Thietbisaytiepxuc dientruongdongcaotan

GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

Bộ Giáo Dục và
Đào Tạo
Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ
Thuật TP.HCM
Khoa : Cơ Khí Động Lực

Ngành : Nhiệt Điện Lạnh

Bài báo cáo:
Thiết bò sấy tiếp xúc và thiết bò
sấy dùng điện trường dòng cao
tần
GVHD: Nguyễn Lê
Hồng Sơn
Nhóm thực hiện:
 Phan Tại Hòa
 Nguyễn Tuần
Huy
 Đoàn Hữu
Điền
 Hoàng Văn
Phúc
 Võ Thanh Phong
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 1


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

Tp.Hồ Chí Minh,tháng 5/2009
Mục lục
Lời nói đầu...............................................................................2
1.1 Khái niệm...........................................................................3
1.2 Ngun tắc làm việc và cấu tạo........................................3
1.3 Lý thuyết tính tốn..........................................................10
1.3.1 Trao đổi nhiệt khối khi sấy tiếp xúc với bề mặt nóng10
1.3.2 Hệ thống sấy tiếp xúc trong chất lỏng nóng...............14
2 Tính tốn và lựa chọn máy sấy.........................................16
2.1 Tính tốn thiết bị sấy......................................................16
2.1.1 u cầu tính tốn..........................................................16
2.1.2 Phần tính tốn..............................................................17
2.2 Chọn lựa máy sấy............................................................20
2.2.1 Cơ sở cho việc chọn lựa...............................................20
2.2.2 Phương pháp chọn.......................................................25
3 Khái niệm..........................................................................................28
4Vị Trí của sóng điện dòng cao tần....................................................28
5Ngun lý làm việc.............................................................................29
6Q trình làm nóng bằng điện trường cao tần...............................30
7Ưu, nhược điểm..................................................................................32
7.1Ưu điểm...........................................................................................32
7.2Nhược điểm.....................................................................................32
8Ứng dụng............................................................................................33

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 2


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

Lời nói đầu
Nước ta là một nước có nền nông
nghiệp rất phát triển với sản lượng xuất
khẩu nông sản rất lớn, trong 8 tháng
đầu năm 2008 riêng mặt hàng gạo thì
tổng lượng gạo xuất khẩu đạt 3,38 triệu
tấn với kim ngạch đạt gần 2,3 tỉ USD.
Và một công đoạn rất quan trọng trong
sản xuất nông nghiệp là khâu bảo quản
sau thu hoạch, trong đó máy sấy là một
thiết bò không thể thiếu trong công việc
bảo quản nông sản.
Và với bài báo cáo về thiết bò sấy
tiếp xúc chúng tôi hi vọng sẽ mang đến
cho các bạn một cái nhìn khái quát về
thiết bò sấy này.
Trong

quá

trình

thu

thập

tài

liệu,

nghiên cứu cũng như biên soạn không thể
thiếu những sai sót, do đó mong các bạn
thông cảm và rất hân hạnh nhận được
những đóng góp từ các bạn.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 3


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

PHẦN I
THIẾT BỊ SẤY TIẾP XÚC
1.1 KHÁI NIỆM
Hệ thống sấy tiếp xúc là một hệ thống chuyên dùng.
Vật liệu nhận trực tiếp bằng dẫn nhiệt hoặc từ một bề mặt
nóng hoặc từ môi trường chất nóng. Người ta chia hệ thống
sấy tiếp xúc thành hai loại: loại tiếp xúc trong chất lỏng và loại tiếp
xúc bề mặt.

1.2 NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC VÀ CẤU TẠO
Nguyên tắc cơ bản của thiết bò sấy tiếp xúc là quá trình
gia nhiệt vật liệu sấy bang cách cho tiếp xúc trực tiếp giữa
vật liệu sấy với bề mặt gia nhiệt. Ở loại thiết bò này bề
mặt gia nhiệt là chất rắn (vách phẳng, vách trụ…). Chất tải
nhiệt (hơi nóng hoặc khói lò) chuyển động ở phía bên kia của
vách. Phía kia của vách tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy.
Sấy tiếp xúc có thể ở áp suất môi trường, ẩm bốc ra hòa
vào không khí môi trường lọt vào. m được hút ra và thải vào
môi trường. Sấy tiếp xúc với bề mặt nóng có thể tiến hành
dưới áp suất khí quyển hay trong chân không. Khi sấy tiếp xúc

dưới áp suất khí quyển thì lượng ẩm thoát ra sẽ hòa vào
không khí trong môi trường xung quanh, như vậy cần bố trí hệ
thống thông gió để đảm bảo độ ẩm và nhiệt độ thích hợp
trong không gian đặt thiết bò sấy, đáp ứng tốt cho quá trình
sấy cũng như điều kiện làm việc của người vận hành. Trường

