Đồ án Kỹ thuật thực phẩm Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu giờ

Luận Văn Group viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập,
Assignment, Essay
Zalo/Sdt 0967 538 624/ 0886 091 915 Website:lamluanvan.net
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG
QUAY SẤY ĐẬU XANH 3 TẤN NGUYÊN
LIỆU/GIỜ
GVHD: Tiền Tiến Nam
SVTH:
Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9
Nguyễn Khánh Hòa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1

Assignment, Essay
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 11/2021
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG
QUAY SẤY ĐẬU XANH 3 TẤN NGUYÊN
LIỆU/GIỜ
GVHD: Tiền Tiến Nam
SVTH:

Assignment, Essay
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 11/2021

Assignment, Essay
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Tp. Hồ Chí Minh Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Khoa: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Bộ Môn: KỸ THUẬT THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN
MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM - Mã số: 24
Họ và tên sinh viên:
Ngành: Công nghệ thực phẩm
I. Đầu đề đầu án (Tên đồ án)
Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu/h
II. Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu
): Địa điểm sấy: Bình Phước
Độ ẩm ban đầu 22%
Độ ẩm sau sấy 13%
Tác nhân sấy là không khí (nguồn gia nhiệt củi, than, gas hoặc điện)
Các thông số khác tự tra cứu
III. Nội dung các phần thuyết minh tính toán:
Tổng quan
Chọn nhiệt độ sấy phù hợp có giải thích
Tính cân bằng vật chất
Tính cân bằng năng lượng
Tính lượng tác nhân sấy cần thổi vào buồng sấy
Kích thước thiết bị sấy
Tính toán caloriphe
Tính toán các thiết bị phụ
khác. Vẽ sơ đồ nguyên lý

Assignment, Essay
Thuyết minh chi tiết sơ đồ nguyên lý
Vẽ sơ đồ thiết bị chính có chú thích trên bản vẽ
IV.Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ):
1 bản vẽ A1 in sơ đồ nguyên lý
1 bản vẽ A1 thiết bị chính
V. Ngày giao đồ án: 18/10/2021
VI. Ngày hoàn thành đồ án: 05/01/2022
VII. Ngày nộp đồ án: 05/01/2022
TP.HCM, ngày 05 tháng 01 năm 2021
TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN KTTP CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT ĐỒ ÁN
Cán Bộ hướng dẫn. Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án được bảo vệ hay không)
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………
Điểm:……………………………… Chữ ký:………………………………..
Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ. Nhận xét:
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Điểm:……………………………… Chữ ký:………………………………..
Điểm tổng kết:……………………………

Assignment, Essay
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
ĐƠN VỊ : KHOA CNTP – BÔ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN
MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM
Sinh viên thực hiện đồ án:
Nguyễn Phúc Khang Ký tên:………………
Nguyễn Khánh Hòa Ký tên:………………
Cán Bộ hướng dẫn: Tiền Tiến Nam
Tên đồ án:
Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu/h
STT Ngày Nội dung hướng dẫn CBHD ký tên
01 18/10/2021 Phân chia nhóm và giao đề tài đồ án
02 29/10/2021 Hướng dẫn sơ bộ về đồ án
03 05/11/2021
Hướng dẫn phần tổng quan và vẽ sơ đồ
nguyên lý
04 12/11/2021 Chỉnh sửa bản vẽ sơ đồ nguyên lý
04 30/11/2021 Chỉnh sửa bản vẽ sơ đồ nguyên lý
06 5/12/2021 Chỉnh sửa phần tính toán thiết bị chính
07 10/12/2021 Chỉnh sửa phần tính toán thiết bị chính
08 03/01/2022 Chỉnh sửa phần tính toán thiết bị phụ và
bản vẽ thiết bị chính
09
10
11
12

Assignment, Essay
13
14
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................... 1
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.................................................................... 3
1.1.Khái niệm chung về quá trình sấy....................................................................... 3
1.1.1. Khái niệm........................................................................................................ 3
1.1.2. Mục đích......................................................................................................... 3
1.1.3. Phân loại quá trình sấy................................................................................... 3
1.1.3.1. Sấy tự nhiên.............................................................................................. 3
1.1.3.2. Sấy nhân tạo............................................................................................. 3
1.1.4. Nguyên lý của quá trình sấy.......................................................................... 4
1.2.Tác nhân sấy, các thiết bị sấy............................................................................... 5
1.2.1. Tác nhân sấy................................................................................................... 5
1.2.1.1. Khái niệm................................................................................................. 5
1.2.1.2. Các tác nhân sấy thường dùng................................................................. 5
1.2.2. Thiết bị sấy...................................................................................................... 6
1.3. Vật liệu sấy............................................................................................................ 6
1.3.1. Giới thiệu chung............................................................................................. 6
1.3.2. Tác dụng của đậu xanh đối với sức khỏe....................................................... 7
1.3.3. Quy trình sấy đậu xanh.................................................................................. 8
1.4. Chọn phương pháp sấy....................................................................................... 10
1.4.1. Chọn thiết bị sấy........................................................................................... 10
1.4.2. Quá trình hoạt động của hệ thống............................................................... 10
1.4.2.1. Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay............................................................... 10
1.4.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.......................................................... 11
CHƯƠNG 2. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH........................... 12
2.1. Các thông số ban đầu......................................................................................... 12
2.2. Các thông số tác nhân sấy.................................................................................. 12

Assignment, Essay
2.3. Lượng ẩm được tách ra .......................................................................................12
2.4. Khối lượng vật liệu vào thùng sấy ......................................................................13
2.5. Lượng hơi ẩm bốc trong 1 giờ.............................................................................13
2.6. Năng suất của sản phẩm sấy ...............................................................................13
2.7. Lượng vật liệu khô tuyệt đối ...............................................................................13
CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG.......................................................14
3.1. Tính cân bằng nhiệt lượng sấy lý thuyết............................................................14
3.1.1. Tính thông số của tác nhân sấy ....................................................................14
3.1.2. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A) .......................................15
3.1.3. Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B) ......................16
3.1.4. Thông số trạng thái không khí khi ra khỏi thiết bị sấy (C) .........................17
3.2. Tính toán quá trình sấy thực tế ..........................................................................20
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH............................................................24
4.1. Đường kính của thùng sấy...................................................................................24
4.2. Chiều dài của thùng sấy.......................................................................................25
4.3. Thể tích thùng sấy ................................................................................................25
4.4. Cường độ bay hơi ẩm...........................................................................................25
4.5. Thời gian sấy.........................................................................................................26
4.6. Thời gian lưu của vật liệu:...................................................................................26
4.7. Số vòng quay của thùng.......................................................................................26
4.8. Tính bề dày cách nhiệt của thùng.......................................................................27
4.8.1. Hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến bên trong của thùng sấy α 1.....27
4.8.2. Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường xung quanh
α 2......................................................................................................................... 28
4.8.3. Hệ số truyền nhiệt k.......................................................................................30
4.8.4. Bề mặt truyền nhiệt F ....................................................................................31
4.8.5. Tính hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi trường xung
quanh........................................................................................................................31
4.8.6. Tính nhiệt lượng mất mát ra xung quanh....................................................31
4.8.7. Kiểm tra bề dày thùng....................................................................................31
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ.................................................................34

Assignment, Essay
5.1. Tính buồng đốt .....................................................................................................34
5.1.1. Các thông số khói...........................................................................................35
5.1.2. Enthalpy của khói lò sau buồng đốt..............................................................36
5.1.3. Nhiệt độ của khói lò sau buồng đốt...............................................................36
5.1.4. Thể tích riêng sau buồng đốt.........................................................................36
5.1.5. Lượng nhiên liệu (than) tiêu hao để bốc hơi 1 kg ẩm..................................36
5.1.6. Lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1h..............................................................36
5.1.7. Lượng khói khô cần thiết trong 1h ...............................................................36
5.1.8. Lưu lượng thể tích khói.................................................................................36
5.1.9. Diện tích bề mặt ghi lò...................................................................................36
5.1.10. Thể tích buồng đốt .......................................................................................37
5.1.11. Chiều cao buồng đốt ....................................................................................37
5.2. Caloriphe...............................................................................................................38
5.2.1. Chọn kích thước của caloriphe.....................................................................38
5.2.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình...........................................................................39
5.2.3. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống α 1.........................................39
5.2.4. Hệ số trao đổi nhiệt giữa bề mặt ngoài của ống với không khí α 2.............40
5.2.5. Hệ số truyền nhiệt K ......................................................................................41
5.3. Thiết kế bộ phận truyền động.............................................................................41
5.3.1. Tính công suất quay thùng............................................................................41
5.3.2. Chọn tỷ số truyền động ..................................................................................42
5.3.3. Tính bộ truyền bánh răng..............................................................................43
5.4. Chọn kích thước cánh đảo...................................................................................46
5.4.1. Chọn kích thước cánh đảo đầu thùng ..........................................................46
5.4.2. Chọn kích thước cánh đảo trong thùng........................................................46
5.5. Tính vành đai........................................................................................................48
5.6. Tính Cyclon...........................................................................................................48
5.6.1. Giới thiệu về cyclon........................................................................................48
5.6.2. Tính toán ........................................................................................................48
KẾT LUẬN ......................................................................................................................51
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................53

Assignment, Essay

Assignment, Essay
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình: 1 Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay.................................................................. 10
Hình: 2 Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng ............................................................ 29
Hình: 3 Sơ đồ buồng đốt ghi phẳng........................................................................ 34
Hình: 4 Sơ đồ hệ thống truyền động cho thùng...................................................... 42

Assignment, Essay
MỤC LỤC BẢNG BIỂU
Bảng: 1Thành phần hóa học của đậu xanh.........................................................................................7
Bảng: 2Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết ................................ 19
Bảng: 3 Độ ẩm cân bằng φ cb của vật liệu sấy........................................................ 20
Bảng: 4 Quan hệ giữa hệ số M với đường kính hạt d (mm)................................... 27
Bảng: 5 Các hệ số của không khí bên trong thùng sấy........................................... 28
Bảng: 6 Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy ..................................... 29
Bảng: 7 Các bề dày thùng và vật liệu ..................................................................... 30
Bảng: 8 Các tính chất của vật liệu chế tạo thùng.................................................... 33
Bảng: 9 Hệ số bổ sung kích thước.......................................................................... 34
Bảng: 10 Thành phần nguyên liệu than sử dụng .................................................... 37
Bảng: 11 Một số kích thước của caloriphe ............................................................. 40
Bảng: 12 Sơ đồ chuyển động .................................................................................. 45
Bảng: 13 Kích thước chủ yếu của cặp bánh răng ................................................... 48
Bảng: 14 Kích thước cơ bản của cyclon LIH-24.................................................... 52

Assignment, Essay
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên em xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành và sự kính trọng tới các Thầy và Cô
khoa Công nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM, Đặc
biệt em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Tiền Tiến Nam đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án và giúp chúng em
hoàn thành đồ án đúng hạn.
Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong bài báo cáo. Em rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô để báo cáo đồ án đạt được kết quả
tốt hơn cũng như rút kinh nghiệm cho các đồ án sau này.
Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự
nghiệp của mình ạ.
Em xin chân thành cảm ơn!
1

