Thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng để sấy xỉ than với năng suất 9750 kgh.

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

BỘ CÔNG THƯƠNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
--------o0o--------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ
Họ và tên SV

: Nguyễn Thị Mỹ Hường

Lớp

: ĐH Hóa 1 – Khóa 6

Khoa

: Công Nghệ Hóa

Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Văn Hoàn
NỘI DUNG
Thiết kế hệ thống sấy thùng quay làm việc xuôi chiều dùng để sấy xỉ than
với năng suất 9750 kg/h.
Các số liệu ban đầu:

- Độ ẩm đầu vật liệu: 20%

- Độ ẩm cuối vật liệu: 1%

- Nhiệt độ khói đầu vào: 750 Ο C

- Nhiệt độ khói đầu ra: 110 Ο C

TT

Tên bản vẽ

Khổ giấy

Số lượng

1

Vẽ dây chuyền sản xuất

A4

1

2

Vẽ máy sấy thùng quay

A0

1

Ngày giao đề:……………………..... Ngày hoàn thành:……………………
Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Văn Hoàn

MỤC LỤC
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

1

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................6
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG..............................................................................7
1.1, Giới thiệu chung về kỹ thuật sấy.............................................................................7
1.1.1, Khái niệm về sấy.....................................................................................................7
1.1.2, Phương pháp sấy....................................................................................................7
1.1.2.1, Dựa vào tác nhân sấy..........................................................................................7
1.1.2.2, Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy..............................8
1.1.2.3, Dựa vào phương pháp làm việc.........................................................................8
1.1.2.4, Dựa vào áp suất làm việc....................................................................................9
1.1.2.5, Dựa vào cấu tạo thiết bị......................................................................................9
1.1.3. Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy............................................................9

1.1.3.1, Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí..................................................................9
1.1.3.2, Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động không khí.............................................10
1.1.3.3, Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí..........................................10
1.1.3.4, Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu.........................................................11
1.1.3.5, Ảnh hưởng của quá trình ủ ẩm.......................................................................11
1.1.3.6, Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu............................................................12
1.1.4. Vai trò của sấy trong kỹ thuật và đời sống.......................................................12
1.2, Giới thiệu chung về xỉ than (vật liệu sấy).............................................................14
1.2.1, Khái niệm...............................................................................................................14
1.2.2, Phân loại................................................................................................................14
1.2.3, Tính chất................................................................................................................14
1.2.4, Ứng dụng...............................................................................................................15
1.3, Giới thiệu chung về máy sấy thùng quay.............................................................16
1.4, Nguyên lý hoạt động của máy sấy thùng quay....................................................19
1.5, Lựa chọn thiết bị......................................................................................................20
1.6, Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò:.........................................................21
1.7, Thuyết minh quy trình công nghệ.........................................................................21
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU.................................23
2.1, Các thông số ban đầu..............................................................................................23
2.2, Tính toán các thông số của nhiên liệu...................................................................24
2.2.1, Nhiệt trị riêng của than.......................................................................................24
2.2.2, Thành phần của than đá......................................................................................24
2.2.3, Nhiệt trị của than..................................................................................................25
2.2.4, Lượng không khí lí thuyết để đốt cháy 1kg nhiên liệu...................................26
2.2.5, Entanpi của hơi nước trong hỗn hợp khói........................................................26
2.2.6, Hệ thống không khí dư trong buồng đốt và buồng trộn lí thuyết.................26
2.2.6.1, Tổng nhiệt lượng vào buồng đốt là:................................................................28
2.2.6.2, Nhiệt lượng ra khỏi buồng trộn......................................................................28
2.2.7, Phương trình cân bằng nhiệt lò đốt than..........................................................32
2.2.8, Tính trạng thái của khói trước khi vào thùng sấy...........................................32

2.2.8.1, Nhiệt độ của khói...............................................................................................32
2.2.8.2, Hàm ẩm của khói...............................................................................................32
2.2.8.3, Hàm nhiệt của khói...........................................................................................33
2.2.8.4, Độ ẩm..................................................................................................................33

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

2

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH...........................................................34
3.1, Cân bằng vật liệu.....................................................................................................34
3.1.1, Lượng ẩm bay hơi................................................................................................34
3.1.2, Lượng cát ra khỏi thùng sấy...............................................................................35
3.2, Các thông số cơ bản của thùng sấy.......................................................................35
3.2.1, Thể tích của thùng sấy.........................................................................................35
3.2.2, Chiều dài ,đường kính và bề dày thùng............................................................35
3.2.2.1, Chiều dài thùng.................................................................................................35
3.2.2.2, Đường kính thùng.............................................................................................35
3.2.2.3, Chiều dày thân thùng.......................................................................................36
3.2.3, Thời gian lưu vật liệu trong thùng.....................................................................36
3.2.4, Số vòng quay của thùng.......................................................................................36
3.2.5, Công suất cần thiết để quay thùng.....................................................................37
3.2.6, Các thông số cơ bản của thùng sấy....................................................................37

