Thiết kế máy sấy gạo bằng phương pháp sấy tháp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.72 MB, 72 trang )

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
1

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………………………………………………..

2

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

LỜI MỞ ĐẦU

Sấy là một quá trình trao đổi nhiệt và ẩm dẫn đến việc loại bỏ một phần nước và
độ ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng phương pháp sấy nóng hoặc phương pháp sấy lạnh. Vật
liệu sấy có thể là vật rắn, bán rắn hoặc chất lỏng và kết thúc quá trình sấy ở thể rắn, chất
đậm đặc hoặc tinh dầu trong hơi nước được tách ra.
Kỹ thuật sấy được sử dụng rộng rãi để làm khô hầu hết các loại dược phẩm, ngũ
cốc, các loại hạt và nhiều thực phẩm khác, làm tăng hiệu quả kinh tế trong sản xuất. Quá
trình sấy không chỉ đơn thuần là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mà là
một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu sấy phải đảm bảo chất lượng
cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp. Trong sấy lúa phải đảm bảo lúa sau
khi sấy có tỉ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp sấy khác nhau, đối với lúa người ta có thể
dùng các phương pháp sấy như: phơi nắng tự nhiên, sấy thùng quay, sấy buồng, sấy tháp.
Đồ án môn học này nhằm thiết kế hệ thống sấy lúa bằng phương pháp sấy tháp, năng suất
4 tấn/mẻ, địa điểm tại Cai Lậy Tiền Giang,, cung cấp nhiệt bằng phương pháp cấp nhiệt
gián tiếp.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng đồ án chắc chắn không tránh khỏi các thiếu
sót. Nhóm mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của Thầy Cô và các bạn.
Lớp DHNL6ALT
Nhóm
Trần Thế Anh
Trần Hữu Dũng

3

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

TRƯỜNG ĐHCN TPHCM

KHOA CN NHIỆT LẠNH

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN KỸ THUẬT NHIỆT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
Họ và tên:

TRẦN THẾ ANH
TRẦN HỮU DŨNG

Lớp:
DHNL6ALT
Ngành:
Công Nghệ Nhiệt Lạnh
1.Tên đồ án:

MSSV:

10343711
10321871

Niên khoá: 2011 – 2012

Tính toán thiết kế máy sấy gạo có năng suất 4 tấn/mẻ sử dụng khí hóa từ trấu
làm nhiệt liệu đốt cấp nhiệt gián tiếp cho buồng sấy.
2.Thông tin được biết trước :
– Độ ẩm gạo vào máy sấy M1 = 16,5 – 17%
– Thành phần gạo ra khỏi máy sấy có độ ẩm M2 = 13%.

– Thành phần nhiên liệu khí hóa từ trấu có thành phần:
Thông số
Đơn vị
Kết quả
Nhiệt trị (kJ/m3)
Hydrogen
%
17,64
9580
Oxygen
%
0,80
Nitrogen
%
50,01
Methane
%
2,20
32790
Cacbon mono Oxide
%
16,32
11570
Cacbon di Oxit
%
10,43
Bụi
mg/m3
250
3

Nhựa
mg/m
2000
– Phương pháp cấp nhiệt gián tiếp (thông qua bộ trao đổi nhiệt).
– Bố trí các tác nhân sấy vào buồng sấy gạo chỉ một loại nhiệt độ sấy duy nhất.
– thời gian sấy vào tháng 8-9.
– Địa điểm tại Cai Lậy Tiền Giang.
3.Nội dung thực hiện:
3.1 Thực hiện giải bài toán sấy
– Tra cứu xác định tiêu chuẩn gạo xuất khẩu – Cơ sở lý luận cho việc phải thực hiện
sấy gạo
– Tổng quan về các loại máy sấy có khả năng sấy gạo ứng dụng trên thế giới và
trong nước
– Tìm hiều đặc tính hạt gạo và kỹ thuật sấy gạo ( nhiệt độ sấy)
– Lựa chọn máy sấy gạo hợp lý
– trình bày nguyên lý kết cấu và quy trình làm việc về loại máy sấy
– Xây dựng sơ đồ khối và cấp nhiệt khi sấy theo phương án đốt sản phẩm khí nung
nóng bộ trao đổi nhiệt để gia nhiệt khi trời thành tác nhân sấy
4

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

– Thực hiện giải bài toán sấy lý thuyết và xây dựng đồ thị sấy lý thuyết
– Tính toán thiết kế không gian sấy (buồng sấy gạo)
– Thực hiện tính toán sấy thực và xây dựng đồ thị sấy lý thuyết
3.2 Tính toán thiết kế các thiết bị phụ trong buồng sấy
– Tính toán toán thiết kế và bố trí các kênh cấp khí và thải nhiệt

– Tính toán thiết kế bố trí các thiết bị phụ cung cấp gạo vào buồng sấy và đảo trộn

gạo trong khí sấy ( SV tự xây dựng mô hình sấy và thiết bị phụ)
– Tính toán thiết kế buồng đốt sản phẩm khí khí hoá từ trấu để cấp nhiệt cho máy
sấy
– Tính toán thiết kế bộ trao đổi nhiệt cấp nhiệt cho máy sấy
– Tính toán thiết kế quạt cung cấp tác nhân sấy cho buồng sấy
– Tính toán thiết kế các siclone lọc bụi
3.3 Thiết lập quy trình thao tác vận hành sấy
3.4. Các bản vẽ
– 1 bản tổng thể hệ thống máy sấy (khổ giấy A3)
– 1 bản vẽ buồng sấy sản phẩm
– Bản vẽ buồng đốt sản phẩm khí cấp nhiệt
– Bản vẽ siclon thu bụi cho máy sấy
4.Ngày giao nhiệm vụ: 5/5/2012
5.Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 3/8/2012
6.Giáo viên hướng dẫn: TS. Bùi Trung Thành
Trưởng bộ môn

Giáo viên hướng dẫn
Bùi Trung Thành

5

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

MỤC LỤC

Lời mở đầu…………………………………………………………………………………………………………..3
Mục lục………………………………………………………………………………………………………………..5
Thứ tự thiết kế một hệ thống sấy…………………………………………………………………………7
Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật sấy
1. Phương pháp sấy cổ truyền – phơi nắng…………………………………………………….9
2. Sấy hạt ở Việt Nam và trên thế giới………………………………………………………….10
3. Khái niệm về sấy…………………………………………………………………………………….11
4. Bản chất đặc trưng của quá trình sấy…………………………………………………………12
Chương 2: Các loại máy sấy
1. Các phương pháp sấy bằng nhiệt………………………………………………………………14
Sấy bằng không khí tự nhiên – phơi nắng……………………………………………………………….14
Sấy nhân tạo………………………………………………………………………………………………………..14
2. Các dạng máy sấy có thể sấy gạo……………………………………………………………..17
Máy sấy thùng quay……………………………………………………………………………………………..17
Máy sấy tháp……………………………………………………………………………………………………….19
Chương 3: Vật liệu sấy và Tác nhân sấy
1. Vật liệu sấy – hạt gạo………………………………………………………………………………24
1.1 Cây lúa………………………………………………………………………………………24
Cấu tạo hạt lúa…………………………………………………………………………………………………….26
Các đặc tính chung của khối lúa…………………………………………………………………………….27
Các yêu cầu đặc trưng của hạt lúa sau sấy………………………………………………………………29
Công nghệ sấy gạo……………………………………………………………………………………………….30
2. Tác nhân sấy…………………………………………………………………………………………..30
Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống sấy tháp
1. Tính toán tổng quát…………………………………………………………………………………35
Chọn chế độ sấy…………………………………………………………………………………………………..35
Cân bằng ẩm cho từng vùng………………………………………………………………………………….35
Nhiệt độ sấy………………………………………………………………………………………………………..36
2. Tính toán quá trình sấy lí thuyết……………………………………………………………….37
Xác định các thông số ngoài trời……………………………………………………………………………38

Tính toán khói lò………………………………………………………………………………………………….38
Trạng thái không khí ra khỏi tháp sấy…………………………………………………………………….38
Tính thời gian sấy………………………………………………………………………………………………..39
Lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy lí thuyết……………………………………………..40
6

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Tính kiểm tra lại nhiệt độ sấy………………………………………………………………………………..40
Cân bằng nhiệt của quá trình sấy lí thuyết………………………………………………………………40
3. Xác định kích thước cơ bản của tháp sấy…………………………………………………..41
Máng dẫn khí thải………………………………………………………………………………………………..41
Máng dẫn tác nhân sấy………………………………………………………………………………………….42
4. Tính toán quá trình sấy thực tế…………………………………………………………………43
Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh………………………………………………………………..43
Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi……………………………………………………………………44
Các thông số sau quá trình sấy thực……………………………………………………………………….45
Tính toán cân bằng nhiệt của quá trình sấy thực………………………………………………………46
5. Tính toán vùng làm mát…………………………………………………………………………..48
6. Bố trí kênh dẫn và kênh thải…………………………………………………………………….49
Chương 5: Các thiết bị phụ của tháp sấy
1. Buồng đốt khí hóa trấu……………………………………………………………………………50
2. Tính toán bộ trao đổi nhiệt khí khói………………………………………………………….54
3. Thiết bị lọc và khử bụi từ tháp sấy……………………………………………………………55
4. Tính chọn quạt……………………………………………………………………………………….57
5. Máy vận chuyển kiểu gàu tải……………………………………………………………………62
6. Máy vận chuyển kiểu băng tải………………………………………………………………….63

Chương 7: Vận hành và bảo trì hệ thống sấy………………………………………………………66
Chương 8: Bản vẽ……………………………………………………………………………………………….68
Tổng kết……………………………………………………………………………………………………………..69
Phụ lục……………………………………………………………………………………………………………….70
Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………………………………..72

7

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1. Tiêu chuẩn gạo xuất khẩu:
Theo Viện trưởng Viện lúa ĐBSCL, tiêu chuẩn của gạo xuất
khẩu sẽ tùy thuộc vào chất lượng của gạo. Bao gồm các chỉ tiêu
được đưa ra đánh giá như sau:
(1) Phẩm chất xay chà: trong đó đặc biệt quan tâm đến tỷ lệ gạo
nguyên, bao gồm:
Gạo cấp cao: thường gọi là gạo 5 (là 95% gạo nguyên, 5 % gạo
gãy) hoặc gạo 10 (là 90% gạo nguyên, 10 là gạo gãy).
Gạo cấp thấp: là gạo 30, hoặc 25 (tỷ lệ gạo nguyên thấp hơn). Tỷ lệ gạo nguyên này biến
động tùy vào mùa vụ, kỹ thuật canh tác và bảo quản sau thu hoạch.
(2) Phẩm chất cơm chú trọng quan trọng nhất là hàm lượng amiloze, như sau:
Amiloze 0-2%: nếp, loại này ít có trên thị trường.
Amiloze 3-20% cơm dẻo, thị trường chiếm 30-40%.
Amiloze 20-25%: gạo mềm cơm. Loại này chiếm thị trường rất lớn: 60%. Hiện gạo nước
ta đang tập trung vào nhóm này.
Amiloze > 25%: cơm khô cứng, nhóm này thường được làm bánh tráng hoặc bún.