Assignment, Essay
LỜI MỞ ĐẦU
Trong đời sống nói chung cũng như trong ngành công nghệ thực phẩm nói riêng
bảo quản sản phẩm thực phẩm sao cho được thời gian dài và hạn chế ảnh hưởng đến
chất lượng của sản phẩm là một vấn đề vô cùng quan trọng. Một trong những phương
pháp để bảo quản tốt nhất đó là sấy. Bản chất của quá trình sấy chính là tách ẩm ra
khỏi vật liệu bằng cách dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu rắn hay
lỏng. Sản phẩm sau khi được sấy sẽ giảm độ ẩm nhằm hạn chế được hoạt động của các
vi sinh vật đồng thời sấy giúp giảm khối lượng thuận tiện cho việc vận chuyển và bảo
quản, tăng độ bền vật liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm.
Mỗi sản phẩm khác nhau thì có những phương pháp sấy và công nghệ sấy riêng.
Nó phụ thuộc vào các yếu tố liên quan đến nguyên liệu như: kích thước, cấu tạo, dạng
liên kết ẩm, tính chất hóa lý, trạng thái bề mặt...Vì vậy tùy từng loại nguyên liệu mà ta
chọn phương pháp sấy sao cho phù hợp.
Nước ta là một nước nông nghiệp nên các nông sản là rất phong phú. Tuy nhiên mỗi
loại nông sản thì có tính mùa vụ, mặt khác khí hậu lại nóng ẩm nên vi sinh vật rất dễ
hoạt động, vì vậy đòi hỏi phát triển các kỹ thuật sấy nhằm bảo quản chúng trong một
thời gian nhất định để phục vụ nhu cầu của người tiêu dùng.
Một trong những nông sản phổ biến và có giá trị dinh dưỡng cao, được nhiều
người ưa dùng đó là đậu xanh. Để sấy đậu xanh thì có nhiều phương pháp sấy tuy
nhiên tối ưu nhất vẫn là sấy thùng quay. Vì vậy trong đồ án lần này em xin chọn đề tài
là “ Thiết kế hệ thống sấy thùng quay để sấy đậu xanh nguyên hạt với năng suất 3
tấn/h”.
2

Assignment, Essay
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. Khái niệm chung về quá trình sấy
1.1.1. Khái niệm
Sấy là một hoạt động nhằm loại bỏ nước hoặc bất kỳ các chất dễ bay hơi khác
chứa trong cơ thể của vật liệu khi có sự thay đổi trạng thái bốc hơi hoặc thăng hoa.
Sấy là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu và nó xảy ra đồng
thời giữa hai quá trình truyền nhiệt và ẩm trong vật liệu sấy.
1.1.2. Mục đích
- Làm giảm khối lượng vật liệu (giảm công chuyên chở).
- Tăng thời gian bảo quản.
- Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng sinh hóa.
- Tạo hình cho sản phẩm.
- Tăng độ bền cho sản phẩm như gỗ, vật liệu là gốm sứ.
- Tăng tính cảm quan cho sản phẩm
1.1.3. Phân loại quá trình sấy
Gồm có hai loại là sấy tự nhiên và sấy nhân tạo.
1.1.3.1. Sấy tự nhiên
Dùng năng lượng có sẵn trong thiên nhiên để thực hiện quá trình
sấy Ưu điểm: không tốn năng lượng, đơn giản rẻ tiền. Nhược điểm:
+ Thời gian sấy dài.
+ Tốn nhân công mặt bằng xây dựng.
+ Khó điều chỉnh các thông số trong quá trình sấy.
+ Phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết.
+ Vật liệu sau khi sấy còn lượng ẩm khá cao.
1.1.3.2. Sấy nhân tạo
Dùng thiết bị để thực hiện quá trình sấy, phải cung cấp nhiệt lượng từ bên ngoài cho
vật liệu ẩm.
Phương pháp cung cấp nhiệt có thể bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ, hoặc bằng năng
lượng điện trường có tần số cao...
+ Sấy đối lưu: phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy, tác nhân truyền
nhiệt là không khí nóng, khói lò...
+ Sấy tiếp xúc: phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với vật liệu
sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn.
3

Assignment, Essay
+ Sấy bằng tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do
nguồn điện phát ra truyền cho vật liệu sấy.
+ Sấy bằng dòng điện cao tần: phương pháp dùng dòng điện cao tần để đốt nóng toàn
bộ chiều dày của vật liệu sấy.
Ưu điểm:
+ Khắc phục được những nhược điểm của sấy tự nhiên.
+ Kiểm soát được sản phẩm ra vào, nhiệt độ cung cấp.
+ Chất lượng sản phẩm theo yêu cầu.
+ Tốn ít mặt bằng, nhân công.
Nhược điểm:
Tốn chi phí đầu tư trang thiết bị, cán bộ kỹ thuật, chi phí năng lượng.
1.1.4. Nguyên lý của quá trình sấy
Sấy là quá trình làm khô vật liệu ẩm khi được cung cấp năng lượng theo trình tự:
gia nhiệt vật liệu ẩm, cấp nhiệt để làm khuếch tán ẩm trong vật liệu, đưa ẩm thoát ra
khỏi vật liệu.
Quá trình sấy là quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rất phức tạp vì
nó bao gồm cả quá trình khuếch tán bên trong và cả bên ngoài vật liệu rắn đồng thời
với quá trình truyền nhiệt. Đây là một quá trình nối tiếp, nghĩa là quá trình chuyển
lượng nước trong vật liệu từ pha lỏng sang pha hơi, sau đó tách pha hơi ra khỏi vật liệu
ban đầu, vận tốc của toàn bộ quá trình được qui định bởi gian đoạn nào chậm nhất.
Động lực của quá trình là sự chênh lệch độ ẩm trong lòng vật liệu và bên trên bề mặt
vật liệu. Quá trình khuếch tán chuyển pha này chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên bề mặt
vật liệu lớn hơn áp suất hơi riêng phần của hơi nước trong môi trường không khí xung
quanh. Ngoài ra tùy theo phương pháp sấy mà nhiệt độ là yếu tố thúc đẩy hoặc cản trở
quá trình di chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu ra bề mặt vật liệu sấy.
Trong quá trình sấy thì nhiệt độ và môi trường không khí ẩm xung quanh có ảnh
hưởng rất lớn và trực tiếp đến vận tốc sấy. Do vậy khi nghiên cứu quá trình sấy thì
phải nghiên cứu hai mặt của quá trình sấy:
+ Mặt tỉnh lực học: tức dựa vào cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng ta sẽ tìm
được mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật liệu sấy và của các tác nhân
sấy để từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và lượng nhiệt cần
thiết cho quá trình sấy.
+ Mặt động lực học: nghiên cứu mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật liệu với
thời gian sấy và các thông số của quá trình như: tính chất, cấu trúc, kích thước của vật
liệu sấy và các điều kiên thủy động học của tác nhân sấy để từ đó xác định chế độ sấy
và thời gian sấy thích hợp.
4

Assignment, Essay
1.2. Tác nhân sấy, các thiết bị sấy
1.2.1. Tác nhân sấy
1.2.1.1. Khái niệm
Là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật liệu sấy. Trong quá
trình sấy, môi trường buồng sấy luôn luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vật sấy. Nếu độ
ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong buồng sấy tăng lên, đến một
lúc nào đó sẽ đạt được sự cân bằng giữa vật sấy và môi trường trong buồng sấy và quá
trình thoát ẩm của vật liệu sấy sẽ ngừng lại.
Vì vậy nhiệm vụ của tác nhân sấy:
+ Gia nhiệt cho vật sấy.
+ Tải ẩm mang ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trường.
+ Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt.
Tùy theo phương pháp sấy mà tác nhân sấy có thể thực hiện một trong các nhiệm
vụ trên.
Cơ chế của quá trình sấy gồm 2 giai đoạn: Gia nhiệt cho vật liệu sấy để làm ẩm hóa
hơi và mang hơi ẩm từ bề mặt vật vào môi trường. Nếu ẩm thoát ra khỏi vật liệu mà
không mang đi kịp thời sẽ ảnh hưởng tới quá trình bốc ẩm từ vật liệu sấy thậm chí
còn làm ngừng trệ quá trình thoát ẩm. Để tải ẩm đã bay hơi từ vật sấy vào môi trường
có thể dùng các biện pháp:
- Dùng tác nhân sấy làm chất tải nhiệt.
- Dùng bơm chân không để hút ẩm từ vật sấy thải ra ngoài (sấy chân không).
Trong sấy đối lưu vai trò của tác nhân sấy đặt biệt quan trọng vì nó đóng vai trò vừa tải
nhiệt vừa tải ẩm. Các tác nhân sấy thường dùng là không khí nóng và khói lò, hơi quá
nhiệt, chất lỏng…
1.2.1.2. Các tác nhân sấy thường dùng
- Không khí ẩm: là không khí có chứa hơi nước, trạng thái của không khí ẩm ảnh
hưởng trực tiếp đến quá trình sấy và bảo quản sản phẩm sấy. Khi để một vật liệu ẩm
trong môi trường không khí khô thì nước ở trong nguyên liệu sẽ bay hơi. Quá trình
bay hơi sẽ dừng lại khi nào áp suất hơi trong không khí có trị số bằng áp suất hơi nước
bão hòa ở cùng nhiệt độ đó, lúc đó ta có hỗn hợp không khí bão hòa hơi nước.
- Khói lò: là sản phẩm khí của quá trình đốt cháy một chất nào đó. Khối lượng, thành
phần và các thông số trạng thái của khói lò phụ thuộc vào thành phần của chất đốt và
phương pháp đốt cháy.
5

Assignment, Essay
+ Ưu điểm: cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo, lắp ráp. Có thể điều chỉnh nhiệt độ
môi chất sấy trong khoảng rất rộng, đầu tư vốn ít vì không phải dùng calorife, giảm
tiêu hao điện năng, nâng cao được hiệu quả sử dụng...
+ Nhược điểm: gây bụi bẩn, dễ gây hỏa hoạn hoặc xảy ra các phản ứng hóa học không
cần thiết, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm nên ít được sử dụng trong công
nghiệp.
- Hơi quá nhiệt: được dùng cho các loại sản phẩm dễ bị cháy nổ, có khả năng chịu
được nhiệt cao. Vì vậy sấy bằng hơi quá nhiệt nhiệt độ thường lớn hơn 1000
C ( sấy ở
áp suất khí quyển).
1.2.2. Thiết bị sấy
Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp khác nhau nên có nhiều cách để phân loại
thiết bị sấy:
- Dựa vào tác nhân sấy: có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò,
các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng dòng điện cao
tần.
- Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường.
- Dựa vào phương thức làm việc: có sấy liên tục và sấy gián đoạn
- Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị
sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ...
- Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay,
sấy phun.
- Dựa vào chiều chuyển động của vật liệu sấy và tác nhân sấy: sấy cùng chiều, ngược
chiều, giao chiều.
1.3. Vật liệu sấy
1.3.1. Giới thiệu chung
Đậu xanh hay đỗ xanh là cây đậu có danh pháp hai phần Vigna radiata có kích
thước hạt nhỏ (đường kính khoảng 2–2,5 mm). Đậu xanh thuộc loại cây thảo mọc
đứng. Lá mọc kép 3 chia, có lông hai mặt. Hoa màu vàng lục mọc ở kẽ lá. Quả hình
trụ thẳng, mảnh nhưng số lượng nhiều, có lông trong chứa hạt hình tròn hơi thuôn,
kích thước nhỏ, màu xanh, ruột màu vàng, có mầm ở giữa.
- Cấu tạo của hạt đậu xanh: hạt đậu xanh có cấu tạo giống các hạt họ đậu là không có
nội nhũ, gồm 3 phần: vỏ, từ diệp, phôi.
+ Vỏ: là loại hạt trần nên vỏ được cấu tạo từ vỏ quả và vỏ hạt. Vỏ là bộ phận có chức
năng bảo vệ phôi và từ diệp khỏi tác dụng cơ học, hóa học của môi trường. Vỏ chiếm
6