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 4


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
hợp sấy tiếp xúc trong chân không lượng ẩm thoát ra được quạt
hút ra ngoài. Như vậy cần xây dựng buồng kín bao bọc không
gian chưa bề mặt nóng và vật sấy để ngăn không khí bên
ngoài lọt vào.
Trường hợp sấy trong chất lỏng nóng (dầu, chất lỏng vô
cơ, hữu cơ) chất lỏng cấp nhiệt ẩm thoát ra từ vật sấy xuyên
qua chất lỏng ra ngoài. Chất lỏng cần có nhiệt độ sôi lớn hơn
nước ở áp suất khí quyển.Trong phương pháp này, vật liệu sấy
được nhúng ngập vào chất lỏng nóng như dầu, các loại chất
lỏng vô cơ hoặc hữu cơ khác. Chất lỏng đóng vai trò cấp
nhiệt, ẩm thoát ra từ vật lieu sấy xuyên qua chất lỏng thoát
ra ngoài, hòa vào không khí của không gian đặt thiết bò sấy.
Trong công nghiệp giấy và dệt may sử dụng phổ biến
phương pháp này. Trong công nghiệp thực phẩm: công nghiệp
đồ hộp, sấy rau quả, dược phẩm.

Hình 1.1. Hệ thống sấy kiểu trống (trục
cân)
1- Thùng sấy

3- Vỏ thiết bò
4- Bộ phận khuấy

liệu

2- Cơ cấu cấp
5- Bộ phận gạt6-

Vết tải

Máy sấy kiểu trục cán
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 5


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Trong kiểu này bề mặt gia nhiệt là một trục rỗng, môi
chất gia nhiệt là hơi nước ngưng tụ bên trong. Vật liệu sấy là
các loại bột nhão như sữa, thức ăn gia súc. Vật liệu sấy được
đổ vào bề mặt trục. Trục quay làm vật liệu được cán thành
lớp mỏng và được sấy khô. Chiều dày lớp vật liệu khoảng 1
– 2 mm. Cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt A = 30 – 70 kg/m 2h tùy
thuộc vào loại vật liệu và áp suất hơi nước bên trong. Ví dụ,
khi sấy sữa
1 = 88 – 92% ; 2 = 5 – 10% thì A = 50 – 70 kg/m2h.

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 6

GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

Sấy tang trống (sấy trục lăn) (roller
dryer)

Hình 1.2 . Sơ đồ thiết bò
sấy tang trống trục đơn

Hình 1 .3. Sơ đồ thiết bò sấy tang
trống trục kép

Các trục rỗng bằng thép quay chậm được đun nóng bên
trong bằng hơi nước áp suất cao đến 120-170 oC. Một lớp mỏng
nguyên liệu được trải đều lên bề mặt bên ngoài bằng phương
pháp nhúng, phun, trải hoặc bằng các trục lăn nạp liệu phụ.
Trước khi trục lăn hoàn thành 1 vòng quay (khoảng 20 giây đến
3 phút) sản phẩm sấy được cào ra bằng lưỡi dao tiếp xúc đều
với mặt trục theo chiều dài của nó.
Thiết bò sấy có thể có 1 trục, 2 trục hoặc trục kép. Thiết
bò đơn trục được sử dụng rộng rãi, vì chúng linh động, tỷ lệ
diện tích bề mặt trục sử dụng để sấy lớn, dễ dàng tiếp cận
để bảo dưỡng và không có nguy cơ bò hư hại do kim loại rơi vào
giữa hai trục. Thiết bò sấy trục có tốc độ sấy cao, hiệu quả
năng lượng cao, chúng thích hợp với nguyên liệu dạng sệt có

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 7


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

kích thước các cấu tử lớn quá mức để có thể sấy phun được.
Sấy trục lăn dùng trong sản xuất khoai tây dạng mãnh (flake),
ngũ cốc nấu sẵn, mật đường, xúp bột, pu rê trái cây và
sữa tách kem (whey).

