Đồ án Thiết kế hệ thống sấy lúa bằng phương pháp sấy tĩnh vỉ ngang có đảo gió, năng suất 5 tấnmẻ

Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

MỤC LỤC
MỤC LỤC................................................................................................................................. 1
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT SẤY ............................................................... 7
1.1

Khái niệm về sấy. ........................................................................................................ 7

1.2

Bản chất đặc trưng của quá trình sấy. ...................................................................... 8

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU SẤY VÀ TÁC NHÂN SẤY................................................................ 10
2.1 Cấu tạo hạt lúa............................................................................................................... 10
2.2. Các đặc tính chung của khối thóc. ................................................................................ 12
2.3 Các yêu cầu đặc trưng của hạt sấy ............................................................................... 13
2.4. Cơng nghệ sấy thóc. ..................................................................................................... 14
CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ CÁC LOẠI MÁY SẤY THĨC......................... 15
3.1. Sấy bằng khơng khí tự nhiên - phơi nắng................................................................... 15
3.2. Các phương pháp sấy nhân tạo - các dạng máy sấy thóc. ....................................... 16
3.2.1. Cấu tạo hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang....................................................................... 16
3.2.2

Máy sấy tháp. ..................................................................................................... 17

3.2.3 Máy sấy tầng sơi. .................................................................................................... 19
CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TĨNH VỈ NGANG ........................ 21
4.1 Tính tốn tổng qt. ..................................................................................................... 21
4.1.1 Chọn chế độ sấy ...................................................................................................... 22

4.1.2 Cân bằng vật chất:.................................................................................................. 23
4.1.3 Cân bằng nhiệt lượng............................................................................................. 25
4.2 Tính tốn q trình sấy lí thuyết .................................................................................... 26
4.2.1. Tính tốn khói lị .................................................................................................... 27
4.2.2 Thơng số của khơng khí sau hịa trộn. .................................................................... 29
4.2.3 Tính thời gian sấy. .................................................................................................. 30
4.2.4. Lượng khơng khí cần thiết cho q trình sấy lí thuyết........................................... 32
4.2.5. Cân bằng nhiệt của q trình sấy lí thuyết ............................................................ 32
4.3. Xác định các kích thước cơ bản của hệ thống sấy ........................................................ 33
4.4. Tính tốn q trình sấy thực tế ................................................................................... 34
4.4.1 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh ............................................................... 35
4.4.2 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi .................................................................. 37

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

1


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
4.4.3. Các thơng số sau q trình sấy thực ..................................................................... 38
4.4.4. Tính tốn cân bằng nhiệt lượng của q trình sấy thực ..................................... 39
4.4.5. Tính tiêu hao nhiên liệu......................................................................................... 39
5.1. Buồng đốt ...................................................................................................................... 41
5.1.1 Đặc điểm và mục đích của buồng đốt ..................................................................... 41
5.1.2 Thiết kế buồng đốt ................................................................................................... 41
5.2 Thiết bị lọc và khử bụi từ lị đốt trấu ........................................................................... 43
5.3 Tính chọn quạt ............................................................................................................... 43
CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM .......................................................... 47
6.1. Tính toán đầu tư về nhiên liệu đốt-đánh giá hiệu quả sửu dụng năng lượng ........... 48
6.2. lượng tiêu thụ điện (giá điện sản xuất – giờ bình thường:1000 đồng/ kW.h) ............... 48

6.3. tính tốn giờ cơng của cơng nhân vận hành. .............................................................. 48
6.4. tính tốn chi phí đầu tư và chi phí bảo dưỡng ............................................................ 48
KẾT LUẬN ............................................................................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 52

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

2


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
LỜI MỞ ĐẦU
Sấy là một q 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. Q trình sấy khơng chỉ đơn thuần là quá trình tách nước và hơi nước ra
khỏi vật liệu mà là một q trình cơng nghệ. Nó địi 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 ngang. Đồ án môn học này nhằm thiết kế hệ thống sấy lúa bằng phương
pháp sấy tĩnhvỉ ngang có đảo gió, năng suất 5 tấn/mẻ, địa điểm tại đồng bằng
sông Hồng, hoạt động vào vụ Hè Thu, cung cấp nhiệt bằng khói lị 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 khơng tránh khỏi cịn nhiều thiếu sót. Em
mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy, cơ 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 hồn thành được đồ án này.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

