đồ án công nghệ tôi tìm hiểu và nghiên cứu phương pháp sấy đậu xanh nguyên hạt bằng thiết bị sấy thùng quay với năng suất 700kgh

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẤY
1. Gioi thiệu về phương pháp sấy
2. Cấu trúc hệ thống sấy
2.1 Các bộ phận cơ bản của hệ thống sấy
2.1.1 Buồng sấy
2.1.2 Bộ phận cung cấp nhiệt
2.1.3 Bộ phận thông gió và tải ẩm
2.1.4 Bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm
2.1.5 Hệ thống đo lường và điều khiển
2.2 Các dạng cấu trúc hệ thống sấy
2.2.1 Hệ thống sấy công thức nhỏ
2.2.2 Hệ thống sấy
công suất lớn
3. Sơ lược về nguyên liệu
4. Qúa trình sấy
5. Phương pháp thực hiện quá trình sấy
PHẦN 2:TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
I. Tính cân bằng vật chất
1. Tính các thông số của tác nhân sấy
1.1 Các công thức sử dụng
1.2 Tính các thông số của tác nhân sấy
2. Tính cân vật chất
II. Tính cân bằng năng lượng
III. Các thông số đặc trưng của thùng quay
1. Tính thời gian sấy
1.1 Tính cường độ sấy
1.2Tính thời gian sấy
2. Tính kích thước thùng quay
3. Thời gian lưu

4. Kiểm tra tốc độ quay của thùng
5. Kiểm tra vận tốc tác nhân sấy
6. Tính bề dày cách nhiệt của thùng
6.1Hệ số cách nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến thành bên trong của
thùng α
1
6.2 Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường
xung quanh α
2
6.3 Hệ số truyền nhiệt K
6.4 Tính bề mặt truyền nhiệt F
6.5 Tính hiệu số nhiệt trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên
ngoài ∆t
tb
6.6 Tính lượng nhiệt mất mát ra xung quanh
6.7 Kiểm tra bề dày của thùng
6.8 Tính trở lực qua thùng sấy
PHẦN III. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ
I. Thiết kế bộ phận truyền động
1. Tính công suất thùng quay
2. Chọn tỷ số truyền động
3. Tính bộ truyền bánh răng
3.1Chọn vật liệu làm bánh răng
3.2 Tính modun sơ bộ
3.3 Kiểm tra sức bền uốn răng
3.4 Tính kích thước chủ yếu của cặp bánh răng
II. Chọn kích thước cánh đảo trong thùng
PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
I. Tính Calorifer cấp nhiệt
1. Tính hiệu số trung bình

2. Tính hệ số cấp nhiệt phía không khí ngoài ống α2[6]
2.1Các thông số của không khí ngoài ống
2.2 Tính hệ số cấp nhiệt α2
3. Tính hệ số cấp nhiệt phía trong ống α1
4. Hệ số truyền nhiệt K
5. Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt và kích thước Calorifer
II. Tính và chọn Xyclon
III. Tính trở lực và chọn quạt
1. Tính trở lực qua thùng sấy
2. Chọn quạt cho hệ thống sấy thùng quay
LỜI NÓI ĐẦU
Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt.Như vậy
phơi nắng là biện pháp sấy tự nhiên rất đơn giản dược áp dụng lâu đời trong đời
sống.Tuy nhiên phơi nắng cũng bị nhiều hạn chế chẳng hạn như diện tích để phơi
không đủ rộng hoặc là còn phải phụ thuộc vào thời tiết đặc biệt rất bất lợi khi trời
mưa nếu nguyên liệu bị dính nước thì sẽ năng suất đạt sẽ không cao.Vì vậy trong
các lĩnh vực sản xuất trong nền kinh tế ngày càng phát triển thì người ta phải áp
dụng biện pháp sấy nhân tạo.
Sự phát triển về sấy đã trải qua thời gian dài và hình thành nên một học
thuyết bao gồm 3 giai đoạn :Lý thuyết sấy, công nghệ sấy, và kĩ thuật sấy các viện
nghiên cứu và trường đại học trên thế giới nghiên cứu ứng dụng giải quyết những
vấn đề về kĩ thuật sấy các vật liệu cho công nghiệp và nông nghiệp.
Trong những năm trở lại đây người ta đã đưa kĩ thuật sấy nông sản thành
những sản phẩm khô,không những làm tăng thêm thời gian bảo quản mà còn làm
phong phú thêm các mặt hàng nông sản như: trái cây, cà phê, tiêu, sữa, bột cá khô,
thịt khô……Đối với nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm việc nghiên cứu công nghệ
sấy để sấy các vật liệu có ý nghĩa đặc biệt:kết hợp phơi sấy để tiết kiệm năng
lượng, nghiên cứu công nghệ sấy và thiết bị sấy phù hợp với từng loại nguyên liệu
để đạt được chất lượng tốt nhất đặc biệt là sấy đậu xanh nguyên hạt đó là thành
phần để chế biến bột, sữa, ngũ cốc….

Do đăc thù đậu xanh khi sấy phải giữ nguyên được màu sắc đặc trưng nên ta
có thể dụng các thiết bị sấy đặc trưng như: sấy tháp, sấy thùng quay, sấy hầm….
Trong đồ án này chúng tôi tìm hiểu và nghiên cứu phương pháp sấy đậu
xanh nguyên hạt bằng thiết bị sấy thùng quay với năng suất 700kg/h.
Đây là lần đầu tiên tiếp nhận đồ án môn học quá trình thiết bị về thiết kế hệ
thống sấy mang tính chất tìm hiểu sâu chuyên ngành, do kiến thức và tài liệu còn
hạn chết nên chúng tôi không tránh khỏi những sai sót trong quá trình tiến hành
làm đồ án mong hội đồng bảo vệ đồ án thông cảm và giúp đỡ để chúng tôi có thể
hoàn thành nhiệm vụ.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của Th.S
Nguyễn Ngọc Hiểu để chúng tôi hoàn thành tốt đồ án này.
Vũng tàu ,ngày …tháng…năm 2012
Nhóm sinh viên: Lê Thị Mỹ Vân
Lâm Quốc Việt
PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẤY
I. Tổng quan về hệ thống sấy
1. Gioi thiệu về hệ thống sấy
Trong công nghiệp hóa chất, thực phẩm quá trình tách nước ra khỏi vật
liệu(làm khô vật liệu) là rất quan trọng. Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật
liệu mà thực hiện một trong các phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu sau
đây:
-Phương pháp cơ học(sử dụng máy ép,lọc,ly tâm…)
- Phương pháp hóa lý(dung cali clorous,acid sulfuric để tách nước)
-Phương pháp nhiệt(dùng nhiệt dể bốc hơi nước trong vật liệu)
Sấy là quá trình bốc hơi nước ra khỏi vât liệu bằng nhiệt. Nhiêt cung cấp cho
vật liệu ẩm bằng dẫn nhiệt, đối lưu,bức xạ hoặc bằng năng lượng điện trường
có tần số cao.Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu,
tăng độ bền và bảo quản được tốt hơn.
Trong quá trình sấy nước cho bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi
sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu và sự chênh lệch bởi áp

