Thiết kế máy sấy hầm khoai mì lát với năng suất 2000kg tươih

THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

MỤC LỤC

Mở Đầu
Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong sản xuất thực phẩm. Sản
phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển,
chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Ví dụ điển hình là khoai mì, do ứng
dụng rộng rãi của nó mà khối lượng được sử dụng là rất lớn, nhất là trong các ngành
nông nghiệp và công nghiệp thực phẩm…nên việc chế biến và bảo quản rất quan trọng. Ở
Trang 1


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
trạng thái đó sản phẩm được bảo quản lâu hơn, dễ đóng gói và vận chuyển đi xa để phục
vụ cho các ngành sản xuất khác.
Và cách bảo quản phổ biến nhất hiện nay được sử dụng là sấy bằng các hệ thống sấy
khác nhau. Và trong đồ án này nhóm em chọn trình bày thiết kế hầm sấy khoai mì.
Đầu đề đồ án.
Tính toán thiết kế máy sấy hầm dùng để sấy khoai mì lát, với năng suất 2000 kg khoai
mì tươi/giờ.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

Tổng quan về cây khoai mì
1. Cây khoai mì
a. Đặc điểm sinh học và sinh thái cây khoai mì:
I.

Khoai mì có tên khoa học là Manihot Esculenta (Grantz), là loại cây lương thực phát
triển ở các vùng khí hậu nhiệt đới. Khoai mì phát nguồn từ lưu vực sông Amazon ở phía

nam châu Mỹ. Từ thế kỷ 16, cây khoai mì được trồng ở châu Á, châu Phi và Mỹ La Tinh.
Trang 2


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Ở Việt Nam, khoai mì được trồng từ Bắc vào Nam nhất là vùng trung du và vùng núi.
Trên thế giới, khoai mì được trồng ở 30 độ vĩ tuyến Bắc cũng như Nam. Năng suất bình
quân về khoai mì ở nước ta vào khoảng 8-10 tấn củ/ha. Sản phẩm củ khoai mì được sử
dụng một phần nhỏ dưới dạng củ tươi, còn lại được sử dụng vào chế biến, gồm hai dạng
chính: dạng sơ chế thành khoai mì lát khô, khoai mì dạng viên hoặc tinh chế thành bột.
b. Phân loại khoai mì theo hàm lượng độc tố trong khoai mì:

Khoai mì đắng: có hàm lượng HCN lớn hơn 50mg/kg củ, thường có lá 7 cánh mũi mác,
cây thấp và nhỏ.
Khoai mì ngọt (M.Dulcis): có hàm lượng HCN dưới 50mg/kg củ, thường có lá 5 cánh
mũi mác, cây cao và thân to.
Khoai mì tươi: chứa một lượng độc tố dạng glucoxit có công thức hóa học là
C10H17O6N gọi là manihotoxin, dưới tác dụng của dịch vị chứa acid clohydric là chất độc
đối với con người:
C10H17O6N + H2O = C6H12O6(CH3)2O + HCN
Hàm lượng độc tố trong khoai mì khoảng 0,001-0,004% chủ yếu tập trung ở vỏ cùi. Khi
sử dụng khoai mì bóc vỏ là đã loại được một phần lớn độc tố. Liều gây độc cho người lớn
hơn 20mg HCN. Liều gây chết là 1mg HCN/kg thể trọng. Khoai mì được sơ chế thành
các dạng sắn lát khô, sợi khô hoặc bột khoai mì thì chất độc trong củ khoai mì đã được
loại đi rất nhiều .
c. Cấu tạo của củ khoai mì:
-

Củ khoai mì: hình gậy, hai đầu vuốt nhỏ lại (cuống và đuôi) tùy theo giống và điều
kiện canh tác, độ màu mỡ của đất mà chiều dài củ dao động khoảng 300-400mg,

-

đường kính củ 40-60mm
Gồm 4 phần chính: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt khoai mì và lõi.
Vỏ gỗ (vỏ lụa): là phần bao ngoài, mỏng, 0.5-3% khối lượng toàn củ, thành phần
chủ yếu là xenluloza, không có tinh bột, giữ vai trò bảo vệ củ khỏi bị tác động từ
bên ngoài.

