Lời mở đầu
Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông
nghiệp. Trong công nghiệp chế biến nông lâm, hải sản kỹ thuật sấy đóng vai trò đặc biệt
quan trọng. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới với gần 80% dân số làm nghề nông
nên các loại nông sản thực phẩm đa dạng, phong phú và có sản lượng rất lớn. Vì vậy,
nghiên cứu phát triển công nghệ sấy các loại nông sản thực phẩm có thể coi là nhiệm vụ
chiến lược trong sự nghiệp phát triển kinh tế. Trước đây, nông sản thực phẩm được phơi
dưới ánh nắng mặt trời nên sản phẩm thu được thường có chất lượng thấp, thời gian phơi
sấy lâu và bị phụ thuộc vào thời tiết. Công nghệ sấy phát triển cho ta tạo ra các sản phẩm
có giá trị và chất lượng cao
Để có một cái nhìn trực quan và thực tế hơn, trong quá trình làm đồ án, em đã được
giao đề tài cụ thể là “Thiết kế hệ thống sấy hầm vừa dùng năng lượng mặt trời kết
hợp điện dùng để sấy trà atisô khô năng suất 350 kg tươi/ mẻ.”. Bản đồ án gồm các
phần chính như sau:
Chương I: Tổng quan.
Chương II: Tính toán cân bằng vật chất- cân bằng năng lượng.
Chương III: Tính toán thiết bị chính.
Chương IV: Tính toán thiết bị phụ.
Chương V: Kết luận.
Đây là lần đầu tiên tiếp nhận nhiệm vụ, thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào
sâu chuyên nghành. Do kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế, nên chúng tôi không
thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thiết kế. Chúng tôi, mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của quý thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Đào Thanh Khê để
chúng tôi có thể hoàn thành tốt bài tập lớn này, trong thời gian sớm nhất.
Sinh Viên Thực Hiện
Trương văn Giang
Ngô Thành Trung


Chương I : TỔNG QUAN

Các dữ liệu ban đầu
Địa điểm sấy: Thành Phố Hồ Chí Minh
Nhiệt độ trung bình: 30oC.
Độ ẩm trung bình: 80%.
Năng suất máy sấy: 350 Kg tươi/mẻ.
Độ ẩm sau sấy: 7%
1. Tổng quan về nguyên liệu trà atisô
1.1. Nguồn gốc và đặc điểm của Atisô
Atisô là loại cây lá gai lâu năm có nguồn gốc từ miền Nam châu Âu (quanh Địa
Trung Hải) đã được người Cổ Hy Lạp và Cổ La Mã trồng để lấy hoa làm rau.
Những cây Atisô được trồng đầu tiên ở quanh Naples vào giữa thế kỷ 15. Nó được
Catherine de Medici giới thiệu tới nước Pháp trong thế kỷ 16, sau đó, người Hà Lan
mang nó đến Anh. Atisô tiếp tục được mang tới Mỹ trong thế kỷ 19 bởi những người đến
nhập cư: Bang Louisiana bởi người Pháp và bang California bởi người Tây Ban Nha.
Ngày nay, Atisô được trồng chủ yếu ở Pháp, Ý, Tây Ban Nha, Mỹ và các nước Mỹ
Latinh. Atisô du thực vào Việt Nam đầu thế kỷ 20, được trồng ở Sa Pa, Tam Đảo, nhiều
nhất là ở Đà Lạt. Tên gọi của nó là sự phiên âm sang tiếng Việt của từ tiếng Pháp
artichaut. Tên khoa học: Cynara scolymus.

Hình 1: Cây bông Atisô.
❖

Hình dạng, kích thước:

Loại cây lá gai lâu năm có nguồn gốc từ miền Nam châu Âu. Atisô là cây thảo lớn,
cao 1 - 1,2 m, có thể đến 2 m. Thân ngắn, thẳng và cứng, có khía dọc, phủ lông trắng như


bông. Lá to, dài, mọc so le, phiến lá xẻ thùy sâu và có răng không đều, mặt trên xanh lục
mặt dưới có lông trắng, cuống lá to và ngắn. Cụm hoa hình cầu, to, mọc ở ngọn, màu đỏ

tím hoặc tím lơ nhạt, lá bắc ngoài của cụm hoa rộng, dày và nhọn, đế cụm hoa mọc phủ
đầy lông tơ, mang toàn hoa hình ống. Có thể được chế biến theo dạng thái lát mỏng hoặc
nguyên bông và được kiểm tra trong quá trình sản xuất.
❖

Mùi vị:

Vị đắng là một đặc tính quan trọng của sản phẩm bông Atisô sấy, ngoài phương
pháp đánh giá bằng cảm quan, màu sắc, mùi và vị còn được đánh giá bằng phương pháp
phân tích.
❖

Thành phần các chất dinh dưỡng:

Bông Atisô ăn rất tốt cho sức khỏe, nó cung cấp khoảng 9,3% carbohydrate, 1,5%
chất xơ, rất ít chất béo và protein. Năng lượng cung cấp rất thấp, chỉ khoảng 40 đến 50
kcal nhưng lại rất giàu vitamin và chất khoáng như potassium, phosphorus, calcium,
sodium và magnesium.
❖

Sự ngấm nước:

Mức độ và thời gian ngấm nước hay hấp thụ nước hoặc bù nước là một trong những
yêu cầu cơ bản đối với sản phẩm rau quả sấy, là đại lượng đánh giá khả năng hồi nguyên
của sản phẩm sau khi sấy so với trạng thái ban đầu.
❖

Độ ẩm sản phẩm:

Là đặc tính kỹ thuật quan trọng đối với khả năng bảo quản sản phẩm sau quá trình

sấy.
❖

Dư lượng hóa chất:

Là mức yêu cầu tối thiểu còn tồn dư trong sản phẩm mà không làm ảnh hưởng đến
chất lượng và gây độc hại đối với cơ thể con người. Giới hạn cho phép là 2000-2500 mg
SO2/kg cho các loại rau quả .
❖

Nhiễm vi sinh vật:

Những yếu tố tạo môi trường cho sự phát triển của vi sinh vật là thực phẩm, độ ẩm,
độ pH, nhiệt độ, oxy và thời gian. Rau quả cũng như Atisô là một dạng thực phẩm và là
môi trường cho sự hoạt động của vi sinh vật, nên cần hạn chế các yếu tố ảnh hưởng cũng
như gia tăng khả năng nhiễm khuẩn từ công đoạn trước và trong thu hoạch, mà khi xử lý
sơ chế chưa đảm bảo và có thể khi rửa bằng nguồn ướt đã bị nhiễm khuẩn, cũng có thể
gây ra từ người mang vi khuẩn.


