LUẬN văn cơ KHÍ CHẾ BIẾN NGHIÊN cứu các yếu tố ẢNH HƯỞNG đến DÒNG lưu CHUYỂN của lúa BẰNG RUNG ĐỘNG tần số CAO và đề XUẤT mô HÌNH sấy THÍCH hợp

Luận văn tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ
ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG LƯU
CHUYỂN CỦA LÚA BẰNG
RUNG ĐỘNG TẦN SỐ CAO VÀ
ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH SẤY
THÍCH HỢP
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Ts. Dương Thái Công

SINH VIÊN THỰC HIỆN
Nguyễn Hữu Nghĩa (MSSV: 1990425)

Ngành Cơ Khí – Khóa 25

Tháng 01/2004

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

LỜI CẢM TẠ

Sau ba tháng thực hiện đề tài, với sự nổ lực của bản thân và sự giúp đỡ tận
tình của Thầy hướng dẫn, cùng với sự đóng góp ý kiến của các bạn cùng lớp. Cuối
cùng đề tài của tôi đã hoàn thành đúng thời gian qui định. Được sự giúp đỡ đó là
nguồn động lực giúp tôi vượt qua khó khăn và học hỏi thêm nhiều điều bổ ích cho
bản thân.
Với sự kính trọng và lòng biết ơn. Tôi xin chân thành cảm tạ:
Gia đình đã cho tôi được học tập, được hiểu biết đồng thời là chổ dựa tinh
thần để tôi phấn đấu vươn lên.
Thầy Dương Thái Công đã nhiệt tâm chỉ dẫn và sửa chữa những sai sót của
tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Đồng thời từ Thầy tôi đã học được phong cách
làm việc cho bản thân mình.
Quý Thầy Cô trường Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy, truyền đạt kiến thức
cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường.
Cán bộ quản lý thư viện Trường, thư viện Khoa, Phòng thí nghiệm đã giúp
đỡ tôi có đủ tài liệu và dụng cụ để thí nghiệm.
Các bạn cùng lớp đã đóng góp ý kiến, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập
cũng như lúc thực hiện đề tài.
Lời cuối tôi xin chân thành cảm ơn và chúc sức khoẻ!

Nguyễn Hữu Nghĩa

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay Việt Nam là nước xuất khẩu gạo đứng hàng thứ hai trên thế giới.
Điều đó cho thấy cây lúa là cây lương thực quan trọng của nền kinh tế nước nhà.
Từ một nước nông nghiệp lạc hậu thiếu lương thực đến một nước xuất khẩu

gạo đứng hàng đầu thế giới nhờ vào những ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật,
trong đó khâu bảo quản lúa sau thu hoạch rất quan trọng. Vì vậy để đứng vững trên
thị trường và có đủ sức cạnh tranh để vươn xa hơn nữa thì vấn đề chất lượng sản
phẩm được đặt lên hàng đầu.
Việc tìm tòi nghiên cứu máy sấy phục vụ cho nông nghiệp là vấn đề đang
được quan tâm rất nhiều. Đây là công đoạn góp phần quyết định chất lượng sản
phẩm.
Chất lượng sản phẩm là một khái niệm rộng. Chẳng hạn, chỉ tiêu sinh học hoá
lý, cấu trúc cơ học, thành phần hoá học và các vi lượng... Phải đảm bảo trong quá
trình sấy. Sấy sản phẩm nông sản là một trong những yếu tố ảnh hưởng nhiều đến
chất lượng sản phẩm đồng thời cũng là một công nghệ phức tạp.
Xuất phát từ yêu cầu chất lượng và kinh tế đề tài “Nghiên cứu các yếu tố ảnh
hưởng đến dòng lưu chuyển của lúa bằng rung động tần số cao và đề xuất mô hình
sấy thích hợp” nhằm tìm ra một loại máy sấy mới phù hợp hơn trong sản xuất.
Đây là lần đầu tiên tôi thực hiện đề tài nghiên cứu có qui mô lớn trong các
đơn vị học trình. Từ đó, tôi nhận thấy rằng việc tìm tòi học hỏi và nổ lực của bản
thân là yếu tố đầu tiên của một người làm công tác khoa học. Và lẻ tất nhiên, do
kiến thức còn hạn hẹp và chưa có kinh nghiệm từ thực tế nên không sao tránh
những sai sót. Mong quí thầy cô, các bạn thông cảm và sửa chữa những sai sót đó.
Chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hữu Nghĩa

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC

CHUƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1.
Giới thiệu chung......................................................................... Trang 1
1.1.1. Đặc điểm khí hậu nước ta........................................................... Trang 1
1.1.2. Kỹ thuật sấy ............................................................................... Trang 1
1.2.
Vấn đề sấy lúa ở Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) ............. Trang 2
1.2.1. Thực trạng.................................................................................. Trang 2
1.2.2. Một số máy sấy dùng ở ĐBSCL ................................................. Trang 4
1.2.2.1. Máy sấy tĩnh............................................................................... Trang 4
1.2.2.2. Máy sấy động............................................................................. Trang 6

CHƯƠNG II: SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT SẤY
2.1.
Mục đích và đặc điểm quá trình phơi sấy lúa.............................. Trang 9
2.1.1. Định nghĩa ................................................................................. Trang 9
2.1.2. Mục đích .................................................................................... Trang 9
2.1.3. Đặc điểm.................................................................................... Trang 9
2.1.3.1. Phơi - sấy tự nhiên ..................................................................... Trang 9
2.1.3.2. Sấy nhân tạo............................................................................... Trang 10
2.2.
Đặc tính tĩnh học và động học quá trình sấy ............................... Trang 10
2.2.1. Tĩnh học của quá trình sấy.......................................................... Trang 10
2.2.2. Động học quá trình sấy............................................................... Trang 12
2.2.2.1. Đường cong quá trình sấy........................................................... Trang 12
2.2.2.2. Quá trình sấy .............................................................................. Trang 13
2.3.
Các thông số quá trình sấy.......................................................... Trang 13
2.3.1. Không khí ẩm............................................................................. Trang 13
2.3.1.1. Độ ẩm tuyệt đối.......................................................................... Trang 14