3


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

Tên đồ án:
“Tính tốn thiết kế máy sấy lúa tĩnh vỉ ngang năng suất đầu vào 5
tấn/mẻ.”
- Địa điểm tại Hà Nội
- Hoạt động vào mùa thu hoạch Hè Thu
- Cung cấp nhiệt là đốt trấu trực tiếp
Nội dung thực hiện:
Tìm hiểu cơng nghệ chế biến.
1. Cơng nghệ làm khô vật liệu sấy được giao và máy sấy vật liệu này
2. Tổng quát các loại máy sấy được loại vật liệu này
3. Mơ tả và trình bày tổng quát, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và đặc điểm
riêng biệt về loại máy sấy này.
4. Thực hiện bài tốn sấy lí thuyết và sấy thực. bao gồm:
- Tìm hiểu bằng tài liệu tra cứu về độ ẩm vào, độ ẩm đầu ra, từ đó làm cơ sở
tính tốn bài tốn sấy.
- Thực hiện bài tốn sấy.
- Tính tốn 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.

5. Tính tốn thiết kế buồng đốt cấp nhiệt.
6. Tính tốn thiết kế các thiết bị phụ trợ theo hệ thống lựa chọn
7. Tính toán sơ bộ hiệu quá đầu tư máy sấy và giá thành sấy 1kg thành phẩm.
8. Các bản vẽ

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

4


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

Thứ tự thiết kế một hệ thống sấy
1. 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. Thơng thường, nếu khơng có u 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 khơng phải
dùng máy lạnh và máy hút ẩm nên chi phí đầu tư rẻ hơn và vận hành đơn giản
hơn.
2. 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 thóc 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 xay xát, người ta thường dùng hệ thống sấy tháp. Chọn

dạng hệ thống sấy cũng là bài toán kinh tế kĩ thuật
3. 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.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

5


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Ngồi 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.
4. Chọn nguồn năng lượng và tác nhân sấy.
Với hệ thống sấy nóng, nguồn năng lượng ngồi điện năng cịn có thể là
hơi nước, khí đốt dầu mỏ, than đá, củi và các phế liệu công nông nghiệp khác như
trấu,bã mía…ta chọn dạng năng lượng trên cơ sở điều kiện cụ thể nơi xây dựng hệ
thống sấy và tính tốn kinh tế, ở đồng băng sơng 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 khơng khí cấp vào khơng gian
sấy. Vì vậy, ta cần thiết kế thêm buồng đốt cho hệ thống sấy.
5. Tính tốn cân bằng nhiệt và cân bằng ẩm của hệ thống sấy( thực hiện bài
tốn 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 tốn 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.

6. Tính thể tích buồng đốt,buồng sấy và các thiết bị khác.
7. Bố trí hệ thống sấy, tính trở lực và chọn quạt
Để chọn được quạt chúng ta caanf 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 tốn cân bằng nhiệt-ẩm của thiết bị sấy ta
sẽ chọn được quạt.
8 . Tính hiệu quả kinh tế của hệ thống sấy.
Nội dung tính tốn hiệu quả kinh tế của một hệ thống sấy đã được thiết
kế gồm các phần:
-Đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

6


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
-Xác định chi phí đầu tư,chi phí vận hành và chi phí bảo dưỡng
-Xác định được giá thành sản phẩm

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT SẤY

1.1 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 tồn. 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 thốt hơi nước tự nhiên
của hạt chậm lại. Với độ ẩm của hạt lớn hơn 14% thì hoạt động sống tăng, hơ hấp
mạnh, lơ hạt bị ẩm và nóng thêm. Đó là những điều kiện thuận lợi cho sự phát
triển của vi sinh vật và cơn trùng, lơ 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 nơng 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 khơ thì q 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.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

7


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Những hạt bị bốc nóng ở thời kì đầu, nhờ quá trình phơi sấy, hạt trở lại
bình thường, q trình tự bốc nóng dừng lại và những tính chất kỹ thuật của hạt
được phục hồi. Hạt cịn tươi chưa hồn thành q trình chín sinh lí thì nhờ q
trình sấy q trình chín sinh lí được rút ngắn, hạt có được đặc tính kĩ thuật thích
hợp của nó. Sấy khơ sản phẩm là một q 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. Q 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.