suất riêng phần của hơi nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.Sấy
là một quá trình không ổn định, độ ẩm của vật liệu thay đổi theo không gian và
thời gian.
Qúa trình sấy được khảo sát ở 2 mặt: tĩnh lực học và động lực học.
-Tĩnh lực học sẽ xác định được mối quan hệ giũa các thông số đầu và cuối của
vật liệu sấy và tác nhân sấy dựa trên phương trình cân bằng vật chất –năng
lượng, từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và nhiệt
lượng cần thiết.
-Trong động lực học sẽ khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật
liệu với thời gian và các thông số của quá trình.Ví dụ như tính chất và cấu trúc
của vật liệu,các điều kiện thủy động lực học của tác nhân sấy và thời gian sấy
thích hợp.
2. Cấu trúc hệ thống sấy
2.1 Các bộ phận cơ bản của hệ thống sấy
2.1.1 Buồng sấy
Buồng sấy là không gian thực hiện quá trình sấy khô vật liệu.Đây là bộ phận
quan trọng nhất của hệ thống sấy.Tùy theo phương pháp sấy, loại thiết bị mà
buồng sấy có dạng khác nhau.
II.1.2 Bộ phận cung cấp nhiệt
Tùy theo hệ thống sấy khác nhau, bộ phận cấp nhiệt cũng khác nhau.ví dụ:
trong thiết bị sấy bức xạ, bộ phận cấp nhiệt khá đơn giản, có thể là các đèn
hồng ngoại,các ống dây điện trở,hay các tấm bức xạ gia nhiệt bằng chất lỏng
hay khí đốt. Thiết bị sấy đối lưu dùng môi chất sấy là không khí,chất tải nhiệt
là hơi nước thì bộ phận cấp nhiệt là calorifer khí-hơi. Nếu chất thải là khói thì
bộ phận cấp nhiệt là calorifer khí-khói.
II.1.3 Bộ phận thông gió và tải ẩm
Bộ phận này có tải ẩm từ vật liệu sấy vào môi trường. Khi sấy bức xạ việc
thông gió còn có nhiệm vụ bảo vệ vật sấy khỏi quá nhiệt.
Các thiết bị sấy dưới áp suất khí quyển đều dùng môi chất đối lưu(tự nhiên
hay cưỡng bức) để tải ẩm.Trong các thiết bị này đều cần tạo điều kiện thông

gió tốt trên bề mặt vật liệu để ẩm thoát ra từ vật được môi chất mang đi dễ
dàng.Khi thông gió cưỡng bức bộ phận này gồm: các quạt gió,các đường ống
dẫn gió vào buồng sấy,đường hồi(nếu có), ống thoát khí…
II.1.4 Bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm
Bộ phận này cũng khác nhau tùy thuộc vào thiết bị sấy.Trong thiết bị sấy
buồng và hầm vật liệu sấy để trên các khay đặt thành tầng trên các xe gong,
các xe được đẩy vào buồng chứa và lấy sản phẩm ra từ các xe goong.Việc đẩy
xe vào và lấy xe ra có thể bằng thủ công hay cơ khí.Trong thiết bị sấy hầm
dùng băng tải, vật liệu được đưa vào và lấy ra bằng băng tải.Trong thiết bị sấy
phun,vật liệu được đưa vào bằng bơm qua vòi phun.Sản phẩm được lấy ra
dưới dạng bột bằng các hạt và vít tải.
II.1.5 Hệ thống đo lường và điều khiển
Hệ thống này có nhiệm vụ đo nhiệt độ, độ ẩm, độ ẩm tương đối của môi chất
Sấy tại các vị trí cần thiết t1, φ 1,t2 φ2… đo nhiệt độ khói lò.tự động điều
chỉnh nhiệt độ,độ ẩm mơi chất vào thiết bị nhằm duy trì chế độ sấy theo đúng
u cầu.
II.2 Các dạng cấu trúc hệ thống sấy:
2.2.1 Hệ thống sấy cơng thức nhỏ
Hệ thống sấy thường có cấu trúc dạng tủ, đa số là kiểu sấy đối lưu,cưỡng bức,
một số kiểu sấy bức xạ,sấy bằng điện trường tần số cao.các thiết bị sấy loại này
thường được chể tạo hang loạt có thể điều khiển tự động nhiệt độ mơi chất
sấy.Vật liệu thường được đựng trong các khay đưa vào buồng sấy bằng thủ
cơng và đặt trên giá đỡ trong buồng.Loại thiết bị này có thể sấy nhiều loại sản
phẩm khác nhau.
2.2.2 Hệ thống sấy cơng suất lớn:
Hệ thống sấy này có cấu trúc rất đa dạng tùy thuộc vào phương pháp sấy.
Trong hệ thống này cần bố trí hợp lí giữa buồng sấy và các thiết bị khác như:
Bộ phận cấp nhiệt,cấp hơi nước,cấp khói,bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm
4.sơ lược về ngun liệu
- Đậu xanh, còn gọi là lục đậu, boubour, haricotdore, green bean. Tên

