Thiết kế hệ thống thiết bị sấy băng tải chè năng suất 200kg h từ độ ẩm dầu 50% xuống độ ẩm cuối 5%

Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

Khoa Hoá Học và Thực Phẩm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Qúa trình thiết bị trong CNHH và Thực Phẩm
1. Họ và tên sinh viên:
Ngành: Công nghệ kĩ thuật hoá học chuyên ngành hoá dầu
2. Đề tài:
Thiết kế hệ thống thiết bị sấy băng tải chè năng suất 200kg/h từ
độ ẩm dầu 50% xuống độ ẩm cuối 5%.
3. Nhiệm vụ
3.1. Năng suất: 200kg/h
3.2. Độ ẩm đầu: W1 = 50%
3.3. Độ ẩm cuối: W2 = 5%
3.4. Thông số khác: Tự chọn
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.
4.1. Giới thiệu tổng quan về nguyên liệu
4.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
4.3. Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng
4.4. Tính toán và thiết kế thiết bị chính

4.5. Tính toán thiết bị phụ
4.6. Kết luận
5. Các bản vẽ.
Bản vẽ chi tiết thiết bị chính: 1 bản vẽ A1 vẽ tay thiết bị chính ,
1 bản vẽ sơ đồ công vẽ máy.
GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

6. Ngày giao đồ án: 18/1/2013.
7. Ngày hoàn thành: 2/5/2013.

Vũng Tàu, ngày
Chủ nhiệm bộ môn

tháng

năm 2013

Giảng viên hướng dấn

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN
1.

Giảng viên hướng dẫn nhận xét: …………………………......
………………………………………………………………...
………………………………………………………………...
………………………………………………………………...
………………………………………………………………...
Điểm: …………..

Chữ ký: …………..

2. Cán bộ chấm hay hội đồng bảo vệ nhận xét: ………………...
………………………………………………………………...
………………………………………………………………...
………………………………………………………………...
…………………………………………………………….......
Điểm: …………….

Chữ ký: ………......

Điểm tổng kết: …………….

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải

ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

Mc lc
PHệN 1 : TNG QUAN...................................3
1.1. Bin lun ti................................................................................................................3

PHệN 2 : S ệ CNG NGH & THUYT
MINH............................................................10
2.1. S CễNG NGH CA QU TRèNH...................................................................10
2.2. THUYT MINH QUY TRèNH CễNG NGH THIT B SY CHẩ BNG TI
NNG SUT 200Kg/h.....................................................................................................10

PHệN 3 : CN BềNG VT CHT.............12
3.1. Caùc kyù hióỷu................................................................................................................12
3.2. Caùc thọng sọỳ ban õỏửu.................................................................................................12
3.3. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu......................................................................................................15
3.3.1. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho vỏỷt lióỷu sỏỳy...............................................................15
3.3.2. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho khọng khờ sỏỳy..............................................................16
3.4. Quaù trỗnh sỏỳy họửi lổu lyù thuyóỳt.............................................................................17

PHệN 4 : CN BềNG NHIT LặĩNG.......19
& TấNH TOAẽN THIT Bậ CHấNH..................19

4.1. Tờnh toaùn thióỳt bở chờnh.............................................................................................19
4.1.1. Thóứ tờch cuớa khọng khờ........................................................................................19
4.1.2. Thióỳt bở sỏỳy kióứu bng taới................................................................................20
4.1.3. Choỹn vỏỷt lióỷu laỡm phoỡng sỏỳy.........................................................................22
ng kớnh 120mm..........................................................................................................23

4.1.4. Vỏỷn tọỳc chuyóứn õọỹng cuớa khọng khờ vaỡ chóỳ õọỹ chuyóứn õọỹng cuớa khọng
khờ trong phoỡng sỏỳy.......................................................................................................24
4.1.5. Hióỷu sọỳ nhióỷt õọỹ trung bỗnh giổợa taùc nhỏn sỏỳy vồùi mọi trổồỡng xung quanh
...........................................................................................................................................25
4.2. Tờnh tọứn thỏỳt nhióỷt....................................................................................................25
4.2.1. Tọứn thỏỳt qua tổồỡng.............................................................................................25
Vy qt= (KJ/Kgm)...........................................................................................................31
4.2.2. Tọứn thỏỳt qua trỏửn................................................................................................31
4.2.3 Tọứn thỏỳt qua cổớa.................................................................................................31
4.2.4 Tọứn thỏỳt nhióỷt qua nóửn......................................................................................32
4.2.5 Tọứn thỏỳt do vỏỷt lióỷu sỏỳy mang õi.....................................................................33
4.3 Quaù trỗnh sỏỳy thổỷc tóỳ coù họửi lổu..........................................................................33
4.3.1 Nhióỷt lổồỹng bọứ sung thổỷc tóỳ..........................................................................33
4.3.2 Caùc thọng sọỳ cuớa quaù trỗnh sỏỳy thổỷc..............................................................34
4.4. Cỏn bũng nhióỷt lổồỹng...............................................................................................36
4.4.1. Nhióỷt lổồỹng vaỡo.................................................................................................36
4.4.2. Nhióỷt lổồỹng ra.....................................................................................................36