3.2.6.1, Cấu tạo thân thùng............................................................................................37
3.2.6.2, Đường kính thùng.............................................................................................38
3.2.6.3, Chiều dài thùng.................................................................................................38
3.2.6.4, Loại cánh............................................................................................................38
3.2.6.5, Tốc độ quay........................................................................................................38
3.3, Quá trình sấy lý thuyết...........................................................................................38
3.3.1, Trạng thái của khói ra khỏi thùng sấy..............................................................38
3.3.1.1, Nhiệt độ...............................................................................................................38
3.3.1.2, Hàm nhiệt...........................................................................................................38
3.3.1.3, Hàm ẩm...............................................................................................................38
3.3.1.4, Độ ẩm..................................................................................................................39
3.4, Quá trình sấy thực tế..............................................................................................39
3.4.1, Nhiệt tổn thất ra môi trường..............................................................................39
3.4.1.1, Xác định hệ số truyền nhiệt K.........................................................................40
3.4.1.1.2, Xác định α2.....................................................................................................43
3.4.1.2, Diện tích xung quanh thùng sấy......................................................................45
3.4.1.3, Hiệu số nhiệt độ trung bình.............................................................................45
3.4.2, Tổn thất do xỉ than mang ra khỏi thùng sấy....................................................46
3.4.3, Xác định giá trị ∆ (Lượng nhiệt bổ sung thực tế)............................................47
3.4.4, Trạng thái của khói ra khỏi thùng sấy..............................................................47
3.4.4.1, Nhiệt độ...............................................................................................................47
3.4.4.2, Hàm ẩm...............................................................................................................48
3.4.4.3, Độ ẩm..................................................................................................................48
3.4.4.4, Hàm nhiệt...........................................................................................................48
3.4.5, Lượng khói cần thiết để bốc hơi 1 kg ẩm..........................................................49
3.4.6, Lượng than cần thiết cho quá trình...................................................................49
3.4.7, Cân bằng nhiệt lượng trong thiết bị sấy............................................................50
3.4.7.1, Lượng nhiệt do xỉ than mang vào...................................................................50
3.4.7.2, Nhiệt lượng do khói mang vào.........................................................................50
3.4.8, Kiểm tra lượng nhiệt mất mát ra môi trường..................................................51

3.4.9, Lượng nhiệt cần cung cấp cho thùng sấy..........................................................51
4.1, Tính toán hệ thống dẫn động.................................................................................51
4.1.1, Tính toán và lựa chọn động cơ...........................................................................51

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

3

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

4.1.2, Tính toán động học hệ thống dẫn động cơ khí.................................................52
4.1.2.1, Xác định tỷ số truyền của hệ thống dẫn động...............................................52
4.1.2.2, Phân tỷ số truyền của hệ dẫn động.................................................................53
4.1.2.3, Số vòng quay của bánh răng chủ động..........................................................53
4.1.2.4, Công suất trên trục bánh răng chủ động.......................................................53
4.1.2.5, Momen quay trên trục của bánh răng chủ động..........................................54
4.2, Tính toán bộ truyền động bánh răng....................................................................54
4.2.1, Chọn vật liệu.........................................................................................................54
4.2.2, Xác định ứng suất cho phép................................................................................55
4.2.2.1, Ứng suất tiếp xúc...............................................................................................55
4.2.2.2, Ứng suất uốn......................................................................................................55
4.2.2.3, Ứng suất quá tải cho phép................................................................................56
4.2.3, Các thông số cơ bản của bộ truyền....................................................................57
4.2.3.1, Khoảng cách trục..............................................................................................57
4.2.3.2, Các thông số ăn khớp........................................................................................58

4.2.3.3, Đường kính răng...............................................................................................59
4.2.3.3.1, Đường kính vòng chia....................................................................................59
4.2.3.3.2, Đường kính đỉnh răng...................................................................................59
4.2.3.4, Kiểm nghiệm răng về độ bền tiếp xúc............................................................59
4.2.3.5, Kiểm nghiệm răng về độ bền uốn...................................................................62
4.2.3.6, Kiểm nghiệm răng về quá tải...........................................................................64
4.2.3.6.1, Ứng suất tiếp xúc cực đại..............................................................................64
4.2.3.6.2, Ứng suất uốn cực đại.....................................................................................64
4.2.3.7, Các thông số kích thước của bộ truyền bánh răng trụ................................64
4.3, Kiểm tra độ bền thân thùng...................................................................................65
4.3.1, Trọng lượng của vật liệu trong thùng................................................................65
4.3.2, Trọng lượng thùng rỗng......................................................................................65
4.3.3, Trọng lượng bánh răng vòng..............................................................................66
4.3.4, Trọng lượng cánh xới...........................................................................................67
4.3.5, Trọng lượng vành đai...........................................................................................67
4.3.6, Khoảng cách hai vành đai...................................................................................67
4.3.7, Tải trọng trên một đơn vị chiều dài thùng không kể bánh răng vòng.........68
4.3.8, Momen uốn do tải trọng này gây ra..................................................................68
4.3.9, Momen uốn do bánh răng vòng gây ra.............................................................68
4.3.10, Momen chống uốn..............................................................................................68
4.3.11, Ứng suất thân thùng...........................................................................................68
4.4, Tính toán vành đai..................................................................................................69
4.4.1, Tải trọng trên một vành đai................................................................................69
4.4.2, Phản lực của con lăn............................................................................................69
4.4.3, Bề rộng của vành đai............................................................................................69
4.4.4, Bề dày của vành đai.............................................................................................70
4.4.5,Momen uốn.............................................................................................................70
4.4.6, Momen chống uốn................................................................................................70
4.4.7, Các thông số của vành đai...................................................................................71
4.5.1, Đường kính của con lăn.......................................................................................71

4.5.2, Bề rộng của con lăn..............................................................................................72
4.5.3, Ứng suất tiếp xúc..................................................................................................72

