Bài thuyết trình Kỹ thuật sấy: Thiết bị sấy thùng quay, tầng sôi, dòng cao tầng, bức xạ

KỸ THUẬT SẤY

THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY,
TẦNG SÔI, DÒNG CAO TẦNG, BỨC XẠ

GVHD: Thầy Nguyễn Lê Hồng Sơn
Nhóm báo cáo: NHÓM 4
Khoa : Cơ Khí Động Lực
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt


NỘI DUNG TRÌNH BÀY
1

2

3

4

5

6

Tổng quan

Thiết bị sấy thùng quay

Thiết bị sấy tầng sôi

Thiết bị sấy dòng cao tần

Thiết bị sấy bức xạ

Thiết bị phụ trong hệ thống


TỔNG QUAN
Vai trò của sấy trong sản xuất và đời sống

Sấy là quá trình tách lỏng 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 là
bất lợi trong mùa mưa. Vì vậy, trong nhiều lĩnh vực sản xuất người ta phải 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.
- Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng trong vật liệu thành hơi. Hầu hết các vật
liệu trong sản xuất đề chứa pha lỏng là nước và người ta gọi là ẩm.
- Việc cung cấp năng lượng cho vật liệu trong quá trình sấy được tiến hành theo các phương pháp truyền nhiệt đã biết.


Phân loại kỹ thuật sấy:
1. Dựa vào tác nhân sấy: sấy không khí hay khói lò, sấy thăng hoa, sấy bằng dòng điện cao tần.

2.
3.
4.

Dựa vào áp suất làm việc: sấy chân không, sấy ở áp suất thường
Dựa vào phương pháp làm việc: máy sấy liên tục, máy sấy gián đoạn.
Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: sấy tiếp xúc hay sấy đối lưu, sấy bức xạ, sấy bằng dòng
điện cao tầng.

5.
6.

Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun,..
Dựa vào chuyển động tương đối của tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôi chiều, ngược chiều, chéo dòng,…


Các thiết bị sấy cơ bản:
- Thiết bị sấy đối lưu.
- Thiết bị sấy bức xạ.
- Thiết bị sấy tiếp xúc.
- Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần.
- Thiết bị sấy thăng hoa.
- Thiết bị sấy chân không thông thường

Các thiết bị phụ:
- Quạt gió.
- Calorifer.
- Thiết bị lọc bụi.
- Thiết bị truyền tải


2. SẤY THÙNG QUAY
Hệ thống sấy thùng quay là một thùng sấy hình trụ với một góc
nghiêng xác định. Trong thùng có các cánh xáo trộn, khi thùng
quay thì vật liệu sấy chuyển động từ đầu này sang đầu kia và tác
nhân sấy cũng vào đầu này, ra đầu kia.
Hệ thống sấy thùng quay chuyên dùng sấy vật liệu dạng hạt hoặc
dạng cục nhỏ, độ ẩm thường lấy đi là độ ẩm bề mặt.

2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Cánh khuấy
Nhiệm vụ của các cánh khuấy là để đảo trộn cho
các VLS cho đều và để làm cho các VLS tăng khả
năng trao đổi nhiệt và làm cho vật liệu sấy thoát hơi
ẩm nhanh hơn và làm giảm bớt thời gian sấy. Và ta có
rất nhiều cánh khác nhau, cánh khuấy kép, cánh
khuấy đơn và cũng được làm từ những vật kiệu cứng
và chịu được va đập như thép.



1.Thùng quay
4.Bánh răng

2.Vành đi đỡ
5.Phễu hứng sản phẩm

7.Thiết bị lọc bụi 8.Lò đốt
10.Mô tơ quạt chuyển động
13.Phểu tiếp liệu

3.Con Lăn đỡ
6.Quạt hút
9.Con lăn chặn

11.Bê tông

12.Băng tải

14.Van điều chỉnh 15.Quạt thổi


2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
o
Máy sấy thùng quay gồm 1 thùng hình trụ (1) đặt nghiêng với mặt phẳng nằm ngang 1- 6 . Toàn bộ trọng
lượng của thùng được đặt trên 2 bánh đai đỡ (2). Bánh đai được đặt trên bốn 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 (12) 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(14)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. Có nhiều loại thiết bị lọc bụi hình bên
là thiết bị lọc bụi kiểu Xyclon



2.2 Ưu nhược điểm của hệ thống sấy thùng quay
Ưu điểm :

- Quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhấn sấy.
3
- Cường độ sấy lớn, có thể đạt 100kg ẩm bay hơi/m h.thiết bị nhỏ gọn, có thể cơ khí và tự động hóa hoàn toàn.
- Máy sấy quay được đặc trưng bởi công suất lớn với mức tiêu thụ năng lượng thấp.
- Nó được thiết kế với cơ cấu hợp lý, hoạt động thân thiện với môi trường, ít tạo ô nhiễm
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.


2.3 Ứng dụng:
Máy sấy thùng quay được sử dụng để sấy các loại vật liệu dạng bột hoặc hạt nhỏ ẩm ướt. Đặc biệt thích hợp cho các loại
nguyên liệu có khuynh hướng bị rối hoặc dính vào nhau trong băng chuyền hoặc khay sấy. Tuy nhiên do va đập, cọ xát trong
máy, chúng chỉ hạn chế sử dụng cho tương đối ít loại sản phẩm (ví dụ: hạt đậu, hạt cacao, café,…). Máy có cấu tạo chuyên
biệt cho việc làm khô nhanh chóng các vật liệu.
Nó vận hành đơn giản, tiêu thụ điện năng thấp và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp.


Hệ thống sấy cát

Sấy Cafe Thùng Quay


5. HỆ THỐNG SẤY BỨC XẠ
Sấy bức xạ là phương pháp sấy dùng dòng nhiệt bức xạ để gia nhiệt và sấy khô vật lệu. Nguồn nhiệt bức xạ
thường dùng là đèn hồng ngoại,điện trở (dây,tấm hay thanh điện trở), dùng nhiên liệu lỏng hay khí, tấm kim loại
được đốt nóng tới nhiệt độ nhất định để vật nóng phát ra bức xạ hồng ngoại.

Ngoài ra sấy bằng bức xạ cũng được dựa trên sự hấp thụ năng lượng bức xạ mặt trời và chuyển đổi thành năng
lượng nhiệt của nhiên liệu sấy (phương pháp tự nhiên).

Bản chất của quá trình sấy bức xạ:Là sự bốc hơi nước của sản phẩm ở nhiệt độ bất kì. Là quá trình khuếch tán
do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu.


CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY BẰNG BỨC XẠ

Phương pháp tự nhiên: phơi nắng

Phương pháp nhân tạo:
- Thiết bị sấy bức xạ dùng hồng ngoại
- Thiết bị sấy bức xạ dùng bề mặt bức xạ bằng điện trở
- Thiết bị sấy bức xạ gia nhiệt bằng hơi đốt


Phương pháp tự nhiên
Phơi nắng
Đây là phương pháp lợi dụng năng lượng mặt trời để làm khô
nguyên liệu và cũng là phương pháp sấy truyền thống phổ biến
nhất.
Nhiệt từ ánh sáng mặt trời sẽ đốt nóng nguyên liệu và làm cho
nước trong nguyên liệu bốc hơi và đạt đến độ ẩm cần thiết. Hiệu
quả của quá trình phơi nắng phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm
tương đối của không khí, tốc độ gió,loại và điều kiện của nguyên
liệu…


Ưu điểm:
+ Không cần dùng đến nhiên liệu hay năng lượng cho các máy sấy.
+ Thực hiện đơn giản, rẻ tiền.
+ Sự hoạt động của vi sinh vật, sâu mọt giảm đáng kể do tác dụng của bức xạ măt trời.

+ Không gây ô nhiễm môi trường.
Nhược điểm:
+ Không chủ động,hoàn toàn phụ thuộc vào thời tiết.
+ Không thực hiện được liên tục hoặc trong suốt cả năm.
+ Tổn thất do gãy vỡ, chim chóc, chuột, bị lẫn đất cát và dễ bị ẩm khi trời mưa, vì vậy phải có những dụng cụ hay xây
dựng sân phơi đặc biệt.
+ Không phù hợp cho một lượng lớn nhiên liệu được thu hoạch trong một thời gian ngắn.
+ Tốn nhiều công lao động và không cơ giới hóa được.


Phương pháp nhân tạo:

Thiết bị loại này có kết cấu gọn nhẹ và dễ điều khiển chế độ sấy. Thường dùng đèn hồng ngoại hay dây điện trở
lồng trong ống gốm hoặc tấm điện trở làm nguồn bức xạ nhiệt.

Trong hệ thống sấy bức xạ, năng lượng để nung nóng vật sấy đến nhiệt độ bay hơi của ẩm và cấp cho quá trình bay
hơi ẩm chính là năng lượng bức xạ phát ra từ các nguồn bức xạ (đèn hồng ngoại, dây điện trở)


Thiết bị sấy bức xạ dùng hồng ngoại

1.Quạt,
2.Tang quay,
3.Phễu cấp vật liệu sấy,
4.Ống thải tác nhân sấy,
5.Buồng sấy,
6.Đèn phát tia hồng ngoại,
7.Băng tải,
8.Cửa ra sản phẩm

Dùng đèn hồng ngoại có ưu điểm là quán tính nhiệt không đáng kể, điều khiển dễ dàng. Nhược điểm là do toàn bộ
sóng hồng ngoại phát ra có bước sóng khá rộng từ 0.76 ÷ 400μm, khi dùng sấy nông sản để tách nước lại cần bước
sóng thấp từ 0.4 ÷ 40μm, do đó tiêu hao năng lượng cao, hiệu suất thiết bị thấp.

Để quá trình bay hơi ẩm tốt và tránh cho vật liệu sấy bị đốt nóng quá mức người ta dùng quạt đối lưu cưỡng bức tác
nhân sấy (không khí). Vì vậy mà hệ thống sấy bức xạ còn gọi là hệ thống sấy bức xạ - đối lưu.


Thiết bị sấy tháp bức xạ - đối lưu
Ở hệ thống sấy tháp bức xạ - đối lưu thì thời gian sấy phụ
thuộc vào tốc độ tự chảy của hạt và tổng chiều dài máng
nghiêng. Năng suất sấy phụ thuộc vào chiều rộng, chiều
dày,tốc độ chảy của lớp hạt. Chiều cao của tháp phụ thuộc
vào kích thước, góc nghiêng và số lượng máng nghiêng. Nếu
ma sát giữa hạt và máng lớn, góc nghiêng nhỏ thì có thể tạo
rung cho các máng một cách hợp lý.

1.Cửa vào vật liệu sấy, 2.Thân tháp, 3.Đèn phát tia hồng
ngoại, 4.Cửa ra


Thiết bị sấy bức xạ dùng bề mặt bức xạ bằng điện trở

Thiết bị nguồn nhiệt là dây điện trở đặttrong ống kim
loại, thanh điện trở hay điện trở tấm. Công suất riêng trên
đơn vị diện tích bề mặt khá lớn. Thiết bị sấy bức xạ thường
bố trí các thanh điện trở đặt ở xung quanh vách buồng sấy.
Vật liệu sấy được treo trên giá trong buồng sấy.

1.Thanh điện trở 2.Giá treo vật liêu
3.Lớp cách nhiệt 4.Khung máy