ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THÓC LIÊN TỤC VỚI NĂNG SUẤT 2,5 TẤN SẢN PHẨM/ H

Quá trình sấy phải làm sao để độ ẩm thoát ra từ từ nhằm đạt được độ ẩm mong muốn đồng thời đảm bảo được sự chênh lệch nhiệt độ trong hạt thóc so với bên ngoài là nhỏ nhất.. Vì vậy trong

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

**********

ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THÓC LIÊN

TỤC VỚI NĂNG SUẤT 2,5 TẤN SẢN PHẨM/ H

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Hoàng Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Hương

Hà Nội, 2021

1

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẤY

1.1 Tổng quan về sản phẩm sấy

1.1.1 Nguồn gốc và giá trị của thóc

1.1.2 Giới thiệu sơ bộ về cấu tạo hạt

thóc 1.1.3 Các thành phần hoá học

của thóc :

1.1.4 Phân loại lúa

1.1.5 Tính chất vật lý

1.1.6 Các đặc tính chung của khối thóc

1.2 Yêu cầu của sản phẩm thóc sau sấy

1.3 Quy trình công nghệ

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ

2.1 Tổng quan về công nghệ sấy

2.2 Tổng quan về thiết bị

2.2.1 Chọn phương pháp sấy và thiết bị sấy

2.2.2 Chọn tác nhân sấy

2.2.3 Chọn chất tải nhiệt

2.3 Giới thiệu về hệ thống sấy

tháp 2.3.1 Chi tiết máy sấy tháp

2.3.2 Cấu tạo của máy sấy tháp

2.4 Quy trình sấy của máy sấy tháp

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY

3.2.5 Nhiệt độ TNS ra khỏi mỗi vùng

3.2.6 Nhiệt độ vào, ra khỏi các vùng của VLS

3.3 Tính cân bằng ẩm cho từng vùng

3.4 Tính toán quá trình cháy và quá trình hòa trộn

3

3.5 Xác định kích thước sơ bộ của tháp sấy

3.6 Tính toán cho quá trình sấy lí thuyết

3.12 Chọn dạng bố trí kênh dẫn, kênh thải

3.12.1 Tốc độ của TNS trong các kênh

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ

LỜI MỞ ĐẦU

Lúa là một trong những cây lương thực chính, cung cấp sản lượng gạo cho

hơn 65% dân số trên thế giới, sản lượng gạo thành phẩm từ cây lúa tiêu thụ cao

nhất Hiện nay hơn 100 nước trên thế giới sản xuất lúa Châu Á là vùng sản xuất

lúa chủ yếu chiếm 90% về sản lượng cũng như về diện tích

Việt Nam cũng là nước có nghề lúa nước từ cổ xưa, với dân số hơn 80 triệu

dân và 100% dân số sử dụng lúa là lương thực chính, kim ngạch xuất khẩu hàng

năm đạt hơn 6 triệu tấn Điều đó cho thấy nghề sản xuất lúa nước đóng vai trò rất

lớn trong nền kinh tế quốc dân Là nước xuất khẩu gạo đứng thứ ba trên Thế giới,

không chỉ xuất khẩu và dùng làm lương thực, thóc gạo còn là nguyên liệu của các

ngành sản xuất khác như rượu, bia, bột… Sản lượng không ngừng tăng lên đặt ra

những yêu cầu trong việc bảo quản, dự trữ một trong đó là sấy - phương pháp

được dùng phổ biến nhất hiện nay

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông

nghiệp, công nghệ sấy là một khâu quan trọng trong công nghệ sau thu hoạch,

chế biến và bảo quản nông sản Việc sấy sẽ giúp cho sản phẩm lúa gạo có độ ẩm

thích hợp thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời thành

phẩm bảo đảm chất lượng cũng như giá trị cảm quan

Trên cơ sở những kiến thức đã được học và sự hướng dẫn của thầy Nguyễn

Ngọc Hoàng trong đồ án môn học này, em xin được trình bày về “Tính toán thiết

kế hệ thống sấy thóc liên tục với năng suất 2,5 tấn sản phẩm /h” Đồ án bao gồm

các phần chính như sau:

Phần 1: Tổng quan

Phần 2: Tính toán và thiết kế hệ thống sấy

thóc Phần 3: Tính chọn các thiết bị phụ trợ

Đây là lần thiết kế đồ án sấy đầu tiên nên trong quá trình thiết kế còn nhiều bất

