thí nghiệm quá trình thiết bị Sấy đối lưu

Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
1.

Sấy đối lưu

TRÍCH YẾU :
1.1. Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát quá trình sấy đối lưu bằng thực nghiệm, để:
- Xây đựng đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy.
- Xác đònh các thông số sấy: tốc độ sấy đẳng tốc, độ
ẩm tới hạn, độ ẩm cân bằng, thời gian sấy đẳng tốc và
giảm tốc.
- Đánh giá sai số của quá trình sấy.
1.2. Phương pháp thí nghiệm:
- Tiến hành sấy giấy lọc ở 3 chế độ nhiệt độ của
caloriphe: 500C, 600C, 700C.
- Đặt giấy lọc vào buồng sấy, ghi nhận giá trò nhận khối
lượng của vật liệu sau khi làm ẩm (G1).
- Sau đó cứ 5 phút, ghi nhận giá trò cân và hai giá trò
nhiệt độ bầu khô – bầu ướt; tiếp tục sấy đến khi giá trò
khối lượng vật liệu không đổi trong vòng 15 phút thì dừng
chế độ thí nghiệm này và chuyển sang chế độ thí nghiệm
khác.

1.3. Kết quả thí nghiệm:
Khối lượng khô ban đầu của 3 sấp giấy lọc: G o = 50 (g) = 0,05
(kg).
Một sấp giấy lọc gồm 3 tấm giấy lọc. Kích thước của một
tấm giấy lọc: 30 x 20 x 0,01 (cm).
Bảng 1: Số liệu thô
Chế độ sấy 50oC

τ
G
tư
tk
(ph (g) (oF) (oF)
)
100,
0
145 58,5 5
100,
2
145 58,5 5
100,
4
140 58,5 5
100,
6
135 58,5 5
100,
9
130 58,5 5
12

125

58,5

101

14

16
19

120
115
110

58,5
58,5
58,5

21

105

58,5

101
101
101
101,
5

Chế độ sấy 60oC
τ
G
tư
tk
(ph (g) (oF) (oF)
)

121,
0
140 65
5
121,
1
140 65
5
121,
2
135 65
5
121,
4
130 65
5
121,
5
125 65
5
121,
7
120 65
5
121,
9
115 65
5
11
110 65

122
12
105 65
122
14

100

65

Trang 1

122

Chế độ sấy 70oC
τ
G
tư
tk
(ph (g) (oF) (oF)
)
0

140

84

143

0,5

140

84

143

1

135

84

143

2

130

84

143

3

125

84

143

4

120

84

143

5
6
7

115
110
105

84
84
84

143
143
143

8

100

84

143


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

23

100

58,5

25

95

58

27
31

90
85

58
58

101,
5
101,

5
101,
5
102

33

80

58

35

75

38

Sấy đối lưu

15

95

65,5

122

9

95

84

143

17

90

65,5

122

10

90

84,5

143

19
20

85
80

65,5
65,5

11
12

85
80

84,5
84,5

102

23

75

65,5

13

75

84,5

58

102

25

70

66

14

70

84,5

143
143
143,
5
143,
5

70

58

102

28

65

66

15

65

84,5

144

40

65

58

102

31

60

66

18

55

84,5

144

44

60

58

102

34

55

66

20

50

85

144

48

55

58

102

38

50

66

25

50

85

144

54
60

50
50

58
58

102
102

40

50

66

122
122
122,
5
122,
5
122,
5
122,
5
122,
5
122,
5
122,
5

2.

LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM :
2.1. Đònh nghóa:
Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách
cấp nhiệt cho ẩm bay hơi. Trong đó, cả hai quá trình truyền nhiệt
và truyền ẩm đều được thực hiện bằng phương pháp đối lưu.
2.2. Đặc trưng của quá trình sấy:
Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính không
thuận nghòch và không ổn đònh. Nó diễn ra đồng thời 4 quá
trình:
- Truyền nhiệt cho vật liệu.
- Dẫn ẩm trong lòng vật liệu.

- Chuyển pha.
- Tách ẩm vào môi trường xung quanh.
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy:
- Bản chất của vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hoá
học, đặc tính liên kết ẩm,…
- Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề mặt lớp
vật liệu .. Diện tích bề mặt riêng của vật liệu càng lớn
thì tốc độ sấy càng nhanh.
- Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối và độ ẩm tới hạn của vật
liệu.
- Độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ của không khí.
- Chênh lệch giữa nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của
không khí sấy, nhiệt độ cuối cao thì nhiệt độ trung bình của

Trang 2


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

-

Sấy đối lưu

không khí càng cao, do đó tốc độ sấy cũng tăng. Nhưng
nhiệt độ cuối không nên quá cao vì không sử dụng triệt
để nhiệt.
Cấu tạo thiết bò sấy, phương thức và chế độ sấy.

2.4. Tác nhân sấy:
- Tác nhân sấy là những chất dùng để gia nhiệt cho vật

liệu sấy, nhằm tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu
sấy.
- Các loại tác nhân sấy:
+ Không khí nóng: là loại môi chất phổ biến, rẻ tiền
thường dùng làm tác nhân sấy.
+ Khói lò: có thể dùng than, củi, trấu, dầu, khí… để tạo
khói lò.
+ Hơi quá nhiệt.
- Trong bài này sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy.
Vì:
+ Cần độ sạch.
+ Rẻ.
+ Đáp ứng được các yêu cầu của tác nhân sấy: ít tác
dụng với vật liệu sấy,…
+ Lượng ẩm ít.
2.5. Động lực của quá trình sấy:
• Là chênh lệch giữa áp suất hơi của nước (ẩm) trên bề
mặt vật liệu (Pm) và áp suất riêng phần của hơi nước trong
không khí ẩm (Ph) :
Nếu Pm > Ph : vật nhả ẩm ⇒ Quá trình sấy.
Nếu Pm < Ph : vật hút ẩm ⇒ Làm ẩm vật liệu.
Nếu Pm = Ph : có cân bằng động giữa hút và nhả
ẩm.
• Trong thực tế ta xây dựng đường cân bằng pha dưới dạng ϕ*
= f(u) :
Nếu ϕ > ϕ* : vật hút ẩm ⇒ Làm ẩm vật liệu.
Nếu ϕ < ϕ* : vật nhả ẩm ⇒ Quá trình sấy.
Nếu ϕ = ϕ* : có cân bằng động giữa hút và nhả ẩm.
• Các cách biểu diễn động lực quá trình sấy:
Dùng thế sấy: ε = tk - tư

Dùng ∆ϕ
Dùng ∆P
Dùng (t - θ)
Dùng ∆x
2.6. Các dạng liên kết ẩm:
DẠNG LIÊN
KẾT
Liên kết

ẢNH HƯỞNG
CỦA SẤY ĐẾN
LIÊN KẾT
- Là liên kết của ẩm với - Đây là liên kết
KHÁI NIỆM