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 8


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Tuy nhiên, do giá thành trục lăn cao và thành phần
nguyên liệu nhạy cảm nhiệt dễ bò hư hại, nên trong sản xuất
lớn chúng đã bò thay thế bằng phương pháp sấy phun.

Máy sấy kiểu lô quay

Bề mặt gia nhiệt là những lô hình trụ rỗng. Chất tải

1- Chăn ẩm
khí nóng

Hình 1.4. Nguyên lý làm việc của lô sấy giấy
2- Chăn khô 3- Băng giấy
4- Không

5- Môi trường gia nhiệt chăn
A- A -Phần gia nhiệt chăn ; B- Phần bay hơi vào không khí (20%); C- Phần
trăm hấp thụ ẩm (80%)
nhiệt là hơi nước đưa vào ở đầu trục này của lô và nước
ngưng bay ra ở đầu trục kia hoặc đưa hơi vào và lấy nước ngưng

ra ở cùng một đầu trục. Vật liệu sấy có dạng tấm mỏng như
giấy, vải; vật lieu áp sát vào các lô và chuyển động cùng
với lô quay như kiểu băng tải. Băng vật lieu (vải, giấy) chuyển
động áp sát vào bề mặt các lô sấy, nó được gia nhiệt và
sấy khô. Sản phẩm được cuốn lại thành cuộn. Các lô sấy
quay với số vòng quay 40 – 50 v/ph. Khi sấy giấy, để đảm bảo
giấy không bò ướt người ta phải dùng băng bang chăn len cùng

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 9


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
chuyển động áp sát với băng giấy

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 10


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

Sấy bằng quả cầu nóng
Buồng sấy được gắn với vít tải quay chậm có chứa các
quả cầu bằng sứ, được làm nóng bằng không khí nóng, thổi
vào buồng sấy. Nguyên liệu dạng viên, cục được sấy chủ yếu
do sự dẫn nhiệt do sự tiếp xúc với những quả cầu nóng và
được dòch chuyển qua buồng sấy bằng vít tải, để thoát ra ở
đáy. Thời gian sấy được kiểm soát bằng tốc độ vít tải và
nhiệt độ của những quả cầu nóng.
Máy sấy băng chuyền chân không và kệ

sấy chân

không (vacuum band dryer,
vacuum shelf dryer)

Hình 1.5
không

: Sơ đồ thiết bò sấy băng chuyền chân

Nguyên liệu dưới dạng sệt được trải hoặc phun lên 1
băng chuyền thép chạy qua 2 trục lăn rỗng trong 1 buồng chân
không có áp suất 1-70 mmHg. Lúc đầu nguyên liệu được sấy
bằng trục lăn được làm nóng bằng hơi nước và sau đó bằng
ống xoắn trao đổi nhiệt có hơi nước làm nóng hoặc các thiết
bò cấp nhiệt bức xạ đặt ở phía trên các băng chuyền. Sản
phẩm sấy được làm nguội bằng trục lăn thứ 2 có nước lạnh ở

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 11


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
trong và được tách ra bằng lưỡi dao.Kệ sấy chân không gồm
các kệ đặt trong 1 buồng chân không với áp súât 1-70 mmHg.
Nguyên liệu được đặt thành 1 lớp mỏng trên các khay thép
phẳng được làm cẩn thận để đảm bảo sự tiếp xúc tốt với
các kệ. Hơi nước hoặc nước nóng chạy qua các kệ để cấp
nhiệt cho quá trình sấy. Quá trình sấy nhanh và sự hư hại do

nhiệt đến sản phẩm được hạn chế giúp cho 2 phương pháp này
thích hợp với các nguyên liệu nhạy cảm với nhiệt. Tuy nhiên,
cần cẩn thận để tránh sản phẩm khỏi bò cháy trên các khay
trong các kệ sấy chân không và sự co ngót làm giảm sự tiếp
xúc giữa nguyên liệu với bề mặt nóng ở cả 2 thiết bò.
Chúng có giá thành cao, chi phí vận hành cao và năng suất
thấp, được dùng chủ yếu để sản xuất các sản phẩm sấy
phồng (puff dried).