khoa học: Phaseolus aureus Roxb., Vigna aurea Roxb. Thuộc họ đậu Fabaceae
(Papilonaceae). Mô tả cây: cây thảo, mọc đứng, ít phân nhánh, cao 0,6m , lá có
3 lá chét, lá chét hình trái xoan, ba cạnh, màu lục sẫm, có lông nháp. Hoa màu
vàng hoặc lục, rất dày đặc, xếp thành chùm ở nách, quả nằm ngang hình trụ, có
lông rồi nhẵn, có đầu nhọn ngắn. Hạt 10–15, phân cách nhau bởi các vách, màu
lục, bóng.
- Đậu xanh, cùng với đậu nành, đậu đen, đậu trắng, đậu Hà Lan đều
được xếp vào hàng họ đậu. Đặc điểm chung của chúng là chứa nhiều protein
(25 –50%). Do ở rễ của cây họ đậu có các nốt sần, ở đó các vi khuẩn cộng sinh
phát triển, có khả năng lấy Nitơ từ không khí nên không những cung cấp đủ
Nitơ cho cây mà còn làm cho đất đai thêm màu mỡ bằng nguồn Nitơ thừa thải
ra.
- Về mặt cấu tạo, họ đậu thuộc các hạt họ hòa thảo. Chúng không có nội
nhũ, nội nhũ của chúng bò mất trong quá trình hình thành hạt. Cấu tạo chủ yếu
của họ đậu gồm 3 phần: vỏ, tử diệp (lá mầm) và phôi (mộng).
- Thành phần hóa học của hạt đậu xanh: hạt đậu xanh có trung bình:
13,7% nước 2,4% lipid 4,6% xenluloza
23% protit 52% glucid
- Mỗi 100g đậu xanh cung cấp cho cơ thể:
329 calo 62,7 mgCa 369,5 mgP
4,75% Fe 0,06mg% caroten 0,71mg% vitB
1
0,15mg% vitB
2
2,4mg% vitPP 4mg% vitC
- Đậu xanh được trồng ở khắp nước ta, lấy hạt chủ yếu làm thực phẩm,
thường được chế biến ngay thành thức ăn. Đậu xanh, ngoài protid còn có nhiều
glucid, chủ yếu là tinh bột, và ít lipid. Thành phần protein của nó chứa đầy đủ
các acid amin không thay thế. Tinh bột đậu xanh có tỷ lệ amyloza tương đối rất
cao (45 – 50%), được dùng nhiều để chế biến miến, làm bánh kẹo …

- Vấn đề bảo quản đậu xanh cũng như các nguyên liệu họ đậụ là khó, vì
đậu là môi trường rất thích hợp cho các loại sâu mọt phá hoại. Mặt khác, nếu
điều kiện bảo quản không tốt như nhiệt độ, độ ẩm cao, đậu sẽ bò “sượng” (hóa
già) làm giảm chất lượng đậu. Muốn bảo quản lâu dài thì hạt phải có chất lượng
ban đầu tốt, không sâu mọt và có độ ẩm an toàn. Vì vậy, quá trình phơi, sấy hạt
sau khi thu hoạch có vai trò rất quan trọng trong bảo quản, chế biến cũng như
nâng cao chất lượng hạt.
5.Quy trình sấy đậu xanh
Vỏ
Tạp chất
Đóng gói
Kích tra cỡ hạt
Làm nguộiSấy
Phân loại
Đậu Xanh
Làm sạch
Đập, tách hạt
Phơi(sấy sơ bộ)
Thu hoạch
Đậu được thu hoạch từ đồng ruộng, người ta chặt cây và nhặt đậu ra. Khi mới
thu hoạch từ ruộng về, hạt thường có độ ẩm cao trung bình 20 – 25%. Đối với
đậu xanh thu hoạch cả vỏ thì phải phơi, sấy sơ bộ tới độ khô nhất đònh mới tách,
lấy hạt khỏi vỏ thuận lợi. Việc đập và tách hạt đậu ra khỏi quả có thể làm bằng
máy hoặc bằng tay. Sau đó tiến hành làm sạch, tách những tạp chất trong hạt
như cỏ, rác, mảnh, cành lá, đất sỏi, đá, mảnh kim loại… lẫn vào hạt khi thu
hoạch, tách hạt…. Có thể tách bằng sàng, rây: tạp chất hữu cơ (cỏ, rác, cành,
lá…) lớn hơn hạt nên ở lớp trên cùng, lớp giữa là hạt, lớp dưới cùng là đất, cát,
rác vụn nhỏ hơn hạt. Sau khi có khối đậu sạch thì tiến hành lấy mẫu đo độ ẩm
bằng máy đo độ ẩm để xác đònh độ ẩm ban đầu. Tiếp theo, người ta phân loại
đậu theo loại 1, 2, 3… theo kích cỡ, có thể dùng sàng với các lớp lưới có đường

kính lỗ khác nhau. Sau khi phân loại, tiến hành sấy theo từng loại đậu. Sau thời
gian sấy phải kiểm tra lại độ ẩm, độ ẩm thành phẩm đạt 14% thì quá trình sấy
kết thúc. Sau khi sấy, đậu được làm nguội tự nhiên hoặc có quạt thổi để giảm
nóng, tránh dùng không khí có độ ẩm cao để thông gió sẽ làm tăng độ ẩm hạt.
Tiếp theo, khối đậu được kiểm tra lại cỡ hạt để loại bỏ những hạt lép, hỏng sau
khi sấy. Có thể dùng sàng để phân loại hạt. Cuối cùng, đậu được đóng gói theo
yêu cầu thò trường: 50 kg, 25 kg, 10 kg, 5 kg, 1kg. Sản phẩm đậu xanh nguyên
hạt.
6.Phương pháp thực hiện q trình sấy
- Muốn bảo quản lương thực hoặc chế biến sản phẩm có chất lượng cao,
các loại hạt cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc chế biến. Để thực
hiện quá trình sấy có thể sử dụng nhiều hệ thống sấy như buồng sấy, hầm sâùy,
tháp sấy, thùng sấy… Mỗi hệ thống có những ưu, khuyết điểm và phạm vi ứng
dụng khác nhau. Chế độ sấy có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm vì
sấy là một quá trình trao đổi nhiệt – chất phức tạp và làm thay đổi không những
cấu trúc vật lý mà còn cả thành phần hóa học của nguyên liệu.
- Để sấy đậu xanh là nông sản dạng hạt, người ta thường dùng thiết bò sấy
tháp hoặc sấy thùng quay. Ở Đồ án môn học này, em chọn thiết bò sấy thùng
quay, là thiết bò chuyên dùng để sấy vật liệu dạng hạt, cục nhỏ và được dùng
rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch. Trong thiết bò sấy thùng quay, vật liệu
được sấy ở trạng thái xáo trộn và trao đổi nhiệt đối lưu với tác nhân sấy. Trong
quá trình sấy, hạt được đảo trộn mạnh và tiếp xúc tốt với tác nhân sấy nên tốc
độ sấy nhanh và hạt được sấy đều. Hệ thống sấy thùng quay có thể làm việc
liên tục với năng suất lớn.
Tác nhân sấy sử dụng cho quá trình sấy có thể là không khí nóng hoặc khói lò.
Quá trình sấy đậu xanh hạt dùng làm thức ăn đòi hỏi đảm bảo tính vệ sinh cho
sản phẩm, nên ở đây em chọn tác nhân sấy là không khí, được làm nóng trong
caloriphe, nhiệt cung cấp cho khơng khí trong caloriphe là từ q trình ngưng tụ
hơi nước bão hòa. Nhiệt độ tác nhân sấy được chọn phụ thuộc vào bản chất của
hạt. Có loại hạt vẫn sấy ở nhiệt độ cao vẫn giữ được tính chất vật lí, sinh lý cơng

