiệp nói chung thì việc bảo quản chất lượng sản phẩm là
rất quan trọng. Để chất lượng sản phẩm được tốt ta phải tiến hành sấy để tách ẩm. Vật
liệu sau khi sấy có khối lượng giảm do đó giảm công chuyên chở, độ bền tăng lên, chất
lượng sản phẩm được nâng cao, thời gian bảo quản kéo dài…
Quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt gọi là quá trình sấy.
Người ta phân biệt sấy ra làm hai loại: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo.
Sấy tự nhiên dùng năng lượng mặt trời để làm bay hơi nước trong vật liệu nên
đơn giản, ít tốn kém tuy nhiên khó điều chỉnh được quá trình sấy và vât liệu sau khi
sấy vẫn còn độ ẩm cao. Trong công nghiệp hoá chất thường người ta dùng sấy nhân
tạo, tức là phải cung cấp nhiệt cho vật liệu ẩm. Phương pháp cung cấp nhiệt có thể
bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao.
Đối với nước ta là nước nhiệt đới nóng ẩm, do đó việc nghiên cứu công nghệ
sấy để chế biến thực phẩm khô và làm khô nông sản có ý nghĩa rất đặc biệt. Kết hợp
phơi sấy nhằm tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu những công nghệ sấy và các thiết bị
sấy phù hợp cho từng loại thực phẩm, nông sản phù hợp với điều kiện khí hậu và thực
tiễn nước ta. Từ đó tạo ra hàng hóa phong phú có chất lượng cao phục vụ cho xuất
khẩu và tiêu dùng trong nước.
2-2
Lời mở đầu 4
PHẦN 1 : MỞ ĐẦU 1
1. Biện luận đề tài 1
PHẦN 2 : SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ & THUYẾT MINH 2
2.1. Sơ đồ công nghệ của quá trình 2
2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 3
PHẦN 3 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4
3.1. Các ký hiệu 4
3.2. Các thông số ban đầu 4

3.3. Cân bằng vật liệu 6
3.3.1. Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy 6
3.3.2. Cân bằng vật liệu cho không khí sấy 7
3.4. Quá trình sấy hồi lưu lý thuyết 8
PHẦN 4 : CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG & TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 10
4.1. Tính toán thiết bị chính 10
4.1.1. Thể tích của không khí 10
4.1.2. Thiết bị sấy kiểu băng tải 11
4.1.3. Chọn vật liệu làm phòng sấy 12
4.1.4. Vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của không khí trong phòng
sấy: 12
4.1.5. Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy với môi trường xung quanh 13
4.2. Tính tổn thất nhiệt 14
4.2.1. Tổn thất qua tường α1 Tt1 14
4.2.2. Tổn thất qua trần 18
4.2.4. Tổn thất nhiệt qua nền 19
4.2.5. Tổn thất do vật liệu sấy mang đi 19
4.3. Quá trình sấy thực tế có hồi lưu 20
4.3.1. Nhiệt lượng bổ sung thực tế 20
4.3.2. Các thông số của quá trình sấy thực 20
4.4. Cân bằng nhiệt lượng 21
4.4.1. Nhiệt lượng vào 21
4.4.2. Nhiệt lượng ra 22
PHẦN 5: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 23
5.1. Calorifer 23
5.1.1. Chọn kích thước truyền nhiệt 23
5.1.2. Tính toán 25
5.1.3. Xác định bề mặt truyền nhiệt 27
5.2. Xyclon 28
5.2.1. Giới thiệu về xyclon: 28

5.2.1.1. Tính toán 29
5.3. Tính toán trở lực và chọn quạt 30
5.3.1. Giới thiệu về quạt 30
5.3.2. Tính trở lực của toàn bộ quá trình 30
5.3.2.1. Trở lực từ miệng quạt đến calorifer 30
5.3.2.2. Trở lực do calorifer 31
5.3.2.3. Trở lực do đột mở vào caloifer 32
5.3.2.4. Trở lực đột thu từ caloifer ra ống dẫn không khí nóng 33
5.3.2.5. Trở lực đường ống dẫn khí từ caloifer đến phòng sấy 33
5.3.2.6. Trở lực đột mở vào phòng sấy 34
5.3.2.7. Trở lực đột thu ra khỏi phòng sấy 34
5.3.2.8. Trở lực của phòng sấy: 34
5.3.2.9. Trở lực đường ống dẫn khí từ phòng sấy đến xyclon 34
5.3.2.10. Trở lực đường ống dẫn khí tuần hoàn 35
5.3.2.11. Trở lực đường ống dẫn khí từ quạt hút đến xyclon 35
5.3.2.12. Trở lực tại các khuỷu 35
5.3.2.13.Trở lực tại các chạc 3 35
5.3.2.15.Trở lực của toàn bộ hệ thống 35
5.4. Tính công suất của quạt và chọn quạt 36
5.4.1. Quạt đẩy hỗn hợp khí vào xyclon 36
5.4.2. Quạt hút khí thải ở xyclon 37
5.4.3. Chọn quạt 37
PHẦN 6: TÍNH KINH TẾ 38
PHẦN 7: KẾT LUẬN 39
PHẦN 8: TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
.4g*
.BhCiRjCPdK^B
Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị

như: thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, thiết bị sấy kiểu băng tải, máy sấy thùng quay,
sấy phun, sấy tầng sôi, máy sấy trục…), thiết bị đốt nóng tác nhân, quạt, bơm và một
số thiết bị phụ khác, …
Trong đồ án này em sẽ tính toán và thiết kế thiết bị sấy kiểu băng tải. Thiết bị
sấy loại này thường được dùng để sấy các loại rau quả, ngũ cốc, các loại nông sản
khác, sấy một số sảm phẩm hoá học … Trong đồ án của mình em sử dụng vật liệu sấy
là chè với tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng.
Chè là một cây công nghiệp lâu năm, thích hợp nhất đối với khí hậu nhiệt đới.
Chè không đơn thuần chỉ là thứ cây được dùng để “giải khát” mà đã trở thành một sản
phẩm có nhiều công dụng. Chế biến chè không chỉ cung cấp phục vụ nhu cầu trong
nước mà còn để xuất khẩu, yêu cầu về đầu tư thiết bị ít tốn kém hơn các loại nông sản
khác.
Trong công nghệ sản xuất chè thì sấy chè là một khâu rất quan trọng. Chè sau
khi thu hoạch qua chế biến sẽ được sấy khô. Sau khi sấy chè phải đạt được độ tơi, độ
khô nhất định theo yêu cầu để đảm bảo chất lượng và tăng thời gian bảo quản.
Với các yêu cầu về hình thức, vệ sinh và chất lượng sản phẩm người ta sử dụng
thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải làm việc liên tục với tác nhân sấy là không
khí nóng có tuần hoàn một phần khí thải.
Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu. Ưu điểm của
phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩm được sấy đều, do có tuần
hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điều chỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của
không khí đi qua phòng sấy lớn, năng suất khá cao, hiệu quả.
SVTH: Trang 1
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
>4"7k*
>."lP@JLCFCF5hJm=nREK\]C5
Với các thiết bị và phương thức sấy như đã chọn, ta có sơ đồ công nghệ của quá
trình sấy chè như sau :
Khí thải

Hỗn hợp khí sau khi sấy
Vật liệu vào Hơi nước Khí tuần hoàn

Vật liệu ra Hơi nước bão hoà Không khí
Chú thích : 1 – phòng sấy
2 - calorifer
3 - quạt đẩy
4 – cyclon
5 – quạt hút

SVTH: Trang 2
2
3
5
1
4
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
>>5R_oKIBC5nR_K\]C5JLCFCF5h
Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp không khí
nóng.
Không khí ban đầu được đưa vào calorife, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp
từ hơi nước bão hoà qua thành ống trao đổi nhiệt. Hơi nước đi trong ống, không khí đi
ngoài ống. Tại calorife, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết không khí nóng đi
vào phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) cấp nhiệt cho hơi nước trong chè bốc hơi
ra ngoài.
Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên có một phần
chè sẽ bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu hồi khí thải và chè người ta đặt
ở đường ống ra của không khí nóng một cyclon. Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy đi
vào cyclon để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một phần khí thải được quạt hút

ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoài không khí. Một phần khí cho tuần hoàn trở lại
trộn lẫn với không khí mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy vào calorife. Hỗn
hợp khí này được nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết rồi vào phòng sấy tiếp tục thực
hiện quá trình sấy. Quá trình sấy lại được tiếp tục diễn ra.
Vật liệu sấy ban đầu có độ ẩm lớn được đưa vào phòng sấy đi qua các băng tải
nhờ thiết bị hướng vật liệu. Vật liệu sấy chuyển động trên băng tải ngược chiều với
chiều chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệt trực tiếp từ hỗn hợp không khí
nóng thực hiện quá trình tách ẩm.
Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng và được lấy ra ngoài.
SVTH: Trang 3
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
84pq(,#
8.EJZr5BhR
G
1
,G
2
: Lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi mấy sấy (Kg/h)
G
k
: Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy (Kg/h)
W
1
, W
2
: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu
ướt
W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy (Kg/h)
L: Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy (Kg/h)