cập lý thuyết, kiến thức còn hạn chế, kính mong quý thầy cô thông cảm và tận

tình giúp đỡ Em cũng xin chân thành cảm ơn GVHD TS Nguyễn Ngọc Hoàng

đã tận tình hướng dẫn để em có thể hoàn thiện bài thiết kế đồ án lần này

5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẤY

1.1 Tổng quan về sản phẩm sấy

1.1.1 Nguồn gốc và giá trị của thóc

Thóc là một trong những loại lương thực chính trên thế giới Là loại cây nhiệt

đới ưa thời tiết nóng ẩm mưa nhiều, nó có vùng phân bố khá rộng, lúa nước được

trồng nhiều ở khu vực Đông Nam châu Á.Các nước trồng nhiều lúa nước phải kể

đến là Thái Lan, Indo, Trung Quốc, Việt Nam… Ở nước ta thì lúa được gieo

trồng hầu hết ở các vùng miền nhưng chủ yếu phải kể đến hai vựa lúa lớn nhất là

vùng đồng bằng sông Cửa Long và vùng đồng bằng sông Hồng Sản lượng lúa

hai vùng này quyết định đến sản lượng xuất khẩu và an ninh lương thực của cả

nước ngoài ra lúa còn được trồng ở vùng đồng bằng ven biển và trung du miền

núi Bắc Bộ như Lai Châu, Điện Biên…Theo nhiều nguồn tài liệu thì cây lúa xuất

hiện từ hơn 3000 năm trước Công nguyên ở vùng Đông Nam châu Á Tới nay rất

nhiều nước trên khắp năm châu đều có trồng lúa

1.1.2 Giới thiệu sơ bộ về cấu tạo hạt thóc

Hạt thóc nhìn từ ngoài vào có các bộ phận chính: mày thóc , vỏ trấu, vỏ hạt,

nội nhủ, phôi

Hình 1 - Cấu tạo hạt thóc

- Mày thóc: trong quá trình sấy, bảo quan, mày thóc rụng ra làm tăng lượng

tạp chất trong thóc

- Vỏ trấu: có tác dụng bảo vệ hạt thóc, chống các ảnh hướng của môi

trường và sự phá hoại của sinh vật, nấm mốc

- Vỏ hạt: bao bọc nội nhủ, thành phần cấu tạo chủ yếu là lipit va protit

- Nội nhũ: là thành phần chính và chủ yếu nhất của hạt thóc, 90% là gluxit

- Phôi: nằm ở góc dưới nội nhũ, làm nhiệm vụ biến các chất dinh dưỡng

trong nội nhũ để nuôi mộng khi hạt thóc nảy mầm

1.1.3 Các thành phần hoá học của thóc :

Bảng 1.1 – Các thành phần hóa học của thóc

1.1.4 Phân loại lúa

Cây lúa thuộc họ thân thảo và có trên 20 loại khác nhau Phổ biến nhất và có ý

nghĩa kinh tế hơn là loại lúa nước (crizasativa) Lúa nước lại được chia làm 2 loại

là lúa ngắn hạt (C.s brevis) và lúa hạt bình thường (O.S communis) Lúa nước hạt

bình thường là loại phổ biến hơn cả và đã tồn tại đến ngày nay Việc lai tạo ra

nhiều giống lúa lai có khả năng thích nghi tốt với điều kiện khí hậu các vùng

miền nước ta cho năng suất chất lượng gạo tốt, giá trị kinh tế cao như:

Về lúa tẻ thì ngon nhất phải kể đến là tẻ thơm, tám xoan Chất lượng của loại

lúa này vừa dẻo lại vừa thơm ngon cũng rất giòn thơm

Các giống X, Si đạt năng suất cao khi trồng, khi nấu thì cơm rất mềm

Về lúa nếp: thì có thể kể đến các giống như nếp cái hoa vàng vô cùng thơm

dẻo được dùng để nấu xôi, bánh…

Loại tiếp đến là nếp Lương được mang tên nhà khoa học Lương Định Của,

cây nếp lương này được ông nghĩ, sáng tạo ra loại cây lúa này, cây lúa rất

dẻo, thơm và cho ra năng suất cao nhưng chất lượng lại không bằng được nếp

cái hoa vàng

1.1.5 Tính chất vật lý

7

Lúa mới thu hoạch là lúa tươi có hàm lượng nước trong hạt cao thông thường

độ ẩm của thóc mới thu hoạch khoảng 20- 27% Với độ ẩm như vậy ở một số

giống có sức sống tốt có thể nảy mầm trong thời gian ngắn Việc thóc nảy mầm

làm giảm chất lượng lương thực và chất lượng cây trồng Ngoài ra với độ ẩm cao

như vậy men mốc và nấm cũng rất dễ phát triển làm cho thóc bị hư hoặc kém

chất lượng Tùy theo nhu cầu làm khô thóc để xay xát ngay hay để tồn trữ lâu dài

hay để làm giống mà yêu cầu làm khô và công nghệ sấy khác nhau Quá trình sấy

phải làm sao để độ ẩm thoát ra từ từ nhằm đạt được độ ẩm mong muốn đồng thời

đảm bảo được sự chênh lệch nhiệt độ trong hạt thóc so với bên ngoài là nhỏ nhất

Độ ẩm an toàn của thóc cho bảo quản phụ thuộc vào tình trạng thóc, khí hậu

cũng như điều kiện bảo quản

Thóc có độ ẩm từ 13- 14% có thể bảo quản được từ 2 đến 3 tháng

Để bảo quản dài hơn 3 tháng thì độ ẩm của thóc tốt nhất từ 12- 12,5%

1.1.6 Các đặc tính chung của khối thóc

a Tính tản rời:

Là đặc tính khi đổ thóc từ độ cao h xuống mặt phẳng nằm ngang, thóc tự dịch

chuyển để tạo thành khối có dạng chóp nón, phía đáy rộng, đỉnh nhọn và không

có hạt nào dính liền với hạt nào Góc tạo bởi đường sinh với mặt phẳng đáy nằm

ngang của hình chóp gọi là góc nghỉ hay góc nghiêng tự nhiên của khối hạt Về

trị số thì góc nghỉ tự nhiên bằng góc ma sát giữa hạt với hạt nên còn gọi là góc

ma sát trong, kí hiệu φ1 Dựa vào độ tan rời này để xác định sơ bộ chất lượng và

sự thay đổi chất lượng của thóc trong quá trình sấy và bảo quản Đối với thóc,

góc nghỉ khoảng từ 32 400

9

Nếu ta để hạt trên 1 mặt phẳng và bắt đầu nghiêng mặt phẳng này cho tới khi

hạt bắt đầu trượt thì góc giới hạn giữa mặt phẳng ngang và mặt phẳng trượt gọi là

góc trượt (góc ma sát ngoài), kí hiệu φ2

Hình 1: Các góc trong khối hạt

Góc nghỉ và góc trượt càng lớn thì độ rời càng nhỏ, ngược lại góc nhỏ thì

khả năng dịch chuyển lớn, nghĩa là độ rời lớn

Độ rời của khối hạt dao động trong khoảng khá rộng tùy thuộc vào các yếu tố

như kích thước, hình dạng hạt và trạng thái bề mặt hạt, độ ẩm của hạt, số lượng

và loại tạp chất trong khối hạt Đối với góc trượt còn thêm 1 yếu tố quan trọng

nữa là loại vật liệu và trạng thái bề mặt vật liệu trượt

Loại hạt có dạng hình cầu, bề mặt nhẵn như đậu,, loại hạt không có hình cầu

và bề mặt hạt xù xì như thóc thì góc nghỉ và góc trượt lớn

Độ rời của khối hạt càng cao thì độ rời càng giảm

Trong bảo quản, độ rời của khối hạt có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện

bảo quản Nếu bảo quản quá lâu hay đã xảy ra quá trình bốc nóng làm cho khối

hạt bị nén chặt, độ rời giảm hay thậm chí có khi mất hẳn độ rời

b Tính tự chia loại của khối thóc

Khối hạt có cấu tạo từ nhiều thành phần (thóc sạch, thóc lép, tạp chất) không

đồng nhất ( khác nhau về hình dạng,kích thước, tỷ trọng) Do đó trong quá trình

di chuyển tạo nên những vùng khác nhau về chất lượng gọi là tính tự chia loại

của khối hạt Hiện tượng tự chia loại làm ảnh hưởng đến việc làm khô, bảo quản

Những vùng nhiều hạt lép, tạp chất dễ hút ẩm, dễ bị cuốn lẫn theo tác nhân sấy

trong quá trình sấy Vì vậy trong thiết bị sấy phải có biện pháp hạn chế tối đa tính

tự phân loại của khối thóc để chất lượng thóc sau khi sấy được nâng cao

c Độ hổng của khối thóc

Là khoảng không gian nằm trong khe hở giữa các hạt, có chứa đầy không khí.

