Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè năng suất 675 kgh + cad

LỜI CẢM ƠN

Môn học Đồ án thiết bị này đã giúp em có cơ hội hình dung lại kiến thức đã học,
đồng thời liên hệ thực tiễn sản xuất thông qua việc lựa chọn, tính toán và thiết kế các
chi tiết của một thiết bị sản xuất với số liệu rất cụ thể.
Em xin chân thành cảm ơn Cô Nguyễn Thị Vân Anh đã giúp đỡ và hướng dẫn cho
em rất tận tình cho em, đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy, các Cô
trong bộ môn cũng như các bạn đã tư vấn những kiến thức bổ ích cho em trong quá
trình em thực hiện đồ án này.
Trong quá trình thực hiện đồ án, do hạn chế về thời gian và kiến thức nên trong đồ án
còn tồn tại nhiều sai sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự đóng góp từ quý Thầy, quý
Cô và các bạn để em tích lũy được kiến thức chuyên môn và bài làm được hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



-----------*----------NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT BỊ

Họ và tên sinh viên

: Trương Thị Hồng Thủy

Lớp

: CNTP46B

Ngành học

: Công nghệ thực phẩm

1.Tên đề tài: Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè năng suất 675 kg/h.
2.Số liệu ban đầu :
Năng suất tính theo sản phẩm G₂ (kg/h):

675

Độ ẩm vật liệu vào W₁ (% khối lượng):

60

Độ ẩm vật liệu ra W₂ (% khối lượng):

4

3.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Lời mở đầu
- Tổng quan về nguyên liệu và quá trình sấy
- Tính toán các thông số công nghệ:
- Tính cân bằng vật chất
- Tính cân bằng nhiệt lượng và thiết bị chính
- Tính toán các thiết bị phụ

- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
4.Các bản vẽ
- Bản vẽ chi tiết: A3, A1
5.Ngày giao nhiệm vụ:
6.Ngày hoàn thành

:
Huế, ngày 27 tháng 5 năm 2015

Bộ môn

Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Thị Vân Anh


LỜI MỞ ĐẦU
Từ xa xưa, con người đã phát hiện ra tính chất bổ dưỡng, bồi bổ sức khỏe của nước
chè và xem cây chè như một loại thảo dược, có tác dụng an thần và chữa bệnh. Ở nước ta,
uống chè không chỉ để giải khát mà còn là một thói quen, một thú vui, một nét đẹp thanh
cao.
Ở nước ta, từ Bắc chí Nam cây chè được trồng ở nhiều vùng, góp phần sử dụng hiệu
quả tài nguyên thiên nhiên, nhất là đối với các vùng gò đồi trung du, miền núi. Nước ta
có khí hậu nhiệt đới gió mùa rất thích hợp cho cây chè phát triển.Tiềm năng phát triển
cây chè ở nước ta là rất lớn, trở thành cây công nghiệp xuất khẩu của nước ta. Cây chè có
một vị trí trong nền kinh tế và đời sống của người dân Việt Nam. Đã từ lâu, chè (trà) Việt
Nam được xuất khẩu đến nhiều nước trên thế giới đem lại nguồn ngoại tệ đáng kể cho đất
nước. Bởi vậy, cây chè được xây dựng thành một trong mười chương trình trọng điểm
phát triển nông nghiệp trong Kế hoạch phát triển kinh tế- xã hội của Nhà nước Việt Nam
đến năm 2010.

Với tiềm năng phát triển đó, cần nâng cao năng suất, sản lượng và chất lượng chè,
phù hợp với nhu cầu tiêu dùng trong nước và các nước trên thế giới. Trong đó, sấy chè là
một trong những giai đoạn quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng chè thành phẩm. Do đó,
việc thiết kế một hệ thống sấy phù hợp với năng suất và sản lượng chè ở nước ta, góp
phần nâng cao chất lượng chè là rất cân thiết.
Ngoài ra, là một sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, cần phải nắm vững các kiến
thức của môn học Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học. Điều này giúp em có thể hiểu
và vận hành được tốt các quá trình chế biến, hoặc lên ý tưởng thiết kế một quy trình cụ
thể…
Với mục tiêu đó, em đã thực hiên Đồ án thiết kế hệ thống sấy để sấy chè với nhiệm
vụ cụ thể là “ Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chè với năng suất 675 kg/h ”


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH SẤY

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẤY
1.1.1 Giới thiệu sơ bộ về nguyên liệu chè [6]
Cây chè có một vị trí trong nền kinh tế và đời sống của người dân Việt Nam. Đã từ
lâu, chè (trà) Việt Nam được xuất khẩu đến nhiều nước trên thế giới đem lại nguồn ngoại
tệ đáng kể cho đất nước. Bởi vậy, cây chè được xây dựng thành một trong mười chương
trình trọng điểm phát triển nông nghiệp trong Kế hoạch phát triển kinh tế- xã hội của
Nhà nước Việt Nam đến năm 2010.
Chè có tên khoa học là Camellia sinensis (L.)O.Kuntze, xếp trong phân loại thực vật:
Ngành Ngọc Lan (Hạt kín)

Angiospermae


Lớp Ngọc Lan (2 lá mầm)

Dicotyledonea

Bộ chè

Theales

Họ chè

Theacea

Chi chè

Camellia

Loài chè

Sinensis

Loài ở Camellia sinensis Việt Nam còn được chia nhỏ thành 4 giống:
1. Trung Quốc lá nhỏ (Chine microphylla) như chè Mẫu Sơn ở Lạng Sơn.
2. Trung Quốc lá to (Chine macrophylla) như chè Trung Du ở Phú Thọ.
3. Shan (chè Tuyết) ở Hà Giang (Cao Bồ), Nghĩa Lộ (Suối Giàng), Sơn La (Tô Múa,
Chồ Lồng).
4. Atsam, nhập nội từ Ấn Độ (Atssam, Manipua) trồng ở Phú Hộ.
1.1.2 Thành phần sinh hóa cây chè [3]
Chè thứ nước uống mà người tiêu dùng rất coi trong chất lượng. Thành phần sinh hóa
quyết định chất lượng nước chè, cho nên rất cần được chú ý trong sản xuất và chế biến
chè.
 Nước:
Hàm lượng nước trong cây chè thay đổi ở các bộ phận khác nhau, nhiều ít tùy theo