PHệN 5 : TấNH TOAẽN THIT Bậ PHU.......37

5.1. Calorifer.........................................................................................................................37
5.1.1. Choỹn kờch thổồùc truyóửn nhióỷt..........................................................................38
5.1.2. Tờnh toaùn................................................................................................................40
5.1.3. Xaùc õởnh bóử mỷt truyóửn nhióỷt.........................................................................43
5.2. Xyclon............................................................................................................................45
5.2.1. Giồùi thióỷu vóử xyclon:..........................................................................................45
5.1.2. Tờnh toaùn................................................................................................................45
5.3. Tờnh toaùn trồớ lổỷc vaỡ choỹn quaỷt.............................................................................47

GVHD: ThS. Nguyn Quc

Hi


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

5.3.1. Giồùi thióỷu vóử quaỷt.............................................................................................47
5.3.2. Tờnh trồớ lổỷc cuớa toaỡn bọỹ quaù trỗnh.................................................................47
5.4 Tờnh cọng suỏỳt cuớa quaỷt vaỡ choỹn quaỷt..................................................................54
5.4.1 Quaỷt õỏứy họựn hồỹp khờ vaỡo xyclon...................................................................54
5.4.2 Quaỷt huùt khờ thaới ồớ xyclon..................................................................................55
5.4.3 Choỹn quaỷt.............................................................................................................56

PHệN 6 : KT LUN................................56
PHệN 7: TAèI LIU THAM KHAO................58

GVHD: ThS. Nguyn Quc
Hi


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

Lồỡi mồớ õỏửu
Trong ngaỡnh cọng nghióỷp noùi chung thỗ vióỷc
baớo quaớn chỏỳt lổồỹng saớn phỏứm laỡ rỏỳt quan
troỹng. óứ chỏỳt lổồỹng saớn phỏứm õổồỹc tọỳt ta
phaới tióỳn haỡnh sỏỳy õóớ taùch ỏứm Vỏỷt lióỷu sau khi

sỏỳy coù khọỳi lổồỹng giaớm do õoù giaớm cọng chuyón
chồớ, õọỹ bóửn tng lón, chỏỳt lổồỹng saớn phỏứm
õổồỹc nỏng cao,thồỡi gian baớo quaớn keùo daỡi........
Quaù trỗnh laỡm bọỳc hồi nổồùc ra khoới vỏỷt lióỷu
bũng nhióỷt goỹi laỡ quaù trỗnh sỏỳy. Ngổồỡi ta phỏn
bióỷt sỏỳy ra laỡm hai loaỷi :sỏỳy tổỷ nhión vaỡ sỏỳy
nhỏn taỷo
Sỏỳy tổỷ nhión duỡng nng lổồỹng mỷt trồỡi õóớ
laỡm bay hồi nổồùc trong vỏỷt lióỷu nón õồn giaớn, ờt
tọỳn keùm tuy nhión khoù õióửu chốnh õổồỹc quaù trỗnh
sỏỳy vaỡ vỏt lióỷu sau khi sỏỳy vỏựn coỡn õọỹ ỏứm cao.
Trong cọng nghióỷp hoaù chỏỳt thổồỡng ngổồỡi ta duỡng
sỏỳy nhỏn taỷo,tổùc laỡ phaới cung cỏỳp nhióỷt cho vỏỷt
lióỷu ỏứm .Phổồng phaùp cung cỏỳp nhióỷt coù thóứ
bũng dỏựn nhióỷt ,õọỳi lổu ,bổùc xaỷ hoỷc bũng
nng lổồỹng õióỷn trổồỡng coù tỏửn sọỳ cao.
ọỳi vồùi nổồùc ta laỡ nổồùc nhióỷt õồùi noùng
ỏứm,do õoù vióỷc nghión cổùu cọng nghóỷ sỏỳy õóứ
chóỳ bióỳn thổỷc phỏứm khọ vaỡ laỡm khọ nọng saớn coù
yù nghộa rỏỳt õỷc bióỷt .Kóỳt hồỹp phồi sỏỳy nhũm
tióỳt kióỷm nng lổồỹng,nghión cổùu nhổợng cọng
nghóỷ sỏỳy vaỡ caùc thióỳt bở sỏỳy phuỡ hồỹp cho tổỡng
loaỷi thổỷc phỏứm ,nọng saớn phuỡ hồỹp vồùi õióửu
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

1

GVHD: ThS. Nguyn Quc


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

kióỷn khờ hỏỷu vaỡ thổỷc tióựn nổồùc ta.Tổỡ õoù taỷo
ra haỡng hoùa phong phuù coù chỏỳt lổồỹng cao phuỷc
vuỷ cho xuỏỳt khỏứu vaỡ tióu duỡng trong nổồùc.

SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

2

GVHD: ThS. Nguyn Quc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

PHÁÖN 1 : TỔNG QUAN
1.1.

Biện luận đề tài
Để thực hiện quá trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồm

nhiều thiết bị như: thiết bị sấy ( buồng sấy, hầm sấy, thiết bị sấy kiểu
băng tải, máy sấy thùng quay, sấy phun, sấy tầng sôi, máy sấy trục
… ), thiãút bị đốt nóng tác nhân, quạt, bơm và một số thiết bị phụ
khác, …
Trong đồ án này nhóm chúng tôi sẽ tính toán và thiết kế thiết bị
sấy kiểu băng tải. Thiết bị sấy loại này thường được dùng để sấy các
loại rau quả, ngũ cốc, các loại nông sản khác, sấy một số sảm phẩm
hoá học … Trong đồ án của nhóm sử dụng vật liệu sấy là chè với tác
nhân sấy là hỗn hợp không khí nóng.
Chè là một cây công nghiệp lâu năm, thích hợp nhất đối với khí
hậu nhiệt đới. Chè không đơn thuần chỉ là thứ cây được dùng để “giải
khát” mà đã trở thành một sản phẩm có nhiều công dụng. Chế biến
chè không chỉ cung cấp phục vụ nhu cầu trong nước mà còn để xuất
khẩu, yêu cầu về đầu tư thiết bị ít tốn kém hơn các loại nông sản khác.
Trong công nghệ sản xuất chè thì sấy chè là một khâu rất quan
trọng. Chè sau khi thu hoạch qua chế biến sẽ được sấy khô. Sau khi
sấy chè phải đạt được độ tơi, độ khô nhất định theo yêu cầu để đảm
bảo chất lượng và tăng thời gian bảo quản.
Với các yêu cầu về hình thức, vệ sinh và chất lượng sản phẩm
người ta sử dụng thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải làm việc

SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

3

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc

Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

liên tục với tác nhân sấy là không khí nóng có tuần hoàn một phần khí
thải.
Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu. Ưu
điểm của phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩm
được sấy đều, do có tuần hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điều
chỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của không khí đi qua phòng sấy
lớn, năng suất khá cao, hiệu quả.
1.2. Nguyên liệu sấy
Chè là sản phẩm chế biến từ búp (tôm), cuộng và các lá non thu
hái từ cây chè.Phẩm chất của chè thành phẩm được quyết định do
những thành phần hóa học của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến.
Thành phần sinh hóa của chè biến động rất phức tạp nó phụ thuộc vào
giống, tuổi chè, điều kiện đất đai, địa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thu
hoạch... Trên cơ sở nắm được những đặc điểm chủ yếu về mặt sinh
hóa của nguyên liệu sẽ đặt cơ sở cho một số biện pháp kỹ thuật để
nâng cao sản lượng đồng thời giữ vững và nâng cao chất lượng của
chè.
1.3. Thành phần sinh hóa của chè
1. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, Trong búp chè (tôm
+ 3 lá) hàm lượng nước thường có từ 75 - 82%.Để tránh khỏi sự
hao hụt những vật chất trong búp chè qua quá trình bảo quản và vận
chuyển, phải cố gắng tránh sự giảm bớt nước trong búp chè sau khi
hái.

2. Tanin

SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

4

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đến
phẩm chất chè. Tanin còn gọi chung là hợp chất fenol, trong đó
90% là các dạng catechin. Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợp
của tanin chè không giống nhau và tùy theo từng giống chè mà thay
đổi. Những hợp chất này dựa vào tính chất của chúng có thể phân
thành:
- Dạng tan được trong este: phân tử lượng 320 - 360.
- Dạng tan trong nước hoặc xeton: phân tử lượng 420 - 450.
- Dạng kết hợp với protein (chỉ sau khi dùng dung dịch NaOH
0,5% để xử lý, mới có thể hòa tan trong dung dịch).
Về mặt phẩm chất chè, tanin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạo
thành màu sắc, hương vị của chè (nhất là đối với việc chế biến chè
đen), vì vậy trong quá trình trồng trọt cần chú ý nâng cao hàm
lượng tanin trong nguyên liệu.