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

4

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

4.5.4, Các thông số của con lăn đỡ................................................................................72
4.6.1, Lực lớn nhất tác dụng lên con lăn chặn............................................................73
4.6.2, Xác định bán kính con lăn chặn.........................................................................73
4.6.3, Kiểm tra độ bền của con lăn chặn......................................................................74
4.6.4, Các thông số của con lăn chặn............................................................................74
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ................................................................75
5.1, Tính toán buồng đốt................................................................................................75
5.1.1, Diện tích bề mặt ghi lò.........................................................................................75
5.1.2, Thể tích buồng đốt................................................................................................75
5.1.3, Chiều cao của buồng đốt.....................................................................................76
5.1.4, Số ghi lò..................................................................................................................76
5.1.5, Tỉ lệ mắt ghi: f/F...................................................................................................76
5.2, Tính toán và chọn quạt...........................................................................................76
5.2.1, Năng suất quạt......................................................................................................76
5.2.2, Công suất của quạt...............................................................................................77
5.2.3, Chọn quạt..............................................................................................................79

Bảng phụ lục :.................................................................................................................79
Kết luận:...........................................................................................................................82
Tài liệu tham khảo..........................................................................................................84

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

5

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

LỜI MỞ ĐẦU

Trong nghành công nghiệp hóa chất, thực phẩm, vật liệu xây dựng... thì
sấy là một vấn đề rất quan trọng và được quan tâm rất nhiều. Quá trình sấy dùng
để tách nước và hơi nước ra khỏi nguyên liệu và sản phẩm. Trong nghành công
nghiệp và thực phẩm sấy là công đoạn quan trọng sau thu hoạch. Và trong sự
phát triển của khoa học kĩ thuật như hiện nay thì công nghệ và dây chuyền sản
suất ngày càng hiện đại và được cải tiến không ngừng thì công nghệ sấy cũng
không ngoại lệ .
Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng các phương pháp sấy: buồng
sấy, thùng sấy, hầm sấy...
Đề tài của em được giao là: thiết kế sấy thùng quay làm việc xuôi chiều sấy
xỉ than. Do kiến thức còn hạn hẹp mặc dù em đã cố gắng tìm hiểu, thiết kế, tính
toán song không thể tránh được những sai sót, hạn chế. Em mong nhận được sự
đóng góp và sửa chữa của thầy cô để đề tài này của em được hoàn thiện hơn và

có tính khả thi hơn về cả phương diện kinh tế cũng như phương diện kĩ thuật.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Văn Hoàn đã hướng dẫn và
giúp em thiết kế và hoàn thiện đề tài này.

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

6

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
1.1, Giới thiệu chung về kỹ thuật sấy
1.1.1, Khái niệm về sấy
Sấy là quá trình tách ẩm bằng cách cấp nhiệt cho vật liệu để làm ẩm bay
hơi. Vật liệu sấy có thể ở dạng rắn ẩm, bột nhão hoặc dung dịch.
Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm
bằng phương pháp bay hơi nước. Như vậy, quá trình sấy khô một vật thể diễn
biến như sau:
Vật thể được gia nhiệt để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với
phần áp suất của hơi nước trên bề mặt vật thể.. Vật thể được cấp nhiệt để làm
bay hơi ẩm.
Tóm lại, trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi
chất cụ thể là quá tŕnh truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền
ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt sấy, quá trình truyền ẩm từ bề mặt vật sấy ra

ngoài môi trường. Các quá trình truyền nhiệt, truyền chất trên xảy ra đồng thời
trên vật sấy, chúng có qua lại lẫn nhau.
1.1.2, Phương pháp sấy
Có nhiều cách phân loại :
1.1.2.1, Dựa vào tác nhân sấy
- Sấy bằng khói lò
- Sấy bằng không khí nóng
- Sấy bằng tia hồng ngoại : Là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia
hồng ngoại để làm khô vật liệu.
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

7

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

- Sấy bằng dòng điện cao tần : Là phương pháp sấy dùng năng lượng điện
trường để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của vật liệu.
1.1.2.2, Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy
- Sấy đối lưu : Là phương pháp sấy mà việc cấp nhiệt cho vật ẩm được thực
hiện bằng cách trao đổi nhiệt đối lưu. Phương pháp này có ưu điểm là chi phí
đầu tư thấp, năng suất có thể rất cao. Tuy nhiên nhược điểm là tốc độ truyền
nhiệt tương đối chậm, phải nung nóng không khí trong thiết bị trước khi có tác
dụng nhiệt lên vật liệu sấy. Phương pháp này rất thông dụng.
- Sấy tiếp xúc : Là phương pháp không cho vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với
bề mặt có nhiệt độ cao. Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả nhiệt cao,

giảm tổn thất năng lượng không cần thiết đun nóng trước không khí trước khi
sấy. Nhược điểm của phương pháp này là chi phí đầu tư thiết bị cao, chi phí vận
hành cao mà năng suất thấp. Phương pháp này ít khi được sử dụng.
- Sấy bức xạ: là phương pháp sấy dung năng lượng nguồn cấp nhiệt truyền
tới vật liệu sấy bằng bức xạ, thường dùng tia hồng ngoại. Ưu điểm của phương
pháp này là trao đổi nhiệt cường độ cao, giảm đáng kể thời gian sấy, thiết bị đơn
giản, dễ thiết kế, chế tạo và sử dụng. Tuy nhiên thiết bị sấy này đòi hỏi các thiết
bị bảo vệ, diều chỉnh chế độ sấy, quan tâm kiểm tra thường xuyên tránh hỏa
hoạn. Phương pháp này ít được sử dụng.
- Sấy bằng dòng điện cao tần: Là phương pháp sử dụng năng lượng điện
trường tần số cao để đốt nóng toàn bộ chiều dày lớp vật liệu. Phương pháp này
có ưu điểm truyền nhiệt nhanh, chỉ làm nóng những vùng ẩm nên ít tổn hao năng
lượng cho các phần khác. Nhược điểm chi phí dầu tư lớn, cấu tạo phức tạp và
quy mô nhỏ.
1.1.2.3, Dựa vào phương pháp làm việc
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

8

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

- Máy sấy liên tục.
- Máy sấy gián đoạn.
1.1.2.4, Dựa vào áp suất làm việc
- Sấy chân không.