2.3.1.2. Độ ẩm tương đối ........................................................................ Trang 14
2.3.1.3. Độ chứa ẩm ............................................................................... Trang 15
2.3.1.4. Nhiệt độ đọng sương .................................................................. Trang 15
2.3.1.5. Entanpi của không khí ẩm .......................................................... Trang 16
2.3.1.6. Nhiệt độ bầu ướt......................................................................... Trang 16
2.3.1.7. Đồ thị I – d của không khí ẩm .................................................... Trang 16
2.3.2. Vật liệu sấy ................................................................................ Trang 18
2.3.2.1. Ẩm độ hạt .................................................................................. Trang 18
2.3.2.2. Lượng tách ẩm .......................................................................... Trang 19
2.3.2.3. Ẩm độ cân bằng ......................................................................... Trang 19
2.3.3. Quạt và không khí sấy ................................................................ Trang 19
2.3.4. Tốc độ sấy.................................................................................. Trang 21
2.3.4.1. Lớp hạt mỏng ............................................................................. Trang 21
2.3.4.2. Lớp hạt dày ................................................................................ Trang 21
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

2.4.
2.4.1.
2.4.2.
2.5.
2.5.1.
2.5.2.
2.5.3.
2.6.

Các phương pháp sấy ................................................................. Trang 22
Sấy tĩnh ...................................................................................... Trang 22

Sấy động .................................................................................... Trang 23
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ..................................... Trang 23
Nhiệt độ ..................................................................................... Trang 23
Ẩm độ ........................................................................................ Trang 23
Lưu lượng không khí qua lò sấy ................................................. Trang 24
Chất lượng hạt............................................................................ Trang 24

CHƯƠNG III DAO ĐỘNG KỸ THUẬT
3.1.
Những khái niệm cơ bản về dao động......................................... Trang 26
3.1.1. Định nghĩa ................................................................................. Trang 26
3.1.2. Các tham số dao động ................................................................ Trang 26
3.1.2.1. Chuyển vị................................................................................... Trang 26
3.1.2.2. Vận tốc ...................................................................................... Trang 27
3.1.2.3. Gia tốc ....................................................................................... Trang 27
3.1.2.4. Tương quan giữa các thông số.................................................... Trang 27
3.1.2.5. Đơn vị ........................................................................................ Trang 28
3.1.3. Những phần tử cơ bản của hệ dao động ...................................... Trang 28
3.1.4. Bậc tự do.................................................................................... Trang 29
3.1.5. Hệ liên tục và gián đoạn ............................................................. Trang 31
3.2.
Phân loại dao động ..................................................................... Trang 32
3.2.1. Dao động tự do và dao động cưỡng bức ..................................... Trang 32
3.2.1.1. Dao động tự do........................................................................... Trang 32
3.2.1.2. Dao động cưỡng bức .................................................................. Trang 32
3.2.2. Dao động tắt dần và dao động duy trì ......................................... Trang 32
3.2.3. Dao động tuyến tính và dao động phi tuyến................................ Trang 32
3.2.4. Dao động tất định và dao động ngẩu nhiên ................................. Trang 32
3.3.
Phương pháp phân tích dao động................................................ Trang 33

3.4.
Các phần tử đàn hồi.................................................................... Trang 33
3.4.1. Thanh đàn hồi ............................................................................ Trang 33
3.4.2. Lò xo.......................................................................................... Trang 35
3.5.
Dao động tuyến tính của hệ một bậc tự do.................................. Trang 36

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM CÁC YẾU TỐ
ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÒNG LƯU CHUYỂN CỦA LÚA
4.1.

Phương pháp thực nghiệm.......................................................... Trang 39

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

4.2.
Phương tiện thực nghiệm............................................................ Trang 41
4.2.1. Bố trí thí nghiệm ........................................................................ Trang 41
4.2.2. Phương pháp thu thập số liệu ..................................................... Trang 41
4.3.
Cấu tạo và hoạt động của máy sấy rung...................................... Trang 42
4.3.1. Cấu tạo....................................................................................... Trang 42
4.3.2. Nguyên lý hoạt động .................................................................. Trang 42
4.3.2.1. Sấy tĩnh ...................................................................................... Trang 42
4.3.2.1. Sấy động .................................................................................... Trang 42
4.4.
Thực nghiệm các yếu tố ảnh hưởng đến dòng lưu chuyển của lúaTrang 43

4.4.1. Mục đích .................................................................................... Trang 43
4.4.2. Kế hoạch thực nghiệm................................................................ Trang 43
4.5.
Phân tích kết quả thực nghiệm.................................................... Trang 46
4.5.1. Nhiệt độ vật sấy.......................................................................... Trang 47
4.5.2. Tốc độ gió bề mặt....................................................................... Trang 51
4.5.3. Thời gian sấy.............................................................................. Trang 55
4.5.4. Chi phí năng lượng..................................................................... Trang 59

CHƯƠNG V TÍNH TOÁN SƠ BỘ MÔ HÌNH MÁY SẤY
ĐẢO TRỘN LÚA BẰNG PHƯƠNG PHÁP RUNG TẦN
SỐ CAO NĂNG SUẤT 2-3 TẤN
5.1.
5.2.
5.2.1.
5.2.2.
5.3.
5.3.1.
5.3.2.

Cơ sở tính toán ............................................................................ Trang 67
Cấu tạo và hoạt động của mô hình máy sấy 2 – 3 tấn/ mẻ............ Trang 67
Cấu tạo........................................................................................ Trang 67
Nguyên lý hoạt động ................................................................... Trang 68
Tính toán sơ bộ ........................................................................... Trang 68
Tính toán hệ cơ ........................................................................... Trang 68
Tính toán nhiệt ............................................................................ Trang 70

CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
6.1.

6.2.