giống, biện pháp kỹ thuật trồng trọt và điều kiện khí hậu thời tiết. Thường ở các bộ
phận non chứa nhiều nước hơn ở các bộ phận già.
Trong lá bánh tẻ hàm lượng nước là 61- 66%; trong thân và cành là 48-75%; trong
rể là 48- 54%; trong chè là 73%, trong lá 1 là 73,3%, trong lá 2 là 73%, trong lá 3
là 72,7%, trong lá 4 là 71,2%, trong lá 5 là 67,2%; trong cuốn non là 83,7%, trong
cuốn già là 76,3%.
 Chất khô
Chất khô trong nguyên liệu chè chiếm khoảng 22-25%, ba gồm những chất tan và
không tan trong nước, trong đó chất tan chiếm từ 37-43% chất khô.
 Polyphenol
Chiếm khoảng 28-37% chất khô, hợp chất polyphenol giữ vai trò quan trọng trong
quá trình tạo màu sắc, hương vị của chè đặc biệt là chè đen.
Hợp chất tanin: Tanin trong chè còn gọi là teotanin là một chất chát, là dẫn xuất
của phenol có mặt ở nhiều loại cây trồng. Teotanin có tác dụng sau đây:
- Điều tiết các quá trình oxy hóa khử trong cây chè, nâng cao tính chống chịu
của cây chè đối với sâu bệnh.
- Teotanin có tác dụng cầm máu, tăng cường sức đề kháng của các thành huyết
quản trong cơ thể động vật, tăng cường sự tích lũy và đồng hóa của vitamin C
trong cơ thể con người.


-

Hàm lượng teotanin thay đổi phụ thuộc vào giống chè, các biện pháp kỹ thuật
canh tác và thời vụ trong năm (xem bảng 1).
Bảng 1.1 Hàm lượng tanin của 2 chủng chè PH-1 và Trung du tại Phú Hộ
Đơn vị: %
Chủng
chè

PH-1
Trung du

Các tháng
4
33,4
28,6

5
34,4
32,2

6
7
8
9
10
11
36,1 36,29 38,50 37,80 33,72 31,50
34,83 34,77 35,89 35,90 32,72 28,30

Trung
bình
35,21
33,03

(Nguồn: Đỗ Ngọc Qũy và Lê Tất Khương)
 Glucid:
Glucid trong chè gồm các loại đường đơn và phức tạp. Trong chè chứa rất ít các
loại đường hòa tan, phần lớn là các loại không hòa tan. Đường hòa tan tuy ít

nhưng có giá trị lớn trong việc điều hòa vị chè và tham gia vào quá trình caramen
hóa dưới tác động của nhiệt độ để tạo thành hương thơm vị ngọt của sản phẩm
chè. Hàm lượng đường tăng lên theo tuổi lá, từ 1,63 % đến 4,33%.
 Ancaloid:
Ancaloid là hợp chất không màu, có vị đắng, ít hòa tan trong nước, có tác động
kích thích đầu lưỡi. Trong lá chè chứa nhiều loại ancaloid như: Xantin, teobromin,
teofillin, cafein, atenin, choline, heteroxantin…
Tác động sinh lý của ancaloid là kích thích vỏ não của hệ thần kinh trung ương,
làm cho thần kinh tỉnh táo, minh mẫn. Acaloid còn kích thích cơ năng hoạt động
của tim, giảm mệt mỏi, kích thích thận, lợi tiểu…
Cafein là kích thích chính của chè, có nhiều trong lá chè. Hàm lượng cafein thay
đổi tùy theo giống, bộ phận cây chè, thời vụ và kỹ thuật canh tác. Giống chè Trung
Ấn có hàm lượng cafein là 4-5%. Cafein khi liên kết với tanin tạo thành tanat
cafein, có vị dễ chịu và mùi thơm. Chè đen khi gặp lạnh, các tanat cafein kết tủa
tạo thành váng kem sữa nổi lên trên mặt là biểu hiện của chè chất lượng cao.
 Protein và acid amin
Các hợp chất protein chiếm đến 25-30% hàm lượng các chất trong lá chè. Riêng
hàm lượng N chiếm 4-5% thành phần các chất trong lá chè.
Trong quá trình chế biến chè đen, các protein kết hợp với tanin tạo thành một
chất không hòa tan, gây trở ngại cho chè đen lên men. Chè có nhiều protein có độ
non cao hơn dễ vò xoăn làm cho ngoại hình chè khô đẹp, gọi là “chè móc câu”.
Acid amin trong lá chè gồm có 17 loại, trong đó có 3 loại quan trọng là: theanine
(50%), acid glutanic (12%), acid asparagic (10%), chúng có tác dụng sinh lý đối
với con người. Ngoài ra, cysteine và methionine tham gia vào sự hình thành của
hương thơm chè.


Hàm lượng acid amin là một trong các chỉ tiêu để chọn tạo giống chuyên làm
chè xanh. Phân tích cho thấy hàm lượng N trong lá chè ở Việt Nam như sau: giống
chè PH-1: 5,36 %; giống chè Trung Du: 5,22%.

 Vitamin
Trong chè có nhiều loại vitamin như: A, D, E, F, K, B, PP, C…trong đó chủ yếu
là vitamin C. Vitamin C trong lá chè nhiều gấp 3-4 lần hàm lượng vitamin này
trong cam chanh. Trong quá trình chế biến, đối với chè xanh vitamin này ít bị biến
đổi hơn nên nhiều gấp 10 lần so với chè đen.
Phân số của vitamin C trong lá chè không giống nhau (xem bảng 2).
Bảng 1.2 Hàm lượng vitamin C trong lá chè tươi
Đơn vị: mg/kg chất khô
Hàm lượng vitamin C

Tôm
7,03

Lá 1
9,99

Lá 2
0,44

Lá 3
7,88

Lá già
3,83

 Chất tro
Trong tro của lá chè có tới 30 nguyên tố hóa học.Trong đó nhiều nhất là các
nguyên tố K, Ca, P, Mg, Al, Mn, S…Tro lá chè được phân thành 2 nhóm: hòa tan
và không hòa tan trong nước. Chè chất lượng tốt thì ít tro, chất lượng xấu nhiều
tro.