x
o
: Hàm ẩm của không khí trước khi vào caloripher sưởi (Kg/Kgkkk)
x
1
,x
2
: Hàm ẩm của không khí trước khi vào mấy sấy (sau khi đi qua caloripher
sưởi) và sau khi ra khỏi mấy sấy (Kg/Kgkkk)
8>EJK5LCFMNO=CPQR
Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè với năng suất khoảng 1000tấn/ năm.
Giả thiết môt năm nhà máy làm việc 350 ngày, mỗi ngày làm 20 giờ. Vậy năng suất
trung bình trong 1 giờ là:
G
2
=
143
20*350
1000000
=
(Kg/h)
Chè sau khi thu hoạch được sơ chế sơ bộ trước khi đem vào phòng sấy. Độ ẩm
của chè lúc này đạt khoảng từ (60 – 65)% .Chọn độ ẩm của chè trước khi sấy là
W
1
=60%. Để sản phẩm chè sau khi sấy đạt được độ khô, tơi xốp theo yêu cầu mà
không bị gãy vụn, không bị ẩm mốc thì ta khống chế độ ẩm ra của chè đạt khoảng
W
2
= 5%.

Theo kinh nghiệm chè khô có thể chịu được nhiệt độ trên dưới 100
o
C. Do đó ta
chọn nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị sấy là t
1
=100
o
C. Để đảm bảo tính kinh tế, giảm
tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi đồng thời đảm bảo không xảy ra hiện tượng
đọng sương sau khi sấy, ta chọn t
2
sao cho độ ẩm tương đối không quá bé nhưng cũng
không quá gần trạng thái bão hòa. Do đó nhiệt độ tác nhân ra khỏi buồng sấy được
chọn sơ bộ khoảng t
2
= 70
o
C.
Thông số không khí ngoài trời được xác định tại thành phố Hồ Chí Minh.
SVTH: Trang 4
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:

5stj_DJEJK5LCFMNO=CPQRPsuJvEJPwC5i^4
Năng suất tính theo sản phẩm : 
>
T.G8ZF05
Độ ẩm vật liệu vào : S
.
TU/V

Độ ẩm vật liệu ra : S
>
TWV
Nhiệt độ môi trường : K
/
T8/
x

Độ ẩm tương đối : yTY/V
 Tác nhân sấy : Z5LCFZ5AC<CF
Nhiệt độ tác nhân sấy vào : K
.
T.//
x

Nhiệt độ tác nhân sấy ra : K
>
T9/
x

Hàm ẩm của không khí được tính theo công thức sau:
x
o
=0,622
obh
o
kq
obh
o
PP

P
*
*
ϕ
ϕ
−
(6.8,p.215,[1])
thay số vào ta có
x
o
=0,622
0343,0*8,0033,1
0343,0*8,0
−
=0,0273(kg/kgkkk)
-Nhiệt lượng riêng của không khí:
I
o
=C
kkk
*t
o
+x
o
*i
h
(J/kgkkk) (6.9,p.215,[1])
Với C
kkk:
nhiệt dung riêng của không khí (J/kg.độ)

C
kkk=
10
3
(J/kg độ)
t
o:
nhiệt độ của không khí t
o
=

30
o
C
i
h
: nhiệt lượng riêng của hơi nước ở nhiệt độ t
o
(J/kg)
Nhiệt lượng riêng i
h
được xác định theo công thức thực nghiệm
i
h
=r
o
+C
h
*t
o

=(2493+1,97t
o
)10
3
( J/kg) (6.10,p.215,[1])
Trong đó: r
o
=2493*10
3

:nhiệt lượng riêng của hơi nước ở 0
o
C
C
h
= 1,97*10
3
: nhiệt dung riêng của hơi nước (J/kg ẩm)
Từ đó ta tính được I
o
=99,67*10
3
(J/kgkkk) hay I
o
=99,67 (kJ/kgkkk)
- Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi caloripher là: t
1
=100
o
C, P

1bh
=1,023 at.
Khi đi qua caloripher sưởi, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ còn hàm ẩm không thay
đổi.
SVTH: Trang 5
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
Do đó x
1
= x
o
nên ta có :

( )
bh
kq
Px
Px
11
1
1
622,0
*
+
=
ϕ
=
( )
023,1*0273,0622,0
033,1*0273,0

+
= 0,042 = 4,2%
-Nhiệt lượng riêng của không khí sau khi ra khỏi caloripher là:
I
1
= t
1
+(2493+1,97t
1
)10
3
x
1
(J/Kgkkk)
I
1
= 100+(2493+1,97*100)*0,0273 = 173,437 ( KJ/Kgkkk )
-Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi phòng sấy:
t
2
=70
o
C , P
2bh
=0,315 at
-Nếu sấy lý thuyết thì: I
1
= I
2
= 173,437 (KJ/Kgkkk)

Ta có I
2
= C
kkk
*t
2
+x
2
*i
h
(J/Kgkkk)
Từ đó hàm ẩm của không khí
x
2
=
h
kkk
i
tCI
22
*−
=
00
22
*
*
tCr
tCI
h
kkk

