Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị và công nghệ sấy đường trên máy sấy thùng quay

LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

NGUYỄN TÂN THÀNH

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ SẤY
ĐƯỜNG TRÊN MÁY SẤY THÙNG QUAY

Chuyên ngành :Quá trình và thiết bị Công nghệ sinh học – Công nghệ
thực phẩm

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ
THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
TS. TÔN THẤT MINH

Hà Nội 2010

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

1

Líp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

Mc lc
Li cam oan 4
Li m u 5
Danh mc cỏc bng.. 6
Danh mc cỏc hỡnh v, th v s .. 7
CHNG 1: TNG QUAN 8
I. Gii thiu tng quan v ngnh sn xut ng. 8
I.1 S lc v ngnh sn xut ng.......................................... 8
I.2 Cụng ngh sn xut ng. 10
I.3 Cỏc loi sn phm ng... 15
I.4 Phng phỏp v thit b sy.. 17
CHNG 2: TNH TON THIT K, CH TO
MY SY THNG QUAY 20
II.1 Thit b nghiờn cu Mỏy sy thựng quay. 20
II.1.1 Cu to v nguyờn lý lm vic... 20
II.1.2 c tớnh nguyờn liu sy . 21
II.1.3 Yờu cu cụng ngh sn xut sau khi sy ... 22
II.2 Tớnh cõn bng vt liu v xỏc nh kớch thc s b. 23
II.2.1 Tớnh cõn bng vt liu 23
II.2.2 Xỏc nh kớch thc s b h thng sy thựng quay.. 24
II.3 Tớnh toỏn nhit cho thựng sy.. 26
II.3.1 Quỏ trỡnh sy lý thuyt.. 26
II.3.2 Quỏ trỡnh sy thc t . 28
II.4 Tớnh toỏn thit b caloriphe . 37
II.5. Tớnh h thng qut........................................................................................... 39
II.5.1 Xỏc nh ct ỏp ton phn 39
II.5.2 cụng sut ca qut . 42
CHNG 3 : TNH C KH . 43
III.1. Xỏc nh kớch thc c bn ca thựng sy .. 43

III.2. Xỏc nh cụng sut quay thựng, cụng sut ng c v truyn ng .. 44
III.3. Tớnh toỏn cỏc b truyn ................................................................................. 46
III.3.1. Tớnh b truyn ai thang.................................................................... 46
III.3.2. Tớnh s b b truyn hp gim tc trỳc vớt - bỏnh vớt .................... 48
III.4.Tớnh c khớ thựng quay .................................................................................. 50
III.4.1. Tớnh cỏc lc, chn vnh ai, bỏnh rng ........................................... 50
III.4.2 Tớnh bn thõn thựng, kim tra mi hn, tớnh im
t vũng bỏnh rng ........................................................................................ 51
III.5. Thit k h iu khin .................................................................................... 53
III.5.1. Xỏc nh s Input Output ............................................................... 54
III.5.2. La chn PLC ......................................................................................54

Học viên : Nguyễn Tân Thành

2

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

IV.5.3. Gỏn a ch cho Input v Output ....................................................... 54
IV.5.4. S u ni mch ngoi ..................................................................55
IV.5.5. Lp trỡnh .............................................................................................. 57
IV.5.6 S mch lc .....................................................................................59
IV.5.7 S mt t iu khin ...................................................................... 59
CHNG 4. NGHIấN CU THC NGHIM TèM
CH SY TI U ........................................................................................... 60
IV.1 Phng phỏp tin hnh thớ nghim ............................................................... 60
IV.1.1.Mụ hỡnh thớ nghim v cỏc thit b s dng ...................................... 60

IV.1.2 Phng phỏp x lý nguyờn liu .......................................................... 60
IV.1.3. Phng phỏp xỏc nh m ............................................................ 61
IV.1.4. Phng phỏp tin hnh thớ nghim, iu chnh
cỏc thụng s cụng ngh ................................................................................... 61
IV.2. Nghiờn cu thc nghim xõy dng phng trỡnh hi quy ......................... 61
IV.2.1.Thc hnh thớ nghim v xõy dng mụ hỡnh ..................................... 61
IV.3. Quy hoch thc nghim bc mt ba yu t .................................................. 67
IV.3.1 Phng phỏp quy hoch thc nghim bc mt ................................. 67
IV.3.2 Kt qu thớ nghim ............................................................................... 69
IV.4.Quy hoch thc nghim bc 2 ba yu t ....................................................... 73
IV.4.1. Phng phỏp quy hoch thc nghim bc 2 .................................... 73
IV.4.2. Mụ hỡnh thc nghim bc 2 ................................................................ 78
IV.4.3 Xỏc nh cỏc giỏ tr ti u ................................................................... 90
Kt lun .....................................................................................................................91
Ti liu tham kho ................................................................................................... 92

Học viên : Nguyễn Tân Thành

3

Lớp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận văn

Nguyễn Tân Thành

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

4

Líp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

LI M U
Trong xu th hi nhp v phỏt trin, ngnh Cụng nghip thc phm ang l mt
th mnh ca chỳng ta. Vit Nam l mt nc m nn nụng nghip chim v trớ quan
trng trong nn kinh t quc dõn, bờn cnh ú chỳng ta ang trờn phỏt trin v cụng
nghip. c bit ngnh cụng nghip mớa ng ang ngy cng hin i hoỏ dõy
chuyn cụng ngh. ỏp ng nhu cu ca ngnh mớa ng ngy cng phỏt trin thỡ
vic c khớ hoỏ, hin i hoỏ mỏy múc thit b l mt vn m chỳng ta cn quan
tõm. Do chỳng ta hu nh ch cú cỏc nh mỏy sn xut ng cú quy mụ ln, ớt c s
sn xut nh l, sn xut theo mựa v nờn sn lng ca chỳng ta cha ỏp ng c
nhu cu tiờu dựng ca ngi dõn v hng nm phi nhp khu hn 300.000 tn ng
Trong cụng ngh sn xut ng, cụng on sy úng vai trũ quan trng nhm
nõng cao cht lng sn phm, cụng ngh sy ng hin nay c thc hin ch yu
trờn cỏc thit b sy sng rung v sy thựng quay.Vic nghiờn cu cụng ngh v thit
b sy thựng quay sy ng cho cỏc c s sn xut quy mụ nh nhm nõng cao
cht lng v hiu qu kinh t l vic cn thit i vi nhng ngi lm cụng tỏc
nghiờn cu v k thut. Bờn cnh ú, mỏy sy thựng quay cú th ng dng sy cỏc
loi sn phm khỏc nh: sn phm dng ht, sn phm cú kớch thc nh nh u ,