- Sấy áp suất thường.
1.1.2.5, Dựa vào cấu tạo thiết bị
- Thiết bị sấy buồng.
- Thiết bị sấy hầm.
- Thiết bị sấy tháp.
- Thiết bị sấy phun.
- Thiết bị sấy thùng quay.
1.1.3. Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy

1.1.3.1, Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí
Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ
gió…, việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh tốc độ làm khô do lượng nước
trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều. Nhưng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn
cho phép vì nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản
phẩm, dễ làm cho nguyên liệu bị chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp bề
ngoài cản trở tới sự chuyển động của nước từ lớp bên trong ra bề mặt ngoài.
Nhưng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm
khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại nguyên liệu. Nhiệt độ sấy thích
hợp được xác định phụ thuộc vào độ dày bán thành phẩm, kết cấu tổ chức của
thịt quả và đối với các nhân tố khác. Khi sấy ở những nhiệt độ khác nhau thì
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

9

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

nguyên liệu có những biến đổi khác nhau ví dụ: nhiệt độ sản phẩm trong quá
tŕnh sấy cao hơn 600 Ο C thì protein bị biến tính, nếu trên 900 Ο C thì fructaza bắt
đầu caramen hóa các phản ứng tạo ra melanoidin tạo polyme cao phân tử chứa N
và không chứa N, có màu và mùi thơm xảy ra mạnh mẽ. Nếu nhiệt độ cao hơn
nữa thì nguyên liệu có thể bị cháy làm mất giá trị dinh dưỡng và mất giá trị cảm
quan của sản phẩm.
Quá trình làm khô tiến triển, sự cân bằng của khuếch tán nội và khuếch
tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn nhưng tốc độ khuếch tán nội thì
chậm lại dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô.
1.1.3.2, Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động không khí
Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy,
tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy. Vì tốc độ
chuyển động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân
bằng quá trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại. Vì vậy,
cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của quá trình làm
khô.
Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá tŕnh làm khô, khi hướng gió
song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất nhanh. Nếu hướng gió
thổi tới nguyên liệu với góc 45oC thì tốc độ làm khô tương đối chậm, còn thổi
thẳng vuông góc với nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất chậm.
1.1.3.3, Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí
Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến
quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại.
Các nhà bác học Liên Xô và các nước khác đã chứng minh rằng: độ ẩm tương
đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy sẽ chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

10

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

tương đối của không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ dừng lại và
bắt đầu xảy ra hiện tượng ngược lại, tức là nguyên liệu sẽ hút ẩm trở lại.
Để cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh
hiện tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn
tức là vừa sấy vừa ủ.
Làm khô trong điều tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của không
khí 50% đến 60% do nước ta khí hậu nhiệt đới thường có độ ẩm cao. Do đó, một
trong những phương pháp để làm giảm độ ẩm của không khí có thể tiến hành
làm lạnh để cho hơi nước ngưng tụ lại. Khi hạ thấp nhiệt độ của không khí dưới
điểm sương hơi nước sẽ ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của không khí
cũng được hạ thấp. Như vậy để làm khô không khí người ta áp dụng phương
pháp làm lạnh.
1.1.3.4, Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu
Kích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy. Nguyên liệu
càng bé, càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh, nhưng nếu nguyên liệu có kích
thước quá bé và quá mỏng sẽ làm cho nguyên liệu bị cong, dễ gẫy vỡ.
Trong những điều kiện giống nhau về chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí
quyển) thì tốc độ sấy tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỷ lệ nghịch với chiều
dày nguyên liệu δ.
1.1.3.5, Ảnh hưởng của quá trình ủ ẩm
Quá trình ủ ẩm nhằm mục đích là làm cho tốc độ khuếch tán nội và
khuếch tán ngoại phù hợp nhau để làm tăng nhanh quá trình làm khô. Trong khi
làm khô quá trình ủ ẩm người ta gọi là làm khô gián đoạn.

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

11

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

1.1.3.6, Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu
Tùy vào bản thân nguyên liệu mà người ta chọn chế độ làm khô cho phù
hợp, cần phải xét đến thành phần hóa học của nguyên liệu như: nước, lipit, chất
khoáng, protein, Vitamin, kết cấu tổ chức thịt quả chắc hay lỏng lẻo...
1.1.4. Vai trò của sấy trong kỹ thuật và đời sống
Sấy là qúa trình tách nước (ẩm) ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt.
Ngày xưa người ta đã biết sử dụng phương pháp sấy tự nhiên rất đơn giản là
phơi nắng. Tuy nhiên, phơi nắng bị hạn chế lớn là cần diện tích sân phơi rộng và
phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi trong mùa mưa. Vì vậy, trong các ngành
công nghiệp người ta thường phải tiến hành quá trình sấy nhân tạo.
- Kết quả của quá trình sấy là hàm lượng chất khô trong vật liệu
tăng lên. Điều đó có ý nghĩa quan trọng trên nhiều phương diện khác nhau.
Ví dụ:
+ Đối với các nông sản và thực phẩm thì tăng cường tính bền vững
trong bảo quản.
+ Đối với các nhiên liệu ( củi, than) được nâng cao nhiệt lượng
cháy, đối với các gốm sứ thì làm tăng độ bền cơ học…
+ Và ngoài ra tất cả các vật liệu sau khi sấy đều được giảm giá

thành vận chuyển.
- Do các ý nghĩa đã nêu trên mà đối tượng của quá trình sấy thật đa
dạng, bao gồm nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm trong các giai đoạn
khác nhau của qúa trình sản xuất và chế biến, thuộc nhiều lĩnh vực kinh tế khác
nhau. Nói cách khác, kỹ thuật sấy được ứng dụng rộng rãi trong các nghành
công nghiệp và nông nghiệp.
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