Kết luận....................................................................................... Trang 73
Kiến nghị .................................................................................... Trang 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... Trang 83

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Các nước nhập khấu gạo trên thế giới ............................... Trang 3
Bảng 1.2: Các nước xuất khấu gạo trên thế giới ................................ Trang 3
Bảng 1.3: Số liệu về máy sấy tĩnh ở ĐBSCL ....................................... Trang 4
Bảng 2.1: Giá trị của hệ số k và m ...................................................... Trang 24
Bảng 3.1: Các đại lượng dùng trong dao động ................................... Trang 28
Bảng 4.1: Các yếu tố dùng cho việc khảo nghiệm .............................. Trang 39
Bảng 4.2: Bảng kế hoạch thực nghiệm................................................ Trang 39
Bảng 4.3: Các số liệu đo đạt được trong quá trình khảo nghiệm ...... Trang 44
Bảng 4.4: Kết quả ................................................................................ Trang 59
Bảng 4.5: Các yếu tố thực nghiệm và tính toán.................................. Trang 60
Bảng 4.6: Các số liệu đo đạt và tính toán được .................................. Trang 62

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC PHỤ LỤC
Phụ lục I: Các thông số của bộ phận tạo rung.......................................... Trang 79
Phụ lục II: Ẩm độ gió ra của không khí sấy............................................. Trang 81

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

MỤC LỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Máy sấy tĩnh vỉ ngang: a) Sơ đồ máy sấy tĩnh ....................... Trang 4
Hình 1.1: Máy sấy tĩnh vỉ ngang: b) Hình máy sấy tĩnh 8 tấn/mẻ .......... Trang 5
Hình 1.2: Máy sấy bảo quản.................................................................. Trang 6
Hình 1.3: Máy sấy tháp ......................................................................... Trang 7
Hình 1.4: Máy sấy trống quay ............................................................... Trang 8
Hình 2.1: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa ẩm độ không khí và ẩm độ vật
liệu sấy ................................................................................................... Trang 11
Hình 2.2: Đường cong quá trình sấy...................................................... Trang 12
Hình 2.3: Các đường đặc tính trên đồ thị I – d....................................... Trang 17
Hình 2.4: Xác định các thông số trạng thái............................................ Trang 18
Hình 2.5: Sơ đồ khảo nghiệm quạt ........................................................ Trang 20
Hình 2.6: Ống khảo nghiệm quạt .......................................................... Trang 21
Hình 2.7: Mô hình hoá quá trình sấy lớp dày......................................... Trang 22
Hình 2.8: Sấy tĩnh vỉ ngang, sấy lớp dày ............................................... Trang 22
Hình 2.9: Công đoạn sản xuất lúa gạo ................................................... Trang 25
Hình 3.1: Ví dụ về tín hiệu dao động điều hòa ...................................... Trang 27
Hình 3.2: Chuyển vị, vận tốc, gia tốc của cùng một chuyển động.......... Trang 28
Hình 3.3: Con lắc đơn ........................................................................... Trang 29
Hình 3.4: Hệ một bậc tự do ................................................................... Trang 30
Hình 3.5: Hệ hai bậc tự do .................................................................... Trang 30

Hình 3.6: Hệ ba bậc tự do ..................................................................... Trang 31
Hình 3.7: Dầm ...................................................................................... Trang 31
Hình 3.8: Thanh chịu nén...................................................................... Trang 34
Hình 3.9: Thanh chịu xoắn.................................................................... Trang 34
Hình 3.10: Thanh chịu uốn...................................................................... Trang 35
Hình 3.11: Hệ hai lò xo mắc song song nối tiếp ..................................... Trang 36
Hình 3.12: Các hệ dao động ................................................................... Trang 37
Hình 4.1: Cấu tạo máy sấy rung ........................................................... Trang 43
Hình 4.2: Đường đặc tính sấy với các yếu tố khác nhau ....................... Trang 46
Hình 4.3: Quá trình sấy trên đồ thị không khí ẩm................................. Trang 60
Hình 5.1: Cấu tạo máy sấy rung 2 – 3 tấn/ mẻ ...................................... Trang 68

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa


Luận văn tốt nghiệp

CHƯƠNG I

MỞ ĐẦU
1.1.

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1. Đặc điểm khí hậu nước ta

Việt Nam - một nước nằm trong vùng nhiệt đới Bắc bán cầu, xứ sở của
cây xanh suốt bốn mùa, đồng ruộng phì nhiêu quanh năm cho thu hoạch mùa
màng phong phú,...Thiên nhiên nước ta ưu đãi về thời tiết, khí hậu và đất đai
rất thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp. Song khí hậu cũng thật khắc
nghiệt với việc bảo quản nông sản nói chung và thóc nói riêng, vì điều kiện ẩm
và nhiệt độ cao là những yếu tố có tác động mạnh, gây những thiệt hại và hư
hỏng lớn cho việc bảo quản thóc.
Khí hậu có sự khác biệt trong phân hoá mùa giữa các vùng phía Bắc và
phía Nam.Ở phía Bắc nhiệt độ tháng lạnh nhất (tháng 1) thấp hơn tháng nóng
nhất (các tháng 6,7) 12 – 15 o C. Ở phái Nam tháng lạnh nhất chênh lệch tháng
nóng nhất chỉ có 3oC. Nói chung sự phân bố nhiệt độ ở phía Bắc vừa phụ thuộc
độ cao, vừa phụ thuộc vào ảnh hưởng của gió mùa từng nơi, từng mùa. Đối với
phía Nam do điều kiện bức xạ và luồng không khí nhiệt đới trong cả hai mùa
gió đã tạo ra nét cơ bản chế độ nhiệt là nhiệt độ cao, ít thay đổi trong năm và
tương đối ổn định.
Về ẩm độ trong phạm vi cả nước tương đối cao, ở phía Bắc độ ẩm dao động
tương đối ít, ở phía Nam có một mùa khô tương đối rõ rệt độ ẩm trung bình hàng
năm đều đạt 80 – 85%.[14, tr 65]
Nhìn chung nhiệt độ và ẩm độ ở nước ta khá cao, phía Nam có độ ẩm
thấp hơn phía Bắc, nên có thuận lợi hơn phía Bắc. Điều đó thực tế cho thấy,
thóc bảo quản ở các tỉnh phía Nam ít bị sâu hại, nấm mốc, ít hư hỏng, và ít tổn
thất hơn thóc bảo quản ở các tỉnh phía Bắc.
Đối với Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) đất đai màu mỡ và bằng
phẳng, được sự bồi đắp phù sa của dòng sông Mê-Kông, có hệ thống sông ngòi
kênh rạch chằng chịt thuận lợi cho việc tưới tiêu. Khí hậu có hai mùa rõ rệt mùa
mưa ( từ tháng 5 đến tháng 11) và mùa nắng ( từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau ).
Thời tiết thất thường mưa bão, lũ lụt thường xuyên xảy ra ảnh hưởng mạnh mẽ đến
mùa màng của nông dân.
1.1.2. Kỹ thuật sấy
Ngày nay với sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ đã nâng

cao chất lượng mọi mặt của đời sống xã hội, đặc biệt là trong sản xuất. Trong
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