(3) Độ trở hồ: ngoài phẩm chất cơm, gạo tốt còn phụ thuộc vào độ trở hồ, có các cấp độ
sau:
Độ trở hồ cấp 1: khó nấu.
Độ trở hồ cấp 5: Trung bình (giống IR 64).
Độ trở hồ cấp 9: gạo nát và đổ lông. Loại này ăn không ngon. Giống hiện nay có độ trở
hồ và amilose trung bình là IR 64.
(4) Độ dài hạt gạo: trên 7 ly là tiêu chuẩn thị hiếu yêu cầu.
(5) Bạc bụng: Yêu cầu đặt ra là không bạc bụng. Dù bạc bụng không ảnh hưởng đến chất
lượng nhưng đây là thị hiếu của thị trường. Các giống lúa thơm thường bị khuyết điểm
này.
(6) Mùi thơm: được chia làm cấp 1, 2, 3. Có thị trường hẹp và hiện nay ấn Độ và Thái
Lan là 2 nước độc quyền.
Đây là những tiêu chuẩn thị trường đặt ra cho việc tiêu thụ và sản xuất gạo xuất khẩu. Bà
con nông dân cần định hướng chọn cho mình loại giống và thị trường phù hợp để thực
hiện thắng lợi mùa vụ thu hoạch gạo xuât khẩu được giá trên thị trường.
8

Đồ án 2

TT

Kỹ Thuật Nhiệt

Loại gạo

Quy cách phẩm chất

1

Gạo trắng hạt dài Việt Nam 25% + Tấm:25.0% max
tấm
+ Độ ẩm:14.5% max
+ Hạt hư: 2.0% max
+ Hạt vàng:1.5% max
+ Tạp chất:0.5% max
+ Thóc:30 hạt/kg max
+ Hạt phấn:8.0% max
+ Hạt non:1.5% max
+ Xay xát: Kỹ

2

Gạo trắng hạt dài Việt Nam 15% + Tấm:15.0% max
tấm
+ Độ ẩm:14% max
+ Hạt hư:1.5% max
+ Hạt vàng:1.25% max
+ Tạp chất:0.2% max
+ Thóc :25 hạt/kg max
+ Hạt bạc phấn:7.0% max
+ Hạt non:0.3% max
+ Xay xát: kỹ

3

Gạo trắng hạt dài Việt Nam 10% + Tấm:10.0% max
tấm
+ Độ ẩm:14% max
+ Hạt hư:1.25% max

+ Hạt vàng:1.00% max
+ Tạp chất:0.2% max
+ Thóc:20 hạt/kg max
+ Hạt bạc phấn:7.0% max
+ Hạt non:0.2% max
9

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

+ Xay xát kỹ
4

Gạo trắng hạt dài Việt Nam 5%
tấm

+ Tấm:5.0% max
+ Độ ẩm:14% max
+ Hạt hỏng:1.5% max
+ Hạt vàng:0.5% max
+ Tạp chất:0.1% max
+ Thóc:15 hạt/kg max
+ Hạt bạc phấn:6.0% max
+ Hạt non:0.2% max
+ Xay xát kỹ

.
2. Cơ sở lý luận cho việc phải thực hiện sấy gạo:

Cái khó khăn lớn nhất trong việc định vị thương hiệu gạo Việt Nam hiện nay nằm
ở chiến lược kinh doanh của phần lớn doanh nghiệp. Không có nước nào xuất khẩu từ hạt
gạo như Việt Nam mình cả mà họ xuất khẩu từ hạt lúa. Nghĩa là doanh nghiệp phải sát
cánh, hỗ trợ nông dân trong ngay từ công đoạn sản xuất chứ không chỉ phân phối. Bởi lẽ
quá trình sản xuất từ lúa thành gạo chứa đựng bao nhiêu rủi ro như sâu bệnh, dịch hại,
thiên tai mà hiện nay chỉ người nông dân lãnh đủ. Còn khâu phân phối lưu thông thì vẫn
giao cho thương lái rồi mới đến tay doanh nghiệp. Chuỗi giá trị qua rất nhiều trung gian
như vậy sẽ rất khó kiểm soát. Và chúng ta lại đang làm theo một quy trình ngược. Thay
vì sấy lúa chờ giá cao rồi chà gạo bán thì các doanh nghiệp lại dùng lúa tươi chưa sấy chà
ra gạo trước rồi mới đi sấy gạo. Điều này làm cho hạt gạo không bảo quản được lâu, dễ bị
ẩm mốc, đổi màu, tạp nhiễm trong suốt quá trình vận chuyển. Như vậy muốn bảo quản
hạt gạo được lâu chúng ta phải thực hiện việc sấy gạo.
3. Tổng quan về các loại máy sấy có thể sấy gạo:
Trên thế giới, hàng trăm triệu tấn lúa mì, bắp, đậu nành, gạo và các loại hạt khác
như lúa miến, hạt hướng dương, hạt bo bo, đại mạch, yến mạch và một số loại khác được
sấy khô bằng máy sấy hạt. Trong nông nghiệp ở các các quốc gia, sấy là việc giảm ẩm từ
khoảng 17-30% đến khoảng từ 8 đến 15%, tùy theo từng loại hạt. Độ ẩm đầu ra của hạt
cuối quá trình sấy phải đủ cho việc bảo quản. Hạt càng có nhiều dầu thì độ ẩm lưu trữ
càng phải thấp. Ngũ cốc thường được sấy khô cho tới 14%, trong khi các loại hạt dầu,
đến 12,5% (đậu nành), 8% (hướng dương) và 9% (đậu phộng). Sấy được sử dụng như là
một phương pháp để lưu trữ an toàn, để ngăn cản vi khuẩn phát triển. Tuy nhiên, nhiệt độ

10

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

thấp trong lưu trữ cũng được khuyến khích để chống các phản ứng và các quá trình sinh

hóa đặc biệt là sự phát triển của côn trùng và mọt. Nhiệt độ bảo quản tối đa khoảng 18°C.
Các máy sấy lớn nhất thường được áp dụng để cơ khí hóa nông nghiệp ở ngoài
đồng ruộng đang phát triển và đang được mở rộng các loại máy sấy hỗn lưu được ưa thích
ở Châu Âu, trong khi người Mỹ chỉ thích đưa lúa của họ một lần qua máy sấy. Ở
Argentina, cả hai loại này đều được tìm thấy. Máy sấy dòng liên tục đạt được năng suất
100 tấn hạt khô/giờ.. Độ dày của lớp hạt để không khí đi qua máy sấy liên tục trong
khoảng từ 0,15 m trong một số dòng máy sấy hỗn hợp có thể 0,3 m trong một vòng lưu.
Loại máy sấy được sử dụng chủ yếu là loại trong đồng ruộng, đặc biệt là ở Mỹ và Âu
Châu. Nó thường bao gồm một thùng, với không khí ẩm nóng thổi theo chiều ngang theo
một ống trụ ở bên trong thông qua một tấm kim loại, sau đó thông qua một thùng xoay,
dày 0,50 m xuyên giữa lớp hạt và cuối cùng bên ngoài là tấm lưới kim loại, trước khi
được thải ra bên ngoài. Thường thì làm khô hạt nhiều lần từ 1 giờ đến 4 giờ tùy thuộc vào
bao nhiêu nước phải được tách ra, loại hạt gì, nhiệt độ không khí và bề dày lớp hạt. Tại
Hoa Kỳ, máy sấy đối lưu ngược liên tục có thể được thấy trong trang trại, chỉ sử dụng một
thùng để sấy, hạt được đưa vào ở đỉnh của thùng để hạt thích nghi dần dần và làm khô hạt
sơ bộ ở trên và lấy ra dần dần ở dưới cùng của thùng khi hạt đã khô hoàn toàn. Sấy hạt là
một hoạt động mang tính sản xuất và nghiên cứu.
Ngày nay, có thể để mô phỏng hiệu suất của máy sấy với một chương trình máy
tính dựa trên các công thức (các mô hình toán học) là đại diện cho các thông số tham gia
vào việc làm khô: tính chất vật lý, tính chất hóa học, nhiệt động lực học và nhiệt và khối
lượng liên kết. Gần đây, sự đòi hỏi của xã hội được dự đoán chắc chắn để điều chỉnh các
tham số để thiết lập một tỷ lệ sấy hợp lý để nhanh chóng làm khô hạt, hạn chế tiêu thụ
năng lượng, và đạt được chất lượng hạt. Một điển hình trong tham số chất lượng sấy lúa
mì là chất lượng tạo bột và tỷ lệ phần trăm nẩy mầm. Còn đối với lúa nước là giảm tối đa
độ nứt gãy của hạt khi xay xát.
Trong các thiết bị sấy đối lưu, năng lượng vật liệu sấy nhận được bằng phương
pháp truyền nhiệt đối lưu, do đó tác nhân sấy đồng thời là chất mang nhiệt để cung cấp
năng lượng cho vật liệu sấy và mang ẩm thoát ra từ vật liệu sấy thải vào môi trường. Tác
nhân sấy trong thiết bị sấy đối lưu thường là không khí nóng hoặc khói lò. Thiết bị sấy
đối lưu có thể sấy lúa có thể có các dạng sau:

3.1 Máy sấy thùng quay (Rotary dryer – Drum dryer)
Thiết bị sấy thùng quay cũng là một thiết bị sấy chuyên dùng để sấy các vật
liệu dạng hạt rời, các loại muối kim loại trong sản xuất hóa chất, các loại ngũ cốc: lúa,
ngô, đậu … hoặc bột nhão, cục (bột nhẹ, CaCO 3) có độ nhão ban đầu lớn khó tự dịch
chuyển nếu dùng thiết bị sấy tháp. Tác nhân sấy là khí nóng hoặc khói lò.
11

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Kết cấu máy sấy thùng quay:
Hệ thống sấy thùng quay gồm thùng sấy hình trụ tròn, calorifer và hạt hút ẩm.
Trong thùng sấy đặt các cánh xáo trộn và đôi khi còn tạo thành các vùng riêng biệt. Nhờ
các cánh xáo trộn mà vật liệu sấy được đưa lên và rơi xuống để tăng cường quá trình trao
đổi nhiệt ẩm. Phần chính của thiết bị sấy thùng quay là ống trụ tròn đặt nghiêng với mặt
phẳng ngang một góc nghiêng độ dốc 1/15 ÷ 1/50. Tốc độ quay của thùng có thể điều
chỉnh từ 1 ÷ 8 vòng/phút. Trong thùng quay tùy theo tính chất của vật liệu sấy, người ta
có thể đặt các cánh xáo trộn, vách ngăn để tăng cường quá trình sấy.

Hình 2-4: Máy sấy thùng quay cấp nhiệt trực tiếp

12

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Hình 2-5: Máy sấy thùng quay cấp nhiệt gián tiếp
Đặc điểm của hệ thống máy:
Vật liệu sấy từ phễu nạp liệu đi vào thùng sấy cùng chiều với tác nhân. Sau khi
thực hiện quá trình sấy, tác nhân được đưa qua cyclone để thu hồi một phần sản phẩm
bay theo và thải vào môi trường. Tốc độ chuyển động của tác nhân trong thùng sấy
thường vào khoảng 1 ÷ 3 m/s.
Khi sấy cơ chế trao đổi nhiệt giữa tác nhân với vật liệu gồm:
* Truyền nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân chuyển động vuông góc với dòng vật
liệu rơi từ trên xuống.
* Truyền nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân và bề mặt lớp vật liệu nằm ở phía dưới
thùng sấy.
* Dẫn nhiệt từ bề mặt thùng sấy và cánh xáo trộn đến lớp vật liệu.
Tỉ số giữa chiều dài thùng quay L(m) và đường kính thùng sấy D(m) thường lấy trong
khoảng L/D = 3.5 ÷ 7
Nhận xét:
• Máy sấy thùng quay ít được sử dụng để sấy lúa.
• Máy sấy thùng quay thường được dùng để sấy các sản phẩm đắt tiền.
• Máy sấy thùng quay thường có năng suất thấp.
• Máy sấy thùng quay dùng để sấy vật liệu có độ ẩm cao.
3.2 Máy sấy tháp (Tower Dryer – Shaft Grain Dryer)
a. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động và đặc điểm:
Hệ thống máy sấy gồm calorifer hoặc cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa trộn với
không khí tươi, hệ thống quạt và các thiết bị phụ trợ khác.
13

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Tháp sấy là một không gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với chiều
rộng và chiều dài. Trong tháp sấy người ta bố trí hệ thống kênh dẫn và thải tác nhân xen
kẽ 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 dzích dzắc 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 ÷
0.3m/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 thải ẩm (đọng lại trong các đoạn ống, dẫn đến quạt thải…)
Các loại máy sấy tháp phổ biến:
• Máy sấy tháp tam giác.
• Máy sấy tháp tròn.
• Máy sấy tháp hình thoi.

Hình 2-6: Máy sấy tháp tam giác
14

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Hình 2-7: Máy sấy tháp

15

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Hình 2-8: Máy sấy tháp tròn

Hình 2-9: Máy sấy tháp

Hình 2-10 : Máy sấy tháp kiểu hình thoi
b. Tháp sấy liên tục.