c phờ, ngụ ht, mui n, qu v c ct nh...Mỏy sy thựng quay cú nhng u im
ln nh lm vic n nh, nng sut cao v rt kinh t.
Do vy, mc ớch nghiờn cu ca lun vn cú hai ni dung chớnh l thit k ch
to hon chnh mỏy sy thựng quay v nghiờn cu tỡm ch cụng ngh sy ti u sn
phm ng trờn mỏy ú.
Trong thi gian lm lun vn do thi gian khụng nhiu (1nm) nờn mt s ni
dung khụng trỏnh khi thiu sút, cũn ụi ch cha tht hon chnh. Tụi xin chõn thnh
cỏm n TS. Tụn Tht Minh ó hng dn tụi hon thnh lun vn ny. Tụi cng xin
cỏm n TS. Nguyn Minh H ó giỳp rt nhiu trong phn quy hoch thc nghim
xõy dng phng trỡnh hi quy cho quỏ trỡnh v sau cựng tụi xin chõn thnh cỏm n
ton th b mụn Mỏy v T ng hoỏ CNSH-CNTP ó ging dy v giỳp tụi trong
nhng nm hc va qua

Học viên : Nguyễn Tân Thành

5

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

DANH MC CC BNG
Bng I.1 : Ch tiờu hoỏ lý ng tinh luyn
Bng I.2 : Ch tiờu hoỏ lý ng trng
Bng I.3 : Ch tiờu hoỏ lý ng thụ
Bng I.4 : Ch tiờu húa lý ng vng tinh khit
Bng III.1: Bng tng hp cỏc thit b iu khin
Bng IV.1 : Thớ nghim theo nhit
Bng IV.2 : Thớ nghim theo tc tỏc nhõn sy

Bng IV.3 : Thớ nghim theo tc vũng quay ca thựng
Bng IV.4 : Ma trn thc nghim yu t y 23
Bng IV.5 : Ma trn thc nghim v kt qu thớ nghim
Bng IV.6 : Bng tớnh cỏc giỏ tr ti cỏc im thớ nghim
Bng IV.7 : Cỏc giỏ tr ,
Bng IV.8: Ma trn thc nghim cp 2 ba yu t.
Bng IV.9: Kt qu cỏc thớ nghim 2 ln lp ti mi thớ nghim
Bng IV.10: Tng hp cỏc giỏ tr thi gian v phng sai
Bng IV.11: Tớnh toỏn cỏc h s hi quy
Bng IV.12. Tớnh toỏn cỏc ch s xỏc nh h s cú ngha ca phng trỡnh hi
quy
Bng IV.13. Xỏc nh cỏc h s hi quy cú ngha
Bng IV.14. Kim tra tớnh thớch ng ca mụ hỡnh

Học viên : Nguyễn Tân Thành

6

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

DANH MC CC HèNH V, TH V S
Hỡnh I.1 : Mỏy sy thựng quay
Hỡnh I.2 : Mỏy sy rung nm ngang
Hỡnh II.1 : Cu to mỏy sy thựng quay
Hỡnh II.2 : H thng ng ng dn khớ v lc bi
Hỡnh III.1 : Lc tỏc dng lờn con ln
Hỡnh IV.1 : Mụ t cỏc to cc ti u

th II.1 : th sy
th IV.1: nh hng ca nhit tỏc nhõn sy n thi gian sy khi c nh V=2
m/s; n = 4vg/ph
th IV.2: nh hng ca nhit tỏc nhõn sy n m vt liu khi c nh
V=2 m/s; n = 4vg/ph
th IV.3: nh hng ca tc tỏc nhõn sy n thi gian sy khi c nh: nhit
sy t = 80C, n = 4vg/ph
th IV.4: nh hng ca tc tỏc nhõn sy n m vt liu khi c nh:
nhit sy t = 80C, n = 4vg/ph
th IV.5: nh hng ca tc vũng quay thựng n thi gian sy khi c nh,
tc tỏc nhõn sy V = 4 m/s , nhit sy 80C
th IV.6: nh hng ca tc vũng quay thựng n m vt liu khi c nh,
tc tỏc nhõn sy V = 4 m/s , nhit sy 80C
S III.1 : S u ni mch ngoi
S III.2 : S lp trỡnh thang
S III.3 : S mch lc
S III.4 : S mt t iu khin

Học viên : Nguyễn Tân Thành

7

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

CHNG 1 : TNG QUAN
I. Gii thiu tng quan v ngnh sn xut ng:
I.1 S lc v ngnh sn xut ng

Nc ta nm trong khu vc khớ hu nhit i, nhiu t ai t Bc n Nam rt
thun tin cho phỏt trin trũng mớa, nht l cỏc tnh min Trung, ụng Nam B, vỡ
vy ngnh sn xut ng mớa rt cú tim nng.
Sau nm 1975 ngnh mớa ng c khuyn khớch phỏt trin, n nm 1994 c
nc cú khong 150.000 ha trng mớa, sn lng 6,5 triu tn mớa, sn xut c
0,32 triu tn ng quy ra ng thụ, trong ú 0,11 triờu tn c sn xut trong
14 nh mỏy.
Trong nhng nm gn õy nh nc ta ó v ang thc hin chng trỡnh mớa
ng v hin nay ó xõy dng c khong 40 nh mỏy ng, tri khp mi
min t nc. Vit Nam l nc cú truyn thng sn xut ng mớa lõu i.
ng cú ý ngha quan trng vi ý ngha dinh dng cho c th con ngi, ng
cũn l ngun nguyờn liu quan trng cho cỏc ngnh cụng nghip khỏc ( bỏnh ko,
hp nc gii khỏt, hoỏ hc). ng xut khu thu v ngoi t cho t nc.
Vit Nam thuc thuc vựng nhit i giú mựa thớch hp cho cõy mớa phỏt trin, vi
nn kinh t nc ta phn ln l nụng nghip nờn rt thun li cho phỏt trin cụng
nghip mớa ng.
Nm 1995 ỏp ng ng tiờu th trong nc khụng phi nhp khu, tin
n xut khu, nh nc cho thnh lp chng trỡnh mớa ng, nhiu nh mỏy
ng c xõy dng, gii quyt nhiu vic lm cho lao ng trong nc.
Nm 1999 ó xy ra tỡnh trng tha ng do nhp lu.
Ngnh mớa ng Vit Nam thc s bựng n v phỏt trin trong k hoch 5
nm 1995 2000 so vi tng cng l 44 nh mỏy ng mớa v 2 nh mỏy ng
luyn.
Thỏng 8- 2000 ti hi ngh mớa ng Quc gia, chỳng ta ó tuyờn b t c
ch tiờu ra: ti nm 2000 thỡ t c 1 triu tn / nm.
Theo bỏo cỏo ca ngnh sn xut ng mớa thỡ:

Học viên : Nguyễn Tân Thành

8

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

+ Th trng th gii:
- u thỏng 9/2010, n , nc tiờu th ng ln nht th gii cụng b sn
lng cho v mớa nm nay ( bt u t 1/10) s tng khong 17% giỳp cho nc
ny khụng cũn phi nhp khu ng cho v ti. Ngc li, n d kin s xut
khu ng tr li trong vũng 3 thỏng ti.
- Ngun cung trờn th gii ang mc n nh vỡ thi tit thun li trong v
thu hoch ti brazil, kộo di t thỏng 4 n thỏng 11.
- Giỏ ng liờn tc tng k t u thỏng 7, t 604USD/tn lờn giỏ hin ti l
755USD/tn
+ Th trng ni a:
- Tiờu th ng trong nc trong thỏng 8/2010 ( giai on t 15/7 n 15/8 )
ch t 46,100 tn, gim 50% so vi cựng k. ng tn kho ng cũn li 127,000
tn. Giỏ ng trong nc t gia thỏng 8 tng mnh, vi giỏ bỏn ti nh mỏy
khong 18,000 19,000VND/1kg v giỏ bỏn l khong 20,000 23,000VND/1kg.
- Giỏ mớa ti mt s vựng khu vc min tõy bt u ộp sm ó tng cao t 250
350VND/1kg so vi nm ngoỏi.
Trin vng cho ngnh ng nm 2011:
Th gii: Cn st giỏ ng 2009&2010 ch yu xut phỏt t sn lng tt gim
ca n , nc tiờu dựng 15% sn lng ca th gii. V mựa 2008/2009, n
thiu ht 6 7 triu tn ng trờn tng thiu ht ton cu l 10 triu tn, trong v
mựa 2008/2009, n thiu ht 4 triu tn ng trờn tng thiu ht ton cu l 6
triu tn. Nh vy, nhng thụng tin th gii gn õy rng n cú th xut khu
khong 2 triu tn trong v 2010-1011 cho thy mt trin vng v cung ln hn cu
trong nm ti.

Ti Vit Nam: Sn lng ni a cỏc nm gn õy ch dao ng quanh mc 900,000
tn 1,1 triu tn/nm trong khi nhu cu khong 1,4 1,5 triu tn/nm. Loi tr
cỏc khon nhp khu lu qua biờn gii, mi nm Vit Nam cn nhp khu trong hn
ngch khong 300,000 tn ng.

Học viên : Nguyễn Tân Thành

9

Lớp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

I.2 Công nghệ sản xuất đường
Mía

Nước

Sữa

Trợ tinh

Ly tâm

Nấu đường

Xử lý sơ
bộ
Ép tách

bã
Gia vôi
sơ bộ
Gia
nhiệt 1

CO2
Xông
CO2

Nấu
đường

Sấy

Ly tâm
R1

Chứa vào

Trợ tinh
chân không

đóng

Nấu
đường R1

Sản phẩm

Trợ tinh
chân không

Ly tâm

Sữa
Bốc hơi
Lọc lần 1
Gia
nhiệt 2
Xông
CO2 lần 2

Trao đổi
ion

Đường B

Sấy

Cacbonat
hóa

Ly tâm

Gia vôi

Mật

Lọc lần 2

SO2

Hồi
Xông SO2
lần 1

Ly tâm

Cô đặc

Trợ tinh

Trợ tinh
Mật

Trợ tinh

Nấu
đường

Ly tâm

Nước
Nấu đường

Xông SO2
lần 2

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

Cô đặc

Đường C

Mật rĩ

Lọc
kiềm

10

Líp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

a. X lý mớa trc khi ộp
- Mc ớch: To iu kin d dng nõng cao nng sut v hiu sut ộp
- Bin i:
+ Mớa c bm thnh mnh nh
+ Phỏ v lp v cng ca cõy mớa
+ Nõng cao mt mớa trờn bng ti
Qua trỡnh ny s c thc hin qua nhiu thit b: mỏy san bng, mỏy bm mớa,
bỳa

p.Vic phi hp gia cỏc thit b ny tu thuc vo tng nh mỏy.

b. Trớch ly nc mớa.
- Mc ớch: Ly kit lng nc mớa cú trong cõy mớa.

- Phng phỏp: Cú hai phng phỏp c s dng trong nh mỏy
ng.
+ Phng phỏp ộp: Qỳa trỡnh ny s dng kt hp gia lc c hc v
phng phỏp thm thu tỏch ti a lng nc mớa trong t bo.
+ Phng phỏp khuch tỏn: S dng phng phỏp ộp kt hp vi khuch
tỏn bó mớa trong cỏc thit b khuch tỏn. Phng phỏp ny cú nhiu u im nh tit
kim c chi phớ bo dng, chi phớ lp mi thp hn so vi phng phỏp ộp.
Nhng chi phớ nng lng cho bc hi nc mớa ln.
- Bin i: Lc c hc lm cho t bo b phỏ v.
c. Tỏch riờng bó vn.
Mc ớch: Tỏch b vn cú trong nc mớa sau khi ộp
Bin i: Nc mớa sau khi qua sng thỡ c tỏch bó vn
Thit b : Sng cong
d. Lm sch:
Trong nc mớa hn hp ngoi ng saccharose cũn cú nhng cht
khụng ng cú tớnh cht hoỏ lớ khỏc nhau. Trong ú, cht keo chim mt t l ỏng
k 0,03 0,05%. Cỏc cht khụng ng ny gõy nh hng bt li n qỳa trỡnh
sn xut ng nh: Lc nc mớa, tỏch mt kt tinh ng khú khn, ng thi
cng to cho nc mớa cú nhiu bt, gim hiu qu ty mu. Do ú ngi ta tỡm

Học viên : Nguyễn Tân Thành

11

Lớp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

cách loại những chất không đường này và những chất rắn lơ lửng ra khỏi nước mía.