nghệ, nhưng có loại hạt khơng cho sấy ở nhiệt độ cao. Đơi với đậu xanh là loại
ngun liệu chứa lượng đạm cao thì sấy ở nhiệt độ thấp với nhiệt độ khơng khí từ
40-55°C.Do đó tơi chọn nhiệt độ đưa vào tác nhân sấy là 55°C, chế độ sấy cùng
chiều.
- Quá trình hoạt động của hệ thống:
Đậu xanh có độ ẩm ban đầu 20% được chuyển vào thùng sấy bằng băng tải và
di chuyển trong thùng sấy cùng chiều với tác nhân, với độ chứa đầy 18%.
Thùng sấy hình trụ tròn, đặt nghiêng 1,7
o
so với mặt phẳng ngang, trên hệ thống
con lăn đỡ và con lăn chặn. Tốc độ quay thùng là 1 vòng/phút. Hệ thống truyền
động cho thùng quay gồm bánh răng vòng lắp trên vỏ thùng, động cơ truyền
động và hộp giảm tốc. Bên trong thùng có gắn các cánh nâng dọc theo đường
sinh của thùng để nâng và đảo vật liệu, làm tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu
và tác nhân sấy, tăng bề mặt trao đổi nhiệt giúp đẩy nhanh quá trình sấy. Ở đầu
nhập liệu của thùng, cánh nâng được bố trí xoắn đóng vai trò như cơ cấu hướng
dòng cho vật liệu sấy đi vào thùng. Khi thùng quay, hạt được mang lên cao tới
góc rơi rồi đổ xuống, trong lúc đó tác nhân sấy nóng 55
o
C, được quạt hút vận
chuyển đi với vận tốc 2,6 m/s, thổi qua, trao đổi nhiệt ẩm và làm khô hạt. Nhờ
độ nghiêng của thùng mà hạt sẽ được vận chuyển dần ra phía tháo liệu. Thời
gian lưu của vật liệu trong thùng sấy là 0,8 giờ. Kết thúc quá trình sấy, đậu
xanh có độ ẩm 14%, được dẫn ra ngoài bằng băng tải, đưa vào hệ thống đóng
bao. Không khí nóng được đưa qua xyclon để lắng bụi rồi thải ra ngoài
Hình 1: Một số hệ thống sấy thùng quay
Phần 2:tính tốn thiết
bị sấy
Vật liệu sấy là đậu xanh nguyên hạt
có các thông số cơ bản như sau:

 Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy
(theo nguyên liệu ẩm):
ω
1
= 20% = 0,2
 Độ ẩm cuối của vật liệu sấy
(theo nguyên liệu ẩm):
ω
2
= 11% = 0,11
 Độ xốp của khối hạt vật liệu (lấy theo hạt đậu nành): [11]
ε = 0,44
 Khối lượng riêng của hạt vật liệu: [5]

r
= 1000  1400 kg/m
3
 Khối lượng riêng thể tích của vật liệu:
r
v
ρ
ρ
ε
−=1
⇒
784560)1( ÷=−=
ερρ
rv
kg/m
3

Chọn 
v

= 650 kg/m
3
 Nhiệt dung riêng của vật liệu khô: [6]
C
vk
= 1,2  1,7 kJ/kg.
o
K
Chọn C
vk
= 1,5 kJ/kg.
o
K
 Đường kính trung bình của hạt vật liệu: d = 5 mm = 0,005m
 Năng suất (theo sản phẩm): G
2
= 700 kg/h.
I tính cân bằng vật chất
1.Tính các thông số của tác nhân sấy:
1.1 Các công thức sử dụng: [1], [10]
Dùng tác nhân sấy là không khí.
- Phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí ẩm theo nhiệt độ:









+
−=
Ct
p
o
b
5,235
42,4026
12exp
,bar (CT 2.31, [10])
- Độ chứa ẩm:
b
b
pB
p
x
.
.
621,0
ϕ
ϕ
−
=
,kg/kgkk (CT 2.18, [10])
với: . B: áp suất khí trời, B = 1at = 0,981 bar
- Enthapy của không khí ẩm:
).842,12500(.004,1).(. txttCrxtCI

papk
++=++=
,kJ/kgkk
(CT 2.25, [10])
với: . C
pk
: nhiệt dung riêng của không khí khô, C
pk
= 1,004 kJ/kg
o
K
. C
pa
: nhiệt dung riêng của hơi nước, C
pa
= 1,842 kJ/kg
o
K
. r : ẩn nhiệt hóa hơi của nước, r =2500 kJ/kg
- Thể tích riêng của không khí ẩm:
bb
pB
T
pBM
RT
v
.
.288
).(
ϕϕ

−
=
−
=
,m
3
/kgkk (CT VII.8, [1])
với: . R : hằng số khí, R =8314 J/kmol.độ
. M : khối lượng không khí, M = 29 kg/kmol
. B, p
b
: áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí,
N/m
2
- Lưu lượng không khí ẩm:
V = v.L ,m
3
/kg
với: . L : lưu lượng không khí khô, kg/h
. v : thể tìch riêng của không khí ẩm, m
3
/h
- Khối lượng riêng của không khí ẩm:
-









−=
B
p
T
T
boo
k
378,0
1
ϕρ
ρ
,kg/m
3
(CT 1.11, [8])
- trong đó: . 
o
= 1,293 kg/m
3
: khối lượng riêng không khí khô ở điều kiện chuẩn
1.2 Tính thơng số của tác nhân sấy:
- Trạng thái không khí ngoài trời: được biểu diễn bằng trạng thái A, xác đònh bằng
cặp thông số (t
o
, 
o
).
Do vật liệu sấy là đậu xanh có thể được trồng và thu hoạch nhiều vụ trong một năm,
tuy nhiên tính theo mùa mưa, ít nắng thì thiết bò sẽ làm việc tốt quanh năm. Vì vậy, ta chọn

trạng thái A theo giá trò trung bình vào tháng 9 ở Thanh Phố Vũng Tàu : [1]
A: t
o
= 30
o
C

o
= 70%
)(042,0
305,235
42,4026
12exp
5,235
42,4026
12exp bar
t
p
o
b
o
=






+
−=









+
−=
0192.0
042,0.7,0981,0
042,0.7,0
621,0
.
.
621,0 =
−
=
−
=
o
bo
o
bo
o
pB
p
x
ϕ

