đồ án sấy thùng quay

Nguyễn Thùy Linh - 20162463

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------

ĐỒ ÁN I
QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẦM SẤY KHOAI
LANG NĂNG SUẤT 700KG
Giáo viên hướng dẫn: TS. Phạm Ngọc Hưng
Sinh viên thực hiện:
Họ và tên:
MSSV:

Hà Nội, 06/2019
1


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU……………………………………………………………………3
PHẦN I. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ VẬT LIỆU SẤY……..4
I.1. Tổng quan về vật liệu sấy……...……………………………………………..4
I.1.1. Cấu tạo và công dụng chè……………………………………………4
I.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và Việt Nam……….5
I.1.3. Quy trình sản xuất chè……………………………………………….7
I.2. Tổng quan về phương pháp sấy………………………………………………8
I.2.1.Công nghệ sấy……………………………………………………… ..8
I.2.2. Tác nhân sấy …………………………………………………………9

I.2.3.Chất tải nhiệt……………………………………...………………….11
I.2.4. Nguồn nhiên liệu…………………………………………………….12
I.2.5.Thiết bị sấy…………………………………………………………...13
I.3. Chọn lựa thiết bị và phương pháp sấy………………………………………..15
I.3.1. Chọn thiết bị sấy……………………………………………………..15
I.3.2. Chọn phương pháp sấy………………………………………………17
PHẦN II. TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ SẤY CHÈ………………………………18
II.1. Tính toán cân bằng vật chất, năng lượng và thơng số máy sấy thùng quay....18
II.1.1. Tính tốn cân bằng vật liệu…………………………………………18
II.1.2. Tính toán cân bằng năng lượng lý thuyết………………………… ..19
II.1.3. Tính toán cân bằng năng lượng cho quá trình sấy lý thuyết………..23
II.1.4. Tính các kích thước cơ bản của thùng sấy………………………….24
II.1.5. Tính toán cân bằng năng lượng cho q trình sấy thực tế………….27
II.1.6. Tính tốn thơng số TNS trong q trình sấy thực…………………..31
II.2. Tính tốn thiết bị phụ………………………………………………………..34
II.2.1. Tính toán calorife cấp nhiệt…………………………………………34
II.2.2. Tính toán chọn quạt…………………………………………………36
LỜI KẾT………………………………………………………………………….39

2


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

LỜI MỞ ĐẦU
Sấy là một quá trình cơng nghệ được sử dụng rất nhiều trong các công nghệ
sản xuất và đời sống thực tế. Đặc biệt, trong các ngành cơng nghiệp thực phẩm,
chế biến, hóa chất, sản xuất vật liệu xây dựng,… kỹ thuật sấy đống một vai trò
quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm thích hợp
thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng

sản phẩm.
Chè là một loại cây công nghiệp lâu năm đem lại giá trị kinh tế cao ở nước
ta. Từ lâu, cây chè khơng chỉ gắn bó với cuộc sống thường nhật như một loại thức
uống song hành với tinh thần nhân dân mà còn là một sản phẩm xuất khẩu chủ lực
tạo nên thương hiệu Việt Nam trên trường quốc tế.
Một trong những công đoạn tạo nên hương vị đặc trưng hấp dẫn của chè
chính là q trình sấy. Sấy đã giúp cho cơng việc bảo quản và vận chuyển đường
được thuận lợi, đồng thời giúp chè thành phẩm bảo đảm chất lượng cũng như giá
trị cảm quan. Do tính chất và thành phần của chè khi sấy phải giữ được những tính
chất về giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng nên có thể sử dụng môt số loại thiết
bị như sấy thùng quay, sấy băng tải… tuy nhiên thông dụng nhất trong sấy hiện
nay là kiểu sấy thùng quay với tác nhân sấy là khơng khí nóng.
Trên cơ sở những kiến thức đã được học và sự hướng dẫn của thầy giáo TS.
Phạm Ngọc Hưng trong đồ án môn học này, em xin trình bày về “ Tính tốn thiết
kế sấy thùng quay sấy chè với năng suất 300 kg/h ” với nội dung bao gồm các
phần sau:

3


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ SẤY VÀ VẬT LIỆU SẤY
I.1.Tổng quan về vật liệu sấy
I.1.1 Cấu tạo và cơng dụng chè
Cây chè có tên khoa học là Camellia sinensis thuộc họ Theaceae. Đây là một
loại cây công nghiệp lâu năm, cho hiệu quả kinh tế cao, được trồng ở hơn 30 quốc
gia. Chè có nhiều giống khác nhau, các giống chè phổ biến hiện nay là: Thea
Jiunnanica, Thea Assamica, Thea Ainensis, có nguồn gốc từ Trung Quốc và miền
Bắc nước ta.

Thành phần chính của lá chè là nước nó chiếm 75-82%, có quan hệ
đến quá trình biến đổi sinh hóa trong búp chè và đến sự hoạt động của các men, là
chất quan trọng không thể thiếu được để duy trì sự sống của cây. Bên cạnh thành
phần chính là nước thì thành phần và hàm lượng các chất hòa tan trong chè là một
trong những mối quan tâm hàng đầu đối với các nhà nghiên cứu về chè xanh.
Trong đó nhóm chất tanin được xem như thành phần chính, chiếm khoảng 27 –
34% chất khơ trong chè.
Bảng thành phần hóa học của lá chè
Thành phần

Hàm lượng(%)