+
−
(Kg/Kgkkk)
x
2
=
30*10*97,110*2493
70*1010*437,173
33
33
+
−
= 0,04 (Kg/Kgkkk)

( )
bh
kq
Px
Px
22
2
2
622,0
*
+
=
ϕ
=
315,0)04,0622,0(
033,1*04,0

+
= 0,198 = 19,8%
88zCO{CFtjKiBhR
88.zCO{CFtjKiBhRJ5xtjKiBhRM|_
Trong quá trình sấy ta xem như không có hiện tượng mất mát vật liệu, lượng không
khí khô tuyệt đối coi như không bị biến đổi trong suốt quá trình sấy. Vậy lượng vật
liệu khô tuyệt đối đi qua máy sấy là:
G
k
= G
1
100
100
1
W−
= G
2
100
100
2
W−
(6.27,p.232,[1])
Trong đó: W
1
= 60%, W
2
= 5%; G
2
= 143 ( Kg/h)
Vậy G

k
= 143
100
5100 −
= 136 (Kg/h)
Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy được tính theo công thức:
SVTH: Trang 6
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
W = G
2
1
21
W100
WW
−
−
(Kg/h) (6.30,p.232,[1])
W = 143
60100
560
−
−
= 197 (Kg/h)
Lượng vật liệu trước khi vào phòng sấy
G
1
= G
2
+W = 143+197 = 340 (Kg/h)

88>zCO{CFtjKiBhRJ5xZ5LCFZ5AM|_ 
Cũng như vật liệu khô, coi như lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy
không bị mất mát trong suốt quá trình sấy. Khi qua quá trình làm việc ổn định lượng
không khí đi vào máy sấy mang theo một lượng ẩm là : Lx
1
Sau khi sấy xong, lượng ẩm bốc ra khỏi vật liệu là W do đó không khí có thêm một
lượng ẩm là W
Nếu lượng ẩm trong không khí ra khỏi mấy sấy là Lx
2
thì ta có phương trình cân
bằng:
Lx
1
+W = Lx
2
(6.31,p.232,[1])
L =
12
W
xx −
(Kg/h)
Thay số L =
0273,004,0
197
−
= 15512 (Kg/h)
Với L là lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi trong vật liệu.
Ta có, tại t
0
= 30

o
C, ứng với
0
ϕ
thì
185,1
0
=
ρ
(kg/cm
3
)
Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trước khi vào calorifer là:
V =
13090
185,1
8,26567
0
==
ρ
L
(m
3
/h)
Vậy lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi 1 Kg.ẩm trong vật liệu là:
l =
W
L
=
12

1
xx −
(Kg/Kg.ẩm) (6.33,p.232,[1])
Khi đi qua calorifer sưởi không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưng không thay đổi
hàm ẩm, do đó x
o
= x
1
nên ta có:
l =
12
1
xx −
=
o
xx −
2
1

SVTH: Trang 7
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
Thay số vào ta có
l =
0273,004,0
1
−
= 78,74 (Kg/Kg.ẩm)
8G}REK\]C5M|_5@BisRirK5R_oK
Quá trình hoạt động của hệ thống này là:

Tác nhân sấy đi ra khỏi buồng sấy có trang thái t
2
,
ϕ
2
, x
2
được hồi lưu lại với lượng
l
H
và thải ra môi trường l
t
. Khối lượng l
H
được hoà trộn với không khí mới có trạng thái
là t
0
,
ϕ
o
, x
0
với lượng l
0
Sau khi được hòa trộn, ta được lượng không khí là l, được quạt hút và đẩy vào
calorife để gia nhiệt đến trạng thái I
1
, t
1
,

1
ϕ
rồi đẩy vào buồng sấy.
Vật liệu ẩm có khối lượng là G
1
đi vào buồng sấy và sản phẩm ra là G
2
. Tác nhân
đi qua buồng sấy đã nhận hơi nước bay hơi từ vật liệu sấy đồng thời bị mất nhiệt nên
trạng thái của nó là x
2
, t
2
,
ϕ
2.
Gọi x
M
,I
M
là trạng thái của hổn hợp khí ở buồng hoà trộn
Ta có: l = l
o
+ l
H
hoặc L= L
o
+ L
H
-Chọn tỷ lệ hồi lưu là 50% vậy

l = 0,5(l
o
+l
H
) suy ra l
H
= l
o
Vậy tỷ số hồi lưu n: là số kg không khí hồi lưu hoà trộn với 1 kg không khí ban đầu
(từ môi trường)
n =
o
H
l
l
(2.40,p.48,[2])
Vậy hàm ẩm của hỗn hợp khí được tính theo công thức sau:
x
M
=
n
nxx
o
+
+
1
2
(6.69,p.246,[1]) x
M
=