ϕ
(kg/kgkk)
18,79)30.842,12500.(0192,030.004,1
).842,12500(.004,1
=++=
++=
oooo
txtI
917,0
04210,0.7,010.981,0
)27330(288
.
.288
55
=
−
+
=
−
=
o
bo
o
o
pB
T
v
ϕ
(m
3

/kgkk)
- Không khí được quạt đưa vào caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm (x
1
= x
o
) đến
trạng thái B (x
1
, t
1
). Trạng thái B cũng là trạng thái của tác nhân sấy vào thùng sấy.
Nhiệt độ t
1
tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, do tính chất của vật liệu
sấy và chế độ công nghệ quy đònh. Nhiệt độ của tác nhân sấy ở B được chọn phải thấp hơn
nhiệt độ hồ hóa của tinh bột đậu xanh. Do đậu xanh là loại hạt giàu tinh bột, ban đầu khi độ
ẩm của vật liệu sấy còn cao, nếu vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy nhiệt độ cao thì lớp bề
(kJ/kgkk)
mặt của hạt tinh bột bò hồ hóa và tạo thành một lớp keo mỏng bòt kín bề mặt thoát ẩm từ
trong lòng vật liệu ra ngoài.
Quy tắc sấy đối với loại nguyên liệu chứa lượng đạm cao thì sấy ở nhiệt độ thấp, ví
dụ như sấy một số loại đậu hạt chứa nhiều đạm thì nhiệt độ không khí sấy từ 40 – 55
o
C.
Do đó, chọn điểm B: t
1
= 55
o
C
x

1
= x
o
= 0,0192 (kg/kgkk)
1556,0
555,235
42,4026
12exp
5,235
42,4026
12exp
1
1
=






+
−=









+
−=
t
p
b
(bar)
1
1
1
1
1
.
.
621,0
b
b
pB
p
x
ϕ
ϕ
−
=
⇒
T
o
= 273
o
K : nhiệt độ không khí ở điều kiện chuẩn.
165,105)55.842,12500.(0192,055.004,1

).842,12500(.004,1
1111
=++=
++=
txtI
9927,0
10.1556,0.1891,010.981,0
)27355(288
.
.288
55
1
1
1
1
=
−
+
=
−
=
b
pB
T
v
ϕ
(m
3
/kgkk)
- Không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bò sấy để thực hiện quá trình sấy lý

thuyết (I
1
= I
2
). Trạng thái không khí ở đầu ra của thiết bò sấy là C (t
2
, 
2
).
Nhiệt độ của tác nhân sấy ra khỏi thiết bò sấy t
2
tùy chọn sao cho tổn thất nhiệt do tác
nhân sấy mang đi là bé nhất, nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghóa là tránh trạng
thái C nằm trên đường bão hòa. Đồng thời, độ chứa ẩm của tác nhân sấy tại C phải nhỏ hơn
độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại.
Với I
2
= I
1
= 105,165 kJ/kgkk
 = 100%
Chọn t
2
= 40
o
C.
073,0
405,235
42,4026
12exp

5,235
42,4026
12exp
2
2
=






+
−=








+
−=
t
p
b
(bar)
).842,12500(.004,1
2222

txtI ++=
1891,0
)0192,0621,0.(1556,0
981,0.0192,0
)621,0(
.
1
1
1
1
=
+
=
+
=
xp
Bx
b
ϕ
(kJ/kgkk)
 t
đs
≈ 31
o
C
025,0
40.842,12500
40.004,1165,105
.842,12500
.004,1

2
22
2
=
+
−
=
+
−
=⇒
t
tI
x
(kg/kgkk)
51,0
)0273,0621,0.(073,0
981,0.025,0
)621,0(
.
2
2
2
2
=
+
=
+
=
xp
Bx

b
ϕ
95,0
10.073,0.51,010.981,0
)27340(288
.
.288
55
2
2
2
2
=
−
+
=
−
=
b
pB
T
v
ϕ
(m
3
/kgkk)
Bảng 1:Trạng thái tác nhân sấy trong q trình sấy lí thuyết:
Đại lượng Trạng thái không
khí ban đầu (A)
Trạng thái không khí

vào thiết bò sấy (B)
Trạng thái không khí ra
khỏi thiết bò sấy (C)
t (
o
C) 30 55 35
 (đơn vò) 0,7 0,1891 0,51
x (kg/kgkk) 0,0192 0,0192 0,025
I (kJ/kgkk) 79,18 105,165 105,165
p
b
(bar) 0,0355 0,1556 0,073
v (m
3
/kgkk) 0,917 0,9927 0,95
2.Tính cân bằng vật chất: [8]
- Năng suất thiết bò sấy theo nhập liệu:
75,778
2,01
11,01
.700
1
1
.
1
2
21
=
−
−

=
−
−
=
ω
ω
GG
(kg/h)
- Lượng ẩm cần tách:
W = G
1
– G
2
= 778,75 – 700 = 78,75 (kg/h)
- Lượng tác nhân khô cần thiết:
58,13577
0192,0025,0
75,78
12
=
−
=
−
=
xx
W
L
(kg/h)
- Lượng tác nhân tiêu hao riêng:
4,172

75,78
58,13577
===
W
L
l
(kgkk/kg ẩm)
III. Tính cân bằng năng lượng [10]
Quá trình sấy không có bổ sung nhiệt lượng, Q
BS
= 0
Thiết bò sấy thùng quay không có thiết bò chuyển tải, Q
CT
= 0
- Nhiệt lượng đưa vào thiết bò sấy gồm:
 Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong caloriphe: L(I
1
– I
o
)
 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: [(G
1
- W)C
v1
+ WC
a
].t
v1
- Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bò sấy gồm:
 Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: L(I

2
– I
o
)
 Nhiệt lượng tổn thất qua cơ cấu bao che: Q
BC
 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G
2
.C
v2
.t
V2
Với:
o t
v1
: nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy, thường lấy bằng nhiệt độ môi trường:
t
v1
= t
o
= 30
o
C
o t
v2
: nhiệt độ cuối của vật liệu sấy sau khi ra khỏi thiết bò sấy:
t
v2
= t
2