Polyphenol

36

Methylxanthines

3.5

Aminoacids

4

Acid hữu cơ

1.5

Carotennoids

< 0.1

Volatiles

< 0.1

Carbonhydrate

25

Protein

15

Lignin

6.5

Lipids

2

Chlorophyll

0.5

Tro

5

4


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

Nước chè xanh có tác dụng giải nhiệt rất tốt. Ngồi ra theo Đơng y thì chè
xanh cịn có tác dụng giúp tiêu hóa tốt, lợi tiểu, định thần và có tác dụng diệt
khuẩn, giúp vết thương mau khơ và chóng lên da non.
Dưới đây là một số tác dụng chính của việc uống nước chè xanh hàng ngày.
Ngăn ngừa q trình lão hóa
Trong chè xanh có chứa những chất tốt cho sức khỏe, ngăn ngừa các bệnh
như ung thư, tim mạch, đồng thời còn chứa những chất giúp kích thích cơ thể bổ
sung cholesterol tốt, và thải loại ra những cholesterol xấu.
Phòng ung thư
Ở Nhật Bản, nơi chè xanh là thức uống phổ biến hàng ngày của hầu hết mọi
người dân, tỉ lệ người bị nhiễm ung thư rất thấp, theo một nghiên cứu của trung
tâm y tế thuộc đại học danh tiếng Maryland. Chè xanh là thức uống có chứa nhiều
chất chống oxy hóa như EGCG, EGC, ECG và EC, là những chất được biết đến có
tác dụng làm giảm nguy cơ bị ung thư. Những chất này bảo vệ các tế bảo khỏi sự
tấn công của các DNA lỗi, được biết là bước đầu tiên bệnh ung thư hình thành và
phát triển. Hơn nữa, các chất trong lá chè xanh cịn có tác dụng bảo vệ da bạn khỏi
tia tử ngoại của mặt trời, giúp ngăn ngừa bệnh ung thư da.
Phòng chống bệnh tim
Hợp chất trong chè có hiệu quả tăng cường độ đàn hồi của cơ tim, giảm
lượng mỡ trung tính và cholesterol trong máu; vitamin C và P cũng có tác dụng
xúc tiến vào bài tiết cholesterol. Caffeine, theophylline và pentoxifylline có trong
trà kích thích tim một cách trực tiếp, mở rộng huyết quản, để máu có thể truyền
vào tim một cách đầy đủ.
Giữ được cân nặng ở mức hợp lý
Theo kết quả nghiên cứu được phát hành trên tờ American Journal of

Clinical Nutrition, chè xanh cịn có tác dụng làm giảm lượng chất béo trong cơ thể.
Một tác dụng tích cực khác của chè xanh là làm giảm nguy cơ bệnh béo phì và các
bệnh liên quan đến béo phì như tim mạch.
I.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới và Việt Nam
I.1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ chè trên thế giới
Trong năm 2010, lượng chè sản xuất trên toàn thế giới đã vượt qua con số 4
triệu tấn để đạt mức 4.126.527 tấn. Trong đó Việt Nam là một trong những nước
có sản lượng chè sản xuất đứng thứ 5. Qua thống kê sản phẩm chè của các nước
5


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

trên thế giới thì thị phần Châu Á chiếm 83% sản lượng chè thế giới, tiếp theo là
Châu phi chiếm 15% và Nam Mỹ chiếm 2,4%.
Về thị trường tiêu thụ trong giai đoạn gần đây, nhập khẩu chè đen thế giới
ước tính khoảng 1,15 triệu tấn, mức tăng trung bình khoảng 0,6%/năm. Các nước
nhập khẩu chính như Anh, Nga, Pakistan, Mỹ, Nhật Bản… sẽ chiếm khoảng 60%
tổng lượng nhập khẩu chè toàn thế giới.
Những thị trường tiêu thụ lớn nhất đối với sản phẩm chè xanh và chè đen là:
Thị trường Nga (đã nhập khẩu trên 174.000 tấn, Pakistan nhập khẩu 126.170 tấn,
Hy Lạp nhập khẩu 81.700 tấn, Iran nhập khẩu 62.000 tấn, và Morocco nhập khẩu
58.000 tấn).
Ngồi ra cịn có các chi nhánh bán lẻ ở thị trường Mỹ và Canada với tổng số
lượng chè nhập khẩu lên tới 144.000 tấn, Vương quốc Anh là 126.000 tấn, và EU
với tổng số lượng chè nhập khẩu là 128.000 tấn.
I.1.2.2. Tình hình sản xuất và xuất khẩu chè của Việt Nam trong những năm
gần đây
Việt Nam có diện tích trồng chè dao động khoảng 126.000 – 133.000 héc ta
và thu hút khoảng 2 triệu lao động. Trong năm 2011 cả nước có diện tích trồng chè

là 133.000 ha; sản lượng (thô) đạt 888.600 tấn; sản lượng (đã chế biến) đạt 165.000
tấn; xuất khẩu là 132.600 tấn. Việt Nam là nước xuất khẩu và sản xuất chè lớn thứ
5 thế giới, với kế hoạch sản xuất đạt 1,2 triệu tấn chè thô và xuất khẩu 200.000 tấn
chè chế biến vào năm 2015.
Cả nước có khoảng 300 cơ sở chế biến chè có cơng suất 900 nghìn tấn búp
tươi/năm, trong đó có khoảng 31 nhà máy có quy mơ sản xuất lớn 30 tấn búp
tươi/ngày chiếm 47% công suất chế biến; 103 nhà máy có quy mơ vừa cơng suất
chế biến 10 đến 28 tấn búp tươi/ ngày chiếm 43%; cịn lại là cơ sở chế biến nhỏ
cơng suất từ 3 đến 5 hoặc 6 tấn búp tươi/ngày và các hộ chế biến nhỏ lẻ chiếm
khoảng 10% tổng công suất chế biến.
Kết thúc năm 2012, xuất khẩu chè của cả nước đạt 146.708 tấn, trị giá
224.589.666 USD, tăng 9,6% về lượng và tăng 10,1% về trị giá so với cùng kỳ
năm trước với thị trường xuất khẩu mở rộng tới gần 100 quốc gia.
Trong đó Pakistan là thị trường Việt Nam xuất khẩu nhiều chè nhất, với
lượng 24.045 tấn, trị giá 45.304.840 USD, tăng 38% về lượng và tăng 39% về trị
giá năm 2012, chiếm 20,1% tổng trị giá xuất khẩu chè của Việt Nam. Tiếp đến là
Đài Loan, lượng chè xuất khẩu sang thị trường này đạt 22.453 tấn, trị giá
6


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

29.589.578 USD, tăng 10,4% về lượng và tăng 13% về trị giá; đứng thứ ba là Nga
rồi Trung Quốc, Inđơnêxia, Mỹ…
I.1.3. Quy trình sản xuất chè
 Bước 1. Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu hái về phải được chế biến ngay: búp chè non, (búp 1 tôm 2 - 3 lá),
không bị ôi ngốt.
 Bước 2. Làm héo sơ bộ