2
20
xx +
=
2
04,00273,0 +
= 0,034 (Kg/Kgkkk)
Nhiệt lượng riêng của hỗn hợp không khí là:
I
M
=
n
nII
+
+
1
20
(KJ/Kgkkk)
I
M
=
11
437,173*167,99
+
+
=136,6 (KJ/Kgkkk)
Ta có: I
M
= (10
3

+1,97*10
3
x
M
)t
M
+ 2493*10
3
x
M
SVTH: Trang 8
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
Suy ra t
M
=
M
MM
x
xI
33
3
10*97,110
10*2493
+
−
Với t
M
: Nhiệt độ của hỗn hợp khí
Từ đó: t

M
=
034,0*10*97,110
034,0*10*2493*10*6,136
33
33
+
−
= 48,6
o
C
Suy ra P
Mbh
= 0,117(at)
)622,0( +
=
MMbh
kqM
M
xP
Px
ϕ
=
)622,0034,0(117,0
033,1*034,0
+
= 0,457= 45,7 %
Lượng không khí khô lưu chuyển trong thiết bị sấy

7,166

034,004,0
11
2
=
−
=
−
=
M
xx
l
(Kg/Kg.ẩm)
SVTH: Trang 9
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
G4pq-~k  
G.AC5KxECK5BoKOwJ5AC5
G..5•KAJ5Jm=Z5LCFZ5A
a/Thể tích riêng của không khí vào thiết bị sấy:
v
1
=
bh
PP
RT
11
1
ϕ
−
(m

3
/Kgkkk) (Vd6.5,p.251,[1])
Với R = 287 (J/Kg
o
K)
T
1
= 100
o
C+273 = 373K
P = 1,033 (at)
P
1bh
= 1,023 (at)

ϕ
1
= 0,042
Thay số vào ta có:
v
1
=
( )
4
10*81,9*023,1*042,0033,1
373*287
−
= 1,102 (m
3
/Kgkkk)

b/Thể tích không khí vào phòng sấy:
V
1
=L*v
1
=15512*1,102=17094,2 (m
3
/h)
c/ Thể tích riêng không khí ra khỏi phòng sấy là:
v
2
=
bh
PP
RT
22
2
ϕ
−
, với T
2
= 70 + 273 = 343 (K),
1496,0
2
=
ϕ
, P
2bh
= 0,315at
Thay số vào ta có :

v
2
=
( )
4
10*81,9*315,0*198,0033,1
343*287
−
v
2
= 1,034 (m
3
/Kgkkk)
d/Thể tích không khí ra khỏi phòng sấy:
V
2
= Lv
2
= 15112*1,034 = 16039,4 (m
3
/h)
e/Thể tích trung bình của không khí trong phòng sấy:
V
tb
=
2
21
VV +
= 16566,8 (m
3

/h)
SVTH: Trang 10
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
G.>5BoKOwM|_ZB•ROHCFK€B
Thiết bị sấy kiểu băng tải gồm một phòng hình chữ nhật trong đó có một hay vài
băng tải chuyển động nhờ các tang quay, các băng này tựa trên các con lăn để khỏi bị
võng xuống. Băng tải làm bằng sợi bông tẩm cao su, bản thép hay lưới kim loại, không
khí được đốt nóng trong carolife. Vật liệu sấy chứa trong phễu tiếp liệu, được cuốn
vào giữa hai trục lăn để đi vào băng tải trên cùng. Nếu thiết bị có một băng tải thì sấy
không đều vì lớp vật liệu không được xáo trộn do đó loại thiết bị có nhiều băng tải
được sử dụng rộng rãi hơn. Ở loại này vật liệu từ băng trên di chuyển đến đầu thiết bị
thì rơi xuống băng dưới chuyển động theo chiều ngược lại. Khi đến cuối băng cuối
cùng thì vật liệu được đổ vào ngăn tháo.
Không khí nóng đi ngược chiều chuyển động của các băng. Để quá trình sấy được
tốt, người ta cho không khí di chuyển với vận tốc lớn, khoảng 3 (m/s), còn băng tải thì
di chuyển với vận tốc (0,3-0,6) m/ph.
5•CZAJ5K5s:JOHCFK€B
Gọi B
r
: Chiều rộng lớp băng tải (m)
h : Chiều dày lớp trà (m), Lấy h = 0,1(m)
ω
: Vận tốc băng tải, chọn
ω
= 0,4 (m/ph)
ρ
: Khối lượng riêng của chè, Chọn
3
320

m
Kg
=
ρ
-Năng suất của quá trình sấy:
G
1
= B
r
h
ω
ρ
(Kg/h) suy ra B
r
=
60
1
ρω
h
G
=
60*4,0*320*1,0
340
= 0,4427 (m)
-Chiều rộng thực tế của băng tải là :
B
tt
=
η
r