Có nhiều phương pháp làm sạch nước mía. Nhưng sản xuất đường hiện nay chủ yếu
sử dụng 2 phương pháp đó là phương pháp SO2 và CO2.
Các phương pháp làm sạch đều dựa trên các cơ sở lý của hệ keo:
- Tác dụng của PH:
Nước mía hỗn hợp thường có PH = 5,0 – 5,5. Trong quá trình làm sạch do sự
thay đổi PH dẫn đến sự thay đổi tính chất lý, hóa học của các chất không đường có
trong mía. Nếu khống chế được PH tốt sẽ giảm được tổn thất đường, nếu không thì
đường Saccharose sẽ bị chuyển hóa thành đường khử hoặc bị phân hủy làm tổn thất
đường, tăng màu sắc của đường thành phẩm. Trong nước mía có hai điểm PH làm
ngưng tụ keo: PH trên dưới 7 và PH dưới 11. Điểm PH trước là điểm đẳng điện.
Điểm PH sau là điểm ngưng kết của protein trong môi trường kiềm mạnh. Sản xuất
đường theo phương pháp cacbonat hóa có thể lợi dụng hai điểm ngưng tụ keo, còn
phương pháp sunfit chỉ lợi dụng được một điểm ngưng tụ keo.
- Tác dụng của nhiệt độ: Làm giảm tỷ trọng của nước mía, làm ngưng tụ keo,
tăng nhanh tốc độ lắng của các chất lắng, tiêu diệt vi sinh vật. Nếu khống chế không
tốt sẽ làm chuyển hóa đường, tăng sự phân hủy bã vụn có trong nước mía làm tăng
keo trong nước mía.
- Tác dụng chất điện ly:
+ Vôi ( Ca(OH)2 ): Là hóa chất được dùng nhiều trong các nhà máy đường. Chất
lượng vôi có ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình làm sạch. Nếu vôi có chứa nhiều
tạp chất, khi cho vôi vào nước mía sẽ làm tăng tạp chất trong nước mía, lọc và kết
tinh khó khăn. Trong quá trình sản xuất người ta sử dụng vôi dưới dạng sữa vôi
bằng cách hòa tan vôi cục đã được nghiền vào nước mía. Nồng độ sữa vôi thường
trong khoảng 10 – 18 Be.
+ SO2: Trung hòa lượng vôi dư, tạo kết tủa CaCO3 có khả năng hấp thụ chất không
đường và chất, chất keo trong dung dịch nước mía, tẩy màu dung dịch đường. Cơ
chế tẩy màu của SO2 như sau:
SO2 + H2O = HSO3 hoặc

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

12

Líp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

SO3 + H2O = OH- + HSO3C=C + HSO3 = ( H-C-C-SO3 )( H-C-C-SO3 )- + H2O = ( H-C-C-H-HSO4 -)
Trc ht tỏc nhõn kh phn ng vi nc to thnh hidro ri hidro kt hp
vi phõn t mu to thnh cht khụng mu.
+ CO2: Phn ng vi vụi to thnh kt ta CaCO3. Kt ta ny cú tớnh cht hp ph
cỏc cht khụng ng trong dung dch nc mớa lm giỳp sch nc mớa.
+ Cht trao i ion: L cht cao phõn t khụng tan trong nc, cú kh nng gii
phúng ra ion v trao i ion ca mỡnh vi cỏc ion khỏc cú trong dung dch. Cht trao
i ion khi tip xỳc vi nc b trng lờn, nc mớa thõm nhp vo bờn trong dn
n s phõn ly cht hot ng. Khi tip xỳc vi dung dch, cht in ly cú th thõm
nhp vo mng li ca trao i ion, nu ion ca cht trao i thỡ xy ra s trao i
ion.
e. Bc hi :
- Mc ớch:
+ Cụ c nc mớa t nng ban u khong 3 150 BX lờn ti nng khong
55 650 BX
+ Rỳt ngn thi gian kt tinh trong thit b nu.
+ Tit kim hi s dng cho nh mỏy. Do hi s dng gia nhit cp I, II u cú th
dựng t hi th ca cỏc hiu bc hi.
- Bin i:
+ Nc mớa c cụ nhit 60 1300C. Keetsquar l hi nc b bc i v trờn
c bn khụng cú s thay i thnh phn hoc tớnh cht ca cht khụ ca dung dch.
Tuy nhiờn, trong quỏ trỡnh cụ c vn xy ra nhiu phn ỳng húa hc v húa lớ dn

n s thay i thnh phn v c tớnh cht tan.
- Thit b: s dng h thng bc hi nhiu hiu. Thng s dng h thng bc hi
chõn khụng 4 hiu. Thit b ng chựm tun hon trung tõm, gia nhit ni mt bng
hi t lũ hi.

Học viên : Nguyễn Tân Thành

13

Lớp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

f. Nấu đường :
- Mục đích: Tách nước từ mật chè, đưa dung dịch đến trạng thái quá bảo hòa. Sản
phẩm nhận được sau khi nấu gọi là đường non gồm tinh thể và mật cái. Quá trình
nấu đường được thực hiện trong nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ sôi của dung
dịch, tránh hiện tượng caramen hóa và phân hủy đường. Nhiệt độ nấu đường trong
khoảng 70 – 80oC. Quá trình nấu đường chia thành 4 giai đoạn: cô đặc đầu, tạo
mầm, nuôi tinh thể và cô đặc cuối.
- Thiết bị: quá trình nấu đường thực hiện trong nồi nấu chân không loại ống chùm.
g. Trợ tinh:
- Mục đích: đường non nấu giai đoạn cuối ở thể tích lớn, nồng độ mẫu dịch cao, độ
nhớt lớn cho nên đối lưu trong nồi kém. Vì vậy nên kết tinh trong nồi cần có nhiều
thời gian nhưng hiệu quả kết tinh không cao, mặt khác tốn nhiều hơi đốt. Bởi vậy
sau khi nấu đường đến thể tích nhất định và đạt nồng độ yêu cầu thì ta đưa đường
non xuống thiết bị trợ tinh để thực hiện tiếp quá trình trợ tinh.
- Nguyên lý trợ tinh: khống chế nồng độ và nhiệt độ để khống chế độ quá bảo hòa
thích hợp, đồng thời duy trì một khoảng thời gian đầy đủ để thành đường trong