Một số hình ảnh về thiết bị sấy tiếp xúc

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 12


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn

Hình 1.6. Hệ thống sấy kiểu lô quay
1- Lô sấy
2- Bánh xe đònh hướng 3- Ống dẫn hơi
nước
4- Van thải nước ngưng
5- Bánh răng trụ 6- Bánh răng côn7- Băng tải vào
máy sấy
Hệ thống sấy kiểu trống dùng sấy các loại bột nhão.
Vật liệu bám vào bề mặt trụ được hâm nóng. Vật liệu nhận
nhiệt bằng dẫn nhiệt qua lớp vật liệu dày 1,2 mm và thải ẩm
trực tiếp vào không gian máy. Vật liệu đã khô được tháo ra
bằng hệ thống dao gạt khỏi bề mặt trống. Cường độ bay hơi
ẩm A = (30-70) kg/m2h.

Loại rulơ sấy tải, giấy … vv, vật liệu bám vào các lô sấy
và cùng chuyển động với nó. Vật liệu nhận nhiệt từ lò sấy
được đốt nóng và thải ẩm vào môi trường.
Sản phẩm được cuốn vào từng cuộn. Các lô sấy quay 4050 vòng/phút. Khi sấy giấy, để giấy không bò đứt, rách ta
dùng

băng kiểu chăn len áp sát vào băng giấy và cùng

chuyển động.

Nhận xét:
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 13


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
-Sấy tiếp xúc: nhiệt được cung cấp bằng dẫn nhiệt
- ưu điểm chính so với sấy đối lưu :
+ khơng cần thiết phải đun nóng lượng lớn khơng khí trước khi sấy do đó hiệu quả
nhiệt cao hơn.
+ q trình sấy có thể thực hiện khơng cần sự có mặt của oxy nên các thành phần
dễ bị oxy hố của ngun liệu được bảo vệ.
- Nhu cầu nhiệt riêng thơng thường là 2000-3000 kJ/kg nước bay hơi so với 400010.000 kJ/kg nước bay hơi của máy sấy đối lưu. Tuy nhiên, thực phẩm có độ dẫn
nhiệt thấp, trở thành khơ hơn nên khó dẫn nhiệt hơn trong q trình sấy, vì vậy cần
phải sấy lớp mỏng để nhiệt dẫn nhanh, tránh gây hư hại cho sản phẩm.

1.3 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
1.3.1. Trao đổi nhiệt khối khi sấy tiếp xúc ( dẫn
nhiệt) với bề mặt nóng.
Hình 1.4 trình bày đường cong nhiệt độ và đường cong sấy

xenlulô trên bề mặt nóng với nhiệt độ t = 130 0C. Hình 1.5 cho ta
đường cong nhiệt độ và đường cong tốc độ sấy ở t = 1170

Hình 1.7. Đường cong nhiệt độ và
cong tốc độ sấy và

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 14

Hình

1.8.

Đường


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
đường cong sấy trên mặt nóng
đường cong
nhiệt độ
I – Nhiệt độ 0,8 mm so với mặt nóng: II – Ởkhoảng
cách 0,2 mm
III – Ở khoảng cách 0,35 mm; IV – Ở khoảng cách
0,43 mm
Trên đồ thò cho thấy sau pha hâm nóng (khoảng 0,07 – 0,1
so với thời gian cả quá trình). Nhiệt độ vật liệu tăng nhanh, sau
khoảng thời gian nào đó trở nên không đổi, và sau đó bắt
đầu giảm và ở thời kỳ thứ hai lại nâng lên một lần nữa.
Việc giảm nhiệt độ là do sức cản nhiệt tăng do sự tiếp xúc
của lớp dưới vật liệu và bề mặt nóng bò phá hoại, và

nguyên nhân chính là chi phí nhiệt tiếp xúc tiến với quá trình
tạo nên hơi ẩm. Tiếp xúc với mặt truyền nhiệt giảm, làm
giảm nhiệt độ vật liệu.
Khi lượng ẩm ban đầu của vật liệu cao và nhiệt độ bề
mặt tiếp xúc cao(>100 0C). Trong giai đoạn thứ nhất, có thể trong
thời gian ngắn, nhiệt độ vật liệu trực tiếp tiếp xúc với mặt
nóng có thể đạt nhiệt độ 100 0C và xảy ra sự bốc hơi của
lỏng. Đường cong nhiệt độ xác nhận việc gây ra grien nhiệt
độ bên trong vật liệu hướng về bề mặt nóng.