Trang 3


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Vỏ cùi: chiếm 8-15% khối lượng toàn củ, thành phần chủ yếu là tinh bột,
xenluloza, hemixenluloza. Nhựa khoai mì gồm polyphenoltanin, độc tố.
Thịt khoai mì: là thành phần chủ yếu của củ chiếm khoản 77-94% khối lượng
toàn củ, thành phần chủ yếu là tinh bột, xenluloza, protein và một số chất khác.
Lõi: chiếm 0.3-0.4% khối lượng toàn củ ở trung tâm, dọc suốt từ cuống đến
chuôi củ. Thành phần chủ yếu là xenluloza. Càng sát cuống lõi càng lớn và nhỏ
dần ở phía chuôi củ.
d. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng
Củ khoai mì giàu tinh bột với nhiều gluxit khó tiêu nhưng lại bị nghèo chất béo, muối
khoáng, vitamin và nhất là nghèo đạm. Hàm lượng các acid amin không cân đối, thừa
arginin nhưng lại thiếu acid amin chứa lưu huỳnh
Trong số các chất dinh dưỡng thì tinh bột có ý nghĩa cao hơn cả. Hàm lượng tinh bột
nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó độ già là một trong những yếu tố quan
trọng. Độ già phụ thuộc vào thời gian thu hoạch, với giống khoai mì có thời gian sinh
trưởng 1 năm thì trồng vào tháng 2 và thu hoạch từ tháng 9 đến tháng 4 năm sau. Thu
hoạch vào tháng 12 và tháng giêng thì hàm lượng tinh bột cao nhất vì vào thời gain này
khoai mì già nhất.

Khoai mì là loại cây có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thứ ăn gia súc và
lương thực, thực phẩm. Ở nước ta, củ khoai mì dùng để chế biến tinh bột, khoai mì lát
khô, khoai mì dùng để ăn tươi, tạo hàng loạt sản phẩm công nghiệp: bột ngọt, mì ăn liền,
gluocose, siro, phụ gia thực phẩm, kỹ nghệ chất dính (hồ vải, dán gỗ), rượu cồn, bánh
kẹo, mạch nha,....
2. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nguyên liệu sản phẩm

Khoai mì khi thu hoạch phải có độ già tốt để tạo được hàm lượng tinh bột tốt nhất cho củ
khoai mì.
Màu sắc: Trắng đều, không có lốm đốm, nâu đen trên bề mặt.
Độ ẩm: Không quá 15%, bẻ thấy giòn, lát vỡ ra dễ dàng có tiếng kêu.
Tạp chất sạch không lẫn sỏi, rác, đất, rễ, cuống...
Trang 4


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
II.

Tổng quan về các loại thiết bị sấy
1. Tổng quan về sấy
a. Định nghĩa:

Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt. Đây là quá trình quan
trọng trong công nghiệp hóa học, thực phẩm giúp làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ
bền và tăng thời gian bảo quản vật liệu.
Có nhiều cách để cung cấp nhiệt cho vật liệu: bằng dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, bức xạ hoặc
bằng năng lượng điện trường có tần số cao.
b. Mục đích của sấy:

+ Nhằm tăng thời gian bảo quản sản phẩm, tránh bị phân hủy.

+ Giảm độ kết dính, đóng cục ở các vật liệu dạng bột.
+ Tăng khả năng dẫn nhiệt (đối với than củi, than quặng, khoáng sản...)
+ Tăng độ bền.
+ Chống ăn mòn
 Các loại tác nhân sấy:

Không khí ẩm: Không khí ẩm là loại tác nhân sấy thông dụng nhất. Dùng không
khí ẩm có nhiều ưu điểm là không khí có sẵn trong tự nhiên, không độc và không
làm ô nhiễm sản phẩm.
Khói lò: Sử dụng khói làm môi chất sấy có ưu điểm là không cần dùng calorife,
phạm vi nhiệt độ rộng nhưng khói lò có nhược điểm là khói có thể làm ô nhiễm
sản phẩm do bụi và các chất có hại như CO2, SO2...
Hỗn hợp không khí hơi và hơi nước.
Tác nhân sấy loại này dùng khi cần có độ ẩm tương đối cao.
Hơi quá nhiệt dùng làm môi chất sấy trong trường hợp nhiệt độ cao và sản phẩm
sấy là chất dễ cháy, nổ.
2. Các phương pháp sấy
a. Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt
Phương pháp sấy đối lưu
Phương pháp sấy bức xạ
Phương pháp sấy tiếp xúc
Trang 5