1.2 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 (Pxq) và trên bề mặt sản phẩm (Psp).
Để làm cho lượng ẩm trên bề mặt sản phẩm bay hơi cần có điều kiện Psp>Pxq=∆P.
trị số ∆P càng lớn thì độ ẩm chuyển ra mơi trường xung quanh càng mạnh. Psp
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 khơng
khí tăng, khi độ ẩm tương đối giảm và áp suất khơng khí giảm. Do vậy sự thốt 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.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

8


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Q trình sấy có thể được xúc tiến nhanh hơn nhờ sự tăng nhiệt độ khơng
khí hoặc nhiệt độ của hỗn hợp khơng khí và khói lị(t), giảm độ ẩm tương đối của
khơng khí( φ), tăng vận tốc khơng khí(v) và nhờ sự giảm áp suất khơng khí trong
mơi trường (B). Trong q trình sấy, càng về sau hơi nước của môi trường xung
quanh càng nhiều, tức là áp suất Pxq cành tăng và độ ẩm của sản phẩm càng giảm
đến một lúc nào đó sẽ đạt được trị số cân bằng. Khi đó Pxq=Psp 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

khơng 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.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

9


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

CHƯƠNG II: VẬT LIỆU SẤY VÀ TÁC NHÂN SẤY

2.1 Cấu tạo hạt lúa.
- Mày lúa: trong quá trình sấy và bảo quản, mày lúa rụng ra làm tăng lượng
tạp chất và bụi trong khối hạt.
- Vỏ trấu: bảo vệ hạt gạo, chống các ảnh hưởng của môi trường và sự phá hoại
của sinh vật, nấm mốc.
- Vỏ hạt: bao bọc nội nhũ, thành phần cấu tạo chủ yếu là lipit và protein.
- Vội nhũ: là thành phần chính của hạt lúa, chứa 90% là gluxit.
- Phơi: nằm ở góc dưới nội nhũ, có nhiệm vụ biến các chất dinh dưỡng trong
nội nhũ để nuôi mầm khi hạt lúa nảy mầm

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

10

Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

Thành phần hóa học của hạt thóc 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
lúa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, đất đai trồng trọt, khí hậu và chế độ
chăm sóc.
Cùng chung điều kiện trồng trọt và sinh trưởng.
Các thành phần hóa học của hạt lúa:
Nước

Gluxit

Protit

Lipit

Xenlulo

Tro

Vitamin B1

13%

64,03%

6,69%

2,1%

8,78%

5,36%

5,36%

Ở Việt Nam, lúa gạo là nguồn lương thực chính khơng thể thiếu trong đời
sống con người. lúa còn 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.
Hiện nay, Việt Nam đang đứng thứ hai thế giới về lương gạo xuất khẩu trên
thế giới, và tiếp tục đẩy mạnh việc xuất khẩu gạo sang các nước trên thế giới. Đây
là một trong những nguồn thu ngoại tệ chính của đất nước.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

11


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
2.2. Các đặc tính chung của khối thóc.
a. Tính tan rời: là đặc tính khi đổ thóc từ trên độ cao h xuống mặt phẳng
nằm ngang, lúa 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 cịn gọi là góc ma sát trong, kí hiệu (φ1). Dựa vào độ tan rời
này để xác định sơ bộ chất lượng và sự thay đổi chất lượng lúa trong q trình sấy

và bảo quản. Đối với thóc, góc nghỉ khoảng từ 32-40o.
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 ngồi), kí hiệu (φ2). Trường hợp khơng 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…),khơng đồng chất (khác nhau về hình dạng, kích thước , tỉ
trọng…), do đó trong q trình di chuyển chúng tạo nên những vùng khác nhau về

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

12


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
chất lượng gọi là tính tự phân của khối hạt. Hiện tượng tự phân loại ảnh hưởng
xấu 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

Trong đó:  v : mật độ khối hạt chứa trong đơn vị thể tích đó( khối lượng thể
tích)
 h : khối lượng riêng của hạt chứa trong đơn vị thể tích đó.

d. Tính dẫn nhiệt và tính truyền nhiệt: q 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 lúa là hệ số dẫn nhiệt (λ=
0.12-0.2 kCal/m.h.độ)
e. Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm trong q 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
lúa được khơ đều và ít bị nứt gãy khi xay xát.
2.3 Các yêu cầu đặc trưng của hạt sấy
Thóc sau khi sấy có thể được dùng làm lương thực hoặc để làm giống, dự trữ.
Vì vậy, lúa sau khi sấy cần đảm bả được các yêu cầu sau:
- Hạt thóc còn nguyên vẹn vỏ trấu bao bọc hạt gạo.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