Chè đặc sản có tỉ lệ tro trong chất khô là 4,79%; chè loại có 5,33%; chè loại 2 có
5,68%; chè loại 3 có 5,98%,
 Men
Trong chè có hầu hết các loại men, nhưng chủ yếu có 2 nhóm men chính là:
- Nhóm men thủy phân: amylase, protease, glucosidase…
- Nhóm men oxy hóa- khử: peroxydase, polyphenoloxydase…
Men polyphenoloxydase và peroxydase đóng vai trò quan trọng nhất và đóng vai
trò khác nhau trong chế biến chè, đặc biệt là chè đen. Men polyphenoloxydase
tham gia vào quá trinh chuyển hóa tanin tạo ra chất màu, tạo mùi, vị đặc trưng cho
chè. Ngược lại, peoxydase lại oxy hóa tanin bởi H 2O2 làm mất màu của nước chè
và làm giảm vị của chè.
 Dầu thơm
Đó là hỗn hợp các chất bay hơi có mặt trong các mô bào cây chè, hình thành
trong quá trình sinh trưởng và phát triển cũng như trong quá trình chế biến. Hương
thơm là một chỉ tiêu quan trọng hàng đầu trong đánh giá chất lượng sản phẩm chè.
Dầu thơm gồm những thành phần có cấu tạo rất phức tạp. Hàm lượng dầu thơm
trong lá chè tươi rất nhỏ, chỉ 0,02 – 0,03%.
1.1.3 Vài nét về sản phẩm chè


Nước chè (trà) là thức uống phổ biến trong đời sống của con người, uống chè (trà) là
một nét đẹp thanh cao, bên cạnh đó có nhiều công dụng tích cực, có lợi cho sức khỏe.
Ngoài tác dụng giải khát, uống chè chống được lạnh, khắc phục được sự mệt mỏi của cơ
bắp và hệ thần kinh trung ương, kích thích vỏ đại não, làm cho tinh thần minh mẫn sảng
khoái, hưng phấn (do tác động của cafein trong nước chè) trong thời gian lao động căng
thẳng, mệt mỏi về trí óc và chân tay.
Chè có tác dụng như một dược liệu:
-

Chè có tác dụng bảo vệ sức khỏe con người: chữa bệnh đường ruột như kiết lỵ,

ỉa chảy… do tác động của tanin; làm lợi tiểu do tác dụng của teofilin, teobromin;
kích thích tiêu hóa mỡ, chống béo phì, chống sâu răng và hôi miệng.

-

Trong nước chè có chứa nhiều loại vitamin như: C, B 2, PP, K, E, F và các acid
amin cần thiết cho cơ thể người. Bên cạnh đó chè xanh còn có tác dụng điều hòa
chức năng sinh lý của người ngoài các giá trị về dinh dưỡng và hương vị thực
phẩm.

-

Chất catesin trong nước chè xanh có tác dụng phòng ngừa ung thư thông qua tác
động lên hệ thống miễn dịch của cơ thể người, phòng ngừa bệnh huyết áp cao,
bệnh đái đường, ngăn ngừa tăng cao hàm lượng Cholesterol trong máu, chống lão
hóa bằng cách cung cấp cho cơ thể con người chất chống oxy hóa như EGCG.

-

Các nhà khoa học Hoa Kỳ (10/2003) cho biết uống nhiều chè đen có thể giúp cơ
thể giảm lượng Cholesterol xấu, giảm nguy cơ đột quỵ đối với những người có
tiền sử bệnh tim. Họ đã chứng minh là những người uống chè đen liên tục trong 3
tuần lễ, có lượng lipoprotein nồng độ thấp (LD1), giảm được 7- 11%.

Từ những công dụng hữu ích trên, nhu cầu tiêu dùng chè của con người càng tăng cao
với nhiều sản phẩm chè khác nhau. Với các phương pháp chế biến khác nhau từ nguyên
liệu chè người ta tạo ra được các loại chè có hương vị, thành phần khác nhau:
-

-

-

Chè xanh: có màu nước pha xanh vàng, vị đậm dịu và hương thơm tự nhiên của
chè, được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè diệt men (có trong nguyên liệu
chè) rồi vò, sau đó làm khô.
Chè đen: khác với chè xanh là trong quá trình chế biến không tiến hành diệt men
ngay mà thêm giai đoạn lên men để tạo ra những biến đổi sinh hóa cần thiết làm
cho màu sắc và hương vị của thành phẩm sau này có những đặc tính riêng mà các
loại chè khác không có đó là màu nước pha đỏ nâu sáng, vị dịu, hương thơm nhẹ.
Chè đỏ: được chế biến bằng cách đem nguyên liệu chè làm héo và lên men, rồi
sao, vò kết hợp, cuối cùng đóng bao thành phẩm. Chè đỏ có màu nước pha màu
vàng ánh hoặc ánh kim, vị đậm, hương thơm đặc biệt.


-

Chè vàng: có thơm mạnh, vị chát dịu, màu nước pha vàng ánh, được chế biến từ
nguyên liệu chè qua các giai đoạn diệt men, rồi vò hoặc không vò, cuối cùng ủ,
sao hoặc sấy ở nhiệt độ thấp.

Trong các loại chè, thế giới sản xuất và tiêu thụ nhiều nhất hai loại chè là chè đen và
chè xanh. Các loại chè không qua ướp thêm hương gọi là chè xô, còn có ướp thêm hương
(hương của các loại hoa quả tươi hay hương liệu khô) thì được gọi chung là chè hương.
Những sản phẩm chè ở dạng cánh rời gọi là chè rời, ở dạng ép lại thành bánh gọi chung
là chè bánh. Các sản phẩm chè dạng bột được gọi chung là chè bột hay chè hòa tan.
1.1.4 Kỹ thuật sấy chè
Quá trình chế biến chè thông qua nhiều giai đoạn: làm héo, vò, sàng, lên men, sấy…
Trong đó sấy là một công đoạn hết sức quan trọng, quyết định phần nào chất lượng của
chè thành phẩm.