Trang 3


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

hóa học

Liên
kết
hấp
phụ
Liê
n
kết
hóa

lý

Liên
kết
mao
dẫn
Liên
kết
thẩm
thấu

Liên kết cơ
lý

Sấy đối lưu

vật liệu dưới dạng OH- hoặc bền,
không
thể
tinh thể ngậm nước.
tách
bằng
sấy.
Ví dụ: CaSO4.2H2O, SiO2.7H2O,… Muốn tách ẩm này
phải dùng phương
pháp hóa học hoặc
nung chảy.
Ví dụ: dùng H2SO4đđ
để hút,…
- Do lực hấp phụ, lực điện - Quá trình sấy chỉ

trường, lực từ trường,… tạo tách
được
một
nên lớp đơn phân tử ở bề phần ẩm này.
mặt vật liệu, dần dần tạo
thành lớp đa phân tử, có
liên kết yếu hơn, cuối cùng
chúng gần đến trạng thái
ẩm tự do.
- Do lực mao dẫn giữ trong - Liên kết này là
các mao quản nhỏ hoặc một liên kết yếu
các lỗ xốp nhỏ một lớp và sẽ tách được
ẩm.
bằng sấy.
- Dạng liên kết này chỉ tồn - Quá trình sấy để
tại trong dung dòch.
tách ẩm từ dung
- Do áp suất thẩm thấu dòch sẽ khó hơn
làm cho áp suất hơi ở trên tách ẩm từ dung
bề mặt dung dòch nhỏ hơn môi nguyên chất.
áp suất hơi ở trên dung
môi nguyên chất.
- Ẩm nằm tự do trên bề - Liên kết này là
mặt hoặc trong các lỗ xốp liên kết yếu, có
và mao quản lớn.
thể tách được bằng
sấy, thậm chí là
bằng phương pháp
cơ học.

2.7. Xác đònh tốc độ sấy theo cân bằng nhiệt của
quá trình sấy:
Lượng nhiệt do dòng tác nhân sấy cung cấp trong khoảng
thời gian dτ:
dQ = αF(t-θ)dτ
(1)
được tiêu hao để:
- Đun nóng vật liệu: (GoCo+GaCa)dθ
(2)
- Bay hơi ẩm và quá nhiệt hơi: [r + Ch(t-th)dGa
(3)
Trong đó:
•
α - hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy vào vật liệu sấy,
W/m2.độ
•
F – bề mặt vật liệu, m2
•
t, θ, th - nhiệt độ của tác nhân sấy, vật liệu và hơi ẩm
bão hòa, độ

Trang 4


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

GoCo - khối lượng và nhiệt dung riêng của vật liệu sấy, kg
& J/kg.độ

•
GaCa - khối lượng và nhiệt dung riêng của ẩm, kg & J/kg.độ
•
r - ẩn nhiệt hóa hơi của ẩm, J/kg
•
Ch - nhiệt dung riêng của hơi ẩm, J/kg.độ
Lượng ẩm bốc hơi trong thời gian dτ:
dGa = d(GoU) = GoDu
(4)
Với:
•
U: hàm ẩm hay độ ẩm của vật liệu – tính theo vật liệu
khô, kg ẩm/kg vật liệu khô.
Từ (1), (2), (3) và (4), thiết lập cân bằng nhiệt:
αF(t - θ)dτ = (GoCo+GaCa)dθ + Go[r + Ch(t - th)dU
(5)
Từ (5) rút ra:
dθ
αF( t − θ) − [ G oC o + G aC a ]
dU
dτ
(6)
=
dτ
G o [ r + C h ( t − th) ) ]
•

dU
theo cân bằng nhiệt.
dτ

2.8. Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy:
Theo phương trình truyền ẩm từ vật liệu vào tác nhân sấy:
dGa = kpF(pm – p)dτ
(7)
Với:
•
kp - hệ số truyền ẩm trong pha khí, kg/m 2.h.∆p = 1 (1at hay
1mmHg...)
cm, p - áp suất của hơi ẩm trên bề mặt vật liệu và trong pha
khí, mmHg (hay at)
Thay Ga = GoU vào (7) và biến đổi, ta có:
dU k pF
=
(pm − p)
(8)
dτ
Go
Khi hơi ẩm không bò quá nhiệt (tức t = th) thì biểu thức (5)
được biến đổi thành:

G  dθ
dU dQ
 Co + C o a G o
+ rGo
−
F = qF
(9)
G o  dτ
dτ Fdτ


Với q là cường độ dòng nhiệt hay mật độ dòng nhiệt.
Ga
Go
Vo
= U;
= ρo ;
= Ro
Co + C aU = C
và
Go
Vo
F
Với:
•
ρo - khối lượng riêng của vật liệu khô, kg/m3
•
Vo - thể tích vật khô, m3
•
C - nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm, J/kg.độ
•
Ro -bán kính qui đổi của vật liệu, m
Khi đó, nếu bỏ qua nhiệt làm quá nhiệt hơi ẩm, ta có:
Đây là biểu thức tính tốc độ sấy

Trang 5


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu





dU
dθ   C  dθ  
dU 
q = ρ oR o r
+ Cρ oR o
= 1+  
× ρ oR o r
dτ
dτ   r  dU 
dτ 


(10)




dU
= (1+ R b ) ρ oR o r
dτ
C dθ
Với Rb = 1 +
: Chuẩn số Rebinde đặc trưng cho động học của
r dU
quá trình sấy.

Biểu thức (10) là phương trình cơ bản của động học về sấy,
nó cho biết sự biến đổi ẩm của vật liệu theo thời gian. Ta có
thể nhận được biểu thức (10) khi giải hệ phương trình vi phân
mô tả truyền nhiệt - truyền ẩm trong vật liệu. Nhưng nói chung
hệ phương trình này không giải được bằng phương pháp giải tích.
2.9. Lượng nhiệt cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy
giảm tốc (q2):
Mặt khác ta thấy rằng trong giai đoạn sấy giảm tốc, đường
cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng, nên tốc độ sấy trong
giai đoạn này được biểu diễn:
dU
−
= K U − U*
(11)
dτ
Với:
•
K - Hệ số tỷ lệ, gọi là hệ số sấy. Nó phụ thuộc vào tốc
độ sấy và tính chất của vật liệu ẩm, 1/s
K: chính là hệ số góc của đường cong tốc độ sấy ở giai
đoạn giảm tốc, nên:
N
K=
= χN
(12)
U th − U *
Với:
1
χ=
•

: hệ số sấy tuyệt đối, phụ thuộc vào tính chất
U th − U *
vật liệu ẩm.
•
Uth - độ ẩm tới hạn.
•
U* - độ ẩm cân bằng.
•
N - tốc độ sấy đẳng tốc, kg ẩm/(kg vật liệu khô.s)
Tích phân phương trình (11) ta nhận được:
U − U*
= exp( − χNτ )
(13)
U th − U *
Hay logarit hóa (13), ta có:
1
lg U − U * = lg U th − U * −
χNτ
(14)
2.3
Như vậy nếu biết được hệ số sấy K, có thể xác đònh được
thời gian cần thiết để thực hiện giai đoạn sấy giảm tốc.
Hệ số sấy tương đối được xác đònh bằng thực nghiệm và có
thể tính gần đúng như sau:

(

(

(

)

)

)

(

)

(

)

Trang 6


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

1.8
(15)
Uo
Với U0 - độ ẩm ban đầu của vật liệu.
Từ đó, ta có:
U
1
U th = + U * = 0 + U *