Hình 1.6 cho trường nhiệt độ và
ẩm độ trong vật liệu ở t = 116 0C.
Đồ thò cho thấy sự phân bố nhiệt
độ ở lớp có nhiệt độ cao hơn tiếp
xúc với mặt nóng. Nhiệt độ thấp
hơn của vật liệu ở mặt thoáng.
Đặc tính của trường nhiệt độ và
ẩm độ cho thây sự ngưng tụ nước
bên trong vật liệu không xảy ra.
Gradien ẩm độ và nhiệt độ là

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 15


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
nguyên nhân chính tạo thành hơi trong
lớp tiếp xúc và trên mặt thoáng.
Hình 1.9. Trường nhiệt độ(đường
chấm) và hàm lượng

ẩm(đường liền) khi sấy tiếp
xúc vật liệu xốp mao quản

Cường độ tạo hơi phụ thuộc vào
nhiệt độ bề mặt đốt nóng t và
chiều dày lớp vật liệu.
Theo B.B Kratnhicôp, độ sâu vùng
bốc hơi ở giai đoạn sấy thứ
hai tuân theo luật tuyến tính

.

Tuy nhiên tốc độ ở độ sâu trong
vùng II, 7 – 10 lần(đối với xenlulô)
vượt quá tốc độ ở độ sâu đặc
trưng đầu giai đoạn thứ hai (b2 = 7 – 10
lần b1).
Hệ số b1,b2 đặc trưng cho tốc độ
độ sâu vùng bốc hơi.

Hình 1.10. Đường cong giải tích, đặc trưng độ sâu vùng bốc hơi

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 16


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
khi tiếp xúc với xenlulô
Nhiệt độ ở độ sâu vùng bốc hơi tbh thay đổi theo thời gian
Trong đó

ttx – nhiệt độ vật liệu trong mặt tiếp xúc với mặt

đốt nóng
K – thông số thực nghiệm phụ thuộc vào loại vật
liệu, t , g(khối lượng riêng của vật liệu)
Sự chuyển hơi qua khi sấy tiếp xúc, gần đúng thứ nhất có
thể viết
Ở đây qmđ – mật độ dùng phân tử của hơi (kg/m2s)
- Gradien áp suất hơi nước bên trong vật liệu (Pa/m hoặc
mmHg/m)
Kp – Hệ số dòch chuyển phân tử hơi (sự dẫn hơi) trong vật xốp
ống mao (kg/msPa) hoặc (kg/ms.mmHg)
Hệ số Kp không phụ thuộc thông số chế độ là sức cản
thủy lực của vật liệu. Giảm chiều dày vật liệu,K p tăng đột
ngột ( hình 1.7).
Áp suất hơi bão hòa Ph chất lỏng trong ống mao là hàm của
nhiệt độ và bán kính ống mao r

Gradien hàm lượng ẩm có dạng :

Trong đó :
fs(r) – Hàm phân bố ống mao theo tiết diện vật liệu
- mật độ chất lỏng và chất khô
Thay vào công thức(1.1) giá trò của
ta có:

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 17

GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Khi t > 1000, thành phần thứ nhất của phương trình đóng vai trò
chính do đó có thể bỏ qua sự phụ thuộc vào p h vào r và u. Khi
đó đối với thời kỳ sấy thứ nhất vật liệu mỏng, mật độ của
dòng phân tử sẽ là