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần
Phân loại phương pháp sấy theo chế độ thải ẩm
Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển
Phương pháp sấy chân không
b. Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí

Phương pháp sấy dùng nhiệt
Phương pháp sấy dùng xử lí ẩm (hút ẩm)
Phương pháp kết hợp gia nhiệt và hút ẩm
c. Các loại thiết bị sấy
Thiết bị sấy đối lưu.
Thiết bị sử dụng phương pháp sấy đối lưu, đây là phương pháp sấy thông dụng nhất.
Thiết bị sây đối lưu bao gồm: thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm, thiết bị sấy động, thiết
bị sấy tầng sôi, thiết bị sấy tháp, thiết bị sấy thùng quay, thiết bị sấy phun...
-

Thiết bị sấy tiếp xúc.

Thiết bị này sử dụng phương pháp sấy tiếp xúc, gồm 2 kiểu:
Thiết bị sấy tiếp xúc với bề mặt nóng kiểu tang quay hay lò quay
Thiết bị sấy tiếp xúc trong chất lỏng
-

Thiết bị sấy bức xạ.

Thiết bị này sử dụng phương pháp sấy bức xạ.
Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần
Thiết bị này dùng phương pháp sấy bằng điện trường cao tần
-

Thiết bị sấy thăng hoa.

Thiết bị này sử dụng phương pháp hóa hơi ẩm là thăng hoa. Việc thải ẩm sử dụng hút
chân không kết hợp với bình ngưng tụ ẩm.
-

Thiết bị sấy chân không thông thường.

Thiết bị này sử dụng các thải ẩm bằng máy hút chân không. Do buồng sấy có chân
không nên không thể dùng cấp nhiệt bằng đối lưu, việc cấp nhiệt cho vật ẩm bằng bức xạ
hay dẫn nhiệt....
Trang 6


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
3. Tổng quan về thiết bị sấy hầm

Một trong những phương thức của sấy đối lưu là sấy hầm, đây cũng là phương thức sấy
phổ biến để sấy nông sản
Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng hệ thống gồm nhiều thiết bị chính và thiết
bị phụ. Có nhiều loại thiết bị chính: buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng quay...Trong đồ
án này, ta sử dụng các loại thiết bị sau:
a. Thiết bị chính:

Hầm sấy
Xe goong
Thiết bị phụ:
Quạt đẩy
Caloriphe
Quạt hút
Tời kéo
b. Cấu tạo sấy hầm:
Hầm sấy là một hầm làm bằng betong, gạch bên trong có các xe chứa vật liệu sấy. Các
khay chứa vật liệu được chất lên xe goong, được lập trình để đi qua hầm cách nhiệt có tác
nhân sấy chuyển động một chiều hoặc nhiều chiều khác nhau. Một hầm sấy đặc trưng có
chiều dài khoảng 20m, chứa từ 12-15 xe goong, với tổng sức chứa 5000kg nguyên liệu

-

Nguyên lý hoạt động của sấy hầm:

Vật liệu sấy thường được sắp xếp trên các khay chứa nguyên liệu và các khay này được
chất trên các xe goong. Các xe goong được di chuyển vào đầu hầm sấy và ở cuối hầm sấy
nhờ hệ thống xích tải. Tác nhân sấy chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều với vật
liệu sấy để tác nhân sấy không bị tràn ra ngoài hoặc không khí ở ngoài tràn vào thì ở hai
đầu hầm sấy có gắn khoang xép để nạp và lấy từng xe một
Hệ thống quạt vận chuyển tác nhân sấy và bộ phận gia nhiệt được láp ở trong hoặc
ngay bên trên hầm sấy. Xe vật liệu đầu tiên sẽ là xe vật liệu khô nhất và được lấy ra đầu
tiên, các xe còn lại sẽ được dồn lên phía trên và xe vật liệu ướt nhất sẽ được bố trí vào
cuối hầm. Do đó không khí sẽ sử dụng triệt để và hiệu quả sử dụng nhiệt

Trang 7


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
-

Máy sấy hầm có những ưu điểm và nhược điểm sau:
Ưu điểm: Sấy được nhiều nguyên liệu, ít tốn thời gian.
Nhược điểm: Chi phí lao động cao, chát lượng sản phẩm chưa cao.