1.2. Thành phần hoá học
Trong Atisô chứa chất đắng có phản ứng Acid gọi là Cynarin. Còn có Inulin, Tanin,
các muối kim loại K (tỉ lệ rất cao), Mg, Natri, hợp chất Flavonoid.
Bảng 1: Thành phần hóa học và hàm lượng các chất trong hoa Atiso.
Thành phần

Hàm lượng

Protein


3.15%

Lipit

0.1 – 0.3%

Glucid

11-15.5%

Carbonhydrat

16%

Ca

0.12%

P

0.1%

Fe

2.3 mg/100g

Caroten

60 Unit/100g


Nước

82%

Vitamin A

300UI

Vitamin B1

120 gram

Vitamin B2

30 gram

Vitamin C

10 gram

1.3 Tính chất vật lý
-

Bông Atisô có dạng hình cầu.
Đường kính bông từ 50 - 70 mm.
Trọng lượng bông 300 - 350 gr/cái.
Ẩm độ khi thu hoạch 75 - 85% .
Ẩm độ bảo quản nhỏ hơn hoặc bằng 10%.
Khối lượng riêng: 170 kg/m3.



Hình 2. Bông Atisô tươi.
1.4

Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô khô

Tại Việt Nam sản lượng Atisô chủ yếu thu được từ bốn loại là: thân, lá, rễ và bông.
Sản lượng hàng năm khoảng 800 tấn. Vì cách sơ chế và bảo quản không tốt, khiến cho
dinh dưỡng trong Atisô bị giảm đi nhiều, các chất quý biến mất, điều kiện bảo quản
không tốt,… nên Atisô chủ yếu được tiêu thụ trong nước, hầu hết là dùng làm thực phẩm,
trà, nấu lấy nước uống thanh nhiệt... Một phần ít dùng để làm thuốc
Bông Atisô sấy là một loại thực phẩm, về chất lượng gồm các nhóm tiêu chuẩn về
lượng: dinh dưỡng, cảm quan và vệ sinh an toàn thực phẩm. Mặt khác bông Atisô sấy là
một loại hàng hóa nên ngoài chất lượng sản phẩm, còn phải thỏa mãn về chất lượng dịch
vụ và chất lượng công nghệ. Trong đó chất lượng dinh dưỡng là tiêu chuẩn quan, mức
dinh dưỡng có thể đánh giá trên hai phương diện:
− Về số lượng là năng lượng tiềm tàng dưới dạng hợp chất hóa học có thể cung cấp
cho quá trình tiêu hóa và chuyển hóa năng lượng.
− Về chất lượng là cân bằng các thành phần dinh dưỡng theo từng đối tượng tiêu
thụ với sự có mặt của các chất vi lượng cần thiết.
Cho đến hiện nay, tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô sau khi sấy chưa có.
Tuy nhiên, theo tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô sau khi sấy của công ty cổ
phần dược Lâm Đồng Ladopha, là công ty thu mua chế biến và sản xuất các sản phẩm
Atisô khô tại Đà Lạt như sau:

❖

Tiêu chuẩn về cảm quan:

+ Màu: Trắng, vàng, xanh xám.



+ Hình dáng bên ngoài: nguyên lát đều, tạp chất không quá 1,5%. Các lát Atisô
mềm dẻo bóp không nát vụn.
+ Mùi: thơm nồng đặc trưng của Atisô, không có mùi chua.
+ Vị: đắng, hậu ngọt thơm.
+ Tạp chất khác: không lẫn tạp chất, không bị mốc, sâu bọ.
❖

Tiêu chuẩn về lý, hóa:

+ Ẩm độ: thấp hơn hoặc bằng 10% .
+ Độc chất: không có độc tố và các chất bảo quản.
Chất lượng sản phẩm bông Atisô sấy luôn bị tác động của nhiều yếu tố ảnh hưởng
trước, trong và sau quá trình sấy. Trong đó các yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất luôn diễn ra
trong quá trình sấy.
1.5 Các kết quả nghiên cứu về sấy Atisô ở Việt Nam.
Tại Việt Nam các công trình nghiên cứu về máy sấy nông sản thực phẩm thì nhiều,
nhưng nghiên cứu về máy sấy thân, rễ Atisô thì có thể khẳng định cho đến hiện nay chưa
có bất kỳ công trình nghiên cứu nào được công bố.
Các công trình nghiên cứu về Atisô cũng chủ yếu tập trung vào việc nghiên cứu
thành phần dược tính của cây Atisô được trồng tại Đà Lạt, nhưng chưa có công trình nào
nghiên cứu về sự thay đổi thành phần dược liệu dưới tác dụng của nhiệt độ phơi, sấy.
Tại Đà Lạt, Atisô trồng 1 vụ/năm, thời gian thu hoạch bông, thân, rễ từ tháng 2 đến
tháng 5, bông thu hoạch liên tục hàng ngày, sau khi thu hoạch xong bông, thì tiến hành
thu hoạch thân rễ đồng loạt (chuẩn bị trồng vụ mới từ tháng 5 đến tháng 6), thời gian thu
hoạch mỗi vườn khác nhau, phụ thuộc thời gian trổ hoa từng vườn Atisô. Lá, cọng được
thu hoạch suốt thời kỳ sinh trưởng, lá thu hoạch tươi bán cho các công ty dược nấu cao,
một số hộ phơi khô bán ra thị trường.
Bình quân tại Đà Lạt, diện tích trồng Atisô khoảng 4.000 m 2/hộ, năng suất bình

quân bông, thân, rễ, lá từ 8 - 10 tấn (tươi)/ha, trong đó tỷ lệ bông chiếm khoảng 13%, rễ
và thân chiếm 35%, lá chiếm 52%. 20 - 30% sản lượng Atisô thu hoạch hàng năm được
chế biến làm trà túi lọc hay trà hòa tan, số lượng còn lại được thái mỏng, nhất là hoa,
thân, rễ, rồi phơi khô hay bán tươi như một loại thực phẩm dùng trong ăn uống hàng
ngày.
Trên thị trường thuốc Việt Nam đang lưu hành các chế phẩm Atisô, như các loại trà
túi lọc, các loại thuốc viên bao, các dung dịch uống đóng ống hoặc đóng chai. Chủ yếu
được sản xuất trong nước, chứa một thành phần hoặc nhiều thành phần dược chất (chỉ có
sản phẩm viên bao Chophytol là sản xuất tại Pháp). Các sản phẩm khác từ cây Atisô như
trà Lipton Atisô, trà Lá Atisô, hoa, thân, rễ Atisô khô, nhụy hoa Atisô.
Chất lượng Atisô sau khi phơi hiện nay tại Đà lạt, được thương lái đánh giá qua mẫu
mã (phụ thuộc tay nghề người thái); màu sắc: Trắng, thâm, đen (tùy thuộc thời tiết); có