Khi t < 65 – 850C mật độ dòng khuếch tán ẩm biểu diễn qua
phương trình dẫn ẩm không đẳng nhiệt.
Nhờ khuếch tán nên xảy ra sự di chuyển ẩm khỏi vùng bốc
hơi. Ngoại trừ

lớp tiếp xúc hướng gradien nhiệt độ trùng với

hướng gradien ẩm độ bên trong vật liệu, do đó cường độ dẫn
nhiệt ẩm sẽ tăng mạnh trong suốt quá trình.
Để đặc trưng cơ cấu tạo thành và di chuyển hơi bên trong vật
liệu trong quá trình sấy tiếp xúc, B.B Krasnhicop đã dùng mô hình

hóa chuẩn biến đổi pha.
Trong đó:
-qm: dòng hơi chung thóat khỏi vật liệu
qmđ – dòng hơi tạo thành trong lớp tiếp xúc hoặc bên
trong vật liệu(thời kỳ thứ hai)
Trong thời kỳ thứ nhất
sau đó bắt đầu thời kỳ
thứ hai,

giảm đột ngột tới giá trò không đổi trong vùng I của

thời kỳ thứ hai. Sau đó
Thời kỳ chuẩn

bắt đầu tăng một chút.

được tính như đối với dòng nhiệt tương ứng.

Ở đây: qh – dòng nhiệt di chuyển bốc hơi
q – dòng nhiệt chung, nhận được từ bề mặt nóng
qd – dòng nhiệt dẫn nhiệt qua vật liệu
ch – nhiệt dung riêng của hơi
đặc trưng % dòng dẫn nhiệt

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 18


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Chú ý rằng trong quá trình sấy dẫn nhiệt (tiếp xúc), vai trò
là di chuyển của ẩm lỏng ra khỏi lớp, gần mặt tiếp xúc với
mặt nóng ra mặt thoáng của vật liệu(7,5% dòng nhiệt chung).
Hệ số dẫn nhiệt tương đương
có tính tới di chuyển nhiệt của
lỏng, sẽ tăng nhiệt khi nhiệt độ trong bình của vật liệu tăng.
(xenlulô khi u = 0,6 – 1,8 kg/h)
= 1,16(0,095 – 0,288.10-2t)
W/m0k
Bảng 1.1 Chỉ tiêu sấy tiếp xúc sản phẩm ra trên máy sấy
chân không 1 trục

1.3.2. Hệ thống sấy tiếp xúc trong chất lỏng nóng
Trong thiết bò này, người ta dùng chất lỏng làm môi chất
để gia nhiệt cho vật lieu. Sản phẩm sấy được nhúng ngập vào
trong chất lỏng
Ưu điểm của phương pháp này là cường độ bay hơi ẩm cao,
có thể giảm đáng kể thời gian sấy, vật lieu được gia nhiệt đều
đặn hơn so với các phương pháp sấy khác.
Ví dụ: Sấy gỗ trong chất lỏng hữu cơ với nhiệt độ 120 –
1500C, gỗ có chiều dày 25 mm,độ ẩm ban đầu 60%, độ ẩm cuối
12%, thời gian sấy là 6 – 10h. Trong khi đó nếu sấy trong buồng
sấy đối lưu thời gian sấy là 60 – 70 h.
Nhược điểm: hơi ẩm cùng các chất khí có hại làm ô nhiễm
môi trường làm việc của khu vực đặt thiết bò sấy, để tránh ô
nhiễm môi trường dùng buồng sấy kín. Các chất khí và hơi nước
thoát ra được hút và xả ra ngoài sẽ được xử lý hay thoát vào
ống xả có chiều cao phù hợp với quy đònh về điều kiện vệ sinh
môi trường.

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 19


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Bộ phận chính là bể chứa chất lỏng và bộ phận đốt
nóng nó. Vật liệu sấy nhúng ngập trong chất lỏng, nên tính
toán nhiệt là tính tiêu hao cho một chu kỳ sấy.
Nhiệt lượng tiêu hao Q gồm: đốt nóng Q 1, sấy Q2, giai đoạn
lấy vật liệu ra
Q = Q1 + Q2 + Q3
Nhiệt giai đoạn đốt nóng:

Q1 = Qvl + Qvc + Qmt + Qbx
Nhiên liệu nóng vật liệu
Qvl = Gvl.Cvl(tvl2 – tvl1)
Nhiệt hâm nóng cơ cấu vận chuyển:
Qvc = Gvc.Cvc(tvc2 – tvc1)
Nhiệt thải ra môi trường: trong giai đoạn đốt nóng:
Nhiệt thải ra môi trường trong giai đoạn đôt nóng là tổn thất qua
thành đáy và mặt thoáng của bể

chứa. Vì mặt thoáng có

nhiệt độ cao, nên cần tính tới trao đổi nhiệt bức xạ. F i(I = 1…N)
là diện tích mặt trao đổi nhiệt thứ i , hệ số truyền nhiệt Ki và
độ chênh lệch
+Nhiệt giai đoạn sấy
Q2 = Qbh + Qqn + Qđn
+Nhiệt bốc hơi
Qbh = W.r