1


Luận văn tốt nghiệp

xu thế phát triển đó, Việt Nam đang từng bước tiến lên con đường công nghiệp
hoá hiện đại hoá đất nước trong mọi lĩnh vực - đẩy mạnh phát triển công
nghiệp trong nông nghiệp là sách lược quan trọng của nước nhà. Là một trong
những nước xuất khẩu gạo hàng đầu trên thế giới, vấn đề bảo quản lúa sau thu
hoạch được xem trọng; trong đó việc sấy bảo quản và tồn trữ nông sản cần
phải chú trọng.
Sấy gió nóng là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương
pháp nhiệt. Đối với nước ta việc sấy bằng phương pháp phơi nắng được áp
dụng lâu đời trong dân gian do đơn giản, tận dụng hết sức lao động thừa. Tuy
nhiên phơi nắng cũng hạn chế do diện tích sân phơi cần phải lớn, vả lại còn
phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi trong mùa mưa. Ở một số nơi nông dân
còn phơi lúa trên đường gây cản trở giao thông làm thiệt hại cho người điều
khiển phương tiện giao thông, lẫn nông dân. Mặt khác, việc phơi lúa còn gặp
nhiều khó khăn trong mùa mưa lũ và vấn đề quan trọng hơn hết là thiệt hại về
chất lượng hạt: ẩm vàng, tỷ lệ gạo nguyên thấp, giảm tỷ lệ nẩy mầm, sâu
mọt...Vì vậy trong sản xuất lúa hiện nay người ta đã và đang từng bước áp
dụng biện pháp sấy nhân tạo, vì một số ưu điểm mà nó mang lại so với phương
pháp phơi.
Kết quả quá trình sấy sẽ lấy đi lượng ẩm chứa trong sản phẩm, làm giảm
hoạt động của các vi sinh vật trong quá trình bảo quản và tồn trữ. Kỹ thuật sấy được
ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và nông nghiệp. Đây là một quá
trình phức tạp, và đôi khi nó đóng vai trò quyết định đến chất lượng của sản phẩm

trong qui trình sản xuất.
Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng để biến đổi trạng thái
pha của pha lỏng trong vật liệu thành hơi hay là quá trình tách ẩm bằng nhiệt.
Hiện nay các quá trình cung cấp năng lượng nhiệt cho vật liệu trong quá
trình sấy được tiến hành theo các phương pháp: cung cấp nhiệt bằng đối lưu
gọi là sấy đối lưu; cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt gọi là sấy tiếp xúc; còn nhiệt bằng
bức xạ gọi là sấy bức xạ. Ngoài ra còn có phương pháp sấy đặc biệt: sấy vi
sóng, sấy thăng hoa, sấy theo phương pháp tăng và giảm áp liên tục...
1.2.

VẤN ĐỀ SẤY LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

1.2.1. Thực trạng
Năm 2003 thị trường lúa gạo toàn thế giới đã đạt 591 triệu tấn, tăng 3%
so với năm 2002. Đặc biệt châu Á – nơi mà gạo là lương thực chính của hơn
90% dân số - đã có những mùa bội thu trong năm nay, Việt Nam đã xuất 3.8
triệu tấn. Bộ Thương mại đã điều chỉnh mục tiêu xuất khẩu gạo năm nay lên
3.9 triệu tấn (so năm 2002 đạt 3.2 triệu tấn), tuy nhiên Việt Nam sẽ đạt được
con số 4 triệu tấn (là nước xuất khẩu gạo lớn nhất tính từ năm 1999).
Thị trường năm 2004 dự báo của Tổ chức lương nông thế giới (FAO) là
lượng gạo xuất khẩu trong năm 2004 sẽ khoảng 26.3 triệu tấn, giảm 6%. Tuy

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

2


Luận văn tốt nghiệp

nhiên, với năm 2003 là một năm mà phần lớn các nước châu Á được mùa.[4, tr

30-31]
Bảng 1.1. Các nước nhập khẩu gạo trên thế giới.
2002

28.1
24.0
4.1

Thế giới
Các nước đang phát triển
Các nước phát triển

2003
(Ước tính)
Triệu tấn
27.9
23.8
4.1

2004
(Dự báo)
26.3
22.1
4.1

Bảng 1.2. Các nước xuất khẩu gạo trên thế giới.
2002

Thế giới
Các nước đang phát triển

Các nước phát triển

28.1
24.0
4.1

2003
(Ước tính)
Triệu tấn
27.9
23.2
4.7

Châu Á
Trung Quốc (kể cả Đài Loan)
Ấn Độ
Myanmar
Thái Lan

22.4
2.1
6.6
0.9
7.3
3.2

21.9
2.7
3.8
0.9

7.5
4.0

Việt Nam

2004
(Dự báo)

20.8
2.3
3.5
1.2
7.5
3.8

26.3
22.6
3.7

Các nước khác ...
(Nguồn FAO Rice Market Moniter 2003 )
ĐBSCL với diện tích gần 4 triệu ha trong đó đất phục vụ nông nghiệp
trên 2,7 triệu. Diện tích đất trồng lúa trên 70%. Mỗi năm ĐBSCL cung cấp
trên 17 triệu tấn cho cả nước.
Vấn đề hao hụt sau thu hoạch thường xảy ra hàng năm ở ĐBSCL. Vụ
thu hoạch nào gặp cơn bão hoặc “áp thấp nhiệt đới” thường tổn thất nặng.
Nguồn hao hụt hàng năm ước tính khoảng 8 – 15% sản lượng. Nếu qui thành
tiền cứ mỗi 1% hao hụt tương đương 7 triệu USD. [7, tr141]
Mặc dù nhiều cơ quan đã nghiên cứu và triển khai ứng dụng về sấy trong đó
thành công nhất là máy sấy vỉ ngang SHG 4 và SHG 8 (4 và 8 tấn/ mẻ) phổ biến

khoảng 60 máy ở nhiều tỉnh (1997). Nhưng so với yêu cầu chưa đáp ứng đủ.
Theo số liệu điều tra, năm 1997 ở ĐBSCL có khoảng 1.500 máy sấy phân
bố. Ước lượng toàn vùng chỉ khoảng 9% lúa vụ mưa được sấy bằng máy, để
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