Tanin được dùng trong y học để làm thuốc cầm máu, nó có khả
năng tăng cường sức đề kháng của thành huyết quản trong cơ thể
động vật, tăng cường sự tích lũy và đồng hóa sinh tố C.
3. Ancaloit
Trong chè có nhiều loại ancaloit nhưng nhiều nhất là cafein.
Hàm lượng cafein ở trong chè có từ 3 - 5%.Nó không có khả năng
phân ly ion H+ tức là không có tính axít mà chỉ là một kiềm yếu.
Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất dễ hòa tan trong
dung môi clorofoc. Cafein có tác dụng kích thích hệ thần kinh trung
ương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu.
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

5

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

Cafein rất bền vững trong chế biến.Nó có khả năng kết hợp cới
tanin để tạo thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễ chịu.
Hàm lượng cafein còn phụ thuộc vào tuổi của lá:
- Lá thứ nhất : 3,39%
- Lá thứ hai
: 4,20%

- Lá thư ba
: 3.40%
- Lá thứ tư
: 2,10%
- Lá già
: 0.79%
- Cọng chè
: 0,36%
4. Protein và axit amin
Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, phân bố không đều
ở các phần của búp chè.
5. Gluxít và pectin
Trong lá chè chứa rất ít gluxít hòa tan, trong khi đó các gluxít
không hòa tan lại chiếm tỷ lệ lớn.
Xenlulo và hemixenlulo cũng tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy
nguyên liệu càng già chất lượng càng kém. Hàm lượng đường hòa
tan ở trong chè tuy ít nhưng rất quan trọng đối với hương vị chè.
Đường tác dụng với protein hoặc axít amin tạo nên các chất
thơm.Pectin thuộc về nhóm gluxít và nó là hỗn hợp của các
polixacarit khác nhau và những chất tương tự chúng.ở trong chè,
pectin thường ở dạng hòa tan trong nước, tan trong axít oxalic, tan
trong amon oxalat. Pectin tham gia vào việc tạo thành hương vị
chè, làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo.ở mức độ
vừa phải, pectin làm cho chè dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó có
ảnh hưởng xấu đến quá trình bảo quản chè thành phẩm vì pectin dễ
hút ẩm.
6. Diệp lục và các sắc tố khác gần nó
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh

Hải

6

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

Trong lá chè có chứa diệp lục tố, carotin và xantofin. Các sắc tố
này biến động theo giống, theo mùa và các biện pháp kỹ thuật canh
tác.
Trong chè thành phẩm diệp lục tố có ảnh hưởng xấu tới phẩm chất
của chè bởi vì làm cho sản phẩm có màu xanh, mùi hăng, vị ngái.
7. Dầu thơm
Dầu thơm ở trong chè rất ít, hàm lượng của chúng trong lá chè
tươi: 0,007% - 0,009% và trong chè bán thành phẩm: 0,024 0,025%.
8. Vitamin
Các loại vitamin có trong chè rất nhiều.Chính vì vậy giá trị dược
liệu cũng như giá trị dinh dưỡng của chè rất cao.
Số vitamin trong chè tính theo mg/1.000g chất khô như sau:
Vitamin A: 54,6; B1: 0,70; B2: 12,20; PP: 47,0; C: 27,0 v.v...
9. Men
Trong búp chè non có hầu hết các loại men, nhưng chủ yếu gồm
hai nhóm chính.
Nhóm thủy phân: men amilaza, glucoxidaza, proteaza…
Nhóm ôxi hóa khử: Chủ yếu là hai loại men: peroxidaza và
polifenoloxidaza.

10.
Chất trơ
Hàm lượng tro trong chè tươi từ 4-5% và trong chè khô từ 5-6%.
Trong chè, tro chia thành hai nhóm: hòa tan trong nước và không
hòa tan trong nước.
1.4. Cơ sở lý thuyết quá trình
1. Cơ sở lý thuyết chung
Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng nhiệt, nhiệt được
cung cấp cho vật liệu bằng dẫn nhiệt đối lưu, bức xạ hoặc năng
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

7

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

lượng điện trường có tần số cao…mục đích của quá trình là giảm
khối lượng của vật liệu, tang độ bền và bảo quản tốt.
Sấy khô là giai đoạn quan trọng trong quá trình chế biến chè
thành bán thành phẩm, vì nó có ảnh hưởng đến chất lượng, màu sắc
và mùi vị của chè.và ý nghĩa của sấy chè như sau:
Giảm độ ẩm của chè đến độ ẩm thích hợp để bảo quản và đóng
gói được thuận lợi