16

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Hạt qua tháp sấy một lượt rồi bin ủ và “nghỉ” ở đó một thời gian (từ 2 đến 24 giờ
tùy chế độ sấy và loại hạt), sau đó hạt lại qua tháp sấy lượt thứ hai và cứ tiếp tục như thế
lượt thứ 3, 4 … Mục đích của bin ủ là cho ẩm độ ở trung tâm hạt có thời gian ra ngoài bề
mặt để dễ bốc hơi. Chênh lệch ẩm độ quá nhiều giữa bề mặt hạt và tâm hạt sẽ gây ứng
suất làm gãy, vỡ hạt. Điều này là tối kị khi sấy lúa, khi xay ra gạo sẽ bị bể thành tấm.
Kết cấu và cách bố trí các kênh dẫn và kênh thải ẩm có một ý nghĩa đặc biệt đến

sự dịch chuyển của lớp hạt và độ sấy đồng đều của sản phẩm. Nói cách khác nó góp phần
tăng năng suất thiết bị và nâng cao chất lượng sản phẩm. Khoảng cách tối thiểu giữa kênh
dẫn và kênh thải phụ thuộc vào kích thước hạt cần sấy. Khoảng cách này có thể lấy từ 70
÷ 100 mm. Hạt có kích thước bé ta lấy giới hạn dưới và ngược lại. Các kích thước khác
không đóng vai trò quan trọng. Theo kinh nghiệm, khoảng cách tối thiểu giữa hai kênh
cho vật liệu sấy chuyển động phụ thuộc vào từng loại vật liệu và có thể từ 70 ÷ 100 mm
hoặc lớn hơn.
Do các hạt ngũ cốc chỉ chịu được một giới hạn nhất định về nhiệt độ và độ ẩm nên
hệ thống sấy tháp thường được tổ chức sấy phân vùng. Sau vùng sấy cuối cùng vật liệu
sấy thường được làm mát đến gần nhiệt độ môi trường để đưa vào kho bảo quản.
c. Tháp sấy tuần hoàn – sấy theo mẻ.
Hạt đi qua tháp sấy được gàu tải đưa trở lại tháp. Thời gian ủ thực chất là thời gian
hạt ở trong gàu tải và ở trong thùng chứa trên buồng sấy nên tương đối ngắn, khoảng 0.5
giờ. Vì thế cùng với một máy sấy tháp, nhiệt độ dùng trong chế độ sấy tuần hoàn phải
thấp hơn so với sấy liên tục.
Thực sự, chọn chế độ nhiệt cho máy sấy là một bài toán cân đối kinh tế. Tăng
nhiệt độ sấy thì giảm chi phí vì thời gian sấy nhanh hơn nhưng hao hụt giá trị hạt vì giảm
chất lượng.
Máy sấy tháp có các ưu điểm sau:
• Sản phẩm trong máy sấy tháp có thể lấy ra liên tục hoặc định kì
• Chi phí sấy thấp
• Năng suất lớn và rất lớn
• Chất lượng tốt và ổn định
• Tiêu thụ năng lượng thấp
• Máy sấy tháp cho độ đồng nhất ẩm độ rất tốt [14]
d. Ứng dụng: Thiết bị sấy tháp là thiết bị sấy chuyên dụng để sấy các loại hạt
cứng như thóc, ngô, đậu… có độ ẩm ban đầu không lớn lắm (ω = 20 ÷ 30%) và có thể
dịch chuyển dễ dàng từ trên đỉnh tháp xuống dưới nhờ chính trọng lượng của nó. Đôi khi
trong thiết bị sấy tháp người ta còn đặt các kết cấu cơ khí để làm chậm hoặc tăng cường

17

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

tốc độ dịch chuyển của khối hạt. Sản phẩm trong máy sấy tháp có thể lấy ra liên tục hoặc
định kì.
Tóm lại: Trong các loại máy sấy có thể sấy được hạt gạo như trên, ta chọn
máy sấy tháp với các ưu điểm có thể áp dụng thực tế tại địa phương
Khi đã chọn được dạng hệ thống sấy và chế độ sấy, ta tiến hành tính toán cân bằng
nhiệt ẩm của thiết bị sấy. Đây là nội dung cơ bản của việc thiết kế một hệ thống sấy. Mục
đích của việc tính toán cân bằng nhiệt ẩm là tìm được lượng tác nhân sấy và nhiệt lượng
cần thiết trong một giờ. Khối lượng tác nhân sấy trong một giờ là một trong hai cơ sở để
?i

?t

ÐN

?ng
s?y

?i

chọn quạt (cùng với cột áp). Tính toán các tổn thất nhiệt.
?ng

6. Sơ đồ khối và cấp nhiệt khí sấy

d?t

?u

18

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY
1. Phương pháp sấy cổ truyền – phơi nắng
Từ xưa, con người biết đến kỹ thuật sấy như là cách chế biến và bảo quản thực
phẩm thông dụng và tạo mùi vị đặc trưng cho món ăn khi chế biến. Phơi nắng là một
phương pháp cổ điển và sử dụng rộng rãi nhất khi mà con người chưa biết đến kỹ thuật
sấy hiện đại.
Ở Việt nam, những người ngư dân dùng ánh nắng mặt trời để làm khô cá, mực và
các loại hải sản khác để bảo quản sử dụng lâu ngày, tạo nên nhưng món ăn đặc trưng về
hương vị. Những người nông dân cũng vậy, họ dùng cách tương tự để làm khô các loại cá
ở sông, hồ, ruộng vào thời điểm dồi dào để sử dụng vào những thời điểm khan hiếm.
Ngoài ra người ta còn dùng cách phơi nắng để chế biến nhiều loại bánh, hoa quả và đồ
dùng khác.

Hình 1-1:Phơi cá dưới ánh nắng mặt trời
Ở châu Âu, người ta dùng khói nóng để sấy khô thịt, cá và thực phẩm khác, tạo
thành các loại thực phẩm hung khói để dự trữ trong mùa đông. Ở nhiều dân tộc khác
cũng vậy, người ta sử dụng khói hoặc hơi nóng để làm khô và bảo quản nhiều loại thực

phẩm và ngũ cốc.
Ở Trung quốc, người ta dùng ánh sáng mặt trời và một số kỹ thuật chế biến khác
để sấy khô các loại cỏ, cây, hoa, quả và hạt dùng để làm thuốc. Ở Việt Nam và một số
nước khác ở châu Á cũng vậy.

19

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Hình 1-2:Dùng ánh nắng mặt trời để làm khô sản phẩm
Ngày nay, kỹ thuật sấy hiện đại phát triển đã giúp con người cải thiện nhiều về
chất lượng, thời gian sấy, thời gian bảo quản, năng suất và hiệu quả kinh tế được nâng
cao. Nhưng ở một phương diện nào đó, kỹ thuật sấy cổ truyền và phương pháp thủ công
còn mang đậm tính nghệ thuật và bí truyền nên vẫn giữ được vị trí của nó mà kỹ thuật
hiện đại vẫn không thể thay thế được.
Nước ta là một nước nông nghiệp do đó các nông sản được sản xuất ra ngày một
nhiều, nhất là các sản phẩm đặc sản của vùng nhiệt đới có giá trị xuất khẩu cao, ngày
càng chiếm tỉ trọng lớn trong toàn bộ thu nhập của ngành nông nghiệp. Các sản phẩm
này muốn bảo quản được tốt thì phải có độ ẩm nhỏ nhưng độ ẩm này ít có được sau khi
thu hoạch. Vì vậy hầu hết các sản phẩm nông nghiệp cần phải thông qua quá trình phơi
sấy để làm khô tới thủy phần yêu cầu của bảo quản. Sấy là phương pháp tương đối hiệu
quả, tạo nên tiền đề để bảo quản tốt sản phẩm. Mặt khác có nhiều sản phẩm chỉ có thông
qua khâu phơi sấy mới đảm bảo phẩm chất tốt, nâng cao được giá trị thương phẩm như
chè, cà phê, thuốc lá, lúa, gỗ, giấy, sữa bột …

3. Khái niệm về sấy
Hạt và các sản phẩm nông nghiệp trước khi nhập kho bảo quản đều phải có độ ẩm

ở mức độ an toàn. Điều kiện thích hợp của độ ẩm để bảo quản hạt là ở giới hạn từ 12 đến
14%. Phần lớn hạt thu hoạch về có độ ẩm cao hơn, trong điều kiện những mùa mưa độ
ẩm của khí quyển cao nên sự thoát hơi nước tự nhiên của hạt chậm lại cho nên có nhiều
trường hợp hạt ngô, lúa nhập kho có độ ẩm lên đến 20 ÷ 30%. Với độ ẩm của hạt lớn hơn
14% thì hoạt động sống tăng, hô hấp mạnh, lô hạt bị ẩm và nóng thêm. Đó là những điều
kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật và côn trùng, lô hạt tự bốc nóng và làm
cho hạt bị hỏng. Để tránh hiện tượng trên ta phải đảm bảo độ ẩm của hạt xuống khoảng
14%. Do đó, đối với một nước nông nghiệp nhiệt đới khí hậu nóng ẩm mưa nhiều như
nước ta thì sấy là một phương pháp rất quan trọng.
20

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

Những hạt và những sản phẩm chưa được sấy, bao giờ cũng chứa một lượng nước
thừa trong bản thân chúng. Ví dụ hạt thu hoạch có độ ẩm 37% thì có tới 23% trọng lượng
là nước thừa. Hạt ẩm ảnh hưởng không tốt đến kỹ thuật xay xát. Sản lượng bột giảm, chi
phí năng lượng tăng lên, bột dính vào máy chế biến và làm máy nhanh bị hư hỏng; hạt
thu được và sản phẩm chế biến từ hạt sẽ bảo quản khó và chỉ tiêu phẩm chất sẽ thấp. Ở
những hạt đã sấy hay phơi khô thì quá trình thủy phân chất béo thực hiện chậm, hiện
tượng đắng của hạt và sản phẩm chế biến giảm, côn trùng sâu mọt sẽ bị tiêu diệt.
Những hạt bị bốc nóng ở thời kì đầu, nhờ quá trình phơi sấy, hạt trở lại bình
thường, quá trình tự bốc nóng dừng lại và những tính chất kỹ thuật của hạt được phục
hồi. Hạt còn tươi chưa hoàn thành quá trình chín sinh lí thì nhờ quá trình sấy quá trình
chín sinh lí được rút ngắn, hạt có được đặc tính kỹ thuật thích hợp của nó. Sấy khô sản
phẩm là một quá trình rất phức tạp: khi sấy cần đảm bảo giữ được tính chất của sản
phẩm, đảm bảo chất lượng và giữ nó ở trạng thái tốt.
Quá trình sấy thực chất là quá trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi một phần

lượng nước có trong sản phẩm. Quá trình này phụ thuộc vào cấu tạo, kích thước, dạng
liên kết của vật liệu sấy và tính chất hóa học của sản phẩm và trạng thái bề mặt của sản
phẩm hút ẩm.