Trang 8


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

CHƯƠNG II: THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I.

Quy trình công nghệ sấy khoai mì lá
Khoai mì củ

Rửa bỏ cuống
Bã
Rửa bỏ cuống
Bã
Bóc vỏ

Thái lát

Ngâm, xử lý

Để ráo

Sấy

Phân loại

Sản phẩm

Trang 9

Bã


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

Thuyết minh sơ đồ quy trình:

II.

Nguyên liệu:
Nguyên liệu khoai mì được xếp lên các khay. Các khay này lần lượt được xếp vào xe
goong. Vì có bộ phận tời kéo việc vận chuyển xe goong vào hầm sẽ thuận tiện và dễ dàng
hơn. Sau khi các xe goong vào trong hầm sấy, cửa hầm sẽ được đóng lại, tác nhân sấy
được đưa vào hầm và quá trình sấy bắt đầu. Sau mỗi 30 phút, mở cửa vào và cửa ra của
hầm sấy, dùng tời kéo kéo một xe goong ra khỏi hầm đồng thời đẩy một xe goong mới
vào hầm. Cứ như vậy sau 10 tiếng ta sấy xong 1 mẻ với năng suất 2000kg khoai mì
tươi/giờ
Tác nhân sấy:
Tác nhân sấy sử dụng ở đây là không khí. Không khí bên ngoài được đưa vào caloriphe
nhờ quạt đẩy. Tại caloriphe, không khí được đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết (caloriphe
dùng chất tải nhiệt là hơi nước). Sau đó khoonh khí được dẫn vào hầm sấy. Nhiệt độ
không khí tại đầu hầm sấy phải được chọn sao cho phù hợp với vật liệu đem sấy (phải
nhỏ hơn nhiệt độ cao nhất mà mà vật liệu có thể chịu được). Trong hầm sấy, không khí
nóng đi xuyên qua các lỗ lưới của khay đựng vật liệu và tiếp xúc đều với khay đựng vật
liệu sấy. Ẩm của vật liệu sẽ bốc hơi nhờ nhiệt của dòng khí nóng trên. Quạt hút được đặt
cuối hầm sấy để hút tác nhân sấy ra khỏi hàm và đưa ra ngoài.
Thiết bị gồm:
123456-

Quạt đẩy
Caloriphe
Hầm sấy
Quạt hút
Túi lọc vải

cylone

Trang 10


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG
NĂNG LƯỢNG
I.

Tính toán cân bằng vật chất

Các thông số tác nhân sấy
Các ký hiệu:
G1, G2: Lượng vật liệu trước và sau khi sấy (kg/h)
Gk: Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua máy sây (kg/h)
w1 , w2 : Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy, tính trên căn bản ướt(%)
W: Lượng ẩm được tách ra khỏi vật liệu (kg/h)
L: Lượng không khí khô (kkk) tuyệt đối qua máy sấy(kg/h)
d0: hàm ẩm của không khí ngoài trời (kg ẩm/kg kkk)
d1: hàm ẩm của không khí trước khi vào buồng sấy (kg ẩm/kg kkk)
d2: hàm ẩm của không khí sau khi sấy (kg ẩm/kg kkk)
Tính các thông số trạng thái A, B, C được tra theo đồ thị Ramdin
Trạng thái không khí ngoài trời: được biểu diễn bằng trạng thái A, xác định bằng cặp
thông số (t0, φ0)
Ta chọn trạng thái A theo giá trị nhiệt độ và độ ẩm trung bình của Thành phố Hồ Chí
Minh:

Trang 11

THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

B

C

A

Trang 12


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Do đó điểm A
A:

A:

Không khí được đưa vào caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm (d1=d0) đến trạng thái B
(d1,t1). Trạng thái B cũng là trạng thái của tác nhân sấy vào buồng sấy.
Không khí được quạt đưa vào caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm (d 1=d0) đến trạng
thái B (d1,t1). Điểm B là điểm nhiệt độ sấy sao cho nguyên liệu sấy không bị cháy. Trạng
thái B cũng là trạng thái của tác nhân sấy vào buồng sấy
Nhiệt độ t1 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, do tính chất của vật liệu
sấy và chế độ công nghệ quy định.
Theo kinh nghiệm sấy khoai mì lát thì nhiệt độ không khí sấy từ 900C-1000C
Do đó điểm B :
B:

B:

Không khí ở trạng thái B được thổi vào thiết bị sấy để thực hiện quá trình sấy lý thuyết
(I1=I2). Trạng thái không khí đầu ra của thiết bị sấy là C(t2, φ2).
Nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy t2 tùy chọn sao cho tổn thất nhiệt độ do tác
nhân sấy mang đi là bé nhất, nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghĩa là tránh
trạng thái C nằm trên đường bão hòa. Đồng thời độ chứa ẩm của tác nhân sấy tại C phải
nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại.
Chọn t2=450C
Do đó điểm C:
C:

C:

Bảng 4: trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

Trang 13


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

B

Đại lượng

Trạng thái không
khí ban đầu (A)

Trạng thái không
Trạng thái không
khí vào thiest bị sấy khí ra khỏi thiết bị

(B)
sấy (C)

t(0C)

30

90

45

φ(%)

80

5

65

d(kg/kkk)

0.022

0.022

0.0403

= I(kgJ/kgkk)
5%

83.6

146.3

146.3

C
A

= 65%

= 80%

Hình vẽ đồ thị biểu diễn ba điểm A, B, C của quá trình sấy thực

Năng suất nguyên liệu sau sấy theo nhập liệu
G2 = = = 1395,35 kg/h
Năng suất nguyên liệu một mẻ
Trang 14


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
G = t = = 20000 kg/mẻ
Lượng ẩm bốc hơi ra khỏi nguyên liệu
W = = = 604,65 kg ẩm/h
Lượng không khí khô tổn thất
L = = = 33040,98 kg kkk/h
Lượng không khí cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm
l = = = 54. 6448 kg kkk/kg ẩm
Tính toán cân bằng năng lượng

Ta chọn tổn thất là 20% trong đó :
10% là nhiệt tỏa ra trong buồng sấy
10% là nhiệt tỏa ra trong caloriphe
Ta có : lượng nhiệt cần cung cấp để sấy vật liệu
QCC = Q0+20%Q0
q0 = = = 3426,23 kJ/kg
Q0 = = = 2071669,97 kJ/h = 575,46 kW
Vậy ta được lượng nhiệt cần cung cấp để sấy vật liệu là:
Qcc = Q0+20%Q0= = 690,552 kW

II.

Tính thiết bị chính:
 Xe goòng:
Chọn kích thước khay:
Chiều dài 0,8m và chiều rộng 0,6m. Khung khay được làm bằng inox, khay
có tấm lưới ở đáy, kích thước lỗ 20x20mm, làm bằng thép không rỉ, kích
thước tấm lưới 0,8x0,6m, khối lượng khay là 1,3kg
Trang 15


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Khối lượng khoai mì lát thực tế trên 1 khay là 7 kg
Tổng khối lượng khay và khoai mì chứa trên khay là: 1,3 + 7 = 8,3 kg
Trong 1 tầng chứa 2 khay
Chọn kích thước xe gong:
cao toàn bộ của xe: hx = 1,6m. Chiều cao làm việc của xe: h1 = 1,4m.
Chiều dài xe: lx = 1,7m
Chiều rộng xe: bx = 0,7m
Cần 6 thanh đứng 1,4m, 4 thanh ngang 1,5 m, 4 thanh dọc 2 m. các thanh làm

bằng thép vuông CT3 có kích thước 30x30x2mm
Bánh xe goòng: Mua loại PU 491XUQ125P45 tại Công Ty TNHH CASTOR &
WHEEL (VIỆT NAM)
Tải trọng : 450kg/ bánh xe
Đường kính: 125mm
Tính số khay trong mỗi xe goòng:
Khoảng cách giữa 2 tầng khay: h2 = 0,05m
Số Tầng khay trong 1xe:
( tầng khay)
-

Xe goòng
Số khay trong 1 xe goòng: s = m.n = 2.28 = 56 khay
Mỗi khay chứa 7kg
Trang 16