, W = G 1 – G2

W – lượng ẩm cần bốc hơi trong giai đoạn sấy (Kg)
r – nhiệt ẩn hóa hơi ở tvl2
+Nhiệt lượng quá nhiệt
Qqn = Ch(tn2 – tbh)
Nhiệt độ tác nhân sấy lớn hơn nhiệt độ bão hòa t bh, hơi nước
bay hơi khỏi vật liệu còn cần đốt nóng từ t bh tới nhiệt độ chất
lỏng nóng tn2. Ch – nhiệt dung riêng hơi quá nhiệt.
+Nhiệt đốt nóng ẩm

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 20


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Nhiệt lượng Qđn dùng đốt nóng ẩm W’ = G1.

(

- độ ẩm tương

đối ở thời điểm t1)
Qđn = W’. Cn (tbh – tvl1)
Cn – nhiệt dung riêng của nước trong vật liệu
Tổng nhiệt lượng chi phí trong giai đoạn sấy
Q2 = W[ r + Ch(tn2 – tbh)] + W’ . Cn(tbh – tvl1)
+Nhiệt giai đoạn lấy vật liệu ra Q3
- Thời gian lấy vật liệu ra và đưa các vật liệu sấy
giữa mẻ vào. Nhiệt lượng tính là tổn thất ra môi trường trong
thời gian
Q3 = Qmt .

2. TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN MÁY SẤY:
2.1. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY
2.1.1. YÊU CẦU TÍNH TOÁN
Các yêu cầu cơ bản của một thiết bò sấy là có
khả năng bốc ẩm cao nhất, sản phẩm sấy khô đều,
đảm bảo chất lượng sản phẩm, có đủ những điều kiện
để theo dõi và điều chỉnh các thông số của quá trình
sấy một các dễ dàng, có khả năng thích ứng với các

dạng sản phẩm khác nhau...nhưng đồng thời phải kinh tế
nhất.
Các yêu cầu này phụ thuộc vào mục đích của sản
phẩm sấy, chế độ sấy, cấu tạo của thiết bò sấy và một
số thông số lựa chọn trong khi tính toán. Vì vậy khi tính toán
thiết bò sấy phải chú ý đến loại thiết bò sấy, chọn chế
độ sấy và phương thức sấy thích hợp nhất.

Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 21


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
Khi tính toán thiết bò sấy ta cần biết hoặc chọn các số
liệu sau :
- Về thiết bò : Năng suất loại tác nhân sấy (không khí
nóng, nước nóng, khói lò...)
phương thức cung cấp nhiệt (đối lưu, tiếp xúc...) cách đun
nóng tác nhân sấy (loại calorife) phương thức tuần hoàn
của tác nhân sấy (cưỡng bức, tự nhiên...)
- Về sản phẩm sấy : Độ ẩm ban đầu và ban cuối, nhiệt
độ cho phép cực đại, thành phần nhạy cảm nhất đối với
nhiệt, khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, kích thước lớn
nhất, bé nhất của sản phẩm sấy.
- Về chế độ sấy : các thông số của không khí bên
ngoài và của tác nhân sấy, nhiệt độ đun nóng cho phép
cực đại độ ẩm, vận tốc của tác nhân, thời gian sấy,
nhiệt độ vào và ra của tác nhân sấy...
Ngoài những số liệu cho trước theo yêu cầu của thiết kế,
nhưng cũng có số liệu người thiết kế phải tự chọn phù

hợp với điều kiện cụ thể. Nội dung tính toán gồm các
phần cơ bản sau :
- Phần chung : lựa chọn máy sấy và phương thức sấy.