 Mục đích của sấy chè:
- Dùng nhiệt độ cao để đình chỉ hoạt động của các enzyme, cố định các chất tạo
thành trong quá trình lên men.
- Làm cho độ ẩm của chè lên men từ 63-65% xuống còn 3-5% để thuận lợi cho việc
bảo quản chè.
- Làm bay đi mùi hăng xanh và lộ rõ mùi của các cấu tử tinh dầu có nhiệt độ cao
nhằm tạo ra hương thơm mới cho chè thành phẩm.
- Tiêu diệt các vi sinh vật phát triển như nấm mốc, vi khuẩn Samonella listeria,
Coliforms, E.Coli… gây bệnh đường ruột ảnh hưởng đến sức khỏe con người
 Yêu cầu:
- Chè sau khi sấy phải khô đều, không cò mùi khét. Độ ẩm của chè còn lại từ 3-5%.
- Trong quá trình sấy chè, dưới tác dụng của nhiệt độ và sự oxy hóa màu đồng đỏ
của chè đã lên men chuyển sang màu xanh sẫm, sau đó màu đen bóng, một số chất
thơm được tạo ra ở giai đoạn lên men bị mất đi, thay vào đó là hương thơm đặc
trưng của chè do quá trình oxy hóa và caramen hóa.
- Khi sấy chè khô và xoăn lại, ngoài lượng ẩm tách ra, lượng dầu thơm cũng bị tổn
thất, chủ yếu là các hợp chất bay hơi và các este của dầu thơm. Ngoài ra, các hợp
chất nitơ, trong đó có cafein cũng bị giảm.
- Mặt khác, khi sấy lượng vitamin trong chè, đặc biệt là vitamin C mất đi rất nhiều,
lượng hydropectin giảm 1,5%, protopetin giảm 0,77%; lượng glucose, saccharose,
tinh bột giảm đi không nhiều nhưng có ý nghĩa quan trọng đối với chất lượng sản
phẩm. Do kết quả của phản ứng Mailar mà một phần glucid bị hòa tan, tạo nên
mùi thơm độc đáo cho sản phẩm.
- Vì vậy, để đảm bảo chất lượng cho sản phẩm chè, cần chọn chế độ sấy, phương
pháp sấy thích hợp và có những biện pháp hợp lý cho quá trình bảo quản sau khi
sấy.


1.2 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẤY
1.2.1 Các phương pháp làm khô vật liệu [7]

Để tách ẩm ra khỏi vật liệu rắn hay dung dịch là một quá trình kỹ thuật rất phổ biến
và quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành công nghiệp hóa chất và
thực phẩm.Trong công nghiệp người ta sử dụng các phương pháp sau:
- Phương phá cơ học: dung các máy ép, máy lọc máy ly tâm… để tách nước. Phương
pháp này được dùng khi không cần tách nước triệt để mà chỉ cần làm sơ bộ, khi lượng
nước trong vật liệu rất lớn.
- Phương pháp hóa lí: là dùng chất có tính hút nước cao để tách ẩm ra khỏi vật liệu.
Phương pháp này tách khá triệt để lượng nước có trong vật liệu nhưng đắt tiền và phức
tạp. Do vậy, phương pháp này được dùng chủ yếu để tách ẩm trong hỗn hợp khí để bảo
quản máy móc, thiết bị. Các hóa chất được dùng như CaCl 2 khan, H2SO4 đậm đặc,
silicagen…
- Phương pháp nhiệt: dung nhiệt năng để làm bốc hơi lượng nước ra khỏi vật liệu là
phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp và trong đời sống.
1.2.2 Định nghĩa [7]
Sấy là quá trình tách ẩm bằng cách cấp nhiệt cho vật liệu để làm bay hơi. Vật liệu sấy
có thể ở dạng rắn, bột nhão hoặc dung dịch.

1.2.3 Các phương thức sấy [7]
Qúa trình sấy được chia làm 2 phương thức: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo
* Sấy tự nhiên: tiến hành bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như năng lượng mặt
trời, năng lượng gió…(gọi là quá trình phơi hay sấy tư nhiên). Phương pháp này đỡ tốn
nhiệt năng, nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc của quá trình theo yêu cầu kỹ
thuật, năng suất thấp, thời gian sấy dài, tốn diện tích sân phơi, phụ thuộc vào điều kiện
thời tiết khí hậu…
* Sấy nhân tạo: thường được tiến hành trong các thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho
các vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong
kỹ thuật sấy có thể chia ra nhiều dạng:
- Sấy đối lưu: là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy
là không khí nóng, khói lò…
- Sấy tiếp xúc: là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với vật

liệu sấy mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn.


- Sấy bằng tia hồng ngoại: là phương pháp sấy dùng năng lương của tia hồng ngoại
do nguồn nhiệt phát truyền cho vật liệu sấy.
- Sấy bằng dòng điện cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường có
tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu.
- Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong môi tường có độ chân không rất cao,
nhiệt độ rất thấp, nên ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rắn thành
hơi không qua trạng thái lỏng.
Từ các đặc điểm của các phương thức sấy nói trên thì sấy đối lưu là phù hợp để sấy
chè nhất. Chè được tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy là không khí nóng, qua đó trao đổi
nhiệt cho nhau và làm giảm độ ẩm của chè đến mức thích hợp thuận tiện chế biến thành
phẩm hay bảo quản.
1.2.4. Chọn thiết bị sấy
Hệ thống sấy đối lưu gồm: hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm, hệ thống băng tải,
hệ thống sấy khí động, hệ thống sấy tầng sôi, hệ thống sấy tháp, hệ thống sấy thùng quay,
hệ thống sấy phun…mỗi loại đều có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với từng dạng vật
liệu khác nhau. Tôi chọn hệ thống sấy băng tải với những ưu điểm sau:
-

Khi qua một tầng băng tải vật liệu được đảo trộn và sắp xếp lại nên tăng bề mặt
tiếp xúc pha đồng thời tăng tốc độ sấy.