B
, với
η
là hiệu số hiệu chính
Chọn
η
= 0,9 , ta có B
tt
=
9,0
4427,0
= 0,5 (m)
Gọi L
b
: Chiều dài băng tải (m) (chiều dài một mặt)
l
s
: Chiều dài phụ thêm, chọn l
s
= 1,4 (m)
T: Thời gian sấy, chọn T = 30 (phút) = 0,5 (giờ)
L
b
=
ρ
**
*
1
hB
TG

tt
+ l
s
=
4,1
320*1,0*5,0
5,0*340
+
=12 (m)
SVTH: Trang 11
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
Vậy L
b
= 12 (m)
- Băng tải chỉ sử dụng một dây chuyền nên ta chọn chiều dài của một băng tải là
4(m) suy ra số băng tải là 3
Đường kính của băng tải d = 0,3 (m)
G.85•CtjKiBhRi^I;5‚CFM|_
-Phòng sấy được xây bằng gạch
-Bề dày tường 0,22 (m) có:
+Chiều dày viên gạch: 0,2 (m)
+Hai lớp vữa hai bên: 0,01 (m)
-Trần phòng được làm bằng bêtông cốt thép có:
+Chiều dày
)(02,0
1
m=
ρ
+Lớp cách nhiệt dày

)(15,0
2
m=
ρ
-Cửa phòng sấy được làm bằng tấm nhôm mỏng, giữa có lớp các nhiệt dày 0,01 (m)
+Hai lớp nhôm mỗi lớp dày 0,015 (m)
-Chiều dài làm việc của phòng sấy:
Lph = 4+2*1 = 6 (m)
-Chiều cao làm việc của phòng sấy:
Hph = 3*0,3+4*0,5 = 2,9 (m)
-Chiều rộng làm việc của phòng sấy:
Rph = 0,5+2*1= 2,5 (m)
Vậy kích thước của phòng sấy kể cả tường là:
Lng = 6 + 2*0,22 = 6,44 (m)
Hng = 2,9 + 0,02 + 0,15 + 0,22 = 3,29 (m)
Rng = 2,5 + 0,22*2 = 2,94 (m)
G.G(jCKNJJ5R_•CPXCFJm=Z5LCFZ5At^J5oPXJ5R_•CPXCFJm=Z5LCFZ5A
K\xCF;5‚CFM|_4
a/Vận tốc của không khí trong phòng sấy:
===
3600*5,2*6
8,16566
phph
tb
kk
RH
V
ω
0,307 (m/s)
b/Chế độ chuyển động của không khí:

SVTH: Trang 12
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
R
e
=
γ
ω
tdkk
l*
(1.28,p.29,[5])
Với: R
e
: Là hằng số Reynol đặc trưng cho chế độ chuyển động của dòng
l
tđ
: Đường kính tương đương
l
tđ
=
phph
phph
RH
RH
+
**2
=
5,29,2
5,2*9,2*2
+

= 2,685 (m)
Nhiệt độ trung bình của không khí trong phòng sấy:
t
tb
=
2
21
tt +
=
2
70100 +
= 85
o
C
-Từ nhiệt độ trung bình này tra (bảng phụ 9 ,P.130 sách “kĩ thuật sấy nông sản” )
ta được
=
λ
0,031 (W/m
o
K)

=
γ
21,06*10
6−
(m
2
/s)
Vậy R

e
=
6
10*06,21
685,2*307,0
−

= 3,9*10
4
Vậy Re=3,9*10
4
suy ra chế độ của không khí trong phòng sấy là chế độ chuyển động
xoáy
G.WBhRMNC5BhKPXK\RCFO]C5FBƒ=KEJC5zCM|_t:BILBK\seCFvRCFnR=C5
tb
∆
=
2
1
21
ln
t
t
tt
∆
∆
∆−∆

Với
1

t∆
: Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy vào phòng sấy với không khí bên
ngoài
=∆
1
t
100 - 30 = 70
o
C
2
t∆
: Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy đi ra khỏi phòng sấy với không
khí bên ngoài
2
t∆
= 70 - 30 = 40
o
C
Vậy
tb
t∆
=
40
70
ln
4070 −
= 53,6
o
C
SVTH: Trang 13

Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
G>AC5K„CK5|KC5BhK
G>.„CK5|KnR=KseCF α
1
T
t1
-Tường xây bằng gạch dày 0,22 (m)
-Chiều dày viên gạch
gach
δ
= 0,2 (m) T
t2
-Chiều dày mỗi lớp vữa
v
δ
= 0,01 (m) α
2
Tra bảng
gach
λ
= 0,77 (w/m.K) δ
1
δ
2
δ
3

v
λ

= 1,2 (w/m.K)