2.1.2. PHẦN TÍNH TOÁN: NỘI DUNG TÍNH
TOÁN
1) Tính các kích thước cơ bản của máy sấy.
2) Tính hàm lượng ẩm bay hơi từ sản phẩm sấy.
3) Tính lượng không khí tiêu tốn cho quá trình sấy.
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 22


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
4) Tính lượng nhiệt cho quá trình sấy :
- Nhiệt tiêu tốn cho quá trình bốc ẩm.
- Nhiệt tiêu tốn để đun nóng sản phẩm từ nhiệt độ
to đến t1.
- Nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh.
5) Tính toán hệ thống đun nóng tác nhân sấy :
- Tác nhân sấy là không khí nóng, dùng calorife hơi
nước :
+ Tính bề mặt truyền nhiệt.
+ Chọn lọai calorife và số lượng.
+ Tính lượng hơi nước tiêu tốn cho quá trình sấy.
- Tác nhân sấy là không khí nóng, dùng calorife lò đốt
:
+ Tính bề mặt truyền nhiệt.
+ Tính kích thước calorife lò đốt.
+ Tính kích thước lò đốt.

+ Tính lượng nhiên liệu tiêu tốn.
- Tác nhân sấy là không khí nóng, dùng calorife điện
trở :
+ Chọn và tính kích thước của dây điện trở.
+ Tính kích thước của calorife điện trở.
+ Tính công suất điện tiêu thụ.
- Tác nhân sấy là khói lò :
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 23


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
+ Tính kích thước lò đốt.
+ Tính kích thước của phòng lắng bụi và trộn khí.
+ Tính nhiên liệu tiêu tốn.
- Tác nhân sấy là nước nóng :
+ Tính bề mặt truyền nhiệt.
+ Tính hoặc chọn vận tốc nước nóng đi trong bộ phận
truyền nhiệt.
+ Tính khối lượng nước nóng và hệ thống đối lưu.
+ Tính lượng nhiên liệu tiêu tốn để đun nước nóng.
6) Tính hệ thống thông thoáng cho quá trình sấy.
- Thông thoáng cưỡng bức (dùng quạt).
+ Vẽ sơ đồ hệ thống quạt.
+ Tính hoặc chọn năng suất của quạt
(bằng lượng không khí dùng cho quá trình sấy).
+ Tính áp suất của quạt : áp suất động học và tónh học.
+ Chọn lọai quạt (dựa năng suất và áp suất).
+ Tính công suất quạt.
- Cưỡng bức bằng hệ chân không :

+ Tính trở lực và chọn bơm chân không, độ chân không.
- Thông thoáng tự nhiên :
+ Tính chiều cao ống thoát ẩm
(vận tốc thông thoáng tự nhiên 0,4-0,6 m/s)
7) Tính toán thiết bò phụ :
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 24


GVHD: Nguyễn Lê Hồng Sơn
- Tính các dụng cụ chứa nguyên vật liệu sấy.
- Các cơ cấu đưa nguyên liệu vào và ra.
- Phương tiện vận chuyển trong quá trình sấy.
- Điều khiển và tự động hoá...
Trên đây là nội dung cụ thể cần tính toán, nhưng về trình
tự để tính toán thì tuỳ trường hợp cụ thể ta bố trí thích hợp
cho từng loại thiết bò và phương thức sấy.

2.2. CHỌN LỰA MÁY SẤY
2.2.1. CƠ SỞ CHO VIỆC CHỌN LỰA
Muốn chọn máy sấy thích hợp nhất cho một nguyên
liệu nhất đònh từ nhiều loại máy sấy, cần phải xem xét
tất cả các thông số quan trọng đối với quá trình làm
việc của máy sấy.
- Tính chất vật liệu sấy :
Rất ít máy sấy thích hợp cho nhiều loại sản phẩm sấy
có hình dạng khác nhau. Việc chọn lựa máy sấy phụ thuộc
vào : hình dáng, kích thước và thành phần hoá học của
vật liệu sấy, dạng vật liệu (dạng lát, dạng cục, dạng bột,
dạng đặc, dạng lỏng...). Ngoài ra cần biếtsự thay đổi hình

dạng và trạng thái của vật liệu trong quá trình sấy như sự
co dúm, sự rạn nứt, sự phân lớp...tính chất nào bò thay đổi
mạnh nhất.
Hình dạng, kích thước
+ Đối với nguyên liệu giàu tinh bột, lớp sấy dày (thường
sấy chậm) : sử dụng phòng sấy, hầm sấy, tháp sấy...
Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật
Trang 25