3


Luận văn tốt nghiệp

sấy 90% sản lượng lúa Hè – Thu bằng máy, toàn bộ ĐBSCL cần có 15.000 máy
(gấp 10 lần số máy năm 1997).[7, tr141]
Từ thực trạng trên cho thấy nhu cầu về máy sấy ở ĐBSCL đang phát
triển để thay thế máy sấy tĩnh chiếm nhiều diện tích bề mặt và nhiều lao động.
Vì vậy việc nghiên cứu thiết kế ứng dụng máy sấy vào sản xuất đang là vấn đề
bức xúc hiện nay.
Bảng 1.3. Số liệu về máy sấy tĩnh vỉ ngang ở ĐBSCL

Nă
m

Sản lượng thóc
(triệu tấn)

Lượng thóc thu
hoạch mùa mưa
(triệu tấn)

1980
1983

1990
1993
1997
2001

5,3
6,4
9,5
11,1
13,9
≈16,0

≈1,1
≈1,5
3,2
4,6
5,2
7,0

Số lượng máy
sấy vỉ ngang
(3 - 8 tấn / mẻ)
0
2
100
≈400
≈1500
≈2500

% thóc được

sấy bằng máy
0
0,0001
≈1
≈4
≈12
≈18

1.2.2. Một số loại máy sấy dùng ở ĐBSCL
1.2.2.1. Máy sấy tĩnh
a.

Máy sấy vỉ ngang

•

Cấu tạo và hoạt động:
Máy sấy tỉnh vỉ ngang có ba bộ phận chính: quạt, lò đốt và buồng sấy. Lớp
hạt dày 25 – 45 cm được chứa trong bể chữ nhật, trên sàn lưới lỗ. Không khí sấy
được lò đốt nung nóng, được quạt hút đưa vào buồng, đi xuyên qua khối hạt, và
thoát ra phía trên mặt lớp hạt. Quá trình sấy tiếp diễn cho đến khi hạt khô.
•
Ưu nhược điểm:
Ưu điểm: đơn giản về thiết kế và vận hành, hiệu suất sử dụng nhiệt cao.
Nhược điểm: chiếm nhiều mặt bằng, cần nhiều lao động, ẩm độ sau khi
sấy không đều.

Không khí thoát
Hạt Buồng sấy
Lò đốt

Quạt Không khí

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

4

Buồng gió


Luận văn tốt nghiệp

a)

b)
Hình 1.1: Máy sấy vỉ ngang.
a) Sơ đồ máy sấy tĩnh.
b) Hình máy sấy 8 tấn/mẻ.
a.

Máy sấy bảo quản

•

Cấu tạo và hoạt động:
Máy sấy bảo quản gồm ba bộ phận chính: lò đốt, quạt và thùng sấy.
Không khí được đốt nóng nhờ quạt hút vào và thổi vào buồng sấy xuyên qua
sàn rồi qua lớp hạt. Quá trình sấy lớp hạt được chia ra ba vùng: vùng dưới
cùng đã được sấy khô, vùng giữa đang được sấy và vùng trên cùng chưa sấy.
Lớp hạt sấy phát triển từ dưới lên cho đến lúc toàn bộ khối hạt được sấy khô

thì quá trình sấy chấm dứt.

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

5


Luận văn tốt nghiệp

Vùng chưa sấy
Vùng đang sấy

Lớp hạt
dày vài mét

Vùng đã sấy
Quạt
Lò
đốt
Hình 1.2: Máy sấy bảo quản.
1.2.2.2. Máy sấy động
a.

Máy sấy tháp

•

Cấu tạo và hoạt động:
Máy gồm có buồng sấy dạng tháp đứng, hạt di chuyển từ trên cao xuống mặt
đất theo chuyển động thẳng đứng hoặc zích - zắc. Không khí sấy được thổi vào,

hoặc hút ra cùng chiều, ngược chiều, hay vuông góc với dòng hạt .
•
Ưu nhược điểm:
Ưu điểm: khắc phục sự không đồng đều ẩm độ, diện tích tiếp xúc bề mặt
sấy lớn, chất lượng tốt, năng suất cao.
Nhược điểm: giá thành cao, chiếm chiều cao không gian lớn, chi phí sấy
cao, không thể sấy lúa ở ẩm độ cao.

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

6


Luận văn tốt nghiệp
Băng tải

Buồng 1

Buồng sấy

Băng tải

Băng tải
Hình 1.3: Máy sấy tháp.

b.

Máy sấy trống quay

•

Cấu tạo và hoạt động:
Bộ phận chính của máy là một thùng sấy hình trụ có đường kính 1 –2m,
dài 10 – 20m, được đặt nằm ngang hay nghiêng một góc nhỏ hơn 2 – 4o, quay
với tốc độ chậm 4 – 8 vòng/ phút. Bên trong có gắn thêm các cánh dẫn để nâng
hạt theo mặt trong chu vi trống trước khi rơi trở lại đáy trống. Khi rơi tự do,
hạt tiếp xúc với không khí sấy, dễ dàng truyền nhiệt và truyền ẩm.
Tuỳ theo cách bố trí của dòng di chuyển hạt qua trống, ta phân biệt hai
phương pháp sấy: sấy trống quay làm việc liên tục, và làm việc theo chu kỳ từng mẻ
một.
Máy sấy trống quay làm việc theo chu kỳ từng mẻ: thùng sấy được đặt
nằm ngang, vật liệu sấy được đổ vào thùng với khối lượng bằng một mẻ sấy.
Thùng quay liên tục, khí nóng được đưa vào một đầu trống, thổi đều theo trục
trống và mang ẩm thoát ra ở đầu kia. Khi vật liệu khô, ta dùng máy để tháo
vật liệu sấy ra ngoài.
Máy sấy trống quay làm việc liên tục: thùng sấy được đặt nghiêng, vật
liệu sấy được đưa vào một đầu và theo chiều nghiêng chuyển dần liên tục ra
ngoài. Không khí sấy vào một đầu thùng và thoát ra ở đầu kia. Hướng di
chuyển của khí sấy thường là cùng chiều với vật sấy. Nhiệt độ sấy khá cao 120
– 280oC. Thời gian sấy là thời gian vật liệu di chuyển từ đầu vào đến đầu ra
khoảng 10 – 20 phút.
•
Ưu nhược điểm:
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