-

Có thể bổ sung nhiệt bằng cách đốt nóng giữa chừng và điều kiển được tốc độ
dòng khí

-

Phù hợp với vật liệu sấy dạng hạt, dạng rời như ngô, thóc… và đặc biệt là chè.

-

Hoạt động liên tục hoặc bán liên tục nên năng suất lơn hơn rất nhiều so với hệ
thống sấy buồng

-

Có thể thực hiện sấy cùng chiều, chéo dòng hay ngược chiều.

Trong đồ án này tôi sử dụng sấy xuôi chiều vì chè là vật liệu khi ở trang thái ẩm chịu
được sấy với cường độ cao tốt hơn ở trang thái khô. Đồng thời khi ở nhiệt độ cao và di
chuyển từ băng tải này sang băng tải khác sẽ dễ làm hỏng các tép chè mà sấy xuôi chiều
cho phép sấy ở nhiệt độ thấp hơn hoặc bằng 80⁰C là nhiệt độ thích hợp để sấy chè.
1.2.5 Thuyết minh sơ đồ hệ thống sấy băng tải
Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng.
Không khí ban đầu được đưa vào calorife, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp từ hơi
nước bão hoà qua thành ống trao đổi nhiệt. Hơi nước đi trong ống, không khí đi ngoài
ống. Tại caloripher, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết không khí nóng đi vào


phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) cấp nhiệt cho hơi nước trong chè bốc hơi ra
ngoài.
Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên có một phần chè sẽ
bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu hồi khí thải và chè người ta đặt ở đường
ống ra của không khí nóng một cyclon. Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy đi vào cyclon
để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một phần khí thải được quạt hút ra đường ống
dẫn khí để thải ra ngoài không khí. Một phần khí cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không

khí mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy vào calorife. Hỗn hợp khí này được
nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết rồi vào phòng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy.
Quá trình sấy lại được tiếp tục diễn ra.
Vật liệu sấy ban đầu có độ ẩm lớn được đưa vào phòng sấy đi qua các băng tải nhåì
thiết bị hướng vật liệu. Vật liệu sấy chuyển động trên băng tải cùng chiều với chiều
chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệt trực tiếp từ hỗn hợp không khí nóng thực
hiện quá trình tách ẩm.Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng và được lấy ra ngoài.

Khí thải


5

Hỗn hợp sau khi sấy

4
Hơi nước

Vật liệu vào

1

Vật liệu ra

2

Hơi nước bão hoà

Khí tuần hoàn

3

Khäng khê

Chú thích:
1.Phòng sấy 2.Caloripher 3.Quạt đẩy không khí 4.Cyclon 5.Quạt hút không khí
Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống sấy băng tải

1.2.6 Cấu tạo thiết bị
Máy sấy băng tải gồm: phòng sấy (1), băng tải (2) có nhiệm vụ vận chuyển nguyên
liệu sấy, băng tải chuyển động được là nhờ các tang quay (3), đồng thời tựa trên các con
lăn (4) để giữ thăng bằng. Băng tải được làm bằng sợi bông tấm cao su, thép hay lưới kim
loại. Không khí được đốt nóng trong caloriphe (5) rồi được thổi vào phòng sấy chuyển
động qua các lớp vật liệu để làm khô vật liệu sấy. Vật liệu sấy được đưa vào qua phễu
nạp liệu (6) rồi lần lượt rơi xuống các băng tải, các băng tải chuyển động ngược chiều
nhau giúp cho nguyên liệu được khô đồng đều hơn. Sau khi qua băng tải cuối cùng vật


liệu sấy được đưa qua cửa tháo liệu (7). Để quá trình sấy được tốt nhất cho không khí
chuyển động với vận tốc lớn khoảng 3m/s, băng tải chuyển động với vận tốc 0,3-0,6
m/phút.
Cấu tạo của thiết bị sấy băng tải được thể hiện ở Hình 1.2
Hình 1.2 Cấu tạo thiết bị sấy băng tải

CHƯƠNG 2.CÂN BẰNG VẬT LIỆU


2.1. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU
Năng suất tính theo sản phẩm G₂ (kg/h):

675

Độ ẩm vật liệu vào W₁ (% khối lượng):

60

Độ ẩm vật liệu ra W₂ (% khối lượng):

4

Nhiệt độ của không khí khi vào máy sấy t₁ (⁰C):

80

Áp suất hơi bão hòa P₁bh tại nhiệt độ t1 (at) 0,483 (Bảng I.250, T312, [1]).
Nhiệt độ của không khí khi ra khỏi máy sấy t₂ (⁰C): 33
Chất tải nhiệt là hơi bão hòa.
Tác nhân nhiệt là không khì khô.
Chọn đăt thiết bị sấy ở Thừa Thiên Huế có trạng thái không khí ngoài trời là (Bảng
VII.1, T99, [2]):
+ Nhiệt độ ngoài trời t₀ = 25⁰C
+ Độ ẩm φ₀ = 81%
2.2. CÁC THÔNG SỐ CỦA KHÔNG KHÍ
Gọi:
G₁, G₂ : lượng vật liệu trước và sau khi sấy (kg/h)
Gk

: lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy (kg/h)

W₁, W₂: độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy (% khối lượng vật liệu ướt)

W

: độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy (kg/h)

L

: lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấy (kg/h)

x₀

: hàm ẩm của không khí trước khi vào caloriphe (kg/kgkkk)

x₁, x₂ : hàm ẩm của không khí trước khi vào phòng sấy và sau khi ra khỏi phòng
sấy (kg/kgkk)
Hàm ẩm của không khí trước khi vào caloriphe là:
(kg/kgkkk) (CT VII.11, T95, [2])
Với t₀ =25 ⁰C thì P₀bh = 0,0323 (at) thì = 0,0162 (kg/kgkkk)
Nhiệt lượng riêng của không khí trước khi vào caloriphe:
I₀ = Ckkk .t0 + x0.ih = Ckkk.t0 + (r0 +Ch .t0).x0 (CT VII.13, T96, [2])