Làm héo sơ bộ trong nhà có mái che, thời gian khoảng 4 giờ; cứ sau 1 giờ đảo rũ
một lần để chè được tơi xốp và thoát nước đồng đều.
 Bước 3. Diệt men

Diệt ở chế độ nhiệt 280 – 300 oC trong lị tơn quay, thời gian 2 - 3 phút; Yêu cầu
thuỷ phần còn lại sau khi diệt men khoảng 62 - 64 % (chú ý đảm bảo nhiệt lượng
để nước chè sau này xanh).
 Bước 4. Vò chè

Chè được vò bằng máy, lượng chè vò mỗi mẻ là 5 kg; thời gian vò: 10 - 15 phút;
đối với chè non, thời gian vò ngắn hơn. Kết thúc giai đoạn vò, độ giập tế bào
khoảng 30 - 35%.
 Bước 5 Làm khô

Chè được làm khô theo phương pháp sấy xao, đến thuỷ phần còn lại từ 3-12%.
 Bước 6. Phân loại

Phân loại chè bằng sàng tay, căn cứ vào tỷ lệ bồm càng vụn nát có trong chè phân
thành 4 loại: Chè búp, chè bồm, chè dón, chè cám.
 Bước 7. Đóng gói và bảo quản

Chè từng loại được đóng trong túi PE 2 lớp, bên ngoài là bao sợi dứa để tránh chè
hút ẩm thêm.
I.2. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY
7


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

I.2.1. Công nghệ sấy
I.2.1.1.Bản chất của q trình sấy
Q trình sấy là q trình làm khơ các vật thể, các nguyên liệu, các sản
phẩm,… bằng phương pháp bay hơi.
Đối tượng của quá trình sấy: vật chứa ẩm, là những vật có chứa một lượng
chất lỏng nhất định thường là nước, một số ít là dung môi hữu cơ.
Mục đích: tăng năng suất, giảm chi phí vận chuyển, giảm thiểu tối đa vốn
đầu tư, giữ được những đặc tính tót nhất của sản phẩm: độ dẻo, giịn, dai, màu sắc,
hương vị, độ bóng sáng, khơng sứt mẻ, cong vênh, tăng khả năng bảo quản.
I.2.1.2.Phân loại quá trình sấy
•

Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng,gió… Phương pháp này thời gian sấy dài,
tốn diện tích sân phơi, khó điều chỉnh và độ ẩm cuối cùng của vật liệu còn khá
lớn và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu.

•

Sấy nhân tạo: q trình cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng đến tác nhân sấy
như khói lị, khơng khí nóng, hơi q nhiệt… và nó được hút ra khỏi thiết bị khi
sấy xong. Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên.
Phân loại phương pháp sấy nhân tạo:


Phân loại theo phương thức truyền nhiệt:

 Phương

pháp sấy đối lưu: nguồn nhiệt cung cấp cho q trình sấy là nhiệt truyền
từ mơi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu. Đây là phương

pháp được sử dụng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt.

 Phương

pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện từ 1
bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thường, bức xạ hồng ngoại.

 Phương

pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp
xúc trực tiếp vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt.

 Phương

pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần: nguồn nhiệt cung cấp cho vật
sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật nóng
lên.

8


Nguyễn Thùy Linh - 20162463
 Phương

pháp sấy thăng hoa: được thực hiện bằng cách làm lạnh vật sấy đồng thời
hút chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nước, nước thoát
ra khỏi vật sấy nhờ q trình thăng hoa.

 Phương

pháp sấy tầng sơi: nguồn nhiệt từ khơng khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng
sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt sau 1 thời gian nhất định hạt khơ và được tháo ra
ngồi

 Phương
 Bức

pháp sấy phun: được dùng để sấy các sản phẩm dạng lỏng

xạ: sự dẫn truyền nhiệt bức xạ từ vật liệu nóng đến vật liệu ẩm
Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy:


 Sấy

mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi
hoàn tất sẽ được tháo ra.

 Sấy

liên tục: vật liệu được cung cấp lien tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm qua
buồng sây cũng xảy ra liên tục
Phân loại theo sự chuyển động tương đối giữa dòng khí và vật liệu ẩm:




Loại thổi qua bề mặt

 Loại

thổi xun vng góc với vật liệụ

I.2.2.Tác nhân sấy
I.2.2.1. Định nghĩa
Là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật sấy
Nhiệm vụ:
- Gia nhiệt cho vật sấy
- Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vào môi trường
- Bảo vệ vật sấy khỏi bị hoảng do quá nhiệt
I.2.2.2. Các loại tác nhân sấy
•

Khơng khí nóng

Khơng khí nóng là loại tác nhân sấy thông dụng nhất.
9


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

Ưu điểm:
- Rẻ, có sẵn trong tự nhiên, có thể dùng hầu hết cho các loại sản phẩm.
- Không độc.
- Không làm ô nhiễm sản phẩm.
Nhược điểm:
- Cần trang bị thêm bộ phận gia nhiệt không khí (calorife khí – hơi hoặc
khí- khói).
- Nhiệt độ khơng khí để sấy khơng thẻ q cao (thường <500C) vì nếu
nhiệt độ cao hơn làm ảnh hưởng đến thiết bị nên phải sử dụng các vật liệu như thép

hơp kim hay gốm sứ chi phí cao.
•

Khói lị

Ưu điểm:
- Phạm vi nhiệt độ rộng từ hàng chục đến hàng nghìn độ C.
- Khơng cần calorife.
Nhược điểm:
- Có thể làm ơ nhiễm sản phẩm sấy. Do đó chỉ dùng cho các vật liệu
không sợ bị ô nhiễm như gỗ, đồ gốm, 1 số loại hạt có vỏ.
•

Hỗn hợp khơng khí hơi và hơi nước
Dùng khi cần có độ ẩm tương đối φ cao

•

Hơi q nhiệt

Hơi q nhiệt dùng làm mơi chất sấy trong trường hợp nhiệt độ cao và sản
phẩm sấy là chất dễ cháy nổ.
I.2.3.Chất tải nhiệt
Mục đích: cấp nhiệt cho mơi chất sấy
•