7


Luận văn tốt nghiệp

Ưu điểm: xử lý được các sản phẩm có độ ẩm cao dễ kết dính, sản phẩm
sấy có độ ẩm đồng đều.
Nhược điểm: giá thành cao, hiệu suất nhiệt thấp, chi phí sấy cao.

Xyclon
Phểu nạp

Quạt
hút
Cửa xả liệu

Bánh răng
Thùng
sấy

Vít tải liệu

Các con lăn

Mô tơ

Hình 1.4: Máy sấy trống quay.
Hiện nay còn một số loại máy sấy đang nghiên cứu và từng bước đưa và
sử dụng như: máy sấy tầng sôi, máy sấy hạt kiểu thổi, máy sấy rung...
Với mục đích tìm tòi một loại máy sấy mới phục vụ cho nông nghiệp đặc biệt
là vùng ĐBSCL và góp phần làm đa dạng chủng loại máy sấy có hiệu quả kinh tế
chất lượng đáp ứng nhu cầu sản xuất và yêu cầu với hệ thống sấy phải đáp ứng các
tiêu mục sau:
Đáp ứng các thông số chế độ sấy yêu cầu để thu sản phẩm theo ý muốn.
Đảm bảo chất lượng đồng đều trong khối hạt.

Tỷ lệ độ gãy vỡ hạt thấp.
Chỉ số kinh tế kỹ thuật cao: tiêu tốn ít, giảm lao động phục vụ...
Dễ vận hành, sửa chữa, lắp đặt.
Từ yêu cầu đó, đề tài “ Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến dòng lưu
chuyển của lúa bằng rung động tần số cao và đề xuất mô hình sấy thích hợp” được
đặt ra trên cơ sở ứng dụng rung động cơ học để tạo sự đảo trộn lúa và tìm ra
một mô hình sấy phù hợp hơn.

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

8


Luận văn tốt nghiệp

CHƯƠNG II

SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT SẤY
2.1.

MỤC ĐÍCH VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH PHƠI SẤY LÚA

2.1.1. Định nghĩa
Phơi hoặc sấy lúa là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu ẩm
bằng nhiệt. Bản chất quá trình sấy là quá trình khuếch tán: bao gồm quá trình
khuếch tán ẩm từ lớp bên trong ra lớp bề mặt ngoài và quá trình chuyển hơi
ẩm từ bề mặt vật liệu sấy ra môi trường xung quanh, nhằm làm cho ẩm độ hạt
đạt yêu cầu để tồn trữ, chế biến.
2.1.2. Mục đích
- Ngăn chặn sự lên men và phát triển nấm mốc trong môi trường có độ ẩm

cao.
- Làm khô lúa để chế biến, tồn trữ lâu dài tránh phá hoại sâu mọt, làm giống
phục vụ cho vụ tiếp theo.
- Nâng cao chất lượng nông sản, giảm tỷ lệ hao hụt do lúa bị hư.
- Tăng tỷ lệ nẩy mầm của hạt giống.
2.1.3. Đặc điểm
Người ta phân biệt hai loại sấy: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo.
- Sấy tự nhiên: sử dụng không khí ngoài trời không có gia nhiệt.
- Sấy nhân tạo: đây là quá trình cần cung cấp nhiệt dùng tác nhân sấy như:
khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt... Và nó được đưa ra khỏi thiết bị sấy
khi quá trình sấy kết thúc.
2.1.3.1 Phơi - sấy tự nhiên
Theo thống kê của Tổ chức Lương nông Thế giới (FAO), chỉ có khoảng 5%
sản phẩm lúa trên toàn thế giới được sấy bằng máy, còn lại đều phơi bằng năng
lượng mặt trời.[12]
- Ở một số nơi ( Ấn Độ, Pakistan...) thu hoạch lúa vào mùa ít mưa không khí
có độ ẩm thấp. Nên sau khi gặt, lúa được tiến hành phơi ngay trên đồng
khoảng 4 – 5 ngày. Lúc này độ ẩm hạt đạt khoảng 14 – 15%. Tuy nhiên, một số
nơi mưa nhiều (Việt Nam, Thái Lan, Inđônêsia...) nên độ ẩm rất cao cần phải
tiến hành sấy.
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

9


Luận văn tốt nghiệp

- Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu sân phơi như: tấm đệm bằng rơm, lác,
plastic, tôn hay sân vườn, đường đi khô ráo...để phơi sấy.
- Thời gian phơi sấy phụ thuộc vào độ ẩm lúc đầu và lúc cuối của lúa, chiều

dày, nhiệt độ và độ ẩm môi trường xung quanh, tốc độ gió, số lần đảo trộn...
2.1.3.2. Sấy nhân tạo
- Có thể điều khiển điều kiện sấy để hạt đạt chất lượng cao như: nhiệt độ sấy,
tốc độ sấy, việc cung cấp vật liệu vào máy sấy, đảo trộn vật liệu theo cấu tạo
của máy sấy, độ ẩm sau khi sấy...
- Thời gian sấy ngắn, ít tốn công lao động hơn, với diện tích nhỏ có thể lắp
đặt thiết bị sấy với công suất và chất lượng hạt gạo tốt hơn so với phơi sấy tự
nhiên.
- Có thể sử dụng nguồn nhiên liệu và năng lượng đa dạng như: dầu, gas, củi,
than, hơi nước, năng lượng điện, năng lượng mặt trời...
2.2.