13


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
- Hạt thóc cịn giữ ngun hình dạng, kích thước và màu sắc.
- Có mùi vị đặc trưng của hạt thóc và khơng có mùi vị khác(mùi tác nhân sấy)
- Hạt thóc khơng 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, thóc phải đạt độ ẩm bảo quản, nếu khơng sẽ là mơi trường tốt
cho mối, mọt phá hoại
Tóm tắt quy trình cơng nghệ.
Lúa
↓
Thu hoạch
↓
Loại tạp chất-phân loại
↓
Sấy
↓
↓
Kho bảo quản
Đóng bao
↓
Kho bảo quản

↓
Xay xát
↓
Gạo

↓

Kho bảo quản
2.4. Cơng nghệ sấy thóc.
Thóc là đối tượng cần xử lý nhiệt nhiều hơn bất cứ loại hạt ngũ cốc nào
khác. Sấy làm giảm độ ẩm của thóc vừa thu hoạch đến mức an tồn (13-14%) để
bảo quản và xay xát. 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 thóc 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 (loại thóc, kích thước hạt, độ chín khi thu hoạch, độ ẩm
ban đầu và độ ẩm cuối quá trình sấy của thóc.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

14


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ CÁC LOẠI MÁY SẤY THĨC
3.1. Sấy bằng khơng 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 q
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

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

15


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
cịn tốn nhiều cơng lao động và khơng 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 khơ 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 thóc.
3.2.1. Cấu tạo hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang.
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 khơng có đảo gió và loại có đảo
gió.
 Máy sấy tĩnh vỉ ngang loại khơng đảo gió.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

16


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Q trình sấy được thực hiện như sau: thóc được đổ trên mặt sàn lưới lỗ

với lớp dày khoảng 0.2-0.5m. Khơng khí nóng tạo nên bởi lị đốt, được quạt sấy
hút và thổi vào gió hơng, sau khi đã hịa trộn với khơng khí mơi trường đạt đến
nhiệt độ khí sấy cần thiết. Sau đó từ ống gió hơng, khí sấy chuyển hướng qua
buồng gió chính (buồng sấy) nằm phía dưới sàn lỗ và đi hướng lên xun qua lớp
hạt mang ẩm thốt ra ngồi. Q trình sấy tiếp diễn cho đến khi cả lớp hạt dưới và
trên đạt được độ ẩm cần thiết.
Nhược điểm của loại khơng có đảo gió là chiếm nhiều mặt bằng tức năng
suất thấp tính theo diện tích chiếm chỗ. Phải đảo trộn thủ cơng để có sự đồng đều
ẩm độ hạt sau khi sấy, nên không phù hợp với yêu cầu cơ giới hóa cơng đoạn sấy.
 Máy sấy tĩnh vỉ ngang loại có đảo chiều khơng khí sấy.
Để khắc phục nhược điểm của loại sấy khơng đảo gió. Máy sấy vỉ ngang loại
có đảo chiều khơng 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). khơng cịn tốn cơng 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 ngun tắc, luồng khí đi lên hoặc đi xuống theo phương
thẳng đứng thì đồng đều nhất. Ngồi 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.
3.2.2

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 hịa
trộn với khơng khí, hệ thống quạt và các thiết bị phụ trợ khác.
Tháp sấy là một khơng 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 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

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

17


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
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 dịng hạt di chuyển qua tháp sấy có thể lien tục hoặc tuần hồn 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. điều này là tối kị trong sấy lúa. Xay ra gạo bị bể thành tấm.
Khơng 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 hồn
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, khơng 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
đặc biệt là sấy lúa vì các loại máy này chỉ hoạt động hiệu quả với lúa có độ ẩm
<24% chỉ có ở vụ Đơng Xuân, còn Hè Thu thường 28-30%, và hiện tại “tập quán”

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

18


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
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
nơng sản.
Bộ phận chính của TBS tầng sơi là một buồng sấy, phía dưới buồng sấy đặt
ghi lị. Ghi buồng sấy là một tấm thép có đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lưới thép để
tác nhân sấy đi qua nhưung hạt khơng 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. Q trình sơi này là
q 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 sơi; và ở
một độ cao nào đó hạt khơ sẽ được đưa ra ngồi qua đường tháo liệu.
Ưu điểm của sấy tầng sôi là:
- Năng suất sấy cao