mùi thơm đặc trưng (bông, thân, rễ phải đạt khô không còn độ ẩm, được bảo quản trong
bao bì ny lon kín). Nhìn chung, chất lượng bị suy giảm là do: Ngấm sương, phơi lâu do
không nắng, bụi, ẩm mốc do bảo quản không tốt. Đối với lá cây Atisô, sau khi được thu
hoạch sẽ không phơi hoặc sấy khô mà đưa ngay vào chế biến, để đảm bảo hoạt chất
Cynarrin của lá. Thời gian thu hoạch lá là lúc cây sắp ra hoa, hái lấy lá, bẻ sống. Lá Atisô
thu hái vào năm thứ nhất của thời kỳ sinh trưởng hoặc vào cuối mùa hoa. Khi cây trổ hoa
thì hàm lượng hoạt chất giảm, vì vậy, thường hái lá trước khi cây ra hoa. Có tài liệu nêu
là nên thu hái lá còn non vào lúc cây chưa ra hoa. Ở Đà Lạt, nhân dân thu hái lá vào thời
kỳ trước tết Âm lịch 1 tháng.

Hình 3. Bông Atisô khô thành phẩm.
Atisô khi thu hoạch thường có hàm lượng nước cao, nên dễ bị lên men và bị hư
hỏng, do vậy cần phải đem sấy khô. Tuy nhiên, do công nghệ sấy khô Atisô chưa phát
triển, nên các vùng trồng cây Atisô như Đà Lạt, khi thu hoạch thường làm khô bằng cách
phơi nắng hay sấy thủ công.


1.6

Quy trình công nghệ sản xuất trà atisô.


Atisô tươi

Làm héo

Vò

Lên men

Sấy khô

Phân loại

Đóng gói

Sản phẩm

Hình 4:.Sơ đồ quy trình sản xuất trà atisô của Công Ty CPVD Thực Phẩm Quốc Tế
FOSI.
Thuyết minh quy trình:
❖ Làm héo
Atiso nguyên liệu khi thu hái về chứa rất nhiều nước. Nếu đem tiến hành vò ngay
thì atiso sẽ bị nát nước thoát ra mang theo một số chất hòa tan làm ảnh hưởng đến chất
lượng trà thành phẩm. Do đó, phải làm héo cho lượng nước trong trà atisô nguyên liệu
bay hơi bớt, nguyên liệu trở nên mềm và dẻo dai hơn. Ngoài ra, hàm lượng nước giảm đi
mà hàm lượng chất khô trong nguyên liệu trở nên đậm đặc hơn. Do đó, tăng cường khả

năng hoạt động của các enzyme có trong nguyên liệu.


❖ Vò
Vò để làm dập các tồ chức tế bào, các mô làm cho thành phần trong nguyên liệu
thoát ra bề mặt, để sau khi sấy các dịch bào sẽ bám lên bề mặt nguyên liệu làm cho cánh
trà óng ánh hơn và dễ dàng hòa tan vào nước pha, tạo ra hương vị đặc trưng. Hơn nữa, do
dịch bào thoát ra ngoài nên tannin và các hợp chất hữu cơ khác có điều kiện tiếp xúc oxy
không khí, xảy ra quá trình oxy hóa tạo ra mùi, vị, hương và màu sắc của sản phẩm.
❖ Lên men
Làm cho trà mất đi màu xanh, vị hăng, có mùi thơm dịu, không còn vị chát.
❖ Sấy khô
Khi atisô đã được lên men đến mức yêu cầu, cần đình chỉ hoạt động của enzyme để
chất lượng của trà ở mức tốt nhất, thường người ta sẽ sử dụng nhiệt độ để sấy khô bán
thành phẩm. Đồng thời, quá trình sấy khô cũng làm giảm độ ẩm của trà tạo thuận lợi cho
quá trình bảo quản trà thành phẩm. Từ đó làm cho trà xoắn kết và đen bong.
Yêu cầu: trà sấy phải đều, khô, không có mùi khét và độ ẩm còn lại là 7%.
Biến đổi:
Nước sẽ bay hơi, trà có màu đồng đỏ sẽ chuyển sang màu đen bóng, mùi táo chín
của atiso lên men mất đi, thay vào đó là mùi thơm dụi hơn, đặc trưng của trà atisô.
Các thông số kỹ thuật trong quá trình sấy
Nhiệt độ: thường sấy trà ở 80oC, nếu sấy nhiệt độ cao hơn 80oC thì trà sẽ bị mất đi
hương thơm và màu sáng, nếu sấy thấp hơn 80 oC thì quá trình sấy kéo dài, các enzyme
trong trà không được đình chỉ kịp thời, trà dễ bị len men quá mức.
Tốc độ không khí trong máy sấy trà: tốc độ không khí nóng trong máy sấy trà
thường khống chế trong khoảng < 0.5m/s,nếu khống chế nhỏ hơn tốc độ này thì thời gian
sấy kéo dài và nếu khống chế ở khoảng 0.6m/s thì trà vụn sẽ bị cuốn theo.
❖ Phân loại
Sau khi sấy trà atisô sẽ được mang đi phân loại thành các sản phẩm có phẩm chất
tốt, xấu khác nhau, chủ yếu là về kích thước và hình dáng. Ngoài ra, phân loại còn có thể

loại bỏ các tạp chất lẫn vào trong quá trình chế biến.
Sau khi phân loại, người ta sẽ tiến hành đấu trộn những phần đã phân loại theo tỉ lệ
nhất định theo yêu cầu của khách hàng hoặc theo tiêu chí của nhà máy. Thường chỉ đấu
trộn trà cánh với trà mảnh, còn trà vụn đem sản xuất thành trà hòa tan.
❖ Đóng gói
Để bảo quản trà atisô sẽ được đóng vào túi lọc hoặc vào hộp, thường bằng carton
hoặc kim loại.
➢ Lợi ích của trà atisô
Các bác sĩ Đông Y, cho rằng “Trà Atisô có tác dụng hổ trợ, điều trị và dự phòng 05
lọai bệnh có nguy cơ tử vong cao như: bệnh tim mạch, đột quỵ, ung thư, tiểu đường và xơ
vữa động mạch”. Vì thế, Trà Atiso ngày càng phổ biến, trở thành xu hướng tiêu dùng của
nhiều chị em phụ nữ, cánh đàn ông và cho cả gia đình.
Tuy nhiên, việc sản xuất trà Atisô mà vẫn lưu giữ“những đặc tính quý hơn
vàng” của cây Atisô là việc không phải dễ, đòi hỏi nhiều nghiên cứu, kinh nghiệm lâu


năm và đầu tư trang thiết bị hiện đại… điển hình là nhãn hàng Atisô Tâm Châu lưu giữ 7
tác động là một thương hiệu đang được người tiêu dùng quan tâm:
1. Bổ sung vitamin C, kali, magie tốt cho hệ tim mạch.
2.
Bảo vệ gan chống độc (do sự có mặt của 6 chất trong nhóm polyphenol và 10
chất nhóm acid alcolcùng các flavonoid).
3.
Kích thích gan tiết mật giúp hệ tiêu hóa hoạt động tốt.
4.
Giảm mức cholesterol ngăn chặn đươc bệnh xơ cứng động mạch.
5.
Bỏ và ngăn chặn phát tán của tế bào chết ngăn ngừa bệnh ung thư.
6.
Kiểm soát lượng đường dư trong máu.