12

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

- Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến
đổi trạng thái pha của lỏng trong vật liệu thành hơi. Hầu hết các vật liệu trong
quá trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước và người ta thường gọi là ẩm. Như
vậy trong thực tế có thể xem sấy là qúa trình tách ẩm bằng phương pháp nhiệt.
- Việc cung cấp năng lượng cho vật liệu trong quá trình sấy được tiến
hành theo các phương pháp truyền nhiệt đã biết.
Ví dụ :
+ Cấp nhiệt bằng đối lưu gọi là sấy đối lưu.
+ Cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt gọi là sấy tiếp xúc.
+ Cấp nhiệt bằng bức xạ gọi là sấy bức xạ.
+ Ngoài ra, còn có các phương pháp sấy đặc biệt như sấy bằng
dòng điện cao tần, sấy thăng hoa, sấy chân không…
- Tóm lại, để bảo quản các loại sản phẩm trong thời gian dài, trong

quy trình công nghệ sản xuất của nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô.
- Để chất lượng sản phẩm ngày càng được nâng cao, công nghệ sấy
cũng được cải tiến và phát triển như trong nghành hải sản, rau quả và nhiều loại
thực phẩm khác. Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô, đậu…sau
khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời, nếu không sản phẩm sẽ bị giảm chất lượng
thậm chí bị hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch.
Do nhu cầu sấy ngày càng đa dạng, có nhiều phương pháp và thiết bị
sấy để sấy các loại sản phẩm khác nhau. Ngoài ra đôi khi cùng một loại sản
phẩm nhưng nếu yêu cầu về quy mô sấy khác nhau thì cũng đòi hỏi thiết bị sấy
phù hợp. Đối với từng loại sản phẩm đã được biết trước, nhằm đạt được các yêu
cầu của sản phẩm sấy với chi phí nhiên liệu và đầu tư thiết bị ban đầu thấp nhất.

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

13

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

1.2, Giới thiệu chung về xỉ than (vật liệu sấy)
1.2.1, Khái niệm
Xỉ than là xác của than đá đã qua sử dụng trong quá trình đốt lò, đun nấu...
xỉ than còn khoảng 20% - 30% lượng than chưa đốt hết.
1.2.2, Phân loại
Xỉ than chia ra 4 loại:
-

Xỉ lò gạch
Xỉ lò vôi
Xỉ lò nhiệt điện
Xỉ than tổ ong

1.2.3, Tính chất
- Than đá được hình thành trong rừng quyết và thảm thực vật chết cách đây
hàng triệu năm... nó bao gồm Cacbon, một số muối khoáng, hợp chất, tạp chất...
Chính bởi được hình thành từ xác các thực vật chết nên trong than đá chứa gần
như đủ các chất khoáng cần thiết nhưng lại nằm ở dạng không dễ tiêu cho cây.
Qua quá trình đun nấu hầu hết các thành phần trong than đá bị đốt cháy và phân
hủy nhưng một lượng lớn các nguyên tố khoáng ( bao gồm những nguyên tố
trung và vi lượng cần thiết cho cây ) lại được giải phóng các hợp chất khó tiêu
và nằm lại trong xác than đá đã qua đun nấu. Trong xỉ than còn có thành phần
kim loại nặng và các tạp chất.
- Xỉ lò gạch và xỉ lò vôi được nung ở nhiệt độ cao trong nhiều ngày nên xỉ
ở dạng này chỉ còn lại chất trơ.

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

14

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

-Xỉ than tổ ong: khi làm than họ phải trộn thêm một lượng bùn nhất định
để làm nên viên than, vì vậy khi đun ở bếp dân dụng trong một thời gian ngắn,
nhiệt độ thấp những chất hữu cơ trong than và bùn đất được chuyển hóa sang
dạng như tro bếp, tích lũy được một lượng K và P nhất định => rất có ích cho
cây trồng .
- Xỉ lò nhiệt điện (than qua lửa) loại này cũng rất tốt nếu không dính dầu
của tổ máy lẫn vào.
- Xỉ than có trọng lượng nhẹ, khả năng hút ẩm tốt, thông khí tốt.
- Trong xỉ than có nhiều khoáng chất.
- Xỉ than có khối lượng riêng xốp 900-1300 kg / m 3 .
- Thành phần hóa học của tro gần như tương đương với đất sét, đặc biệt là
3 thành phần chính: Silicat (SiO2), Oxyt Nhôm (Al2O3) và Oxyt Sắt (Fe2O3).
- Loại xỉ ở nước ta hầu như không trực tiếp phản ứng với nước, khác với
các loại tro được sử dụng ở các nước láng giềng như Thái Lan, Trung Quốc.
1.2.4, Ứng dụng
Xỉ than được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp , công nghiệp, xây dựng…
- Sử dụng xỉ than trộn vào đất cho cây giúp tạo độ thông thoáng cho đất
trồng, giữ ấm, thoát nước, giúp cây hấp thụ tốt dưỡng khí ..., cung cấp
một lượng lớn các nguyên tố khoáng cần thiết cho sự sinh trưởng của
cây cối.
- Xỉ than còn được dùng để sản xuất xi măng, làm bê tông trọng lượng
nhẹ, vật liệu xây dựng, làm đường, chất cải tạo đất.
- Khi sử dụng nguồn than đá (Quảng Ninh), thành phần xỉ than chứa
lượng lớn silic và alumin cùng tỷ lệ rất nhỏ vôi và SO3, gọi là xỉ than
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