(16)
χ
1.8
Thau (12) và (15) vào phương trình (11), ta được:
 U − U* 
dU

−
= 1.8N
(17)
dτ
 U0 
Thay (17) vào (10), ta được:
 U − U* 

q2 = −ρ 0R 0r(1+ R b ) .1.8N
(18)
 U0 
2.10. Lượng nhiệt cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy
đẳng tốc (q1):
Trong giai đoạn sấy đẳng tốc, toàn bộ lượng nhiệt cung cấp
từ dòng tác nhân bằng lượng nhiệt bốc hơi ẩm và nhiệt độ
vật liệu không đổi nên:
dU
q1 = ρ 0R 0r
= ρ 0R 0rN
(19)
dτ
2.11. Cường độ trao đổi nhiệt:
q

U − U*
(1+ Rb)
q(x) = 2 = 1.8
(20)
q1
U0
Như vậy,theo biểu thức (20), khi biết chuẩn số Rb sẽ tính được
cường độ trao đổi nhiệt theo độ ẩm của vật liệu.
χ=

2.12. Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy:
2.12.1. Đường cong sấy:
Là đøng cong biểu diễn sự thay đổi của độ ẩm vật liệu (U)
theo thời gian sấy (τ):
U = f(τ)
(21)
Dạng của đường cong sấy:
- Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: liên kết giữa ẩm và
vật liệu, hình dáng, kích thước, cấu trúc vật liệu, phương
pháp và chế độ sấy.
- Đường cong sấy là hàm của quá trình sấy, vì vậy tuy chế
độ và phương pháp sấy khác nhau nhưng đường cong sấy
vẫn có dạng tương tự nhau (xem hình 1).
2.12.2. Đường cong tốc độ sấy:
Là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và
độ ẩm (hàm ẩm) của vật liệu sấy:
dU
= g(U)
(22)
dτ

Từ biểu thức (22), (23) rõ ràng đường cong tốc độ sấy là là
đạo hàm của đường cong sấy (xem hình 2).

u
uo

t

N

A

Trang 7


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
B

t2

D
2

B
tư
to
u* A

Sấy đối lưu

No
4
2

C
C

1

B
5
1

D

3
D

τ
uo

C

A
u*

uth

u

Hình 1: Đường cong sấy
cong tốc độ sấy
AB – Đun nóng vật liệu
BC – Sấy đẳng tốc
CD – Sấy giảm tốc
1 – Đường cong sấy
mỏng, xốp: Giấy,
2 – Đường nhiệt độ của vật liệu

Hình 2: Đường
AB – Đun nóng vật liệu
BC – Sấy đẳng tốc
CD – Sấy giảm tốc
1 – Vật liệu dạng bản
bìa,…
2 – Vật liệu keo
3 – Vật liệu xốp
4 – Vật liệu keo xốp: có
điểm uốn (thay đổi cơ chế
vận chuyển ẩm)
5 – Vật liệu có điểm gãy
khúc (điểm tới hạn thứ hai)

2.13. Các giai đoạn của quá trình sấy:
• AB – giai đoạn đun nóng vật liệu :
Toàn bộ nhiệt cung cấp để đun nóng vật liệu, ẩm bốc hơi
không đáng kể.
Nhiệt độ vật liệu tăng nhanh từ θ1 = to đến nhiệt độ bầu
ướt tư của tác nhân sấy.
Độ ẩm thay đổi không nhiều.

Tốc độ sấy tăng nhanh từ 0 đến cực đại.
Thời gian ngắn không đáng kể.
Thường giai đoạn này được bỏ qua khi tính toán.
• BC – giai đoạn sấy đẳng tốc :
Nhiệt cung cấp để bốc hơi ẩm tự do ở bề mặt vật liệu.
Nhiệt độ của vật liệu bằng tư không đổi.
Độ ẩm của vật liệu giảm nhanh.
Tốc độ sấy không đổi.
Trong giai đoạn này tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng vật
liệu ra bề mặt lớn hơn tốc độ bốc hơi từ bề mặt, trên bề
mặt luôn bão hòa ẩm.
Thời gian sấy trong gian đoạn này ( thời gian sấy đẳng tốc τ 1 ) được xác đònh từ:
dU
−
= N1 = const
(23)
dτ
Nên tích phân (23) lên ta có:

Trang 8


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

U 0 − U th
(24)
N1
: là độ ẩm tới hạn, độ ẩm cuối giai đoạn sấy đẳng

τ1 =

Với Uth
tốc.
• CD – giai đoạn sấy giảm tốc :
Nhiệt độ của vật liệu tăng dần từ tư lên t2 của tác nhân.
Độ ẩm giảm chậm đến độ ẩm cân bằng u*.
Tốc độ sấy giảm dần từ tốc độ đẳng tốc No xuống 0, tùy
theo cấu trúc vật liệu mà có biên dạng khác nhau.
Tốc độ khuếch tán trong chậm hơn tốc độ bốc hơi ở bề
mặt, nên tốc độ chậm dần và có hiện tượng co bề mặt
bốc hơi.
Lúc này, trong vật liệu xuất hiện 3 vùng ẩm: ẩm, bốc hơi
và khô.
Trong giai đoạn này, nếu đường cong tốc độ sấy có dạng
đường thẳng ( hoặc qui đổi sang đường thẳng; N2 = ax+b) thì ta
có thể tích phân để tính thời gian sấy giai đoạn sấy giảm tốc
này ( τ 2 ):
U − U * U th − U *
τ 2 = th
ln
(25)
N1
U2 − U*
Với U* : độ ẩm cân bằng, độ ẩm kết thúc giai đoạn sấy
giảm tốc.
2.14. Thời gian sấy vật liệu:
Thời gian sấy vật liệu được tính bằng tổng thời gian của 3 giai
đoạn sấy: đốt nóng vật liệu τ 0 , sấy dẳng tốc ( τ 1 ) và sấy giảm
tốc ( τ 2 ); có thể bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu, vì giai đoạn

này xảy ra rất nhanh. Biểu thức tính thời gian như sau:
U − U th 2.3
U −U *
τ = τ 1 +τ 2= 0
+
* (U th − U * ) * lg( th
)
(26)
N
N
U2 −U *
Với U2 : độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy, tương ứng
với τ 2 ; U2 > U* và thường được lấy: U2 =U* +2 ÷ 3 (%).
3.

DỤNG CỤ – THIẾT BỊ & VẬT LIỆU SẤY:
3.1. Dụng cụ – thiết bò:
Hệ thống thiết bò sấy được trang bò:
- Caloriphe: gồm hai chùm điện trở khô, có công suất 10KW
và được ổn đònh nhiệt độ nhờ bộ điều nhiệt tự ngắt.
- Quạt hút: có tốc độ 0,85 m/s, để hút không khí (tác
nhân sấy) và thổi qua caloriphe để nâng nhiệt độ dòng
tác nhân lên nhiệt độ cần thiết.
- Hệ thống cân: xác đònh lượng ẩm tách ra từ vật liệu
sấy.
- Hai cửa gió: có van lá, để thay đổi lượng tác nhân.
- Hệ thống đo nhiệt độ: gồm hai đầu dò nhiệt độ bầu
khô – bầu ướt được đặt trong buồng sấy – bên trái giàn
lưới đặt vật liệu sấy và đồng hồ cơ đo nhiệt độ.

Trang 9


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

3.2. Vật liệu sấy: gồm 3 sấp giấy lọc đã được gấp đôi.

4.

PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM:
4.1. Quan sát hệ thống:
Trước khi tiến hành thí nghiệm (15 phút đầu giờ), sinh viên
phải quan sát hệ thống – đối chiếu với sơ đồ – hình vẽ trong
Giáo trình.
Tìm xem vò trí: cửa không khí vào, quạt, caloriphe, bộ điều
chỉnh nhiệt độ, hệ thống đo nhiệt độ bầu ướt – bầu khô, cân,
giàn lưới đặt giấy lọc, đồng hồ đo nhiệt độ và cửa không khí
ra.
Hệ thống điện: tìm các cầu dao quạt, caloriphe (nhìn đường
dây dẫn), các công tắc điện trên hộp điều khiển nhiệt độ.
4.2. Chuẩn bò thí nghiệm:
4.2.1. Xác đònh khối lượng khô ban đầu của 3 xấp giấy lọc:
• Mở cửa buồng sấy ra – đặt cẩn thận lên bàn (vì cửa khá
nặng – nguy hiểm).
• Cách đặt giấy lọc vào buồng sấy: đặt nhẹ nhàng từng
sấp giấy lọc lên trên lưới sấy phía trong buồng sấy (đặt
cả ba sấp), khi đó kim của cân sẽ dao động – chờ kim hết
dao động đọc giá trò cân (G0).

4.2.2. Làm ẩm giấy lọc:
• Lấy khoảng 2/3 chậu nước inox.
• Sau khi cân xong, lấy giấy lọc ra và nhúng nhẹ nhàng từng
sấp giấy (tránh rách giấy) vào chậu nước – chờ khoảng
30 giây cho nước thấm đều giấy, lấy giấy lọc lên – phơi
ngoài khôngkhí (trên song sắt cửa sổ) cho đến khi hết
nhiễu nước.
• Chuẩn bò đồng hồ đeo tay để đo thời gian.
4.2.3. Kiểm tra hệ thống:
• Lắp lại cửa buồng sấy – vặn chặt các con tán của cửa.
• Mở hết các van lá của hai cửa khí vào – ra.
• Châm đầy nước vào bầu nước (phía sau hệ thống, không
phải là các cốc nước đối trọng trên cân) để đo nhiệt độ
bầu ướt.
4.3. Khởi động hệ thống:
4.3.1. Khởi động quạt:
Đóng cầu dao của quạt để hút các dòng tác nhân vào và
thổi qua coloriphe gia nhiệt dòng tác nhân (tìm cầu dao quạt
bằng cách nhìn đường dây dẫn điện vào quạt).
4.3.2. Khởi động calorife:
• Đóng cầu dao của caloriphe để dẫn điện vào hộp điều
khiển (nhìn đường dây điện sẽ tìm được cầu dao caloriphe).

Trang 10


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

•

Bật công tắc của chùm điện trở thứ hai (HEATER II) ở vò
trí chính giữa sang ON. Ở chế độ 70 oC thì bật thêm công
tắc của chùm điện trở thứ nhất (HEATER I) ở phía bên
trái của công tắc điện trở thứ hai.
4.3.3. Cài đặt nhiệt độ cho calorife:
• Mở nắp mica của hộp cài đặt nhiệt độ (phía trên công
tắc của chùm điện trở II) và cài đặt nhiệt độ cần thiết.
Đồng hồ điện tử trên hộp cài đặt cho biết nhiệt độ của
caloriphe.

4.4. Tiến hành các chế độ thí nghiệm:
4.4.1. Chờ hệ thống hoạt động ổn đònh khi:
• Nhiệt độ của caloriphe đạt giá trò cài đặt ± (1÷ 2oC).
• Giấy lọc phơi không còn nhiễu nước.
4.4.2. Tiến hành sấy vật liệu ở chế độ cần khảo sát:
• Mở cửa buồng sấy ra – đặt cửa lên bàn.
• Đặt nhẹ nhàng từng sấp giấy lọc lên các lưới sấy.
• Lắp kín cửa buồng sấy lại.
4.4.3. Đo số liệu trong một chế độ thí nghiệm:
Các số liệu cần đo: khối lượng, nhiệt độ bầu khô – bầu
ướt và thời gian.
Cách đọc giá trò đo:
Khối lượng (gam): khi đặt giấy lọc vào buồng sấy, kim của
cân sẽ dao động (cân gồm hai kim, chỉ đọc dây kim mảnh –
nhỏ, không đọc kim lớn), chờ kim hết dao động, đọc số mà dây
kim trùng (đọc số nhỏ – không đọc số lớn). Nếu dây kim nằm
giữa hai số thì cộng lại chia đôi.
Nhiệt độ (oF): đồng hồ cơ hiển thò nhiệt độ đo theo nguyên

tắc cơ học: có tất cả 4 kim (2 kim nhỏ bên trong và 2 kim lớn
bên ngoài), quan tâm hai kim lớn (kim lớn bên phải chỉ nhiệt
độ bầu khô; kim lớn bên trái chỉ nhiệt độ bầu ướt).
Đầu nhọn của các kim này sẽ chỉ vào các vòng tròn có ghi
giá trò nhiệt độ (vòng đậm có giá trò cụ thể, vòng mảnh
không ghi giá trò – mỗi vòng là hai đơn vò độ). Giá trò nhiệt độ
tăng từ trong ra ngoài, nếu đầu kim nằm giữa hai vòng mảnh
thì lấy giá trò lẻ 1 độ.
Thời gian: đo bằng đồng hồ đeo tay.
4.4.4. Trong một chế độ nhiệt độ, để đo số liệu được chính
xác thì cần lưu ý:
Khi phơi giấy lọc bên ngoài, phải chờ hết nhiễu nước rồi
mới bắt đầu chế độ thí nghiệm để xác đònh được G1 chính xác.
Lưu ý cách đặt giấy lọc lên lưới sấy: phải theo chiều nếp
gấp giấy lọc từ trái sang phải, tức theo chiều tác nhân và đặt
một cách phẳng phiu không xếp góc. Không được đặt ngược lại,
vì khi đó dòng tác nhân thổi qua sẽ bung giấy lọc (do giấy lọc
được gấp đôi) thay đổi bề mặt bốc hơi dẫn đến các thông số
sấy sẽ thay đổi và cuối cùng gây sai số thí nghiệm.
4.4.5. Chuyển đổi chế độ thí nghiệm:

Trang 11


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
•
•
•
•

Sấy đối lưu

Mở cửa buồng sấy, lấy giấy lọc ra làm ẩm tiếp (lặp lại
như ban đầu).
Cài đặt nhiệt độ caloriphe ở giá trò tiếp theo cho chế độ
sấy mới.
Chờ cho hệ thống hoạt động ổn đònh.
Lặp lại trình tự như chế độ đầu.

4.5. Một số lưu ý trong quá trình vận hành hệ thống
sấy:
• Luôn theo dõi sự hoạt động của bộ điều nhiệt để xem có
chính xác giá trò nhiệt độ cài đặt hay không. Trường hợp
ở chế độ sấy nhiệt độ cao mà nhiệt độ caloriphe không
đạt giá trò cài đặt thì phải khép bớt cửa dòng khí ra (chỉ
khép bớt không được đóng kín).
• Các cửa khí vào – ra phải luôn mở không được đóng.
• Châm nước liên tục vào bầu nước để đo nhiệt độ bầu
ướt.
• Không được mở quạt trần ngay bài thí nghiệm vì sẽ làm
kim cân dao động (quạt số 7 trên táp – lô điện ở cửa ra –
vào phòng thí nghiệm).
4.6. Kết thúc thí nghiệm:
Tắt caloriphe:
• Tắt các công tắc của các chùm điện trở trên hộp điều
khiển.
• Trả về không cho hộp cài đặt nhiệt độ.
• Kéo cầu dao điện của caloriphe.
Tắt quạt:
• Sau khi tắt caloriphe được 5 phút, mới kéo cầu dao quạt để

cho caloriphe nguội.
• Mở cửa buồng sấy lấy giấy lọc ra và lắp cửa lại.
• Kiểm tra hệ thống một lần nữa và vệ sinh khu vực bài thí
nghiệm – phòng thí nghiệm.
5. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM :
Bảng 2: Xử lý số liệu thô

τ (h)
0,0000
0,0333
0,0667
0,1000
0,1500
0,2000
0,2333
0,2667
0,3167

Chế độ sấy 50oC
G (Kg)
tư (oC)
0,145
14,722
0,145
14,722
0,140
14,722
0,135
14,722
0,130

14,722
0,125
14,722
0,120
14,722
0,115
14,722
0,110
14,722

Trang 12

tk (oC)
38,056
38,056
38,056
38,056
38,056
38,333
38,333
38,333
38,333


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
0,3500
0,3833
0,4167
0,4500
0,5167

0,5500
0,5833
0,6333
0,6667
0,7333
0,8000
0,9000
1,0000

0,105
0,100
0,095
0,090
0,085
0,080
0,075
0,070
0,065
0,060
0,055
0,050
0,050

Sấy đối lưu
14,722
14,722
14,444
14,444
14,444
14,444

14,444
14,444
14,444
14,444
14,444
14,444
14,444

38,611
38,611
38,611
38,611
38,889
38,889
38,889
38,889
38,889
38,889
38,889
38,889
38,889

τ (h)
0,0000
0,0167
0,0333
0,0667
0,0833
0,1167
0,1500

0,1833
0,2000
0,2333
0,2500
0,2833
0,3167
0,3333
0,3833
0,4167
0,4667
0,5167
0,5667
0,6333
0,6667

Chế độ sấy 60oC
G (Kg)
tư (oC)
0,140
18,333
0,140
18,333
0,135
18,333
0,130
18,333
0,125
18,333
0,120
18,333

0,115
18,333
0,110
18,333
0,105
18,333
0,100
18,333
0,095
18,611
0,090
18,611
0,085
18,611
0,080
18,611
0,075
18,611
0,070
18,889
0,065
18,889
0,060
18,889
0,055
18,889
0,050
18,889
0,050
18,889

tk (oC)
49,722
49,722
49,722
49,722
49,722
49,722
49,722
50,000
50,000
50,000
50,000
50,000
50,000
50,000
50,278
50,278
50,278
50,278
50,278
50,278
50,278

τ (h)
0,0000
0,0083
0,0167
0,0333
0,0500

0,0667

Chế độ sấy 70oC
G (Kg)
tư (oC)
0,140
28,889
0,140
28,889
0,135
28,889
0,130
28,889
0,125
28,889
0,120
28,889

tk (oC)
61,667
61,667
61,667
61,667
61,667
61,667

Trang 13


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

0,0833
0,1000
0,1167
0,1333
0,1500
0,1667
0,1833
0,2000
0,2167
0,2333
0,2500
0,3000
0,3333
0,4167

0,115
0,110
0,105
0,100
0,095
0,090
0,085
0,080
0,075
0,070
0,065
0,055
0,050
0,050

Sấy đối lưu
28,889
28,889
28,889
28,889
28,889
29,167
29,167
29,167
29,167
29,167
29,167
29,167
29,444
29,444

61,667
61,667
61,667
61,667
61,667
61,667
61,667
61,667
61,944
61,944
62,222
62,222
62,222
62,222

Bảng 3: Kết quả tính toán từ các thông số đã xử lý

τ
(h)

G
(kg)

0,00
00
0,03
33
0,06
67
0,10
00
0,15
00
0,20
00
0,23
33
0,26
67
0,31
67
0,35
00
0,38

33
0,41
67
0,45
00
0,51
67

0,14
5
0,14
5
0,14
0
0,13
5
0,13
0
0,12
5
0,12
0
0,11
5
0,11
0
0,10
5
0,10
0

0,09
5
0,09
0
0,08
5

U
(%)
190
190
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70

Chế độ sấy 50oC
N
∆U
tư
tk
(%/h

o
o
( C)
( C)
(%)
)
14,7
38,0
22
56
14,7
38,0
0
0
22
56
14,7
38,0
10
300
22
56
14,7
38,0
10
300
22
56
14,7
38,0

10
200
22
56
14,7
38,3
10
200
22
33
14,7
38,3
10
300
22
33
14,7
38,3
10
300
22
33
14,7
38,3
10
200
22
33
14,7
38,6

10
300
22
11
14,7
38,6
10
300
22
11
14,4
38,6
10
300
44
11
14,4
38,6
10
300
44
11
14,4
38,8
10
150
44
89

Trang 14

Pm
(mmH
g)

P
(mmH
g)

12,58

3,33

12,58

3,33

12,58

3,33

12,58

3,33

12,58

3,33

12,58

3,30

12,58

3,30

12,58

3,30

12,58

3,30

12,58

3,28

12,58

3,28

12,38

3,26

12,38

3,26

12,38

3,24

ε
23,3
33
23,3
33
23,3
33
23,3
33
23,3
33
23,6
11
23,6
11
23,6
11
23,6
11
23,8
89
23,8
89
24,1
67

24,1
67
24,4
44


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
0,55
00
0,58
33
0,63
33
0,66
67
0,73
33
0,80
00
0,90
00
1,00
00

0,08
0
0,07
5
0,07
0

0,06
5
0,06
0
0,05
5
0,05
0
0,05
0

τ
(h)

G
(kg)

0,00
00
0,01
67
0,03
33
0,06
67
0,08
33
0,11
67
0,15

00
0,18
33
0,20
00
0,23
33
0,25
00
0,28
33
0,31
67
0,33

0,14
0
0,14
0
0,13
5
0,13
0
0,12
5
0,12
0
0,11
5
0,11

0
0,10
5
0,10
0
0,09
5
0,09
0
0,08
5
0,08

60

10

300

50

10

300

40

10

200

30

10

300

20

10

150

10

10

150

0

10

100

0

0

0

U
(%)
180
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60

14,4
44
14,4
44
14,4
44
14,4
44
14,4
44
14,4
44

14,4
44
14,4
44

Sấy đối lưu
38,8
89
38,8
89
38,8
89
38,8
89
38,8
89
38,8
89
38,8
89
38,8
89

Chế độ sấy 60oC
N
∆U
tư
tk
(%/h
(oC)

(oC)
(%)
)
18,3
49,7
33
22
18,3
49,7
0
0
33
22
18,3
49,7
10
600
33
22
18,3
49,7
10
300
33
22
18,3
49,7
10
600
33

22
18,3
49,7
10
300
33
22
18,3
49,7
10
300
33
22
18,3
50,0
10
300
33
00
18,3
50,0
10
600
33
00
18,3
50,0
10
300
33

00
18,6
50,0
10
600
11
00
18,6
50,0
10
300
11
00
18,6
50,0
10
300
11
00
10
600
18,6
50,0

Trang 15

12,38

3,24

12,38

3,24

12,38

3,24

12,38

3,24

12,38

3,24

12,38

3,24

12,38

3,24

12,38

3,24

Pm
(mmH

g)

P
(mmH
g)

15,92

1,40

15,92

1,40

15,92

1,40

15,92

1,40

15,92

1,40

15,92

1,40

15,92

1,40

15,92

1,38

15,92

1,38

15,92

1,38

16,19

1,40

16,19

1,40

16,19
16,19

1,40
1,40

24,4
44
24,4
44
24,4
44
24,4
44
24,4
44
24,4
44
24,4
44
24,4
44

ε
31,3
89
31,3
89
31,3
89
31,3
89
31,3
89
31,3
89

31,3
89
31,6
67
31,6
67
31,6
67
31,3
89
31,3
89
31,3
89
31,3


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
33
0,38
33
0,41
67
0,46
67
0,51
67
0,56
67
0,63

33
0,66
67

0
0,07
5
0,07
0
0,06
5
0,06
0
0,05
5
0,05
0
0,05
0

τ
(h)

G
(kg)

0,00
00
0,00
83

0,01
67
0,03
33
0,05
00
0,06
67
0,08
33
0,10
00
0,11
67
0,13
33
0,15
00
0,16
67
0,18
33
0,20
00

0,14
0
0,14
0
0,13

5
0,13
0
0,12
5
0,12
0
0,11
5
0,11
0
0,10
5
0,10
0
0,09
5
0,09
0
0,08
5
0,08
0

50

10

200

40

10

300

30

10

200

20

10

200

10

10

200

0

10

150

0

0

0

U
(%)
180
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60

11
18,6
11
18,8
89
18,8
89

18,8
89
18,8
89
18,8
89
18,8
89

Sấy đối lưu
00
50,2
78
50,2
78
50,2
78
50,2
78
50,2
78
50,2
78
50,2
78

Chế độ sấy 70oC
N
∆U
tư

tk
(%/h
o
o
( C)
( C)
(%)
)
28,8 61,6
89
67
28,8 61,6
0
0
89
67
28,8 61,6
10
1200
89
67
28,8 61,6
10
600
89
67
28,8 61,6
10
600
89

67
28,8 61,6
10
600
89
67
28,8 61,6
10
600
89
67
28,8 61,6
10
600
89
67
28,8 61,6
10
600
89
67
28,8 61,6
10
600
89
67
28,8 61,6
10
600
89

67
29,1
61,6
10
600
67
67
29,1
61,6
10
600
67
67
29,1
61,6
10
600
67
67

Trang 16

16,19

1,38

16,45

1,40

16,45

1,40

16,45

1,40

16,45

1,40

16,45

1,40

16,45

1,40

Pm
(mmH
g)

P
(mmH
g)

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,03

15,0

30,48

16,0

30,48

16,0

30,48

16,0

89
31,6
67
31,3
89
31,3

89
31,3
89
31,3
89
31,3
89
31,3
89

ε
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7
78
32,7

78
32,7
78
32,5
00
32,5
00
32,5
00


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
0,21
67
0,23
33
0,25
00
0,30
00
0,33
33
0,41
67

0,07
5
0,07
0
0,06

5
0,05
5
0,05
0
0,05
0

50

10

600

40

10

600

30

10

600

10

20

400

0

10

300

0

0

0

Sấy đối lưu

29,1
67
29,1
67
29,1
67
29,1
67
29,4
44
29,4
44

61,9

44
61,9
44
62,2
22
62,2
22
62,2
22
62,2
22

30,48

15,0

30,48

15,0

30,48

14,5

30,48

14,5

30,48

15,0

30,48

15,0

32,7
78
32,7
78
33,0
56
33,0
56
32,7
78
32,7
78

Bảng 4: Kết quả tính toán từ đồ thò
Chế
độ
sấy
50oC

Uth

U*

U2

N

χ

K

τ1

τ2

33,78

0

3

0,029
6

7,438

0,622

0,326
0,208

0

3

36,5

0

3

11,40
3
16,86
4

0,405

32,05

251,2
6
365,4
7
615,5
3

0,233

0,148

60oC
70oC

0,031
0,027

Bảng 5: Kết quả tính toán theo lý thuyết
Chế độ sấy 50oC
U
19
0
19
0
18
0
17
0
16
0
15
0
14
0

Uth
105,
56

Giai
đoa
ïn
Đun
nó

ng
Đẳ
ng
tốc

Pm

P

12,5
8
12,5
8
12,5
8
12,5
8
12,5
8
12,5
8
12,5
8

3,3
3
3,3
3
3,3
3

3,3
3
3,3
3
3,3
0
3,3
0

αp

Jm

N

Ntb

0,03
8

0,34
9
0,34
9
0,34
9
0,34
9
0,35
0

0,35
0

251,0
2
251,0
2
251,0
2
251,0
2
251,8
3
251,8
3

251,5
3

Trang 17

χ

K

τ1

0,33
6

τ2


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
13
0
12
0
11
0
10
0
90
80
70
60
Giả
m
tốc

50
40
30
20
10
0
0

12,5
8

12,5
8
12,5
8
12,5
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8
12,3
8

3,3

0
3,3
0
3,2
8
3,2
8
3,2
6
3,2
6
3,2
4
3,2
4
3,2
4
3,2
4
3,2
4
3,2
4
3,2
4
3,2
4
3,2
4

0,35
0
0,35
0
0,35
1

Sấy đối lưu
251,8
3
251,8
3
252,3
7

0,00
9

2,3
8

1,49
4

Chế độ sấy 60oC
U

Uth
100

18
0
18
0
17
0
16
0
15
0
14
0
13
0
12
0
11

Giai
đoạ
n
Đun
nón
g
Đẳn
g
tốc

Pm

P

15,9
2
15,9
2
15,9
2
15,9
2
15,9
2
15,9
2
15,9
2
15,9
2
15,9

1,4
0
1,4
0
1,4
0
1,4
0
1,4
0

1,4
0
1,4
0
1,3
8
1,3

αp

Jm

N

Ntb

0,03
8

0,54
7
0,54
7
0,54
7
0,54
7
0,54
7
0,54

7
0,54
8
0,54

394,0
3
394,0
3
394,0
3
394,0
3
394,0
3
394,0
3
394,5
7
394,5

394,2
1

Trang 18

χ

K

τ1

0,20
3

τ2


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
0
10
0
90
80
70
60
50

Giả
m
tốc

40
30
20
10
0
0

2

15,9
2
16,1
9
16,1
9
16,1
9
16,1
9
16,1
9
16,4
5
16,4
5
16,4
5
16,4
5
16,4
5
16,4
5

8
1,3
8
1,4
0

1,4
0
1,4
0
1,4
0
1,3
8
1,4
0
1,4
0
1,4
0
1,4
0
1,4
0
1,4
0

8
0,54
8

Sấy đối lưu
7
394,5
7

0,0
1

3,9
4

χ

K

0,89
0

Chế độ sấy 70oC
U

Uth
100

18
0
18
0
17
0
16
0
15
0
14

0
13
0
12
0
11
0
10
0
90

Giai
đoạ
n
Đun
nón
g

Đẳn
g
tốc

Giả
m

Pm

P

30,0

3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3
30,0
3

15,
0
15,
0
15,
0
15,
0

15,
0
15,
0
15,
0
15,
0
15,
0
15,
0
15,
0

αp

Jm

N

Ntb

0,03
8

0,56
6
0,56
6

0,56
6
0,56
6
0,56
6
0,56
6
0,56
6
0,56
6
0,56
6

407,8
7
407,8
7
407,8
7
407,8
7
407,8
7
407,8
7
407,8
7
407,8

7
407,8
7

407,8
7

τ2

0,19
6

0,0
1

Trang 19

τ1

4,0
8

0,86
0


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

80
70

60
50
40
30
10
0
0

tốc

30,4
8
30,4
8
30,4
8
30,4
8
30,4
8
30,4
8
30,4
8
30,4
8
30,4
8

Sấy đối lưu

16,
0
16,
0
16,
0
15,
0
15,
0
14,
5
14,
5
15,
0
15,
0

Bảng 6: Kết quả đánh giá sai số
Chế
độ
sấy
50oC
60oC
70oC
Chế
độ
sấy

50oC
60oC
70oC

Chế
độ
sấy
50oC
60oC

Độ ẩm tới hạn Uth (%)
Thực
nghi
ệm
33,78
32,05
36,50

Lý
thuyế
t
105,56
100,00
100,00

Hệ số sấy tương
Thực
Lý
nghi thuyế
ệm

t
0,030
0,009
0,031
0,010
0,027
0,010

Sai số
(%)
-68,00
-67,95
-63,50
đối χ
Sai số
(%)
212,48
212,01
173,97

Thời gian sấy đẳng tốc
τ 1, h
Thực
Lý
Sai số
nghi thuyế
(%)
ệm
t
0,622

0,336
85,195
0,405
0,203
99,479

Trang 20

Tốc độ sấy đẳng tốc N
(%/h)
Lý
Thực
Sai số
thuyế
nghiệm
(%)
t
251,26
251,53
-0,11
365,47
394,21
-7,29
615,53
407,87
50,91
Hệ số sấy K,
Lý
Thực
thuyế

nghiệm
t
7,44
2,38
11,40
3,94
16,86
4,08

1/h
Sai số
(%)
212,15
189,27
313,46

Thời gian sấy đẳng tốc
τ 2, h
Lý
Thực
Sai số
thuyế
nghiệm
(%)
t
0,326
1,494
-78,22
0,208
0,890

-76,65


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
70oC

0,233

0,196

18,859

Sấy đối lưu
0,148

0,860

Bảng 7: Sai số khi dựng “Đường cong sấy”

τ (h)
0,0000
0,0333
0,0667
0,1000
0,1500
0,2000
0,2333
0,2667
0,3167
0,3500

0,3833
0,4167
0,4500
0,5167
0,5500
0,5833
0,6333
0,6667
0,7333
0,8000
0,9000
1,0000

Chế độ sấy 50oC
U (%)
U’ (%)
190
189
190
189
180
181
170
172
160
160
150
147
140
139

130
130
120
118
110
110
100
101
90
93
80
84
70
68
60
59
50
51
40
38
30
30
20
18
10
10
0
3
0
2

δ U (%)
0,49
0,49
-0,39
-1,35
0,15
1,90
0,85
-0,34
1,79
0,45
-1,12
-2,97
-5,19
3,50
1,25
-1,73
4,39
0,19
11,11
0,00
-100,00
-100,00

τ (h)
0,0000
0,0167
0,0333
0,0667

0,0833
0,1167
0,1500
0,1833
0,2000
0,2333
0,2500
0,2833
0,3167
0,3333
0,3833
0,4167
0,4667

Chế độ sấy 60oC
U (%)
U’ (%)
180
178
180
178
170
172
160
159
150
153
140
141
130

129
120
117
110
111
100
98
90
92
80
80
70
68
60
62
50
44
40
37
30
26

δ U (%)
1,33
1,33
-0,90
0,40
-2,13
-0,77
0,85

2,81
-0,57
1,58
-2,55
-0,21
2,96
-3,06
14,62
6,86
16,41

Trang 21

-82,77


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò
0,5167
0,5667
0,6333
0,6667

τ (h)
0,0000
0,0083
0,0167
0,0333
0,0500
0,0667
0,0833

0,1000
0,1167
0,1333
0,1500
0,1667
0,1833
0,2000
0,2167
0,2333
0,2500
0,3000
0,3333
0,4167

20
10
0
0

Sấy đối lưu
16
9
4
3

Chế độ sấy 70oC
U (%)
U’ (%)
180
177

180
177
170
171
160
161
150
151
140
141
130
130
120
120
110
110
100
100
90
89
80
79
70
70
60
61
50
53
40
44

30
36
10
14
0
9
0
4

Trang 22

21,53
5,37
-100,00
-100,00

δ U (%)
1,95
1,95
-0,83
-0,72
-0,60
-0,46
-0,30
-0,11
0,12
0,39
0,73
1,15
0,00

-1,64
-5,66
-9,09
-16,67
-28,57
-100,00
-100,00


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

6. BÀN LUẬN :
Câu 1 : Nhận xét và giải thích dạng đường cong sấy và
đường cong tốc độ sấy so với dạng lý thuyết.
* Đường cong sấy:
Đường cong sấy có dạng phù hợp so với lý thuyết, mặc dù
nếu vẽ một đường cong đi qua tất cả các điểm thực nghiệm thì
sẽ có nhiều sai lệch so với lý thuyết. Đó là bởi vì khi vẽ
đường cong sấy, ta đã căn cứ vào hình dạng của nó theo lý
thuyết mà vẽ đường thẳng và đường cong tương đối đi qua các
điểm thực nghiệm.
* Đường cong tốc độ sấy:
Đường cong tốc độ sấy cũng có dạng phù hợp so với lý
thuyết. Đó là bởi vì ta không dùng cách vẽ trung bình ∆U/∆τ, mà
lấy vi phân trực tiếp trên đường cong sấy. Để đường cong tốc
độ sấy được chính xác hơn, đáng lẽ ta phải lấy vi phân tại
nhiều điểm. Nhưng vì cách này quá phức tạp nên ta chỉ lấy tại
2 điểm. Cho nên nhìn chung, đường cong tốc độ sấy tuy đúng về

hình dạng nhưng về giá trò thì không được chính xác lắm.
Ngoài ra, việc công nhận U * = 0 khi vẽ đường cong tốc độ
sấy cũng là một yếu tố dẫn đến sai số trong việc xác đònh
các giá trò trên đường cong này. Tuy khối lượng cuối cùng trong
quá trình sấy (khối lượng không đổi) bằng với khối lượng khô
ban đầu, nhưng độ ẩm cân bằng U* chưa hẳn đã bằng 0. Đó là
bởi vì 3 sấp giấy lọc mà ta cân ban đầu không phải là vật
liệu khô tuyệt đối, mà là vật liệu đã chứa một lượng ẩm
cân bằng nhất đònh (ở điều kiện nhiệt độ môi trường ngoài).
Câu 2 : Nhận xét và giải thích kết quả tính toán, nêu
lên mối quan hệ của các thông số sấy.
* Độ ẩm cân bằng U* :
Kết quả thí nghiệm: ở cả 3 chế độ thí nghiệm thì U * đều
bằng 0.

Trang 23


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

Theo lý thuyết (p53, [1]): độ ẩm cân bằng phụ thuộc vào độ
ẩm không khí và nhiệt độ. Với cùng một độ ẩm, khi nhiệt độ
càng tăng thì độ ẩm cân bằng của vật liệu càng giảm. Nhưng
trong bài thí nghiệm này thì U * = 0 = const là do : 3 sấp giấy lọc
mà ta cân ban đầu không phải là vật liệu khô tuyệt đối, mà
là vật liệu đã chứa một lượng ẩm cân bằng nhất đònh (ở
điều kiện nhiệt độ môi trường ngoài). Cho nên thực chất ta có
thể sấy vật liệu xuống dưới G o = 50g, bởi vì khi đó nhiệt độ

tác nhân sấy cao hơn nhiệt độ môi trường ngoài. Nhưng do chủ
quan, ta đã không chờ đúng 15 phút như yêu cầu bài thí
nghiệm (15 phút mà khối lượng vật liệu không đổi), mà dừng
thí nghiệm khi khối lượng vật liệu đạt 50g. Nhưng nếu như ta có
chờ hết 15 phút thì cũng không thể tính một cách chính xác vì
không có số liệu của khối lượng vật liệu khô tuyệt đối.
* Độ ẩm tới hạn Uth :
Kết quả thí nghiệm:
+ Ở chế độ sấy 50oC: Uth = 33,78%
+ Ở chế độ sấy 60oC: Uth = 32,05%
+ Ở chế độ sấy 70oC: Uth = 36,5%
Theo lý thuyết (p131, [1]): khi nhiệt độ tác nhân tăng thì độ
ẩm tới hạn quy ước giảm. Nhưng trong bài thí nghiệm này ta
thấy, khi nhiệt độ tác nhân tăng lên 70 oC thì Uth lại tăng. Đó là
do sai số trong quá trình vẽ đường cong sấy và đường cong tốc
độ sấy cũng như sai số trong quá trình làm thí nghiệm.
* Tốc độ sấy đẳng tốc N :
Kết quả thí nghiệm:
+ Ở chế độ sấy 50oC: N = 251,26%/h
+ Ở chế độ sấy 60oC: N = 365,47%/h
+ Ở chế độ sấy 70oC: N = 615,53%/h
Ta nhận thấy rằng: khi nhiệt độ sấy càng tăng thì tốc độ
sấy đẳng tốc càng tăng. Điều này hoàn toàn phù hợp với lý
thuyết. Đó là do khi nhiệt độ càng tăng thì động lực của quá
trình sấy (thế sấy ε) càng tăng.
* Hệ số sấy tương đối trong giai đoạn giảm tốc χ :
Kết quả thí nghiệm:
+ Ở chế độ sấy 50oC: χ = 0,0296
+ Ở chế độ sấy 60oC: χ = 0,031
+ Ở chế độ sấy 70oC: χ = 0,027

Theo lý thuyết (p93, [1]): hệ số sấy tương đối χ chỉ phụ thuộc
vào tính chất của vật liệu ẩm (loại vật liệu, thước vật liệu,
độ ẩm ban đầu của vật liệu,…), không phụ thuộc vào nhiệt
độ của tác nhân sấy. Nhưng trong bài thí nghiệm này, mặc dù
ở 2 chế độ 60oC và 70oC có cùng độ ẩm ban đầu của vật liệu
là 180% nhưng χ lại khác nhau. Đó là do χ được xác đònh theo
1
công thức: χ =
. Mà như đã nói ở trên, U* và U th tính toán
U th − U *
được là không chính xác nân dẫn đến sai số của χ. Còn ở chế
độ 50oC, χ khác so với 2 chế độ còn lại, ngoài nguyên nhân do

Trang 24


Thí nghiệm Quá trình – Thiết bò

Sấy đối lưu

sai số, còn có nguyên nhân là do độ ẩm ban đầu của vật
liệu ở chế độ 50oC khác so với 2 chế độ còn lại (Uo = 190%).
* Hệ số sấy trong giai đoạn giảm tốc K :
Kết quả thí nghiệm:
+ Ở chế độ sấy 50oC: K = 7,438 (1/h)
+ Ở chế độ sấy 60oC: K = 11,403 (1/h)
+ Ở chế độ sấy 70oC: K = 16,864 (1/h)
Theo lý thuyết (p93, [1]): hệ số sấy K phụ thuộc vào chế độ
sấy (tốc độ sấy đẳng tốc N) và tính chất của vật liệu ẩm (χ)
theo công thức K = χN. Điều đó có nghóa là với tính chất của

vật liệu ẩm không đổi, khi nhiệt độ tác nhân sấy càng tăng
thì K càng tăng (do χ không đổi, còn N thì tăng lên) ⇒ Kết quả
thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với lý thuyết, mặc dù vẫn còn
có những sai số trong quá trình thí nghiệm. Đó là bởi vì trong
kết quả thí nghiệm, N tăng quá mạnh, còn χ mặc dù có thay
đổi nhưng không đáng kể.
* Thời gian đun nóng vật liệu :
Dựa vào “Đường cong sấy” ⇒ khi nhiệt độ tác nhân sấy càng
tăng thì thời gian đun nóng vật liệu càng ngắn. Điều này là
hoàn toàn phù hợp so với lý thuyết, do nhiệt độ sấy càng
tăng thì vật liệu sẽ đạt đến trạng thái bốc hơi nhanh hơn. Tuy
nhiên, giai đoạn này rất ngắn, không đáng kể, cho nên trong
tính toán ta thường bỏ qua giai đoạn này.
* Thời gian sấy đẳng tốc τ1 :
Kết quả thí nghiệm:
+ Ở chế độ sấy 50oC: τ1 = 0,622 (h)
+ Ở chế độ sấy 60oC: τ1 = 0,405 (h)
+ Ở chế độ sấy 70oC: τ1 = 0,233 (h)
Theo lý thuyết, khi nhiệt độ sấy càng tăng thì thời gian thì
thời gian τ1 càng giảm. Đó là do τ1 được tính theo công thức
U − U th
τ1 = 0
. Mà khi nhiệt độ tác nhân sấy càng tăng thì N càng
N1
tăng mạnh, trong khi đó Uth thì giảm nhưng không đáng kể ⇒ kết
quả thí nghiệm là hoàn toàn phù hợp với lý thuyết.
* Thời gian sấy giảm tốc τ2 :
Kết quả thí nghiệm:
+ Ở chế độ sấy 50oC: τ2 = 0,326 (h)
+ Ở chế độ sấy 60oC: τ2 = 0,208 (h)

+ Ở chế độ sấy 70oC: τ2 = 0,148 (h)
Theo lý thuyết, khi nhiệt độ sấy càng tăng thì thời gian thì
thời gian τ2 càng giảm. Đó là do τ1 được tính theo công thức
U − U * U th − U *
τ 2 = th
ln
. Mà khi nhiệt độ tác nhân sấy càng tăng thì
N1
U2 − U*
N càng tăng mạnh, trong khi đó U th thì giảm nhưng không đáng
kể ⇒ kết quả thí nghiệm là hoàn toàn phù hợp với lý thuyết.

Trang 25