Độ hổng được tính bằng % thể tích khoảng không gian từ khe hở giữa các hạt với

thể tích toàn bộ khối hạt chiếm chỗ Giữa độ hổng và khối lượng riêng có liên

quan với nhau, khối lượng riêng càng lớn thì độ hổng càng nhỏ Trong quá trình

sấy, khối thóc cần có lỗ hổng cần thiết để tạo điều kiện cho quá trình truyền và

trao đổi nhiệt, ẩm với tác nhân sấy được dễ dàng

d Tính dẫn, truyền nhiệt

Quá trình dẫn và truyền nhiệt trong khối thóc thực hiện theo 2 phương thức

luôn tiến hành song song và có quan hệ chặt chẽ với nhau đó là dẫn nhiệt và đối

lưu Đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của thóc là hệ số dẫn nhiệt λ ≈

0,12 ÷ 0,2 Kcal/mh0C Và sự trao đổi nhiệt đối lưu giữa lớp hạt nóng và lớp hạt

nguội mới vào Cả 2 đặc tính

này của thóc đều rất nhỏ nhưng cùng ảnh hưởng đến quá trình sấy

e Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm

Là khả năng hấp thụ và nhả chất khí, hơi ẩm của thóc trong quá trình sấy,

thường là hiện tượng hấp thụ bề mặt Vì vậy trong quá trình sấy xảy ra nhiều giai

đoạn: Sấy → ủ → sấy → ủ …để giúp vận chuyển ẩm ra bề mặt thóc để thóc được

sấy khô đều

1.2 Yêu cầu của sản phẩm thóc sau sấy

Tùy theo loại thóc sau sấy phục vụ cho nhu cầu về lương thực hay thóc giống

mà có một số yêu cầu về phương pháp sấy như sau:

- Hạt thóc còn nguyên vẹn vỏ trấu bao bọc hạt gạo

- Hạt thóc còn giữ nguyên vẹn kích thước và màu sắc

- Tính chất hạt thóc phải được đảm bảo

- Đối với thóc giống sau khi sấy khả năng nảy mầm cao và tính chất giống

không bị thay đổi

- Có độ ẩm yêu cầu bảo quản thường nhỏ hơn 14%

- Thóc sau sẩy khi đem xay xát thì tỷ lệ nguyên hạt cao

Chính vì vậy khi thiết kế hệ thống sấy cần xác định rõ thông số của tác nhân sấy

phù hợp cho thóc nhất là chọn nhiệt độ sấy và thời gian sấy thích hợp

11

1.3 Quy trình công nghệ

Thóc là đối tượng cần xử lý nhiệt nhiều hơn bất cứ loại hạt ngũ cốc nào

khác Sấy làm giảm độ ẩm của thóc vừa thu hoạch đến mức an toàn (13-14%) để

bảo quản và xay xát Yêu cầu cơ bản của quá trình sấy là nâng cao tốc độ sấy,

giảm thiểu thời gian sấy và năng lượng tiêu hao mà vẫn giữ được chất lượng sản

phẩm sấy Trong sấy thóc đối lưu thời gian sấy phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố

như: các thông số chế độ sấy (nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ khí sấy, chiều dầy

lớp hạt),phương pháp sấy (sấy liên tục và gián đoạn,sấy có đảo hạt, đảo gió, làm

dịu sau sấy ) và vật liệu sấy (loại thóc, kích thước hạt, độ chín khi thu hoạch, độ

ẩm ban đầu và độ ẩm cuối quá trình sấy của thóc)

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ

2.1 Tổng quan về công nghệ sấy

2.1.1 Khái niệm sấy

Là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi bề mặt vật liệu Quá

trình này xảy ra khi áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp suất riêng

phần của hơi nước trong môi trường

2.1.2 Mục đích của quá trình sấy

- Giảm trọng lượng vật liệu sấy

- Giảm chi phí chuyên chở của vật liệu sấy

- Làm tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm, giữ được màu sắc, hương vị

- Ngăn cản các vi sinh vật như nấm mốc, nấm men, vi khuẩn phát triển …

giúp cho quá trình bảo quản thực phẩm được lâu hơn

2.1.3 Các phương pháp sấy

Quá trình sấy bao gồm 2 phương thức:

Sấy tự nhiên: là phương thức sử dụng trực tiếp năng lượng tự nhiên nhờ năng

lượng mặt trời, gió… để làm bay hơi nước

- Ưu điểm: đơn giản, rẻ tiền, không tốn năng lượng

- Nhược điểm: năng suất thấp, phụ thuộc thời tiết, diện tích phơi lớn,

điều kiện vệ sinh kém

Sấy nhân tạo: là phương pháp sấy sử dụng nguồn năng lượng do con người

tạo ra, thường được tiến hành trong các thiết bị sấy, cung cấp nhiệt độ cho các

vật liệu ẩm

- Ưu điểm: điều chỉnh được nhiệt độ và tốc độ gió, thời gian sấy nhanh,

năng suất cao, đảm bảo điều kiện vệ sinh

- Nhược điểm: tốn năng lượng và chi phí

Phương pháp sấy nhân tạo phù hợp với sản xuất ở quy mô lớn, dự trữ, xuất

khẩu

- Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong

kỹ thuật sấy có thể chia thành:

Sấy đối lưu: là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác

nhân sấy (không khí nóng, khói lò,…)

13

Sấy tiếp xúc: phương pháp sấy không cho tác nhân tiếp xúc trực tiếp vật liệu

sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách

ngăn

Sấy bằng tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng

ngoại do nguồn điên phát ra truyền cho vật liệu sấy

Sấy bằng dòng điện cao tầng: phương pháp dùng dòng điện cao tầng để đốt

nóng toàn bộ chiều dày của vât liệu sấy

Sấy thăng hoa: phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không cao,

nhiệt độ rất thấp, nên độ ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ

trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng

2.1.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

Tốc độ sấy phụ thuộc vào nhiều nhân tố như: vật liệu sấy, tác nhân sấy, chế độ

sấy và thiết bị sấy Các nhân tố chủ yếu là:

- Loại vật liệu sấy: từng vật liệu có cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên

kết ẩm khác nhau nên có tốc độ sấy khác nhau

- Hình dạng vật liệu sấy: kích thước, chiều dày lớp vật liệu ( bề mặt F thoát ẩm

tự do của vật liệu) F tỷ lệ thuận với tốc độ ẩm thoát khỏi vật liệu, bề mặt F

càng lớn, sấy càng nhanh

- Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nhiệt độ cao thì thời gian sấy càng giảm, tốc độ sấy

tăng

2.1.5 Các loại tác nhân sấy

Tác nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật liệu sấy

Vì vậy nhiệm vụ của tác nhân sấy:

− Gia nhiệt cho vật liệu sấy

− Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trường

− Bảo vệ vật liệu sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt

Tùy theo phương pháp sấy mà các tác nhân sấy có thể thực hiện một hay nhiều

các nhiệm vụ trên Các loại tác nhân sấy:

Không khí ẩm: là loại tác nhân sấy thông dụng nhất, có thể dùng cho hầu hết

các loại sản phẩm Dùng không khí ẩm sẽ có nhiều ưu điểm: không khí có sẵn

trong tự nhiên, không độc, không làm sản phẩm sau khi sấy ô nhiễm và thay

đổi mùi vị Tuy nhiên, dùng không khí ẩm làm tác nhân sấy cần trang bị thêm

bộ gia nhiệt không khí (caloripher điện, khí –hơi hay khí – khói), nhiệt độ sấy

15

không quá cao Thường nhỏ hơn 5000C vì nếu nhiệt độ cao quá thiết bị trao

đổi nhiệt phải được chế tạo bằng thép hợp kim hay gốm sứ với chi phí đắt

Khói lò: khói lò được dùng cho các loại sản phẩm dễ bị cháy nổ và có khả

năng chịu được dùng làm tác nhân sấy có thể nâng nhiệt độ sấy lên 10000C

mà không cần thiết bị gia nhiệt, tuy nhiên làm vật liệu sấy bị ô nhiễm do bụi

và các chất có hại như CO2, SO2,…

Hơi quá nhiệt: tác nhân sấy nhiệt độ cao

Hỗn hợp không khí và hơi nước: tác nhân sấy này chỉ sử dụng khi độ ẩm

tương đối cao.

2.2 Tổng quan về thiết bị

2.2.1 Chọn phương pháp sấy và thiết bị sấy

- Đối với sản phẩm nông sản là thóc thì ta thường sử dụng hệ thống

sấy đối lưu

- Các thiết bị sấy tiêu biểu

Tủ sấy có bổ sung nhiệt

Làm việc gián đoạn với năng suất trung bình và phương pháp tổ chức trao đổi

nhiệt chỉ có thể đối lưu cưỡng bức, nghĩa là bắt buộc phải dùng quạt Cấu tạo của

hệ thống sấy tủ bao gồm ba phần chính: tủ sấy, calorifer và quạt tùy thuộc vào

mục đích thiết kế mà tủ sấy có thể hồi lưu hoặc không hồi lưu

Nguyên lý hđ: Không khí đi vào được đốt nóng qua calorife xong được quạt

thổi vào phòng sấy Khi vào phòng sấy không khí đi qua các giá dưới xe goong

theo hướng từ trái qua phải, tiếp xúc với vật liệu Sau đó được gia nhiệt thêm ở

thiết bị gia nhiệt rồi đi từ phải qua trái tiếp tục sấy cho khoang trên TNS sau khi

ra khỏi buồng sấy có thể lấy một phần quay trở lại thực hiện chế độ sấy hồi lưu

hoặc tháo toàn bộ ra ngoài nhờ tấm chắn

Ưu điểm:

✔ Nhiệt độ sấy không cần quá cao vì có bổ sung nhiệt trong quá trình sấy

✔ Tận dụng nhiệt nhưng thế sấy cao

✔ Tiết kiệm năng lượng

quạt Nhược điểm:

✔ Thiết bị phức tạp hơn các thiết bị sấy tủ đơn giản

✔ Thời gian sấy dài

17

✔ Chất lượng sản phẩm sấy không đồng đều vì vật liệu sấy được đặt cố định

trong suốt quá trình sấy

✔ Mất nhiệt nhiều khi nạp liệu và lấy sản phẩm vì khi ta lấy hay cho khay

vào cần mở tủ làm tổn thất nhiệt

✔ Năng suất thấp, tốn nhiều nhân công

✔ Không thể sấy liên tục

Hầm sấy

Là hệ thống sấy đối lưu thông dụng Thiết bị sấy là hầm sấy, bên trong các xe

goong chứa vật liệu sấy, các khay chứa nguyên liệu được chất lên các xe goong

Trong quá trình sấy, vật liệu được xếp lên các khay đặt trên xe, di chuyển( xe

gòong) trên đường cố định dọc theo hầm

Hầm sấy có thể sấy vật liệu gián đoạn hoặc sấy theo chu kì

Nguyên lí hđ: Xếp vật liệu sấy lên giá đỡ xe gòong Dùng hệ thống tời kéo xe

gòong vào ra khỏi phòng sấy Cho quạt làm việc, bật calorife, không khí qua

calorife được nâng đến nhiệt độ sấy

Calorife- quạt thường được bố trí trên nóc hầm sấy cho gọn, đồng thời tạo

thuận lợi cho tác nhân đi vào hầm sấy Theo sự chuyển động tương đối của TNS

và VLS chia làm hai loại sấy cùng chiều và sấy ngược chiều

Ưu điểm:

✔ Năng suất lớn hơn so với thiết bị tủ sấy có bổ sung nhiệt

✔ Tốc độ sấy nhanh và chất lượng sản phẩm sấy đồng đều hơn vì vật liệu sấy

được tiếp xúc với mọi trạng thái của không khí nóng trong quá trình dịch

chuyển

✔ Nhiệt độ sấy không quá cao nhưng thế sấy cao vì sấy có bổ sung nhiệt

✔ Tốn ít nhân công hơn so với sấy tủ

✔ Phù hợp để sấy chu kì, để sấy liên tục thì cần phải có thiết kế làm nóng,

mát khá phức tạp

Nhược điểm:

✔ Thiết bị phức tạp hơn loại sấy tủ

✔ Sự đồng đều về chất lượng sản phẩm chưa cao

✔ Không phù hợp sấy theo mẻ

Sấy băng tải

19

Vật sấy được rải đều trên băng tải nhờ cơ cấu nạp liệu Sản phẩm liên tục được

lấy ra ở cuối băng tải Tác nhân sấy là không khí nóng hay khói lò chuyển động

cắt ngang qua chiều chuyển động của băng tải Chiều dài và tốc độ của băng tải

phụ thuộc vào thời gian sấy

Nguyên lí hđ: Băng tải chuyển động nhờ tang quay Không khí được hút vào ở

phía dưới và đốt nóng đến nhiệt độ cần thiết nhờ calorife VLS được cấp vào liên

tục ở phễu nạp liệu Vật liệu từ băng trên di chuyển đến cuối thiết bị bên phải thì

đổ xuống băng chuyền dưới chuyển động theo hướng ngược lại, đi đến băng dưới

cùng thì vật liệu khô được đổ vào ngăn chứa sản phẩm Không khí nóng đi ngược

với chuyển động của băng hoặc đi từ dưới lên xuyên qua băng chuyền, xuyên qua

✔ Không dùng cho các sản phẩm giòn, dễ vỡ

✔ Không phù hợp để sấy các loại hạt như cà phê, khi sấy băng tải

Sấy thùng quay

Sấy thùng quay được áp dụng rộng rãi để sấy các vật ẩm dạng hạt, mảnh vụn

có kích thước nhỏ như đậu đỗ, cà phê, ngô hạt, đường kính, muối ăn, củ cắt nhỏ,

gỗ mảnh, cát, Bên trong thùng sấy có các cánh đảo trộn Vật liệu ẩm được nạp

vào đầu cao, sản phẩm lấy ra ở đầu thấp của thùng Tác nhân sấy có thể là không

khí được đốt nóng nhờ calorife, khói lò Chiều chuyển động của tác nhân sấy có

thể cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng vật sấy

Nguyên lí hđ: Thùng hình trụ được đặt nghiêng so với phương ngang Toàn bộ

trọng lượng của thùng được đặt trên hai bánh đai đỡ Vật liệu ướt được nạp liên

tục vào đầu cao của thùng, chuyển động dọc thùng nhờ các đệm ngăn vật

liệu.Cuối máy sản phẩm sấy khô được tháo qua cơ cấu tháo sản phẩm Khi làm

việc thùng quay liên tục khí nóng từ lò đốt được đưa vào bằng một ống đặt ở

giữa đồng tâm với trục thùng

Ưu điểm:

✔ Tốc độ sấy nhanh, chất lượng sản phẩm sấy rất đồng đều

✔ Năng suất rất cao

✔ Tốn ít nhân

công Nhược điểm:

✔ Thiết bị đắt tiền

✔ Không phù hợp cho các sản phẩm giòn, dễ vỡ, dính bết hoặc có thời gian

sấy quá dài

✔ Khi sấy với năng suất lớn thì việc dẫn động cho thùng quay cũng đòi hỏi

tốn kém và phức tạp

Sấy phun

Hệ thống sấy phun dùng để sấy các dung dịch, huyền phù, kem phân tán

Trong công nghiệp thực phẩm, hệ thống sấy phun dùng để sấy dung dịch sữa đã

tách bơ thành sữa bột, lòng đỏ trứng gà, cà phê hòa tan, nước quả ép, nấm men,

vitamin,

Hệ thống sấy phun gồm có buồng sấy phun, bộ phận nạp liệu là những vòi

hoặc cơ cấu phun, hệ thống quạt, calorife để cấp nhiệt cho tác nhân sấy, bộ phận

thu hồi sản phẩm Nhờ các bộ phận phun mà nguyên liệu sấy được phun thành

những hạt rất nhỏ vào dòng tác nhân sấy đi trong buồng sấy làm tăng sự tiếp xúc

giữa hai pha Nhờ vậy mà cường độ sấy rất cao, thười gian sấy ngắn, sử dụng tác

nhân sấy có nhiệt độ cao Sản phẩm sấy có chất lượng cao

Hệ thống sấy phun có những nhược điểm: lưu lượng tác nhân lớn, tốn kém

trong khâu chuẩn bị dung dịch, hệ thống sấy phun có giá thành cao, hệ thống

kích thước lớn

Thiết bị sấy tầng sôi

Máy sấy tầng sôi được áp dụng rất rộng rãi để sấy các vật sấy dạng hạt, bột

nhão, dung dịch,… Các hệ thống máy sấy tầng sôi có cấu tạo đơn giản, làm việc

liên tục hoặc gián đoạn, cường độ sấy cao hơn hẳn so với sấy tháp và sấy thùng

quay, thời gian sấy ngắn, sản phẩm khô đều và chất lượng tốt

Nhược điểm của máy sấy tầng sôi là phải tạo ra tốc độ tác nhân sấy đủ lớn để

duy trì quá trình sôi làm tăng chi phí năng lượng cho quạt Tác nhân sấy phải

được cấp đều trên toàn diện tích lưới (ghi), nếu không thì chế độ sôi bị phá vỡ

Nếu trong buồng sấy có nhiều tầng sôi gọi là buồng sấy nhiều tầng sôi Quá trình

sôi ở các tầng là như nhau, nhưng nhiệt độ và độ ẩm của tác nhân sấy cho mỗi

tầng thường khác nhau Nhờ các ống chảy truyền, độ dốc của ghi mà vật sấy từ

21

cửa nạp lần lượt chảy qua các tầng sôi, khi đã đạt độ khô thì chảy ra ngoài.