15

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

silic-alumin. Đây chính là chất vô cơ hoạt tính tương tự như pozơlan tự
nhiên. Nếu được sơ chế (tách riêng phần hữu cơ trong tro), có thể sử
dụng làm phụ gia cho xi măng. Nếu được chế biến sâu (tách triệt để
phần hữu cơ trong tro), có thể làm phụ gia cho bê tông. Có nhiều loại
công nghệ bê tông mới mà nếu không có tro xỉ than thì không thể chế
tạo được, ví dụ như bê tông đầm lăn, bê tông tự lèn…
- Khi sử dụng nguồn than nâu (Thái Nguyên, Lạng Sơn,…), hàm lượng
silic và alumin thấp hơn nhiều nhưng tỷ lệ vôi và SO3 lại cao hơn
nhiều, gọi là xỉ sunfat-vôi. Do hàm lượng vôi khá cao nên bản thân các
loại xỉ này chính là chất liên kết rắn trong nước. Vì thế có thể sử dụng
trực tiếp loại xỉ than này để gia cố mặt đường đá của hệ thống đường
bộ giao thông vận tải.
- Trên thế giới, từ lâu người ta đã tuyển xỉ than để lấy than tuyển đưa
dùng lại, lấy tro tuyển dùng làm vật liệu xây dựng. Ở Việt Nam, người
dân địa phương đã khai thác xỉ than, dùng sàng thủ công tách phần
than sót để nung gạch, nung vôi và làm chất đốt dân dụng (than quả
bàng). Xỉ than còn lại được trộn lẫn với bùn làm chất dính để sử dụng
trực tiếp, hoặc thêm vôi để đóng gạch xỉ.
- Tuyển xỉ than để sản xuất bê tông khối lớn trong xây dựng các đập
thuỷ lợi, công trình thuỷ điện và một số công trình xây dựng dân dụng
khác.
- Sử dụng xỉ than nhà máy nhiệt điện để thu hồi lại than phục vụ cho
nhu cầu sinh hoạt và sản xuất gạch nung, còn xỉ than làm vật liệu cho
đường giao thông và gạch xây dựng.
- Sản xuất gạch không nung, bê tông nhẹ, bê tông chưng áp.

1.3, Giới thiệu chung về máy sấy thùng quay

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

16

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy làm việc liên tục chuyên dùng để
sấy vật liệu hạt, cục nhỏ như: cát, than đá, các loại quặng...
Máy sấy thùng quay là một thùng hình trụ đặt nghiêng 1-6°, có 2 vành đai
đỡ, vành đai này tì vào con lăn đỡ khi thùng quay. Vật liêu vào sấy qua phễu nạp
liệu. Vật liệu trong thùng không quá 20- 25% thể tích thùng. Sau khi sấy xong,
thành phẩm qua bộ phận tháo sản phẩm ra ngoài.
Bên trong thùng có lắp các cánh để xáo trộn vật liệu làm cho hiệu suất sấy
đạt được cao hơn, phía cuối thùng có hộp tháo sản phẩm còn đầu thùng cắm vào
lò đốt hoặc nối với ống tạo tác nhấn sấy. Giữa thùng quay, hộp tháo và lò có cơ
cấu bịt kín để không khí nóng và khói lò không thoát ra ngoài. Ngoài ra còn có
xyclone để thu hồi sản phẩm bay theo và thải khí sạch ra môi trường.
Khí nóng và vật liệu có thể đi cùng chiều hoặc ngược chiều ở bên trong
thùng. Phía đầu chỗ nạp liệu bên trong thùng sấy có lắp các cánh xoắn 1 đoạn
khoảng 700 – 1000mm, chiều dài của đoạn này phụ thuộc vào đường kính của
thùng.
Tốc độ khói lò hoặc không khí nóng đi trong thùng không được >3m/s để

tránh vật liệu bị cuốn nhanh ra khỏi thùng.Vận tốc quay của thùng là 5–8
vòng /phút.
Các đệm ngăn trong thùng vừa có tác dụng phân phối vừa có tác dụng
phân phối đều cho vật liệu theo tiết diên thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng bề
mặt tiếp xúc giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy. Cấu tạo của đệm ngăn (Cánh trộn)
Phụ thuộc vào kích thước vật liệu sấy và độ ẩm của nó.
Các loại đệm ngăn dùng phổ biến là:

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

17

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

-Đệm ngăn mái chèo nâng và loại phối hợp: Dùng khi sấy những vật liệu
cục to, ẩm, có xu hướng đóng vón. Loại này có hệ số chất đầy vật liệu không
quá 0,1 – 0,2.
-Đệm ngăn hình quạt có những khoảng thông với nhau.
-Đệm ngăn phân phối hình chữ nhật và kiểu vạt áo được xếp trên toàn bộ
tiêt diện của thùng được dùng để sấy các vật liệu dạng cục nhỏ, xốp, khi thùng
quay vật liệu đảo trộn nhiều lần, bề mặt tếp xúc giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy
lớn.
-Đệm ngăn kiểu phân khu: Để sấy các vật liệu đã được đập nhỏ, bụi. Loại
này chỉ cho phép hệ số điền đầy khoảng 0,15 - 0,25.
-Nếu nhiệt độ sấy cần lớn hơn 200oC thì dùng khói lò nhưng không dùng

cho nhiệt độ >800oC.
*Ưu và nhược điểm của thùng sấy quay
-Ưu điểm:
+Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và
tác nhân sấy. Cường độ sấy lớn, có thể đạt 100kg ẩm bay hơi/m3h.
+thiết bị nhỏ gọn, có thể cơ khí và tự động hóa hoàn toàn.
-Nhược điểm:
+Vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ tạo bụi do vỡ vụn. Do đó trong nhiều
trường hợp sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm sấy.
+Không sấy được vật liệu dễ vỡ.

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

18

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

1.4, Nguyên lý hoạt động của máy sấy thùng quay

6

7

13
8

14

4

1

5
10

15

11

9

3

3

2

12

1.Thùng quay

2.Con lăn đỡ

3.Con Lăn chặn

4.Bánh răng

5.Phễu hứng sản phẩm

6.Quạt hút

7.Thiết bị lọc bụi

8.Lò đốt

9.Con lăn chặn

10.Mô tơ quạt chuyển động

11.Bê tông

12.Băng tải

13.Phễu tiếp liệu

14.Van diều chỉnh

15.Quạt thổi

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

19

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

Máy sấy thùng quay gồm 1 thùng hình trụ (1) đặt nghiêng với mặt phẳng
nằm ngang 1 ÷ 6o. Toàn bộ trọng lượng của thùng được đặt trên vành bi đỡ (2).
Bánh đai được đặt trên con lăn đỡ (3), khoảng cách giữa 2 con lăn cùng 1 bệ đỡ
(11) có thể thay đổi để điều chỉnh các góc nghiêng của thùng, nghĩa là điều
chỉnh thời gian lưu vật liệu trong thùng .Thùng quay được là nhờ có bánh răng
(4 ). Bánh răng (4) ăn khớp với với bánh răng dẫn động (9) nhận truyền động
của động cơ (10) qua bộ giảm tốc.
Vật liệu ướt được nạp liên tục vào đầu cao của thùng qua phễu chứa (13)
và được chuyển động dọc theo thùng nhờ các đệm ngăn. Các đệm ngăn vừa có
tác dụng phân bố đều vật liệu theo tiết diện thùng, đảo trộn vật liệu vừa làm tăng
bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy. Cấu tạo của đệm ngăn phụ
thuộc vào kích thước của vật liệu sấy tính chất và độ ẩm của nó. Vận tốc của
khói lò hay không khí nóng đi trong máy sấy khoảng 2 ÷ 3 m/s,thùng quay 5 ÷ 8
vòng/phút. Vật liệu khô ở cuối máy sấy đươc tháo qua cơ cấu tháo sản phẩm (5)
rồi nhờ băng tải xích (12)vận chuyển vào kho.
Khói lò hay không khí thải được quạt (7) hút vào hệ thống tách bụi,… để
tách những hạt bụi bị cuốn theo khí thải. Các hạt bụi thô được tách ra, hồi lưu
trở lại băng tải xích (12). Khí sạch thải ra ngoài.
1.5, Lựa chọn thiết bị
Theo số liệu độ ẩm đầu của xỉ than là 20%, quá trình sấy cần thực hiện
liên tục với năng suất lớn: 9750 kg/h, ta dùng thiết bị sấy thùng quay. Trong hệ
thống này vật liệu được đảo trộn mạnh, tiếp xúc nhiều với tác nhân sấy, do đó
trao đổi nhiệt mạnh, tốc độ sấy nhanh và độ đồng đều sản phẩm cao, thiết bị có
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

20

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

thể làm việc với năng suất lớn. Tác nhân sấy là khói lò vì nhiệt độ đầu của khói
lò lớn (750oC). Nên chiều chuyển động của tác nhân và vật liệu sấy là xuôi
chiều.

1.6, Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói lò:

Không khí
Nhiên liệu

Tác nhân sấy

Khói

Khí thải

Không khí

Buồng đốt

Buồng sấy

Buồng hòa trộn

Nhiên liệu và không khí được đưa vào bồng đốt, tại đây quá trình cháy
diễn ra và ta thu được khói lò có nhiệt độ cao. Khói này được dẫn sang buồng
hòa trộn. Do nhiệt độ khói cao hơn nhiệt độ yêu cầu để đưa vào buồng sấy nên
người ta phải trộn them không khí vào để khói đạt nhiệt độ theo yêu cầu. sau đó
chúng được dẫn sang buồng sấy để sấy khô vật liệu. Và cuối cùng ta thu được
khí thải và sản phẩm đem sấy đạt hàm ẩm theo yêu cầu.