nước cốt tiếp tục được hấp thụ trên bề mặt tinh thể đường.
- Thiết bị: Dùng thùng trợ tinh có cách khấy và thiết bị làm mát.
h. Ly tâm :
- Mục đích: Tách tinh thể ra khỏi mật trong các thùng quay tốc độ cao. Sau khi ly
tâm sản phẩm nhận được gồm: đường, mật nâu và mật trắng.
- Thiết bị: Sử dụng máy ly tâm gián đoạn, máy ly tâm liên tục.
i. Sấy :
- Mục đích: Đường cát sau khi ly tâm có độ ẩm từ 1 – 2 %. Do vậy phải sấy khô
trước khi đóng gói sản phẩm.
- Thiết bị sấy: Tùy thuộc vào từng nhà máy người ta có thể sử dụng các loại máy
sấy sau: máy sấy thùng quay, máy sấy sàng rung...

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

14

Líp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

I.3 Các loại sản phẩm đường
a) Đường tinh luyện
Đường tinh luyện là đường Saccharose được tinh chế và kết tinh và các tinh
chế cảm quan:
- Ngoại hình: Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô, không
vón cục
- Mùi vị: Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có mùi vị ngọt, không
có mùi lạ
- Màu sắc: Tinh thể trắng óng ánh, khi pha vào nước dung dịch trong suốt

Bảng I.1: Chỉ tiêu hóa lý đường tinh luyện.
Sản phẩm

Độ Pol %

Độ ẩm %

Độ tro %

RS

Độ màu (0UI)

Đường tinh luyện

> 99.8

0.05

0.03

< 0.03

30

RE

> 99.8

0.03

0.03

< 0.03

< 30

RS

> 99.65

0.05

0.03

< 0.03

< 70

- Dư lượng SO2 (ppm) < 7
- Mức tối đa các chất nhiễm bẩn: Asen 1mg/kg; Đồng 2mg/kg; Chì 0.5mg/kg
- Bao bì nhãn, vân chuyển, bảo quản
+ Bao PP không có mùi không ảnh hưởng đến chất lượng của đường. Ghi nhãn theo
quy định 178/1999/QĐ – TT
+ Bảo quản nơi khô ráo, sạch sẽ, tránh mưa nắng. Tránh xa nguồn ô nhiễm. Không
được vẩn chuyển chung với hóa chất
b) Đường trắng ( TCVN 6950: 2001)
- Đường trắng là đường Saccharose được tinh chế và kết tinh, được chia làm hai
dạng A, B
- Chỉ tiêu về cảm quan

+ Về ngoại hình mùi vị yêu cầu giống đường tinh luyện.
+ Về màu sắc đối với hạng đường A: Tinh thể màu trắng, khi pha vào nước cho
dung dịch trong suốt. Đối với hạng B: Tinh thể có màu trắng ngà tới trắng, khi pha
vào nước cho dung dịch tương đối trong.

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

15

Líp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

Bảng I. 2: Chỉ tiêu hóa lý đường trắng
Stt

Tên chỉ tiêu

Hạng A

Hạng B

1

Độ Pol

99.7

99.5

2

Hàm lượng đường khử <

0.1

0.15

3

Tro dẫn điện (%) <

0.07

0.1

4

Độ ẩm sau sấy 1050C trong 3h

0.06

0.07

5

Độ màu (0UI)

160

200

- Dư lượng SO2 mức tối đa
+ Hạng A : 20 mg/kg;

Hạng B : 70 mg/kg

- Các chất nhiễm bẩn:
+ Trợ chất không tan trong nước: Hạng A < 60 ; hạng B < 90
+ As <1mg/kg; Cu <2 mg/kg; Pb < 0.5 mg/kg
- Bao gói, vận chuyển, bảo quản tương tự như đường tinh luyện.
c) Đường thô ( TCVN 6961: 2001)
- Là đường Saccharose được làm sạch, kết tinh có độ Pol từ 96 – 99 %. Tinh thể có
bám một lớp đường vàng, hoặc nâu vàng. Được chia thành hai hạng 1 và hạng 2
- Chỉ tiêu cảm quan:
+ Ngoại hình: Tinh thể màu vàng nâu đến vàng nâu, kích thước tương đối đồng
đều, tơi khô, không vón cục.
+ Mùi vị: Tinh thể đường hoặc dung dịch đương trong nước có vị tự nhiên, có vị
mật mía, không có vị lạ.
+ Màu sắc: Tinh thể vàng nâu tới nâu. Khi pha trong nước cất cho dung dịch tương
đối trong
Bảng I. 3: Chỉ tiêu hóa lý đường thô
Độ Pol (%)

Độ ẩm (%)

Độ tro(%)

Đường khử (%)

> 96.5

< 0.7

< 0.4

< 0.8

Bảng I. 4 : Chỉ tiêu hóa lý đường vàng tinh khiết
Độ Pol %) Độ ẩm (%) Độ tro(%) Đường khử (%) Độ màu (UI) Tạp chất không tan
98.55

0.25

0.057

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

0.72

16

617

105

Líp QTTB CNSH - CNTP

LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

I.4. Phương pháp và thiết bị sấy
I.4.1. Thiết bị sấy thùng quay:
Thiết bị sấy thùng quay cũng là một thiết bị sấy chuyên dùng để sấy vật liệu
dạng hạt, bột hay sản phẩm rời.
Độ điền đầy của vật liệu sấy trong thùng cũng phụ thuộc vào dạng vật liệu sấy
và cấu tạo của thùng sấy có thể đạt từ 20 – 50 %. Tốc độ tác nhân sấy không nên
vượt quá 2 – 3 m/s.