Trong đó:
Ckkk: nhiệt dung riêng của không khí,(J/kg.độ)
Ckkk=10³ J/kg.độ
t0 : nhiệt độ của không khí nơi đặt thiết bị, t0 =25⁰C
Ch : nhiệt dung riêng của hơi nước ở nhiệt độ t0, J/kg.độ, Ch = 1,97.10³
r0 : nhiệt lượng riêng của hơi nước ở 0⁰C, r0 = 2493.10³
Vậy I0 = 10³.25 + (2493.10³+1,97.10³.25).0,0162 = 66184,5 (J/kgkkk)
= 66,1845 (KJ/kgkkk)
Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi caloriphe:

Khi đi qua caloriphe sưởi, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ mà không thay đổi hàm ẩm,
nghĩa là x₁ = x₀ = 0,0162 (kg/kgkkk).
Vậy ứng với nhiệt độ t₁ = 80⁰C, P1bh = 0,483 (at) ta có:
= = 0,0543 =5,43%
( CT VII.11, T95, [2])
Nhiệt lượng riêng của không khí sau khi ra khỏi caloripher là:
I₁ = 10³.80 + (2493.10³+1,97.10³.80).0,0162 = 122940 (J/kgkkk)
= 122,940 (KJ/kgkkk)
Trạng thái của không khí sau khi ra khỏi phòng sấy:
Tại nhiệt độ t₂ = 38⁰C, áp suất hơi bão hòa P2bh = = 0,066 (bar)
= 0,067 (at)
Nếu ta coi quá trình sấy ở đây là sấy lý thuyết thì: I1 = I2 = 122940 (J/kgkkk)
= 122,940 (KJ/kgkkk)
Ta có I2=Ckkk.t2+x2.ih (J/Kgkkk)
Suy ra hàm ẩm của không khí tại nhiệt độ t₂
x₂ = = = 0,033 (kg/kgkkk)
Do đó, độ ẩm của không khí tại nhiệt độ t2

= = 0,777 = 77,7%


Nhiệt độ điểm sương: tại nhiệt độ điểm sương, độ ẩm tương đối của không khí đạt giá trị
cực đại φ = 1

x₂ =

= 0,052 (at)

Suy ra:

Tra Bảng I.251, T314, [1] ta có:
Tại P = 0,05 at thì t = 32,5 ⁰C
P = 0,06 at thì t = 35,8 ⁰C
Do đó tại P = 0,052 (at) có ts = 33,82 ⁰C (sử dụng phương pháp nội suy)
∆ = t₂ - ts = 4,18 ⁰C
Lập bảng giá trị :
Bảng 2.1 Các thông số của không khí
Các thông số

Trước khi vào
caloripher

Sauk khi ra khỏi
caloripher

Sauk khi ra khỏi
phòng sấy

t (⁰C)

25

80

38

Pbh (at)

0,323

0,483

0,067

φ (%)

81,00

5,43

77,70

x (kg/kgkkk)

0,0162

0,0162

0,033

I(J/kgkkk)

66184,45

122940

122940

2.3 CÂN BẰNG VẬT LIỆU
2.3.1 Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy

Ta xem như không có hiện tượng mất mát vật liệu và lượng không khí khô tuyệt đối
cũng không bị biến đổi trong suốt quá trình sấy.
Gọi: G₁, G₂ : lượng vật liệu trước và sau khi sấy, kg/h
Gk

: lượng vật liệu khô tuyệt đối, kg/h

W

: lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy, kg/h

Lượng vật liệu khô tuyệt đối Gk:
Gk =

= 675 = 648 (kg/h)

(CT 16-14, T165, [4])


Lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy W:
W=

= 675 = 945 (kg/h)

(CT 16 -17, T165, [4])
Lượng vật liệu trước khi vào phòng sấy: G₁ = W + G₂ = 945 + 675 = 1620 (kg/h)
2.3.2 Cân bằng vật liệu cho không khí sấy
Cũng như vật liệu khô, coi như lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy không bị
mất mát trong suốt quá trình sấy.Khi qua quá trình làm việc ổn định lượng không khí đi
vào máy sấy mang theo một lượng ẩm là: Lx1

Sau khi sấy xong, lượng ẩm lúc ra khỏi vật liệu là W do đó không khí có thêm một
lượng ẩm là W
Nếu lượng ẩm trong không khí ra khỏi mấy sấy là Lx2 thì ta có phương trình cân bằng
L.x1 + W = L.x2
Từ đó suy ra, lượng không khí khô tối thiểu cần thiết để làm bốc hơi W kg ẩm trong vật
liệu là: L = = = 56250 (kg/h) (CT 16-18, T165, [4])
Tại 25⁰C, ta có ρ₀ = 1,185 kg/m³ (Bảng I.255, T318, [1])
Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trước khi vào caloripher:
V = = = 47468,354 (m³/h)
Lượng không khí khô cần thiết để làm bốc hơi 1kg ẩm trong vật liệu là:
l = = 59,524 (kgkkk/kgẩm)

Lập bảng giá trị:
Bảng 2.2 Giá trị cân bằng vật liệu
Đại lượng

Giá trị

Đơn vị

G₁

1620

kg/h

G₂

675

kg/h

W₁

60

%

W2

4

%

W

945

kg/h


CHƯƠNG 3. CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG VÀ TÍNH TOÁN
THIẾT BỊ CHÍNH

3.1 CÁC THÔNG SỐ CỦA THIẾT BỊ SẤY
3.1.1 Thể tích không khí
Thể tích riêng của không khí vào thiết bị sấy:
v₁ =

= = 1,026 (m³/kgkkk)

(CT VII.8, T94, [1])


Thể tích của không khí vào phòng sấy:
V₁ = L.v₁ = 56250.1,026 = 57712,5 (m³/h)
Thể tích riêng của không khí ra khỏi phòng sấy:
v₂ =