1.7, Thuyết minh quy trình công nghệ
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

21

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

Vật liệu sấy xỉ than được nhập liệu vào thùng sấy. Xỉ than khi vào thùng
sấy có độ ẩm 20%, chuyển động cùng chiều với tác nhân sấy.
Tác nhân sấy được sử dụng là khói lò, tạo ra từ nhiên liệu đốt là than, sau
khi qua buồng đốt được hòa trộn với không khí bên ngoài để đạt nhiệt độ thích
hợp cho quá trình sấy. Dòng tác nhân sấy được gia tốc bằng quạt đẩy đặt ở trước
thiết bị, và quạt hút nằm ở cuối thiết bị.
Trên đường ống dẫn khói vào buồng hòa trộn và đường ống dẫn không khí
từ môi trường vào buồng hòa trộn đều có các van, dùng để điều chỉnh lưu lượng
các dòng. Đặt nhiệt kế ở sau buồng hòa trộn để xác định nhiệt độ của tác nhân

sấy trước khi vào thùng sấy, nếu nhiệt độ quá cao ta sẽ ta sẽ mở van để tháo bớt
khói lò ra ngoài, giảm lượng khói lò vào buồng trộn để giảm bớt nhiệt độ, ngược
lại nếu nhiệt độ chưa đủ, ta khóa bớt van dẫn không khí từ môi trường vào
buồng hòa trộn.
Thùng sấy có dạng hình trụ đặt nằm nghiêng một góc 1 ÷ 6o so với mặt
phẩng nằm ngang, được đặt trên hệ thống con lăn đỡ và chặn. Chuyển động
quay của thùng được thực hiện nhờ bộ truyền động từ động cơ sang hộp giảm
tốc đến bánh răng gắn trên thùng. Bên trong thùng có gắn các cánh nâng, dùng
để nâng và đảo trộn vật liệu sấy, mục đích là tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu
sấy và tác nhân sấy, do đó tăng bề mặt truyền nhiệt, tăng cường trao đổi nhiệt để
quá trình sấy diễn ra triệt để.
Trong thùng sấy, xỉ than được nâng lên đến một độ cao nhất định, sau đó
rơi xuống. Trong quá trình đó, vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy, thực hiện quá
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

22

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

trình truyền nhiệt và truyền khối làm bay hơi ẩm. Nhờ độ nghiêng của thùng mà
vật liệu sẽ được vận chuyển đi dọc theo chiều dài thùng. Khi đi hết chiều dài
thùng sấy, vật liệu sấy sẽ đạt được độ ẩm yêu cầu.
Xỉ than sau khi sấy được đưa vào buồng tháo liệu, qua cửa tháo liệu vào hệ
thống băng tải để chuyển sang công đoạn khác.
Dòng tác nhân sấy sau khi qua buồng sấy chưa nhiều bụi, do đó cần phải

qua một hệ thống lọc bụi để tránh thải khí bẩn vào không khí gây ô nhiễm. Ở
đây người ta sử dụng hệ thống xửi lí bụi xyclon. Khói lò sau khi lọc bụi sẽ được
thải vào môi trường.

CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU

2.1, Các thông số ban đầu
Thiết kế hệ thống sấy thùng quay , phương thức sấy xuôi chiều.
Tác nhân sấy khói lò
Nhiệt độ khói lò ban đầu: t1 = 750oC
Nhiệt độ khói ra thùng : t2 = 110 oC
Vật liệu sấy là xỉ than
Độ ẩm ban đầu vật liệu khi vào máy sấy : w1 = 20 %
Độ ẩm ra vật liệu khỏi máy sấy : w2 = 1%
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

23

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN


TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

Nơi tiến đặt thiết máy là Hà Nội chọn các thông số sau:
Nhiệt độ môi trường : to = 25oC
Độ ẩm tương đối : ϕ = 80%
Trong thiết bị sấy đối lưu (thùng quay) khói lò cũng như không khí nóng

được sử dụng như là chất vừa mang nhiệt vừa mang ẩm thải ra môi trường.
Trong kĩ thuật sấy ta xem khói lò là hỗn hợp lý tưởng và hơn thế nữa xem nó là
một lọai khí tương đương nào đó. Vì vậy chúng ta tính toán quá trình cháy để
tạo ra khói lò và xác định entanpi và lượng chứa ẩm của nó để có thể tính toán
thiết bị sấy dùng khói lò.
2.2, Tính toán các thông số của nhiên liệu
2.2.1, Nhiệt trị riêng của than
Ct = 837+3,7.to +625.x

(CT1.48-STT1-153)

Trong đó :
x - hàm lượng chất bốc x =2,5% =0,025
to - nhiệt độ của than đá, chọn to = 25 °C
⇒ G = 837+3,7.25 +625.0,025 = 945,125 (J/kg °C )

2.2.2, Thành phần của than đá
Thành phần

C

H

O

N

S

W

A

x

%khối lượng

74,5

4,1

3,8

1,8

3,9

3

8,9

2,5

SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

24

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA

Từ số liệu trên ta tính các thông số làm việc
Độ trơ của nguyên liệu :
100 − 3
100
−
W
A lv = A
=8,9 100 =8,633%
100

Các thành phần khác:
C

lv

100 − 3 − 8,633
100 − W − A lv
=C
= 74,5.
= 65,833%
100
100

N

lv

100 − 3 − 8,633
100 − W − Alv
=N
= 1,8.
= 1,59%
100
100

O lv = O

100 − 3 − 8,633
100 − W − Alv
= 3,8.
= 3,358%
100
100

H lv = H

100 − 3 − 8,633
100 − W − Alv
= 4,1.
=3,623%
100
100

100 − 3 − 8,633
100 − W − Alv
S =S

= 3,9.
=3,446%
100
100
lv

2.2.3, Nhiệt trị của than
-Nhiệt trị cao của than:
Qc lv

= [339C lv +1256H lv +109, 9 (0 lv – S lv )] .10 3

= [339.65,833 + 1256 . 3,623 – 109 , 9 (3,358 – 3,446)]10 3
=26877,546 (Kcal/kg than)
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯỜNG

25

GVHD: NGUYỄN VĂN HOÀN