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Mỗi khay chứa 7kg khoai mì. Lượng khoai mì trên mỗi xe goòng:
gv = 7.56 = 392 (kg khoai mì)
Số xe goòng cần cho 1 mẻ sấy:
(xe)
 Hầm sấy:
Chiều dài hầm sấy:
Lh = nx.lx + L1 + L2 + K( nx – 1)
Trong đó:
L1 , L2 là khoảng trống ở 2 đầu hầm.
nx: Số xe goòng cần cho 1 mẻ sấy
lx: Chiều dài của xe
K: Khoảng cách giữa 2 xe

Khoảng trống ở 2 đầu hầm lấy : L1 + L2 = 0,5 + 0,5 = 1m, khoảng cách giữa
2 xe là 0,05m
Lh = 51. 1,7 + 1 + 0,05( 51 – 1 ) = 90,2 (m)
Chiều rộng hầm sấy:
Bh = bx + b1 + b2
Trong đó: b1, b2: là khoảng trống ở hai bên hầm
Khoảng trống ở hai bên hầm lấy : b1 + b2 = 0,05 + 0,05 = 0,1 (m)
Bh = 0,7 + 0,1 = 0,8 m
Chiều cao hầm sấy:
Hh = hx + 0,1= 1,6 + 0,1 = 1,7 (m)
Trong đó:
hx: chiều cao xe goòng
0,1m là khoảng trống giữa chiều cao xe goòng với mặt trần hầm.
Hầm sấy được xây dựng bằng gạch đỏ có chiều dày δ 1 = 0,3m, 2 lớp hồ vữa. mỗi
lớp dày δ2 = δ3 = 0,025m phủ 2 bên lớp gạch đỏ.
Trang 17


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Chiều rộng phủ bì của hầm:
B = Bh + 2. ( δ1 + 2.δ2 ) = 0,8 + 2.(0,3 + 2.0,025) = 1,5 (m)
Chiều dài phủ bì của hầm
L = Lh + 2. ( δ1 + 2.δ2 ) = 90,2 + 2.(0,3 + 2.0,025) = 90,9 (m)
Trần hầm sấy có lớp bê tông dày δ3 = 0,4 (m)
Chiều cao phủ bì của hầm H = Hh + δ3 = 1,7 + 0,4 = 2,1 (m)
III.

Tính và chọn thiết bị phụ
1. Chọn caloriphe
Caloriphe là thiết bị dùng để đốt nóng không khí trước khi đưa không khí vào

hầm sấy. Trong kỹ thuật sấy thường dùng 2 loại caloriphe: caloriphe khí-hơi và
caloriphe khí-khói. Ở đây, ta sấy khoai mì cắt lát bằng hầm sấy với nhiệt độ tác
nhân sấy không quá 1200C nên ta chọn loại caloriphe khí-hơi.
2. Tính và chọn quạt:

Quạt là thiết bị vận chuyển tác nhân sấy trong hệ thống sấy. Để chọn loại quạt có số
hiệu bao nhiêu cần phải xác định được:
Trở lực mà quạt phải khác phục…
Năng suất của quạt Q:
A,B,C là trạng thái của không khí khi vào caloriphe, khi vào hầm sấy và khi ra khỏi
hầm sấy.
ρA, ρB,ρC là khối lượng riêng của không khí ứng với các trạng thái trên.
vA, vB, vC là độ nhớt động học của không khí ứng với các trạng thái trên.
QA, QB, QC là năng suất của quạt của quạt ứng với các trạng thái trên của không khí.
Năng suất quạt tính theo công thức sau:
[ Thầy Trần Văn Phú]
L = 33040,98 (kgkkk/h): lượng không khí khô cần

Trang 18


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

Bảng tóm tắt
Trạng thái
không khí

t (0C)

kgm3

v (m2/s)

Q (m3/h)

A

30

1,165

16,00.10-6

28361,37

B

90

0,972

22,10.10-6

33992,78

C

45

1,110

5

17,455.10 -6

29753,25

t =300C, tra bảng không khí khô được = 0,972 kg/m3
t =900C, tra bảng không khí khô được = 1,165 kg/m3
t =600C, tra bảng không khí khô được = 1,060 kg/m3

Trang 19


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
2.1.

