Tính toán thiết kế máy sấy ngô tĩnh vỉ ngang năng suất đầu vào 1 tấn/mẻ

Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Sấy là một quá trình trao đổi nhiệt và ẩm , dẫn đến việc loại bỏ một phần nước
và độ ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng phương pháp sấy nóng và sấy lạnh.
Kĩ thuật sấy được sử dụng rộng rãi để làm khô hầu hết các loại dược phẩm, ngũ
cốc, các loại hạt và nhiều thực phẩm khác, làm tăng hiệu quả kinh tế trong sản xuất.
Quá trình sấy không chỉ đơn thuần là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu
mà là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu sấy phải đảm bảo chất
lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp. Trong sấy lúa phải đảm bảo
lúa sau khi sấy có tỉ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp sấy khác nhau, đối với lúa người ta có thể
dùng các phương pháp sấy như: phơi nắng tự nhiên, sấy tầng sôi, sấy tháp, sấy tĩnh vỉ
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
1
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
ngang. Đồ án môn học này nhằm thiết kế hệ thống sấy ngô bằng phương pháp sấy tĩnh
vỉ ngang có đảo gió, năng suất 1 tấn/mẻ, địa điểm tại đồng bằng sông Hồng, hoạt động
vào vụ Hè Thu, cung cấp nhiệt bằng khói lò đốt trấu trực tiếp.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do kiến thức và tài liệu tham khảo còn nhiều
hạn chế nên đồ án chắc chắn không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót. Em mong nhận
được ý kiến đóng góp của thầy, cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Nguyên Đương cùng các thầy giáo đã
hướng dẫn tận tình để em hoàn thành được đồ án này.
Tên đồ án:
“Tính toán thiết kế máy sấy ngô tĩnh vỉ ngang năng suất đầu vào 1 tấn/mẻ.”
Địa điểm tại Hà Nội
Hoạt động vào mùa thu hoạch Hè Thu
Cung cấp nhiệt là lò đốt trấu trực tiếp
Nội dung thực hiện:
Tìm hiểu công nghệ chế biến.

 Công nghệ làm khô vật liệu sấy được giao và máy sấy vật liệu này
 Tổng quát các loại máy sấy được loại vật liệu này
 Mô tả và trình bày tổng quát, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và đặc điểm riêng
biệt về loại máy sấy này.
 Thực hiện bài toán sấy lí thuyết và sấy thực. bao gồm:
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
2
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Tìm hiểu bằng tài liệu tra cứu về độ ẩm vào, độ ẩm đầu ra, từ đó làm cơ sở tính toán
Thực hiện bài toán sấy.
Tính toán thiết kế không gian sấy và hệ thống sấy.
Chọn cung cấp nhiệt sấy gián tiếp hay trực tiếp tùy theo vật liệu sấy và sản phẩm sấy.
 Tính toán thiết kế các thiết bị phụ trợ theo hệ thống lựa chọn
 Các bản vẽ
Thứ tự thiết kế một hệ thống sấy
 Chọn phương pháp sấy.
Chọn phương pháp sấy nóng hay sấy lạnh là tùy thuộc vào yêu cầu công
nghệ mà vật liệu sấy có thể chịu được. Thông thường, nếu không có yêu cầu gì đặc
biệt thì ta chọn hệ thống sấy nóng, do độ chênh lệch phân áp suất Pab-Pam có thể đạt
được rất lớn nên cường độ sấy lớn. Hơn nữa hệ thống sấy nóng không phải dùng máy
lạnh và máy hút ẩm nên chi phí đầu tư rẻ hơn và vận hành đơn giản hơn.
 Chọn dạng hệ thống sấy
Sau khi đã quyết định phương pháp sấy, ta chọn hệ thống sấy. Khi đó cần
căn cứ vào hình dáng vật liệu sấy và năng suất cũng như kinh phí đầu tư cho phép để
chọn hệ thống sấy thích hợp. Trong trường hợp sấy các loại nông sản dạng hạt thì ta
cũng có thể nghĩ đến hệ thống sấy buồng, sấy tháp, sấy thùng quay Căn cứ vào đặc
điểm của các hệ thống sấy này, năng suất yêu cầu và những nhân tố khác ta có thể
chọn được hệ thống sấy thích hợp. Để sấy ngô khi mới thu hoạch , vì thời gian sấy chỉ
vài chục ngày một vụ lại phân bố rải rác ở từng hộ gia đình nên hiện nay nên người ta
sử dụng hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang. Ngược lại ở các kho bảo quản hoặc các nhà máy

Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
3
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
xay xát, người ta thường dùng hệ thống sấy tháp. Chọn dạng hệ thống sấy cũng là bài
toán kinh tế kĩ thuật
 Chọn chế độ sấy
Sau khi đã chọn được hệ thống sấy thích hợp, ta căn cứ vào yêu cầu mà chủ
yếu là nhiệt độ và độ ẩm mà hệ thống sấy có thể chịu được để chọn chế độ sấy thích
hợp.
Ngoài ra, nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy cũng chọn đủ bé để giảm
tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi nhưng cũng phải đủ lớn để xa trạng thái bão hòa
để tránh hiện tượng đọng sương lên bề mặt vật liệu đã được sấy khô.
 Chọn nguồn năng lượng và tác nhân sấy.
Với hệ thống sấy nóng, nguồng năng lượng ngoài điện năng còn có thể là hơi
nước,khí đốt dầu mỏ, than đá, củi và các phế liệu công, nông nghiệp khác như trấu, bã
mía, mùn cưa…. Ta chọn dạng năng lượng trên cơ sở điều kiện cụ thể nơi xây dựng hệ
thống sấy và tính toán kinh tế. Ở đồng bằng sông Hồng, trấu là nguồn năng lượng dồi
dào, chi phí rất rẻ. Do đó, hệ thống sấy này dùng trấu làm nguồn năng lượng đốt trực
tiếp để lấy khói từ buồng đốt gia nhiệt cho không khí cấp vào buồng sấy. Vì vậy ta cần
thiết kế thêm buồng đốt cho hệ thống sấy.
 Tính toán cân bằng nhiệt và cân bằng ẩm của hệ thống sấy( thực hiện bài
toán
sấy lí thuyết và sấy thực tế)
Khi đã chọn được dang hệ thống sấy và chế độ sấy, ta tiến hành tính toán cân
bằng nhiệt ẩm của thiết bị sấy. Đây là nội dung cơ bản của việc thiết kế một hệ thống
sấy. Mục đích của việc tính toán cân bằng nhiệt ẩm là tìm được lượng tác nhân sấy và
nhiệt lượng cần thiết trong 1 giờ. Khối lượng tác nhân sấy trong 1 giờ là một trong hai
cơ sở để chọn quạt (cùng với cột áp). Tính các tổn thất nhiệt.
 Tính thể ch buồng đốt,buồng sấy và các thiết bị khác.
 Bố trí hệ thống sấy, nh trở lực và chọn quạt