7. Giảm viêm, lợi tiểu, nhuận tràng và cung cấp chất dinh dưỡng cho các vi
khuẩn lợi cho sức khỏe sống trong ruột
Vì những tác dụng trên, trong dân gian truyền miệng rằng Atisô là loại thảo mộc có
tác dụng mát gan và giải độc gan. Trong nhiều hội thảo chuyên đề về Atisô, các lương y
tiết lộ “một cách để giải nhanh rượu bia là nhờ uống trà Atisô”.
(Theo Báo Sức khỏe & Đời sống – Cơ quan ngôn luận của Bộ Y Tế)
2. Tổng quan về sấy
2.1 Bản chất của quá trình sấy.
Sấy là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, là quá trình
khếch tán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do
chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
2.2 Phân loại quá trình sấy
Người ta phân biệt làm 2 loại:
- Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng và gió…phương pháp này có thời gian
sấy dài, tốn diện tích sân phơi, khó điều chỉnh và độ ẩm cuối cùng của vật liệu còn khá
lớn, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu.
- Sấy nhân tạo: quá trình sấy cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng đến tác nhân
sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt…và nó được hút ra khỏi thiết bị khi sấy
xong. Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên.
Nếu phân loại phương pháp sấy nhân tạo, ta có:
- Phân loại theo phương thức truyền nhiệt:
❖ Phương pháp sấy đối lưu: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền
từ môi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu. Đây là phương pháp được
dùng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt.
❖ Phương pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện
bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thường, bức xạ hồng
ngoại.
❖ Phương pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho việc sấy bằng cách cho tiếp
xúc trực tiếp xúc vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt.



❖ Phương pháp sấy bằng điện trường bằng dòng điện cao tầng: nguồn nhiệt cung
cấp cho vật liệu sấy nhờ dòng điện cao tầng tạo nên điện trường cao tầng trong vật sấy
làm vật nóng lên.
❖ Phương pháp sấy thăng hoa: được thực hiện bằng làm lạnh vật sấy đồng thời hút
chân không để cho vật sấy đặt đến trạng thái thăng hoa của nước, nước thoát ra khỏi vật
sấy nhờ quá trình thăng hoa.
❖ Phương pháp sấy tầng sôi: nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào
buồng sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau một thời gian nhất định, hạt khô được tháo ra
ngoài.
❖ Phương pháp sấy phun: dùng để sấy các sản phẩm dạng lỏng.
❖ Bức xạ: sự dẫn truyền nhiệt bức xạ từ vật liệu nóng đến vật liệu ẩm.
- Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy:
❖ Sấy mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi
hoàn tất sẽ được tháo ra.
❖ Sấy liên tục: vật liệu được cung cấp liên tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm
qua buồng sấy cũng xảy ra liên tục.
- Phân loại theo sự chuyển động tương đối của dòng khí và vật liệu ẩm.
❖ Loại thổi qua bề mặt
❖ Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu.
2.3 Chọn phương pháp sấy
Do sản phẩm là trà atisô và được dùng làm thực phẩm cho người sử dụng nên để
đảm bảo về yêu cầu vệ sinh. Do đó ta sử dụng phương pháp sấy dùng không khí làm tác
nhân sấy. Với yêu cầu về đặc tính của vật liệu sấy là trà atisô và năng suất sấy không quá
lớn chỉ dừng ở mức trung bình nên ta lực chọn công nghệ kiểu sấy hầm kiểu đối lưu
cưỡng bức có dùng quạt thổi.
Không khí ngoài trời sẽ được lọc sơ bộ rồi qua calorifer khí – hơi. Không khí được
gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp và có độ ẩm tương đối thấp được quạt thổi vào buồng
sấy. trong không gian buồng sấy không khí khô thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm với
vật liệu sấy là trà atisô tươi làm cho độ ẩm tương đối của không khí tăng lên, đồng thời

làm hơi nước trong vật liệu sấy được rút ra ngoài. Không khí này sau đó được thải ra môi
trường.
2.4 Chọn chế độ sấy
Với hệ thống sấy là hầm và vật liệu sấy là trà atiso. Ta sẽ gia nhiệt cho không khí
lên đến nhiệt độ t1 = 80oC (lựa chọn theo yêu cầu công nghệ). Nhiệt độ của không khí ra
khỏi buồng sấy là t2 = 45oC (tính toán dựa trên giản đồ Ramdzim).
Trong hệ thống sấy đối lưu, tổn thất nhiệt do sấy đối lưu mang đi là rất lớn. Đồng
thời, sản phẩm sau khi sấy được dùng làm thực phẩm cho con người nên yêu cầu về chất
lượng khá cao. Do vậy không khí sử dụng làm tác nhân sấy yêu cầu phải sạch nên ta bố
trí thêm hệ thống lọc bụi trước khi cho không khí vào calorife.
2.5 Chọn phương án sấy


Có nhiều phương án sấy để sấy vật liệu. Mỗi phương thức sấy đều có ưu khuyết
điểm riêng của nó.
- Sấy đối lưu ngược chiều: vật liệu sấy và tác nhân sấy đi ngược chiều nhau. Tác
nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao và độ ẩm thấp nhất tiếp xúc với vật liệu sấy có độ ẩm
nhỏ nhất (vật liệu sấy chuẩn bị ra khỏi hầm sấy). Dọc theo buồng sấy tác nhân sấy giảm
dần nhiệt độ và độ ẩm tăng dần di chuyển về phía đầu hầm sấy tiếp xúc với vật liệu sấy
có độ ẩm cao nhất. Nên càng về cuối lượng ẩm bốc hơi càng giảm và tốc độ sấy cũng
giảm dần.
Ưu điểm: vật liệu sấy lúc ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ cao nên khô hơn.
- Sấy đối lưu xuôi chiều: vật liệu sấy và tác nhân sấy đi cùng chiều nhau. Vật liệu
ban đầu có độ ẩm lớn tiếp xúc với tác nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao, độ ẩm nhỏ nên
bốc hơi nhanh.
Ưu điểm: thiết bị đơn giản hơn so với sấy ngược chiều.
Vậy trường hợp sấy trà atisô thì phương pháp sấy cùng chiều sẽ phù hợp hơn. Do
sấy ngược chiều, vật liệu ra sẽ tiếp xúc với tác nhân sấy có nhiệt độ cao, dễ gây biến tính
và làm giảm hàm lượng các chất trong sản phẩm. Do đó sấy ngược chiều thường chỉ sử
dụng cho các vật liệu sấy chịu được nhiệt độ cao. Đối với trà atisô là loại vật liệu chịu