Tính áp suất toàn phần:
Trong đó:
: Trở lực qua túi lọc vải
Trở lực qua hầm sấy
: Trở lực do áp lực quạt đẩy
: Trở lực do áp lực động quạt hút
: Áp suất động
+ Áp suất động là :
: 1,293 kg/m3 khối lượng riêng của không khí tại điều kiện tiêu chuẩn
: 9,18 (m/s2) gia tốc trọng trường
+ Trở lực qua thiết bị lọc vải ( theo tài liệu [1] trang 547)
Trong đó:
A: Hệ số thực nghiệm A = 25…..0,25
N: Hệ số thực nghiệm, n = 1,25….1,30

V: cường độ lọc, thường lấy v = 15 200 m3/ m2.h
Chọn A = 0,25; n = 1,3; v = 100 m3/ m2.h
+ Trở lực qua Hầm sấy là
: Hệ số ma sát
dtđ : Đường kính tương đương của hầm sấy
= 0,015m : Độ nhám của hầm sấy
= 1,037 kg/m3 khối lượng riêng của không khí tra ở nhiệt độ 67,50C
Chọn tốc độ dòng khí trong hầm = 3 m/s

+Trở lực do áp lực động quạt đẩy
Nhiệt độ không khí đầu quạt đẩy là 300C
v = v1 = 62,69 (m/s)
+ Trở lực do áp lực động quạt hút
Nhiệt độ không khí đầu quạt đẩy là 300C
v = v3 = 68,9 (m/s)
Vậy tổng trở lực:
Trang 20


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

Công suất quạt tính theo mã lực:
k = 1,1 : Hệ số dự phòng
: Hiệu suất quạt
= 1,165 kg/m3 khối lượng riêng không khí tại 300C

[1]

[3

2.2.

Lưu lượng thể tích tác nhân sấy:
Thể tích tác nhân sấy sau khi ra khỏi hầm sấy: t2 = 450C và . Tra phụ lục 5
sách thiết kế và tính toán hệ thống sấy của Trần Văn Phú , ta có được thể tích
vc = 0,978 (m3/kgkkk). Do đó lưu lượng tác nhân sấy sau hầm sấy:
(m3/h)
[3]
Thể tích tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy: t1 = 900C và . Tra phụ lục 5 sách
thiết kế và tính toán hệ thống sấy của Trần Văn Phú , ta có được thể tích v B =
1,09 (m3/kgkkk). Do đó lưu lượng tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy:
(m3/h)
[3]
Lưu lượng thể tích trung bình đi trong hầm sấy là :
V = 0,5 ( VB + VC) = 0,5 ( = 34164.38 (m3/h)
Năng suất quạt cần đáp ứng: V = 34164.38 (m3/h)
Theo đồ thị II-67 trang 496 ta chọn quạt ly tâm IIII7-40 N08 có: [1]
Hiệu suất
= 100 rad/s
Tốc độ vòng quay của cánh guồng: 41,9 m/s
Theo bảng II-54 chọn quạt hướng trục 4 cánh ЦᴧІ loại MЦ – N010 [1]

3. Chọn cylone

Lưu lượng thể thích trung bình đi trong hầm sấy V = 34164.38 ( m3/h)
Chọn cylone = V x 0,6 = 34164.38 x 0,6 = 20498,63 (m3/h)
Chọn cylone có kích thước:
Đường kính: D= 1m
Chiều rộng tiết diện dẫn vào xylone: a = 0,25 m
Chiều dài tiết diện dẫn vào xylone: b = 0,5m

Đường kính phần bé nhất của phễu: d=0,2m
Chiều dài phần ống trung tâm cắm vào xylone: h1 = 0,33m
Chiều cao của phần hình trụ của xylone: h2 = 0,458m
Trang 21


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
Chiều cao phễu h3 = 0,8m
Đường kính ống trung tâm: D1 = 0,5m

4. Thiết bị lọc bụi túi vải

Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải được sử dụng rất phổ biến cho các loại bụi mịn, khô khó
tách khỏi không khí nhờ lực quán tính và ly tâm. Để lọc người ta cho luồng không khí có
nhiễm bụi đi qua các túi vải mịn, túi
vải sẽ
ngăn các hạt bụi lại và để không khí đi
thoát
qua.
Chọn vật liệu làm túi là sợi PE
Đường kính túi loc45: D = 0,2m
Chiều dài ống: l =2m
1.
2.
3.
4.