= = 0,928 (m³/kgkkk)

Thể tích của không khí ra khỏi phòng sấy:
V2 = L.v2 = 56250.0,928 = 52200 (m³/h)
Thể tích trung bình của không khí trong phòng sấy:
Vtb = = = 54956,25 (m³/h)
3.1.2 Chọn kích thước của băng tải
Gọi: Br : chiều rộng lớp băng tải (m)
h : chiều dày lớp chè (m), h = 0,1 (m)
w : vận tốc băng tải (m/phút), w = 0,5 m/phút
ρ : khối lượng riêng của chè (kg/m³), ρ = 340 (kg/m³)
Năng suất của quá trình sấy:
G1 = Br.h.w.ρ (kg/h)
Suy ra: Br = = = 1,588 (m)
Chiều rộng thực tế của băng tải: Btt =

= = 1,764 (m)

Với η = 0,9 là hệ số hiệu chỉnh
Chiều dài băng tải:
Gọi : Lb : chiều dài băng tải (m)

Ls : chiều dài phụ thêm (m), Ls = 1,2 (m)
T : thời gian sấy (h), T = 0,5 (h)
Vậy chiều dài băng tải là: Lb = = + 1,2 = 14,705 (m)
(CT VII.48, T121, [2])
Lb 15 (m)
Băng tải chỉ sử dụng một dây chuyền nên ta chọn chiều dài mỗi băng là: L b = 5 (m)
Suy ra số băng tải là i = 3


Đường kính của băng tải là d = 0,3
3.1.3 Chọn vật liệu làm phòng sấy
Phòng sấy được xây bằng gạch
Bề dày của tường δ = 0,22 (m) có:
Hai lớp vữa hai bên, mỗi lớp dày δ₁ = δ₂ = 0,01 (m)
Chiều dày viên gạch δ₃ = 0,2 (m)
Trần phòng được làm bằng bêtông cốt thép có:
Chiều dày δ'₁ = 0,2 (m)
Lớp cách nhiệt dày δ'₂ = 0,15 (m)
Cửa phòng được là bằng tấm nhôm mỏng, có bề dày δ"₁ = 0,005 (m)
Giữa có lớp cách nhiệt dày δ"₂ = 0,15 (m)
Khoảng cách từ các băng tải đến tường (mặt phẳng tương ứng bề rộng của phòng sấy)
Lr = 0,7 (m)
Chiều dài làm việc của phòng sấy: Lph = Lb + 2.Lr = 5 + 2.0,7 = 6,4 (m)
Chiều cao làm việc của phòng sấy: Hph = 3.h +3.h₁+ 2.h₂ +2.h₃
Trong đó: h là chiều dày lớp chè, h = 0,1 (m)
h₁ = d là đường kính băng tải, h₁ = 0,3 (m)
h₂ khoảng cách giữa các băng tải, h₂ = 0,5
h₃ khoảng cách từ băng tải biên đến trần và nền, h₃ = 0,35 (m)
Suy ra Hph = 3.0,1 + 3.0,3 + 2.0,5 + 2.0,35 = 2,9 (m)
Khoảng cách từ các băng tải đến tường (mặt phẳng tương ứng bề dài của phòng sấy)

Ld = 0,4 (m)
Chiều rộng làm việc của phòng sấy: Rph= Btt + 2.Ld = 1,764 + 2.0,4 = 2,564 (m)
Vậy kích thước phòng sấy kể cả tường:
Lng = Lph + 2.δ = 6,4 + 2.0,22 = 6,84 (m)
Hng = Hph + δ'₁ + δ'₂ = 2,9 + 0,2 + 0,15 = 3,25 (m)
Rng = Rph + 2.δ = 2,564 + 2.0,22 = 3,004 (m)


3.1.4 Vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của không khí
trong phòng sấy
Vận tốc của không khí trong phòng sấy:
ωkk =

= = 2,053 (m/s)

Đường kính tương đương: ltđ = = = 2,722 (m)
Nhiệt độ trung bình của phòng sấy ttb = = = 59 ⁰C
Tra Bảng I.255, T318, [1] ta có:
Tại 50⁰C có λ = 0,0283 W/m⁰C, ν = 17,95.10-6 m²/s, Pr = 0,698
Tại 60⁰C có λ = 0,029 W/m⁰C, ν = 18,97.10-6 m²/s, Pr = 0,696
Do đó tại ttb = 59⁰C ta có: λtb = 0,02893 W/m⁰C, νtb = 18,868.10-6 m²/s, Pr = 0,6962
Hằng số Reynold đặc trưng cho chế độ chuyển động của dòng khí:
Re = = = 296176,913 (CT V.36, T13, [2])
Suy ra chế độ chuyển động của không khí trong phòng sấy là chuyển động xoáy
3.1.5 Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi trường xung quanh
∆ttb = = = 29,118 ⁰C
Trong đó:
Δt₁: Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy vào phòng sấy với không khí bên
ngoài môi trường, Δt₁ = t₁ - t = 55⁰C
Δt₂: Hiệu số nhiệt độ giữa tác nhân sấy đi ra khỏi phòng sấy với không khí

bên ngoài môi trường, Δt₂ = t₂ - t = 13⁰C
3.2 CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG
3.2.1 Nhiệt tổn thất do vật liệu sấy mang ra
Trong sấy nông sản, nhiệt độ của vật liệu sấy ra khỏi thiết bị sấy lấy thấp hơn nhiệt độ
tác nhân sấy tương ứng từ (5 - 10⁰C), tvl2 = t2 – (5 -10⁰C) vậy nên nhiệt độ của vật liệu là
tvl1 = 25⁰C, tvl2 = 38 – 5 =33⁰C.
Nhiệt dung riêng của nước Cn = 4,1868 (kJ/kg.độ)
Nhiệt dung riêng của chè khô Cvlk = 1,55 (kJ/kg.độ)
Nhiệt dung riêng của chè ra khỏi hầm sấy:
Cvl =Cvlk .(1 – W2) + Cn .W2 = 1,55.(1-4) + 4,1868.4 = 1,655 (kJ/kg.độ)


Nhiệt tải riêng do vật liệu sấy mang đi:
qvl = (tvl2 –tvl1) = (33-25) = 9,457 kJ/kg ẩm
Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang ra:
Qvl = G2.Cvl.(tvl2 –tvl1) = qvl.W = 9,457.945 = 8936,865 (kJ/h)
(CT, T167, [2])
3.2.2 Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh
Qtt = Qt +Qtr+Qc+Qn
Trong đó: Qt : tổn thất nhiệt qua tường
Qtr : tổn thất nhiệt qua trần
Qc : tổn thất nhiệt qua cửa
Qn : tổn thất nhiệt qua nền
3.2.2.1 Tổn thất nhiệt qua tường
Tường xây bằng gạch có bề dày δ = 0,22 (m) có:
Hai lớp vữa hai bên, mỗi lớp dày δ₁ = δ₂ = 0,01 (m)
Chiều dày viên gạch δ₃ = 0,2 (m)
Tra Phụ lục 2, T347, [5] được:
λgạch = 0,7-0,8 W/m⁰C

Chọn λgạch = 0,8 W/m⁰C

λvữa = 0,7 – 1,2 W/m⁰C

Chọn λvữa = 1,2 W/m⁰C

Lưu thể nóng (không khí nóng) chuyển động trong phòng do đối lưu tự nhiên (vì có
sự chênh lệch nhiệt độ) và do cưỡng bức (quạt). Không khí chuyển động theo chế độ
chảy xoáy (do Re>104)
Gọi α₁ là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tường phòng sấy
α₁ = k.(α₁'+ α₁'')
Với: α₁' hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu cưỡng bức,
W/m⁰C
α₁'' hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến thành máy sấy do đối lưu tự nhiên,
W/m⁰C
k hệ số điều chỉnh, k = 1,2 – 1,3; chọn k = 1,2
a. Tính α₁'
Phương trình chuẩn số Nusselt đối với chất khí


Nu = 0,018 .ε₁.Re⁰′⁸ (CT V.42, T16, [2])
ε₁ phụ thuộc vào tỉ số , với = = 2,35
Tra Bảng V.2, T15, [2] với Re =280708,523 ta có
tại = 2 thì ε₁ = 1,11
Do đó, với

tại = 3 thì ε₁ = 1,08

= 2,35 thì ε₁ = 1,1065 (sử dụng phương pháp nội suy)

Vậy chuẩn số Nusselt: Nu = 0,018.1,1065.280708,5230,8 = 454,833
Ta có: Nu = (CT V.33,T11[2])
α₁' = = = 4,537 W/m².⁰C
b. Tính α₁''
Gọi tT₁ là nhiệt độ trung bình bề mặt tường tiếp xúc với không khí trong phòng sấy
Chọn tT₁ = 50,5⁰C
Gọi tm là nhiệt độ trung bình giữa tường phòng sấy với nhiệt độ trung bình của tác
nhân sấy
tm = = = 54,75⁰C
Tra Bảng I.255, T318, [1] ta có:
Tại 50⁰C có λ = 0,0283 W/m⁰C, ν = 17,95.10-6 m²/s, Pr = 0,698
Tại 60⁰C có λ = 0,029 W/m⁰C, ν = 18,97.10-6 m²/s, Pr = 0,696
Do đó tại tm = 54,75⁰C ta có: λm = 0,028633 W/m⁰C, νm = 18,868.10-6 m²/s
Chuẩn số Gratkov: Gr = (CT V.39, T13, [2])
Trong đó: g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 (m/s2)
∆t₁ = ttb - tT₁ = 8,5⁰C
: Hệ số dãn nở thể tích (độ)
= =
Suy ra Gr = = 18024264804
Chuẩn số Nusselt: Nu = 0,47.Gr0,25 = 0,47.180242648040,25 = 172,212
(CT V.78, T24, [2])
Mà Nu =

Suy ra α₁'' = = = 1,7W/m².⁰C


Vậy hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tường phòng sấy
α₁ = k.(α₁'+ α₁'') = 1,2(4,537 + 1,7) = 7,484 W/m².⁰C
c. Tính α2
Hệ số cấp nhiệt của bề mặt ngoài máy sấy đến môi trường xung quanh

α2 = α2'+ α2'' (CT V.134,T41, [2])
Trong đó : α2' hệ số cấp nhiệt do đối lưu tự nhiên
α2'' hệ số cấp nhiệt do bức xạ
Nhiệt tải riêng của không khí từ phòng sấy đến môi trường xung quanh
q₁ = α₁.∆t₁ = 7,484.8,5 = 63,614 W/m²
Ta có: δ1, δ2 = 0,01m với hệ số dẫn nhiệt tương ứng là λ₁ = λ₂ = 1,2W/m⁰C
δ₃ = 0,2m với hệ số dẫn nhiệt tương ứng là λ₃ = 0,8W/m⁰C
Trong quá trình truyền nhiệt ổn định thì:
q₁ = = (CTV.3, T3, [2])
Với R là tổng nhiệt trở của tường nhiều lớp
R= = + + = 0,267 m2độ/W
(CT V.4, T3, [2])
Suy ra = = q₁ = 63,614.0,267 = 16,895⁰C
Nhiệt độ tường ngoài phòng sấy = - = 50,5 – 16,895 = 33,515⁰C
Nhiệt độ lớp biên giới giữa tường ngoài phòng sấy và không khí ngoài trời
tbg = = = 29,258⁰C
Tra Bảng I.255, T318, [1] và nội suy ta được: λbg = 0,026648W/m.độ
ν bg = 15,931.10-6 m²/s
Nhiệt độ tường ngoài và nhiệt độ không khí có độ lệch
∆t₂ = - t₀ = 33,515 – 25 = 8,515⁰C
Chuẩn số Gratkov: Gr = = = 37380048713
(CT V.39, T13, [2])
Chuẩn số Nusselt: Nu = 0,47.Gr0,25 = 0,47.37380048713 = 206,661
Suy ra α2' = = = 1,694 W/m².⁰C
Hệ số cấp nhiệt do bức xạ α2''