Lưu thể nóng (không khí nóng) chuyển động trong phòng do đối lưu tự nhiên (vì có
sự chênh lệch nhiệt độ) và do cưỡng bức (quạt). Không khí chuyển động theo chế độ
chảy xoáy (do Re >10
4
)
Gọi
1
α
là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tường phòng sấy
1
α
= k(
//
1
/
1
αα
+
)
Với :
//
1
α
là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu tự
nhiên (W/m
2
độ)

1
/
α
là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu
cưỡng bức (W/m
2
độ)
k : hệ số điều chỉnh, k = 1,2
÷
1,3
a/Tính
/
1
α
Phương trình chuẩn Nuxen đối với chất khí:
Nu = C
l
ε
R
0,8
= 0,018
l
ε
R
0,8
Trong đó:
l
ε
phụ thuộc vào tỷ số
td

ph
l
L
và Re
Ta có :
td
ph
l
L
=
685,2
6
= 2,235
Re = 3,9*10
4

Tra bảng và tính toán ta được
l
ε
= 1,205 (Bảng V.2,p.15,[4])
Vậy Nu = 0,018*1,205* (3,9*10
4
)
0,8
= 102,12
SVTH: Trang 14
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
Mà Nu =
λ

α
ph
H
1
/
suy ra
/
1
α
=
ph
H
Nu
λ
=
09,1
9,2
031,0*12,102
=
b/Tính
1
//
α
Gọi t
T1
là nhiệt độ trung bình của bề mặt thành ống (tường) tiếp xúc với không
khí trong phòng sấy.
Chọn t
T1
= 70,0

o
C
Gọi t
tbk
là nhiệt độ trung bình của chất khí vào phòng sấy (tác nhân sấy).
t
tbk
=
85
2
70100
=
+
o
C
Gọi t
tb
là nhiệt độ trung bình giữa tường trong phòng sấy với nhiệt độ trung
bình của tác nhân sấy.
t
tb
=
5,77
2
8570
=
+
o
C
Chuẩn số Gratket : Đặt trưng cho tác dụng tương hổ của lực ma sát phân tử và

lực nâng do chênh lệch khối lượng riêng ở các điểm có nhiệt độ cao khác của dòng, ký
hiệu Gr.
Gr =
T
tgH
ph
2
1
3
γ
∆
với g là gia tốc trọng trường g = 9,8 (m/s
2
)

H
ph
Chiều cao của phòng sấy (m)

1
t∆
= t
tbk
-t
T1
= 85 - 70 = 15, T= t
tbk
+273 = 358 (K)
Suy ra Gr =
358*10*09,21

15*2*8,9
122
3
−
= 7,38*10
9
Mà chuẩn số Nuxen là
Nu = 0,47*Gr
0,25
(V.78,p.24 ,[4])
Suy ra Nu = 137,76
Hơn nữa Nu =
λ
α
1
//
H
suy ra
1
//
α
=
ph
H
Nu
λ
=
2
031,0*76,137
= 2,135

Từ đó
( )
( )
47,7135,209,42,1
//
1
1
/
1
=+=+=
ααα
k
c/Tính
2
α
Hệ số cấp nhiệt của bề mặt ngoài máy sấy đến môi trường xung quanh
SVTH: Trang 15
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
//
2
2
/
2
ααα
+=
Với
/
2
α

Hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên
2
//
α
Hệ số cấp nhiệt do bức xạ
Ta có nhiệt tải riêng của không khí từ phòng sấy đến môi trường xung quanh :
q
1
=
11
* t∆
α
= 7,47*(85 - 70) = 112,05 (KJ/kg.ẩm)
Trong quá trình truyền nhiệt ổn định thì:
q
1
=
∑
=
−
3
1
21
i
i
i
TT
tt
λ
δ

Mà
3
3
2
2
1
1
3
1
λ
δ
λ
δ
λ
δ
λ
δ
++=
∑
=i
i
i
(m
2
độ/w)
ở đây :
321
,,
δδδ
: bề dày các lớp tường (m)

321
,,
λλλ
: Hệ số dẫn nhiệt tương ứng (W/m.K)
m01,0
21
==
δδ
Bề dày lớp vữa có
2,1
21
==
λλ
(w/m.K)
m2,0
3
=
δ
Bề dày của viên gạch coï
77,0
3
=
λ
(w/m.K)
Vậy
=
∑
=
3

1i
i
i
λ
δ
267,0
77,0
2,0
2,1
01,0
2,1
01,0
=++
(m
2
độ/w)
Từ đó
t
T1
-t
T2
=q
1
∑
=
3
1i
i
i
δ

δ
= 112,05*0,267 =29,9
o
C
t
T2
: Nhiệt độ tường ngoài phòng sấy (
o
C)
t
T2
= t
T1
- 31= 70 - 29,9 = 40
o
C
Nhiệt độ lớp biên giới giữa tường ngoài phòng sấy và không khí ngoài trời
T
bg
=
2
26
2
+
T
t
=
35
2
3040