Ống dẫn bụi
Túi vải
Phễu

Van
Trang 22


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
5. Ống dẫn khí

Cấu tạo lọc bụi kiểu túi vải
Qua một thời gian lọc, lượng bụi bám lại bên trong nhiều, khi đó hiệu quả lọc bụi cao
đạt 90 - 95% nhưng trở lực khi đó lớn Δp = 600 - 800 Pa, nên sau một thời gian làm việc
phải định kỳ rũ bụi bằng tay hoặc khí nén để tránh nghẽn dòng gió đi qua thiết bị. Đối với
dòng khí ẩm cần sấy khô trước khi lọc bụi tránh hiện tượng bết dính trên bề mặt vải lọc
làm tăng trở lực và năng suất lọc. Thiết bị lọc bụi kiểu túi vải có năng suất lọc khoảng
150 - 180m3/h trên 1m2 diện tích bề mặt vải lọc. Khi nồng độ bụi khoảng 30 - 80
mg/m3 thì hiệu quả lọc bụi khá cao đạt từ 96-99%. Nếu nồng độ bụi trong không khí cao
trên 5000 mg/m3 thì cần lọc sơ bộ bằng thiết bị lọc khác trước khi đưa sang bộ lọc túi vải.
Bộ lọc kiểu túi vải có nhiều kiểu dạng khác nhau, dưới đây trình bày kiểu túi vải
thường được sử dụng. Trên hình 13-5 là cấu tạo của thiết bị lọc bụi kiểu túi vải đơn giản.
Hỗn hợp không khí và bụi đi vào cửa 1 và chuyển động xoáy đi xuống các túi vải 2,
không khí lọt qua túi vải và đi ra cửa thoát gió 5. Bụi được các túi vải ngăn lại và rơi
xuống phểu 3 và định kỳ xả nhờ van 4
Để rũ bụi người ta thường sử dụng các cánh gạt bụi hoặc khí nén chuyển động ngược
chiều khi lọc bụi, các lớp bụi bám trên vải sẽ rời khỏi bề mặt bên trong túi vải.

KẾT LUẬN

Trang 23


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM

Các tính toán trên đây không tránh khỏi các sai số do nhiều nguyên nhân. Do đó đồ án
chỉ có tính chất tham khảo trước khi tiến hành xây dựng thực tế.
Trong quá trình xây dựng không tránh khỏi những nguyên nhân gây tác động không thể
lường trước được. Vì vậy chúng ta cần linh loạt sắp xếp và xử lý và biện pháp khắc phục
tốt nhất.
Hệ thống này chỉ áp dụng tốt nhất tại Thành phố Hồ Chí Minh, do điều kiện khí hậu
phù hợp. nếu áp dụng cho vùng khác có khí hậu quá khác nhau thì không thể sử sụng
được.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS – TSKH Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng khuông, “Sổ tay quá trình
thiết bị công nghệ hóa chất tập 1”, NXB Khoa Học và Kỹ thuật Hà Nội.
[2]. PGS – TSKH Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng khuông, “Sổ tay quá trình
thiết bị công nghệ hóa chất tập 2”, NXB Khoa Học và Kỹ thuật Hà Nội.
[3]. Trần Văn Phú, “ Tính toán và thiết kế hệ thống sấy”, NXB Giáo dục.

Trang 24


THIẾT KẾ MÁY SẤY HẦM
[4]. TS. Đào Thanh Khê, “Bài giảng kỹ thuật thực phẩm 2” NXB Đại học
công nghiệp TP.HCM
[5]. Phan Văn thơm, “ Sổ tay thiết kế thiết bị hóa chất và chế biến thực phẩm
đa dụng”, Bộ giáo dục và đào tạo – Viện đào tạo mở rộng.
[6]. Tập thể tác giả, “ Sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất – tập 1
và 2”, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999.
[7]. Hồ Lê Viên, “ Cơ sở tính toán máy và Thiết bị hóa chất”, Đại học Bách
khoa hà nội, 1997
[8]. Nguyễn Văn Lụa, “ Quá trình và thiết bị CNHH và thực phẩm – Tập 7 –
Kỹ thuật sấy vật liệu”, NXB đại học Quố gia TP. Hồ Chí Minh.

Trang 25