- Vật liệu sấy khơ 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 sơi 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 khơng 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 thóc trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, cho
đến nay các kết quả nghiên cứu xây dựng mơ hình dự đốn thời gian sấy thóc tĩnh
theo lớp dầy (ứng với kiểu thiết bị sấy vỉ ngang) được cơng bố trong và ngồi
nước là rất ít. Việc dự đốn thời gian sấy một mẻ thóc sấy là rất quan trọng, vì ứng

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

19


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
với các điều kiện sấy xác định nếu thời gian sấy khơng đủ thì thóc sẽ khơng sấy
được xuống độ ẩm bảo quản an tồn, cịn 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 thóc,…). Trong bài này ta sử dụng phương pháp sấy
tĩnh vỉ ngang để sấy thóc. 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 trị quan trọng đối với q trình sấy thóc.
Tác nhân sấy là hỗn hợp khói và khơng khí được hòa trộn với nhau rồi được
dẫn qua các kênh dẫn để trao đổi nhiệt, ẩm với khối thóc mang vào, sau đó khí
thải được dẫn ra ngồi.
Trong phương pháp này ta sử dụng tác nhân sấy là khói lị tận dụng phế
thải của ngành nơng nghiệp. Khói lị thường được sử dụng trong các thiết bị sấy
vừa cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy vừa mang ẩm thải vào mơi trường.
Trong khói lị chỉ có hai thành phần là khói khơ và hơi nước. Coi khói lị là
tác nhân sấy vì thế ta có thể dùng đồ thị I-d của khơng khí ẩm để biểu diễn các
trạng thái hay q trình nhiệt động của khói lị. Hay nói cách khác khói lị cũng có
các thơng số như entanpy I, độ chứa ẩm d, độ ẩm tương đối giống như khơng khí
ẩm.
Khói lị được sinh ra do đốt trấu, nguồn nhiên liệu rất dồi dào ở vùng đồng
bằng sông Hồng

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

20


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TĨNH VỈ NGANG
Tính tốn thiết kế hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang sấy thóc năng suất 5 tấn/mẻ (có
đảo gió). Địa điểm tại đồng bằng sơng 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 mơi trường xung quanh.
4.1 Tính tốn tổng qt.
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, lúa thường sấy ở nhiệt độ 500900C, vì ở nhiệt độ này đường và chất béo khơng bị phá hủy và không bị biến dạng
và lúa không bị nứt vỏ,
Sơ đồ nguyên lí của hệ thống sấy tĩnh vỉ ngang có đảo chiều khơng khí sấy

Buồng
đốt

Buồng
hịa trộn

Khơng khí

Khơng khí

Trấu vào

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUN ĐƯƠNG

Quạt

Buồng
sấy

Sản
phẩm

21


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

4.1.1 Chọn chế độ sấy
Trong hệ thống máy sấy tĩnh vỉ ngang loại có đảo chiều gió. Thóc được đổ
vào buồng sấy dưới là mặt sàn có đột lỗ cho khơng khí nóng đi qua. Khơng khí
nóng được tạo ra từ lò đốt trấu với nhiệt độ cao đến buồng hịa trộn với khơng khí
ngồi trời làm giảm đến nhiệt độ sấy thích hợp. Khơng 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 thốt ra ngồi mơi trường, sau đó khơng khí nóng được đảo
chiều. phía trên buồng sấy được đậy lại bằng bạt. 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.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

22


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
4.1.2 Cân bằng vật chất:
Các kí hiệu sử dụng:
G1: lượng nhập liệu của vật liệu sấy (kg)
G2: lượng sản phẩm sau khi sấy (kg)

1: độ ẩm trên căn bản vật liệu ướt trước khi sấy (%)
2: độ ẩm trên căn bản vật liệu khô sau khi sấy (%)
d1: hàm ẩm của khơng khí trên căn bản khơng khí khơ trước khi vào sấy
d2: hàm ẩm của khơng khí trên căn bản khơng khí khơ sau khi vào sấy
W: lượng ẩm tách (kg)
L: lượng khơng khí khơ cần thiết
l: lượng khơng khí khơ cần thiết để tách 1 Kg ẩm ra khỏi vật liệu
I0 , I1 ,I2: nhiệt hàm của khơng 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 khơng khí:
0 = 85%

t0 = 250C;
 Khơng khí vào thiết bị sấy:

Chọn nhiệt độ vào buồng sấy của khơng khí: t1 = 500C
 Khơng khí ra khỏi thiết bị sấy:
Chọn nhiệt độ ra của không khí là:ø t2 = 420C
 Phân áp suất hơi nước bão hòa Pb0:
Pbh0 = exp(12 –

4026,42
235,5+𝑡𝑜

) = exp(12 –

4026,42

) = 0,032bar

235,5+25

 Lượng chứa ẩm d0:
d0 = 0,621

𝜑.𝑃𝑏𝑜
𝑃−𝜑.𝑃𝑏𝑜

= 0,621.

0,85.0,032
1−0,85.0,032

= 0,017 kg ẩm/kgkkk

 Nhiệt dung riêng dẫn xuất Cdx(d0):
Cdx(d0) = Cpk + Cpa.d0= 1,0048 + 1,842.0,017 = 1,036 kJ/kg.độ
Trong đó:
Cpk= 1,0048 kJ/kg độ: nhiệt dung riêng của khơng khí khơ

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

23


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ
Cpa= 1,842 kJ/kg độ: nhiệt dung riêng của hơi nước
r= 2500 kJ/kg: ẩn nhiệt hóa hơi

 entanpy I0:
I0 = Cpk.t0+d0(r+Cpa.t0) = 1,0048.25+0,017.(2500+1,842.25) = 68,4 kJ/kg
 Thể tích riêng của khơng khí V0:
287(273+𝑡𝑜)

287(273+25)

V0= (𝑃−𝜑𝑜.𝑃𝑏𝑜).10^5 = (1−0,85.0,032).10^5 = 0,858 m3/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 thơng số kích thước sau của thóc
 Các kích thước của thóc:
Dài :

l = 8,5 mm

Rộng: a= 3,4 mm
Dày:

b = 2 mm

Đường kính tương đương: d = 2,76 mm
Hệ số hình dạng:


hd = 1,68

Các thơng số khác:

Nhiệt dung riêng:

C = 1,5 KJ/Kg

Hệ số dẫn nhiệät:

 = 0,09 W/mK

Khối lượng riêng rắn: r = 1150 Kg/m3
 = 0,56

Độ xốp:

Diện tích bề mặt riêng khối lượng: f = 1,31 m2/kg
Khối lượng riêng xốp: v = 500 Kg/m3
 Vật liệu trước khi vào thiết bị sấy: ta chọn
1 = 270C ; 1 = 28%


Vật liệu sau khi ra thiết bị sấy : chọn nhiệt độ ra của thóc nhỏ hơn nhiệt

độ của khơng khí khoảng 2 0C
2= 400C
2 = 13%, đây là độ ẩm thích hợp để bảo quản thóc.

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

24


Tính tốn thiết kế hệ thống sấy vỉ ngang sấy thóc, 5 tấn/ mẻ

 Năng suất tách ẩm:
W  G1

1   2
0,28  0,13
 5000
 862,07 Kg am / me
1  2
1  0,13

Năng suất đầu ra:
G2 = G1 - W = 5000 – 862,07 = 4137,93 Kg/mẻ
Lượng vật liệu khô tuyệt đối được sấy trong 1 giờ:
Gk = G2(1-2) = 4137,93.(1 - 0,13) = 3600 Kg
4.1.3 Cân bằng nhiệt lượng
* Nhiệt lượng vào
- Nhiệt lượng do khơng khí mang vào: LI0
- Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: G2Cvl1+CnW1
- Nhiệt lượng do buồng đốt cung cấp: Qc
Tổng nhiệt lượng vào: LI0+ G2Cvl1+ CnW1+ Qc
* Nhiệt lượng ra:
- Nhiệt lượng do khơng khí ra: LI2
- Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G2Cvl2
- Nhiệt lượng tổn thất trong quá trình sấy: Qm
Tổng nhiệt lượng ra:
LI2+ G2Cvl2 +Qm
Từ phương trình cân bằng năng lượng, ta có:
Qc=L(I2-I0)+G2Cvl(2-1)+Qm-CnW1
Viết cho 1Kg ẩm bốc hơi:

GVHD: PGS.TS. LÊ NGUYÊN ĐƯƠNG

25