Để chọn được quạt chúng ta cần bố trí cụ thể hệ thống sấy và căn cứ vào việc
bố trí này để tiến hành tính trở lực hệ thống. Khi đã có tổng trở lực và lưu lượng tác
nhân sấy cần thiết trong tính toán cân bằng nhiệt-ẩm của thiết bị sấy ta sẽ chọn được
quạt.
 Tính hiệu quả kinh tế của hệ thống sấy.
 !"#$%$&'
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
4
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
()*+
- ,!-./0&'
- 1$2)3$*&4)356757)38&9
- 1$2$7!):
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT SẤY
 Khái niệm về sấy.
Hạt và các sản phẩm nông nghiệp trước khi nhập kho bảo quản đều phải có
độ ẩm ở mức độ an toàn. Điều kiện thích hợp của độ ẩm để bảo quản hạt là ở giới hạn
từ 12%-14%. Phần lớn hạt thu hoạch về có độ ẩm cao hơn, trong điều kiện những mùa
mưa độ ẩm của khí quyển cao nên sự thoát hơi nước tự nhiên của hạt chậm lại. Với độ
ẩm của hạt lớn hơn 14% thì hoạt động sống tăng, hô hấp mạnh, lô hạt bị ẩm và nóng
thêm. Đó là những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật và côn trùng, lô
hạt tự bốc nóng và làm cho hạt bị hỏng. Để tránh hiện tượng trên ta phải đảm bảo độ
ẩm của hạt xuống khoảng 14%. Do đó, đối với một nước nông nghiệp nhiệt đới khí
hậu nóng ẩm mưa nhiều như nước ta thì sấy là một phương pháp rất quan trọng.
Hạt ẩm ảnh hưởng không tốt đến kĩ thuật xay xát. Sản lượng bột giảm,
chi phí năng lượng tăng lên, bột dính vào máy chế biến và làm máy nhanh bị hỏng, hạt
thu được và sản phẩm chế biến từ hạt sẽ bảo quản khó và chỉ tiêu phẩm chất sẽ thấp. Ở
những hạt đã sấy hay phơi khô thì quá trình thủy phân chất béo thực hiện chậm, hiện
tượng đắng của hạt và sản phẩm chế biến giảm, côn trùng sâu mọt sẽ bị tiêu diệt.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương

5
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Những hạt bị bốc nóng ở thời kì đầu, nhờ quá trình phơi sấy, hạt trở lại
bình thường, quá trình tự bốc nóng dừng lại và những tính chất kỹ thuật của hạt được
phục hồi. Hạt còn tươi chưa hoàn thành quá trình chín sinh lí thì nhờ quá trình sấy quá
trình chín sinh lí được rút ngắn, hạt có được đặc tính kĩ thuật thích hợp của nó. Sấy
khô sản phẩm là một quá trình rất phức tạp: khi sấy cần đảm bảo giữ được tính chất
của sản phẩm, đảm bảo chất lượng và giữ nó ở trạng thái tốt.
Quá trình sấy thực chất là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi một phần
lượng nước có trong sản phẩm. Quá trình này phụ thuộc vào cấu tạo, kích thước, dạng
liên kết của vật liệu sấy và tính chất hóa học của sản phẩm và trạng thái bề mặt của sản
phẩm hút ẩm.
 Bản chất đặc trưng của quá trình sấy.
Sấy là một quá trình tách ẩm ra khỏi sản phẩm (hoặc chuyển nước trong
sản phẩm sang thể hơi). Quá trình này được thực hiện do sự chênh lệch áp suất của hơi
nước ở môi trường xung quanh (P
xq
) và trên bề mặt sản phẩm (P
sp
). Để làm cho lượng
ẩm trên bề mặt sản phẩm bay hơi cần có điều kiện P
sp
>P
xq
=∆P. trị số ∆P càng lớn thì
độ ẩm chuyển ra môi trường xung quanh càng mạnh. P
sp
phụ thuộc vào nhiệt độ sấy,
độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy và phụ thuộc vào tính chất liên kết của nước với sản
phẩm.

Sự thoát ẩm trên bề mặt tăng lên khi nhiệt độ và tốc độ của luồng không khí
tăng, khi độ ẩm tương đối giảm và áp suất không khí giảm. Do vậy sự thoát ẩm trên bề
mặt dẫn đến sự khuếch tán bên trong. Đó là kết quả của sự phá vỡ mối cân bằng tương
đối trong sản phẩm cũng là do sự thay đổi nhiệt độ và sự phân chia nước không đồng
đều trong sản phẩm. Trong sản phẩm ( và nhất là hạt ) sự vận chuyển nước bắt đầu từ
nơi có độ ẩm cao đến nơi có độ ẩm thấp. Sự chênh lệch độ ẩm ở những phần khác
nhau của hạt là nguyên nhân của sự khuêch tán bên trong khi sấy. Sự thay đổi về mặt
phân bố nhiệt độ ở những điểm khác nhau của hạt làm cho sự vận chuyển độ ẩm tăng
từ chỗ có nhiệt độ cao đến chỗ có nhiệt độ thấp.
Quá trình sấy có thể được xúc tiến nhanh hơn nhờ sự tăng nhiệt độ không khí
hoặc nhiệt độ của hỗn hợp không khí và khói lò(t), giảm độ ẩm tương đối của không
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
6
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
khí( φ), tăng vận tốc không khí(v) và nhờ sự giảm áp suất không khí trong môi trường
(B). Trong quá trình sấy, càng về sau hơi nước của môi trường xung quanh càng nhiều,
tức là áp suất P
xq
cành tăng và độ ẩm của sản phẩm càng giảm đến một lúc nào đó sẽ
đạt được trị số cân bằng. Khi đó P
xq
=P
sp
và độ ẩm đó được gọi là độ ẩm cân bằng. Tại
độ ẩm cân bằng thì ∆P=0, quá trình sấy ngừng lại.
Đối với thóc, ẩm hiện diện ở hai nơi: ở bề mặt hạt (ẩm bề mặt) và ở nhân hạt
(ẩm bên trong). Ẩm bề mặt sẽ nhanh chóng bay hơi khi hạt được tiếp xúc với không
khí nóng thổi qua nó, còn ẩm bên trong nhân hạt sẽ bay hơi chậm hơn bởi vì đầu tiên
nó phải di chuyển từ nhân hạt ra bề mặt hạt và kết quả là ẩm bề mặt và ẩm bên trong sẽ
bay hơi với tốc độ khác nhau. Kết quả của sự chênh lệch này là tốc độ sấy và hàm

lượng ẩm được lấy đi sẽ giảm trong quá trình sấy. Đối với hầu hết các loại máy sấy
hạt, tốc độ sấy thường nằm trong khoảng 0.5%/h -1%/h. Hàm lượng ẩm của hạt sau
mỗi lần qua máy sấy có thể giảm từ 2-4% phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu của hạt, nhiệt
độ sấy và tốc độ tác nhân sấy.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
7
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU SẤY VÀ TÁC NHÂN SẤY
2.1 Cấu tạo hạt ngô.
Hạt ngô thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính: mày hạt, vỏ hạt, lớp biểu bì, nội
nhũ và phôi hạt.
- ;7#<+=7)*0(>7? <47#<078)6$3<570@8A)
- BC<+=70D)7C8<$E85<
- =D)8E8F+G&D0D)5C<H 0&'5C570D)8E8FIJ
 0&'7<
- K+LIJ 0&'<57M$*#N8O$&')P8
7Q+Q!R57Q8
- ST<+G?)*$*C<4&D0D)8E8F4M"
87)>EP#8A)4$U5>V>W">!XY"57)
>E>F! LZIJ 0&'<4[E
<57(U)*+\])*/^K57)T_40*4>.&D
0*4>`*57(*
Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt, bắp được chia làm 5 loại sau:
- aA)>/&+b<4c)4$*<U50@&F>/b8d
!R<07N8Q!R4$*57^<07"N8Q]Q8_BC
<7574$T7>Ab70&'N8RZIJ 0&'<4
>$UJ070e4fJU0)gN
- aA)$+b<>V4KMQN8Q!R45C<U7
>A74757#7$Cb70&'N8RIJ 0&'
<4>$UJ070e4fJ070)gN

- aA))+b<>V448Qhi47>A$.h757b7
0&'N8ZJ 0&'<4>$U0)gN*
ZZJ40e*&T$E
- aA)8+b<8c57$*>V4h<iKU7>A$.4"
<Y )4`j&Db70&'N8RIZJ 0&'<4>
$UZJ070e4ZJ070)gN
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
8
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
- aA)$&k+b<&k/g45CU7574>Ahb7
0&'N8KIJ 0&'<470&'$&k57
N84UE$fIJ 0&'<l7)*N88A)
$&k(+ZmfZJ0e4ZIZJ0)gN
Thành phần chính của hạt ngô gồm chủ yếu là: tinh bột, protein, xenlulose. Ngoài
ra trong hạt lúa còn chứa một số chất khác với hàm lượng ít hơn so với 3 thành phần
kể trên như: đường, tro, chất béo, sinh tố…… Thành phần hóa học của hạt ngô thay
đổi tùy theo khí hậu, giống, kĩ thuật canh tác, đất đai…
Các thành phần hóa học của hạt ngô:
Nước Gluxit Protein Lipit Xenlulo Tro
12,5% 69,2% 10,6% 4,3% 2,0% 1,4%
Ở Việt Nam, ngô là một trong 5 loại ngũ cốc là nguyên liệu để sản xuất tinh bột,
sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp thực phẩm. Lúa cũng được dùng làm thức
ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
9
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
2.2. Các đặc tính chung của khối ngô.
a. Tính tan rời: là đặc tính khi đổ hạt ngô từ trên độ cao h xuống mặt phẳng
nằm ngang,hạt ngô tự dịch chuyển để tạo thành khối có dạng chóp nón. Góc tạo thành
bởi đường sinh với mặt phẳng đáy nằm ngang của hình chóp gọi là góc nghỉ hay góc

nghiêng tự nhiên của khối hạt. Về trị số thì góc nghỉ tự nhiên bằng góc ma sát giữa hạt
với hạt nên còn gọi là góc ma sát trong, kí hiệu (φ
1
). Dựa vào độ tan rời này để xác
định sơ bộ chất lượng và sự thay đổi chất lượng lúa trong quá trình sấy và bảo quản.
Đối với ngô, góc nghỉ khoảng từ 27-35
o
.
Nếu ta để hạt trên một mặt phẳng và bắt đầu nghiêng mặt phẳng này cho tới khi
hạt bắt đầu trượt thì góc giới hạn giữa mặt phẳng nằm ngang và mặt phẳng trượt gọi là
góc trượt (góc ma sát ngoài), kí hiệu (φ
2
). Trường hợp không phải là một hạt mà là một
khối hạt thì góc trượt có liên quan và phụ thuộc vào góc nghiêng tự nhiên.
Góc nghỉ và góc trượt càng lớn thì độ rời càng nhỏ, ngược lại góc nhỏ thì khả
năng dịch chuyển lớn, nghĩa là độ rời lớn.
Độ rời của khối hạt dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc vào các yếu tố
như kích thước, hình dạng hạt và trạng thái bề mặt hạt, độ ẩm của hạt, số lượng và loại
tạp chất trong khối hạt. Đối với góc trượt còn thêm một yếu tố quan trọng nữa là loại
vật liệu và trạng thái bề mặt vật liệu trượt. Bề mặt hạt thóc xù xì thì góc nghỉ và góc
trượt lớn.
Độ ẩm tạp chất của khối hạt càng cao đặc biệt là nhiêu tạp chất rác thì độ rời
càng nhỏ. Độ ẩm của khối hạt càng cao thì độ rời càng giảm.
Trong bảo quản, độ rời của khối hạt có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện bảo
quản. nếu bảo quản quá lâu hay đã xảy ra quá trình tự bốc nóng làm cho khối hạt bị
nén chặt, độ rời giảm hay thậm chí có khi mất hẳn độ rời.
b. Tính tự phân loại: Khối hạt có cấu tạo từ nhiều thành phần khác nhau (hạt
chắc, hạt lép, tạp chất…),không đồng chất (khác nhau về hình dạng, kích thước , tỉ
trọng…), do đó trong quá trình di chuyển chúng tạo nên những vùng khác nhau về
chất lượng gọi là tính tự phân của khối hạt. Hiện tượng tự phân loại ảnh hưởng xấu

Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
10
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
đến việc làm khô và bảo quản hạt. Những vùng nhiều hạt lép và tạp chất sẽ dễ bị hút
ẩm. Dễ bị cuốn theo tác nhân sấy trong quá trình sấy.
c. Độ xốp của khối hạt: độ xốp của vật liệu (ε) là thành phần thể tích bị chiếm
chỗ do khoảng không gian giữa các hạt. Giá trị của độ xốp phụ thuộc vào hình dạng
hạt, cách mà chúng sắp xếp trong khối hạt (những hat nhỏ có thể lấp đầy các khoảng
trống giữa các hạt lớn). Trong quá trình sấy, khối hạt cần có độ xốp (lỗ hổng) cần thiết
cho quá trình truyền nhiệt với tác nhân sấy được dễ dàng.
1
v
h
ρ
ε
ρ
= −
Trong đó:
v
ρ
: mật độ khối hạt chứa trong đơn vị thể tích đó( khối lượng thể tích)

h
ρ
: khối lượng riêng của hạt chứa trong đơn vị thể tích đó.
d. Tính dẫn nhiệt và tính truyền nhiệt: quá trình dẫn nhiệt và truyền nhiệt trong
khối hạt luôn tiến hành theo hai phương pháp song song đó là dẫn nhiệt và đối lưu. Đại
lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của ngô là hệ số dẫn nhiệt.
e. Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm trong quá trình sấy: thường là hiện
tượng ở bề mặt. Vì vậy, trong quá trình sấy luôn xảy ra nhiều giai đoạn:

sấy => ủ => sấy => ủ…
Để giúp độ ẩm trong nhân hạt có thời gian di chuyển ra bề mặt hạt, làm cho ngô
được khô đều.
2.3 Các yêu cầu đặc trưng của hạt sấy
Ngô sau khi sấy có thể được dùng làm lương thực hoặc để làm giống, dự trữ. Vì
vậy, ngô sau khi sấy cần đảm bảo được các yêu cầu sau:
Hạt ngô còn nguyên vẹn không bị nứt , vỡ.
Hạt ngô còn giữ nguyên hình dạng, kích thước và màu sắc.
Có mùi vị đặc trưng của hạt ngô và không có mùi vị khác(mùi tác nhân sấy)
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
11
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Hạt ngô không bị rạn nứt, gãy vụn và đặc biệt là lúa giống phải đảm bảo khả năng nảy
mầm của hật sau khi sấy.
Sau khi sấy, ngô phải đạt độ ẩm bảo quản, nếu không sẽ là môi trường tốt cho mối,
Tóm tắt quy trình công nghệ


2.4. Công nghệ sấy ngô.
Ngô là đối tượng cần xử lý nhiệt nhiều hơn bất cứ loại hạt ngũ cốc nào khác.
Sấy làm giảm độ ẩm của ngô vừa thu hoạch đến mức an toàn (13-14%) để bảo quản
hoặc làm giống. Yêu cầu cơ bản của quá trình sấy là nâng cao tốc độ sấy, giảm thiểu
thời gian sấy và năng lượng tiêu hao mà vẫn giữ được chất lượng sản phẩm sấy. Trong
sấy ngô đối lưu thời gian sấy phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: các thông số chế độ
sấy (nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ khí sấy, chiều dầy lớp hạt),phương pháp sấy
(sấy liên tục và gián đoạn,sấy có đảo hạt, đảo gió, làm dịu sau sấy ) và vật liệu sấy
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
12
Ngô
Thu hoạch

Loại tạp chất-phân loại
Sấy
Kho bảo quản Đóng bao
Kho bảo quản
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
(loại ngô, kích thước hạt, độ chín khi thu hoạch, độ ẩm ban đầu và độ ẩm cuối quá
trình sấy của ngô.
2.5. Tác nhân sấy.
Trong kĩ thuật sấy các vật liệu ẩm bằng phương pháp đối lưu, người ta
thường dùng các môi chất như không khí, khói lò hoặc các loại khí trơ và hơi nước quá
nhiệt để làm tác nhân sấy.
Không khí là loại tác nhân rẻ tiền thường có trong tự nhiên, không độc hại,
không làm bẩn sản phẩm. Thành phần không khí gồm hỗn hợp nhiều chất khí khác
nhau như: N
2
, O
2
, CO
2
Khi nghiên cứu về không khí ẩm, ta xem nó là một thành
phần đồng nhất và khi sấy không khí thường ở áp suất khí quyển. Nhiệt độ trong phạm
vi từ vài chục độ đến vài trăm độ C. Khi tính toán ta xem không khí là khí lí tưởng.
Khả năng sấy của không khí thể hiện bởi sự chênh lệch giữa nhiệt độ bầu khô với bầu
ướt hoặc sự chênh lệch giữa áp suất hơi bão hòa và áp suất hơi riêng phần, cũng như
chênh lệch hàm ẩm. Bằng sự thay đổi trạng thái không khí, người ta có thể tạo ra các
chế độ sấy khác nhau phù hợp với từng loại vật liệu sấy khác nhau.
Như chúng ta đã biết, ngoài không khí ẩm, khói lò cũng là tác nhân sấy
phổ biến. Khói lò có thể được tạo ra nhờ đốt nhiều loại nhiên liệu khác nhau trong đó
chủ yếu là nhiên liệu hóa thạch (than đá), và nhiều loại nhiên liệu sinh khối khác nhau
như củi, trấu, bã mía Khói lò thường được dùng trong các thiết bị sấy với tư cách là

nguồn cung cấp gián tiếp để đốt nóng tác nhân sấy hoặc với tư cách là tác nhân trực
tiếp, vừa cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy vừa mang hơi ẩm thải vào môi trường.
Trong khói lò chỉ có hai thành phần là khói khô và hơi nước. Nếu sử dụng khói lò với
tư cách là một tác nhân sấy thì trong tính toán ta sẽ xem khói lò như là một dạng nào
đó của không khí ẩm, vì thế ta có thể dùng đồ thị I-d của không khí ẩm để biểu diễn
các trạng thái hay quá trình nhiệt động của khói lò. Hay nói cách khác, khói lò cũng có
các thông số như entapy I, độ chứa ẩm d, độ ẩm tương đối giống như không khí ẩm.
Từ đặc điểm cấu tạo của hạt ngô em chọn khói lò làm tác nhân sấy vì nó không ảnh
hưởng đến chất lượng của ngô khi sấy và sử dụng tác nhân sấy là trấu do nó có sẵn và
rẻ tiền.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
13
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ CÁC LOẠI MÁY SẤY THÓC

3.1. Sấy bằng không khí tự nhiên - phơi nắng.
Đó là phương pháp lợi dụng ánh nắng mặt trời để làm khô hạt và sản phẩm.
Phơi nắng là phương pháp không tốn kém về nhiên liệu. Nó thúc đẩy quá trình
chín sinh lí của hạt, có khả năng diệt trừ nấm, côn trùng, sâu mọt…bởi tác dụng của
ánh nắng mặt trời. Nhưng phơi nắng có nhược điểm là không chủ động và phụ thuộc
vào điều kiện thời tiết rất lớn, nhất là canh tác 2 vụ: Mùa khô rất ngắn ngủi không cho
phép phơi nắng tự nhiên một cách nhanh chóng. Phơi nắng còn tốn nhiều công lao
động và không cơ giới hóa được. Thời gian để đạt được độ ẩm an toàn thường dài. Tuy
vậy trong thực tế sản xuất hiện nay, người ta vẫn áp dụng phương pháp phơi nắng đối
với các loại ngũ cốc và một số nông sản khác. Những sản phẩm cần phơi trải thành
những lớp mỏng nên mặt đất hay trên chiếu, phên…nên gặp rất nhiều bất tiện: dễ bị
lẫn cát, dễ bị ẩm khi gặp mưa. Vì vậy khi cần làm khô một khối lượng lớn sản phẩm
trong thời gian ngắn bất kể điều kiện thời tiết thế nào thì ta sử dụng các phương pháp
sấy nhân tạo.
3.2. Các phương pháp sấy nhân tạo - các dạng máy sấy ngô.

3.2.1. Cấu tạo hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
14
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Máy sấy tĩnh vỉ ngang có cấu tạo đơn giản, phù hợp với sản xuất phân tán và
giá thành chấp nhận được.
Máy sấy tĩnh vỉ ngang có cấu tạo bao gồm 4 bộ phận chính: quạt, lò đốt, buồng
sấy và nhà che. Được chia làm 2 loại là loại không có đảo gió và loại có đảo gió.
• Máy sấy tĩnh vỉ ngang loại không đảo gió.
Quá trình sấy được thực hiện như sau: ngô được đổ trên mặt sàn lưới lỗ với lớp
dày khoảng 0.2-0.5m. Không khí nóng tạo nên bởi lò đốt, được quạt sấy hút và thổi
vào ống gió hông, sau khi đã hòa trộn với không khí môi trường đạt đến nhiệt độ khí
sấy cần thiết. Sau đó từ ống gió hông, khí sấy chuyển hướng qua buồng gió chính
(buồng sấy) nằm phía dưới sàn lỗ và đi hướng lên xuyên qua lớp hạt mang ẩm thoát ra
ngoài. Quá trình sấy tiếp diễn cho đến khi cả lớp hạt dưới và trên đạt được độ ẩm cần
thiết.
Nhược điểm của loại không có đảo gió là chiếm nhiều mặt bằng tức năng suất
thấp tính theo diện tích chiếm chỗ. Phải đảo trộn thủ công để có sự đồng đều ẩm độ hạt
sau khi sấy, nên không phù hợp với yêu cầu cơ giới hóa công đoạn sấy.
• Máy sấy tĩnh vỉ ngang loại có đảo chiều không khí sấy.
Để khắc phục nhược điểm của loại sấy không đảo gió. Máy sấy vỉ ngang loại có
đảo chiều không khí sấy có những ưu điểm mới là kết cấu nhỏ gọn, so với các máy sáy
tĩnh với cùng năng suất, nó chỉ chiếm ½ diện tích mặt bằng lắp đặt, do sấy lớp hạt dầy
hơn (50-60cm). không còn tốn công lao động cào đảo, vẫn đảm bảo độ đồng đều ẩm
độ hạt sau khi sấy. Giải quyết được bài toán đồng đều ẩm độ hạt sau khi sấy, vì về
nguyên tắc, luồng khí đi lên hoặc đi xuống theo phương thẳng đứng thì đồng đều nhất.
Ngoài ra, lớp hạt nằm ngang ít chịu nén, có khả năng tự điều chỉnh cục bộ khối vật liệu
sấy do co rút khi vật liệu sấy khô dần, ít tác động xấu đến độ phân bố gió đã được thiết
lập, do đó tăng được khả năng đồng đều về ẩm độ sau cùng của sản phẩm. Điều này
khó đạt được nếu đảo chiều với lớp hạt thẳng đứng.

Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
15
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Nguyên lí hoạt động:
Trong hệ thống máy sấy tĩnh vỉ ngang loại có đảo chiều gió. Ngô được đổ vào
buồng sấy dưới là mặt sàn có đột lỗ cho không khí nóng đi qua. Không khí nóng được
tạo ra từ lò đốt than với nhiệt độ cao đến buồng hòa trộn với không khí ngoài trời làm
giảm đến nhiệt độ sấy thích hợp. Không khí được quạt hút và chuyển đến buồng sấy.
Tại đây diễn ra quá trình sấy và làm giảm ẩm.
Đầu tiên mở van dưới, đóng van trên để cho tác nhân sấy đi từ dưới lên mang
theo hơi nước thoát ra ngoài môi trường, sau đó không khí nóng được đảo chiều. phía
trên buồng sấy được đậy lại bằng bạt, tấm gỗ…. Mở van trên và đóng van dưới để khí
nóng đi từ trên xuống và dẫn ẩm ra ngoài.
Trong phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang có đảo chiều gió cần chú ý đến ảnh hưởng
đồng thời của nhiệt độ và tốc độ khí sấy, chiều dày lớp hạt và khoảng thời gian giữa
các lần đảo gió. Theo thực nghiệm ta lấy thời gian đảo gió là 1h/lần.
 Máy sấy tháp.
• Cấu tạo, nguyên lí hoạt động và đặc điểm.
Hệ thống máy sấy gồm caloriphe hoặc cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa trộn
với không khí, hệ thống quạt và các thiết bị phụ trợ khác.
Tháp sấy là một không gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với
chiều rộng và chiều dài. Trong tháp sấy người ta bố trí các hệ thống kênh dẫn và thải
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
16
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
tác nhân xen kẽ nhau ngay trong lớp vật liệu sấy. Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió nóng
luồng lách qua lớp vật liệu thực hiện quá trình trao đổi nhiệt sấy và nhận thêm ẩm đi
vào các kênh thải ra ngoài. Vật liệu sấy chuyển động từ trên xuống dưới từ tính tự
chảy do trọng lượng bản thân của chúng. Tháp sấy nhận nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu
giũa dòng tác nhân chuyển động vừa ngược chiều vừa cắt ngang và do dẫn nhiệt từ bề

mặt kênh dẫn và kênh thải qua lớp vật liệu nằm trên các bề mặt đó. Vì vậy trong thiết
bị sấy tháp, nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được gồm 2 thành phần: thành phần đối lưu
giũa tác nhân sấy với khối lượng hạt và thành phần dẫn nhiệt giữa bề mặt các kênh gió
nóng, kênh thải ẩm với chính lớp vật liệu nằm trên đó.
Khi sấy hạt di chuyển từ trên cao (do gầu tải hoặc vít tải đưa lên) xuống mặt
đất theo chuyển động thẳng đứng hoặc dzích dzắc trong tháp sấy. Tùy theo cách bố trí
của dòng hạt di chuyển qua tháp sấy có thể lien tục hoặc tuần hoàn - theo mẻ.
a) Sấy tháp liên tục:
Hạt qua tháp sấy một lượt rồi vào bin ủ, và nghỉ (ủ) ở đó một thời gian (từ 2-
24h tùy chế độ sấy và loại hạt) sau đó lại qua tháp sấy lượt thứ 2,3…mục đích của ủ là
cho độ ẩm ở trung tâm hạt có thời gian ra ngoài mặt để dễ bốc hơi. Chênh lệch ẩm độ
quá nhiều giữa gần mặt hat với trung tâm hạt sẽ gây ứng suất làm gãy vỡ hạt.
Không khí vào từ những máng úp ngược, và thoát ra ở những máng song song
nằm so le phía trên và phía dưới.
b) Sấy tháp tuần hoàn
Hạt đi qua tháp sấy được gầu tải đư trở lại tháp. Thời gian “ủ” thực chất là thời
gian hạt ở trong gầu tải và ở trong thùng chứa phía trên buồng sấy nên tương đối ngắn,
khoảng 30’. Hạt chảy xuống giữa hai vách lưới lỗ song song cách nhau 15-23cm.
không khí từ buồng giữa thổi xuyên qua lớp hạt. lớp hạt trong và lớp hạt ngoài cứ đi
xuống song song, không trộn lẫn nhau nên có sự chênh lệch độ ẩm cuối.
So với máy sấy tĩnh, các loại máy sấy tháp hiện chưa được sử dụng nhiều vì
các loại máy này chỉ hoạt động hiệu quả với hạt có độ ẩm <24% chỉ có ở vụ Đông
Xuân, còn Hè Thu thường 28-30%, và hiện tại “tập quán” sấy ở ta chủ yếu “đối phó”
cho vụ Hè Thu. Ngoài ra , vấn đề giá đầu tư và chi phí sấy các loại máy này đều khá
cao sao với các loại máy sấy tĩnh vỉ ngang.
3.2.3 Máy sấy tầng sôi.
Sấy tầng sôi là một trong các phương thức sấy thích hợp cho việc sấy các hạt
nông sản.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
17

Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Bộ phận chính của TBS tầng sôi là một buồng sấy, phía dưới buồng sấy đặt ghi
lò. Ghi buồng sấy là một tấm thép có đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lưới thép để tác nhân
sấy đi qua nhưung hạt không lọt xuống được. tác nhân sấy có nhiệt độ cao, độ ẩm thấp
được thổi từ dưới lên để đi qua lớp vật liệu. Với tốc độ đủ lớn, tác nhân sấy nâng các
hạt vật liệu và làm cho lớp hạt xáo trộn. Quá trình sôi này là quá trình trao đổi nhiệt
ẩm mãnh liệt nhất giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy. Các hạt vật liệu khô hơn nên nhẹ
hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sôi; và ở một độ cao nào đó hạt khô sẽ được
đưa ra ngoài qua đường tháo liệu.
Ưu điểm của sấy tầng sôi là:
- Năng suất sấy cao
- Vật liệu sấy khô đều
- Có thể tiến hành sấy liên tục
- Hệ thống thiết bị sấy liên tục
- Dễ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu ra khỏi buồng sấy
- Có thể điều chỉnh thời gian sấy
Nhược điểm:
- Trở lực sôi lớn
- Tiêu hao nhiều điện năng để thổi khí tạo lớp sôi
- Yêu cầu cỡ hạt nhỏ và tương đối đồng đều
Như ta biết thiết bị sấy vỉ ngang có thể vận hành không phụ thuộc vào thời tiết
và có năng suất sấy cao hơn, thời gian sấy ngắn hơn và chất lượng sản phẩm sấy tốt
hơn so với việc phơi ngô trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, cho đến nay các
kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình dự đoán thời gian sấy ngô tĩnh theo lớp dầy
(ứng với kiểu thiết bị sấy vỉ ngang) được công bố trong và ngoài nước là rất ít. Việc dự
đoán thời gian sấy một mẻ ngô sấy là rất quan trọng, vì ứng với các điều kiện sấy xác
định nếu thời gian sấy không đủ thì ngô sẽ không sấy được xuống độ ẩm bảo quản an
toàn, còn nếu ngược lại thì sẽ lại làm giảm năng suất của thiết bị, làm tăng giá thành
của một đơn vị sản phẩm sấy. cấu trúc và dạng liên kết ẩm trong hạt ,…). Trong bài
này ta sử dụng phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang để sấy ngô. Trong đó ảnh hưởng của

nhiệt độ và tốc độ khí sấy, chiều dầy lớp hạt và khoảng thời gian giữa các lần đảo gió
đến thời gian sấy riêng trong sấy thóc tĩnh theo lớp dầy. Các điều kiện ban đầu như
nguồn gốc của hạt, điều kiện thu hoạch và xử lý hạt trước quá trình sấy. Ảnh hưởng
của độ ẩm tương đối của khí sấy có vai trò quan trọng đối với quá trình sấy ngô.
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
18
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Tác nhân sấy là hỗn hợp khói và không khí được hòa trộn với nhau rồi được dẫn
qua các kênh dẫn để trao đổi nhiệt, ẩm với khối ngô mang vào, sau đó khí thải được
dẫn ra ngoài.
Trong phương pháp này ta sử dụng tác nhân sấy là khói lò tận dụng phế thải của
ngành nông nghiệp. Khói lò thường được sử dụng trong các thiết bị sấy vừa cung cấp
nhiệt cho vật liệu sấy vừa mang ẩm thải vào môi trường.
Trong khói lò chỉ có hai thành phần là khói khô và hơi nước. Coi khói lò là tác
nhân sấy vì thế ta có thể dùng đồ thị I-d của không khí ẩm để biểu diễn các trạng thái
hay quá trình nhiệt động của khói lò. Hay nói cách khác khói lò cũng có các thông số
như entanpy I, độ chứa ẩm d, độ ẩm tương đối giống như không khí ẩm.
Khói lò được sinh do đốt trấu, nguồn nhiên liệu rất dồi dào ở vùng đồng bằng
sông Hồng.
CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TĨNH VỈ NGANG
Tính toán thiết kế hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang sấy ngô năng suất 1 tấn/mẻ (có đảo
gió). Địa điểm tại đồng bằng sông Hồng, hoạt động vào mùa thu hoạch Hè Thu. Cung
cấp nhiệt là đốt trấu cấp trực tiếp.
Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái
pha lỏng trong vật liệu thành hơi. Cơ chế của quá trình được diễn tả bởi 4 quá trình cơ
bản sau:
- Cấp nhiệt cho bề mặt vật liệu
- Dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào vật liệu.
- Khi nhận được lượng nhiệt, dòng ẩm di chuyển từ vật liệu ra bề mặt.
- Dòng ẩm từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh.

4.1 Tính toán tổng quát.
Theo trung tâm khí tượng thủy văn quốc gia và tài liệu nghiên cứu của viện Cơ
Điện Nông Nghiệp và Công Nghệ Sau Thu Hoạch, ngô thường sấy ở nhiệt độ 50
0
-
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
19
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
90
0
C, vì ở nhiệt độ này đường và chất béo không bị phá hủy và không bị biến dạng và
ngô không bị nứt vỡ
4.1.1 Chọn chế độ sấy
Trong hệ thống máy sấy tĩnh vỉ ngang loại có đảo chiều gió. Ngô được đổ vào
buồng sấy dưới là mặt sàn có đột lỗ cho không khí nóng đi qua. Không khí nóng được
tạo ra từ lò đốt trấu với nhiệt độ cao đến buồng hòa trộn với không khí ngoài trời làm
giảm đến nhiệt độ sấy thích hợp. Không khí được quạt hút và chuyển đến buồng sấy.
Tại đây diễn ra quá trình sấy và làm giảm ẩm.
Đầu tiên mở van dưới, đóng van trên để cho tác nhân sấy đi từ dưới lên mang
theo hơi nước thoát ra ngoài môi trường, sau đó không khí nóng được đảo chiều. phía
trên buồng sấy được đậy lại bằng bạt, tấm gỗ. Mở van trên và đóng van dưới để khí
nóng đi từ trên xuống và dẫn ẩm ra ngoài.
Trong phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang có đảo chiều gió cần chú ý đến ảnh hưởng
đồng thời của nhiệt độ và tốc độ khí sấy, chiều dày lớp hạt và khoảng thời gian giữa
các lần đảo gió. Theo thực nghiệm ta lấy thời gian đảo gió là 1h/lần.
4.1.2 Cân bằng vật chất:
Các kí hiệu sử dụng:
G
1
: lượng nhập liệu của vật liệu sấy (kg)

G
2
: lượng sản phẩm sau khi sấy (kg)
ω
1
: độ ẩm trên căn bản vật liệu ướt trước khi sấy (%)
ω
2
: độ ẩm trên căn bản vật liệu khô sau khi sấy (%)
d
1
: hàm ẩm của không khí trên căn bản không khí khô trước khi vào sấy
d
2
: hàm ẩm của không khí trên căn bản không khí khô sau khi vào sấy
W: lượng ẩm tách (kg)
L: lượng không khí khô cần thiết
l: lượng không khí khô cần thiết để tách 1 Kg ẩm ra khỏi vật liệu
I
0
, I
1
,I
2
: nhiệt hàm của không khí trước khi vào buồng đốt, sau khi ra khỏi buồng
đốt và sau khi ra khỏi buồng sấy, J/kgkkk
* Các thông số cơ bản:
a) Đối với không khí:
Trạng thái ban đầu của không khí:
t

0
= 25
0
C; ϕ
0
= 80%
• Không khí vào thiết bị sấy:
Chọn nhiệt độ vào buồng sấy của không khí: t
1
= 50
0
C
• Không khí ra khỏi thiết bị sấy:
Chọn nhiệt độ ra của không khí là:ø t
2
= 42
0
C
• Phân áp suất hơi nước bão hòa P
b0
:
P
bh0
= exp(12 – ) = exp(12 – ) = 0,032bar
• Lượng chứa ẩm d
0
:
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
20
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56

d
0
= 0,621 = 0,621. = 0,016 kg ẩm/kgkkk
• Nhiệt dung riêng dẫn xuất C
dx
(d
0
):
C
dx
(d
0
) = C
pk
+ C
pa
.d
0
= 1,004 + 1,842.0,016 = 1,033 kJ/kgK
Trong đó:
C
pk
= 1,004 kJ/kg độ: nhiệt dung riêng của không khí khô
C
pa
= 1,842 kJ/kg độ: nhiệt dung riêng của hơi nước
r= 2500 kJ/kg: ẩn nhiệt hóa hơi
• entanpy I
0
:

I
0
= C
pk
.t
0
+d
0
(r+C
pa
.t
0
) = 1,004.25+0,016.(2500+1,842.25) = 65,83 kJ/kg
• Thể tích riêng của không khí V
0
:
V
0
= = = 0,88 m
3
/kg
b) Đối với vật liệu sấy (thóc)
Theo tài liệu kĩ thuật sấy Nông Sản – Trần Văn Phú, Lê Nguyên Đương ta có
các thông số kích thước sau của thóc
• Các kích thước của ngô:
Dài : l = 8 mm
Rộng: a= 6 mm
Dày: b = 4 mm
Đường kính tương đương: d = 7,5 mm
Hệ số hình dạng: ϕ

hd
= 1,03
• Các thông số khác:
Nhiệt dung riêng: C = 1,7 KJ/Kg
Hệ số dẫn nhiệt: λ = 0,1 W/mK
Khối lượng riêng rắn: ρ
r
= 1253 Kg/m
3
Độ xốp: ε = 0,36
Diện tích bề mặt riêng khối lượng: f = 1, m
2
/kg
Khối lượng riêng xốp: ρ
v
= 800 Kg/m
3
• Vật liệu trước khi vào thiết bị sấy: ta chọn
θ
1
= 27
0
C ; ω
1
= 28%
• Vật liệu sau khi ra thiết bị sấy : chọn nhiệt độ ra của ngô nhỏ hơn nhiệt độ
của không khí khoảng 2
0
C
θ

2
= 40
0
C
ω
2
= 13%, đây là độ ẩm thích hợp để bảo quản thóc.
• Thời gian sấy: 8h
Lượng vật liệu đầu ra: G
2
=1000 kg/mẻ
Lượng ẩm bốc hơi:
W=G
2
x=
=
−
−
13,01
13,028,0
.1000
172,4 kg ẩm/mẻ
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
21
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Lượng vật liệu đầu ra:
G
2
= G
1

– W = 1000 – 172,4=827,6 kg/mẻ
Lượng ẩm trung bình bốc hơi trong vòng 1h là:
W
’
= =
8
4,172
= 21,55 kg/h
Lượng vật liệu khô tuyệt đối được sấy trong 1 giờ:
G
k
= G
2
(1- w
2
) = 827,6(1-0,13) = 720 (kg)
4.1.3 Cân bằng nhiệt lượng
* Nhiệt lượng vào
- Nhiệt lượng do không khí mang vào: LI
0
- Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: G
2
C
vl
θ
1
+C
n
Wθ
1

- Nhiệt lượng do buồng đốt cung cấp: Q
c
Tổng nhiệt lượng vào: LI
0
+ G
2
C
vl
θ
1
+ C
n
Wθ
1
+ Q
c
* Nhiệt lượng ra:
- Nhiệt lượng do không khí ra: LI
2
- Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G
2
C
vl
θ
2
- Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy: Q
m
Tổng nhiệt lượng ra:
LI
2

+ G
2
C
vl
θ
2
+Q
m
Từ phương trình cân bằng năng lượng, ta có:
Q
c
=L(I
2
-I
0
)+G
2
C
vl
(θ
2
-θ
1
)+Q
m
-C
n
Wθ
1
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương

22
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
Viết cho 1Kg ẩm bốc hơi:
1nmvl12c
C-qq)I-(Iq
θ
++= l
1nmvl1201
C-qq)I-(I)(
θ
++=−=
lIIlq
c
Với:
∆= C
n
θ
1
- q
vl
-q
m
l
II
I
∆
+=
2
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
23

Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
4.2 Tính toán quá trình sấy lí thuyết
Đồ thị I-d: quá trình sấy bằng khói lò
4.2.1. Tính toán khói lò
Chọn hệ số không khí thừa buồng đốt α
bđ
=1,4
Nhiệt dung riêng của nguyên than C=1,2 kJ/kg
Nhiệt độ của nguyên liệu vào buồng đốt. t=t
o
=28
o
C
Hiệu suất buồng đốt. η
bd
=60 %= 0,6
Độ ẩm trấu là w=9%
* Nhiệt trị của nhiên liệu – trấu.
Trấu có thành phần làm việc như sau: (TTTKHTS-thày Trần Văn Phú)
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
24
Vũ Thị Hường- KTTP2-K56
C H N O S A W
37,13% 4,12% 0,36% 31,6% 0,04% 17,75% 9%
+ Nhiệt trị cao của trấu:
Q
c
= 4,19( 81C+300H – 26(O – S)
=4,19[81.37,13+ 300.4,12 – 26(31,6–0,04)]
= 14342,24 kJ/kg

= 3426 kcal/kg
+ Nhiệt trị thấp làm việc của trấu:
Q
t
= 339C + 1030H – 109(O-S) – 25w
=339.37,13 + 1030.4,12 – 109.(31,6-0,04) – 25.9
= 13165,63 kJ/kg
= 3145 kcal/kg
*Thể tích của không khí và sản phẩm cháy
Thể tích không khí khô lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg trấu:
V
kk
= 0,089(C + 0,375.S) + 0,268.H – 0,0333.O
= 0,089(37,13+0,375.0,04)+ 0,268.4,12 – 0,0333.31,6
=3,36 m
3
/kgnl
Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết
V
N2
= 0,79V
kk
+ 0,8. = 0,79.3,36 + 0,8. =2,66 m
3
/kgnl
V
R2O
= 1,866. = 1,866. = 0,69 m
3
/kgnl

V
H2O
= 0,111H + 0,0124w + 0,016V
= 0,111.4,12 + 0,012.9 + 0,016.3,36 = 0,62 m
3
/kgnl
*Entanpy và dung ẩm của khói lò.
- Lượng không khí khô lí thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu:
L
0k
=0,115C + 0,345H – 0,043(S – O)
=0,115.37,13 + 0,34.4,12 -0,043.(31,6-0,04)=4,3 kg kkk/kg nl
- Lượng không khí khô thực cần cung cấp:
Đồ án môn học quá trình và thiết bị GVHD: PGS.TS: Lê Nguyên Đương
25