4. Bản chất đặc trưng của quá trình sấy
Sấy là một quá trình tách ẩm ra khỏi sản phẩm (hoặc chuyển nước trong sản phẩm
sang thể hơi). Quá trình này được thực hiện do sự chênh lệch áp suất của hơi nước ở môi
trường xung quanh (Pxq) và trên bề mặt của sản phẩm (Psp). Để làm cho lượng ẩm trên bề
mặt sản phẩm bay hơi cần có điều kiện Psp > Pxq hay Psp – Pxq = ∆P. Trị số ∆P càng lớn thì
độ ẩm chuyển ra môi trường xung quanh càng mạnh. P sp phụ thuộc vào nhiệt độ sấy, độ
ẩm ban đầu của vật liệu sấy và phụ thuộc vào tính chất liên kết của nước với sản phẩm.
Sự thoát ẩm trên bề mặt tăng lên khi nhiệt độ và tốc độ của luồng không khí tăng,
khi độ ẩm tương đối giảm và áp suất không khí giảm. Do vậy sự thoát ẩm trên bề mặt dẫn
đến sự khuếch tán bên trong. Đó là kết quả của sự phá vỡ mối cân bằng tương đối trong
sản phẩm cũng là do sự thay đổi nhiệt độ và sự phân chia nước không đồng đều trong sản
phẩm. Trong sản phẩm (và nhất là hạt) sự vận chuyển nước bắt đầu từ nơi có độ ẩm cao
đến nơi có độ ẩm thấp. Sự chênh lệch độ ẩm ở những phần khác nhau của hạt là nguyên
nhân của sự khuếch tán bên trong khi sấy. Sự thay đổi về mặt phân bố nhiệt độ ở những
điểm khác nhau của hạt làm cho sự vận chuyển độ ẩm tăng từ chỗ có nhiệt độ cao đến
chỗ có nhiệt độ thấp.
Quá trình sấy có thể được xúc tiến nhanh hơn nhờ sự tăng nhiệt độ không khí hoặc
nhiệt độ của hỗn hợp không khí và khói lò (t), giảm độ ẩm tương đối của không khí ( ϕ),
21

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

tăng vận tốc không khí (v) và nhờ sự giảm áp suất không khí trong môi trường (B). Trong

quá trình sấy, càng về sau hơi nước của môi trường xung quanh càng nhiều, tức là áp suất
Pxq càng tăng và độ ẩm của sản phẩm ngày càng giảm đến một lúc nào đó sẽ đạt được trị
số cân bằng. Khi đó Pxq = Psp và độ ẩm đó được gọi là độ ẩm cân bằng. Tại độ ẩm cân
bằng thì ∆P = 0, quá trình sấy ngừng lại.
Đối với hạt lúa, ẩm hiện diện ở hai nơi: ở bề mặt của hạt (ẩm bề mặt) và ở nhân
hạt (ẩm bên trong). Ẩm bề mặt sẽ nhanh chóng bay hơi khi hạt được tiếp xúc với không
khí nóng thổi qua nó, còn ẩm bên trong nhân hạt sẽ bay hơi chậm hơn bởi vì đầu tiên nó
phải di chuyển từ nhân hạt ra bề mặt hạt và kết quả là ẩm bề mặt và ẩm bên trong sẽ bay
hơi với tốc độ khác nhau. Kết quả của sự chênh lệch này là tốc độ sấy và hàm lượng ẩm
được lấy đi sẽ giảm trong quá trình sấy. Đối với hầu hết các loại máy sấy hạt, tốc độ sấy
thường nằm trong khoảng 0.5 %/h ÷ 1 %/h. Hàm lượng ẩm của hạt sau mỗi lần qua máy
sấy có thể giảm từ 2 ÷ 4% phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu của hạt, nhiệt độ sấy và tốc độ
tác nhân sấy.

22

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

CHƯƠNG 3
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY
1. Các phương pháp sấy bằng nhiệt (sấy nóng)
Quá trình dùng nhiệt để tách lượng nước trong sản phẩm chuyển thành hơi thoát ra
môi trường gọi là phương pháp sấy bằng nhiệt.
1.1 Sấy bằng không khí tự nhiên (phơi nắng): đó là phương pháp lợi dụng ánh nắng
mặt trời để làm khô hạt và sản phẩm.
Phơi nắng là phương pháp không tốn kém về nhiên liệu. Nó thúc đẩy quá trình
chín sinh lí của hạt, có khả năng diệt trừ nấm Aspergillus, Penicilium, côn trùng, sâu,

mọt… bởi tác dụng của ánh nắng mặt trời. Nhưng phơi nắng có nhược điểm là không chủ
động và phụ thuộc vào điều kiện thời tiết rất lớn, nhất là các vùng canh tác 2 vụ: mùa khô
rất ngắn ngũi không cho phép phơi nắng tự nhiên một cách nhanh chóng. Phơi nắng còn
tốn nhiều công lao động và không cơ giới hóa được. Thời gian để đạt được độ ẩm an toàn
thường dài, nhất là đối với các hạt giống có yêu cầu ẩm độ gần bằng 12%. Tuy vậy, trong
thực tế sản xuất hiện nay, người ta vẫn áp dụng phương pháp phơi nắng đối với các loại
ngũ cốc và một số nông sản khác. Những sản phẩm cần phơi trải thành những lớp mỏng
nên mặt đất hay chiếu, phên…nên gặp rất nhiều bất tiện: dễ bị lẫn đất cát, dễ bị ẩm khi
gặp mưa. Hiện nay có rất nhiều phương pháp để cải tiến kỹ thuật này. Sấy nhân tạo là
một trong những phương pháp đó.

Hình 2-1: Phơi lúa tự nhiên
1.2 Sấy nhân tạo
Khi cần làm khô một khối lượng lớn sản phẩm trong thời gian ngắn bất kể điều
kiện thời tiết thế nào thì phải sử dụng phương pháp sấy nhân tạo. Phương pháp này đắt
tiền hơn và phức tạp hơn phương pháp sấy tự nhiên nhưng nó là điều cần thiết để có được
sản phẩm đồng nhất đem ra thị trường. Sấy khô nhân tạo là phương pháp sấy nhờ có tác

23

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

nhân sấy đốt nóng (khói lò hoặc không khí nóng) tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy, làm
nóng vật liệu sấy và lấy nước của nó đi. Quá trình này tốn nhiều nhiệt năng.
1.2.1 Các phương pháp sấy nóng nhân tạo:
Người ta phân biệt nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau, tuy nhiên khi phân
loại phương pháp sấy khi xét riêng về vật liệu sấy trong buồng sấy thì người ta chia: sấy

vật liệu ẩm tĩnh tại và sấy vật liệu ẩm có chuyển động như sau:
a. Sấy tĩnh học (Stationary drying): áp dụng để sấy hạt là chủ yếu.
Hạt được giữ yên cố định trong một quá trình sấy, hạt được trải thành lớp nằm
ngang và được không khí lưu thông từ dưới lên trên. Độ dày lớp này rất quan trọng (tới
60 cm hạt). Phương pháp này muốn tốt phải tạo điều kiện lưu lượng không khí nóng phù
hợp cho sấy hạt đồng đều.
Người ta đã làm thí nghiệm và thấy rằng: sấy khô bằng không khí ở 60 0C phải có
lưu lượng riêng 300m3/h cho 1m3 hạt. Số này thực tế thể hiện ở độ dày của lớp hạt là 5
cm. Nếu lớp này quá dày hạt sẽ bị ẩm ở phía trên, còn phía dưới lại quá khô. Để đồng đều
khi sấy người ta làm động tác xáo trộn hạt khi tháo hạt ra khỏi máy sấy hoặc quạt đồng
đều hạt khi đã qua khỏi máy sấy.

Hình 2-2: Máy sấy tĩnh
b. Vật liệu sấy được đảo trộn (motive grain drying):
Lớp hạt được chuyển động trong lò sấy, bề dày nhỏ hơn trong trường hợp sấy tĩnh
vào khoảng 20 ÷ 30 cm và có những bộ phận răng trộn hạt trong quá trình hạt đi qua
buồng sấy, do đó khắc phục được hiện tượng lớp hạt khô không đồng đều.
Lượng không khí có thể tùy theo loại máy sấy. Có loại dùng lượng không khí lớn
6000 ÷ 8000 m3/h/1m3 sản phẩm, có loại thấp hơn khoảng 2000 ÷ 4000 m 3/h/1m3 sản
24

Đồ án 2

Kỹ Thuật Nhiệt

phẩm. Lượng không khí nóng lớn làm tăng công suất lò sấy nhưng có thể làm cho sản
phẩm sấy bị dòn, gãy khi chế biến. Ví dụ: đối với ngô hay xảy ra hiện tượng nung hạt.
Nhiều công trình nghiên cứu của Mĩ đã chứng minh ảnh hưởng xấu của việc sấy khô
nhanh đối với ngô làm cho nhiều hạt bị rạn nứt, nếu sau khi sấy mà hạt bị làm lạnh nhanh

thì hạt sẽ dễ vỡ (do sức căng bề mặt).
1.2.2 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp trao đổi nhiệt đối lưu không khí
Phương pháp này dùng khí nóng hoặc hỗn hợp không khí nóng với khói lò để làm
khô sản phẩm. Không khí sau khi được đốt nóng được đưa vào buồng sấy đốt nóng sản
phẩm và đến lúc nào đó nước trong sản phẩm sẽ bốc hơi. Khi vào buồng sấy, không khí
nóng có độ ẩm thấp, nhiệt độ cao, khi đó hơi nước trong sản phẩm bốc ra có độ ẩm ϕ lớn,
nhiệt độ thấp nên không khí nóng hút độ ẩm của sản phẩm bốc ra để đưa ra ngoài làm
cho độ ẩm của không khí nóng tăng lên, nhiệt độ giảm xuống, do đó khả năng hút ẩm
giảm dần. Muốn quá trình sấy tiếp tục mạnh ta phải cho luồng không khí nóng chứa ẩm
cao thoát ra ngoài và cho luồng không khí nóng khác có độ ẩm thấp và nhiệt độ cao tiếp
tục đi vào buồng sấy.

1. Buồng đốt
2. Buồng hòa trộn
3. Quạt
4. Buồng sấy

Hình 2-3: Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp trao đổi nhiệt đối lưu không khí
1.2.3 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp sấy tiếp xúc (Contacted drying)
Vật liệu sấy được đốt nóng thông qua chất tải nhiệt hoặc qua thành dẫn nhiệt bằng
cách cho khói lò hoặc hơi nước đi qua phần dưới của buồng sấy, ngăn cách phần trên
chứa vật liệu ẩm nhờ tiếp xúc với thành thiết bị đã đốt nóng mà làm cho sản phẩm nóng
lên và được sấy khô. Hơi nước từ vật liệu được thoát ra ngoài thông qua một quạt hút ẩm.
1.2.4 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp sấy bức xạ (Radiation drying)
Sấy bức xạ là quá trình sử dụng năng lượng của các tia bức xạ phát ra từ vật bức
xạ để làm nóng vật sấy đến nhiệt độ bay hơi ẩm trong vật sấy, làm giảm độ ẩm của nó
đến mức yêu cầu.
1.2.5 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp sấy thăng hoa (Sublimation drying)
Sấy thăng hoa là quá trình làm giảm độ ẩm của vật sấy bằng thăng hoa (từ thể rắn
thành thể hơi).