ĐẶC TÍNH TĨNH HỌC VÀ ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY

2.2.1. Tĩnh học của quá trình sấy
Là quá trình di chuyển ẩm từ vật liệu sấy đến tác nhân sấy hay từ tác
nhân sấy đến vật liệu sấy ( trao đổi ẩm ) phụ thuộc vào tính chất cơ lý của hai
cấu tử, không phụ thuộc vào thời gian. Vật liệu có khả năng thoát và hút ẩm,
đây là tính chất quan trọng của vật liệu. Khi để một vật liệu ướt trong môi
trường không khí khô thì nước trong vật liệu sẽ bay hơi ngược lại để vật khô
trong môi trường không khí ẩm vật sẽ hút ẩm.
Quá trình bốc hơi ẩm xảy ra khi áp suất cục bộ hơi nước trên bề mặt vật
liệu lớn hơn áp suất hơi ở tác nhân sấy chung quanh, trong trường hợp ngược
lại vật liệu sẽ hấp thụ nước từ tác nhân sấy. Nếu áp suất hơi trên bề mặt vật
liệu và trong tác nhân sấy như nhau thì quá trình trao đổi ẩm dừng lại. Trạng
thái này gọi là sự cân bằng ẩm của vật liệu.
Trạng thái cân bằng bị phá huỷ khi:

-

Ẩm độ tương đối của tác nhân sấy và áp suất cục bộ trong tác nhân sấy tăng
dẫn đến độ ẩm vật liệu sẽ tăng vì hút ẩm từ tác nhân sấy.
- Hạ thấp độ ẩm của tác nhân sấy dẫn đến độ ẩm vật liệu giảm do bốc ẩm vào
tác nhân sấy chung quanh.
Việc hạ thấp độ ẩm của vật liệu thực hiện cho đến khi không còn đẩy ẩm
ra ngoài.
Đồ thị sau biểu thị đường cong phụ thuộc giữa ẩm độ không khí và ẩm
độ vật liệu có dạng chữ S. Mỗi một điểm của đường cong sấy ứng với trạng thái
cân bằng của vật liệu ở một độ ẩm không khí nhất định. Độ ẩm không khí là ϕ1
vật liệu có độ ẩm cân bằng w1, độ ẩm của không khí tăng đến giá trị ϕ2 thì
trạng thái cân bằng bị phá hủy độ ẩm vật liệu bắt đầu tăng do hút ẩm từ không
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

10


Luận văn tốt nghiệp

khí . Sự cân bằng chỉ được hồi phục lúc độ ẩm w2 độ ẩm cân bằng mới của vật
liệu tương ứng với độ ẩm không khí ϕ2.
Vật liệu có thể hút ẩm bằng cách hút từ không khí chung quanh cho đến
khi có độ ẩm háo nước là wh, ở đó ta có độ ẩm cân bằng của vật liệu lúc không
khí bảo hoà (ϕ = 100% ). Vật liệu chỉ có thể thêm ẩm nếu nó tiếp xúc trực tiếp
với nước.
Lúc hạ thấp độ ẩm không khí đến ϕ3 độ ẩm vật liệu giảm đến w3, do đó
thoát ẩm. Sự khô nước của vật liệu bằng cách thoát ẩm chỉ có thể thực hiện
được cho đến khi nào tất cả độ ẩm tự do chưa bị đẩy hết. Độ ẩm vật liệu w k (độ
ẩm cân bằng cuối cùng) tương ứng với trạng thái lúc đó trong vật liệu chỉ còn
độ ẩm liên kết không thể bốc hơi được.
Đường cong cân bằng độ ẩm chia diện tích đồ thị thành hai phần: Phần

trên bao gồm giữa đường cong, trục tung và đường thẳng ϕ = 100% gọi là
vùng hút ẩm; Phần dưới giới hạn bởi đường cong, trục hoành, đường thẳng
đứng w = w1 và w = w k là vùng thoát ẩm (bốc hơi). Điểm háo nước là điểm đặc
trưng trên đồ thị w = w h, (ϕ = 100% ) phía trái nó là vùng háo nước, phía phải
là vùng trạng thái ẩm của vật liệu.
Quá trình sấy được rút ngắn lại nếu tăng áp suất cục bộ của hơi nước ở
bề mặt vật liệu và giảm áp suất hơi trong môi trường chung quanh. Hiệu quả
đó sẽ đạt được bằng cách nung nóng vật liệu và tác nhân sấy.

Vùng trạng thái
Vùng trạng thái hút nước của vật liệu
ẩm
ϕ%
100%
ϕ2
ϕ1
Vùng hút

ϕ3
Vùng
0

w k w3 w1

w2

wh

w%
Hình 2.1: Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc giữa ẩm độ không khí

và ẩm độ vật liệu sấy.
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

11

wH


Luận văn tốt nghiệp

2.2.2. Động học quá trình sấy
2.2.2.1. Đường cong quá trình sấy
Khảo sát tác động qua lại của vật liệu ẩm và tác nhân sấy có tính đến thời
gian sấy.
Theo trục hoành đặt thời gian sấy t, theo trục tung - độ ẩm vật liệu (w)
có liên quan đến khối chất khô, và nhiệt độ τ đốt nóng vật liệu. Đường cong 2
chỉ đặc tính thay đổi nhiệt độ vật liệu theo thời gian.
Đường cong 1 đặc trưng sự thay đổi ẩm độ theo thời gian w = f(t). Từ đồ
thị có thể nhận đường cong 3 của sự thay đổi vận tốc sấy phụ thuộc vào độ ẩm
của vật liệu
dw
dt

= f (w

)

Sự di chuyển ẩm từ lớp trong ra lớp mặt ngoài của vật liệu khi độ ẩm ở
lớp trong của hạt cao hơn trên bề mặt do tăng nhiệt độ vật liệu.

w
τ

1

2

K

K1
O

A

B

C

t

dw
dt

3

N

N1

O’

A’

B’

∆w

C’

ϕ: Độ ẩm không khí
w: Độ ẩm vật liệu
t: Thời gian sấy
τ: Nhiệt độ đốt nóng vật
liệu
1: Sự thay đổi ẩm độ của
vật liệu theo thời gian
2: Sự thay đổi nhiệt độ vật
liệu theo thời gian
3: Vận tốc sấy
[3, tr 80]

Hình 2.2: Đường cong của quá trình sấy.