nhiệt tương đối thấp nên chọn chế độ sấy cùng chiều.
Chọn tác nhân sấy: để sản phẩm được tinh khiết không bị bám bẩn ta sử dụng tác
nhân sấy là không khí nóng.
2.6 Thiết bị sấy hầm
Cũng như hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm là một trong những hệ thống sấy
đối lưu phổ biến nhất. Nhưng khác với hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm có thể sấy
liên tục hoặc bán liên tục với năng suất lớn và phương pháp tổ chức trao đổi nhiệt chỉ có
thể đối lưu cưỡng bức, nghĩa là bắt buộc phải dùng quạt.
Thiết bị truyền tải trong hệ thống sấy hầm có thể là băng tải hoặc gồm nhiều xe
goòng. Băng tải trong hệ thống sấy hầm dạng xích kim loại có nhiệm vụ chứa và vận
chuyển vật liệu sấy, đồng thời cho tác nhân sấy đi qua băng tải để xuyên qua vật liệu sấy
thực hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm.
Cấu tạo của hệ thống sấy hầm bao gồm ba phân chính: hầm sấy, calorifer và quạt.
Hầm sấy là hầm dài từ 10 đến 20 hoặc 30 m, trong đó vật liệu sấy và tác nhân sấy thực
hiện quá trình trao đổi nhiệt - ẩm. Các hệ thống sấy hầm có thể tổ chức cho tác nhân sấy
và vật liệu sấy đi cùng chiều hoặc là ngược chiều, hoặc zích zắc, hồi lưu hay không hồi
lưu tùy thuộc vào mục đích thiết kế.


Hình 5: Hệ thống sấy hầm Shnimod.
3. Tổng quan về sấy bằng năng lượng mặt trời.
3.1 Năng lượng bức xạ mặt trời.
Trong lòng Mặt Trời luôn có nhiệt độ rất cao vì thế tại đó luôn xảy ra phản ứng
nhiệt hạch còn gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân biến Hidro thành Heli và giải phóng
một nguồn năng lượng vô cùng lớn. Có thể nói nguồn năng lượng bức xạ mặt trời là
nguồn năng lượng đầu tiên của mọi quá trình chuyển hóa năng lượng trên bề mặt Trái
Đất. Khi chiếu xuống Trái Đất năng lượng bức xạ có thể chuyển sang các dạng năng
lượng như nhiệt năng, công năng tạo ra các quá trình vật lý trên Trái Đất, các hiện tượng
thời tiết và khí hậu. Đặc biệt, bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng gần như duy nhất được
thế giới thực vật sử dụng trong quá trình quang hợp biến các chất vô cơ (CO 2,H2O) thành

các chất hữu cơ đầu tiên, đó là Glucoza. Và từ glucoza có thể tổng hợp hàng loạt các chất
tạo thành một thế giới hữu cơ phong phú. (Theo Đoàn Văn Điếm, 2008).
Đăc trưng của bức xạ mặt trời truyền trong không gian là một phổ rộng trong đó cực
đại của cường độ bức xạ nằm trong dải 10 -1 – 10µm và hầu như một nữa trong tổng năng
lượng mặt trời tập trung trong khoảng bước sóng 0.38 – 0.78µm đó là vùng nhìn thấy của
phổ.
Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là bức xạ trực xạ. Các tia phản xạ từ các vật
khác trong không gian gọi là tán xạ. Tổng hợp các tia trực xạ và tán xạ gọi là tổng xạ.
➢ Ưu điểm và ứng dụng năng lượng Mặt Trời.
❖ Ưu điểm:
- Là nguồn năng lượng sạch, chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng thấp, an toàn cho
người sử dụng.


-

Nếu thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch sẽ giảm phát khí thải nhà kính, bảo
vệ môi trường.
❖ Ứng dụng: sử dụng như một nguồn năng lượng thay thế.
- Tại Đan Mạch: năm 2000, hơn 30% hộ dân sử dụng tấm thu năng lượng Mặt Trời,
có tác dụng làm nóng nước.
- Tại Brazil: những vùng xa xôi hiểm trở như Amazon, điện năng lượng Mặt Trời
luôn chiếm vị trí hàng đầu.
- Tại Đông Nam Á: điện Mặt Trời ở Philippins cũng đảm bảo cho nhu cầu sinh hoạt
cho 400.000 dân.
Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là nguồn năng lượng tái tạo quý
báo.
3.2 Tình hình phân bố bức xạ Mặt Trời tại Việt Nam.
Nước Việt Nam trải dài từ 8 đến 23 vĩ độ Bắc. Do điều kiện địa hình và vị trí của mỗi
vùng mà phân bố bức xạ rất khác nhau theo mùa và trên các vùng lãnh thổ khác nhau.

Bức xạ trung bình trong năm thay đổi từ 100 đến 175 Kcal/cm 2 / năm và số giờ nắng
trong năm từ 1500 đến 2000 giờ/năm thay đổi từ Bắc và Nam (Ấn độ 2300 giờ/năm, Bắc
Phi 3000 giờ/năm). Từ vĩ tuyến 17 trở vào giá trị cường độ bức xạ lớn hơn 125
kcal/Cm2/năm và có số giờ nắng lớn hơn 1750 giờ/năm đến 2300 giờ/năm nên việc sử
dụng năng lượng Mặt Trời sẽ có tiềm năng và hiệu quả hơn.
3.3 Ứng dụng năng lượng Mặt Trời vào quá trình Sấy nông sản.
Việc sấy bằng năng lượng Mặt Trời được tiến hành dựa trên 2 phương pháp:
❖ Sấy trực tiếp: gồm phơi tự nhiên hoặc phơi trong lồng kính. Đây là phương pháp cổ
truyền được áp dụng từ cổ xưa.
➢ Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản, tiền đầu tư cho thiết bị ít, thuận tiện cho người sử dụng.
➢ Nhược điểm:
- Bị động khi thời tiết nắng mưa thất thường.
- Hao hụt lớn trong quá trình sấy do chim, chuột, gia súc gia cầm phá hoại.
- Không đảm bảo khâu vệ sinh thực phẩm: rùi nhặm, bụi bậm, phân súc vật, tạp chất
hữu cơ …sản phẩm không thể xuất khẩu, dễ lây truyền những bệnh truyền nhiễm.
❖
Sấy gián tiếp: bức xạ Mặt Trời sẽ đun nóng nước hoặc không khí ..gọi chung là
chất tải nhiệt qua bộ thu bức xạ collector. Chất tải nhiệt đã đun nóng được đưa qua thiết
bị sử dụng dưới dạng trao đổi nhiệt.
Hệ thống sấy gồm 4 phần chính: Bộ thu bức xạ, thiết bị tạo áp lực (Quạt, bơm..),
bộ phận trao đổi nhiệt, hầm sấy.Với phương pháp sấy gián tiếp thì bộ phận quan trọng
nhất sẽ là Bộ thu bức xạ, rất nhiều công trình nghiên cứu quan tâm đặc biệt đến bộ phận
này, tiếp đến là bộ phận trao đổi nhiệt và cuối cùng là thiết bị sử dụng (sấy, sưởi ấm, đun
nóng…).
Bộ thu bức xạ gồm: tấm phủ (có thể bằng kính hoặc chất dẻo trong suốt), tấm hấp


thụ (biến đổi chùm tia bức xạ thành nhiệt), tấm cách nhiệt (giảm quá trình mất mát nhiệt
phía sau).