Sấy thăng hoa có ưu điểm rất lớn mà các phương pháp sấy khác không có:
25

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM ĐỒ ÁN …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Đồ án 2K ỹ Thuật Nhiệt ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtLỜI MỞ ĐẦUSấy là một quy trình trao đổi nhiệt và ẩm dẫn đến việc vô hiệu một phần nước vàđộ ẩm ra khỏi vật tư sấy bằng chiêu thức sấy nóng hoặc giải pháp sấy lạnh. Vậtliệu sấy hoàn toàn có thể là vật rắn, bán rắn hoặc chất lỏng và kết thúc quy trình sấy ở thể rắn, chấtđậm đặc hoặc tinh dầu trong hơi nước được tách ra. Kỹ thuật sấy được sử dụng thoáng rộng để làm khô hầu hết những loại dược phẩm, ngũcốc, những loại hạt và nhiều thực phẩm khác, làm tăng hiệu suất cao kinh tế tài chính trong sản xuất. Quátrình sấy không chỉ đơn thuần là quy trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật tư mà làmột quy trình công nghệ tiên tiến. Nó yên cầu sau khi sấy vật tư sấy phải bảo vệ chất lượngcao, tiêu tốn nguồn năng lượng ít và ngân sách quản lý và vận hành thấp. Trong sấy lúa phải bảo vệ lúa saukhi sấy có tỉ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất. Hiện nay có rất nhiều chiêu thức sấy khác nhau, so với lúa người ta có thểdùng những giải pháp sấy như : phơi nắng tự nhiên, sấy thùng quay, sấy buồng, sấy tháp. Đồ án môn học này nhằm mục đích phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống sấy lúa bằng chiêu thức sấy tháp, năng suất4 tấn / mẻ, khu vực tại Cai Lậy Tiền Giang, , cung ứng nhiệt bằng giải pháp cấp nhiệtgián tiếp. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nỗ lực nhưng đồ án chắc như đinh không tránh khỏi những thiếusót. Nhóm mong nhận được nhiều quan điểm góp phần của Thầy Cô và những bạn. Lớp DHNL6ALTNhómTrần Thế AnhTrần Hữu DũngĐồ án 2K ỹ Thuật NhiệtTRƯỜNG ĐHCN TPHCMKHOA CN NHIỆT LẠNHCỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúcBỘ MÔN KỸ THUẬT NHIỆTNHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNHHọ và tên : TRẦN THẾ ANHTRẦN HỮU DŨNGLớp : DHNL6ALTNgành : Công Nghệ Nhiệt Lạnh1. Tên đồ án : MSSV : 1034371110321871N iên khoá : 2011 – 2012T ính toán phong cách thiết kế máy sấy gạo có hiệu suất 4 tấn / mẻ sử dụng khí hóa từ trấulàm nhiệt liệu đốt cấp nhiệt gián tiếp cho buồng sấy. 2. tin tức được biết trước : – Độ ẩm gạo vào máy sấy M1 = 16,5 – 17 % – Thành phần gạo ra khỏi máy sấy có nhiệt độ M2 = 13 %. – Thành phần nguyên vật liệu khí hóa từ trấu có thành phần : Thông sốĐơn vịKết quảNhiệt trị ( kJ / m3 ) Hydrogen17, 649580O xygen0, 80N itrogen50, 01M ethane2, 2032790C acbon mono Oxide16, 3211570C acbon di Oxit10, 43B ụimg / m3250Nhựamg / m2000 – Phương pháp cấp nhiệt gián tiếp ( trải qua bộ trao đổi nhiệt ). – Bố trí những tác nhân sấy vào buồng sấy gạo chỉ một loại nhiệt độ sấy duy nhất. – thời hạn sấy vào tháng 8-9. – Địa điểm tại Cai Lậy Tiền Giang. 3. Nội dung triển khai : 3.1 Thực hiện giải bài toán sấy – Tra cứu xác lập tiêu chuẩn gạo xuất khẩu – Cơ sở lý luận cho việc phải thực hiệnsấy gạo – Tổng quan về những loại máy sấy có năng lực sấy gạo ứng dụng trên quốc tế vàtrong nước – Tìm hiều đặc tính hạt gạo và kỹ thuật sấy gạo ( nhiệt độ sấy ) – Lựa chọn máy sấy gạo hài hòa và hợp lý – trình diễn nguyên tắc cấu trúc và tiến trình thao tác về loại máy sấy – Xây dựng sơ đồ khối và cấp nhiệt khi sấy theo giải pháp đốt loại sản phẩm khí nungnóng bộ trao đổi nhiệt để gia nhiệt khi trời thành tác nhân sấyĐồ án 2K ỹ Thuật Nhiệt – Thực hiện giải bài toán sấy kim chỉ nan và thiết kế xây dựng đồ thị sấy triết lý – Tính toán phong cách thiết kế khoảng trống sấy ( buồng sấy gạo ) – Thực hiện giám sát sấy thực và kiến thiết xây dựng đồ thị sấy lý thuyết3. 2 Tính toán phong cách thiết kế những thiết bị phụ trong buồng sấy – Tính toán toán phong cách thiết kế và sắp xếp những kênh cấp khí và thải nhiệt – Tính toán phong cách thiết kế sắp xếp những thiết bị phụ cung ứng gạo vào buồng sấy và hòn đảo trộngạo trong khí sấy ( SV tự thiết kế xây dựng quy mô sấy và thiết bị phụ ) – Tính toán phong cách thiết kế buồng đốt loại sản phẩm khí khí hoá từ trấu để cấp nhiệt cho máysấy – Tính toán phong cách thiết kế bộ trao đổi nhiệt cấp nhiệt cho máy sấy – Tính toán phong cách thiết kế quạt phân phối tác nhân sấy cho buồng sấy – Tính toán phong cách thiết kế những siclone lọc bụi3. 3 Thiết lập tiến trình thao tác quản lý và vận hành sấy3. 4. Các bản vẽ – 1 bản tổng thể và toàn diện mạng lưới hệ thống máy sấy ( khổ giấy A3 ) – 1 bản vẽ buồng sấy mẫu sản phẩm – Bản vẽ buồng đốt mẫu sản phẩm khí cấp nhiệt – Bản vẽ siclon thu bụi cho máy sấy4. Ngày giao trách nhiệm : 5/5/20125. Ngày triển khai xong trách nhiệm : 3/8/20126. Giáo viên hướng dẫn : TS. Bùi Trung ThànhTrưởng bộ mônGiáo viên hướng dẫnBùi Trung ThànhĐồ án 2K ỹ Thuật NhiệtMỤC LỤCLời khởi đầu ………………………………………………………………………………………………………….. 3M ục lục ……………………………………………………………………………………………………………….. 5T hứ tự phong cách thiết kế một mạng lưới hệ thống sấy ………………………………………………………………………… 7C hương 1 : Tổng quan về kỹ thuật sấy1. Phương pháp sấy truyền thống – phơi nắng ……………………………………………………. 92. Sấy hạt ở Nước Ta và trên quốc tế …………………………………………………………. 103. Khái niệm về sấy ……………………………………………………………………………………. 114. Bản chất đặc trưng của quy trình sấy ………………………………………………………… 12C hương 2 : Các loại máy sấy1. Các giải pháp sấy bằng nhiệt ……………………………………………………………… 14S ấy bằng không khí tự nhiên – phơi nắng ………………………………………………………………. 14S ấy tự tạo ……………………………………………………………………………………………………….. 142. Các dạng máy sấy hoàn toàn có thể sấy gạo …………………………………………………………….. 17M áy sấy thùng quay …………………………………………………………………………………………….. 17M áy sấy tháp ………………………………………………………………………………………………………. 19C hương 3 : Vật liệu sấy và Tác nhân sấy1. Vật liệu sấy – hạt gạo ……………………………………………………………………………… 241.1 Cây lúa ……………………………………………………………………………………… 24C ấu tạo hạt lúa ……………………………………………………………………………………………………. 26C ác đặc tính chung của khối lúa ……………………………………………………………………………. 27C ác nhu yếu đặc trưng của hạt lúa sau sấy ……………………………………………………………… 29C ông nghệ sấy gạo ………………………………………………………………………………………………. 302. Tác nhân sấy ………………………………………………………………………………………….. 30C hương 4 : Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống sấy tháp1. Tính toán tổng quát ………………………………………………………………………………… 35C họn chính sách sấy ………………………………………………………………………………………………….. 35C ân bằng ẩm cho từng vùng …………………………………………………………………………………. 35N hiệt độ sấy ……………………………………………………………………………………………………….. 362. Tính toán quy trình sấy lí thuyết ………………………………………………………………. 37X ác định những thông số kỹ thuật ngoài trời …………………………………………………………………………… 38T ính toán khói lò …………………………………………………………………………………………………. 38T rạng thái không khí ra khỏi tháp sấy ……………………………………………………………………. 38T ính thời hạn sấy ……………………………………………………………………………………………….. 39L ượng không khí thiết yếu cho quy trình sấy lí thuyết …………………………………………….. 40 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtTính kiểm tra lại nhiệt độ sấy ……………………………………………………………………………….. 40C ân bằng nhiệt của quy trình sấy lí thuyết ……………………………………………………………… 403. Xác định kích cỡ cơ bản của tháp sấy ………………………………………………….. 41M áng dẫn khí thải ……………………………………………………………………………………………….. 41M áng dẫn tác nhân sấy …………………………………………………………………………………………. 424. Tính toán quy trình sấy thực tiễn ………………………………………………………………… 43T ổn thất nhiệt ra môi trường tự nhiên xung quanh ……………………………………………………………….. 43T ổn thất nhiệt do vật tư sấy mang đi …………………………………………………………………… 44C ác thông số kỹ thuật sau quy trình sấy thực ………………………………………………………………………. 45T ính toán cân đối nhiệt của quy trình sấy thực ……………………………………………………… 465. Tính toán vùng làm mát ………………………………………………………………………….. 486. Bố trí kênh dẫn và kênh thải ……………………………………………………………………. 49C hương 5 : Các thiết bị phụ của tháp sấy1. Buồng đốt khí hóa trấu …………………………………………………………………………… 502. Tính toán bộ trao đổi nhiệt khí khói …………………………………………………………. 543. Thiết bị lọc và khử bụi từ tháp sấy …………………………………………………………… 554. Tính chọn quạt ………………………………………………………………………………………. 575. Máy luân chuyển kiểu gàu tải …………………………………………………………………… 626. Máy luân chuyển kiểu băng tải …………………………………………………………………. 63C hương 7 : Vận hành và bảo dưỡng mạng lưới hệ thống sấy ……………………………………………………… 66C hương 8 : Bản vẽ ………………………………………………………………………………………………. 68T ổng kết …………………………………………………………………………………………………………….. 69P hụ lục ………………………………………………………………………………………………………………. 70T ài liệu tìm hiểu thêm …………………………………………………………………………………………….. 