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

12


Luận văn tốt nghiệp

2.2.2.2. Quá trình sấy
Có 3 giai đoạn:
a.

Giai đoạn thứ nhất OA

Đốt nóng vật liệu, độ ẩm trong giai đoạn này thay đổi ít. Vận tốc sấy
(đường cong 3) tăng từ 0 đến giá trị cực đại.
b.

Giai đoạn thứ hai AB

Độ ẩm bốc hơi từ bề mặt vật liệu, tất cả nhiệt lượng cung cấp sẽ chi phí
cho sự bốc ẩm. Nhiệt độ vật liệu giữ không đổi. Độ ẩm vật liệu thay đổi theo
đường KK1. Cho dwdt nên, vận tốc sấy được xác định trong mỗi điểm như
tang của góc nghiêng
tiếp tuyến với đường cong sấy 1, giữ không đổi
(đường thẳng nằm ngang NN 1).
c.

Giai đoạn thứ ba BC

Độ ẩm của vật liệu hạ chậm, sự bốc hơi ẩm xảy ra sâu bên trong vật liệu, vận
tốc sấy giảm xuống. Bắt đầu không có sự tương xứng giữa lượng ẩm bốc hơi từ bề
mặt và lượng ẩm chuyển đến từ các lớp bên trong vật liệu.
Việc giảm cường độ bốc ẩm từ bề mặt sẽ làm tăng nhiệt độ của vật liệu.
Ở cuối thời kỳ sấy bắt đầu có ẩm cân bằng của vật liệu, việc sấy dừng lại, vận
tốc sấy trở nên bằng không.
2.3.

CÁC THÔNG SỐ QUÁ TRÌNH SẤY

2.3.1. Không khí ẩm
Không khí ẩm là một hỗn hợp giữa không khí khô và hơi nước. Trạng
thái không khí ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sấy và bảo quản sản
phẩm. Vì vậy việc tìm hiểu không khí ẩm là rất cần thiết. Theo Danton, áp suất
của không khí ẩm bằng áp suất của hơi nước (Ph) cộng với áp suất của không
khí khô (Pk).
P = Ph + Pk , (N/m2)

(2.1)

Có nhiều thông số biểu thị trạng thái không khí ẩm, trong đó hai thông số
thường gặp nhất là nhiệt độ và độ ẩm.
Ẩm độ tương đối của không khí (viết tắt Rh) biểu thị lượng hơi ẩm trong
không khí. 0% Rh nghĩa là không khí tuyệt đối, còn 100% Rh là không khí bão
hoà ẩm, đọng sương.

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

13


Luận văn tốt nghiệp

2.3.1.1 Độ ẩm tuyệt đối
Độ ẩm tuyệt đối là lượng hơi nước có trong 1m3 không khí ẩm , ký hiệu
ρh (kg/m3 không khí ẩm).
ρ=

(

Gh
, kg / m3
V

)

(2.2)

Vì hơi nước trong không khí ẩm có thể xem là khí lý tưởng nên có thể viết:
ρh =

(

Ph
1
=
, kg / m 3
vh
R hT

)

(2.3)

vh - Thể tích riêng của hơi nước chưa bão hoà , m3/kg.
Rh - Hằng số hơi nước, J/kg. o K
Ph - Áp suất riêng hơi nước, N/ m3.

T - Nhiệt độ không khí ẩm, oK.
2.3.1.2. Độ ẩm tương đối: ký hiệu là ϕ
Độ ẩm tương đối của không khí (hay còn gọi là độ ẩm bão hòa hơi nước)
là tỷ số giữa lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm với lượng hơi nước lớn
nhất
ρh-max có thể chứa trong không khí ẩm đó ở cùng một nhiệt độ.
ϕ=

ρ h − max = ρ '' =

ρh
ρ h − max

(2.4.1)

x100 %

(

P
1
= b , kg / m 3
''
Rh T
v

)

(2.4.2)

Với
ρ’’- Khối lượng riêng của hơi nước bão hòa, kg/m3.
v’’- Thể tích riêng của hơi nước bão hòa, m3/kg.
Pb- Áp suất riêng của hơi nước bão hòa, N/m2.
Thay các giá trị tương ứng (2.4.1) và (2.4.2) vào (2.3) ta có
ϕ=

SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

Ph
x100%
Pb

14

(2.5)


Luận văn tốt nghiệp

Giá trị ϕ thay đổi từ 0 đến 1 hoặc từ 0% đến 100%. Nếu ϕ = 0 thì không
khí không có hơi nước, khi ấy ta có không khí khô tuyệt đối. Khi không khí ẩm
là tác nhân sấy thì ϕ càng nhỏ khả năng sấy của nó càng tốt và ngược lại.
2.3.1.3. Độ chứa ẩm: ký hiệu là d
Độ chứa ẩm d của không khí ẩm là tỷ số giữa khối lượng hơi nước (mh)
và khối lượng không khí khô (mk) .
PhV
mh RhT
Ph
d=

=
= 0,622
PkV
mk
P − Ph
RkV

(2.6)

R h= 461,5 J/kg oK và Rk= 287,1 J/kg oK

Với

Đơn vị độ chứa ẩm d là g/kg không khí.
Thể tích riêng không khí ẩm là v:

v =

(

V
, m 3 / kg
mh + mk

)

(2.7)

Trong đó
mh- Khối lượng của hơi nước, kg.

mk- Khối luợng của không khí, kg.
m = mh + mk , kg.
Khối lượng riêng của không khí ẩm là tỷ số giữa khối lượng m và thể
tích V

ρ=

m
, (kg / m 3 )
V

(2.8)

2.3.1.4. Nhiệt độ đọng sương: ký hiệu ts
Giả sử có một hỗn hợp không khí ẩm chưa bão hoà hơi nước, ta làm
lạnh hỗn hợp không khí này với điều kiện d = const. Khi đó, nhiệt độ hỗn hợp
giảm dần xuống đến một mức nào đó thì đạt trạng thái bão hòa ϕ = 1. Nhiệt độ
tương ứng với trạng thái này, gọi là nhiệt độ điểm sương. Nếu giảm tiếp tục thì
SVTH: Nguyễn Hữu Nghĩa

15