Dùng nhiệt độ để tiêu diệt các men nhằm đình chỉ quá trình lên
men, đồng thời cố định những chất có giá trị dinh dưỡng đã được
tạo ra trong quá trình lên men.
Cố định màu sắc và tạo hình dáng đặc biệt của chè.
Trong quá trình sấy còn có tác dụng phát huy hương thơm của
chè và tạo ra một số chất thơm mới làm tăng chất lượng của chè.
2. Cấu tạo thiết bị máy sấy băng tải
Máy sấy bang tải là máy sấy đa năng nhất được sử dụng nhiều
nhất để sấy nhiều loại sản phẩm với kích cỡ, cấu tạo và hình dạng
khác nhau như: hạnh nhân, thức ăn gia súc, than, cao su… việc
hiểu sai về quá trình truyền nhiệt, truyền khối trong máy sấy sẽ dẫn
đến giảm năng suất, tiêu hao năng lượng và chất lượng sấy không
đều.
Thiết bị sấy gồm có 1 hình chữ nhật trong đó có một hay vài
bang tải chuyển động nhờ các tang quay, các bang này tựa trên các
con lăn để võng xuống. bang tải làm bằng sợi bông tẩm cao su, bản
thép hay lưới kim loại, không khí được đốt trong caloripher. Vật
liệu sấy chứa trong phễu tiếp liệu bị cuốn giữa hai trục lăn để đi
vào bang tải trên cùng. Nếu thiết bị có một băng tải thì sấy không
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

8

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

đều vì lớp vật liệu không được khuấy trộn do đó thiết bị có nhiều
băng tải được dung rộng rãi hơn.
Không khí nóng đi ngược chiều với chuyển động của băng tải
hoặc đi từ dưới lên trên xuyên qua lớp vật liệu. để quá trình sấy
được tốt người ta cho không khí chuyển động với vận tốc lớn
khoảng 3m/s còn băng tải thì chuyển độngvới vận tốc 0,3 –
0,6m/phút.

SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

9

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

PHÁÖN 2 : SÅ ÂÄÖ CÄNG NGHÃÛ & THUYÃÚT
MINH

2.1.
2.2.

SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH
THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ
SẤY CHÈ BĂNG TẢI NĂNG SUẤT 200Kg/h
Do yêu cầu về độ khô của chè nên dùng tác nhân sấy là hỗn hợp

không khí nóng.
Không khí ban đầu được quạt (6) đưa vào buồng hoà trộn (5) với
độ ẩm đầu là 50%, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp từ buông đốt
(7). Tại đây, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết là 100 oC, không
khí nóng đi vào phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) qua các thiết
bị phận phối khí (10) cấp nhiệt cho hơi nước trong chè bốc hơi ra
ngoài.
Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên
có một phần chè sẽ bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu
hồi khí thải và chè người ta đặt ở đường ống ra của không khí nóng
một cyclone (12). Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy (nhiệt độ lúc này
là 70oC) đi vào cyclon để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một
phần khí thải được quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoài
không khí. Một phần khí cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không khí
mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy vào calorife. Hỗn hợp
khí này được nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết (100 OC) rồi vào
phòng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy. Quá trình sấy lại được tiếp
tục diễn ra.
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

10

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

Vật liệu sấy (chè) ban đầu có độ ẩm lớn (50%) được đưa vào
phòng sấy nhờ gầu tải (4) tới máng nhập liệu (8), chè đi qua các băng
tải nhờ thiết bị hướng vật liệu. Vật liệu sấy chuyển động trên băng tải
ngược chiều với ciều chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệt
trực tiếp từ hỗn hợp không khí nóng thực hiện quá trình tách ẩm để
chè đạt độ ẩm cuối 5%.
Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng (11) và được lấy ra ngoài.

SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

11

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


ỏn mụn hc: QTTB

PHệN 3 :

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

CN BềNG VT CHT

3.1. Caùc kyù hióỷu
G1,G2: Lng vt liu trc khi vo v sau khi ra khi my sy,
(Kg/h)
Gk:Lng vt liu khụ tuyt i i qua my sy

,

(Kg/h)
W1, W2: m ca vt liu trc v sau khi sy, tớnh theo %
khi lng vt liu t
W: m c tỏch ra khi vt liu khi i qua mỏy sy , (Kg/h)
L:Lng khụng khớ khụ tuyt i i qua my sy , (Kg/h)
xo:Hm m ca khụng khớ trc khi vo caloripher si ,
(Kg/Kgkkk)
x1,x2: Hm m ca khụng khớ trc khi vo my sy (sau khi i
qua caloripher si) v sau khi ra khi my sy, (Kg/Kgkkk)
3.2. Caùc thọng sọỳ ban õỏửu.
Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng sỏỳy bng taới õóứ sỏỳy cheỡ
vồùi nng suỏỳt khoaớng 200kg/h
Cheỡ sau khi thu hoaỷch õổồỹc sồ chóỳ sồ bọỹ
trổồùc khi õem vaỡo phoỡng sỏỳy.ọỹ ỏứm cuớa cheỡ luùc
naỡy õaỷt khoaớng tổỡ (50-60)% .Choỹn õọỹ ỏứm cuớa
cheỡ trổồùc khi sỏỳy laỡ W1=50%.óứ saớn phỏứm cheỡ
sau khi sỏỳy õaỷt õổồỹc õọỹ khọ,tồi,xọỳp theo yóu
cỏửu maỡ khọng bở gaợy vuỷn,khọng bở ỏứm mọỳc thỗ
SVTH: Hong Vn Phỏp

Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

12

GVHD: ThS. Nguyn Quc


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

ta khọỳng chóỳ õọỹ ỏứm ra cuớa cheỡ õaỷt khoaớng
W2=5%
Theo kinh nghióỷm cheỡ khọ coù thóứ chởu õổồỹc
nhióỷt õọỹ trón dổồùi 1000C.Do õoù ta choỹn nhióỷt õọỹ
taùc nhỏn sỏỳy vaỡo thióỳt bở sỏỳy laỡ t 1=1000C.óứ
õaớm baớo tờnh kinh tóỳ,giaớm tọứn thỏỳt nhióỷt do taùc
nhỏn sỏỳy mang õi õọửng thồỡi õaớm baớo khọng xaớy ra
hióỷn tổồỹng õoỹng sổồng sau khi sỏỳy,ta choỹn t 2
sao cho õọỹ ỏứm tổồng õọỳi khọng quaù beù nhổng
cuợng khọng quaù gỏửn traỷng thaùi baợo hoaỡ .Do õoù
nhióỷt õọỹ taùc nhỏn ra khoới buọửng sỏỳy õổồỹc choỹn
sồ bọỹ khoaớng t2=700C
Nhổ vỏỷy,caùc thọng sọỳ ban õỏửu õổồỹc xaùc
õởnh laỡ:
Nng sut tớnh theo sn phm : G2 =200 kg/h
m vt liu vo

: W1 = 50%

m vt liu ra

: W2 = 5%

Nhit tỏc nhõn sy vo

: t1 = 1000C

Nhit tỏc nhõn sy ra

: t2 = 700C

Nhit khụng khớ ngoi tri : t0 = 260C ,Pobh =0.0343 at
m mụi trng

: = 81%

Hm m ca khụng khớ c tớnh theo cụng thc sau:
xo=0.622 P



kq

o

* Pobh

* Pobh

{sỏch QTTBII_ trang 156}

o

SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

13

GVHD: ThS. Nguyn Quc


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

thay s vo ta cú
0.81 * 0.0343

xo=0.622 1.033 0.81 * 0.0343 =0.0172(kg/kgkkk)
-Nhit lng riờng ca khụng khớ:
Io=Ckkk*to+xo*ih , ( J/kgkkk ) {sỏch QTTBII- trang 156}
Vi

Ckkk: nhit dung riờng ca khụng khớ ,J/kg õọỹ

Ckkk= 103 J/kg
to: nhit ca khụng khớ to= 26oC
ih: nhit lng riờng ca hi nc nhit ọỹ to , J/kg
Nhióỷt lổồỹng rióng ih dổồỹc xaùc õởnh theo cọng
thổùc thổỷc nghióỷm
ih=ro+Ch *to=(2493+1.97to)103 , J/kg {sỏch QTTBII _ trang 156}
ro=2493*103 :nhit lng riờng ca hi nc 0oC

Trong ú:

Ch= 1.97*103: nhit dung riờng ca hi nc , J/kg õọỹ
T ú ta tớnh c Io=69.76*103(J/kgkkk) hay Io=69.76 (kJ/kgkkk)
-Trng thỏi ca khụng khớ sau khi ra khi caloripher l:
t1=100oC,P1bh=1.02 at
Khi i qua caloripher sổồới, khụng khớ ch thay õọứi nhit .
Hm m khụng thay i.
Do õoù x1=xo nón ta coù :
x1 * Pkq

0.0172 * 1.033

= ( 0.622 + x ) P = ( 0.622 + 0.0172) *1.02 =0.027=2.7%
1

1

1bh

-Nhit lng riờng ca khụng khớ sau khi ra khi caloripher l:
I1 = t1+(2493+1.97t1)103x1 , (J/Kgkkk)

I1 = 100+(2493+1.97*100)*0.0172 = 146.268 ( KJ/Kgkkk )
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

14

GVHD: ThS. Nguyn Quc


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

-Trng thỏi ca khụng khớ sau khi ra khi phũng sy:
t2=70oC , P2bh=0.3177 at
-Nu sy lý thuyt thỡ:
I1=I2=146.268 (KJ/Kgkkk)
Ta cú I2=Ckkk*t2+x2*ih