Tấm hấp thu có 2 loại: có lỗ xốp và không lỗ xốp. Trường hợp tấm hấp thu có lỗ
xốp được nhiều tác giả nghiên cứu hơn và đưa ra kết luận rằng nếu sử dụng tấm hấp thu
có lỗ xốp thì hiệu suất bộ thu được tăng một cách đáng kể vì:
- Bề mặt trao đổi nhiệt tăng lên nhiều so với loại không có lỗ xốp.
- Các chùm tia bức xạ sẽ bị giam chặt vào khi chui vào lỗ xốp (tương tự như hộp
đen tuyệt đối).
➢ Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản, hiệu suất cao, dễ chế tạo và tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu tại địa
phương.
Ứng dụng máy sấy bằng năng lượng Mặt Trời.
Có thể sử dụng trong sấy các loại nông sản: Lúa, Cafe, Trà, Thuốc lá…hoặc cũng có
thể sử dụng kết hợp với các hệ thống điện, than …để chế tạo máy sấy với 2 nguồn năng
lượng chạy song song nhau để thay nhau cung cấp năng lượng lúc thời tiết bất lợi.
4. Giới thiệu về vật liệu Inox 304
Inox 304 là loại Inox phổ biến và được ưa chuộng nhất hiện nay trên thế giới. Inox
304 chiếm đến 50% lượng thép không gỉ được sản xuất trên toàn cầu. Và ở Úc thì con số
này dao động từ 50%-60% lượng thép không gỉ được tiêu thụ. Inox 304 được sử dụng
trong hầu hết các ứng dụng ở mọi lĩnh vực. Bạn có thể thấy inox 304 ở mọi nơi xung
quanh cuộc sống hàng ngày của bạn như: Xoong, chảo, nồi, thìa, nĩa, bàn, ghế, đồ trang
trí…
Loại Inox 304L là loại inox có hàm lượng Carbon thấp (Chữ L ký hiệu cho chữ
Low, trong tiếng Anh nghĩa là thấp).304L được dùng để tránh sự ăn mòn ở những mối
hàn quan trọng. Còn loại Inox 304H là loại có hàm lượng Carbon cao hơn 304L, được
dùng ở những nơi đòi hỏi độ bền cao hơn. Cả Inox 304L và 304H đều tồn tại ở dạng tấm
và ống, nhưng 304H thì ít được sản xuất hơn.
➢ Tính chất của Inox 304
❖ Tính chống ăn mòn.
Inox 304 đã thể hiện được khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của mình khi được tiếp
xúc với nhiều loại hóa chất khác nhau. Inox 304 có khả năng chống gỉ trong hầu hết ứng
dụng của ngành kiến trúc, trong hầu hết các môi trường của quá trình chế biến thực phẩm

và rất dễ vệ sinh. Ngoài ra, Inox 304 còn thể hiện khả năng chống ăn mòn của mình trong
ngành dệt nhuộm và trong hầu hết các Acid vô cơ.
❖ Khả năng chịu nhiệt
Inox 304 đã thể hiện được khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của mình khi được tiếp
xúc với nhiều loại hóa chất khác nhau. Inox 304 có khả năng chống gỉ trong hầu hết ứng
dụng của ngành kiến trúc, trong hầu hết các môi trường của quá trình chế biến thực phẩm
và rất dễ vệ sinh. Ngoài ra, Inox 304 còn thể hiện khả năng chống ăn mòn của mình trong
ngành dệt nhuộm và trong hầu hết các Acid vô cơ.


❖ Khả năng chịu nhiệt
Inox 304 thể hiện được khả năng oxi hóa tốt ở nhiệt độ 870 0C, và tiếp tục thể hiện
được lên đến nhiệt độ 925 0C. Trong những trường hợp yêu cầu độ bền nhiệt cao, thì
người ta yêu cầu vật liệu có hàm lượng carbon cao hơn. Ví dụ: Theo tiêu chuẩn AS1210
Pressure Vessels Code giới hạn khả năng chịu nhiệt của 304L là 425 0C, và cấm sử dụng
những inox 304 với hàm lượng carbon 0.04% hoặc cao hơn trên nhiệt độ 5500C.
Inox 304 thể hiện khả năng dẻo dai tuyệt vời khi được hạ đến nhiệt độ của khí hóa
lỏng và người ta đã tìm thấy những ứng dụng tại những nhiệt độ này.
➢ Cơ tính và tính chất vật lý
Giống như các loại thép trong dòng Austenitic, thì từ tính của Inox 304 là rất yếu và
hầu như là không có. Nhưng sau khi làm việc trong môi trường có nhiệt độ thấp, thì từ
tính lại rất mạnh (điều này đi ngược lại với quá trình tôi).
Ngoài ra, Inox 304 chỉ có thể được tăng cứng trong môi trường có nhiệt độ thấp.
Ứng suất đàn hồi cao nhất mà Inox 304 có thể đạt được là 1000MPa,điều này còn được
ảnh hưởng bởi các yếu tố như số lượng và hình dạng của vật liệu.
Tôi là phương pháp chính để sản xuất ra Inox 304. Người ta sẽ gia nhiệt lên đến
1010 0C – 11200C, và sau đó sẽ làm lạnh đột ngột bằng cách nhúng vào nước lạnh.
➢ Khả năng gia công
Inox 304 có khả năng tạo hình rất tốt, nó có thể dát mỏng mà không cần gia nhiệt.
Điều này làm cho Inox này độc quyền trong lĩnh vực sản xuất các chi tiết Inox.

Ví dụ: chậu rửa, chảo, nồi… Ngoài ra, tính chất này còn làm cho Inox 304 được ứng
dụng làm dây thắng trong công nghiệp và các phương tiện như ô tô, xe máy, xe đạp…
Inox 304 thể hiện khả năng hàn tuyệt vời, loại inox này phù hợp với tất cả các kỹ
thuật hàn (trừ kỹ thuật hàn gió đá). Khả năng cắt gọt của Inox 304 kém hơn so với các
loại thép Carbon, khi gia công vật liệu này trên các máy công cụ, thì phải yêu cầu tốc độ
quay thấp, quán tính lớn, dụng cụ cắt phải cứng, bén và không quên dùng nước làm mát.
5. Sơ lược về Thời tiết và khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh.
Nằm trong vùng nhiệt đới xavan, cũng như một số tỉnh Nam bộ khác Thành phố Hồ
Chí Mình không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông rõ rệt, nhiệt độ cao đều và mưa quanh
năm (mùa khô ít mưa). Trong năm Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa
hè: mùa mưa – khô rõ rệt.
Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa
nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô mát, nhiệt độ cao vừa
mưa ít). Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm 2/năm. Số giờ nắng trung
bình/tháng 160-270 giờ. Trung bình, Thành phố Hồ Chí Minh có 160 tới 270 giờ nắng
một tháng, nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C.
Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C.
Lượng mưa cao, lượng trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trong đó
năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958. Một năm, ở
thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11,
chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9. Các tháng 1,2,3 mưa rất ít và không đáng
kể. Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng


tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc. Các quận nội thành và các huyện phía Bắc có lượng
mưa cao hơn khu vực còn lại.
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây –
Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương thổi vào trong mùa
mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6 m/s và mạnh nhất vào tháng
8, tốc độ trung bình 4,5 m/s. Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô,

khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s. Ngoài ra còn có gió tín
phong theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s.
Có thể nói Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão. Cũng như lượng mưa,
độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô
(74,5%). Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm.
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT – CÂN BẰNG NĂNG
LƯỢNG
1. Tính toán cân bằng vật chất
− Yêu cầu công nghệ đối với trà Atiso đảm bảo về mặt dinh dưỡng và chất lượng,
gồm các thông số sau:
+ Nhiệt độ của tác nhân sấy 800C.
+ Hoa Atiso có độ ẩm ban đầu 80%.
+ Độ ẩm sau khi sấy là 7%.
− Các thông số của không khí ẩm tại TP. Hồ Chí Minh (đo tại trạm Tân Sơn Hòa).
+ Thời gian sấy từ 8h-16h (8h/1mẻ).
+ Nhiệt độ trung bình ban ngày 8h-16h là 300C.
+ Độ ẩm tương đối là 80%.

Để tính được cân bằng vật chất ta dựa trên giản đồ biến đổi không khí ẩm:

33
B
21

=60%

800C
C
450C



A
300C

22

36

Biểu diễn quá trình sấy trên giản đồ không khí ẩm.
Không khí ngoài trời có trạng thái A được gia nhiệt và biến đổi thành trạng thái B
rồi sấy xuống trạng thái, không khí ra khỏi trạng thái C chọn 45 0C, độ ẩm tương đối
không khí ra khỏi hầm sấy 60%.
Ta có: G1 = 350 Kg tươi/ mẻ. (1 mẻ ta sẽ sấy trong thời gian là 8 giờ).
− Lượng vật liệu sấy ban đầu (1h):
G1 = =43,75 (kg tươi/h).
− Lượng ẩm cần tách trong 1h:
W = G1 = 43,75. = 34,341 (Kg/h).
(Công thức 7.2 trang 98, Thiết kế hệ thống sấy –Trần Văn Phú)
− Lượng sản phẩm thu được sau khi sấy:
G1 = G2 + W → G2 = G1 – W = 43,75 – 34,341 = 9,409 (Kg/h).
− Lượng vật liệu khô tuyệt đối trong 1h:
Gk = G1(1-) = 43,75.(1-0,8) = 8,75 (Kg/h).
2. Tính toán quá trình sấy.
2.1 Tính toán trạng thái không khí bên ngoài (điểm A).
− Thông số không khí ngoài trời ở thành phố Hồ Chí Minh chúng em chọn t 0 =
300C và φ0 = 80%.
− Với 2 thông số nhiệt độ và độ ẩm ta dùng giản đồ H-d của không khí ẩm xác
định được điểm A. Từ điểm A ta có giá trị:
+
Hàm lượng hơi ẩm d0 = 22.10-3 Kg ẩm/Kg không khí khô.

+
Entanpi H0 = 21 kcal/Kg không khí khô.


2.2 Tính toán trạng thái không khí vào buồng sấy (điểm B).
− Nhiệt độ không khí trước khi vào buồng sấy t1 = 800C.
− Do quá trình sấy lý thuyết nên d0 = d1 = 22.10-3 Kg ẩm/ Kg không khí khô.
− Từ đó ta xác định được điểm B. Từ điểm B ta tìm được các giá trị:
+
Entapi H1 = 33 kcal/Kg không khí khô.
+
Độ ẩm của không khí vào buồng φ1 = 7.5%
2.3 Tính toán trạng thái không khí ra khỏi buồng sấy (điểm C).
− Ta chọn độ ẩm của không khí ra khỏi buồng sấy φ2 = 60%.
− Ta có H1 = H3 = 33 kcal/kg không khí khô. Đường thẳng H 1 cắt φ2 = 60% xác
định được điểm C.
− Từ điểm C xác định được hàm lượng ẩm của không khí ra khỏi buồng sấy d 2
= 36.10-3 Kg ẩm/ Kg không khí khô. Và nhiệt độ t2 = 450C.
Đại lượng

Không khí bên
ngoài (điểm A)

Không khí vào
buồng sấy (điểm
B)

Không khí ra
khỏi buồng sấy
(điểm C)


t (0C)

30

80

45

φ (%)

80

7,5

60

22.10-3

22.10-3

36.10-3

21

33

33

d (Kg ẩm/Kg kkk)

H (kcal/kg kkk)

3. Tính cân bằng năng lượng:
− Lượng không khí khô cần làm bay hơi 1kg không khí ẩm:
l = = = 71,429 (kgkkk/kg ẩm).
− Lượng không khí khô cần trong quá trình sấy, với thời gian sấy cho 1 mẻ 8 giờ:
L = l.W.8 = 71,429.34,341.8 = 19623,55 (Kg kkk/mẻ) = 2453 (Kg kkk/h).
− Nhiệt lượng cẩn thiết làm bay hơi 1kg ẩm trong quá trình sấy:
q . 4,18 . 1000 =.4,18.1000 = 3583 (kj/kg ẩm).
− Tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho toàn bộ quá trình sấy là:
Q = q.W = 3583. 34,341. 8 = 984350,42 (kJ/h) = 273.43 (kW)