Hơi:
10

Nguyễn Thùy Linh - 20162463

Ưu điểm:
- Nhiệt độ ổn định.
- Dễ điều chỉnh nhiệt độ.
- Hơi nước ngưng tụ tỏa nhiệt lớn nên hệ số tỏa nhiệt khi hơi ngưng tụ lớn
nên bề mặt trao đối nhiệt nhỏ.
Nhược điểm: phải trang bị lị hơi.
•

Nước nóng:

Ưu điểm :
- Áp suất sử dụng thấp hơn khi dùng hơi.
- Lị nước nóng có cấu tạo đơn giản hơn, giá thành rẻ hơn.
- Nhiệt dung riêng của nước nhỏ hơn nên thiết bị gọn nhẹ hơn.
Nhược điểm:
- Nhiệt độ bị hạn chế (thường < 100C ) nếu dùng ở nhiệt độ cao hơn thì phải
dùng nước ở áp suất cao.
- Phải xử lý nước để chống đóng cặn.
•

Chất lỏng hữu cơ

Ưu điểm:
- Nhiệt độ có thể tăng lên vài trăm độ ở áp suất khí quyển.
- Khơng có hiện tượng đón cặn trên bề mặt trao đổi nhiệt.
- Lò gia nhiệt chất lỏng hữu cơ có cấu tạo đơn giản hơn lị hơi.
Nhược điểm:
- Nhiệt dung riêng bé hơn nước nên lưu lượng lớn hơn so với nước khi cùng

công suất.
- Giá thành đắt hơn nước.
11


Nguyễn Thùy Linh - 20162463
•

Khói lị:

Ưu điểm: khơng phải trang bị lò hơi nên vốn đầu tư ít hơn.
Nhược điểm :
- Calorife khí- khói làm việc ở nhiệt độ cao cần dùng vật liệu chịu nhiệt.
- Khói lị có hệ số truyền nhiệt thấp nên diện tích bề mặt truyền nhiệt lớn
hơn so với dùng hơi nước hay chất lỏng.
•

Điện:

Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản, hiệu suất sử dụng cao.
- Dễ điều chỉnh nhiệt độ.
- Không gây ô nhiếm môi trường.
Nhược điểm: giá thành nhiên liệu cao.
I.2.4. Nguồn nhiên liệu
Mục đích: để gia nhiệt cho khơng khí
•

Điện (calorife điện):

Ưu điểm: - Thiết bị gọn nhẹ, sạch sẽ.
- Dễ điều chỉnh nhiệt độ của tác nhân.
Nhược điểm: chi phí lớn.
•

Nhiên liệu (than, củi..) (calorife khí- khói)

Ưu điểm: rẻ, thiết bị đơn giản.
Nhược điểm:
- Cồng kềnh, bẩn.
- Khó điều chỉnh nhiệt độ tác nhân.
12


Nguyễn Thùy Linh - 20162463
•

Hơi nước: dùng calorife khí- hơi

I.2.5.Thiết bị sấy
•

Thiết bị sấy đối lưu:
- Sử dụng phương pháp truyền nhiệt đối lưu.

- Tác nhân sấy đồng thời là chất mang nhiệt để cung cấp năng lượng cho vật
liệu sấy và mang ẩm thoát ra từ vật liệu sấy thải vào mơi trường. Thường sử dụng
khơng khí nóng hoặc khói lị.
•

Thiết bị sấy buồng

-

Thường dùng sấy các vật liệu dạng cục, hạt với năng suất không lớn lắm.

-

Làm việc theo chu kỳ.

-

•

Buồng sấy có thể làm bằng thép tấm 2 lớp, giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây
bằng gạch đỏ có cách nhiệt hoặc khơng.
Dung lượng: nhỏ (dm3 –m3)
Tác nhân sấy: thường là khơng khí nóng hoặc khói lị. Khơng khí nóng được đốt
nóng nhờ calorife điện hoặc calorife khí- khói. Calorife được đặt dưới các thiết bị
đỡ vật liệu hoặc 2 bên buồng sấy.
Cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, không yêu cầu mặt bằng lớn nhưng năng suất
khơng cao, khó cơ giới hóa, vốn đầu tư khơng đáng kể do đó thiết bị buồng sấy phù
hợp với các xí nghiệp bé, lao động thr công là chính, chưa có đủ kinh phí để xây
dựng các thiết bị sấy có năng suất cao hơn, dễ cơ giới hóa.
Thiết bị sấy hầm

-

Sấy vật liệu dạng cục, hạt.. với năng suất cao, dễ cơ giới hóa.

-

Vật liệu sấy được đưa vào và lấy ra liên tục.

-

Hầm sấy thường dài 10-15m hoặc lớn hơn, xây bằng gạch đốc cách nhiệt hoặc
không.

-

Thiết bị truyền tải thường là xe goong hoặc băng tải.

-

Tác nhân sấy: chủ yếu là khơng khí nóng.

-

-

13


Nguyễn Thùy Linh - 20162463
-

Calorife dùng để gia nhiệt cho khơng khí thường là calorife khí- hơi hoặc khíkhói. Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu là hơi nước hay khói lị, thường được bố trí
trên nóc hầm sấy.

•

Thiết bị sấy tháp

-

Cũng giống như hệ thống sấy thùng quay, hệ thống sấy tháp chuyên dùng để sấy
các sản phẩm dạng hạt như: ngơ, thóc, lúa mì...

-

Hệ thống máy sấy gồm calorife học cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa trộn với
không khí tươi, hệ thông quạt và các thiết bị phụ trợ khác.

-

Cấu tạo chính của hệ thống sấy tháp là tháp sấy. Tháp sấy là một khối hình hộp có
chiều cao lớn hơn rất nhiều chiều rộng và chiều ngang hoặc là một khối hình hộp
được chia nhỏ thành các khối con. Trong tháp đặt các dãy hình chóp là các kênh
dẫn và kênh thải tác nhân sấy. Thường các kênh dẫn và kênh thải đặt xen kẽ nhau.

-

Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió nóng luồn lách qua lớp vật liệu thực hiện quá trình
trao đổi nhiệt sấy và nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải ra ngồi.
Ưu điểm : ·

-

Sản phẩm trong máy sấy tháp có thể lấy ra liên tục hoặc định.

Chi phí sấy thấp.
Năng suất lớn và rất lớn .
Chất lượng tốt và ổn định.
Tiêu thụ năng lượng thấp.
Máy sấy tháp cho độ đồng nhất ẩm độ rất tốt.

•

Thiết bị sấy thùng quay

-

Thiết bị sấy thùng quay cũng là 1 thiết bị sấy chuyên dụng để sấy các vật liệu dạng
hạt hoặc bột nhão , cục nhưng có thể có độ ẩm ban đầu hớn và khó tự dịch chuyển
nếu dùng thiết bị sấy tháp.

-

Phần chính của thiết bị sấy thùng quay là 1 trụ trịn đặt nằm nghiêng 1 góc với mặt
phẳng.

-

Độ điền đầy của vật liệu sấy trong thùng tùy theo cấu tạo và vật liệu sấy.

-

Tác nhân sấy chủ yếu trong thiết bị sấy thùng quay thường là khơng khí nóng hoặc
khói lị. Nó có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều với vật liệu sấy.
14

Nguyễn Thùy Linh - 20162463
-

Tốc độ tác nhân sấy không vượt quá 2-3m/ seek.

-

Thiết bị thùng quay không nên làm việc ở áp suất dương.

•

Thiết bị sấy khí động

-

Thường dùng để sấy các vật liệu dạng hạt bé, nhẹ, xốp như than cám. cỏ, hoặc rau
băm nhỏ,các tinh thể….

-

Tác nhân sấy chủ yếu là khơng khí nóng và khói lị.

-

Phần chính là 1 ống thẳng, vật liệu sấy được không khí nóng hoặc khói lị cuốn từ
dưới lên trên và dọc theo ống.

-

Tốc độ tác nhân phụ thuộc vào chủng loại vật liệu sấy,kích thước, khối lượng riêng
của hạt, có thể đạt tới 10-40m/ seek.

-

Nhược điểm: tiêu tốn năng lượng lớn, nhất là điện dùng cho quạt, điều kiện vệ sinh
cơng nghiệp khó thực hiện tốt và có khả năng gấy nguy hiểm nếu vật liệu có thể
gây cháy nổ.

•

Thiết bị sấy tầng sôi

-

Thường dùng sấy các vật liệu dạng hạt, cục.

-

Ưu điểm :
+ Cường độ sấy rất lớn, có thể đạt hàng tram kg ẩm/m3.
+ Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ sấy và vật liệu sấy khá đồng đều.

-

Nhược điểm: tiêu tốn năng lượng rất lớn để tạo ra áp lực đáng kể duy trì trạng thái
“sơi” của vật liệu, cấu tạo phức tạp.

•

Thiết bị sấy phun

-

Chuyên dùng để sấy cá dịch thể. Sản phẩm sấy dùng để sấy các dạng bột hòa tan
như sữa bò, sữa đậu nành, bột trứng, café hòa tan…

-

Bộ phận cơ bản của thiết bị sấy phun là buồng sấy, là 1 tháp hình trụ.

-

Dịch thể được nén bằng 1 bơm cao áp đưa vào qua vòi phun cùng với tác nhân tạo
thành sương mù và quá trình sấy được thực hiện.
I.3. Chọn lựa thiết bị và phương pháp sấy
15


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

I.3.1. Chọn thiết bị sấy
Căn cứ vào dạng vật sấy, đặc điểm cấu tạo của vật liệu sấy mà người ta chọn
hệ thống sấy cho phù hợp. Chè là sản phẩm thực phẩm yêu cầu độ đồng đều cao,
nên thiết bị sấy phải có khả năng đảo trộn để tăng hiệu suất sấy và hạn chế để độ
khô chè không đều. Từ các thiết bị sấy có khả năng đảo trộn phù hợp sấy chè có
máy sấy thùng quay và máy sấy băng tải.
Tuy nhiên, do yêu cầu năng suất đầu ra không quá lớn 300kg/h và yêu cầu
tiết kiệm vốn đầu tư, chọn máy sấy thùng quay.

Quá trình sấy trong máy sấy thùng quay cũng là hệ thống sấy đối lưu. Loại
thiết bị này được dùng để sấy các vật ẩm dạng hạt có kích thước nhỏ như đậu đỗ,
cà phê, ngô hạt, đường kính, muối ăn, củ cắt nhỏ, gỗ mảnh, cát,… Máy sấy thùng
quay có những ưu điểm lớn như làm việc ổn định, năng suất cao và rất kinh tế.
*Cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy sấy thùng quay
- Thùng hình trụ làm buồng sấy đặt nằm nghiêng, liên tục quay trong quá
trình sấy. Tùy tính chất của vật sấy, năng suất mà chọn các thông số đường kính D,
chiều dài L, góc nghiêng của thùng trong khoảng từ 1/50 đến 1/15. Vịng quay từ
0.5÷8 vịng/ phút. Bên trong thùng có các cánh đảo trộn vật sấy. Vật ẩm được nạp
vào đầu cao, sản phẩm lấy ra ở đầu thấp của thùng. Thời gian lưu của vật sấy ở
trong thùng phụ thuộc vào đường kính, chiều dài, góc nghiêng, vịng quay và cánh
đảo của thùng. Tác nhân sấy có thể là khơng khí được đốt nóng nhờ calorife, khói
lị. Chiều chuyển động của tác nhân sấy có thể cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt
ngang dòng vật sấy.
- Các cánh đảo, hình dạng và cách lắp chúng trong thùng phụ thuộc vào
vật sấy. Đối với vật sấy có kích thước lớn, dễ bám dính vào thùng thì dùng cánh
nâng vật sấy lên cao rồi đổ xuống tạo mưa hạt. Đối với vật sấy có kích thước nhỏ
hơn, dễ chảy thì dùng dạng cánh , gọi là cánh phân phối. Nếu vật sấy có kích thước
lớn hơn và có trọng lượng riêng lớn thì dùng cánh hình quạt. Cánh đảo trộn thì
được dùng trong trường hợp vật sấy có kích thước nhỏ như bột.
- Bộ phận bịt kín ở đầu và cuối thùng quay có nhiệm vụ bịt kín khe hở
giữa thùng quay và bộ phận đứng yên ở hai đầu thùng nhằm chống lại sự xâm nhập
của không khí khi áp suất trong thùng nhỏ hơn áp suất khí quyển( khi dùng quạt
hút) và khơng cho tác nhân sấy xì ra ngoài khi áp suất trong thùng lớn hơn áp suất
khí quyển( khi dùng quạt đẩy).

16


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

- Có hai loại hộp đệm kín thường sử dụng trong máy sấy thùng quay là
hộp đệm kín dùng vành đai và đệm( bịt kín tốt nhưng cần chú ý chọn vật liệu làm
đệm phải chịu nhiệt không gây tổn thất ma sát lớn, đặc biệt khi bị nóng lên) và hộp
đệm kín dạng hộp cài rang lược( bịt kín nhờ trở lực cục bộ không triệt để nhưng
không gây tổn thất do ma sát).
- Hệ thống quạt vận chuyển tác nhân:
Nhiệm vụ của hệ thống quạt là tạo ra dòng chảy của tác nhân sấy qua
thùng sấy có lưu lượng đúng như q trình sấy yêu cầu. Chiều chuyển động của tác
nhân sấy có thể cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng vật sấy. Thơng
thường người ta chọn dịng chảy của tác nhân có chiều ngược với dịng vật sấy vì
như vậy các hạt vật sấy nhỏ và bụi ( trong loại vật sấy nào đó) khơng bị cuốn theo
nhiều. Trường hợp tác nhân thổi cắt ngang lớp vật sấy thì cường độ sấy có tăng
nhưng trở lực với hệ thống quạt bị tăng them, hệ thống cấp tác nhân sấy cho thùng
quay trở nên phức tạp.
Hệ thống quạt trong máy sấy thùng quay có thể làm việc theo chế độ hút,
hoặc vừa hút vừa đẩy. Đối với chế độ hút thì trở lực phía hút của quạt gồm trở lực
gây ra do: buồng đốt, buồng hịa trộn ( nếu tác nhân là khói lị), calorife( tác nhân
sấy là khơng khí nóng khơ), thùng sấy, ống dẫn, các đột mở đột thu, đổi chiều
chuyển động; trở lực phía đẩy do cyclon, lọc túi, đường ống và trở lực cục bộ gây
nên. Như vậy ở chế độ hút thì thùng quay ln có áp suất chân không tùy thuộc
vào tổn thất trở lực phía trước nó. Với chế độ vừa đẩy vừa hút thì hệ thống quạt có
thể điều chỉnh sao cho áp suất trong thùng sấy là chân không ở mức từ -5 đến -25
N/m2. Muốn tính tổng tổn thất trở lực của hệ thống quạt phải dựa vào kết cấu cụ
thể và lưu lượng tác nhân sấy cần có. Thơng thường trở lực của cụm xyclon, lọc túi
đã chiếm từ (50÷90)% tổng trở lực của cả hệ thống.
-

Hệ thống dẫn động quay cho thùng sấy: Trọng lượng thùng quay gồm trọng lượng
thùng( vỏ+ các cánh đảo), trọng lượng vật sấy chứa trong thùng. Momen cản quay

gồm momen do trọng lượng của khối vật sấy bị nâng lên, do lực ma sát ở các con
lăn đỡ, con lăn chặn ma sát giữa cặo bánh răng bị dẫn lắp bên ngoài thùng và bánh
răng dẫn nhận truyền động từ hộp giảm tốc. Công suất động cơ phải thắng được
các mômen cản quay của thùng sấy và momen cản do ma sát của gối đỡ bánh răng
dẫn, bù tổn thất do hộp giảm tốc và truyền động gây nên.

17


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

- Có 2 loại máy sấy thùng quay: thiết bị làm việc liên tục hay theo chu kì
từng mẻ một.
Chọn thiết bị sấy liên tục để tăng năng suất và giảm số lượng công nhân.
I.3.1. Chọn phương pháp sấy
Để sấy chè người ta dùng phương pháp sấy nóng nên trong q trình sấy
bảo đảm khơng bị nhiễm bụi bẩn, nhiễm độc và yêu cầu nhiệt độ sấy không quá
cao nên ta chọn tác nhân sấy là khơng khí nóng và tác nhân tải nhiệt là hơi nước để
tiện cho việc điều chỉnh nhiệt độ tác nhân sấy khi cần thiết.
Thông thường chiều chuyển động của tác nhân sấy có thể cùng chiều, ngược
chiều hay chéo dịng. Dựa vào tính chất vật liệu của chè nên ta chọn phương thức
sấy cùng chiều vì tốc độ sấy ban đầu cao, ít bị co ngót, sản phẩm ít bị biến tính,
giảm nguy cơ hư hỏng do vi sinh vật, tránh sấy quá khô và tác nhân sấy khỏi mang
theo vật liệu sấy như sấy ngược chiều. Mặt khác với nhiệt độ tác nhân sấy ban đầu
khơng cao lắm thì khi sấy cùng chiều vật liệu sấy và tác nhân sấy sẽ tiếp xúc tốt
hơn, quá trình sấy diễn ra nhanh hơn.
* Chế độ sấy đối lưu:
- Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng cách trao đổi
nhiệt đối lưu( tự nhiên hay cưỡng bức). Trường hợp này môi chất sấy làm nhiệm
vụ cấp nhiệt.

- Sấy đối lưu là dùng khơng khí nóng hoặc khói lị làm tác nhân sấy có nhiệt độ độ
ẩm, tốc độ phù hợp, chuyển động chảy chùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy
bay hơi theo tác nhân sấy, sau thời gian sấy ta được sản phẩm sấy có độ ẩm theo
u cầu.
PHẦN II. TÍNH TỐN CƠNG NGHỆ SẤY CHÈ
Tính toán và thiết kế HTS thùng quay để sấy chè đen với năng suất =300kg/h. Biết:
-

Độ ẩm của chè: =35%, =12%;
Khối lượng riêng của chè: =130kg/
[8]
Nhiệt độ sấy:= 90C, =40C;
Khơng khí ngồi trời có áp suất: B=760mmHg=1,01325 bar và xác định bởi
cặp thông số nhiệt độ, độ ẩm tương đối (;)=(25C;85%);
Nhiệt dung riêng của chè: Cvk= (kj/kg.K);
[9]
Chọn quá trình sấy xi chiều.
18


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

II.1. Tính toán cân bằng vật chất, năng lượng và thông số máy sấy thùng quay
II.1.1. Tính toán cân bằng vật liệu
Ta kí hiệu các đại lượng như sau:
, ( kg/h): Khối lượng vật liệu sấy đi vào, ra thiết bị sấy;
,: Độ ẩm vật liệu sấy ở đầu vào và đầu ra thiết bị sấy;
W (kg/h): Lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ;
(kg): Khối lượng vật liệu khơ.
Phương trình cân bằng vật chất:

W = G1 − G2
W = G1ω1 − G2ω2
•

Lượng hơi ẩm bốc trong 1 giờ
ω − ω2
0,35 − 0,12
W = G2 1
= 300
= 106,154( kg / h )
1 − ω1
1 − 0,35
•

(CT7-15/113-[1])
Lượng vật liệu khô tuyệt đối trước và sau khi sấy (không đổi):

Gk = G1 (1 − ω1 ) = G2 (1 − ω2 )

= >Gk = 300(1 − 0,12) = 264( kg / h )

•

Năng suất của vật liệu sấy hay khối lượng vật liệu đi vào TBS:

G1 = G2 + W = 300 + 264 = 564( kg / h )
II.1.2. Tính toán cân bằng năng lượng lý thuyết

19

Nguyễn Thùy Linh - 20162463
CÔNG THỨC DÙNG XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ CỦA TÁC NHÂN SẤY

Dùng tác nhân sấy là khơng khí
•

Áp suất bão hịa của hơi nước trong khơng khí ẩm theo nhiệt độ:

4026,42 

pb = exp12 −

235,5 + t oC 

•

Độ chứa ẩm d:

d = 0,621

•

(bar)

(CT 2.11/14-[1])

ϕ . pb
B − ϕ . pb

(kg/kgkk)
Với B: áp suất khí trời. B = 760mmHg = 1,01325 bar
Enthapy của không khí ẩm

(CT 2.15/15-[1])

I = C pk .t + d ( r + C pa .t ) = 1,004.t + d ( 2500 + 1,842.t )

(KJ/kgkk)
(CT 2.17/15-[1])
Trong đó:
•

Cpk : nhiệt dung riêng của khơng khí khơ, Cpk = 1,004 kJ/kgoK

•

Cpa : nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa = 1,842 kJ/kgoK

•

r : ẩn nhiệt hóa hơi của nước, r =2500 kJ/kg

•

Khối lượng riêng của khơng khí khơ:
=

•

Thể tích riêng của khơng khí ẩm
v=

RT
288.T
=
M ( B − ϕ . pb ) ( B − ϕ . pb ).105

(m3/kgkk)

(CT VII.8/94–[3])

Trong đó, R: Hằng số khí, R=8,314J/mol.K;
M: khối lượng không khí,M= 29 kg/kmol
B,pb: áp suất khí trời và phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không
2

khí, N/m .
T: nhiệt độ của không khí,0K
20


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

II.1.2.1. Thông số trạng thái của khơng khí ngồi trời (A).
Trạng thái khơng khí ngoải trời được biểu diễn bằng trạng thái A, xác định
bằng cặp thơng số (to, ϕ0).
Chọn A có : to =250C và ϕ0 = 85%
•

Áp suất hơi bảo hịa

4026,42 
4026,42 

 = exp12 −
pbo = exp12 −
 = 0,032
235,5 + to 
235,5 + 25 



•

Độ chứa ẩm

d o = 0,621

•

(bar)

Enthalpy

ϕ o . pb o
0,85.0,032
= 0,621
= 0.017( kg / kgkk )

B − ϕ o . pb o
1,01325 − 0,85.0,032

I o = 1,004.to + d o ( 2500 + 1,842.to )
= 1,004.25 + 0,017.( 2500 + 1,842.25) = 68,383( kJ / kgkk )

•

Thể tích riêng
v0 =
•

RT
288.T
288.( 25 + 273)
=
=
= 0,870( m 3 / kgkkk )
5
5
M ( B − ϕ . pb 0 ) ( B − ϕ . pb0 ).10
(1,01325 − 0,85.0,032).10

Khối lượng riêng
(kg/)

II.1.2.2.

Thơng
số

trạng
thái
khơng
khí
sau
khi
đi
qua
caloriphe
(B).
Khơng khí được quạt đưa vào caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm (d1 =d0) đến trạng thái
B( d1,t1). Trạng thái B cũng là trạng thái của tác nhân sấy vào thùng quay
Nhiệt độ t1 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy , do tính chất của vật liệu sấy và quy
trình cơng nghệ quy định. Do chè bị giòn và nát khi nhiệt độ sấy trên 120⁰C nên ta cần nhiệt độ tác nhân
sấy
dưới
nhiệt
độ
này.
Chọn:
Do đó, chọn điểm B: t1=900 C và d1 =d0 = 0,017(kg/kgkkk)
•

Áp suất hơi bảo hòa

4026,42 
4026,42 

 = exp12 −
pb1 = exp12 −

 = 0.690(bar )
235
,
5
+
t
235
,
5
+
90


1 

Từ độ chứa ẩm suy ra độ ẩm tương đối
21


Nguyễn Thùy Linh - 20162463
= >ϕ1 =
•

d1 . B
0,017.1,01325
=
= 0,039
pb1 (0,621 + d1 ) 0,690.( 0,621 + 0,017)

Enthapy

I1 = 1,004.t1 + d1 (2500 + 1,842.t1 )
= 1,004.90 + 0,017.( 2500 + 1,842.90) = 135,678( kj / kgkk )
•

Thể tích riêng

v1 =
•

288.T1
288(90 + 273)
=
= 1,040( m 3 / kgkkk )
5
5
( B − ϕ1. pb1 ).10
(1,01325 − 0,039.0,690).10

Khối lượng riêng
(kg/

II.1.2.3. Thông số trạng thái khơng khí ra khỏi thiết bị sấy(C).
Khơng khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị để thực hiện quá trình sấy lý thuyết (I1= I2), trạng
thái khơng khí ở đầu ra của thiết bị sấy là C(t2,ᵩ2).
Nhiệt của tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy t2 tùy chọn sao cho tổn thất do tác nhân sấy mang đi
là bé nhất, nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghĩa là tránh trạng thái C nằm trên đường bảo
hòa. Đồng thời, độ chứa ẩm của tác nhân sấy tại C phải nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm
đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại.
Với, Enthalpy: I1 = I2 = 135,678 kj/kgkk

Chọn nhiệt độ đầu ra của thiết bị sấy là: tđs = 22⁰C => t2 = 400C
•

Áp suất hơi bảo hòa

4026,42 
4026,42 

 = exp12 −
pb2 = exp12 −
 = 0,073(bar )
235
,
5
+
t
235
,
5
+
40


2 


•

Độ chứa ẩm
Từ Enthalpy:

⇒ d2 =

I 2 = 1,004 .t2 + d 2 (2500 + 1,842 .t2 )

I 2 − 1,004.t2
135,678 − 1,004.40
=
= 0,037( kg / kgkkk )
2500 + 1,842.t2
2500 + 1,842.40

•

Độ ẩm tương đối
d 2 .B
0,037.1,01325
ϕ2 =
=
= 0,795
pb2 (0,621 + d 2 ) 0,073.( 0,621 + 0,037)

•

Thể tích riêng
22


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

v2 =
•

288.T2
288( 40 + 273)
=
= 0,944( m 3 / kgkkk )
5
5
( B − ϕ 2 . pb2 ).10
(1.01325 − 0,795.0,073).10

Khối lượng riêng:

(kg/
Bảng 1. Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết.

Đại lượng

Trạng thái
không khí ban
đầu(A)
o
t ( C)
25
ϕ (đơn vị)
0,85
d (kg/kgkk) 0,017
I (kJ/kgkk) 68,383
pb (bar)

0,032
3
v (m /kgkk) 0,870
kg/
1,208

Trạng thái không
khí vào thiết bị sấy
(B)
90
0,039
0,017
135,678
0,690
1,040
0,992

Trạng thái khơng
khí ra khỏi thiết bị
sấy (C)
40
0,795
0,037
135,678
0,073
0,944
1,151

II.1.3. Tính tốn cân bằng năng lượng cho quá trình sấy lý thuyết
Giả sử lượng khí vào ra thiết bị sấy là khơng đổi, kí hiệu là : L 0 (kg/h)

Theo phương trình cân bằng vật chất ta có:

L0 d 1 + G1ω1 = L0 d 2 + G 2 ω 2
•

Lượng khơng khí khô cần thiết trong 1h:

L0 =

W
106,154
=
= 4246,16(kg / h )
d 2 − d 0 0,037 − 0,012
(CT 7.13/131-[2])

-

Lưu lượng thể tích của TNS trước quá trình sấy
=.=1,040.4246,16=4416,006 ( /h )

-

Lưu lượng thể tích của TNS sau quá trình sấy
=.=0,944.4246,16=4008,375 ( /h )
23


Nguyễn Thùy Linh - 20162463
-

Lưu lượng thể tích TNS trung bình bằng
= .() = .(4416,006+4008,375 ) = 4212,191( /h )
= 1,171 ()

•

Lượng khơng khí khơ cần thiết để bốc hơi 1kg/ẩm:
l0 =

•

L0
1
1
=
=
= 40
W d 2 − d 0 0,037 − 0.012

(kgkk/kg ẩm)

(CT 7.14/131-[2])

Phương trình cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy lý thuyết
Q0 = L0 ( I1 − I 0 ) = L0 ( I 2 − I 0 ) = 4246,16.(135,678- 68,383) = 312663,337(KJ/h)

•

(CT 7.15/131-[2])

Nhiệt lượng tiêu hao riêng

q0 = l0 ( I1 − I 0 ) = 40.(135,678 − 68,383) = 26918(kj/kgâm)

(CT7.16/131[2])

II.1.4. Tính các kích thước cơ bản của thùng sấy
Thiết bị sấy đường sử dụng cánh nâng
Chọn hệ số chứa đầy: β = 0,25
Chọn góc nghiêng của thùng:
Cường độ bay hơi ẩm A(kg/) phụ thuộc vào kiểu thùng sấy, mức độ điền đầy
vật liệu, số vòng quay của thùng, kích thước, độ ẩm hạt. Trị số A được xác định
bằng thực nghiệm. Vì vậy, ta ước lượng tương đối công thức tính A.



Xác định cường độ ẩm bốc hơi
A= = = 24,468 (kg/)
Xác định thể tích thùng sấy
Vts =



W 106,154
=
= 4,338
A 24,468

(CT10-5/175-[1])

Xác định chiều cao và chiều dài thùng sấy
Quan hệ giữa chiều dài và đường kính thùng sấy dựa theo kinh nghiệm:
L
= 3,5 ÷ 7
D
24


Nguyễn Thùy Linh - 20162463

Chọn L= 3,5D ta có:
Đường kính và chiều dài thùng sấy ( D,L):
L=

4.V
π .D 2

,m
Trong đó: L – Chiều dài của thùng sấy, (m)
D – Đường kính của thùng sấy, (m)
V – Thể tích của thùng sấy, (m3)
D=3

Suy ra:

4.V
4.4,338
=3
= 1,164
3,5.π

3,5.π

(m) 1,2 m


Tính thời gian sấy.
τ=

β .120.ρ x .V
G1 + G2

, phút

(CT 10-15/181-[1])

Trong đó:
β

: hệ số điền đầy( chọn

β

=0,25)

ρx

: khối lượng riêng xốp trung bình của vậy liệu trong thùng quay.
V: thể tích thùng sấy
τ=

0,25.120.130.4,338
= 19,58
564 + 300

Vậy thời gian sấy:
Số vòng quay của thùng sấy:
n=

phút

L
4,2
=
= 6,968( vịng / phút )
a.τ .D.tgα 0,5.19,169.1,2.tg 3

Trong đó: L,D – Chiều dài và đường kính của thùng sấy (m)
a – hệ số phụ thuộc đường kính thùng sấy và cánh đảo chọn a=0,5
– góc nghiêng của thùng sấy chọn =3
– thời gian sấy (phút)
Chiều cao lớp vật liệu chứa trong thùng.
25