3
2

5
4

6

1

8

10

9

11

7

Hình I.1 Máy sấy thùng quay:1.Caloriphe; 2. cửa vào liệu; 3. cơ cấu nạp liệu; 4.
thùng quay; 5.quạt hút; 6.xyclon; 7. băng tải tháo liệu; 8. động cơ; 9. hộp giảm tốc;
10. con lăn đỡ; 11.bộ phận bít kín
Tỷ lệ giữa chiều dài so với đường kính thùng quay là L/D tối thiểu nên lấy 3,4
và tối đa nên lấy 10, nghĩa là L/D = 3,5 – 10. Số vòng quay của thùng sấy n = 1,5 –
8 vòng/phút.
I.4.2. Máy sấy rung:
Trong các máy sấy rung thì các vật sấy sôi rung dạng hạt cũng sôi, nhưng sự
sôi của lớp hạt được tạo bởi bề mặt rung và chuyển động của dòng tác nhân sấy.
Căn cứ vào đó mà ta có thể chia máy sấy lớp sôi rung thành hai loại máy sấy lớp sôi
rung và máy sấy lớp sôi rung khí động.
Máy sấy lớp sôi rung và máy sấy lớp sôi rung khí động có ưu điểm là:

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

17

Líp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

- Quỏ trỡnh sụi rung v sụi rung khớ ng rt n nh.
- Khụng cn tc dũng khớ ( tỏc nhõn sy) cao cng sụi c nờn ớt tn nng
lng cho qut.
- Cng sy cao.
Nhc im ca loi mỏy sy ny v cu to phc tp, t hn mỏy sy tng sụi
bỡnh thng.
H thng lp sụi rung gm cỏc b phn sau:
- B mt rung m trờn ú lp vt liu sy dng ht sụi rung. B mt rung cú th l b

mt phng trn hoc c l t nm ngang hay nghiờng; mt cong dng vớt xon.
Mt rung nhn truyn ng t c cu rung. C cu rung gm cỏc thanh bng lũ
xo, b phn to rung thng l lc quỏn tớnh do chuyn ng quay ca khi lch
tõm nhn truyn ng t ng c.
- Ton b b mt rung cú lp vt sy sụi rung c t trong bung sy, cú ca np
liu, ca thỏo sn phm, ca quan sỏt , ca ly mu th.
- H thng qut y, hỳt hoc va hỳt, va y, xyclon, lc tỳi v.v
- B phn cp nhit l caloriphe, khúi lũ.

7

8

6

9
5

3

4

2

1

10

Hỡnh I.2. Mỏy sy rung nm ngang
1- B phn lch tõm quay trũn to rung; 2- ng c; 3- múng mỏy; 4- khung ; 5b mt rung c l; 6- ca thỏo sn phm; 7- cỏc ca thỏo sn phm; 8- ca np

liu; 9- ca vo ca tỏc nhõn sy; 10- bung (hp) sy.

Học viên : Nguyễn Tân Thành

18

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

Hỡnh v th hin cu to ca mỏy sy rung nm ngang vi lp sụi rung
chuyn ng ngang. Nguyờn liu l cỏc vt sy dng ht c np vo ca 8 vo b
mt rung ging nh sng rung. Tỏc nhõn sy c a vo bung sy 10 qua ca 9,
i qua sng xuyờn qua lp ht sụi ri i qua cỏc ca 7. cỏc ht chuyn ng sụi nh
mt rung (sng rung) v tỏc ng ca dũng tỏc nhõn sy. lp ht va sụi rung va
chy v phớa ca 6 thỡ khụ. b phn rung l khi lch tõm 1 quay trũn nh ai truyn
v ng c 2. Hp sy 10 c treo trờn khung 4 bng cỏc thanh lũ xo.
Mỏy sy lp sụi rung núi chung cú kt cu phc tp, giỏ thnh cao, nng sut
sy khụng ln. nng sut bay hi riờng trờn mt một vuụng b mt lm vic (b mt
rung l) l AF : AF = 225kg m bay hi/m2.h (khi lm bay hi mt dung dch no ú,
cú cỏc ht nn ). Nng sut bay hi m l Av : Av = 150 (kg/m3.h). lng tỏc nhõn
sy v nhit lng cn cho 1 kg m bay hi l G = 50 (kg/kg), qk = 4200 (kj/kg).
Qua phõn tớch nhng h thng sy trờn ta thy u im ca h thng thit b
sy thựng quay l quỏ trỡnh sy u n v mnh lit nh tip xỳc hu ht gia vt
liu sy vi tỏc nhõn sy, cng lm vic tớnh theo lng m t c cao.Lm
vic n nh, nng sut ln. Trong thit b sy thựng quay thng khụng s dng tỏi
tun hon vỡ trong khớ cú cha bi v yờu cu phi cú thit b lc bi khớ ra khi
thựng sy do ú lm tng tr lc ca h thng, tng vn u t v chi phớ vn hnh.
da vo c tớnh lm vic v nhng u im ca thit b sy thựng quay v nhng

c tớnh ca vt liu em sy ta thy thit b sy thựng quay cú th ỏp ng c, ỏp
dng cho cỏc c s sn xut va v nh.
Vỡ vy cỏc tớnh cht yờu cu ca ng thỡ vic chn mỏy sy thựng quay
sy ng l hp lớ nht. Chn quỏ trỡnh sy xuụi chiu tỏc nhõn sy ca mỏy sy
thựng quay l khụng khớ núng. Khụng khớ t mụi trng bờn ngoi c gia nhit
bng calorifer sau ú c thi vo thựng sy. Dựng tỏc nhõn sõy loi ny vỡ cỏc
thit b d ch to Vit Nam v cú nguyờn liu sn cú khụng tn tin, thit b vn
hnh n gin, nng sut cao.