– (5 10
o
C) = 40 – 5 = 35
o
C
o C
v1
= C
v2
= C
v
: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy vào và ra khỏi thiết bò sấy
là như nhau. Ở đây, C
v
là nhiệt dung riêng của vật liệu sấy với độ ẩm ω
2
:
C
v
= C
vk
(1-ω
2
) + C
a
.ω
2
,kJ/kg
o
K ä

C
a
: nhiệt dung riêng của ẩm.
Với ẩm là nước thì: C
a
= C
n
= 4,18 kJ/kg
o
K
⇒
C
v
= C
vk
(1-ω
2
) + C
a
.ω
2
= 1,5.(1 - 0,11) + 4,18.0,11
= 1,7948 (kJ/kg
o
K)
- Cân bằng nhiệt lượng vào và ra hệ thống sấy:
L(I
2
– I
1

) + [(G
1
- W)C
v1
+ WC
a
].t
v1
= L(I
2
– I
o
) + Q
BC
+ G
2
.C
v2
.t
V2
Đặt: Q
v
= G
2
C
v
(t
v2
– t
v1

) : tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi.
Mặt khác: G
2
= G
1
– W
C
v1
= C
v2
= C
v
- Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy thực:
Q = L(I
1
– I
o
) = L(I
2
– I
o
) + Q
BC
+ Q
v
- WC
a
t
v1
- Nhiệt lượng tiêu hao riêng (cho 1kg ẩm cần bốc hơi):

q = l(I
1
– I
o
) = l(I
2
– I
o
) + q
BC
+ q
v
– C
a
t
v1
trong đó:
W
Q
q
BC
BC
=
;
W
ttCG
W
Q
q
vvvv

v
)(
122
−
==
 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy:
Q
v
= G
2
C
v
(t
v2
– t
v1
) = 700.1,7948.(35 – 30) = 6281,8(kJ/h)
77,79
75,78
8,6281
===
W
Q
q
v
v
(kJ/kg ẩm)
 Nhiệt do ẩm trong vật liệu đưa vào:
WC
a

t
v1
= 78,75.4,18.30 = 9875,25(kJ/h)
C
a
.t
v1
= 4,18.30 = 125,4 (kJ/kg ẩm)
 Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che:
Q
BC
= (0,03  0,05).Q
hi
[14]
Q
hi
: nhiệt hữu ích, là nhiệt cần thiết để làm bay hơi ẩm trong vật liệu:
Q
hi
= W.[r
tv1
+ C
a
(t
2
– t
v1
)] [8]
với:
o r

tv1
: ẩn nhiệt hóa hơi của nước trong vật liệu sấy ở nhiệt độ vào, r
tv1
= 2500
kJ/kg
o C
a
: nhiệt dung riêng của ẩm.
Với ẩm là hơi nước thì: C
a
= C
pa
= 1,842 kJ/kg
o
K
⇒
Q
hi
=78,75.[2500 + 1,842.(40 – 30)] = 198325,58 (kJ/h)
⇒
Q
BC
= 0.03.Q
hi
= 0,03.198325,58 = 5949,7674 (kJ/h)
55,75
75,78
7674,5949
===
W

Q
q
BC
BC
(kJ/kg ẩm)
- Đặt: ∆ = C
a
t
v1
– q
BC
– q
v
: nhiệt lượng riêng cần bổ sung cho quá trình sấy thực, là đại
lượng đặc trưng cho sự sai khác giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý thuyết.
 Với quá trình sấy lý thuyết: ∆ = 0
Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy lý thuyết:
Q = L(I
2
– I
o
)
=13577,58.(105,165 – 79,18) = 325813,42 (kJ/h)
q = l(I
2
– I
o
)
= 127,4.(105,165 – 79,18) = 3310,49 (kJ/kg ẩm)
 Với quá trình sấy thực tế: ∆ ≠ 0

∆ = C
a
t
v1
– q
BC
– q
v
= 125,4 – 75,55 – 79,77 = -29,92 (kJ/kg ẩm)
∆ < 0
⇒
C
a
t
v1
< q
BC
+ q
v
⇒
I
2
< I
1
⇒
trạng thái tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I
1
(đường
sấy thực tế nằm dưới đường sấy lý thuyết)
Từ đó ta xác đònh lại các tính chất của tác nhân sấy khi ra khỏi thùng sấy:

l
II
í
∆
+=
2
Tuy nhiên vì l chưa biết nên ta xác đònh độ chứa ẩm x
2
trước thông qua t
2
đã biết:
025.0
)]23,23()40.842,12500[(
)]23,23()55.842,12500.[(0192,0)4055(004,1
])[(
])[()(
)(
)()(
2
121
2
21
2
=
−−+
−−++−
=
∆−+
∆−++−
=

∆−
∆−+−
=
tCr
tCrxttC
i
ixttC
x
pa
paopk
íopk
502,104)40.842,12500(025,040.004,1
).842,12500(.004,1
2222
=++=
++=
txtI
073,0
405,235
42,4026
12exp
5,235
42,4026
12exp
2
2
=







+
−=








+
−=
t
p
b
(bar)
52,0
)025,0621,0.(073,0
981,0.025,0
)621,0(
.
2
2
2
2
=
+

=
+
=
xp
Bx
b
ϕ
956,0
10.073,0.52,010.981,0
)27340(288
.
.288
55
2
2
2
2
=
−
+
=
−
=
b
pB
T
v
ϕ
(m
3

/kgkk)
- Tóm lại, trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực tế:
Bảng 1: Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực:
Đại lượng Trạng thái không
khí ban đầu (A)
Trạng thái không khí
vào thiết bò sấy (B)
Trạng thái không khí ra
khỏi thiết bò sấy (C’)
t (
o
C) 30 55 40
 (đơn vò) 0,7 0,1912 0,52
x (kg/kgkk) 0,0192 0,0192 0,025
I (kJ/kgkk) 79,18 105,165 105,165
(kg/kgkk)
(kJ/kgkk)
p
b
(bar) 0,042 0,1556 0,073
v (m
3
/kgkk) 0,917 0,9927 0,956
- Lượng tác nhân khô cần thiết:
59,13577
0192,0025,0
75,78
12
=
−

=
−
=
xx
W
L
(kg/h)
Lượng tác nhân tiêu hao riêng:
41,172
0192,0025,0
11
12
=
−
=
−
==
xxW
L
l
(kg/kg ẩm)
- Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực:
Q = L(I
2
– I
o
) + Q
BC
+ Q
v