Assignment, Essay
khoảng 7% so với khối lượng toàn hạt. Trong vỏ không có chất dinh dưỡng, thành
phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose và licthin.
+ Từ diệp: chiếm 90% khối lượng hạt đậu, hạt đậu có 2 từ diệp. Từ diệp được cấu tạo
từ những tế bào lớn thành mỏng, giữa các tế bào là các khoảng trống.
+ Phôi: phôi chiếm 3% khối lượng toàn hạt, gồm 2 phần chính là chồi mầm và rễ mầm,
phôi là phần phát triển thành cây non khi hạt nảy mầm do đó phôi chứa nhiều chất dinh
dưỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid.
Bảng: 1Thành phần hóa học của đậu xanh
Thành phần Tỉ lệ
glucid 52%
protid 32%
Nước 13,7%
cellulosa 4,6%
Ngoài ra trong hạt đậu xanh còn chứa một hàm lượng nhỏ các chất béo, vitamin (A,
B1, B2, niacin) và một số chất khoáng (Na, K, Ca, P, Fe, Cu), một số enzyme như
lipase, traferase, hydrolase, lypoxygennase...
Vì vậy vấn đề bảo quản đậu xanh cũng như các nguyên liệu họ đậu nói chung là khó,
vì đậu là môi trường rất dễ cho các loại sâu mọt phá hoại. Mặt khác nếu điều kiện bảo
quản không tốt như nhiệt độ, độ ẩm cao đậu sẽ bị “ sượng ” (hóa già) làm giảm chất
lượng đậu. Muốn có chất lượng ban đầu tốt, không sâu mọt và có độ ẩm an toàn thì
quá trình phơi, sấy hạt sau khi thu hoạch có vai trò rất quan trọng trong việc bảo quản,
chế biến cũng như nâng cao chất lượng hạt.
1.3.2. Tác dụng của đậu xanh đối với sức khỏe
- Chữa bệnh gút hiệu quả với đậu xanh
Theo Đông y, đậu xanh có tác dụng thanh nhiệt giải độc, trừ phiền nhiệt,bớt sưng phù,
điều hòa ngũ tạng, nấu ăn bổ mát và trừ được các bệnh thuộc nhiệt. Vỏ đậu xanh
không độc, có tác dụng giải nhiệt độc,dùng chữa mụn, ung nhọt…
- Đậu xanh giúp tim khỏe
7

Assignment, Essay
Đậu xanh chứa các chất kháng viêm và mức cao vitamin B phức hợp, có công dụng
tăng thêm sức khỏe các mạch máu. Ngoài ra, đậu xanh còn giúp giảm mức triglyceride
và cholesterol xấu, nên rất có ích cho sức khỏe tim.
- Đậu xanh làm giảm nguy cơ ung thư vú và tuyến tiền liệt
Vỏ đậu xanh có chứa nhiều hoạt chất thuộc nhóm flavonoid, có tác dụng ức chế sự
tăng trưởng của các tế bào ung thư đặc biệt là làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư vú
và tuyến tiền liệt.
- Đậu xanh giúp ngừa ung thư dạ dày
Đậu xanh chứa hàm lượng cao chất chống ôxy hóa coumestrol – một loại polyphenol
giúp bảo vệ sức khỏe. Ngoài ra, các hợp chất phytonutrient chứa trong đậu xanh còn
có tác dụng phòng tránh ung thư dạ dày.
- Đậu xanh giúp tăng cường hệ miễn dịch
Chất xơ trong đậu xanh còn có khả năng loại bỏ các độc tố trong cơ thể, do đó giúp
ngăn ngừa chứng ung thư ruột kết. Đậu xanh tốt cho người tiểu đường và giảm cân.
Đậu xanh còn là nguồn cung cấp chất xơ hòa tan. Chất này đi qua đường tiêu hóa, lấy
đi những chất béo thừa và loại bỏ khỏi cơ thể trước khi hấp thụ, nhất là cholesterol. Do
đó, đậu xanh giúp người béo kiềm chế sự thèm ăn và giảm lượng chất béo nguy hiểm
cho cơ thể. Đồng thời đậu xanh giúp ổn định lượng đường trong máu sau bữa ăn nên
rất tốt cho người bệnh tiểu đường.
Chính vì đậu xanh có rất nhiều tác dụng đối với sức khỏe như thế nên trong quá trình
chế biến và bảo quản đòi hỏi phải giữ lại được chất dinh dưỡng của đậu xanh. Trong
đó quá trình sấy phù hợp cũng ảnh hưởng lớn đến việc giữ lại những chất dinh dưỡng
này.
1.3.3. Quy trình sấy đậu xanh
Đậu xanh
Thu hoạch
Phơi (sấy sơ)
Đập, tách hạt
Làm sạch

Assignment, Essay
Phân loại
Sấy
Làm nguội
Kiểm tra cở
hạt
Đóng gói
Thành
phẩm
Đậu thu hoạch từ đồng ruộng người ta chặt cây và nhặt hạt đậu ra. Khi mới thu hoạch
từ đồng ruộng về, hạt thường có độ ẩm cao trung bình từ 20-25%. Đối với đậu xanh
thu hoạch cả quả thì phải phơi hoặc sấy sơ bộ tới độ ẩm nhất định mới tách, lấy hạt
khỏi vỏ quả thuận lợi. Việc đập và tách hạt ra khỏi quả có thể làm bằng máy hoặc bằng
tay sau đó tiến hành làm sạch, tách các tạp chất có trong hạt như cỏ, rác, mảnh, cành
lá, đất sỏi, đá...lẫn vào hạt khi thu hoạch. Tách hạt có thể tách bằng sàng, rây: tạp chất
hữu cơ lớn hơn hạt nên ở lớp trên cùng, lớp giữa là hạt, lớp dưới cùng là đất, cát, rác
vụn nhỏ hơn hạt. Sau khi có khối đậu xanh thì tiến hành lấy mẫu đo độ ẩm bằng máy
đo độ ẩm để xác định độ ẩm ban đầu. Tiếp theo người ta phân loại đậu theo loại 1, 2,
3...theo kích cỡ, có thể dùng sàng với các lớp dưới có đường kính lỡ khác nhau. Sau
khi phân loại, tiến hành sấy theo từng loại đậu, sau thời gian sấy phải kiểm tra lại độ
ẩm thành phẩm đạt dưới 10% thì quá trình sấy kết thúc. Sau khi sấy đậu được làm
nguội tự nhiên hoặc có quạt thổi để giảm bớt nóng, tránh dùng không khí có độ ẩm cao
để thông gió sẽ làm tăng độ ẩm của hạt. Tiếp theo khối đậu được kiểm tra lại cở hạt để
lọa bỏ những hạt lép, hỏng sau khi sấy. Cuối cùng đậu được đóng gói theo yêu cầu thị
trường: 50kg, 25kg, 10kg, 5kg, 1kg tạo sản phẩm đậu xanh nguyên hạt.
9

Assignment, Essay
1.4. Chọn phương pháp sấy
1.4.1. Chọn thiết bị sấy
Đậu xanh là nông sản dạng hạt nên người ta thường dùng thiết bị sấy thùng quay.
Loại thiết bị này được dùng rộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch để sấy các vật liệu
dạng hạt có kích thước nhỏ. Sấy thùng quay là loại thiết bị sấy đối lưu nên vật liệu
được dào trộn mạnh, tiếp xúc nhiều với tác nhân sấy, do đó trao đổi nhiệt mạnh, tốc độ
sấy nhanh, độ đồng đều của sản phẩm cao. Ngoài ra thiết bị còn có thể làm việc với
năng suất lớn nên e chọn thiết bị này để sấy đậu xanh nguyên hạt với năng suất 3 tấn/h.
Tác nhân sấy sử dụng cho quá trình sấy có thể là không khí nóng hoặc khói lò.
Tuy nhiên quá trình sấy đậu xanh hạt dùng làm thức ăn đòi hỏi đảm bảo tính vệ sinh
cho sản phẩm nên ở đây em chọn tác nhân sấy là không khí nóng, nhiệt cung cấp cho
không khí trong calorife là từ khói lò. Nhiệt độ tác nhân sấy được chọn phụ thuộc vào
bản chất của hạt, có loại hạt sấy ở nhiệt độ cao vẫn giữ được tính chất vật lý, sinh lý và
công nghệ, nhưng lại có loại hạt không cho phép sấy ở nhiệt độ cao. Đối với đậu xanh
là loại nguyên liệu chứa lượng đạm cao thì sấy ở nhiệt độ thấp, với nhiệt độ không khí
sấy từ 40-550
C. Do đó em chọn nhiệt độ tác nhân sấy đưa vào là 550
C.
1.4.2. Quá trình hoạt động của hệ thống
1.4.2.1. Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay
Hình: 1 Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay
1.Quạt đẩy 4.Thùng sấy 7.Quạt hút
2.Calorife 5.Thùng tháo liệu
3.Cơ cấu nạp liệu và dẫn khí vào 6.Cylon
10

Assignment, Essay
1.4.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống
Đậu xanh có độ ẩm ban đầu 22% được chuyển vào thùng sấy bằng băng tải và di
chuyển trong thùng sấy cùng chiều với tác nhân sấy, với độ chứa đầy 25%. Thùng sấy
hình trụ tròn, đặt nghiêng 20 so với mặt phẳng ngang, trên hệ thống con lăn đỡ và con
lăn chạy. Hệ thống truyền động cho thùng quay gồm bánh răng vòng lắp trên vỏ thùng,
động cơ truyền động và hộp giảm tốc. Bên trong thùng có gắn các cánh nâng dọc theo
đường sin của thùng để nâng và đảo vật liệu, làm tăng diện tích tiếp xúc giữa vật liệu
và tác nhân sấy, tăng bề mặt trao đổi nhiệt giúp đẩy nhanh quá trình sấy. Ở đầu nhập
liệu của thùng, cánh nâng được bố trí xoắn đóng vai trò như cơ cấu hướng dòng cho
vật liệu đi vào thùng sấy. Khi thùng quay, hạt được mang lên cao tới góc rơi rồi đổ
xuống, trong lúc đó tác nhân sấy nóng 550
C, được quạt hút vận chuyển thổi qua trao
đổi nhiệt ẩm và làm khô hạt. Nhờ độ nghiêng của thùng mà hạt sẽ được vận chuyển
dần ra phía tháo liệu. Kết thúc quá trình sấy, đậu xanh có độ ẩm 13% được dẫn ra
ngoài bằng băng tải, đưa
vào hệ thống đóng bao. Không khí nóng được đưa qua xyclon để lắng bụi rồi thải ra
ngoài.
11

Assignment, Essay
CHƯƠNG 2. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH
2.1. Các thông số ban đầu
Vật liệu sấy là đậu xanh nguyên hạt có các thông số cơ bản sau:
Năng suất sấy nhập liệu:G1 = 3000kg/h
Nhiệt độ môi trường:t0 = 250
C
Độ ẩm tương đối: φ = 65%
Độ ẩm vật liệu vào: ω1 = 22%
Độ ẩm vật liệu ra: ω2 = 13%
Nhiệt độ tác nhấn sấy vào:t1 = 550
C
Nhiệt độ tác nhân sấy ra:t2 = 330
C
2.2. Các thông số tác nhân sấy
Ta kí hiệu các đại lượng như sau:
G1, G2: Lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi mấy sấy (kg/h).
1, 2: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu ướt.
W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy (kg/h).
Gk: Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy (kg/h).
d0: Hàm ẩm của không khí ngoài trời (kg ẩm/kgkkk).
d1: Hàm ẩm của không khí trước khi vào buồng sấy (kg ẩm/kgkkk).
d2: Hàm ẩm của không khí sau khi sấy (kg ẩm/kgkkk).
2.3. Lượng ẩm được tách ra
W= G1
w1−w2
= G2
w1−w2
(trang 113 – [2])
100−w2 100−w1
Trong đó:
w: lượng ẩm được tách ra (%)
G1, G2: lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi máy sấy (kg/h)
w1: độ ẩm của vật liệu trước khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu ướt
w2 : độ ẩm của vật liệu sau khi sấy, tính theo % khối lượng vật liệu ướt
12

Assignment, Essay
Suy ra : W= 3000 .
22−13
= 346,15 (kg/h)
100−22
2.4. Khối lượng vật liệu vào thùng sấy
G1=G 2+W=3000+346,15=3346,15(kg /h)
2.5. Lượng hơi ẩm bốc trong 1 giờ
W=G1 .
ω1−ω2
=3000.
0,22−0,13
=310,345 (kg/h)
1−ω1−0,132
2.6. Năng suất của sản phẩm sấy
G2=G1−W =3000−310,345=2689,655 (kg/h)
2.7. Lượng vật liệu khô tuyệt đối
100−w1 100−w2 ×100−22
Gk = G2 = G1 = 3000 100 = 2340 (kg/h)
100 100
13