Học viên : Nguyễn Tân Thành

19

Lớp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

CHNG 2: TNH TON THIT K, CH TO MY SY THNG QUAY
II.1 Thit b nghiờn cu Mỏy sy thựng quay
II.1.1 Cu to v nguyờn lý lm vic
II.1.1.1 Cu to:
3

5

4

6

7

2
1

8

10

11

9

Hỡnh II.1 Cu to mỏy sy thựng quay
1.qut; 2. caloriphe; 3. phu cp liu; 4. bỏnh rng dn ng; 5. thựng quay; 6.
vnh ai; 7. np thỏo liu; 8. khung thựng; 9. ng c dn ng thựng quay; 10.
hp gim tc; 11. con ln
II.1.1.2 Nguyờn lý lm vic:
Trc khi cho nguyờn liu (ng) vo sy, ta bt qut (1) v caloriphe (2)
cho mỏy chy mt lỳc ton b h thng núng lờn, sau ú cp nguyờn liu sy vo
phu cp liu (3), nguyờn liu s i t u thựng n cui thựng nh cỏch b trớ
thựng nghiờng mt gúc 20, thựng c trờn 2 cp con ln , thựng quay c
nh h thng truyn ng gm ng c (9), hp gim tc (10) v b bỏnh rng
truyn ng (4). Thi gian sy cng chớnh l thi gian m nguyờn liu i t u
thựng n cui thựng. Tỏc nhõn sy õy l khụng c qut thi qua caloriphe v
núng lờn c y vo thựng, trong thựng cú cỏc cỏnh nm song song vi ng
thõn khai ca thựng, cỏnh cú nhim v nõng vt liu lờn n cao nht nh ri
xung, vt liu s tip xỳc vi tỏc nhõn giú núng v lm bay hi m.

Học viên : Nguyễn Tân Thành

20

Lớp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

II.1.2 Đặc tính nguyên liệu sấy(đường Saccharoza).
Đối với đường, do tính chất của vật liệu nên sự biến đổi của đường dưới điều
kiện sấy có khác so với các loại thực phẩm khác.
Sấy các sản phẩm rắn không hòa tan dưới điều kiện không đổi gồm có ít nhất
là hai giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất gọi là giai đoạn sấy với tốc độ sấy không đổi, độ
ẩm của vật sấy là rất lớn và có một màng nước tồn tại trên bề mặt, nước đó gọi là
nước không liên kết hay còn gọi là nước tự do. Trong giai đoạn này, tốc độ bay hơi
nước độc lập với hình thái học của vật thể và chỉ phụ thuộc vào điều kiện của tác
nhân sấy (như độ ẩm, nhịt độ, vận tốc).
Như vậy, hơi bay lên từ bề mặt sấy là hơi nước bão hòa, nhiệt hóa hơi đúng
bằng nhiệt hóa hơi của nước tự do. Ta có phương trình biểu diễn sự thay đổi độ ẩm
của vật liệu sấy như sau:
du
α
=
(t t − t b ) = const
dt ρ o R v rn

Trong đó:
α : Hệ số tỏa nhiệt từ tác nhân sấy cho vật sấy
tt : Nhiệt độ tác nhân sấy
tb : N hiệt độ bay hơi nước

rn : Nhiệt hóa hơi của nước tự do
u : Độ ẩm trung bình của vật sấy
T : Thời gian sấy
Trong quá trình sấy tốc độ giảm dần, bề mặt vật ẩm không còn ẩm tự do nữa
và độ ẩm phải di chuyển từ sâu bên trong vật sấy đi đến bề mặt, đây chính là nguyên
nhân làm giảm quá trình và hiệu quả bốc hơi nước. Ẩm nếu trên được gọi là ẩm liên
kiết và tốc độ bốc hơi của nó phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc mao dẫn của vật liệu
sấy (VLS).
Ở giai đoạn này ta có nhiệt độ tb tăng dần và nhiệt độ tác nhân sấy do đó hiệu
(tt – tb) giảm dần. Mặt khác ta có nước bốc hơi là nước liên kết, nhiệt hóa hơi của

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

21

Líp QTTB CNSH - CNTP


Luận văn thạc sĩ khoa học

nc liờn kt luụn ln nhit hoỏ hi ca nc t do r > rn. Do vy phng trỡnh (1)
du
cú chiu hng gim dn nờn c gi l giai on sy vi tc gim dn.
dT

i vi cỏc vt liu sy l cht rn hũa tan trong nc, chng hn nh ng
saccaroza, thỡ s phõn bit gia hai giai on sy l ớt rừ rng. i vi ng lỳc
cũn trng thỏi m luụn cú mt lp mng mt bao quanh tinh th. Do trong quỏ trỡnh
sy, nng ca lp mt ny thay i v ph thuc chớnh vo tc bc hi nc
t lp mt v khi lp mt t n trng thỏi bóo hũa thỡ cú s xut hin cỏc tinh th

gi trờn b mt tinh th ng (dng gng). Nguyờn lý di chuyn ca nc trong
giai on sy tc gim dn cng khỏc so vi VLS l cỏc cht rn khụng hũa tan.
Mc dựng tinh th m t ban u ca ng khụng cú cu trỳc mao dn,
nhng do s hỡnh thnh cỏc tinh th gi trờn b mt bao quanh tinh th. õy l mt
trng thỏi c bit ca tinh th ng m trong quỏ trỡnh sy. iu ny c gii
thớch nh sau: Khi nhit sy ti b mt chung ca mng vt v khụng khớ cao,
lm gia tng rt ln ng lc chuyn khi v kt qu l tc bc hi rt cao. Do
vy, lm gim mnh lng nc trong lp mng mt, lm tng quỏ bo hũa
ca mt. Khi quỏ bóo hũa t n tr s nht nh, trờn b mt tinh th ( trong
lp mng mt) xut hin hin tng kt tinh v hỡnh thnh cỏc tinh th gi bỏm vo
b mt cỏc tinh th chớnh. Dn n quỏ trỡnh chuyn m t b mt tinh th - mng
mt ra b mt mng mt khụng khớ l rt khú khn. Do ú trong quỏ trỡnh sy
ng cú th xem l giai on bt u hỡnh thnh lp tinh th gi trờn b mt tinh
th chớnh l bt u giai on sy tc gim dn v trc ú l giai on sy tc
khụng i. m nm trong lp tinh th gi c xem nh l m liờn kt.
II.1.3 Yờu cu cụng nghờ sn xut sau khi sy
ng cỏt ly ra t mỏy tỏch mt, vỡ cha hm lng nc cao, khụng th úng
gúi thnh sn phm xut xng c m cũn phi tri qua cỏc nguyờn cụng x lý
nh lm khụ, sng tuyn, úng gúi v bo qun.
ng cỏt ca cỏc nh mỏy, trỏnh trong quỏ trỡnh bo qun v vn chuyn
ng b kt vún, b m v b bin cht, hm lng nc cha trong ng cỏt theo
tiờu chun ban hnh nh sau:

Học viên : Nguyễn Tân Thành

22

Lớp QTTB CNSH - CNTP

Luận văn thạc sĩ khoa học

-

ng tinh luyn nc thp hn 0,06%

-

ng cỏt trng lai I lng nc thp hn 0,07%

-

ng cỏt trng lai II lng nc thp hn 0,12%

-

ng cỏt vng lng nc thp hn 3.5%
Theo cỏc tiờu chun ny thỡ i vi ng cỏt vng cú th khng ch ngay trong
quỏ trỡnh tỏch mt khụng cn lm khụ na. Cũn i vi ng cỏt trng ly ra t
mỏy ly tõm, cũn cha hm lng nc 0,5 1,5%. Do vy cn phi qua x lý lm
khụ cú th bo qun sn phm.
iu kin ỏnh giỏ sn phm ó em i bo qun c hay cha cú th da
vo h s an ton c tớnh nh sau:
Hm lng nc
H s an ton = --------------------------------------100 - chit quang ca ng
- Khi h s an ton ln hn 0,333 ng cỏt ó bin cht
- Khi h s an ton l 0,25 0,333 dng cỏt d bin cht
- Khi h s an ton nh hn 0,25 thỡ bo qun bỡnh thng
c im ca liờn kt nc tinh th ng ch yu l liờn kt b mt. õy l thụng
tin cụng ngh rt quan trng cho tớnh thit k h thng sy sn phm

II.2 Tớnh cõn bng vt liu v xỏc nh kớch thc s b
II.2.1 Tớnh cõn bng vt liu:
Tớnh lng m cn bay hi trong mt gi:
Gi m1, u1 v m2, u2; Tng ng l khi lng v m tng i ca vt
liu sy i vo v i ra khi bung sy:
Theo cụng thc [59-I]:
u= m1-m2.

(2.1)

Hay u= m1.w1 -m2.w2.

(2.2)

Trong ú:
w1, w2 m vt sy trc v sau khi sy.
u: l lng m cn mang i khi vt liu cn sy.

Học viên : Nguyễn Tân Thành

23

Lớp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

Nếu viết các giá trị w1, w2 theo giá trị phần trăm (%). Thì công thức (2.2) trở thành

∆u =

m 1 .w 1 − m 2 .w
100

2

(2.3)

Để đơn giản ta viết độ ẩm của vật liệu sấy theo giá trị thực của nó.
Do khối lượng của vật liệu khô trước và sau quá trình sấy là không đổi nên ta
có thể viết:

mk = m1(1-w1) = m2(1-w2).

(2.4)

Trong đó : mk là khối lượng vật chất khô có trong vật cần sấy.
Kết hợp (2.1) và (2.3) chúng ta có thể tính được lượng ẩm cần bốc hơi trong
1 giờ khi biết năng suất thiết bị m2 hoặc biết năng suất vào vật liệu m1 và độ ẩm
trước và sau quá trình sấy w1, w2.
Theo đầu bài ta đã có:
Năng suất thiết bị : m2=200kg/h; Độ ẩm trước khi sấy : w1=2%:Độ ẩm sau khi sấy
w2=0,05% ;Nhiệt độ vào t1=1000C; Nhiệt độ ra: t2=700C.
Vậy từ công thức (2.3) ta có:
∆u = m2

w1 − w2
0,02− 0,0005
= 200.
=4

1− w1
1− 0,02

(kg/h)

Từ đây ta cũng tính được khối lượng vật liệu được đưa vào thiết bị sấy trong
một giờ :

m1 = m2 + ∆u= 200 + 4 = 204 (kg/h).

II.2.2 Xác định kích thước sơ bộ hệ thống sấy thùng quay:
Theo công thức [136-I] ta có:
Lưu lượng tác nhân G cũng được tính theo công thức [136-I]:
G=

Π 2
.Dt .(1 − β ).wt .ρ t , kg/s.
4

(2.5).

Từ đây ta có thể tính sơ bộ đường kính thùng quay:
Dt =

4G
,
π .(1 − β ).wt .ρ t

(m).

(2.6).

Trong đó:
- Wt là tốc độ tác nhân sấy khi đi trong thùng sấy, m/s;wt=1.3600=3600m/h

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

24

Líp QTTB CNSH - CNTP


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

- ρ t là khối lượng riêng của tác nhân sấy. kg/m3;
- Dt là đường kính trong của thùng quay:
Chọn: - Hệ số chứa đầy: β = 0.15 .
với ρ t =0.916kg/m3. Ở 1000C. (tra bảng phụ lục 9[234-1]).
Thay các giá trị trên vào công thức (2.6) ta được:
Dt =

4.285,7
= 0,37 m;
3,14.(1 − 0.15).3600.0,916

Chọn Dt =0,38 m.
Theo tiêu chuẩn ta có:
Ta chọn

Lt

= 4 ÷ 10;
Dt

Lt
= 8; Nên Lt = 8. Dt=8.0,38 = 3,04 m. Ta lấy Dt = 3m;
Dt

τ = 2.

Thời gian sấy τ :

β .ρ
Av

.

w1 − w2
2 + w1 + w2

(h)

Trong đó:
- τ : là thời gian sấy; (h).
- β : là hệ số chứa đầy;
- ρ : là khối lượng riêng trung bình của vật sấy trong thùng sấy; kg/m3;
- Av: là tải trọng bay hơi ẩm; (theo bảng 10.1[207-II] với vật chất là đường
cát, ta có Av=9);
- w1, w2 : là độ ẩm đầu và độ ẩm cuối vật sấy;
với các giá trị β =0,15; Av = 9; w1 = 0,02; w2 =0,0006;
Tra bảng phụ lục 4 [230-I] ta được khối lượng riêng của khối đường:

ρ =1588 kg/m3

Thay số liệu vào công thức (I.13) ta được:
τ = 2.

0,15.1588 0,02 − 0,0006
.
= 0,35 (h) = 21 phút
9
2 + 0,02 + 0,0006

Häc viªn : NguyÔn T©n Thµnh

25

Líp QTTB CNSH - CNTP