,

J/Kgkkk

T ú hm m ca khụng khớ
x2=

I 2 C kkk * t 2 I 2 C kkk * t 2
=

(Kg/Kgkkk)
ih
r0 + C h * t 0

146.268 *10 3 10 3 * 70
x2=
=0.029 (Kg/Kgkkk)
2493 *10 3 + 1.97 * 10 3 * 26

2 =

x 2 * Pkq

0.029 *1.033

= (0.622 + 0.029)0.3177 = 0.1496=14.96%

( 0.622 + x 2 ) P2bh

3.3. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu
3.3.1. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho vỏỷt lióỷu sỏỳy
Trong quỏ trỡnh sy ta xem nh khụng cú hin tng mt mỏt vt
liu,lng khụng khớ khụ tuyt i coi nh khụng b bin i trong
suọỳt quỏ trỡnh sy.Vy lng vt liu khụ tuyt i i qua my sy
l:
Gk=G1

100 W1
100

=G2

100 W2
100

{sỏch QTTBII_trang 165}

Trong ú: W1=50%, W2=5%; G2=200 ( Kg/h.)
Vy

Gk = 200

100 5
=
100

190 (Kg/h)

Lng m tỏch ra khoới vt lióỷu trong quaù trỗnh sỏỳy c
tớnh theo cụng thc:
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

15

GVHD: ThS. Nguyn Quc

ỏn mụn hc: QTTB
W1 W2

W=G2 100 W , (Kg/h)
1

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

{sỏch QTTBII_ trang 165}

50 5

W=200 100 50 =180 (Kg/h)
Lng vt liu trc khi vo phũng sy
G1=G2+W=200+180=380 (Kg/h)
3.3.2. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho khọng khờ sỏỳy
Cng nh vt liu khụ, coi nh lng khụng khớ khụ tuyt i i
qua my sy khụng b mt mỏt trong suọỳt quỏ trỡnh sy.Khi qua quỏ
trỡnh lm vic n nh lng khụng khớ i vo maùy sy mang theo
mt lng m l :Lx1
Sau khi sy xong , lng m bọỳc ra khi vt liu l W do ú
khụng khớ cú thờm mt lng m l W
Nu lng m trong khụng khớ ra khi my sy l Lx 2 thỡ ta cú
phng trỡnh cõn bng:
Lx1+W=Lx2
W

L=x x
2
1

{saùch QTTBII_ trang 165}
(Kg/h)

Thay s

L=

180
=
0.029 0.0172

15254.237 ( Kg/h)

Vi L l lng khụng khớ khụ cn thit lm bọỳc hi W kg m
trong vt liu.
Ta coù,taỷi t0=260C,ổùng vồùi

0 thỗ 0 = 1.185

kg/cm3

Lổu lổồỹng thóứ tờch cuớa taùc nhỏn sỏỳy trổồùc khi
vaỡo calorifer laỡ:
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

16

GVHD: ThS. Nguyn Quc


ỏn mụn hc: QTTB

L

V= =
0

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

15254.237
= 12872.774 (m3/h)
1.185

Vy lng khụng khớ khụ cn thit lm bọỳc hi 1 Kg m trong
vt liu l:
l=

L
W

=x

1
2 x1

(Kg/Kgm)

{saùch QTTBII_ trang 166}

Khi i qua calorifer si khụng khớ ch thay ọứi nhit ọỹ nhng
khụng thay ọứi hm m, do ú xo=x1 nờn ta cú:
l=

1
x 2 x1

=x

2

1
x0

Thay s vo ta cú
l=

1
=
0.029 0.0172

84.745 (Kg/Kgm)

3.4. Quaù trỗnh sỏỳy họửi lổu lyù thuyóỳt
Quỏ trỡnh hot ng ca h thng ny l:Tỏc nhõn sy i ra khi
bung sy coù trang thỏi t2,

2,x2

c hi lu li vi lng lH v thi

ra mụi trng lt .Khi lng lH c ho trn vi khụng khớ mi cú
trng thỏi l t0, o ,x0 vồùi lổồỹng l0
Sau khi õổồỹc hoaỡ trọỹn,ta õổồỹc lổồỹng khọng
khờ laỡ l ,õổồỹc quaỷt huùt vaỡ õỏứy vaỡo calorife õóứ
gia nhióỷt õóỳn traỷng thaùi I1,t1, 1 rọửi õỏứy vaỡo
buọửng sỏỳy
Vt liu m cú khi lng l G1 i vo bung sy v sn phm ra l
G2 .Tỏc nhõn i qua bung sy ó nhn hi nc bay hi t vt liu
sy ng thi b mt nhit nờn trng thỏi ca nú l x2 ,t2, 2
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