Buồng sấy nhiều tầng sôi cho phép điều chỉnh chế độ sấy cho phù hợp với độ ẩm

của vật sấy nên thường dùng để sấy các vật sấy có lượng ẩm liên kết cao, sản

phẩm khô đồng đều Cường độ sấy trong buồng sấy nhiều tầng sôi cao hơn

buồng có một tầng sôi

Bộ phận quan trọng của máy sấy tầng sôi là lưới(ghi)phân phối gió Để có quá

trình sôi đồng đều trên toàn diện tích ghi thì áp suất tác nhân sấy phía dưới ghi

phải đều Ghi có thể đặt cố định hoặc quay được để đổ vật liệu xuống ghi phía

dưới

Trong hệ thống sấy tầng sôi vật liệu sấy luôn được xáo trộn Quá trình sấy

liên tục do vật liệu khô nhẹ sẽ ở phần trên của lớp sôi và được lấy ra khỏi

thiết bị sấy Trong hệ thống sấy tầng sôi, truyền nhiệt và ẩm giữa tác nhân sấy

và vật liệu sấy rất tốt nên trong các hệ thống sấy hiện có thì sấy tầng sôi có

năng suất lớn, thời gian sấy nhanh và vật liệu sấy được rất đều nhưng chi phí

sử dụng cao

Sấy tháp

Thường được áp dụng trong sấy khô các loại nông sản như sấy thóc, lúa, ngô

và các loại đậu

Hệ thống hình tháp để sấy nông sản này thường có dạng tháp, hoặc dạng trụ

Chúng được dùng nhiều nhất để sấy lúa, đặc biệt ta thường bắt gặp các lò sấy

tháp trong các cơ sở chuyên chế biến và bảo quản thóc giống

Có thể sấy liên tục với năng suất cao Rất phù hợp cho sấy hạt, VLS chảy liên

tục từ trên xuống dưới dưới tác dụng của trọng lực bản thân Trong quá trình sấy

VLS được xáo trộn đều cùng TNS, nên sản phẩm sấy đồng đều

Là quá trình sấy diễn ra trong buồng sấy có chiều cao lớn Quá trình sấy diễn

ra trong tháp cũng là quá trình sấy đối lưu Vật sấy được gầu tải đưa lên và rót

vào đỉnh tháp rồi chảy xuống đáy tháp dưới tác dụng của trọng lực, tác nhân sấy

được quạt thổi vào tháp từ dưới theo kênh dẫn đi lên Tác nhân sấy tiếp xúc với

các vật sấy và làm bay hơi ẩm từ vật sấy

Ưu điểm:

✔ Với khả năng sấy được từ khoảng 9-10 tấn thóc, lúa mỗi lần, lò sấy tháp đáp

ứng đủ nhu cầu sấy nông sản cho các cơ sở chế biến và bảo quản nông sản

Giá thành của các lò sấy tháp nông sản cũng phong phú, tùy vào kích thước

mà giá thành sẽ khác nhau

23

✔ Tuy vẫn còn những hạn chế về ứng dụng công nghệ nhưng gần đây các đồ án

thiết bị sấy tháp mới, tiên tiến hơn vẫn đang liên tục được nghiên cứu và cho

ra đời để cải tiến năng suất lên thêm nữa do lúa là một trong những cây nông

nghiệp đặc biệt quan trọng của nước ta

Như vậy qua việc nghiên cứu các loại thiết bị sấy trên ta nhận thấy thiết bị

sấy tháp phù hợp để sử dụng sấy thóc vì đáp ứng được yêu cầu đề bài là:

- Phù hợp để sấy nông sản, các loại hạt như thóc…

- Làm việc liên tục

- Phù hợp sấy với năng suất cực kì lớn( có thể đáp ứng yêu cầu sấy với

năng suất 2,5 tấn sản phẩm/ h)

- Chi phí đầu tư thấp hơn cả, việc xáo trộn vật liệu sấy do chính trọng lực

của nó gây nên

2.2.2 Chọn tác nhân sấy

Tác nhân sấy có các loại sau: Không khí ẩm, khói và hơi quá nhiệt

- Không khí ẩm: là loại TNS thông dụng nhất có thể dùng cho tất cả các

loại sản phẩm Dùng không khí ẩm không sợ ô nhiễm sản phẩm sấy và nó dễ

dàng nhận nhiệt từ chất tải nhiệt qua thiết bị trao đổi nhiệt Nhiệt độ sấy vừa

phải, thường không đến 50℃, phù hợp với thiết bị có chi phí thấp

- Khói lò: Là sản phẩm của quá trình cháy từ gỗ, than,… chứa nhiều hợp

chất hóa học khác nhau ->độc hại.Được sử dụng khi sản phẩm sấy yêu cầu nhiệt

độ cao và không yêu cầu phải giữ vệ sinh.Việc dùng khói lò có ưu điểm là phạm

vi nhiệt độ rộng từ vài chục độ đến trên 100 , không cần calorife, giảm chi

phí thiết bị Tuy nhiên dùng khói lò có nhược điểm là có thể làm ô nhiễm sản

phẩm sấy

- Hơi quá nhiệt: Dùng hơi quá nhiệt làm tác nhân sấy trong trường hợp

sản phẩm sấy dễ cháy nổ và sản phẩm sấy chịu được nhiệt độ cao vì sấy bằng hơi

quá nhiệt có nhiệt độ thường lớn hơn 100

Ta thấy VLS ở đây là thóc do đó ta chọn TNS là hỗn hợp khói lò hòa trộn với

không khí tươi là rất phù hợp bởi vì:

Thóc có lớp vỏ trấu bên ngoài khi sấy bằng khói sẽ không làm ảnh hưởng tới

chất lượng của hạt gạo bên trong

Khói là TNS rẻ tiền nhất vì không cần tới calorife mà chỉ cần buồng hòa trộn,

chi phí nhỏ hơn rất nhiều

Như vậy khói vừa đảm bảo được là TNS, lại tạo ra kinh tế hơn nên ta thấy

khói lò là TNS phù hợp nhất

Hình 2 : Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói

2.2.3 Chọn chất tải nhiệt

Chất tải nhiệt là yêu cầu cần đảm bảo cả về kỹ thuật và kinh tế Những nhiên

liệu thường được chọn để đốt tạo khói lò làm chất tải nhiệt dùng trong HTS dùng

phương pháp đối lưu như: Than, củi gỗ, củi trấu, gas,…

Ta chọn nhiên liệu dùng là than có thành phần là C=36,7% ; H=2,7% ; O=11,1%;

S=32%; N=0,7 % ; A( Nước)=2,5%; Tr( Tro) =20,6%

Trong buồng đốt người ta đốt cháy nhiên liệu với hệ số không khí thừa thích

hợp để quá trình cháy tốt nhất, khói lò thoát ra sẽ được đưa vào buồng hòa trộn, ở