=
+
o
C
Tại nhiêt độ T
bg
này tra bảng ta tính đươc :
2
10*67,2
−
=
λ
(W/mK)

6
10*024,16
−
=
γ
(m
2
/s)
Nhiệt độ tường ngoài và nhiệt độ không khí có độ lệch là
2
t∆
= t
T2
-t
kk
= 40 - 30 = 10

o
C
SVTH: Trang 16
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
Chuẩn số Gratkev là
G
r
=
( )
9
122
3
2
2
3
10*79,13
2731010*024,16
10*17,2*81,9
=
+
=
∆
−
T
tgH
ng
γ
Chuẩn số Nuxen là
Nu = 0,47*G

r
0,25
= 161
Suy ra
2
/
α
=
98,1
17,2
0267,0*161
==
Hng
Nu
λ
Hệ số cấp nhiệt do bức xạ
2
//
α
2
//
α
=















−






−
4
2
4
1
2
100100
TT
tt
C
kkT
on
ε
Với
n
ε

:Độ đen của vữa lấy
n
ε
= 0,9
C
o
:Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối ,lấy C
o
= 5,67
T
1
= t
T2
+ 273 = 40 + 273 = 313K
T
2
= t
kk
+ 273 = 30 + 273 = 303 K
Từ đó
96,5
100
303
100
313
3040
67,5*9,0
44
2
//

=














−






−
=
α
Nên
2
//
2
/

2
ααα
+=
= 1,98+5,96 = 7,94
Nhiệt tải riêng từ bề mặt của tường ngoài môi trường không khí
q
2
=
4,7910*94,7*
22
==∆t
α
(KJ/kg ẩm)
So sánh
%2929,0
05,112
4,7905,112
==
−
=
∆
maz
q
q
Vậy tổn thất qua tường
Q
t
= 3,6*k*
tb
tF ∆*

Mà F = 2*L*H+2*R*H = 2*6*2,9+2*2,5*2,9 = 49,3 (m)
k =
87,1
276,0
94,7
1
47,7
1
1
11
1
3
1
21
=
++
=
++
∑
=i
i
i
λ
δ
αα
SVTH: Trang 17
Hệ thống sấy băng tải chè 1000 tấn/năm
GVHD:
3,12
ln

2
1
21
=
∆
∆
∆−∆
=∆
t
t
tt
t
tb
o
C
Từ đó:Q
T
= 3,6*1,88*49,3*12,3 = 4104,04 (KJ)
Vậy q
t
=
83,20
197
04,4104
W
==
T
Q
(KJ/Kg ẩm)
G>>„CK5|KnR=K\QC

Trần đúc: Lớp bêtông cốt thép dày:
55,1);(02,0
22
==
λδ
m
(W/m.K)
Lớp cách nhiệt dày:
058,0);(15,0
33
==
λδ
m
(W/m.K)
Để tính tổn thất qua trần ta xác định:

22
*3,1
αα
=
tr
= 1,3*7,94= 10,32 (W/m
2
K)
Do đó hệ số truyền nhiệt qua trần K
tr
bằng
K
tr
=

35,0
32,10
1
058,0
15,0
55,1
02,0
47,7
1
1
11
1
23
3
2
2
1
=
+++
=
+++
αλ
δ
λ
δ
α
(W/m
2
K)
Vậy tổn thất qua trần:

Q
tr
= 3,6*K
tr
*F
tr
*
t∆
= 3,6*0,35*(6*2,5)(85-30)= 1039,5 (KJ/h)
Nhiệt tải riêng
q
tr
=
W
Q
tr
=
197
5,1039
= 5,27 (KJ/kg.ẩm)

G>8„CK5|KnR=J…=
Hai đầu phòng sấy có cửa làm bằng thép dày
4
δ
= 5mm có hệ số dẫn nhiệt
4
λ
= 0,5
(W/mK)

Do đó hệ số dẫn nhiệt qua cửa K
c
bằng :
K
c
=
7,3
94,7
1
5,0
005,0
47,7
1
1
11
1
24
4
1
=
++
=
++
αλ
δ
α
(W/m
2
K)
Cửa phía tác nhân sấy vào có độ chênh lệch (t

1
-t
0
) còn cửa đầu kia có độ chênh lệch
nhiệt độ bằng (t
2
-t
0
). Do đó:
Q
c
= 3,6*K
c
*F
c
((t
1
-t
0
)+(t
2
-t
0
))
Thay số ta có : Q
c
= 3,6*3,7*(2,5*2) ((100 - 30)+(70 - 30)) = 7326 (KJ/h)
SVTH: Trang 18