- WC
a
t
v1
= 13577,59.(105,165-79,18) + 7933,02 + 3769,08 – 9875,25
= 355167(kJ/h)
Lượng nhiệt cung cấp riêng cho 1kg ẩm:
05,4510
75,78
355167
===
W
Q
q
(kJ/kg ẩm)
- Hiệu suất sấy:
56,0
355167
58,198325
===
Q
Q
hi
η
(CT 5.55/70,[6])
III.Các thơng số đặc trưng của thùng quay
1.Tính thời gian sấy[8]
1.1/ Tính cường độ sấy
- Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy trong thiết bò sấy:
5,47

2
4055
2
21
=
+
=
+
=
tt
t
k
(
o
C)
- Độ ẩm trung bình của tác nhân sấy trong thiết bò sấy:
36,0
2
52,01912,0
2
21
=
+
=
+
=
ϕϕ
ϕ
k
- Phân áp suất bão hòa của hơi nước trong tác nhân sấy:

1,0
5,475,235
42,4026
12exp
5,235
42,4026
12exp =






+
−=






+
−=
t
p
b
(bar)
- Khối lượng riêng của tác nhân:
08,1
981,0

1,0.35,0.378,0
1
)2735,47(
273.293,1
378,0
1
=






−
+
=






−=
B
p
T
T
boo
k
ϕρ

ρ
- Chọn các thông số để tính cường độ sấy:
Bảng 2 : Các thông số chọn để tính cường độ sấy:
STT Đại lượng
Ký
hiệu
Đơn
vò
Khoảng giới hạn
Tài liệu
tham
khảo
Chọn
1 Tốc độ trung bình của
tác nhân trong thùng
sấy
v
k
m/s 2  3 [1] 2,6
2 Số vòng quay của
thùng
n v/ph 1  8 [8] 1
3 Hệ số chứa đầy của
vật liệu trong thùng
β
phần
đơn vò
Đối với thùng có
cánh nâng,
β = 0,18

[8] 0,18
4 Góc nghiêng của
thùng
α
độ 1,15  3,82
(1/15  1/50 rad)
[8] 1,42
5 Góc nghiêng tự nhiên
của vật liệu

độ 24  32 (đối với đậu
nành)
[12] 24
6 Đường kính trung bình
hạt vật liệu
d m 0,005
7 Khối lượng riêng thể
tích vật liệu

v
kg/m
3
560  784 [5], [12] 560
8 Số cánh trong thùng Z cánh 8
Khi sử dụng dạng cánh nâng thì các thông số đặc trưng của cấu trúc dạng cánh: [8]
576,0=
T
D
h
;

122,0
2
=
T
c
D
F
(kg/m
3
)
với: . h : chiều cao rơi trung bình của hạt vật liệu, m
. D
T
: đường kính trong của thùng sấy, m
. F
c
: bề mặt chứa vật liệu của cánh, m
2
- Cường độ bay hơi thể tích A xác đònh theo công thức thực nghiệm đối với vật liệu
dạng hạt:
65,0
max
2
5,0

.
.03,3









=
h
kk
W
W
tg
tg
Bn
d
v
A
ψ
α
β
ρ
,kg/m
3
h
trong đó:
 B : yếu tố cấu trúc của thùng quay
7407,0576,0.8.122,0
2
==









=
T
T
c
D
h
Z
D
F
B
 W
hmax
: độ hút ẩm cực đại của vật liệu.
Theo [8], trường hợp nếu W
2
 W
hmax
thì lấy
1
max
2
=
h
W

W
W
hmax
được xác đònh theo công thức:
ϕ
ln
11
max
B
WW
hcb
+=
⇒
ϕ
ln
11
maxhcb
WW
B
−
=
với: . W
cb
: độ ẩm cân bằng của vật liệu, %
. B : hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ.
Vì  < 1
⇒
ln  < 0
⇒
để B > 0 thì

max
11
hcb
WW
<
⇒
W
cb
> W
hmax
(1)
Mà quá trình sấy ở đây có độ ẩm cuối (W
2
= 11%) > độ ẩm cân bằng (W
cb
=
10,3%): W
2
> W
cb
(2)
(1), (2)
⇒
W
2
 W
hmax
Vậy ta lấy
1
max

2
=
h
W
W
trong công thức tính A.
⇒
( )
7123,101.
24
42,1
.18,0.7407,0.1.
005,0
6,2.091,1
.03,3
5,0
==
tg
tg
A
(kg/m
3
h)
1.2 Tính thời gian sấy
88,0
)]1120(200.[7123,10
)1120.(18,0.560.2
)](200[
).(.2
21

21
=
+−
−
=
+−
−
=
WWA
WW
v
βρ
τ
(h)
= 53,72 (ph)
2. Tính kích thước thùng quay:
- Thể tích thùng sấy:
35,7
7123,10
75,78
===
A
W
V
T
(m
3
)
- Chọn đường kính thùng, theo tiêu chuẩn: D
T

= 1,2m
- Chiều dài thùng:
5,6
2,1.
35,7.4
4
22
===
ππ
T
T
T
D
V
L
(m)
Chọn L
T
= 6,5m
⇒

42,5
2,1
5,6
==
T
T
D
L
⇒

thỏa điều kiện
84 ÷=
T
T
D
L
Khi đó, thể tích của thùng sấy:
3513,75,6.
4
2,1.
.
4
2
2
===
π
π
L
D
V
T
T
(m
3
)
3Thời gian lưu
Thời gian mà vật liệu lưu trú trong thùng (thời gian vật liệu đi hết chiều dài thùng):
94,0
75,778
560.18,0.3513,7

.
1
1
===
G
V
vT
ρβ
τ
(h) = 56,8 (ph)
⇒
thỏa điều kiện 
1
 
4.Kiểm tra tốc độ quay của thùng:
ατ
tgD
Lkm
n
T
T


1
1
=
′
,vg/ph
trong đó: . k
1

: hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu.
Trường hợp sấy xuôi chiều: k
1
= 0,2  0,7  Chọn k
1
= 0,5
. m : hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng.
Đối với cánh nâng, m = 0,5
⇒

9617,0
42,1.2,1.8,56
5,6.5,0.5,0


1
1
===
′
tgtgD
Lkm
n
T
T
ατ
(vg/ph)
Sai số so với giá trò chọn:
%82,3%100.
1
9617,01