72 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtChương 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI1. Tiêu chuẩn gạo xuất khẩu : Theo Viện trưởng Viện lúa ĐBSCL, tiêu chuẩn của gạo xuấtkhẩu sẽ tùy thuộc vào chất lượng của gạo. Bao gồm những chỉ tiêuđược đưa ra nhìn nhận như sau : ( 1 ) Phẩm chất xay chà : trong đó đặc biệt quan trọng chăm sóc đến tỷ suất gạonguyên, gồm có : Gạo cấp cao : thường gọi là gạo 5 ( là 95 % gạo nguyên, 5 % gạogãy ) hoặc gạo 10 ( là 90 % gạo nguyên, 10 là gạo gãy ). Gạo cấp thấp : là gạo 30, hoặc 25 ( tỷ suất gạo nguyên thấp hơn ). Tỷ lệ gạo nguyên này biếnđộng tùy vào mùa vụ, kỹ thuật canh tác và dữ gìn và bảo vệ sau thu hoạch. ( 2 ) Phẩm chất cơm chú trọng quan trọng nhất là hàm lượng amiloze, như sau : Amiloze 0-2 % : nếp, loại này ít có trên thị trường. Amiloze 3-20 % cơm dẻo, thị trường chiếm 30-40 %. Amiloze 20-25 % : gạo mềm cơm. Loại này chiếm thị trường rất lớn : 60 %. Hiện gạo nướcta đang tập trung chuyên sâu vào nhóm này. Amiloze > 25 % : cơm khô cứng, nhóm này thường được làm bánh tráng hoặc bún. ( 3 ) Độ trở hồ : ngoài phẩm chất cơm, gạo tốt còn phụ thuộc vào vào độ trở hồ, có những cấp độsau : Độ trở hồ cấp 1 : khó nấu. Độ trở hồ cấp 5 : Trung bình ( giống IR 64 ). Độ trở hồ cấp 9 : gạo nát và đổ lông. Loại này ăn không ngon. Giống lúc bấy giờ có độ trởhồ và amilose trung bình là IR 64. ( 4 ) Độ dài hạt gạo : trên 7 ly là tiêu chuẩn thị hiếu nhu yếu. ( 5 ) Bạc bụng : Yêu cầu đặt ra là không bạc bụng. Dù bạc bụng không tác động ảnh hưởng đến chấtlượng nhưng đây là thị hiếu của thị trường. Các giống lúa thơm thường bị khuyết điểmnày. ( 6 ) Mùi thơm : được chia làm cấp 1, 2, 3. Có thị trường hẹp và lúc bấy giờ ấn Độ và TháiLan là 2 nước độc quyền. Đây là những tiêu chuẩn thị trường đặt ra cho việc tiêu thụ và sản xuất gạo xuất khẩu. Bàcon nông dân cần khuynh hướng chọn cho mình loại giống và thị trường tương thích để thựchiện thắng lợi mùa vụ thu hoạch gạo xuât khẩu giá tốt trên thị trường. Đồ án 2TTK ỹ Thuật NhiệtLoại gạoQuy cách phẩm chấtGạo trắng hạt dài Nước Ta 25 % + Tấm : 25.0 % maxtấm + Độ ẩm : 14.5 % max + Hạt hư : 2.0 % max + Hạt vàng : 1.5 % max + Tạp chất : 0.5 % max + Thóc : 30 hạt / kg max + Hạt phấn : 8.0 % max + Hạt non : 1.5 % max + Xay xát : KỹGạo trắng hạt dài Nước Ta 15 % + Tấm : 15.0 % maxtấm + Độ ẩm : 14 % max + Hạt hư : 1.5 % max + Hạt vàng : 1.25 % max + Tạp chất : 0.2 % max + Thóc : 25 hạt / kg max + Hạt bạc phấn : 7.0 % max + Hạt non : 0.3 % max + Xay xát : kỹGạo trắng hạt dài Nước Ta 10 % + Tấm : 10.0 % maxtấm + Độ ẩm : 14 % max + Hạt hư : 1.25 % max + Hạt vàng : 1.00 % max + Tạp chất : 0.2 % max + Thóc : 20 hạt / kg max + Hạt bạc phấn : 7.0 % max + Hạt non : 0.2 % maxĐồ án 2K ỹ Thuật Nhiệt + Xay xát kỹGạo trắng hạt dài Nước Ta 5 % tấm + Tấm : 5.0 % max + Độ ẩm : 14 % max + Hạt hỏng : 1.5 % max + Hạt vàng : 0.5 % max + Tạp chất : 0.1 % max + Thóc : 15 hạt / kg max + Hạt bạc phấn : 6.0 % max + Hạt non : 0.2 % max + Xay xát kỹ2. Cơ sở lý luận cho việc phải thực thi sấy gạo : Cái khó khăn vất vả lớn nhất trong việc xác định tên thương hiệu gạo Nước Ta lúc bấy giờ nằmở kế hoạch kinh doanh thương mại của hầu hết doanh nghiệp. Không có nước nào xuất khẩu từ hạtgạo như Nước Ta mình cả mà họ xuất khẩu từ hạt lúa. Nghĩa là doanh nghiệp phải sátcánh, tương hỗ nông dân trong ngay từ quy trình sản xuất chứ không chỉ phân phối. Bởi lẽquá trình sản xuất từ lúa thành gạo tiềm ẩn bao nhiêu rủi ro đáng tiếc như sâu bệnh, dịch hại, thiên tai mà lúc bấy giờ chỉ người nông dân lãnh đủ. Còn khâu phân phối lưu thông thì vẫngiao cho thương lái rồi mới đến tay doanh nghiệp. Chuỗi giá trị qua rất nhiều trung giannhư vậy sẽ rất khó trấn áp. Và tất cả chúng ta lại đang làm theo một tiến trình ngược. Thayvì sấy lúa chờ giá cao rồi chà gạo bán thì những doanh nghiệp lại dùng lúa tươi chưa sấy chàra gạo trước rồi mới đi sấy gạo. Điều này làm cho hạt gạo không dữ gìn và bảo vệ được lâu, dễ bịẩm mốc, đổi màu, tạp nhiễm trong suốt quy trình luân chuyển. Như vậy muốn bảo quảnhạt gạo được lâu tất cả chúng ta phải triển khai việc sấy gạo. 3. Tổng quan về những loại máy sấy hoàn toàn có thể sấy gạo : Trên quốc tế, hàng trăm triệu tấn lúa mì, bắp, đậu nành, gạo và những loại hạt khácnhư lúa miến, hạt hướng dương, hạt bo bo, đại mạch, yến mạch và một số ít loại khác đượcsấy khô bằng máy sấy hạt. Trong nông nghiệp ở những những vương quốc, sấy là việc giảm ẩm từkhoảng 17-30 % đến khoảng chừng từ 8 đến 15 %, tùy theo từng loại hạt. Độ ẩm đầu ra của hạtcuối quy trình sấy phải đủ cho việc dữ gìn và bảo vệ. Hạt càng có nhiều dầu thì nhiệt độ lưu trữcàng phải thấp. Ngũ cốc thường được sấy khô cho tới 14 %, trong khi những loại hạt dầu, đến 12,5 % ( đậu nành ), 8 % ( hướng dương ) và 9 % ( đậu phộng ). Sấy được sử dụng như làmột chiêu thức để tàng trữ bảo đảm an toàn, để ngăn cản vi trùng tăng trưởng. Tuy nhiên, nhiệt độ10Đồ án 2K ỹ Thuật Nhiệtthấp trong tàng trữ cũng được khuyến khích để chống những phản ứng và những quy trình sinhhóa đặc biệt quan trọng là sự tăng trưởng của côn trùng nhỏ và mọt. Nhiệt độ dữ gìn và bảo vệ tối đa khoảng chừng 18 °C. Các máy sấy lớn nhất thường được vận dụng để cơ khí hóa nông nghiệp ở ngoàiđồng ruộng đang tăng trưởng và đang được lan rộng ra những loại máy sấy hỗn lưu được ưa thíchở Châu Âu, trong khi người Mỹ chỉ thích đưa lúa của họ một lần qua máy sấy. ỞArgentina, cả hai loại này đều được tìm thấy. Máy sấy dòng liên tục đạt được năng suất100 tấn hạt khô / giờ .. Độ dày của lớp hạt để không khí đi qua máy sấy liên tục trongkhoảng từ 0,15 m trong 1 số ít dòng máy sấy hỗn hợp hoàn toàn có thể 0,3 m trong một vòng lưu. Loại máy sấy được sử dụng đa phần là loại trong đồng ruộng, đặc biệt quan trọng là ở Mỹ và ÂuChâu. Nó thường gồm có một thùng, với không khí ẩm nóng thổi theo chiều ngang theomột ống trụ ở bên trong trải qua một tấm sắt kẽm kim loại, sau đó trải qua một thùng xoay, dày 0,50 m xuyên giữa lớp hạt và sau cuối bên ngoài là tấm lưới sắt kẽm kim loại, trước khiđược thải ra bên ngoài. Thường thì làm khô hạt nhiều lần từ 1 giờ đến 4 giờ tùy thuộc vàobao nhiêu nước phải được tách ra, loại hạt gì, nhiệt độ không khí và bề dày lớp hạt. TạiHoa Kỳ, máy sấy đối lưu ngược liên tục hoàn toàn có thể được thấy trong trang trại, chỉ sử dụng mộtthùng để sấy, hạt được đưa vào ở đỉnh của thùng để hạt thích nghi từ từ và làm khô hạtsơ bộ ở trên và lấy ra từ từ ở dưới cùng của thùng khi hạt đã khô trọn vẹn. Sấy hạt làmột hoạt động giải trí mang tính sản xuất và nghiên cứu và điều tra. Ngày nay, hoàn toàn có thể để mô phỏng hiệu suất của máy sấy với một chương trình máytính dựa trên những công thức ( những quy mô toán học ) là đại diện thay mặt cho những thông số kỹ thuật tham giavào việc làm khô : đặc thù vật lý, đặc thù hóa học, nhiệt động lực học và nhiệt và khốilượng link. Gần đây, sự yên cầu của xã hội được Dự kiến chắc như đinh để kiểm soát và điều chỉnh cáctham số để thiết lập một tỷ suất sấy hài hòa và hợp lý để nhanh gọn làm khô hạt, hạn chế tiêu thụnăng lượng, và đạt được chất lượng hạt. Một nổi bật trong tham số chất lượng sấy lúamì là chất lượng tạo bột và tỷ suất Tỷ Lệ nẩy mầm. Còn so với lúa nước là giảm tối đađộ nứt gãy của hạt khi xay xát. Trong những thiết bị sấy đối lưu, nguồn năng lượng vật tư sấy nhận được bằng phươngpháp truyền nhiệt đối lưu, do đó tác nhân sấy đồng thời là chất mang nhiệt để cung cấpnăng lượng cho vật tư sấy và mang ẩm thoát ra từ vật tư sấy thải vào thiên nhiên và môi trường. Tácnhân sấy trong thiết bị sấy đối lưu thường là không khí nóng hoặc khói lò. Thiết bị sấyđối lưu hoàn toàn có thể sấy lúa hoàn toàn có thể có những dạng sau : 3.1 Máy sấy thùng quay ( Rotary dryer – Drum dryer ) Thiết bị sấy thùng quay cũng là một thiết bị sấy chuyên dùng để sấy những vậtliệu dạng hạt rời, những loại muối sắt kẽm kim loại trong sản xuất hóa chất, những loại ngũ cốc : lúa, ngô, đậu … hoặc bột nhão, cục ( bột nhẹ, CaCO 3 ) có độ nhão khởi đầu lớn khó tự dịchchuyển nếu dùng thiết bị sấy tháp. Tác nhân sấy là khí nóng hoặc khói lò. 11 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtKết cấu máy sấy thùng quay : Hệ thống sấy thùng quay gồm thùng sấy hình tròn trụ tròn, calorifer và hạt hút ẩm. Trong thùng sấy đặt những cánh trộn lẫn và nhiều lúc còn tạo thành những vùng riêng không liên quan gì đến nhau. Nhờcác cánh trộn lẫn mà vật tư sấy được đưa lên và rơi xuống để tăng cường quy trình traođổi nhiệt ẩm. Phần chính của thiết bị sấy thùng quay là ống trụ tròn đặt nghiêng với mặtphẳng ngang một góc nghiêng độ dốc 1/15 ÷ 1/50. Tốc độ quay của thùng hoàn toàn có thể điềuchỉnh từ 1 ÷ 8 vòng / phút. Trong thùng quay tùy theo đặc thù của vật tư sấy, người tacó thể đặt những cánh trộn lẫn, vách ngăn để tăng cường quy trình sấy. Hình 2-4 : Máy sấy thùng quay cấp nhiệt trực tiếp12Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtHình 2-5 : Máy sấy thùng quay cấp nhiệt gián tiếpĐặc điểm của mạng lưới hệ thống máy : Vật liệu sấy từ phễu nạp liệu đi vào thùng sấy cùng chiều với tác nhân. Sau khithực hiện quy trình sấy, tác nhân được đưa qua cyclone để tịch thu một phần sản phẩmbay theo và thải vào môi trường tự nhiên. Tốc độ hoạt động của tác nhân trong thùng sấythường vào khoảng chừng 1 ÷ 3 m / s. Khi sấy chính sách trao đổi nhiệt giữa tác nhân với vật tư gồm : * Truyền nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân hoạt động vuông góc với dòng vậtliệu rơi từ trên xuống. * Truyền nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân và mặt phẳng lớp vật tư nằm ở phía dướithùng sấy. * Dẫn nhiệt từ mặt phẳng thùng sấy và cánh trộn lẫn đến lớp vật tư. Tỉ số giữa chiều dài thùng quay L ( m ) và đường kính thùng sấy D ( m ) thường lấy trongkhoảng L / D = 3.5 ÷ 7N hận xét : • Máy sấy thùng quay ít được sử dụng để sấy lúa. • Máy sấy thùng quay thường được dùng để sấy những loại sản phẩm đắt tiền. • Máy sấy thùng quay thường có hiệu suất thấp. • Máy sấy thùng quay dùng để sấy vật tư có nhiệt độ cao. 3.2 Máy sấy tháp ( Tower Dryer – Shaft Grain Dryer ) a. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động giải trí và đặc thù : Hệ thống máy sấy gồm calorifer hoặc cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa trộn vớikhông khí tươi, mạng lưới hệ thống quạt và những thiết bị phụ trợ khác. 13 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtTháp sấy là một khoảng trống hình hộp mà chiều to lớn hơn rất nhiều so với chiềurộng và chiều dài. Trong tháp sấy người ta sắp xếp hệ thống kênh dẫn và thải tác nhân xenkẽ nhau ngay trong lớp vật tư sấy ( đặc thù này khác với những thiết bị sấy buồng vàhầm ). Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió nóng luồng lách qua lớp vật tư thực thi quá trìnhtrao đổi nhiệt sấy và nhận thêm ẩm đi vào những kênh thải ra ngoài. Vật liệu sấy chuyểnđộng từ trên xuống dưới từ tính tự chảy do khối lượng bản thân của chúng. Tháp sấynhận nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân hoạt động vừa ngược chiềuvừa cắt ngang và do dẫn nhiệt từ mặt phẳng kênh dẫn và kênh thải qua lớp vật tư nằm trêncác mặt phẳng đó. Vì vậy trong thiết bị sấy tháp, nhiệt lượng vật tư sấy nhận được gồm 2 thành phần : thành phần đối lưu giữa tác nhân sấy với khối lượng hạt và thành phần dẫnnhiệt giữa mặt phẳng những kênh gió nóng, kênh thải ẩm với chính lớp vật tư nằm trên đó. Khi sấy hạt vận động và di chuyển từ trên cao ( do gàu tải hoặc vít tải đưa lên ) xuống mặt đấttheo hoạt động thẳng đứng hoặc dzích dzắc trong tháp sấy. Để tăng hiệu suất thiết bịngoài chiêu thức lan rộng ra dung tích của tháp thì ở một mức độ đáng kể người ta còntìm cách tăng vận tốc tác nhân hoạt động qua lớp hạt. Tốc độ này hoàn toàn có thể từ 0.2 ÷ 0.3 m / s đến 0.6 ÷ 0.7 m / s hoặc lớn hơn. Tuy nhiên, vận tốc tác nhân khi ra khỏi ống gópkênh thải theo kinh nghiệm tay nghề không nên vượt quá 6 m / s để tránh hạt bị cuốn theo tác nhânđi vào mạng lưới hệ thống thải ẩm ( đọng lại trong những đoạn ống, dẫn đến quạt thải … ) Các loại máy sấy tháp phổ cập : • Máy sấy tháp tam giác. • Máy sấy tháp tròn. • Máy sấy tháp hình thoi. Hình 2-6 : Máy sấy tháp tam giác14Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtHình 2-7 : Máy sấy tháp15Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtHình 2-8 : Máy sấy tháp trònHình 2-9 : Máy sấy thápHình 2-10 : Máy sấy tháp kiểu hình thoib. Tháp sấy liên tục. 16 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtHạt qua tháp sấy một lượt rồi bin ủ và “ nghỉ ” ở đó một thời hạn ( từ 2 đến 24 giờtùy chính sách sấy và loại hạt ), sau đó hạt lại qua tháp sấy lượt thứ hai và cứ liên tục như thếlượt thứ 3, 4 … Mục đích của bin ủ là cho ẩm độ ở TT hạt có thời hạn ra ngoài bềmặt để dễ bốc hơi. Chênh lệch ẩm độ quá nhiều giữa mặt phẳng hạt và tâm hạt sẽ gây ứngsuất làm gãy, vỡ hạt. Điều này là tối kị khi sấy lúa, khi xay ra gạo sẽ bị bể thành tấm. Kết cấu và cách sắp xếp những kênh dẫn và kênh thải ẩm có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng đếnsự di dời của lớp hạt và độ sấy đồng đều của loại sản phẩm. Nói cách khác nó góp phầntăng hiệu suất thiết bị và nâng cao chất lượng loại sản phẩm. Khoảng cách tối thiểu giữa kênhdẫn và kênh thải nhờ vào vào size hạt cần sấy. Khoảng cách này hoàn toàn có thể lấy từ 70 ÷ 100 mm. Hạt có size bé ta lấy số lượng giới hạn dưới và ngược lại. Các kích cỡ kháckhông đóng vai trò quan trọng. Theo kinh nghiệm tay nghề, khoảng cách tối thiểu giữa hai kênhcho vật tư sấy hoạt động phụ thuộc vào vào từng loại vật tư và hoàn toàn có thể từ 70 ÷ 100 mmhoặc lớn hơn. Do những hạt ngũ cốc chỉ chịu được một số lượng giới hạn nhất định về nhiệt độ và nhiệt độ nênhệ thống sấy tháp thường được tổ chức triển khai sấy phân vùng. Sau vùng sấy ở đầu cuối vật liệusấy thường được làm mát đến gần nhiệt độ thiên nhiên và môi trường để đưa vào kho dữ gìn và bảo vệ. c. Tháp sấy tuần hoàn – sấy theo mẻ. Hạt đi qua tháp sấy được gàu tải đưa trở lại tháp. Thời gian ủ thực ra là thời gianhạt ở trong gàu tải và ở trong thùng chứa trên buồng sấy nên tương đối ngắn, khoảng chừng 0.5 giờ. Vì thế cùng với một máy sấy tháp, nhiệt độ dùng trong chính sách sấy tuần hoàn phảithấp hơn so với sấy liên tục. Thực sự, chọn chính sách nhiệt cho máy sấy là một bài toán cân đối kinh tế tài chính. Tăngnhiệt độ sấy thì giảm ngân sách vì thời hạn sấy nhanh hơn nhưng hao hụt giá trị hạt vì giảmchất lượng. Máy sấy tháp có những ưu điểm sau : • Sản phẩm trong máy sấy tháp hoàn toàn có thể lấy ra liên tục hoặc định kì • giá thành sấy thấp • Năng suất lớn và rất lớn • Chất lượng tốt và không thay đổi • Tiêu thụ nguồn năng lượng thấp • Máy sấy tháp cho độ giống hệt ẩm độ rất tốt [ 14 ] d. Ứng dụng : Thiết bị sấy tháp là thiết bị sấy chuyên sử dụng để sấy những loại hạtcứng như thóc, ngô, đậu … có nhiệt độ bắt đầu không lớn lắm ( ω = 20 ÷ 30 % ) và có thểdịch chuyển thuận tiện từ trên đỉnh tháp xuống dưới nhờ chính khối lượng của nó. Đôi khitrong thiết bị sấy tháp người ta còn đặt những cấu trúc cơ khí để làm chậm hoặc tăng cường17Đồ án 2K ỹ Thuật Nhiệttốc độ di dời của khối hạt. Sản phẩm trong máy sấy tháp hoàn toàn có thể lấy ra liên tục hoặcđịnh kì. Tóm lại : Trong những loại máy sấy hoàn toàn có thể sấy được hạt gạo như trên, ta chọnmáy sấy tháp với những ưu điểm hoàn toàn có thể vận dụng trong thực tiễn tại địa phươngKhi đã chọn được dạng mạng lưới hệ thống sấy và chính sách sấy, ta thực thi thống kê giám sát cân bằngnhiệt ẩm của thiết bị sấy. Đây là nội dung cơ bản của việc phong cách thiết kế một mạng lưới hệ thống sấy. Mụcđích của việc giám sát cân đối nhiệt ẩm là tìm được lượng tác nhân sấy và nhiệt lượngcần thiết trong một giờ. Khối lượng tác nhân sấy trong một giờ là một trong hai cơ sở để ? i ? tÐN ? ngs ? y ? ichọn quạt ( cùng với cột áp ). Tính toán những tổn thất nhiệt. ? ng6. Sơ đồ khối và cấp nhiệt khí sấyd ? t ? u18Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtCHƯƠNG 2T ỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY1. Phương pháp sấy truyền thống – phơi nắngTừ xưa, con người biết đến kỹ thuật sấy như thể cách chế biến và dữ gìn và bảo vệ thựcphẩm thông dụng và tạo mùi vị đặc trưng cho món ăn khi chế biến. Phơi nắng là mộtphương pháp cổ xưa và sử dụng thoáng rộng nhất khi mà con người chưa biết đến kỹ thuậtsấy tân tiến. Ở Việt nam, những người ngư dân dùng ánh nắng mặt trời để làm khô cá, mực vàcác loại món ăn hải sản khác để dữ gìn và bảo vệ sử dụng lâu ngày, tạo nên nhưng món ăn đặc trưng vềhương vị. Những người nông dân cũng vậy, họ dùng cách tương tự như để làm khô những loại cáở sông, hồ, ruộng vào thời gian dồi dào để sử dụng vào những thời gian khan hiếm. Ngoài ra người ta còn dùng cách phơi nắng để chế biến nhiều loại bánh, hoa quả và đồdùng khác. Hình 1-1 : Phơi cá dưới ánh nắng mặt trờiỞ châu Âu, người ta dùng khói nóng để sấy khô thịt, cá và thực phẩm khác, tạothành những loại thực phẩm hung khói để dự trữ trong mùa đông. Ở nhiều dân tộc bản địa kháccũng vậy, người ta sử dụng khói hoặc hơi nóng để làm khô và dữ gìn và bảo vệ nhiều loại thựcphẩm và ngũ cốc. Ở Trung quốc, người ta dùng ánh sáng mặt trời và một số ít kỹ thuật chế biến khácđể sấy khô những loại cỏ, cây, hoa, quả và hạt dùng để làm thuốc. Ở Nước Ta và một sốnước khác ở châu Á cũng vậy. 19 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtHình 1-2 : Dùng ánh nắng mặt trời để làm khô sản phẩmNgày nay, kỹ thuật sấy văn minh tăng trưởng đã giúp con người cải tổ nhiều vềchất lượng, thời hạn sấy, thời hạn dữ gìn và bảo vệ, hiệu suất và hiệu suất cao kinh tế tài chính được nângcao. Nhưng ở một phương diện nào đó, kỹ thuật sấy truyền thống và giải pháp thủ côngcòn mang đậm tính nghệ thuật và thẩm mỹ và bí truyền nên vẫn giữ được vị trí của nó mà kỹ thuậthiện đại vẫn không hề sửa chữa thay thế được. Nước ta là một nước nông nghiệp do đó những nông sản được sản xuất ra ngày mộtnhiều, nhất là những loại sản phẩm đặc sản nổi tiếng của vùng nhiệt đới gió mùa có giá trị xuất khẩu cao, ngàycàng chiếm tỉ trọng lớn trong hàng loạt thu nhập của ngành nông nghiệp. Các sản phẩmnày muốn dữ gìn và bảo vệ được tốt thì phải có nhiệt độ nhỏ nhưng nhiệt độ này ít có được sau khithu hoạch. Vì vậy hầu hết những mẫu sản phẩm nông nghiệp cần phải trải qua quy trình phơisấy để làm khô tới thủy phần nhu yếu của dữ gìn và bảo vệ. Sấy là chiêu thức tương đối hiệuquả, tạo nên tiền đề để dữ gìn và bảo vệ tốt mẫu sản phẩm. Mặt khác có nhiều mẫu sản phẩm chỉ có thôngqua khâu phơi sấy mới bảo vệ phẩm chất tốt, nâng cao được giá trị thương phẩm nhưchè, cafe, thuốc lá, lúa, gỗ, giấy, sữa bột … 3. Khái niệm về sấyHạt và những mẫu sản phẩm nông nghiệp trước khi nhập kho dữ gìn và bảo vệ đều phải có độ ẩmở mức độ bảo đảm an toàn. Điều kiện thích hợp của nhiệt độ để bảo quản hạt là ở số lượng giới hạn từ 12 đến14 %. Phần lớn hạt thu hoạch về có nhiệt độ cao hơn, trong điều kiện kèm theo những mùa mưa độẩm của khí quyển cao nên sự thoát hơi nước tự nhiên của hạt chậm lại vì vậy có nhiềutrường hợp hạt ngô, lúa nhập kho có nhiệt độ lên đến 20 ÷ 30 %. Với nhiệt độ của hạt lớn hơn14 % thì hoạt động giải trí sống tăng, hô hấp mạnh, lô hạt bị ẩm và nóng thêm. Đó là những điềukiện thuận tiện cho sự tăng trưởng của vi sinh vật và côn trùng nhỏ, lô hạt tự bốc nóng và làmcho hạt bị hỏng. Để tránh hiện tượng kỳ lạ trên ta phải bảo vệ nhiệt độ của hạt xuống khoảng14 %. Do đó, so với một nước nông nghiệp nhiệt đới gió mùa khí hậu nóng ẩm mưa nhiều nhưnước ta thì sấy là một giải pháp rất quan trọng. 