đây người ta đưa không khí ẩm trao đổi nhiệt với khói lò để tạo thành môi chất

sấy có nhiệt độ thích hợp Sau đó môi chất sấy được đưa vào tháp sấy để thực

hiện quá trình sấy rồi thải ra ngoài Khói lò sau quá trình trao đổi nhiệt được đưa

ra ngoài xử lý bụi trước khi thải vào môi trường Tại buồng sấy lạnh của tháp sấy,

không khí ẩm được đưa vào để ủ VLS đến độ ẩm mong muốn Không khí ẩm này

sau đó được đưa đến buồng đốt cùng với dòng không khí ẩm cho vào buồng đốt,

nhằm tận dụng để giảm đi phần nào tiêu tốn năng lượng dùng cho quạt

2.3 Giới thiệu về hệ thống sấy tháp

Máy sấy tháp hay còn gọi là tháp sấy, là máy sấy có kiểu dáng cao như tòa

tháp Máy sấy có nhiều tầng, nông sản được đổ vào các tầng sau đó sấy khô rồi

chuyển vào kho bảo quản Máy sấy tháp có công suất sấy cực lớn, phù hợp với

trang trại, nông trường lớn Chủ yếu sấy khô lúa, ngô, khoai, sắn để bảo quản

25

2.3.1 Chi tiết máy sấy tháp

HTS tháp có năng suất lớn nên thường dùng để sấy bảo quản ở các kho, nhà

máy xay hoặc ở những nơi sản xuất lớn, tập trung Hệ thống sấy tháp có thể hoạt

động liên tục hoặc chu kỳ tùy thuộc vào dạng VLS và trạng thái ẩm của nó Có

thể bố trí cho VLS di chuyển theo ba cách:

VLS rơi tự do trong tháp nhờ trọng lực Đây là hệ thống sấy làm việc liên

tục VLS có thể di chuyển một lần hoặc có thể quay vòng lại nhiều lần

VLS được đưa vào tháp hoặc từng phần của tháp và tốc độ dịch chuyển của

hạt được khống chế nhờ định kỳ và số hạt lấy ra, đưa vào Như vậy, hệ thống

sấy tháp kiểu này hoạt động bán liên tục

VLS di chuyển liên tục từ trên xuống dưới trong tháp nhưng tốc độ nhanh

chậm nhờ một hệ thống điều chỉnh bằng cơ cấu cơ khí chuyên dùng, nhờ cơ

cấu này mà HTS tháp loại này có thể hoạt động liên tục hoặc bán liên tục

Sơ đồ tháp sấy

2.3.2 Cấu tạo của máy sấy tháp

Máy sấy tháp có cấu tạo làm 3 phần chính: Thân máy, bộ phận gia nhiệt và bộ

phận điều chỉnh hướng gió

Thân máy được thiết kế hình trụ rỗng, bên trong là khoang chứa khí nóng,

bên ngoài là khoang chứa nguyên liệu sấy (B)

Hệ thống gia nhiệt có thể được sử dụng có thể là khí đốt hoặc hơi nước nóng,

cũng có thể là điện

Quạt gió sẽ chịu trách nhiệm lưu thông khí nóng đi khắp thân máy sấy, hút

khí mới và thải khí cũ ra bên ngoài

Ngoài ra máy còn một số bộ phận khác như hệ thống đưa nguyên liệu lên sấy

(A), hệ thống trộn đều nguyên liệu trong thân máy khi sấy và hệ thống xả hạt đã

khô ra ngoài (C)

2.4 Quy trình sấy của máy sấy tháp

Lúa từ vựa tiếp liệu được cho vào phễu Từ đó được gầu tải đưa lên phễu nhập

liệu, qua đĩa phân phối hạt, lúa sẽ được đổ đầy vào nắp tháp Than được đưa vào

lò đốt đặt trên ghi lò, được đốt để tạo ra khói lò trong lò đốt Khói lò sau khi ra

khỏi lò đốt cho qua buồng lắng bụi rồi sau đó cho qua buồng hòa trộn Khói lò

sau khi ra khỏi buồng hòa trộn được quạt thổi vào tháp sấy Lúa di chuyển xuống

dưới nhờ tác dụng của trọng lực qua các máng dẫn và máng thải TNS Khói lò

được thổi lên trên thông qua các máng dẫn khí thải tiếp xúc ngược chiều với lúa

Vật liệu chuyển động len lỏi qua khe hở giữa các máng tác nhân, từ từ điền đầy

các chỗ trống trong tháp Sau khi sấy, vật liệu được đưa vào buồng làm nguội

Vật liệu sau khi được làm nguội ra ngoài và được tải ra ngoài nhờ băng tải

Ưu điểm của máy sấy tháp:

Khởi động và vận hành dễ dàng

Xây dựng đơn giản và đáng tin cậy

Màn hình bên ngoài bằng thép không gỉ

Dễ dàng vệ sinh mà không hạn chế luồng khí

Duy trì cân bằng phân phối nhiệt / không khí trong hội nghị

Hệ thống điều khiển menu thân thiện với người dùng

Giám sát suốt ngày đêm

27

Điều khiển trên máy vi tính với tự chẩn đoán

Tăng năng suất và hiệu quả

Hệ thống xả tích cực

Đảm bảo dỡ tải ổn định và không cắm

Chi phí lắp đặt hiệu quả

Máy sấy tháp được sử dụng cho mục đích làm khô các mặt hàng thực phẩm sau

Máy sấy tháp, sấy tầng – Máy sấy chuyên dụng để sấy lúa, nông sản

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY

3.1 Chọn sơ bộ kết cấu

Theo năng suất, độ ẩm của thóc trước, sau khi sấy và đặc trưng kỹ thuật của

HTS tháp, ta chọn:

Tháp sấy là một không gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với

chiều rộng và chiều dài Tháp sấy có hai vùng sấy và một vùng làm mát

Kết cấu bên trong của tháp là các kênh gió nóng và kênh thải ẩm( gọi là các

kênh dẫn và kênh thải) xen kẽ nhau và sắp xếp so le nhau nhau ngay trong lớp

vật liệu sấy (đặc điểm này khác với các thiết bị sấy buồng và hầm) Tác nhân sấy

từ kênh dẫn gió nóng luồng lách qua lớp vật liệu thực hiện quá trình trao đổi

nhiệt sấy và nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải ra ngoài Vật liệu sấy chuyển