%100. =
−
=
′
−
=
n
nn
ε
ε < 5%  chọn n = 1 vg/ph là hợp lý.
5.Kiểm tra vận tốc tác nhân sấy:
Bảng 3 : Lưu lượng và khối lượng riêng không khí sấy tại các điểm của quá trình
sấy thực:
Trạng thái không khí vào thiết bò sấy – B
(trạng thái 2)
55
0,1912
9319,1810
2,5887
1,0638
- Lượng tác nhân sấy trung bình trong thùng sấy:
6622,9089
2
144,8860181,9319
2
21
=
+
=
+

=
VV
V
(m
3
/h)
= 2,5249 (m
3
/s)
- Tiết diện chảy của tác nhân:
9274,0
4
2,1.
)18,01(
4
)1().1(
2
2
=−=−=−=
π
π
ββ
T
T
D
FF
(m
2
)
- Vận tốc tác nhân sấy:

7226,2
9274,0
5249,2
===
′
F
V
v
k
(m/s)
- Sai số so với vận tốc chọn:
%50,4%100.
7226,2
6,27226,2
%100. =
−
=
′
−
′
=
k
kk
v
vv
ε
ε < 5%  chọn v
k
= 2,6 m/s là hợp lý.
6.Tính bề dày cách nhiệt của thùng

M sấy có thể có hay khơng lớp boc cách nhiệt.Để tránh nhiệt trong máy sấy mất mát
nhiều và để đảm bảo nhiệt độ bên ngồi máy sấy có thể cho phép cơng nhân làm việc bên
cạnh được thường bọc lớp cách nhiệt cho máy sấy.
6.1. Hệ số cách nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến thành bên trong của thùng
α
1
Bảng 4 : Các thông số của tác nhân sấy trong thùng sấy:
STT Thông số Kí hiệu Đơn vò
Nguồn
– Công thức
Giá trò
1 Vận tốc v
k
m/s (III.1) 2,6
2 Nhiệt độ trung bình t
k
o
C (III.1) 47,5
3 Hệ số dẫn nhiệt 
k
W/m.
o
K Bảng 30, [3] 0,02755
4 Độ nhớt 
k
Ns/m
2
Bảng I.114, [1] 1,9314.10
-5
5 Khối lượng riêng 

k
kg/m
3
(III.1) 1,0910
6 Độ nhớt động 
k
m
2
/s
k
k
k
ρ
µ
ν
=
1,7702.10
-5
- Chế độ chảy của tác nhân sấy trong thiết bò:
Chuẩn số Reynolds:
5
5
10.7625,1
10.7702,1
2,1.6,2
Re ===
−
k
Tk
Dv

ν
Re > 10
4
 dòng tác nhân chảy rối trong thùng sấy. Quá trình truyền nhiệt trong
thùng xem như là quá trình truyền nhiệt trong ống có dòng chảy xoáy rối, là quá trình truyền
l = 1,135(Bảng II-2, [2])
nhiệt do sự trộn lẫn của các lớp lưu chất trong và ngoài xa trục của dòng chảy. Có thể bỏ qua
sự truyền nhiệt do đối lưu tự nhiên. [2]
Vậy, quá trình truyền nhiệt giữa tác nhân sấy và thành thiết bò là truyền nhiệt do đối
lưu cưỡng bức, dòng chảy trong ống có
50<
D
L
.
- Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,018.ε
l
.Re
0,8
(CT 3.32, [3])
trong đó:






=
D
L

f
l
Re,
ε
Với: Re = 1,76.10
5
42,5
2,1
5,6
==
D
L
⇒
Nu = 0,018.1,135.(1,7625.10
5
)
0,8
= 321,4382
- Hệ số cấp nhiệt α
1
:
380,7
2,1
02755,0.4382,321
.
1
===
T
k
D

Nu
λ
α
(W/m
2
.K)
6.2Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoai của thùng sấy đến mơi trường xung quanh
α
2
Quá trình truyền nhiệt từ thành ngoài của thiết bò sấy đến môi trường xung quanh là
quá trình truyền nhiệt do đối lưu tự nhiên và do bức xạ nhiệt.
6.2.1 Hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên α’
2
:
- Do thùng sấy đặt nằm ngang với góc nghiêng α = 1,7
o
nên việc xác đònh hệ số cấp
nhiệt do đối lưu tự nhiên xem như là xác đònh hệ số cấp nhiệt của ống nằm ngang khi không
khí có thể tích lớn chuyển động tự do. Theo [3], đối với trường hợp này, các hằng số vật lý
khi tính chuẩn số Nu, Gr lấy theo nhiệt độ trung bình của lưu chất ở xa ống, tức là lấy theo
nhiệt độ trung bình của không khí môi trường.
Bảng 5: Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy:
STT Thông số Kí hiệu Đơn vò
Nguồn
– Công thức
Giá trò
1 Nhiệt độ t
o
o
C (II) 30

2 Hệ số dẫn nhiệt 
o
W/m.
o
K Bảng 30, [2] 0,02629
3 Độ nhớt 
o
Ns/m
2
Bảng I.114, [1] 1,8464.10
-5
totw4
tw1
1 2 3
tk
4 Áp suất hơi bão hòa p
b
bar (II) 0,0355
5 Khối lượng riêng 
o
kg/m
3
CT1.11, [8] 1,1631
6 Độ nhớt động 
o
m
2
/s
k
k

k
ρ
µ
ν
=
1,5875.10
-5
- Chọn nhiệt độ thành ngoài của thùng (phía tiếp xúc với không khí): t
w4
= 40
o
C  là
nhiệt độ thích hợp để nhiệt từ tác nhân sấy sau khi truyền qua vách thùng và lớp cách nhiệt
đến phía thành ngoài của thùng thì không còn quá nóng, an toàn cho người làm việc.
- Do hệ số dẫn nhiệt của thép lớn nên xem như nhiệt độ không đổi khi truyền qua bề
dày thân thùng và lớp bảo vệ. Sơ đồ truyền nhiệt:
- Chọn các bề dày của thùng:
Bảng 6 : Các bề dày thùng và vật liệu:
S
T
T
Đại
lượng
K
ý
h
i
ệ
u
Giá

trò
chọ
n
(m)
V
ật
lie
äu
Hệ
số
dẫn
nhiệ
t

(W/
mK)
1
Bề
dày
thùng

1
0,00
8
C
T
3
50
δ
1

: bề dày thân thùng
δ
2
: bề dày lớp cách nhiệt
δ
3
: bề dày lớp bảo vệ
Hình 1: Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng