THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CÁ



Đồ

án

môn

học:

Kỹ

Thuật

Sấy

-

Thiết

kế

hệ

thống

sấy

Cá 3
SVTH:

Đặng

Hồng

Chuyên Lớp:

Máy&

TBNL

02_K50

TH
I
ẾT KẾ HỆ THỐ
N
G
SẤY
Họ

và

tên:

Đặng

Hồng

Chuyên.
Khóa:

K50.
Đề

tài

đồ

án:

THIẾT

KẾ

HỆ

THỐNG

SẤY

CÁ
I.

Những

số

liệu

ban

đầu:
•

Năng

suất:
G
1
=

3

tấn/ngày.
•

Địa

điểm

xây

lắp:

Tỉnh

Thanh

Hóa.
•

Nguồn

năng

lượng

cung

cấp:

Hơi

nước

bão

hòa.
II.

Nội

dung

thiết

kế:
1.

Tìm

hiểu

và

thiết

kế

công

nghệ.
2.

Tính

toán

nhiệt,

ẩm

của

hệ

thống

sấy(HTS).
3.

Thiết

kế

chi

tiết

HTS.
III.

Bản

vẽ:
1.

Bản

vẽ

tổng

thể

hệ

thống

sấy.

2.

Các

bản

vẽ

chi

tiết.
IV.

Thời

gian

thiết

kế:
Ngày

giao

đầu

bài: 01/09/2009.
Ngày

hoàn

thành: 30/10/2009.
V.

Cán

bộ

hướng

dẫn:

TS.

Đặng

Trần

Thọ

LỜ
I

N
Ó
I

ĐẦU
S
ấy

là

một

quá

trình

công

nghệ

được

sử

dụng

trong

rất

nhiều

ngành
công

nghiệp

và

nông

nghiệp

khác

nhau.

Trong

nông

nghiệp

sấy

là

một

trong
những

công

đoạn

quan

trọng

của

công

nghệ

sau

thu

hoạch.

Trong

công

nghiệp
cũng

như

nông

nghiệp

chế

biến

nông-

hải

sản,

công

nghiệp

chế

biến

gỗ,

công
nghiệp

sản

xuất

vật

liệu

xây

dựng…

kỹ

thuật

sấy

cũng

đóng

một

vai

trò

quan
trọng

trong

dây

truyền

sản

xuất.
Thực

tế

cho

thấy

quá

trình

truyền

nhiệt

nói

chung

và

quá

trình

sấy
nói riêng

là

những

quá

trình

công

nghệ

phức

tạp.

Để

thực

hiện

tốt

quá

trình
sấy người

ta

sử

dụng

một

hệ

thống

bao

gồm

các

thiết

bị

như:

Thiết

bị
sấy(Hầm, buồng

sấy…),

Calorifer,

Quạt

và

một

số

thiết

bị

khác…
Trong

đồ

án

này

em

được

giao

nhiệm

vụ

thiết

kế

một

hệ

thống

sấy

dùng
cho

việc

sấy

sản

phẩm

là

cá

tươi

với

năng

suất

sản

lượng

đầu

vào

là
3tấn/ngày.

Hệ

thống

được

lắp

đặt

tại

tỉnh

Thanh

Hóa

với

nhiệt

độ

không

khí
và

độ

ẩm

trung

bình

trong

năm

là
t

=

23
0
C; ϕ=83%
[1].

Với

nhiệm

vụ

đó

em
lựa

chọn

công

nghệ

sấy

hầm

với

tác

nhân

sấy

là

không

khí

được

gia

nhiệt

và
nhờ

quạt

thổi

vào.
Với

sự

hướng

dẫn

của

TS.

Đặng

Trần

Thọ

đến

nay

em

đã

hoàn

thành

đồ

án

này.

Tuy

nhiên

với

kiến

thức

còn

hạn

chế

và

nguồn

tài

liệu

tham
khảo không

đầy

đủ,

quá

trình

tính

toán

có

sai

số

nên

không

tránh

khỏi

các
sai

sót. Em

mong

nhận

được

sự

đóng

góp

ý

kiến

của

các

thầy

cô

và

các

bạn
đọc

quan
tâm.
Em

xin

chân

thành

cảm

ơn!...
Hà

nội,

ngày…

tháng…

năm

2009.
Sinh

viên

thực

hiện:
Đặng

Hồng

Chuyên.
CHƯ
ƠNG

I
TÌM HIỂU TÍNH CHẤT VÀ TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
SẤY CÁ
1.1 Tính chất của Cá
Nguyên

liệu

đầu

vào

của

Hệ

Thống

Sấy

là

Cá

Thu.
•

Cấu

Trúc:

Cá

là

một

hệ

keo

đặc

được

tạo

nên

từ

các

màng

ngăn,
các

sợi

và

nội

mạc.
•

Đặc

điểm

hóa

học

của

Cá:

Thành

phần

hóa

học

của

Cá

phụ

thuộc
vào

từng

vùng

đánh

bắt,

thời

gian

đánh

bắt

trong

năm

và

kích

cỡ

lớn

nhỏ

của
Cá.
+

Nước:

Trung

bình

chiếm

từ

55-85%

đóng

vai

trò,

chức
năng

quan

trọng

trong

đời

sống

và

chất

lượng

cá.

+

Protein:

Chia

làm

3

nhóm

cơ

bản

gồm:

Nhóm

hòa

tan
trong

nước,

nhóm

hòa

tan

trong

dịch

muối

và

cuối

cùng

là

nhóm

hòa

tan

trong
cả

dịch

muối

và

nước.
+

Chất

béo:

Chia

làm

2

nhóm

gồm:

Chất

béo

trung

bình

và
Lipoit.
+

Gluxit.
+

Muối

khoáng.
+

Vitamin.
Cá

Thu

là

một

loại

động

vật

ít

mỡ,

có

độ

ẩm

từ

75-80%.

Khi

cá

chết
thì

với

độ

ẩm

như

vậy

sẽ

là

môi

trường

thuận

lợi

cho

các

loại

vi

khuẩn

phát
triển,

gây

ra

hiện

tượng

thối

rữa,

ảnh

hưởng

đến

môi

trường

và

chất

lượng

sản
phẩm.
Nếu

ta

làm

giảm

độ

ẩm

xuống

còn

35-40%

thì

sẽ

ngăn

cản

được

một
số

loại

vi

khuẩn.

Nếu

độ

ẩm

chỉ

còn

10-12%

thì

hầu

như

các

loại

vi

khuẩn
không

còn

phát

triển

được

nữa.

Ngoài

các

yếu

tố

trên

thì

nhiệt

độ

cũng

ảnh
hưởng

đến

quá

trình

thối

rữa

và

phân

hủy

của

Cá.
Cá

Thu

là

loại

Cá

có

ít

mỡ,

tra

bảng

ra

ta

được

nhiệt

dung

riêng

của
Cá

Thu

là
C =
3,

62

kJ
/
kg.

Thực

tế

khi

sấy

thì

do

lượng

âm

trong

Cá

luôn

thay
đổi

và

giảm

vì

vậy

giá

trị

nhiệt

dung

riêng

ở

trên

cũng

không

phải

là
luôn không

đổi,

tuy

nhiên

giá

trị

này

chỉ

để

phục

vụ

mục

đích

tính

toán
tổn

thất nhiệt

do

VLS

mang

đi

nên

ta

có

thể

chấp

nhận

giả

thiết

coi

nhiệt
dung

riêng
của

Cá

là

không

đổi

và

luôn

bằng

giá

trị

lớn

nhất.
1.2 Tổng quan về công nghệ sấy Cá
1 . 2 . 1 T ì nh h ì nh s ấ y t hủy s ả n ở n ư ớ c t a h i ệ n n a y
Việt

nam

là

nước

có

bờ

biển

dài

và

vùng

ngư

trường

đánh

bắt

cá

rất
rộng.

Sản

lượng

tôm

cá

hàng

năm

rất

lớn.

Cũng

giống

như

các

nước

kém

phát
triển

khác

thì

một

phần

sản

lượng

không

nhỏ

được

chế

biến

dưới

dạng

khô,
biện

pháp

chủ

yếu

vẫn

là

phơi

nắng

truyền

thống,

dùng

làm

thức

ăn

cho

gia
súc

hoặc

thực

phẩm

cho

con

người,

phương

pháp

này

rất

bị

động

khi

thời

tiết
biến

động,

chất

lượng

sản

phẩm

thấp

và

gây

ô

nhiễm

môi

trường.

Nhu

cầu

sấy
cá

khô

làm

thực

phẩm

là

cấp

thiết

ở

nước

ta

hiện

nay.

Cá

đánh

bắt

được

tiêu
thụ

trong

nước

không

hết

cần

phải

được

sấy

khô

để

xuất

khẩu

bán

ra

các

nước
khác.

Hiện

nay

có

rất

nhiều

hãng

lớn

trên

thế

giới

cũng

đã

tiếp

xúc

với
thị trường

máy

nông

nghiệp

trong

đó

có

máy

sấy

nông

sản

và

cụ

thể

là

máy
sấy
cá,

họ

đem

đến

giới

thiệu

và

chào

hàng

những

dây

chuyền

hiện

đại,

năng

suất
lớn

và

hoàn

toàn

tự

động

chỉ

phù

hợp

với

quy

mô

công

nghiệp.

Trong

khi

đó
ở

Việt

nam

do

đặc

thù

của

nền

kinh

tế

là

sản

xuất

không

tập

trung,

nhỏ

lẻ

và
phân

tán

và

quan

trọng

là

chi

phí

đầu

tư

cho

những

dây

chuyền

như

vậy

rất
đắt

dẫn

đến

gây

khó

khăn

cho

nông

dân

hoặc

các

hộ

kinh

tế

gia

đình

cá

thể
hay

các

doanh

nghiệp

vừa

và

nhỏ

muốn

đầu

tư

trang

bị.
Vì

vậy

cần

phải

nghiên

cứu

chế

tạo

ra

những

hệ

thống

sấy

phù

hợp

với
điều

kiện

của

nước

ta,

nhưng

vẫn

phải

đảm

bảo

tiêu

chuẩn

vệ

sinh,

giá

thành
thấp

nhằm

giảm

chi

phí

trong

quá

trình

đầu

tư,

vận

hành

và

bảo

dưỡng.
1 . 2 . 2 C ông nghệ s ấ y C á
a)

Chọn

và

xử

lý

Cá
*

Tiêu

chuẩn

Chọn

Cá:
-

Cá

dùng

để

sấy

phải

đảm

bảo

tươi,

thịt

cứng,

trọng

lượng

mỗi

con
vào

khoảng

200gam/con.
-

Cá

còn

nguyên

vẹn

không

bị

tổn

thương.
-

Cá

không

bị

dịch

bệnh

hoặc

có

nguồn

gốc

xuất

xứ

từ

những

vùng
mắc

dịch

bệnh.
-

Cá

có

mùi

tanh

tự

nhiên.
*

Quá

trình

xử

lý

Cá:
-

Tiến

hành

vệ

sinh

Cá

bằng

nước

sạch.
-

Dùng

dao

mổ

bụng

cá

nhằm

loại

bỏ

những

thành

phần

không

cần
thiết

như

nội

tạng,

bỏ

vây…
-

Cắt

bỏ

đầu

,

xương,

vẩy…

-

Rửa

sạch

Cá

một

lần

nữa

trước

khi

sấy

Cá.
*

Yêu

cầu

cảm

quan

về

thành

phẩm:
Trong

quá

trình

sấy

phải

đảm

bảo

không

làm

mất

chất

tức

là

phải
giữ

được

mùi

vị

của

Cá.
-

Về

màu

sắc:

Đảm

bảo

màu

sắc

tự

nhiên

của

Cá,

không

bị

dính

cát
sạn.
-

Về

mùi,

vị:

Mùi

thơm

tanh

tự

nhiên

của

cá

và

không

có

mùi

lạ,

Cá
phải

có

vị

ngọt

không

mặn.
-

Về

trạng

thái:

Cá

khô,

mình

còn

nguyên.

Hàm

lượng

từ

13-15%,

có
hàm

lượng

muối

từ

1-2%.
b)

Công

nghệ

sấy

Cá

khô
Ta

lựa

chọn

công

ghệ

sấy

là

công

nghệ

sấy

hầm

vì

phù

hợp

với

tính
chất

của

vật

liệu

sấy

và

yêu

cầu

về

năng

suất

không

quá

lớn

nên

lựa
chọn công

nghệ

sấy

hầm

là

hợp

lý

cả

về

yêu

cầu

công

nghệ

với

hiệu

quả

kinh

tế, với

tác

nhân

sấy

là

không

khí

được

gia

nhiệt

nhờ

đi

qua

Calorifer
dạng

khí

-
hơi

không

khí

có

nhiệt

độ

vào

khoảng

80
−
95
0

C
,

được

quạt

thổi

cưỡng

bức
vào

hầm

sấy.

Vận

tốc

của

dòng

không

khí

nóng

phụ

thuộc

vào

lượng

ẩm

thoát
ra

trong

một

đơn

vị

thời

gian.
Để

tiến

hành

sấy

Cá

làm

cho

độ

ẩm

của

Cá

giảm

xuống

còn

khoảng
10-12%

thì

nguyên

liệu

đầu

vào

là

cá

đã

được

làm

sạch

sẽ

được

xếp

lên

các
khay

sắt,

các

khay

sắt

được

sắp

xếp

theo

trật

tự

trên

các

xe

goòng

rồi

đưa

vào
buồng

sấy.

Lượng

ẩm

sau

khi

thoát

ra

được

thải

ra

môi

trường.
Quy

trình

phân

loại,

lựa

chọn

và

sấy

Cá

khô:
Hình

1.1:

Quy

trình

công

nghệ

Sấy

Cá

khô

2
1
CHƯ
ƠNG

II
PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP, DẠNG
VÀ CHẾ ĐỘ SẤY
2.1 Các yêu cầu đặt ra của việc thiết kế
2 . 1 . 1 L ư ợ ng ẩ m c ầ n b a y h ơ i t ính t h e o giờ
Với

nguyên

liệu

là

Cá

đưa

vào

hệ

thống

sấy

có

độ

ẩm
W
1
=

75%

và
yêu

cầu

của

sản

phẩm

sấy

đầu

ra

có

độ

ẩm

là
W
2
=

12%

.
Với

thời

lượng

làm

việc

của

một

ngày

là

20tiếng(bao

gồm

tất

cả

các
việc

như

tháo

và

chất

tải…).

Do

đó

ta

có

trong

1h

thì

lượng

nguyên

liệu

đưa
vào

là:
G
1

=
3 tân/20h =3000 kg/20h =150 kgVLÂ/h.
+

Do

vậy

năng

suất

sản

phẩm(VLK)

tính

theo

giờ

là:
G = G .
1- W
1
=150.
1- 0,75
≈
42,5 kgVLK/h.
2 1

1- W 1- 0,12
+

Lượng

ẩm

cần

bay

hơi

trong

1h

là:
W=G
1

- G
2

=150[kgVLÂ/h] - 42,5[kgVLK/h]= 107,5kgÂ/h.
2 . 1 . 2 L ự a c h ọ n p h ư ơ ng p h á p s ấ y
Do

sản

phẩm

sấy

là

Cá

tươi

và

được

dùng

làm

thực

phẩm

cho
cả người

nên

để

đảm

bảo

về

yêu

cầu

vệ

sinh.

Do

đó

ta

sử

dụng

phương

pháp
sấy dùng

không

khí

làm

tác

nhân

sấy.

Với

yêu

cầu

về

đặc

tính

của

loại

vật
liệu sấy

là

Cá,

và

năng

suất

sấy

không

quá

lớn

chỉ

dừng

ở

mức

trung

bình
nên

ta
lựa

chọn

công

nghệ

sấy

hầm

kiểu

đối

lưu

cưỡng

bức

dùng

quạt

thổi.
Không

khí

ngoài

trời

được

lọc

sơ

bộ

rồi

qua

Calorifer

khí-

hơi.

Không
khí

được

gia

nhiệt

lên

đến

nhiệt

độ

thích

hợp

và

có

độ

ẩm

tương

đối
thấp được

quạt

thổi

vào

buồng

sấy.

Trong

không

gian

buồng

sấy

không
khí

khô thực

hiện

việc

trao

đổi

nhiệt-

ẩm

với

vật

liệu

sấy

là

Cá

tươi

làm
cho

độ

ẩm tương

đối

của

không

khí

tăng

lên,

đồng

thời

làm

hơi

nước

trong
vật

liệu

sấy được

rút

ra

ngoài.

Không

khí

này

sau

đó

được

thải

ra

môi

trường.
2 . 1 . 3 C h ọ n c h ế độ s ấ y
Với

hệ

thống

sấy

buồng

và

vật

liệu

sấy

là

Cá.

Ta

sẽ

gia

nhiệt

cho
không

khí

lên

đến

nhiệt

độ
t = 70
0

C
(lựa

chọn

theo

yêu

cầu

công

nghệ).
Nhiệt

độ

của

không
2
khí

ra

khỏi

buồng

sấy

ta

lựa

chọn

là
t = 40
0

C
(lựa

chọn
không

được

quá

thấp

tránh

hiện

tượng

đọng

sương

bên

trong

buồng

sấy

khi
không

khí

bị

quá

bão

hòa).
Do

yêu

cầu

nhiệt

độ

sấy

không

quá

thấp(sấy

nóng)

nên

ta

sử

dụng

sơ

đồ
sấy

không

có

đốt

nóng

trung

gian.
Để

tránh

làm

mất

mát

mùi

vị

nhiều

của

Cá

ta

sử

dụng

sơ

đồ

sấy

hồi

lưu
một

phần.

Ngoài

lý

do

trên

thì

ta

đã

biết

rằng

do

chất

lượng

yêu

cầu

của

sản
phẩm

khá

cao

khi

dùng

làm

thực

phẩm

cho

con

người

do

vậy

không

khí

sử
dụng

làm

tác

nhân

sấy

cũng

phải

yêu

cầu

sạch,

vì

vậy

tránh

phải

sử
dụng lượng

không

khí

tươi

ngoài

trời

quá

lớn

vừa

gây

tăng

chi

phí

vận

hành
và

lọc
bụi

của

hệ

thống

các

phin

lọc

ta

cho

hồi

lưu

lại

một

phần

không

khí

đi

ra

từ
buồng

sấy

giảm

bớt

chi

phí

về

năng

lượng.
2 . 1 . 4 S ơ đ ồ c ô n g ng h ệ c ủ a h ệ t h ố ng s ấ y
Tổng

hợp

toàn

bộ

các

yêu

cầu

trên

về

hệ

thống

ta

đưa

ra

được

sơ

đồ
cho

hệ

thống

đáp

ứng

được

các

yêu

cầu

trên

như

sau:
Hình

2.1:

Sơ

đồ

công

nghệ

của

hệ

thống
0 0
0
0
1
2
CHƯ

ƠNG

III
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CỦA HỆ THỐNG SẤY
A-

QUÁ

TRÌNH

SẤY

LÝ

THUYẾT
3.1 Các thông số của không khí trong hệ thống
3. 1. 1 Thô ng s ố c ủa khô ng k hí ngoà i trờ i
Với

các

thông

số

của

không

khí

ngoài

trời

đã

cho

là
t = 23
0

C; ϕ
=83%
ta

xác

định

được

các

thông

số

còn

lại

của

không

khí

như

sau:
•

Phân

áp

suất

bão

hòa

của

hơi

nước

ở

nhiệt

độ
t = 23
0

C
là:
p
=
exp[12-
4026,42
] = exp[12-
4026,42
] = 0, 02798[Bar].
bh

0
235,5+t
0
235,5+23
•

Độ

chứa

hơi

của

không

khí:
d
=
0,

621.
ϕ
0

.p
b

0
=
0,

621.
0,83.0,

02798
0,98

−

ϕ

0

.p
b

0
0,98

−

0,83.0,

02798
=
0,

01479[kg

_
âm /
kg

_

KKK].
•

Entanpi

của

không

khí:
I
0

= 1, 004.t
0

+ d
0

.(2500 + 1,842.t
0

) = 1, 004.23 + 0, 01479.(2500 + 1,842.23)
= 60, 70[kJ / kg _ KKK].
Như

vậy

không

khí

ngoài

trời

(0)

có:
t
=

23
0

C;
ϕ
=
83%
;
d
=
0,

01479[kg

_
âm /
kg

_

KKK]
;
0 0 0
I

0

=

60,

70[kJ
/
kg

_

KKK].
3 . 1 . 2 T h ô ng s ố c ủ a k h ô ng k hí s a u T h i ế t b ị s ấ y ( t h ô ng s ố k h ô ng k hí t h ả i r a
ngoà i, c ũng như k hô ng k hí hồ i lư u lạ i b uồ ng hòa trộ n)
Với

nhiệt

độ

của

không

khí

khi

được

thổi

vào

buồng

sấy

là
t = 70
0

C
,
nhiệt

độ

của

không

khí

khi

đi

ra

khỏi

buồng

sấy

là
t = 40
0

C
.
Lượng

không

khí

lưu

chuyển

trong

thiết

bị

sấy(TBS)

là:
L

=

L
H
+

L
0
.
Cân

bằng

ẩm

cho

toàn

bộ

hệ

thống

sấy

có:
L
0
.d
0
+

G
1
.W
1
=

L
0
.d
2
+

G

2
.W
2
⇒

L
0
.(d

2
−

d
0
)

=

G
1
.W-G

2
.W
2
=

W

(Lượng

ẩm

cần

lấy

đi

của

vật

liệu

sấy).
⇒ L
0
= W.
1
.
(d
2

−
d
0

)
Cân

bằng

ẩm

cho

riêng

thiết

bị

sấy

có:
L.d
M
+

G
1
.W
1
=

L.d
2
+

G

2
.W
2
M
⇒ L.(d
2

− d
M

) = G
1
.W-G
2

.W
2
= W ⇒ L = W.
1
.
(d
2

− d
M

)
Ta

có

hệ

số

hồi

lưu:
W
n
=

L
H
L
0
=

L-L
0
L
0
=

L
−
1
.
L
0
⇒ n =
d
2

− d
M
− 1

=
d
2

−
d
0
−
1
=

d
M

−
d
0

⇒
d
=

d
0

+
n.d
2

.

W
d
−
d d
−
d
M
1
+
n
d
2

−
d
0
2 M 2 M
Cân

bằng

năng

lượng

cho

buồng

hòa

trộn

có:
I
0
.L
0
+

I
2
.L
H
=

(L
0
+

L
H
).I
M
.
I .L
+ I .L
I
+

L
H

.I
0
L
2
I + n.I
⇒
I
=



0

0

2

H

=



0

=

0

2

.
L
0

+
L
H
1
+

L
H
1 + n
Như

vậy

tại

điểm

hòa

trộn

M

có:
L
0
d
=

d
0

+
n.d
2

; I
M
1 + n
M
=

I
0

+
n.I
2

.

1 + n
Quá

trình

sấy

lý

thuyết

xảy

ra

trong

thiết

bị

sấy

là

quá

trình

đẳng

Entanpi
nên

có:
I
1

= I
2

⇔ C
pk

.t
1

+ d
1
.(r + C
pa

.t
1

) = C
pk

.t
2

+ d
2

.(r + C
pa

.t
2

).
Do

d
1
=

d
M
(Quá

trình

gia

nhiệt

đẳng

dung

ẩm

xảy

ra

trong

Calorifer).

Thay
vào

có:
C .t
+

d
0

+
n.d
2

.(r
+
C .t )
=
C .t

+ d .(r + C .t ).
pk

1
1 +
n
pa

1 pk

2 2 pa

2
Ta

rút

ra

được:

d
2
Thay

vào

với:
(n
+

1).
C
.(
t − t
)
+
d

.(r
+ C
.
t
)
=
pk 1 2 0 pa

1

.
(r

+
C
pa

.
t
2

)

−

n.
C
pa

.(
t
1

−
t
2

)
t
=
70
0

C; t
=
40
0

C; d
= 0, 01479 kg_âm/kgKKK
1 2 0
r=2500 kJ/kg; C

pk

= 1, 004kJ / kg.K; C
pa

= 1,842 kJ / kg.K; n=1
Ta

có:
•

Độ

chứa

hơi

của

không

khí

ra

khỏi

thiết

bị

sấy

là:
d

=

(1

+

1).1,

004.(70

−

40)

+

0,

01479.(2500

+

1,842.70)
2

(2500
+
1,842.40)
−
1.1,842.(70
−
40)
=
0,

04051

kg_
âm/
kg_KKK.

2
2
M
M
M
• Entanpi

của

không

khí

ra

khỏi

thiết

bị

sấy

là:
I
2

= 1, 004.t
2

+ d
2

.(2500 + 1,842.t
2

) = 1, 004.40 + 0, 04051.(2500 + 1,842.40)
= 144, 42[kJ / kg _ KKK].
•
Phân

áp

suất

bão

hòa

của

hơi

nước

ở

nhiệt

độ
t = 40
0

C
là:
p
=
exp[12-
4026,42
] = exp[12-
4026,42
] = 0, 07317[Bar].
bh

2
235,5+t
2
235,5+40
• Độ

ẩm

tương

đối

của

không

khí

ra

khỏi

thiết

bị

sấy

là:
ϕ

=
d
2

.p
kq
=
0, 04051.0,
981
≈ 0,82=82%.
p
bh

2

(0, 621
+
d
2

) 0, 07317.(0, 621
+
0, 04051)
Như

vậy

không

khí

ra

khỏi

thiết

bị

sấy

(2)

có:
t
=

40
0

C;
ϕ
=
82%
;
d
=
0,

04051[kg

_
âm /
kg

_

KKK]
;
2 2 2
I
2

=
144,

42[kJ
/
kg

_

KKK].
3 . 1 . 3 T h ô ng s ố c ủ a kh ô ng k hí s a u b u ồ ng h ò a tr ộn:
Không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là

trạng

thái

điểm

(M)

có:
• Độ

chứa

hơi

của

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là:
d
=

d
0

+
n.d
2
=

0, 01479
+
1.0, 04051
=
0, 02765 kg_âm/kg_KKK.
M
1
+
n 1
+

1
• Entanpi

của

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là:
I
=

I
0

+
n.I
2
=

60, 70

+
1.144, 42
=
102,56 kg_âm/kg_KKK.
M
1 + n 1 + 1
• Nhiệt

độ

của

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là:
t
=
I
M

−
d
M

.r
=

102,56
−
0, 02765.2500
=
31, 7
0

C.
C
pk

+
d
M

.C
pa
1, 004
+
0, 02765.1,842
•
Phân

áp

suất

bão

hòa

của

hơi

nước

ở

nhiệt

độ
t = 31, 7
0

C
là:
p = exp[12-
4026,42
] = exp[12-
4026,42
] = 0, 04647[Bar].
bhM

235,5+t
M
235,5+31,7
• Độ

ẩm

tương

đối

của

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là:
ϕ =
d
M

.p
kq
=
0, 02765.0,981
≈ 0,899=90%.
p
bhM

(0, 621
+
d
M

) 0, 04647.(0, 621
+
0, 02765)
Như

vậy

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

(M)

có:
t
=

31,

7
0

C;
ϕ
=
90%
;
d
=
0,

02765[kg

_
âm /
kg

_

KKK]
;
M M M
I
M

=

102,56[kJ
/
kg

_

KKK].
1 1 1
t
b
t
b
M
1
3 . 1 . 4 T h ô ng s ố c ủ a kh ô ng k hí s a u C a l o r if e r ( đ i v à o t h i ế t b ị s ấ y)
Không

khí

sau

Calorifer

hay

không

khí

đi

vào

thiết

bị

sấy

là

trạng

thái
điểm

(1)

có:
• Độ

chứa

hơi

của

không

khí

sau

Calorifer

là:
d
1
=

d
M
=

0,

02765

kg_âm
/
kgKKK.
• Entanpi

của

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là:
I
1

= 1, 004.t
1

+ d
1
.(2500 + 1,842.t
1

) = 1, 004.70 + 0, 02765.(2500 + 1,842.70)
= 143, 0[kJ / kg _ KKK].
•

Phân

áp

suất

bão

hòa

của

hơi

nước

ở

nhiệt

độ
t = 70
0

C
là:
p
=
exp[12-
4026,42

] = exp[12-
4026,42
] = 0,30735[Bar].
bh1
235,5+t
1
235,5+70
• Độ

ẩm

tương

đối

của

không

khí

sau

buồng

hòa

trộn

là:

ϕ

=
d
1
.p
kq
=
0, 02765.0,981
≈ 0,136=13,6%.
p
bh1

(0, 621
+
d
1

) 0,30735.(0, 621
+
0, 02765)
Như

vậy

không

khí

đi

vào

thiết

bị

sấy

(1)

có:
t =
70
0

C;
ϕ
=
13,6%
;
d
=
0,

02765[kg

_
âm /
kg

_

KKK]
;
I
1

=

143,

0[kJ
/
kg

_

KKK].
3.2 Lưu Lượng không khí khô lý thuyết
3. 2. 1 Lượ ng k hô ng k hí k hô lý t huyế t lư u c huyể n t ro ng t hiế t b ị s ấ y là
l
lt

=
1
d
2

−

d
1
=
1
0, 04051 − 0,
02765
≈ 77,8[kg _ KKK / kg _ âm].
Lưu

Lượng

không

khí

khô

lý

thuyết

lưu

chuyển

trong

thiết

bị

sấy

là:
L
lt

= W.l
lt

= 107,5.77,8 ≈ 8364[kg _ KKK / h].
Với

nhiệt

độ

trung

bình

của

dòng

khí

lưu

chuyển

trong

thiết

bị

sấy

là:
t = 0,5.(70 + 40) = 55,5
0

C ⇒ ρ = 1, 0765 kg_KKK/m
3

_KKK.
Do

đó

lưu

lượng

thể

tích

không

khí

lưu

chuyển

qua

thiết

bị

sấy

là:
lt
V
lt

=
L
ρ
tb
=

8364
1,
0765
≈ 7770 m

3

/ h.
3 . 2 . 2 L ư ợ ng k h ô ng k hí k h ô n g o à i t r ờ i l ý t h u y ế t cấ p v à o c ầ n t h i ế t l à :
lt
l
lt

=
l
=

77,8

≈

39,

0[kg

_

KKK
/
kg

_
â
m].
o

1
+
n 1
+
1

0
Lưu

lượng

không

khí

khô

ngoài

trời

lý

thuyết

cấp

vào

cần

thiết

là:
lt lt
L
o

=
W.l
0
= 107,5.39, 0 ≈ 4193[kg _ KKK / h].
Với

nhiệt

độ

của

của

không

khí

ngoài

trời

là:
t = 23
0

C ⇒ ρ = 1, 202 kg_KKK/m
3

_KKK.
Do

đó

lưu

lượng

thể

tích

không

khí

cấp

vào

cần

thiết

là:
lt
V
lt

=

L
0

=
4193
≈
3490 m
3

/ h.
0
ρ 1, 202
3.3 Biểu diễn các thông số trạng thái của TNS trên đồ thị I-d
a ) S ơ đ ồ c ông ng h ệ :
Hình

3.1:

Sơ

đồ

công

nghệ

và

các

thông

số

trong

quá

trình

sấy

lý

thuyết
b) Đ ồ t hị t h ô ng s ố tr ạ ng t h á i c ủ a T N S :
Hình

3.2:

Đồ

thị

biểu

diễn

quá

trình

sấy

lý

thuyết
Để

xây

dựng

được

đồ

thị

biểu

diễn

quá

trình

sấy

thực

ta

cần

tính

toán
được

các

tổn

thất

của

hệ

thống

sấy,

muốn

vậy

ta

cần

tính

toán

thiết

kế

kết

cấu
của

hầm

sấy,

các

thiết

bị

đi

kèm

như

khay

sấy,

xe

goòng…
3.4 Xác định kích thước của thiết bị sấy(Khay sấy, xe goòng,
Hầm sấy)
Để

đáp

ứng

yêu

cầu

về

năng

suất.

Thiết

bị

sấy

của

ta

lựa

chọn

là

Hầm
sấy.Vật

liệu

sấy

là

cá

tươi

được

chất

lên

các

khay

và

các

khay

được

chất

lên
các

xe

goòng

để

đẩy

vào

hầm

sấy.

Sau

khi

sấy

xong

thì

mở

cửa

hầm

và

đưa

xe

goòng

ra

ngoài.
3 . 4 . 1 K í c h t h ư ớ c c ủ a k h a y s ấ y
Khay

sấy

dùng

để

xếp

vật

liệu

sấy(Cá

tươi

cắt

miếng

dày

khoảng
40mm).

Khay

sấy

được

chế

tạo

từ

nhôm,

tạo

hình

bằng

phương

pháp

dập

nhôm tấm bản có
chiều

dày

1mm,

kích
thước

của

khay

sấy

là
1100x700, như

hình
vẽ,

tạo

gờ

mép
ngoài khoảng
30mm để
thuận

tiện

trong

việc
cầm

nắm.

Khối

lượng
của

mỗi

khay

sấy

tính
ra

khoảng

3,5kg/khay.
Hình

3.3

Khay

sấy
Diện

tích

phần

khay

cho

phép

chất

tải

lên

là:
50x1050=0,65(m)x1,05(m)

=

0,7m
2
.

Với

kích

thước

như

vậy

khi

ta

chất

Vật

liệu

sấy(Cá

tươi)

thành

1

lớp

lên
trên

bề

mặt

lưới

thép

thì

trên

mỗi

khay

cho

phép

chất

lên

từ

20-25

miếng

tươi,
với

trọng

lượng

mỗi

miếng

cá

tươi

là

từ

450g

trở

lên

thì

trên

mỗi

khay

cho
phép

chứa

từ

9-11,5kg.

Để

tính

trung

bình

ta

lựa

chọn

trên

mỗi

khay

sấy

cho
phép

chất

lên

là

10kg.
Do

vậy

với

yêu

cầu

năng

suất

sấy

là
G
1
=

3

tấn

trên

tổng

thời

gian

làm

việc

là
20h

trên

mỗi

ngày

nên

số

khay

cần

được

chế

tạo

là:
N

=
8h.3000kg
20h.10kg
/
khay
=

120khay.
(Chi

tiết

khay

sấy

được

thể

hiện

trên

bản

vẽ

KTS-

No.01)
x
3 . 4 . 2 K í c h t h ư ớ c c ủ a x e g o ò ng
Xe

goòng

được

chế

tạo

từ

khung

Inox

không

gỉ,

các

thanh

Inox

rỗng

có
tiết

diện

25x25,

dày

1,5mm

được

hàn

lại

với

nhau.

Trên

mỗi

xe

đặt

12

khay,
mỗi

khay

chứa

được

10kg

vật

liệu

sấy,

các

khay

được

xếp

trên

mỗi

tầng

khay
đặt

cách

nhau

với

khoảng

cách

là

100mm

để

đảm

bảo

lưu

thông

của

tác

nhân
sấy(không

khí

nóng)

được

dễ

dàng,

dưới

các

chân

của

xe

có

bố

trí

các

bánh

xe
để

có

thể

trượt

được

trên

2

thanh

ray

lắp

bên

trong

hầm

sấy.
Xe

goòng

được

chế

tạo

có

kích

thước:
LxWxH(Leng

x

W idth

x

H igh)=850x1250x1660mm.

Kích

thước

xe
goòng như

vậy

là

phù

hợp

với

điều

kiện

gia

công

cũng

như

chế

độ

làm

việc
của

công nhân.

Với

kết

cấu

như

vậy

khối

lượng

của

mỗi

xe

vào

khoảng

28kg.
Trên

mỗi

xe

gòng

cho

phép

đặt

12

khay

sấy,

mỗi

khay

chứa

được

10kg.
Do

đó

khối

lượng

VLS

trên

mỗi

xe

là:
G

X
=

12.10

=

120

kgVLS
/
Xe.
Với

thời

gian

làm

việc

trên

mỗi

ngày

là

t
= 20h
,

thời

gian

để

sấy
là

τ
= 8h
.

Do

đó

để

sấy

hết

được
là:
G
1
=

3000

kgVLS

thì

số

xe

goòng

cần

thiết
N
=

G
1
.
τ

=
3000(kgVLS).8(h)
= 10 Xe.
G
X

.t 120(kgVLS / Xe).20(h)
Ta

chế

tạo

dư

ra

2

xe,

do

vậy

tổng

số

xe

goòng

cần

chế

tạo

là

12

Xe.
Hình

dáng

của

xe

goòng được trình bày
trong hình

dưới
đây:
Hình

3.4

Xe

goòng
(Chi

tiết

xe

goòng

được
thể

hiện

qua

bản

vẽ

KTS-
No.02).
A
3 . 4 . 3 K í c h t h ư ớ c c ủ a H ầ m s ấ y
Hầm

sấy

được

xây

dựng

theo

kích

thước

đảm

bảo

thuận

lợi

việc

di chuyển

của

các

Xe

goòng,

thuận

tiện

cho

việc

đẩy

xe

vào

cũng

như

kéo

xe
ra khỏi

hầm

sấy.

Hầm

sấy

được

xây

dựng

theo

các

kích

thước

sơ

bộ

sau:

a)

Chiều

rộng

của

hầm

sấy

B
h
:
Chiều

rộng

của

hầm

phụ

thuộc

vào

chiều

rộng

của

xe

goòng.

Ta

lấy

dư
ra

2

phía

mép

trái

và

mép

phải

của

xe

là

100mm

để

xe

di

chuyển

dọc

theo
hầm

sấy

được

dễ

dàng:
B
h

=

B
x
+

2.100

=

1250

+

2.100

=

1450mm.
b)

Chiều

cao

của

hầm

sấy

H
h
:
Chiều

cao

của

hầm

phụ

thuộc

vào

chiều

cao

của

xe

goòng.

Ta

lấy

dư

ra
phía

mép

trên

của

xe

là

150mm

để

xe

di

chuyển

dọc

theo

hầm

sấy

được

dễ
dàng:
H

h
=

H
x
+

150

=

1650

+

150

=

1800mm.
c)

Chiều

dài

của

hầm

sấy

L
h
:
Chiều

dài

của

hầm

phụ

thuộc

vào

chiều

dài

và

số

lượng

của

xe
goòng làm

việc

trong

hầm.

Ta

lấy

dư

ra

phía

cửa

vào

và

cửa

ra

mỗi

phía

là
1000mm giúp

cho

việc

đẩy

xe

goòng

cũng

như

kéo

ra

khỏi

hầm

được

thuận
lợi:
L
h
=

N

x
.L
x
+

2.1000

=

10.850

+

2.1000

=

10500mm.
Trong

hệ

thống

sấy

của

ta

bố

trí

một

kênh

dẫn

gió

nóng(nhiệt

độ

70
0
C),
một

kênh

dẫn

gió

thải

và

một

kênh

dẫn

gió

hồi.

Các

kênh

được

xây

dựng

với
chiều

rộng

hợp

lý

giúp

cho

việc

lắp

đặt

thiết

bị,

vận

hành

và

bảo

dưỡng

được
thuận

tiện.

Ta

có

được

bản

vẽ

mặt

bằng

xây

dựng

hầm

sấy

như

sau:
B

G
i
ã

t
¬
i

n
go
µ
i

t

r
ê
i
C
ö
a

G
i
ã

h
å
i
b
ª

t
«
n
g

t
r
Ç
n
b
«
n
g

t
hñ
y

t
i
nh

c
¸
c
h

nh
i
Ö
t
C
ö
a

G
i
ã

t
h
¶
i

r
a

n
go
µ
i
Q
u
¹
t

h
í
n
g

t
r
ô
c
C
a
l
o
r
i
f
e

r

k
h
Ý

-

h
¬
i
c
ö
a

v
µ
o

x
e

go
ß
n
g
A
c
ö
a

r
a

x
e

go
ß
n
g
b
ª

t
«
n
g

n
Ò
n
B