động từ trên xuống dưới từ tính tự chảy do trọng lượng bản thân của chúng Tháp

sấy nhận nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân chuyển động vừa

ngược chiều vừa cắt ngang và do dẫn nhiệt từ bề mặt kênh dẫn và kênh thải qua

lớp vật liệu nằm trên các bề mặt đó

Vì vậy trong thiết bị sấy tháp, nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được gồm 2 thành

phần: thành phần đối lưu giữa tác nhân sấy với khối lượng hạt và thành phần dẫn

nhiệt giữa bề mặt các kênh gió nóng, kênh thải ẩm với chính lớp vật liệu nằm

trên đó Khi sấy hạt di chuyển từ trên cao (do gàu tải hoặc vít tải đưa lên) xuống

mặt đất theo chuyển động thẳng đứng hoặc zích zắc trong tháp sấy Để tăng năng

suất thiết bị ngoài phương pháp mở rộng dung lượng của tháp thì ở một mức độ

đáng kể người ta còn tìm cách tăng tốc độ tác nhân chuyển động qua lớp hạt

Tốc độ này có thể từ 0.2 ÷ 0.3 m/s đến 0.6 ÷ 0.7 m/s hoặc lớn hơn Tuy nhiên,

tốc độ tác nhân khi ra khỏi ống góp kênh thải theo kinh nghiệm không nên vượt

quá 6m/s để tránh hạt bị cuốn theo tác nhân đi vào hệ thống thảiẩm (đọng lại

trong các đoạn ống, dẫn đến quạt thải…) Khoảng cách giữa các kênh khoảng

70-90 mm để đảm bảo cho thóc chuyển động dễ dàng chuyển động từ trên xuống

Kết cấu kênh dẫn, kênh thải

Các thông số:

Vật liệu sấy: thóc

31

Năng suất 2,5 tấn sản phẩm/h: G2= 2500 kg/h

Độ ẩm ban đầu của thóc sấy :ω 1= 22 %

Độ ẩm của thóc sau khi sấy :ω 2= 14%

Nhiên liệu dùng là than đá có thành phần: C = 0,367 ; H = 0,027 ; S = 0,032 ;

Khối lượng riêng của hạt thóc 1100-1200kg/m3

Khối lượng riêng của khối hạt 500-750kg/m3

Kích thước hạt thóc Dày δ=1.2-2.8 mm

Rộng b=2.5-4.3 mmDài l=5-12 mm

Đường kính tương đương Dtđ= 2.76 mm

Ở đây là chế độ sấy đối lưu Do yêu cầu sử dụng vật liệu sau sấy , nhiệt độ đốt

nóng hạt cho phép thấp ( khoảng 50 đến 600C ) Vì vậy trong thiết bị sấy tháp ta

tổ chức sấy phân vùng ( 2 vùng ) và sau cùng là một vùng làm mát ( như đã chọn

kết cấu ở trên ) đến nhiệt độ gần bằng nhiệt độ môi trường để đưa vào kho bảo

quản hay chế biến

3.2 Chọn chế độ sấy

3.2.1 Chọn thông số không khí ngoài trời

Thông số ngoài trời được xác định dựa vào điều kiện khí hậu ngoài trời tại nơi

lắp đặt công trình, cũng như đảm bảo cho hệ thống hoạt động tốt trong suốt quá

trình sản xuất Ở đây em chọn lắp đặt công trình ở vùng ĐBSH với 1 vụ lúa

Đông Xuân có nhiệt độ trung bình và độ ẩm không khí như sau:

33

Nhiệt độ trung bình vụ Đông Xuân : ttb= 200C

Độ ẩm trung bình vụ Đông Xuân ϕtb= 86 %

Độ ẩm ban đầu của thóc sấy ω1= 22 %

Độ ẩm của thóc sau khi sấy ω2= 14 %Như vậy ta chọn được các thông số trạng thái không khí ngoài trời ( vụ đông

3.2.3 Nhiệt độ TNS trong thiết bị sấy tháp

Ta chọn phân bố nhiệt độ TNS trong thiết bị sấy tháp đối với vật liệu sấy là

thóc khi vào các vùng như sau:

- Vùng sấy thứ nhất: t11= 65oC

- Vùng sấy thứ hai: t12=90oC

- Vùng làm mát: t13=20oC

3.2.4 Nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt

Nếu xem thời gian sấy trung bình trong một vùng bằng nửa thời gian sấy tổng

thì τ1= τ2= 0,5.1= 0,5 h Theo công thức (10.11) Trang 210 – [1], ta có nhiệt độ

cho phép đốt nóng hạt trong các vùng tương ứng bằng :

Vùng sấy thứ nhất:

t = 2,218 – 4,343 lnτ + 23,5

+

t = 2,218 – 4,343 ln(0,5) + 23,5 ≈55oC

+

3.2.5 Nhiệt độ TNS ra khỏi mỗi vùng

Theo điều kiện (11.1) Trang 232 – “Kỹ thuật sấy” Trần Văn Phú t2≤ th- (5 - 10)

oC và nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt đã tính ở trên ta chọn :

Vùng sấy thứ nhất : t21= 45℃

Vùng sấy thứ hai : t22= 50℃

Vùng làm mát : t23= 25℃

3.2.6 Nhiệt độ vào, ra khỏi các vùng của VLS

Chọn nhiệt độ của VLS theo nguyên tắc: nhiệt độ vào của vùng sau bằng

nhiệt độ ra của vùng trước Trong đó, nhiệt độ ra của các vùng lấy theo nhiệt độ

TNS bằng quan hệ: tv2i= t2i– (5- 10)℃

Vùng sấy thứ nhất:

o Nhiệt độ thóc vào vùng sấy 1: tv11= t0= 20 ℃;

o Nhiệt độ thóc ra khỏi vùng sấy 1: tv12=

40℃Vùng sấy thứ hai:

o Nhiệt độ thóc vào vùng sấy 2: tv21= tv12= 40℃;

o Nhiệt độ thóc ra khỏi vùng sấy 2: tv22

Với G11(kg/h) : Khối lượng vật liệu sấy đi vào thiết bị sấy

ω1, ω2 : Độ ẩm tương đối của vật liệu sấy ở đầu vào, ra của thiết bị

sấy

W (kg/h) : Lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ

37

Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ cho vùng thứ i bằng:

3.4 Tính toán quá trình cháy và quá trình hòa trộn

Nhiệt trị cao của than Theo công thức (2.25) Trang 20 - “Kỹ thuật sấy” Trần Văn

(5.11) Trang 196 – “Các quá trình và thiết bị chuyển khối”- Tôn Thất Minh

L0= 11,6C+ 34,8H+ 4,3(S−O)

L0= 11,6.0,367+ 34,8.0,027+ 4,3(0,032− 0,111)