17

GVHD: ThS. Nguyn Quc


Đồ án môn học: QTTB

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

Gọi xM,IM là trạng thái của hổn hợp khí ở buồng hoà trộn
Ta có:

l=lo+lH hoặc L=Lo+LH

-Chọn tỷ lệ hồi lưu là 50% vậy
l = 0.5(lo+lH) suy ra lH=lo
Vậy tỷ số hồi lưu n : là số kg không khí hồi lưu hoà trộn với 1 kg
không khí ban đầu ( t ừ môi trường)
lH

n = l ( saïch kyî thuáût sáúy näng saín _trang 79)
o

Vậy hàm ẩm của hổn hợp khí được tính theo công thức sau:
xM=

xo + nx 2
1+ n

xM=

x0 + x 2
2

{ sach QTTBII_ trang 176}

=

0.0172 + 0.029
=
2

0.0231

(Kg/Kgkkk)

(Kg/Kgkkk)

Nhiệt lượng riêng của hổn hợp không khí là:
IM=

I 0 + nI 2
1+ n

IM=

69.76 + 1 * 146.268
=108.03
1+1

(KJ/Kgkkk)
(KJ/Kgkkk)

Ta có:

IM=(103+1.97*103xM)tM + 2493*103xM

Suy ra

I M − 2493 * 10 3 x M
tM= 10 3 + 1.97 *10 3 x
M

Với tM: Nhiệt độ của hổn hợp khí
Từ đó:

tM=

Suy ra

ϕ

M

=

108.03 * 10 3 * −2493 * 10 3 * 0.0231
=
10 3 + 1.97 * 10 3 * 0.0231

48.250C

,

PMbh=0.11(at)
x M Pkq

PMbh ( x M + 0.622)

=

0.0231 * 1.033

0.11(0.0231 + 0.622)

SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

18

= 0.336= 33.6 %

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc


ỏn mụn hc: QTTB

Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h

Lổồỹng khọng khờ khọ lổu chuyóứn trong thióỳt bở
sỏỳy
l=

1
1
=
= 169.5 Kg/Kg
x 2 x M 0.029 0.0231

ỏứm

PHệN 4 : CN BềNG NHIT LặĩNG
& TấNH TOAẽN THIT Bậ CHấNH
4.1. Tờnh toaùn thióỳt bở chờnh
4.1.1. Thóứ tờch cuớa khọng khờ
a/Th tớch riờng ca khụng khớ vo thit b sy:
RT1

v1= P P

1 1bh

m3/Kgkkk

,{saùch QTTB II- trang 157}

Vi R=287 (J/KgoK)
T1=1000C+273=373K
P=1.033(at)
P1bh=1.02(at)
1=0.027

Thay s vo ta cú:
287 * 373

v1= (1.033 0.027 *1.02) * 9.81 *10 4 =1.085 (m3/Kgkkk)
b/Th tớch khụng khớ vo phũng sy:
V1=L*v1=15254.237*1.085=16550.847 (m3/h)
c/ Th tớch riờng khụng khớ ra khi phũng sõy l:

SVTH: Hong Vn Phỏp

Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh
Hi

19

GVHD: ThS. Nguyn Quc


Đồ án mơn học: QTTB
RT2
2 P2 bh

v2= P − ϕ

Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h

T2=70+273=343K, ϕ 2 = 0.1496

,våïi

,P2bh=0.3177at
Thay säú vo ta cọ :
287 * 343

v2 = (1.033 − 0.1496 * 0.3177 ) * 9.81 *10 4
v2 = 1.018 (m3/Kgkkk)
d/Thể tích khơng khí ra khỏi phòng sấy:
V2=Lv2=15254.237*1.018=15528.813 (m3/h)
e/Thể tích trung bình của khơng khí trong phòng sấy:

Vtb=

V1 + V2
2

=16039.83 (m3/h)

4.1.2. Thiãút bë sáúy kiãøu bàng ti
Thiãút bë sáúy kiãøu bàng ti gäưm mäüt phng
hçnh chỉỵ nháût trong âọ cọ mäüt hay vi bàng ti
chuøn âäüng nhåì cạc tang quay, cạc bàng ny
tỉûa trãn cạc con làn âãø khi bë vng xúng. Bàng
ti lm bàòng såüi bäng táøm cao su,bn thẹp hay
lỉåïi kim loải, khäng khê âỉåüc âäút nọng trong
carolifer. Váût liãûu sáúy chỉïa trong phãùu tiãúp liãûu,
âỉåüc cún vo giỉỵa hai trủc làn âãø âi vo bàng
ti trãn cng. Nãúu thiãút bë cọ mäüt bàng ti thç
sáúy khäng âãưu vç låïp váût liãûu khäng âỉåüc xạo
träün do âọ loải thiãút bë cọ nhiãưu bàng ti âỉåüc
sỉí dủng räüng ri hån. ÅÍ loải ny váût liãûu tỉì
SVTH: Hồng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh
Hải

20

GVHD: ThS. Nguyễn Quốc