20 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtNhững hạt và những mẫu sản phẩm chưa được sấy, khi nào cũng chứa một lượng nướcthừa trong bản thân chúng. Ví dụ hạt thu hoạch có nhiệt độ 37 % thì có tới 23 % trọng lượnglà nước thừa. Hạt ẩm tác động ảnh hưởng không tốt đến kỹ thuật xay xát. Sản lượng bột giảm, chiphí nguồn năng lượng tăng lên, bột dính vào máy chế biến và làm máy nhanh bị hư hỏng ; hạtthu được và mẫu sản phẩm chế biến từ hạt sẽ dữ gìn và bảo vệ khó và chỉ tiêu phẩm chất sẽ thấp. Ởnhững hạt đã sấy hay phơi khô thì quy trình thủy phân chất béo triển khai chậm, hiệntượng đắng của hạt và mẫu sản phẩm chế biến giảm, côn trùng nhỏ sâu mọt sẽ bị tàn phá. Những hạt bị bốc nóng ở thời kì đầu, nhờ quy trình phơi sấy, hạt trở lại bìnhthường, quá trình tự bốc nóng dừng lại và những đặc thù kỹ thuật của hạt được phụchồi. Hạt còn tươi chưa hoàn thành xong quy trình chín sinh lí thì nhờ quy trình sấy quá trìnhchín sinh lí được rút ngắn, hạt có được đặc tính kỹ thuật thích hợp của nó. Sấy khô sảnphẩm là một quy trình rất phức tạp : khi sấy cần bảo vệ giữ được đặc thù của sảnphẩm, bảo vệ chất lượng và giữ nó ở trạng thái tốt. Quá trình sấy thực ra là quy trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi một phầnlượng nước có trong loại sản phẩm. Quá trình này phụ thuộc vào vào cấu trúc, kích cỡ, dạngliên kết của vật tư sấy và đặc thù hóa học của loại sản phẩm và trạng thái mặt phẳng của sảnphẩm hút ẩm. 4. Bản chất đặc trưng của quy trình sấySấy là một quy trình tách ẩm ra khỏi mẫu sản phẩm ( hoặc chuyển nước trong sản phẩmsang thể hơi ). Quá trình này được triển khai do sự chênh lệch áp suất của hơi nước ở môitrường xung quanh ( Pxq ) và trên mặt phẳng của loại sản phẩm ( Psp ). Để làm cho lượng ẩm trên bềmặt mẫu sản phẩm bay hơi cần có điều kiện kèm theo Psp > Pxq hay Psp – Pxq = ∆ P. Trị số ∆ P càng lớn thìđộ ẩm chuyển ra môi trường tự nhiên xung quanh càng mạnh. P sp nhờ vào vào nhiệt độ sấy, độẩm khởi đầu của vật tư sấy và nhờ vào vào đặc thù link của nước với loại sản phẩm. Sự thoát ẩm trên mặt phẳng tăng lên khi nhiệt độ và vận tốc của luồng không khí tăng, khi nhiệt độ tương đối giảm và áp suất không khí giảm. Do vậy sự thoát ẩm trên mặt phẳng dẫnđến sự khuếch tán bên trong. Đó là tác dụng của sự phá vỡ mối cân đối tương đối trongsản phẩm cũng là do sự đổi khác nhiệt độ và sự phân loại nước không đồng đều trong sảnphẩm. Trong mẫu sản phẩm ( và nhất là hạt ) sự luân chuyển nước mở màn từ nơi có nhiệt độ caođến nơi có độ ẩm thấp. Sự chênh lệch nhiệt độ ở những phần khác nhau của hạt là nguyênnhân của sự khuếch tán bên trong khi sấy. Sự đổi khác về mặt phân bổ nhiệt độ ở nhữngđiểm khác nhau của hạt làm cho sự luân chuyển nhiệt độ tăng từ chỗ có nhiệt độ cao đếnchỗ có nhiệt độ thấp. Quá trình sấy hoàn toàn có thể được triển khai nhanh hơn nhờ sự tăng nhiệt độ không khí hoặcnhiệt độ của hỗn hợp không khí và khói lò ( t ), giảm nhiệt độ tương đối của không khí ( ϕ ), 21 Đồ án 2K ỹ Thuật Nhiệttăng tốc độ không khí ( v ) và nhờ sự giảm áp suất không khí trong môi trường tự nhiên ( B ). Trongquá trình sấy, càng về sau hơi nước của thiên nhiên và môi trường xung quanh càng nhiều, tức là áp suấtPxq càng tăng và nhiệt độ của loại sản phẩm ngày càng giảm đến một lúc nào đó sẽ đạt được trịsố cân đối. Khi đó Pxq = Psp và nhiệt độ đó được gọi là nhiệt độ cân đối. Tại nhiệt độ cânbằng thì ∆ P = 0, quy trình sấy ngừng lại. Đối với hạt lúa, ẩm hiện hữu ở hai nơi : ở mặt phẳng của hạt ( ẩm mặt phẳng ) và ở nhânhạt ( ẩm bên trong ). Ẩm mặt phẳng sẽ nhanh gọn bay hơi khi hạt được tiếp xúc với khôngkhí nóng thổi qua nó, còn ẩm bên trong nhân hạt sẽ bay hơi chậm hơn do tại tiên phong nóphải chuyển dời từ nhân hạt ra mặt phẳng hạt và tác dụng là ẩm mặt phẳng và ẩm bên trong sẽ bayhơi với vận tốc khác nhau. Kết quả của sự chênh lệch này là vận tốc sấy và hàm lượng ẩmđược lấy đi sẽ giảm trong quy trình sấy. Đối với hầu hết những loại máy sấy hạt, vận tốc sấythường nằm trong khoảng chừng 0.5 % / h ÷ 1 % / h. Hàm lượng ẩm của hạt sau mỗi lần qua máysấy hoàn toàn có thể giảm từ 2 ÷ 4 % nhờ vào vào nhiệt độ khởi đầu của hạt, nhiệt độ sấy và tốc độtác nhân sấy. 22 Đồ án 2K ỹ Thuật NhiệtCHƯƠNG 3C ÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY1. Các giải pháp sấy bằng nhiệt ( sấy nóng ) Quá trình dùng nhiệt để tách lượng nước trong sản phẩm chuyển thành hơi thoát ramôi trường gọi là giải pháp sấy bằng nhiệt. 1.1 Sấy bằng không khí tự nhiên ( phơi nắng ) : đó là chiêu thức tận dụng ánh nắngmặt trời để làm khô hạt và mẫu sản phẩm. Phơi nắng là giải pháp không tốn kém về nguyên vật liệu. Nó thôi thúc quá trìnhchín sinh lí của hạt, có năng lực diệt trừ nấm Aspergillus, Penicilium, côn trùng nhỏ, sâu, mọt … bởi công dụng của ánh nắng mặt trời. Nhưng phơi nắng có điểm yếu kém là không chủđộng và nhờ vào vào điều kiện kèm theo thời tiết rất lớn, nhất là những vùng canh tác 2 vụ : mùa khôrất ngắn ngũi không được cho phép phơi nắng tự nhiên một cách nhanh gọn. Phơi nắng còntốn nhiều công lao động và không cơ giới hóa được. Thời gian để đạt được nhiệt độ an toànthường dài, nhất là so với những hạt giống có nhu yếu ẩm độ gần bằng 12 %. Tuy vậy, trongthực tế sản xuất lúc bấy giờ, người ta vẫn vận dụng chiêu thức phơi nắng so với những loạingũ cốc và một số ít nông sản khác. Những mẫu sản phẩm cần phơi trải thành những lớp mỏngnên mặt đất hay chiếu, phên … nên gặp rất nhiều phiền phức : dễ bị lẫn đất cát, dễ bị ẩm khigặp mưa. Hiện nay có rất nhiều giải pháp để nâng cấp cải tiến kỹ thuật này. Sấy tự tạo làmột trong những giải pháp đó. Hình 2-1 : Phơi lúa tự nhiên1. 2 Sấy nhân tạoKhi cần làm khô một khối lượng lớn loại sản phẩm trong thời hạn ngắn bất kể điềukiện thời tiết thế nào thì phải sử dụng giải pháp sấy tự tạo. Phương pháp này đắttiền hơn và phức tạp hơn chiêu thức sấy tự nhiên nhưng nó là điều thiết yếu để có đượcsản phẩm giống hệt đem ra thị trường. Sấy khô tự tạo là giải pháp sấy nhờ có tác23Đồ án 2K ỹ Thuật Nhiệtnhân sấy đốt nóng ( khói lò hoặc không khí nóng ) tiếp xúc trực tiếp với vật tư sấy, làmnóng vật tư sấy và lấy nước của nó đi. Quá trình này tốn nhiều nhiệt năng. 1.2.1 Các giải pháp sấy nóng tự tạo : Người ta phân biệt nhiều chiêu thức sấy tự tạo khác nhau, tuy nhiên khi phânloại chiêu thức sấy khi xét riêng về vật tư sấy trong buồng sấy thì người ta chia : sấyvật liệu ẩm tĩnh tại và sấy vật tư ẩm có hoạt động như sau : a. Sấy tĩnh học ( Stationary drying ) : vận dụng để sấy hạt là đa phần. Hạt được giữ yên cố định và thắt chặt trong một quy trình sấy, hạt được trải thành lớp nằmngang và được không khí lưu thông từ dưới lên trên. Độ dày lớp này rất quan trọng ( tới60 cm hạt ). Phương pháp này muốn tốt phải tạo điều kiện kèm theo lưu lượng không khí nóng phùhợp cho sấy hạt đồng đều. Người ta đã làm thí nghiệm và thấy rằng : sấy khô bằng không khí ở 60 0C phải cólưu lượng riêng 300 m3 / h cho 1 m3 hạt. Số này trong thực tiễn bộc lộ ở độ dày của lớp hạt là 5 cm. Nếu lớp này quá dày hạt sẽ bị ẩm ở phía trên, còn phía dưới lại quá khô. Để đồng đềukhi sấy người ta làm động tác trộn lẫn hạt khi tháo hạt ra khỏi máy sấy hoặc quạt đồngđều hạt khi đã qua khỏi máy sấy. Hình 2-2 : Máy sấy tĩnhb. Vật liệu sấy được hòn đảo trộn ( motive grain drying ) : Lớp hạt được hoạt động trong lò sấy, bề dày nhỏ hơn trong trường hợp sấy tĩnhvào khoảng chừng 20 ÷ 30 cm và có những bộ phận răng trộn hạt trong quy trình hạt đi quabuồng sấy, do đó khắc phục được hiện tượng kỳ lạ lớp hạt khô không đồng đều. Lượng không khí hoàn toàn có thể tùy theo loại máy sấy. Có loại dùng lượng không khí lớn6000 ÷ 8000 m3 / h / 1 m3 loại sản phẩm, có loại thấp hơn khoảng chừng 2000 ÷ 4000 m 3 / h / 1 m3 sản24Đồ án 2K ỹ Thuật Nhiệtphẩm. Lượng không khí nóng lớn làm tăng hiệu suất lò sấy nhưng hoàn toàn có thể làm cho sảnphẩm sấy bị dòn, gãy khi chế biến. Ví dụ : so với ngô hay xảy ra hiện tượng kỳ lạ nung hạt. Nhiều khu công trình điều tra và nghiên cứu của Mĩ đã chứng tỏ tác động ảnh hưởng xấu của việc sấy khônhanh so với ngô làm cho nhiều hạt bị rạn nứt, nếu sau khi sấy mà hạt bị làm lạnh nhanhthì hạt sẽ dễ vỡ ( do sức căng mặt phẳng ). 1.2.2 Sấy vật tư ẩm bằng giải pháp trao đổi nhiệt đối lưu không khíPhương pháp này dùng khí nóng hoặc hỗn hợp không khí nóng với khói lò để làmkhô mẫu sản phẩm. Không khí sau khi được đốt nóng được đưa vào buồng sấy đốt nóng sảnphẩm và đến khi nào đó nước trong mẫu sản phẩm sẽ bốc hơi. Khi vào buồng sấy, không khínóng có độ ẩm thấp, nhiệt độ cao, khi đó hơi nước trong mẫu sản phẩm bốc ra có nhiệt độ ϕ lớn, nhiệt độ thấp nên không khí nóng hút nhiệt độ của mẫu sản phẩm bốc ra để đưa ra ngoài làmcho nhiệt độ của không khí nóng tăng lên, nhiệt độ giảm xuống, do đó năng lực hút ẩmgiảm dần. Muốn quy trình sấy liên tục mạnh ta phải cho luồng không khí nóng chứa ẩmcao thoát ra ngoài và cho luồng không khí nóng khác có độ ẩm thấp và nhiệt độ cao tiếptục đi vào buồng sấy. 1. Buồng đốt2. Buồng hòa trộn3. Quạt4. Buồng sấyHình 2-3 : Sấy vật tư ẩm bằng chiêu thức trao đổi nhiệt đối lưu không khí1. 2.3 Sấy vật tư ẩm bằng chiêu thức sấy tiếp xúc ( Contacted drying ) Vật liệu sấy được đốt nóng trải qua chất tải nhiệt hoặc qua thành dẫn nhiệt bằngcách cho khói lò hoặc hơi nước đi qua phần dưới của buồng sấy, ngăn cách phần trênchứa vật tư ẩm nhờ tiếp xúc với thành thiết bị đã đốt nóng mà làm cho loại sản phẩm nónglên và được sấy khô. Hơi nước từ vật tư được thoát ra ngoài trải qua một quạt hút ẩm. 1.2.4 Sấy vật tư ẩm bằng giải pháp sấy bức xạ ( Radiation drying ) Sấy bức xạ là quy trình sử dụng nguồn năng lượng của những tia bức xạ phát ra từ vật bứcxạ để làm nóng vật sấy đến nhiệt độ bay hơi ẩm trong vật sấy, làm giảm nhiệt độ của nóđến mức nhu yếu. 1.2.5 Sấy vật tư ẩm bằng chiêu thức sấy thăng hoa ( Sublimation drying ) Sấy thăng hoa là quy trình làm giảm nhiệt độ của vật sấy bằng thăng hoa ( từ thể rắnthành thể hơi ). Sấy thăng hoa có ưu điểm rất lớn mà những chiêu thức sấy khác không có : 25

Source: https://dichvusuachua24h.com
Category : Sửa Máy Giặt