Assignment, Essay
CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
3.1. Tính cân bằng nhiệt lượng sấy lý thuyết
3.1.1. Tính thông số của tác nhân sấy
Dùng tác nhân sấy là không khí nóng
Áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí ẩm theo nhiệt độ:
pb¿ exp(12−
4026,42
235,5+t )(bar)
Trong đó:
pb: áp suất bão hòa của hơi nước (bar)
t: nhiệt độ tác nhân sấy (°C)
Hàm ẩm ban đầu:
d=0,621
φ
0.
× p
b 0
.
p−φ0 × pb 0 (kg/kgkkk)
Trong đó:
d: hàm ẩm ban đầu (kg ẩm /kg kkk)
φ:độ ẩm tương đối của không khí (phần đơn
vị) pb: áp suất bão hòa của hơi nước (bar)
p: áp suất khí quyển (bar) ( p = 1at = 0,981bar)
Enthapy của không khí ẩm:
I = Ck.t + x( r + Ch.t)
Trong đó:
I: nhiệt lượng riêng của không khí ẩm (kJ/kg kkk)
Ck: nhiệt dung riêng của không khí khô, Ck = 1,004 kJ/kg.°K
Ch: nhiệt dung riêng của hơi nước, Ch = 1,97 kJ/kg.°K
r: ẩn nhiệt hóa hơi của nước r =2493 kJ/kg
Thể tích riêng của không khí ẩm:
(CT 2.11/14-[2])
(CT 2.15/15-[2])
(CT 2.17/15- [6])
14

Assignment, Essay
v0=
288 ×T 0
(m3/kgkkk) (CT VII.8/94-[2])
p−φ0 × pb
Trong đó:
v0: thể tích riêng của không khí ẩm (m3
/kg kkk)
p, pb: áp suất khí quyển và áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí, (N/m2
).
T: nhiệt độ của không khí, (°K)
φ:độ ẩm tương đối của không khí (phần đơn vị)
3.1.2. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A)
Trạng thái không khí ngoải trời được biểu diễn bằng trạng thái A, xác định bằng cặp
thông số (to,0).
Chọn A có: to = 250
C và 0 = 65% (do đậu nành được trồng nhiều vụ trong năm nên tính
theo mùa mưa, ít nắng đề thiết bị làm việc tốt quanh năm nên ta chọn nhiệt độ không
khí trung bình năm ở thành phố Bình Phước từ 220C - 270C và độ ẩm tương đối của
không khí trung bình từ 60 - 70%.
Áp suất hơi bảo hòa:
pb0 = exp(12-
4026,42
) = exp(12-
4026,42
235,5+t0235,5+25
) = 0,0315 (bar)
(CT 2.11/14-[2])
Trong đó:
Pb: phân áp suất bão hòa của hơi nước (bar)
t0: nhiệt độ không khí (ºC)
Hàm ẩm ban đầu :
d0 = 0,621
φ
0.
× p
b 0
(CT 2.15/15-[2])
p−φ0 × pb 0
Trong đó: d0: hàm ẩm ban đầu (kg/kgkkk)
φ: độ ẩm tương đối của không khí
Pb: phân áp suất bão hòa của hơi nước (bar)
P: ấp suất khí quyển (bar)
15

Assignment, Essay
Nên: d0 = 0,621
φ
0.
× p
b 0
= 0,621
0,65 × 0,0315
= 0,0132 (kg/kgkkk)
p−φ0 × pb 0 0,981−0,0315 ×0,65
Enthalpy:
I 0=1,004 × t0 +d0 ×¿
288 ×T 0
v0 =
p−φ0 × pb
Với: v0: thể tích riêng của không khí ẩm (m3
/kgkkk)
T: nhiệt độ không khí (K)
φ0 : độ ẩm tương đối của không khí
P: áp suất khí quyển (N/m2
)
Pb: phân áp suất bão hòa của hơi nước (N/m2
)
(CT 2.18/15-[2])
(CT VII.8/94–[4])
Suy ra: v0 =
288(25+273)
= 0,8935 (m3
/kgkkk)
0,981× 105
−0,65 × 0,0315× 105
3.1.3. Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B)
Không khí được quạt đưa vào Caloriphe và được đốt nóng đẳng ẩm (d1 = d0) đến trạng
thái P (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 công nghệ quy định. Nhiệt độ của tác nhân sấy ở P được chọn phải
thấp hơn nhiệt độ hồ hóa của tinh bột. Do đậu xanh là loại hạt giàu tinh bột, ban đầu
khi độ ẩm của vật liệu sấy còn cao, nếu vật liệu tiếp xúc với tác nhân sấy nhiệt độ cao
thì lớp hạt tinh bột bị hồ hóa và tạo thành một lớp keo mỏng bịt kín bề mặt thoát ẩm
vật liệu ra ngoài.
Đậu xanh được sấy nhằm mục đích cho người sử dụng vì vậy phải sấy ở nhiệt độ thấp,
khoảng 40 - 550C.
Do đó chọn điểm: ¿
Phân áp bão hòa hơi nước theo nhiệt độ:
16

Assignment, Essay
4026,42 4026,42
p
bh1=exp(12-
¿
= exp(12- )= 0,1556 (bar)
235,5+t1 235,5+55
Độ ẩm tương đối:
φ1 =
d
1 × p
=
0,0132 ×0,981
= 0,1312 = 13,12%
p
bh1 (0,621+d1) 0,1556 ×(0,621+0,0132)
(CT 2.37/23 – [2])
Enthapy:
I 1=1,004 ×t1+d1 ×(2500+1,842 ×t1)=1,004 ×55+0,0132 ×(2500+1,842× 55)=89,56 ¿
V1=
288 × T1
=
288 (55+273)
p−φ1 × pbh 1 0,981× 105
−0,1312 ×0,1556 ×105
¿ 0,9834 ¿
3.1.4. Thông số trạng thái không khí khi ra khỏi thiết bị sấy (C)
Không khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị để thực hiện quá trình sấy lý thuyết (I1
= I2), trạng thái không 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 enthapy: I1= I2= 89,56(kJ/kgkkk)
Chọn nhiệt độ đầu ra của thiết bị sấy là: t2 = 33°C
Phân áp suất bão hòa hơi nước theo nhiệt độ:
4026,42 4026,42
p
bh2=exp(12-
¿
= exp(12- )= 0,05 (bar)
235,5+t2 235,5+33
Độ chứa ẩm:
d2 =
I 2−1 ×t2
=
89,56−1,004 × 33
= 0,022 (kg/kgkk)
2493+1,97×t2 2500+1,842 ×33
Độ chứa ẩm tương đối:
φ2 =
d2 × p
=
0,022× 0,981
= 0,6713
pbh2 ×(0,621+d2 ) 0,05×(0,621+0,022)
Thể tích riêng:
17

Assignment, Essay
V2=
288× T2
=
288(33+273)
= 0,93 (m3/kgkkk)
p−φ2 × pbh2 0,981× 10
5
−0,6713 ×0,05 × 10
5
Tóm lại, trạng thái của các tác nhân sấy trong quá trình sấy thực:
Đại lượng
Trạng thái không Trạng thái không khí Trạng thái không khí
khí ban đầu(A) vào thiết bị sấy (B) ra khỏi thiết bị sấy (C)
t (oC) 25 50 33
(đơn vị) 0,65 0,1312 0,6713
d
0,0132 0,0132 0,022
(kg/kgkk)
I (kJ/kgkk) 58,708 89,56 89,56
pb (bar) 0,0315 0,1556 0,05
v
0,8935 0,9834 0,9302
(m3
/kgkk)
Bảng: 2 Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết
So sánh x2 với độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy:
Bảng 3: Độ ẩm cân bằng φcb của vật liệu sấy
t °C
Độ ẩm không khí, %
20 30 40 50 60 70 80 90 100
30 - 8,3 9,5 10,6 11,6 13,8 15,9 17,9 22
50 5,5 6,7 8,0 9,2 10,4 12 13,6 16,1 -
Bảng: 3 Độ ẩm cân bằng φcb của vật liệu sấy
Ta thấy, tại điểm C t2 = 33°C, φ2 = 67,13%), hàm ẩm cân bằng của vật liệu sấy φcb= 0,123
(kg/kg) → Độ chứa ẩm của không khí x2 < φcb, vật liệu sấy không hút ẩm trở lại.
Người ta gọi thiết bị sấy lý tưởng là thiết bị sấy thỏa mản các điều kiện sau đây:
-Nhiệt lượng bổ sung QBS = 0
-Tổn thất nhiệt qua các kết cấu bao che QBC = 0
-Tổn thất nhiệt do thiết bị truyền tải QCt = 0
18

Assignment, Essay
-Tổn thất do vật liệu sấy mang đi QV = 0
-Chỉ có tổn thất do tác nhân sấy mang đi
Do không có nhiệt lượng bổ sung và các loại tổn thất nên nhiệt lượng cần thiết để bốc
hơi ẩm trong vật liệu sấy được lấy ngay chính nhiệt lượng của tác nhân sấy và sau đó
ẩm dưới dạng hơi lại quay trở lại tác nhân và mang trả lại cho tác nhân một nhiệt
lượng đúng bằng thế, nhiệt lượng này thể hiện dưới dạng nhiệt ẩn hóa hơi và nhiệt vật
lý của hơi nước. Vì vậy người ta xem quá trình sấy lý tưởng là quá trình đẳng entanpy.
Đây là đặc trưng cơ bản của quá trình sấy lý thuyết.
Giả sử lượng khí vào ra thiết bị sấy là không đổi, kí hiệu là: L (kg/h)
Theo phương trình cân bằng vật chất ta có:
L d1+G1 ω1=Ld2 +G2 ω2 (CT 7.12/130 – [1])
Lượng không khí khô cần thiết:
L=
W
=
310,345 =35266,4773 (kg/h) (CT 7.13/131 – [1])
0,022−0,0132
d2−d0
Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi một kg ẩm:
l=
L
=
1
=
1 =
113,6364
(kgkkk/kg ẩm)
W 0,022−0,0132
d2−d0
(CT 7.14/131 – [1])
Phương trình cân bằng nhiệt cho thiết bị sấy lý thuyết:
Q0=L (I1−I 0 )=L (I2−I0 )=35266,4773 (89,56 - 58,708) = 1088041,358 ( KJ/h )
(CT 7.15/131 – [1])
Nhiệt lượng tiêu hao riêng:
q0=
Q0
=
1088041,358
=3505,9091 (kj/kg ẩm) (CT 7.16/131 – [1])
W 310,345
3.2. Tính toán quá trình sấy thực tế
Một thiết bị sấy ngoài tổn thất do tác nhân sấy mang đi còn có thể có nhiệt lượng bổ
sung QBS và luôn luôn tồn tại tổn thất nhiệt ra môi trường qua kết cấu bao che QBC, tổn
thất nhiệt do thiết bị sấy chuyển tải và tổn thất nhiệt lượng do vật liệu sấy mang đi QV.
Trong thiết bị sấy thùng quay, không sử dụng nhiệt bổ sung và thiết bị không có thiết
bị chuyền tải, do đó QBS=0, QCT=0
19

Assignment, Essay
Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy gồm:
+ Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang vào: L0.I0
+ Nhiệt lượng do tác nhân sấy nhận được trong calorifer: L0(I1-I0)
+ Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang vào: [(G1−W )CV 1 +W Ca ]tV 1
Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy gồm:
+ Nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang đi: L0(I2-I0)
+ Nhiệt lượng tổn thất qua cơ cấu bao che: QBC
+ Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang ra: G2.CV2.tV2
Với
+ tV1: Nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy, thường lấy bằng nhiệt độ môi trường: tv1 = to =
25o
C
+ tV2: Nhiệt độ cuối cùa vật liệu sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy:
tv2 = t2 – (50
C) = 33 – 5 = 28o
C, ta chọn nhỏ hơn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy 3-
50
C.
Cv1 = Cv2 = Cv: Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy vào và ra khỏi thiết bị sấy là như
nhau. Ở đây nhiệt dung riêng của vật liệu sấy ở 2 = 13 %
Cv = Cvk(1-2) + Ca. 2, kJ/kg0
K (CT 7.40/141-[1])
Với: Ca: nhiệt dung riêng của ẩm, Ca = Cn = 4,18 KJ/kg0
K (trang 29 – [1])
Cvk=1,42 (kJ/kg.K): Nhiệt dung riêng của vật liệu khô.
Ta có: Cv = Cvk(1- 2) + Ca. 2= 1,42.(1 - 0,13) + 4,18.0,13 = 1,7788 [kJ/kg.K]
Cân bằng nhiệt lượng vào ra thiết bị sấy, ta có:
L(I1-I0) + QBS + GCT.CCT.tCT1 + [(G1-W)CV1 + WCa]tV1
= L(I2-I0) + QBC + GCTCCTtCT2 + G2CV2tV2
Trong đó: G2=G1−W , ta xem
CV 2
=C
V 1
=C
V
Vậy nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy thực:
20

Assignment, Essay
Q = L(I1-I0) = L(I2-I0) - QBS + QBC + GCTCCT(tCT2 - tCT1) + G2CV2(tV2 –tV1) - WCatV1 Đặt
QCT = GCTCCT(tCT2-tCT1), QV = G2CV2(tV2 –tV1) tương ứng là tổn thất do thiết bị chuyển tải
và tổn thất do vật liệu sấy mang đi ta được:
Q = L(I1-I0)= L(I2-I0) + QV + QBC - WCatV1 (CT 7.18/135 – [1])
Xét cho 1 kg ẩm cần bốc hơi:
q = l(I1 – Io) = l(I2 – Io) + qBC + qv – Catv1 (CT7.19/135 – [1])
Trong đó qV =
QV
; qV =
QV
=
G2 CV (tV 2−tV 1 )
; l=
1
(CT 7.14/131 – [1])
d2−d1
W W W
Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy:
Qv = G2Cv(tv2 – tv1) =2689,655.1,7788.(28 – 25) = 14353,075 (kJ/h)
qv=
Qv
=
14353,075
=46,2488 (kJ/kg ẩm) (CT 7.16/131 – [1])
W 310,345
Tổn thất nhiệt qua cơ cấu bao che:
Tổn thất nhiêt qua cơ cấu bao che hay qua môi trường QBC thường chiếm khoảng 3 -
5% nhiệt lượng tiêu hao hữu ích QBC = (0,03-0,05)Qhi
Trong đó : Qhi: là nhiệt hữu ích cần thiết để làm bay hơi ẩm trong vật liệu:
Qhi = W.[rtv1 +Cpa(t2 – tv1)]
Với rtv1: ẩn nhiệt hóa hơi chủa nước trong vật liệu sấy ở nhiệt độ vảo, rtv1=2500
kJ/kg Qhi= 310,345.[2500 + 1,842.(33 – 25)] = 780435,7439 (kJ/h)
QBC = 0,04.Qhi= 0,04. 780435,7439 = 31217,4298 (kj/h)
qBC=
Q
BC
=
31217,4298
=100,5894 (kJ/kg ẩm) (CT 7.20/135 – [1])
W 310,345
Đặt Δ=Ca tV 1−q BC−qV : Nhiệt lượng riêng cần bổ sung cho quá trình sấy thực, là đại
lượng đặc trưng cho sự sai khác giữa quá trình sấy thực tế và sấy lý thuyết.
Quá trình sấy lý thuyết: Δ=0
Nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình sấy lý thuyết:
Q = L(I2 – Io) = 35266,4773 (89,56−58,708) = 1088041,358 (KJ/h) q
= l(I1 – Io)= 113,6364 (89,56- 58,708) = 3505,9102 (KJ/kg ẩm)
Quá trình sấy thực tế: Δ≠ 0
21

Assignment, Essay
Δ=Ca tV 1−qBC−qV = 4,18.25 - 100,5894 – 46,2488 = -42,338 [kJ/kg
ẩm] =>Δ<0 ⇒ Catv1 < qBC + qv => I2 < I1
=> Trạng thái tác nhân sấy sau quá trình sấy thực nằm dưới đường I1 (vậy đường sấy
thực tế nằm dưới đường sấy lý thuyết).
Từ đó ta xác định lại các tính chất của tác nhân sấy khi ra khỏi thùng sấy.
I 2=I1 +
Δ
l
Tuy nhiên vì chưa biết l nên ta xác định độ chứa ẩm d2 trước thông qua t2 đã biết:
Độ chứa ẩm của tác nhân sấy
(CT 7.31/138–[1])
d2= C pk(t1−t2)+do (i1−Δ) (i2 −Δ)
Trong đó:
I1 = 2500 + 1,842.55 = 2601,31 (kJ/kg)
I2 = 2500 + 1,842.33 = 2560.79 (kJ/kg)
d2= 1,004(55−33)+0,0132(2601,31+42,338)=0,02189(kg/kgkkk )
2560,79+42,338
Enthalpy
I 2= 1,004×t2+ d2 ×(2500+1,842×t2 ¿
= 1,004×33+ 0,02189 ×(2500+1,842×33)= 89,1876 (kJ/kgkkk)
Áp suất hơi bão hòa
4026,42 4026,42
p
bh2=exp(12-
¿
= exp(12- )= 0,05 (bar)
235,5+t2 235,5+33
Độ ẩm tương đối:
φ2 =
d2 × p
=
0,02189 ×0,981
= 0,668
pbh2 ×(0,621+d2 ) 0,05×(0,621+0,02189)
Thể tích riêng:
V2 =
288× T2
=
288(33+273)
= 0,93 (m3
/kgkkk)
p−φ2 × pbh2 0,981× 105
−0,668 × 0,05× 105
22

Assignment, Essay
Lượng tác nhân khô cần thiết:
L= W = 310,345 =35712,89 (kg /h)
0,02189−0,0132
d −d
1
2
Lượng tác nhân tiêu hao riêng:
l=
L
=
1
=
1 =115,075
(kg/kg ẩm)
W 0,02189−0,0132
d2−d1
(CT 7.13/131 – [1])
(CT 7.14/131 – [1])
Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực:
Q = L(I2 – Io) + QBC + Qv - WCatv
= 35712,89.(89,56−58,708) + 31217,4298 + 14353,075 – 310,345.4,18.25
= 1114953,535 [kJ/h]
Lượng nhiệt cung cấp:
q= W
Q
=310,345
1114953,535
=3592,626(kJ/kg ẩm)
Hiệu suất sấy
η=
Q
Qhi
=
780435,7439
1114953,535 =0,7
23

Assignment, Essay
CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
4.1. Đường kính của thùng sấy
Dt =
0.0188
∗
√
V
(CTVII.49-121-[4])
√ ω
1−β
Trong đó:
+ β: Hệ số chứa, giá trị từ 20%÷ 30%
+ω : Vận tốc của khí ra khỏi thùng sấy, ω=2 m/s÷ 3 m/s
+V: lưu lượng của khí ẩm ra khỏi thùng sấy (m3 /h)
V2=L . v2=35712,89 .0,93=33212,99 (m3
/h)
Chọn: hệ số chứa β = 25%, vận tốc ω =3m/s
⇒ Dt = 0,0188 . √ 33212,99=2,28(m)
√1−0 ,2 3
Dựa vào kích thước chuẩn (BảngXIII.6/359–[4]), ta chon Dt =2,4 (m).
Tính lại ω
Ta có: Dt =
0
√
.
1
0188
−β . √V
ω
⇒ω= 0,018 82 . V = 0,018 82 .33212,99
=2,72(m/s). Dt
2 .(1−β) 2 , 42 .(1−0,25)
Kiểm tra lại tốc độ tác nhân sấy
Ta có t1=550
C =>
Vậy:
V1=L . v1=35712,89 .0,9834=35120,056(m3
/h)=9,756 (m3
/s)
(trang 218 – [1])
V2=L . v2=35712,89 .0,93=33212,99 (m3
/h)=9,226(m3
/ s)
(trang 218 – [1])
Lượng tác nhân sấy trung bình trong thùng sấy:
24
ρ1=1,0765 (Kg/m3
)

Assignment, Essay
V=
V
1
+V
2 =35120,056+33212,99 =34166,523(m3 /h)=9,491(m3 /s )
22
(trang 218 – [1])
Tiết diện tự do của thùng sấy
Ftd=(1−β). Ft =(1−0.25)π .
Dt
2
=(1−0.25).π .
2 , 4 2
=3,391
2
(m )
4 4
Vận tốc tác nhân sấy
v'
k=
V
F =
9,491
3,391 =2,8 (m/s)
Sai số so với vận tốc chọn
ε= v'k
−
vk .100 %= 2,8−2,72 .100 %=2,86 %
v'
k2,8
Sai số nhỏ nên ta vẫn chấp nhận vận tốc ban đầu là :ω=2,72 m/s
¿ 4.2. Chiều dài của thùng sấy
Chọn tỉ lệ
L
=¿3,5÷7, ta chọn
L
=¿5 (trang 121-[4])
D D
⇒ Lt =5. Dt =5.2,4=12(m).
Vậy ta chọn Lt= 12 (m)
4.3. Thể tích thùng sấy
Π Dt 2 3,14.2, 42
3
V t = . Lt = 12=54,26 (m ) (VII.51/121-[4])
4 4
4.4. Cường độ bay hơi ẩm
V =
W (m3
)
t A
Trong đó:
W: Lượng ẩm bay hơi (kg/h)
A: Cường độ bay hơi ẩm ( kg/m3
.h)
Vt: thể tích của thùng (m3
)
→ A=
W
=
310,345
=5,72(kg /m3
h)
V t 54,26
25

Assignment, Essay
4.5. Thời gian sấy
τ =
(ω1−ω2)
−0,27 (CT 8.10/115-[2])
11.1. M
Trong đó: Hệ số M phụ thuộc vào đường kính trung bình của hạt cho bảng sau:
d(mm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
M.102
1,43 1,25 1,00 0,83 0,70 0,60 0,53 0,47 0,43 0,38
Bảng: 4 Quan hệ giữa hệ số M với đường kính hạt d (mm)
Ta có d=4mm, theo bảng trên ta có M=0,83.10-2
τ = 0,22−0,13 −0,27=0,707 (h)=42,42( p hút )
−2
11,1.0,83 .1 0
4.6. Thời gian lưu của vật liệu:
Thời gian lưu mà lật liệu lưu trú trong thùng (thời gian vật liệu di hết chiều dài của
thùng):
τ1 =
V T β . ρv
=
54,26.0,25 .1000
=4,52(h)=271,2( phút)
G1 3000
Với ρv=1000 -1400kg/m3
chọn ρv== 1000 kg/m3
τ
1>τ do đó thỏa mản điều kiện.
4.7. Số vòng quay của thùng
n,
=
m. k . L
, ( CTVII.52/122-[4])
τ . Dt . tgα
Trong đó:
n’
: số vòng quay của thùng.
L: là chiều dài của thùng.
: Góc nghiêng của thùng quay, độ. Thường góc nghiêng của thùng dài là 2.5-30
, còn
thùng ngắn đến 60
, chọn =2 0
tg = 0,035
26

Assignment, Essay
m: Hệ số phụ thuộc vào cấu tạo cánh trong thùng, m = 0,5
k: Hệ số phụ thuộc vào chiều chuyển động của khí, k = 0,65
: Thời gian lưu lại của vật liệu trong thùng quay, phút
n'
=
0,5.0,65.12
=1,1 (vòng/phút). (trang 122-[4])
42,42.2,4 .0,035
4.8. Tính bề dày cách nhiệt của thùng
Máy sấy có thề có hay không lớp cách nhiệt,để tránh nhiệt trong máy sấy mất mát
nhiều và để đảm bảo nhiệt độ bên ngoài thùng sấy có thể cho phép công nhân làm việc
bên cạnh được thì thường bọc lớp cách nhiệt cho máy sấy.
4.8.1. Hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến bên trong của thùng sấy α1
ST Thông số Kí hiệu Đơn vị Tài liệu tham Giá trị
T khaỏ
1 Vận tốc ω m/s (4.1) 2,72
2 Nhiệt độ trung bình tk oC 44
3 Hệ số dẩn nhiệt k W/m.oK Phụ lục 6/350[1] 0,02795
4 Độ nhớt k Ns/m2
Phụ lục 6/350[1] 1,935.10-5
5 Khối lượng riêng k kg/m3 Phụ lục 6/350[1] 1,1105
6 Độ nhớt động học k m2/s νk=
μk
1,746.10-5
ρk
Bảng: 5 Các hệ số của không khí bên trong thùng sấy
Chế độ chảy của tác nhân trong thiết bị:
Chuẩn số Reynolds:
ℜ¿
ω . Dt
=
2,72.2,4
=3,374.10
5
(CT V.36/13 – [4])
νk 1,746.10−5
Re> 104
=> dòng tác nhân chảy rối trong thùng sấy. Quá trình truyền nhiệt trong quá
trình trong thùng xem như là quá trình truyền nhiệt trong ống có dòng chảy xoáy(rối),
là quá trình truyền nhiệt do sự trộn lẩn của các lớp lưu chất trong và ngoài xa trục của
dòng chả. Có thể bỏ qua sự truyền nhiệt do đối lưu tự nhiên. Vậy, quá trình truyền
27

Assignment, Essay
nhiệt giữa tác nhân sấy và thành thiết bị là truyền nhiệt do đối lưu cưỡng bức, dòng
chảy trong ống có
L
<50
D
Chuẩn số Nuselt:
Nu=0,018. ε1 . ℜ0,8
(CT V.42/16- [4])
Trong đó ε 1 phụ thuộc vào tỉ số
L
và Re
D
Với Re = 3,374×105
và D
L = 5 thì dựa vào bảng V.2/15 – [4] →ε1 = 1,08
Nên ta có: Nu = 0,018.1,08.(3,374.105
)0,8
= 514,295
Hệ số cấp nhiệt α1:
α1=
Nu. λ
k = 514,295.0,02795 =5,99
DT2,4
4.8.2. Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường xung quanh α2
STT Thông số Kí hiệu Đơn vị Tải liệu tham Giá trị
khảo
1 Nhiệt độ to oC (3.1.2) 25
2 Hệ số dẫn nhiệt o W/m.o
K Phụ lục 6/350[1] 0,02635
3 Độ nhớt o Ns/m2
Phụ lục 6/350[1] 1,84.10-5
4 Áp suất hơi bảo hòa pb bar (3.1.2) 0,0315
5 Khối lượng riêng o kg/m3
Phụ lục 6/350[1] 1,185
6 Độ nhớt động học o m2
/s
νk=
μk 1,553.10-5
ρk
Bảng: 6 Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy
Chọn nhiệt độ thành ngoài của thùng ( phía tiếp xúc với không khí ): tw4 = 35oC => là
nhiệt độ thích hợp để nhiệt từ tác nhân sấy sau khi truyền nhiệt qua vách thùng và lớp
cách nhiệt đến phía thành ngoài của thùng thì không còn nóng, an toàn cho người làm
việc.
Do hệ số dẩn nhiệt của thép lớn nên nhiệt độ xem như không đổi khi truyền qua bề dày
thân thùng và lớp bảo vệ.
28

Assignment, Essay
Hình: 2 Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng
tk tw1
tw1 tw4
tw4 to
1
2 3
Trong đó:
δ1: bề dày thân thùng
δ2: bề dày lớp cách nhiệt
δ3: bề dày lớp bảo vệ
Chọn bề dày thùng
ST Đại lượng Kí Giá trị Vật liệu Hệ số dẫn nhiệt
T hiệu chọn(m) (W/mK)
1 Bề dày thùng 1 0,008 CT3 50,2
2 Bề dày lớp cách 2 0,005 Bông 0,0372
nhiệt thủy tinh
3 Bề dày lớp bảo vệ 3 0,005 CT3 50,2
Bảng: 7 Các bề dày thùng và vật liệu
Đường kính ngoài của thùng sấy:
Dng = DT + 2.(1 +2 +3)= 2,4 + 2.(0,008 + 0,005 + 0,005) = 2,436 (m)
Chuẩn số Grashof:
Gr =
g× Dng
3
× β× ∆ t
=
g× Dng
3
×(tw 4 −t0 )
=
0,981×2,4363
×(35−25)
=1,97. 10
9
v0
2 v0
2
×(t0 +273) (1,553× 10−5
)2
×(25+273)
(CT V.39/13–[4])
29

Assignment, Essay
Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,47. Gr0,25
= 0,47. (1,97.109
)0,25
= 99,02 (CT V.78/24 – [4])
Hệ số cấp nhiệt α'
2:
α'2=
Nu. λ
o = 99,02.0,02635 =1,071(W /m2. K )
Dng2,436
(CT V.33/11-[3])
Hệ số cấp nhiệt do bức xạ nhiệtα 2
¿
:
[(
T1
)4−( T 2
)4 ] (CT V.135/41 –[4])
″
Q
bx
=5,7. ε1−2 .
100 100
α2=
F(T1−T 2) (T1−T2)
Trong đó:
-Qbx: nhiệt trao đổi do bức xạ, W
-F: bề mặt bức xạ,m2
-T1: nhiệt độ của vật thề nóng, 0
K, T1= Tw4
-T2: nhiệt độ của vật thể nguội là nhiệt độ không khí bao quanh thùng,0
K,T2=T0
-ε 1−2: độ đen của hệ.
Đối với bức xạ giữa khí và bề mặt vật thề, do bề mặt của khí lớn hơn bề mặt vật
thể nên độ đen của hệ xem như bằng độ đen của vật thề : ε 1−2=0,8-1 =>Chọn
: ε
1−2=0,8
(35+273 )4
−(25+273 )4
α''
2 =5,7×0,8 100 100 = 5,075 (W/m2
.độ)
(35−25)
Hệ số cấp nhiệt chung : α2 = α'
2 + α ''
2 = 1,071+ 5,075 = 6,146 (W/m2
.độ)
4.8.3. Hệ số truyền nhiệt k
k=
1
=
1
= 2,154
1
+∑
δ
+
1 1
+
0 ,008
+
0,005
+
0,005
+
1
α1 λ α2 5, 99 50 ,2 0 , 0372 50,2 6,146
30

Assignment, Essay
(trang 220 – [1])
4.8.4. Bề mặt truyền nhiệt F
Đường kính trung bình của máy sấy:
Dtb=
DT
+D
ng = 2,4+2,436 =2,418(m)
22
Bề mặt truyền nhiệt: gồm diện tích xung quanh thùng và diện tích hai mặt đầu của
thùng:
F = π×Dtb×Lt + 2× π × Dtb
2
= 3,14×2,418×12+2× 3,14 ×2,4182
= 100,3
4
4
(trang 220- [1])
4.8.5. Tính hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi trường xung quanh
∆ tδ−∆ tm
∆ttb = ln
∆ tδ
∆ tm
Mà ∆ tδ = t1 – t0 = 55 - 25 = 300
C: Hiệu số nhiệt độ của không khí vào máy sấy và nhiệt
độ môi trường
∆tm= t2 – t0 = 33 - 25 = 8 o
C: Hiệu số nhiệt độ của không khí ra khỏi máy sấy và nhiệt
độ môi trường
∆ tδ−∆ tm 30−8
⇒ ∆ttb =
ln
∆ t δ =
ln
30 = 16,640C
∆ tm 8
4.8.6. Tính nhiệt lượng mất mát ra xung quanh
Xem nhiệt truyền tử bên trong thùng sấy qua lớp cách nhiệt, đến môi trường bên ngoải
là ổn định. Lượng nhiệt đó chính là nhiệt lượng mất mát ra môi trường xung quanh khi
bốc hơi 1 kg ẩm qxq. Đối với máy sấy thùng quay thì lượng nhiệt mất mát ra môi
trường xung quanh này cũng là nhiệt tồn thất qua cơ cấu bao che qBC
Theo phương trình truyền nhiệt:
qxq =
k × F × ∆ ttb
=
2,154 ×100,3 ×16,64 × 3600
= 41,7 (J/kg ẩm)
310,345 ×1000
W
31

Assignment, Essay
4.8.7. Kiểm tra bề dày thùng
Vật liệu chế tạo thùng chọn là CT3, có các tính chất sau:
γ
1
2
3
4
Thông số Kí hiệu Đơn vị Nguồn - CT Gía trị
Ứng suất tiêu chuẩn ¿ N/mm2 Hình 1.1/22[5] 140
Giới hạn an toàn [ ρ] Đơn vị Trang 26-[5] 1
Hệ số bền mối hàn [φ ] Đơn vị Bảng 1.7/25-[5] 0,95
Ứng suất cho phép [σ ] N/mm2 [σ ]=φh.¿ 140
Bảng: 8 Các tính chất của vật liệu chế tạo thùng
Thùng sấy có hình dạng nằm ngang, chế tạo bằng phương pháp hàn, thùng làm việc ở
áp suất khí quyển.
Hệ số hiệu chỉnh η:đối với thiết bị có bọc cách nhiệt, chọn η
=0,95 Ứng suất cho phép:
[σ ]=η .[σ¿
]=0,95.140=133 (N/mm2
)
Xét
[σ ]
. ϕh=
133
.0,95=1288>25 do đó bề dày tối thiểu thùng được xác định
p 9,81.10 4
.10−6
theo công thức:
' DT . p 2,4.9,81 .1 0−2
=0,45(mm)<0,5 (CT5-3/130- [5])
S = =
2[σ ]. ϕh 2.140 .0,95
Hệ số bổ sung kích thước:
C=Ca+Cb+Cc+Co
STT Hệ số bổ sung Kí hiệu Gía trị Ghi chú
32

Assignment, Essay
kích thước (mm)
Hệ số bổ sung do Đối với vật liệu bền trong môi
1 ăn mòn hóa học Ca 0 trường có độ ăn mòn hóa học không
lớn hơn 0,05 mm/ năm
Hệ số bổ sung do Do nguyên liệu là các hạt rắn
2 bào mòn cơ học Cb 1 chuyển động, va đập trong thiết bị.
Gía trị Cb chọn theo thực nghiệm.
Hệ số bổ sung do Phụ thuộc theo chiều dày của tấm
3
sai lệch khi chế
Cc 0,8
thép làm thùng. Với thùng bằng
tạo thép CT3. dày 8 mm thì Cc= 0,8
mm
4
Hệ số quy tròn
Co 5,4
Chọn
kích thước
Bảng:9 Hệ số bổ sung kích thước
=> C = Ca + Cb + Cc + Co= 0+1+0,8+5,4=7,2 (mm)
Bề dày thực của thân thùng
S =S’ + C = (0,45 + 7,2).10-3
= 0,008 m
→ Giả thiết bề dày thùng 8 mm là chấp nhận
được Kiểm tra :
S−C
a = 8−0 = 0,0033
DT 2400
→ Thỏa điều kiện
S−Ca
< 1
DT
Áp suất lớn nhất cho phép thân thiết bị
[p]=
2[σ ]. φ
h
.(S−C
a
)
= 2.133.0,95 .
(
8 ,
−
0
)
=0,84
DT +(S−Ca)2400+(8 ,−0)
33

Assignment, Essay
→ Vậy thùng sấy có bề dày là 8 mm, thỏa điều kiện làm việc p < [p]
CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
5.1. Tính buồng đốt
Do hệ thống sấy cần thiết để sấy đậu xanh, do đó không cần phải có công suất
lớn. Vì vậy, ở đây ta dùng buồng đốt thủ công ghi phẳng.
Cấu tạo của bồng đuốt ghi phẳng được trình bày ở hình bên dưới:
Hình: 3 Sơ đồ buồng đốt ghi phẳng
Loại ghi thanh được dùng nhiều với các loại than có kích thước trung bình và lớn. Loại
ghi này chế tạo đơn giản, thay thế dễ dàng nhưng không dùng được với loại than vụn
và khó khăn trong việc đánh xỉ. Để bảo vệ khi không bị quá nhiệt khi làm việc, ta trải
lên mặt ghi một lớp xỉ mỏng, sau đó mới đến lớp than.
Các kích thước cơ bản của buồng đốt
Nguyên tố Hàm lượng
C 57
H 4,6
O 2,6
N 0,2
S 1,6
34

Luận Văn Group viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập, Assignment, Essay
Tr (Tro) 19
A (Nước) 15
Bảng: 10 Thành phần nguyên liệu than sử dụng
5.1.1. Các thông số khói
Nhiệt trị cao của nguyên liệu
Qc=33585. C+125400. H−10868.(O−S)=33585.0,57+125400.0,46−10868.(0.026−0,016)=2495
(kJ/kg nhiên liệu)
Nhiệt trị thấp của nguyên liệu
Qt =Qc−2500(9. H + A)=24958,78−2500(9.0,046+0,15)=23548,78(kJ ¿¿ kgnhiênliệu)¿
Lượng không khí khô lý thuyết cho quá trình cháy
L'
0=11,6 C +34,8 H+4,3(S−C)=11,6.0,57+34,8.0,046+4,3(0,016−0,026)=8,17 ¿
=>
αbñ
= L : hệ số không khí thừa của buồng đốt: bđ = 1,5–1,8. Chọn bđ = 1,5
L0
Lượng hơi nước trong khói lò sau buồng đốt
Ga=(9 H + A)+abđ . L'
0 . d0=(9.0,046+0,15)+1,5.8,17 .0,0132=0,726 ¿
(CT 3.20/58-[1])
Khối lượng khói khô sau buồng đốt
Lk=(αbđ . L0 +1)−(Tr +9 H + A)=(1,5.8,17+1)−(0,19+9.0,046+0,15)=12,501¿
Độ chứa ẩm của khói lò sau buồng đốt
d,
1=
Ga
=
0,726
=0,0581¿
Lk 12,501
5.1.2. Enthalpy của khói lò sau buồng đốt
(CT 3.23/59-[1])
(CT3.26/59-[1])
I'1=Qc . ηbđ
+
Cnl . tnl
+
αbđ . L'
0 . d0 = 24958,78.0,6+0,12.25+1,5.8,17 .0,0132 =1198,179¿¿
Lk12,501
(CT3.31/60-[1])
35

Assignment, Essay
5.1.3. Nhiệt độ của khói lò sau buồng đốt
t
'
=
I 1
'
−2500. d1
'
=
1198,179−2500.0,0581
=947,714 (¿
0
C)¿
1 1,004+1,842. d1
'
1,004 +1,842.0,0581
5.1.4. Thể tích riêng sau buồng đốt
' 288 × (947,714+273 )×1 0−5
ν1 = =3,74
0.981−1.44 ×1 0−5
×6,180.454
5.1.5. Lượng nhiên liệu (than) tiêu hao để bốc hơi 1 kg ẩm
m=
q
=
3592,626
=0,24
(kg than/kg ẩm)
Qc . ηbd 24958,78.0,6
Trong đóηbd =0 ,6: hiệu suất của buổng đốt
5.1.6. Lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1h
B=m . W =0,294.310,345=91,24 (kgt han /h)
5.1.7. Lượng khói khô cần thiết trong 1h
L'
1=L'
k . B=12,501.91,24=1140,6 ¿
5.1.8. Lưu lượng thể tích khói
V'
1=L'
1 . v'
1=1140,6.3,74=4265,8 ¿¿
5.1.9. Diện tích bề mặt ghi lò
0,28. B .Qt
F= d
(m2) (CT3-2/29-[6])
r
36

Assignment, Essay
Trong đó:
B=91,24kg/h: lượng than cần cung cấp,(kg/h)
Qt= 23548,78(kJ/kg): Nhiệt trị thấp của than(kj/kg) r=465000(
W/m2): cường độ nhiệt của ghi,(bảng 3-1/30-[6])
F= 0,28.91,24 .23548,78 =1,3(m2)
465000
Đối với than antraxit, chon tỷ lệ mắt ghi F
f
=0.15
Vậy diện tích mắt ghi: f=0,15.1,3=0,195(m2)
5.1.10. Thể tích buồng đốt
V=
Q
t
. B .0 .28
= 23548,78.91,24 .0,28 =1,729(m3 )
q348.1 03
(CT3-3/30 [6])
Chọn: q = 348.103 (bảng 3-2/30- [6])
5.1.11. Chiều cao buồng đốt
H=
V
=
1,729
=1,33(m) (CT3-4/30-[6])
F 1,3
Ta chọn: H= 1,35 m
Chiều ngang(N), dài(L) của buông đốt:
Chiều dài buồng đốt là chiều dài mà sản phẩm cháy chuyển động dọc theo nó đi vào
buồng hòa trộn. Ở buồng đốt thủ công, ta chọn chiều ngang lớn hơn chiều dài , để có
thề trải dều than, thao tác nhe nhàng và đánh xỉ bớt khó khăn.
Có:
N
L =1,5
F=N . L=1,5 L2
=¿ L=√1,5
F =√1,3
1,5 =0.9(m)
Chiều ngang buồng đốt: N=1,5.L=1,5.0,9=1,35 (m)
37

Luận Văn Group viết luận văn thạc sĩ,chuyên đề,khóa luận tốt nghiệp, báo cáo thực tập, Assignment,
Essay
5.2. Caloriphe
Caloriphe là thiết bị truyền nhiệt dủng đề gia nhiệt gián tiếp cho không khí sấy. Trong
kỹ thuật thường dùng hai loại caloriphe là caloriphe khí- khói và caloriphe khí-hơi. Ở
đây ta chọn caloriphe khí – khói.
5.2.1. Chọn kích thước của caloriphe
Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trị
Chiều dài L M 1,2
Đường kính ngoài d2 M 0,057
Đường kính trong d1 M 0,05
Ốn
g
Bề dày ống δ M 0,0035
Bước ống ngang dòng s1 M 0,1
lưu chất
Bước ống dọc dòng lưu s2 M 0,1
chất ngoài ống
Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm λ
W/mK 57
ống (thép CT2)
Bảng: 11 Một số kích thước của caloriphe
Chọn nhiệt độ của khói vào caloriphe là: tkv=2500
C
Nhiệt độ của không khí vào caloriphe là tkkv=250
C
Chọn nhiệt độ của không khí ra khỏi caloriphe là:tkr=550
C
Lượng khói khô cần thiết trong 1 h: L1’=1140,6(kg/h)=0,317(kg/s)
Lưu lượng thể tich khói: V1
’
=1140,6.3,74=4265,8(m3
/h)=1,185(m3
/s)
Lưu lượng không khí vào caloriphe:Vkk=31909,47(m3
/h)=8,86(m3
/s)
Lượng nhiệt cần cung cấp cho quá trình sấy thực
Q=L( I 2 - I 0 )+ QBC+QV −W Ca tv=35712,89.+31217 ,+14353,075 –
310,345.4,18.25=1114953,535¿¿ Q=G1 Cp 1 (t1 v−t 1r )=G2 Cp 2 (t2 v−t2 r )
¿1,185 ×30 ×1,165 ×1,005=41,62(KW )
38

Assignment, Essay
Nhiệt độ của khói ra khỏi caloriphe
t1r =t1 v−
Q
=250−
41,62
=220 °C
G1 . Cp 1 1,185.1,165 .1,005
5.2.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình
∆ ttb=
∆ tmax
−∆ tmin
=
(250−25)−(220−55)
=193,45℃
ln ∆t max ln (250−25)
∆t
min −55)
(220
5.2.3. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống α1
a1=ϕb . a1 đ
Trong đó:
a1đ : hệ số trao đổi nhiệt đối lưu
ϕb: hệ số xét đến trao đổi nhiệt bức xạ. Ta chọn ϕb =0,15
Với nhiệt độ trung bình của khói là:ttb1=
250+220
=235℃ta tìm được:
2
λ1=4,305.1 0−2
W /m
.đô v1 =37,419.10−6
m2
/ s ρ1=0,701kg /m3
Pr1 ¿0,663
Giả sử vận tốc dòng khói là 2,5m (m/s) ở đường ống 0,4 (m)
Vận tốc của khói thổi vào caloriphe
ωc=
2,5.0,4
0,052
2
=160¿¿
Chuẩn số Reynolds
ℜf =
ω
v
. d = 37,419.
160.0,05
10−6 =213795,131>104
Chuẩn số Nusselt
Nuf =0,021.
0,8 0,43 Prf 0,25
ℜf . Prf .( )
Prw
Trong đó:
39

Assignment, Essay
Đối với khói, trị số tiêu chuẩn ít thay đổi nên (
Prf 0,25
) =1
Prw
Hệ số ε f , phụ thuộc vào chiều dài ống, ta có L = 1,2 =24 . Vậy ε f =1,09
0,05
d
Nuf =0,021. ℜf
0,8
Pr0,43
f (
Prf
)0,25
. εf =0,021. 213795,1310,8
. 0,6630,43
.1,09=352,286
Prw
a1đ =
Nu
f
λ
f = 352,286.4,305. 10−2
=303,318
d0,05
Vậy: α1=ϕb . ϕ1 đ =0,15.303,318=45,498 ¿
5.2.4. Hệ số trao đổi nhiệt giữa bề mặt ngoài của ống với không khí α2
Nhiệt độ trung bình của không khí: ttb2=
55+25
=40 ℃từ đó ta tra bảng có các thông số
2
sau:
ρ2=1,128 kg /m3
λ2=2,76.10−2
W /m. đô
v2=16,96.10−6
m2
/ s
Pr2 ¿0,699
Vận tốc của dòng khí trong ống dẫn trước khi vào caloriphe có đường kinh là 0,5m
ωô2=
V
=
1,185
=6,035 ¿¿
π .Dô
2
2 π .0,52
4
4
Vận tốc của dòng khí khi vào cửa của caloriphe đường kính 0,25m
D2
0,52
ω=ω
ô 2
.
dô
22
=6,035.
0,2 52
=24,14(m/ s)
Chuẩn số Reynolds của dòng không khí
ℜ ¿
ω
v
. d =
24,14.0,057
16,96.10−6 =81130,9>104
Chuẩn số Nusselt của không khí
0,25
Nuf =0,26 ℜ0,65
. Pr0,33
.(Pr
Pr
w
f
) . εs=0,26. 81130,90,65 . 0,6990,33
.1,088=390,167

Assignment, Essay
40

Assignment, Essay
0,15
0,1
Với ε s=(
s2
) =( )0,15
=1,088
d 0,057
Vậy α2= Nu2 λ2 = 390,167.2,76 .10−2
=188,92
d 0,057
5.2.5. Hệ số truyền nhiệt K
k =
1
=
1
=35,58 ¿
1 + δ +
1
1 + 0,0035 1
α 1 λ a2 45,498 57 188,92
Q 41,62. 103
=10,08
2
F= = (m )
k . ∆ ttb . η 35,58.193,45 .0,6
Số ống khói: n=
. F
k h
=
10,08
=¿53,48 (ống)
π . d1 . l π .0,05 .1,2
Chọn n =54 ống
Chọn số ống trên một hàng là m, số hàng z=6, khi đó:
m=
n
z =
54
6 =9(ố ng)
Kích thước caloriphe:
Chiều rộng: a=z.s1=6.0,1+0,057= 0,657 (m)
Chiều dài: b=m.s2 =9.0,1+0,057=0,957 (m)
Chiều dài: l=1,2 (m)
5.3. Thiết kế bộ phận truyền động
5.3.1. Tính công suất quay thùng
N=0,13.10−2
. D3
t . Lt . a . n . ρ(KW )
(CT VII.54/123-[4])
Trong đó:
-n: số vòng quay của thùng: 1 vòng/phút
-a: hệ số phụ thuộc vào dạng cánh, a = 0,071 (bảng VII.5/123-[4])
- : khối lượng riêng xốp trung bình, = 750 kg/m3
41

Assignment, Essay
- Dt,Lt: đường kính và chiều dài của thùng
N=0,13.10−2
. 2,43
.12.0,071 .1.750=11,5(KW )
Chọn động cơ A02-71-8, có đặc tính sau: (bảng 2P/323- [7])
-Công suất động cơ: Nđc=13 kW
-Vận tốc quay: nđc=730 vòng/ phút
-Hiệu suất: η=89 %
Công suất động cơ làm việc: Nlv =Nđc . η=13.0,89=11,57(kw)
Thỏa điều kiện Nlv >N cần thiết để quay thùng
5.3.2. Chọn tỷ số truyền động
Tỷ số truyền chung của toàn bộ hệ thống:
ic=
nđc
=
725
= 725
nthùng 1
Do tỷ số truyền quá lớn nên phải sử dụng hệ thống truyền động giảm tốc cho thùng.
Sử dụng bộ phận giảm tốc 2 cấp kiểu trục vít – bánh răng. Hệ thống truyền động như
sau: trục động cơ nối thẳng với trục vít, trục vít này truyền động qua bánh vít ( giảm
cấp i01), từ bánh vít qua bánh răng hỏ của hộp giảm tốc, rồi qua bánh răng lướn (giảm
cấp i12 ), sau đó ra khỏi hộp giảm tốc, truyền qua tang dẫn động và đến thùng quay
bánh răng lớn gắn vào thùng (giảm cấp i23).
Hình: 4 Sơ đồ hệ thống truyền động cho thùng
Chọn tỷ số truyền:
i23 = 6
i12 = 4
i01 =
ic
=
730
=30,42
i12 i23 4.6
42

Assignment, Essay
Vận tốc quay: i = nk +1 ⇒ nk+1= i (vòng/phút)
nk n k
Công suất để quay thùng: N’ =
N
η =
11,5
0,89 = 13 (kW)
N
Công suất ở các trục: η= Nk
+
1 Nk+1 =η . N k
k
Trong đó, theo bảng 2–1/27–[7] chọn hiệu suất các bộ truyền như sau:
- Bộ truyền bánh răng trụ hở: hở = 0,94.
- Bộ truyền bánh răng trụ kín: kín = 0,96
Hiệu suất của bộ truyền trục vít: tv =
η
đc
=
0,89
=0,99
ηhở .ηkín 0,94 .0,96
Thông số
Trục
Động cơ Trục I Trục II Trục III
Tỷ số truyền i 30,42 6 4
Vậntốc quay n
730 24 4 1
(vòng/phút)
Công suất N (kW) 13 12,87 12,36 11,62
Bảng: 12 Sơ đồ chuyển động
5.3.3. Tính bộ truyền bánh răng
Bộ truyền bánh răng truyền chuyển động từ tang dẫn động đến bánh răng lớn gắn vào
thùng. Đây là cơ chế tuyền động giữa hai trục song song nên ta sử dụng bộ truyền
động bánh răng trụ (răng thẳng), truyền động hở, bánh răng ăn khớp ngoài.
Chọn vật liệu làm bánh răng:
Bánh răng lớn: (bảng3-8/40-[7])
+ vật liệu: thép 45 cường hóa
+ độ rắn: HBbrlớn=180
Bánh răng nhỏ:
+ Đối với 2 bánh răng ăn khớp nhau, bánh răng nhỏ làm việc nhiều, chân răng bé nên
mòn nhiều và chóng bị gãy hơn bánh răng lớn, do vậy cần được chế tạo bằng vật liệu

Assignment, Essay
43

Assignment, Essay
tốt hơn. Nếu sử dụng 2 bánh răng cùng vật liệu thì phải có phương pháp nhiệt luyện để
bánh răng nhỏ có độ rắn mặt răng lớn hơn.
+ Bánh răng chịu tải trọng trung bình, sử dụng thép C45 thường hóa có các
thông số cơ tính:
-Độ rắn:
HBbrlớn
=190
-Giới hạn bền: σB = 580 N/mm2
-Giới hạn chảy: σc = 290 N/mm2
Ứng suất uốn cho phép:
[σ ¿¿u]=
1.5 . σ
−1
¿¿ n . kσ
Trong đó:
–1 (N/mm2
): giới hạn mỏi uốn.– 1=0 , 45.580=261¿¿
n: Hệ số an toàn. Chọn n = 1,5
Kσ : Hệ số tập trung ứng suất ở chân. Chọn Kσ =1,8
Suy ra: [σ 0 ]u=
1,5. σ−1
=
1,5. 261
=145 (N/mm2
)
n . K σ 1,5.1,8
Xác định khoảng cách trục A, số răng và chiều rộng của bánh răng
Chọn modun theo tiêu chuẩn (bảng 3-1/34-): m = 20 mm
Khoảng cách trục được xác định theo công thức sau:
m=(0,01 ÷ 0,02) . A
⇒ A=
20
=1000 ÷ 2000(mm)
0,01÷ 0,02
Chọn khoảng cách trục giữa 2 bánh răng A = 1500 mm
Số răng bánh dẫn nhỏ
Z1
= 2 A
=
2,1500
=60 răng
m (i+1 ) 10 (4 +1)
Số răng bánh dẫn lớn:
Z2
=i. Z1
=4.35=240 răng
Chiều rộng bánh răng:b=ψm . m=20.20=400 mm
Kiểm tra sức bền uống răng
44

Assignment, Essay
σ u=
19.106
.N . K
≤ [σ ]u (CT 3-33/50-[7])
2
. b . Z . n
y . m
Với:
Hệ số dạng răng y được xác định theo bảng 3-18/52
-bánh răng nhỏ: y= 0,499
-bánh răng lớn: y= 0,517
Ứng suất tại chân bánh răng nhỏ:
σ u=
19.106
.N . K
=
19.106
.10,9 .1,8
=19,45 (N/mm2) ≤ [σ ]u
2
. b . Z . n 0,499.20
2
.400 .60 .4
y . m
Ứng suất tại chân bánh răng lớn:
σ u=
19.106
.N . K
=
19.106
.10,9 .1,8
=18,78 (N/mm2
) ≤ [σ ]u
2
. b . Z . n 0,517.20
2
.400 .240
y . m
Suy ra: σ u ≤ [σ ]u, nên bánh răng thỏa điều kiện bền uốn của răng.
STT Thông số Ký hiệu Công thức tính Bánh răng Bánh răng
dẫn (bánh bị dẫn
răng nhỏ) ( bánh răng
lớn)
1 Modun m 20
2 Tỷ số truyền i 4
3 Số răng Z 60 240
4 Đường kính vòng
D D = Z.m 1200 4800
lăn
Dđ Dđ = D + 2m 1240 4840
đỉnh
Dc Dc = D - 2,5m 1150 4750
đáy
45

Assignment, Essay
7 Chiều cao chân răng hc hc = 1,25 m 25
8 Chiều cao đỉnh răng hđ hđ = m 20
9 Chiều cao răng h h = hđ + hc 45
10 Khoảng cách giữa 2
A=
D
tr
+D
ng
tâm bánh răng
A
2
3000
m.(Z1+Z2)
=
2
Bảng: 13 Kích thước chủ yếu của cặp bánh răng
5.4. Chọn kích thước cánh đảo
5.4.1. Chọn kích thước cánh đảo đầu thùng
Sử dụng cánh đảo dạng xoắn ở đầu thùng để dẫn vật liệu vào thùng với các thông số
sau:
-chiều dài 600m
-chiều dày: 5mm
-chiều rộng 300mm
-số cánh trên một mặt cắt: 10 cánh
-
Fc
2 =0,122
D
T
DT : đường kính thùng
Fc: bề mặt chứa vật liệu của cánh.
Fc=0,122.2,42
=0,122. 2,12
=0,703 (m2
)
Ta lắp 1 đoạn cánh chiều dài 600 mm dọc theo chiều dài, vật liệu chế tạo cánh là thép
CT3 ρ = 7850 kg/m3
Số cánh cần lắp là 10 cánh
Khối lượng 1 cánh đảo trộn:
m = ρ . vc = ρ . Fc . δ = 7850.0,703.0,005 = 27,6 (kg)
46

Assignment, Essay
5.4.2. Chọn kích thước cánh đảo trong thùng
Sử dụng cánh nâng có các thông số đặc trưng như sau: (Bảng 6.1/177, [8]):
Hệ số chứa đầy: β = 25%
Góc gấp của cánh: ∆ φ = 140
h =0,576 ; Fc
=0,122
DT
2
DT
Với:
h: chiều cao rơi trung bình của hạt vật
liệu → h = DT.0,576 = 2,4.0,576 = 1,38
(m) DT : đường kính thùng
Fc: bề mặt chứa vật liệu của cánh.
Fc=0,122.2,42
=0,122. 2,12
=0,703 (m2
)
Chọn:
- Chiều rộng cánh: b = 340mm
- Chiều cao cánh: d = 150 mm
- Chiều dài cánh: l=
Fc
=
0,703
=1,4 (mm)
b+d 0,34 +0,15
Chiều dày cánh: δ = 5mm
- Số cánh trên một mặt cắt: 10 cánh.
Với chiều dài thùng sấy LT =12m ta lắp 9 đoạn cánh dọc theo chiều dài thùng, ở đầu
nhập liệu của thùng lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng.
Vật liệu chế tạo cánh là thép CT3, ρ = 7850 kg/m3
Số cánh cần lắp: z = 10.
Lt−Lđảo đầu
= 10.
12−0,6
= 81 cánh
1,1 1,4
Khối lượng 1 cánh đảo trộn:
m = ρ . vc = ρ . Fc . δ = 7850.0,703.0,005 = 27,6
(kg) - Khối lượng của cánh trong thùng:
47

Assignment, Essay
M = z.m = 81.27,6 = 2235,6 (kg)
5.5. Tính vành đai
Chọn sơ bộ bề rộng vành đai: B = 100mm
Bề dày vành đai: đối với thùng tải trọng nặng chọn h=2,6
B =38,46 (mm)
Chọn h = 40mm
Vật liệu làm vành đai: chọn thép CT3, ρ = 7850 Kg/m3
- Gân để lắp vành đai vào chân thùng:
+ Chiều cao: 90mm
+ Chiều rộng: 60mm
- Chân đế:
+ Chiều cao: 100 mm
+ Chiều dày: 35 mm
+ Chiều rộng: 20 mm
+ Bề dài: 240 mm
- Khoảng cách giữa gân và thân thùng để lắp chân đế: 50
mm Đường kính ngoài vành đai:
Dđai = 2400 + 2.(60 + 90 + 50) = 2800
(mm) Khối lượng 2 vành đai:
Mđai = 2.ρ.V
= 2.7850.
π
4 .(Dđai
2
−Dng
2
¿ . B=2.7850 .
π
4 .(2,82
– 2,442
).0,1 = 274,24 (kg)
5.6. Tính Cyclon
5.6.1. Giới thiệu về cyclon
Do yêu cầu về độ chính xác cũng như khí thải người ta dùng tác nhân khí nóng. Trong
quá trình sấy, không khí nóng chuyển động với vận tốc lớn nên một phần đậu xanh sẽ
48

Đồ án Kỹ thuật thực phẩm Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu giờ

Đồ án Kỹ thuật thực phẩm Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu giờ

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Đồ án Kỹ thuật thực phẩm Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu giờ

Similar to Đồ án Kỹ thuật thực phẩm Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu giờ (20)

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn

More from lamluanvan.net Viết thuê luận văn (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

Đồ án Kỹ thuật thực phẩm Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu giờ