− Lượng nhiệt tổn thất ra môi trường:
Qtt = 10%.Qc = 27,343 (kW).
− Tổng lượng nhiệt cần cung cấp làm bốc hơi cả quá trình:
Q = Qc + Qtt = 273.43 + 27.343 = 300.773 (kW).
− Thời gian sấy 8 giờ/ mẻ thì công suất nhiệt là
Q = = 37594 (W)


CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH
1. Xác định tiết diện hầm sấy
Tiết diện hầm BxH được xác định theo điều kiện thông gió, còn chiều dài hầm sấy
xác định theo thời gian sấy và năng suất sấy.
− Trước tiên ta cần xác định lưu lượng thể tích trung bình V0.
+ Lượng không khí khô cần làm bốc hơi một kg ẩm trong 1 giờ L.
L = W. l = 34,341. 71,429 = 2453 (kg kkk/h)
Tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy (điểm B) có nhiệt độ 80 0C,ϕ = 7,5%. Theo phụ
lục 5 ( tính toán và thiết kế hệ thống sấy- Trần Văn Phú) ta có thể tích của không khí ẩm

chứa 1kg không khí khô là v B = 1,0575 m3/kgkkk. Tương tự với tác nhân sấy sau quá
trình sấy (điểm C) có 450C, ,ϕ = 60% có vC = 0,9775 m3/kgkkk. Từ đó suy ra:
VB = L. vB = 2453. 1,0575 = 2594 (m3/h).
VC = L. vC = 2453. 0,9775 = 2398 (m3/h).
− Lưu lượng thể tích trung bình V0:
V0 = 0,5.( VB + VC) = 0,5.(2594 + 2398) = 2496 (m3/h).
V0 = 0,693 (m3/s).
− Tiết diện thông gió trong phần sấy của hầm phải thỏa mãn điều kiện thông gió,
tức là:

− Ta có tốc độ lưu động của khí trong hầm là vk = 0,5 (m/s).
− Tiết diện thông gió của hầm là:

= = 1,386 (m2)
+ Chọn hệ số điền đầy tiết diện phần sấy của hầm, F = 0,6


+ Tiết diện tổng của phần sấy: Fs = = = 3,465 (m2).
2. Thiết bị Chuyền tải
Ở đây ta chọn thiết bị chuyền tải là xe goòng và kích thước xe goòng được tính như
sau:
− Chọn chiều rộng của xe goong: Bx = 1800 (mm).
− Khoảng cách an toàn xe với trần và tường: H = B = 50 mm
→ chiều rộng hầm sấy: Bh = Bx + 2.ΔB = 1800 + 2.50 = 1900 (mm)
− Chiều cao hầm sấy: Hh = (m) = = 1,824 (m) = 1824 (mm)
− Chiều cao xe goong: Hx = 1824 – 50 = 1774 (mm)
− Chiều cao sàn xe: Hx = 200 (mm)
− Tiết diện cản trở trong hầm sấy: Fc= Fs – Fk = 3,465 – 1,386 = 1,641 (m2)
+ Chọn chiều dày của lớp vật liệu sấy trên khay là: Hvls = 60 mm
− Số khay sấy chứa trên xe gong là: n = = = 14,39 (khay)

Chọn lại n = 15 khay
+ Khoảng cách giữa các khay sấy: Hk = = 118 (mm)
Tính chiều dài xe goong:
− Chọn mỗi khay chứa được 8 (k)g vật liệu ẩm, khối lượng riêng của hoa Atiso là
hoa = 170 kg/m3.
→ thể tích hoa trên một khay sấy là: Vhoa = = = 0,047(m3)
− Chiều dài một khay sấy (cũng chính là chiều dài xe goong )
Lx = = = 2,061(m) = 2061 (mm)
+ Với k = 0,8 là hệ số chứa đầy của khay.
− Tính số xe goong cần thiết trong hầm sấy: nxe =G1 = = 2,92 (xe)
Chọn lại số xe: n = 3 xe
+ Khoảng cách phần bù tại vị trí cửa hầm sấy: L = 1 m
− Chiều dài hầm sấy là: Lh = n.Lx + 2.L = 3. 2,061 + 2.1 = 8,183 (m)


Trần hầm được đổ bê tông xốp, nhẹ có bề dày 80mm. Trên có rải một lớp cách nhiệt
bằng bông thủy tinh có bề dày 70mm. Tường hầm được xây bằng gạch dày 220mm. Nền
hầm được láng xi măng.
− Hầm sấy gồm 2 cửa vào và ra, mỗi cửa gồm 3 lớp:
+ Hai lớp phía ngoài cửa làm bằng inox có bề dày 2mm.
+ Một lớp giữa làm bằng bông thủy tinh để cách nhiệt, dày 70mm.
− Kích thước phủ bì của hầm:
+ Chiều rộng phủ bì B = 1,9 + 2. 0,22 = 1,944 (m)
+ Chiều cao phủ bì H = 1,824 + 0,08 + 0,07 = 1,974 m
+ Chiều dài phủ bì L = 8,183 + 2. 0,22 = 8,227 m
+ Thể tích bên trong hầm V = 1,9 . 1,824 . 8,183 = 28,36 m3.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
1. COLLECTOR
1.1 Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt

Chúng ta cần tính diện tích bề mặt truyền nhiệt cần thiết để có thể tỏa ra một nhiệt
lượng như trên trong quá trình sấy.
− Chọn vật liệu là inox 304, sơn đen bề mặt có độ đen =0,8.
− Chọn nhiệt độ trung bình trên bề mặt tấm inox từ 8 giờ đến 16 giờ là 900C.
Định luật Stefan-Boltzmann: nói lên quan hệ khả năng bức xạ của vật xám với nhiệt
độ.


E=C
Với
C = . C0 = 0,8 . 5,67 = 4,536 (W/m2.K4)
E = 4,536. = 787,6 (W/m2)
− Diện tích bề mặt bức xạ cần thiết
F1 = = = 47,73 (m2)
Để dễ cho việc tính toán và thiết kế ta chọn diện tích bề mặt là 48m2
− Tính toán quá trình dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt
+ Hệ số dẫn nhiệt () của inox 304 là 25(W/m.độ).
+ Chọn các lá inox có khổ ngang x = 200mm.
+ Mật độ dòng nhiệt qua bề mặt inox là
qm = = = 783 (W/m2).
+ Nhiệt độ cuối của lá inox theo phương ngang là
t2 = t1 - .x = 90 - . 200 = 83,7 (0C).
Vì sự tiếp xúc không như mong muốn nên quá trình dẫn nhiệt sẽ kém hơn lí thuyết.
Do đó ta chọn nhiệt độ cuối lá inox là 83 0C, nhỏ hơn nhiệt độ phía đầu tiếp xúc của inox,
0,70C này xem như do tiếp xúc không tốt.
+ Nhiệt độ trung bình các là inox là ttb = = 86,5 (0C).
+ Chiều dài các lá inox = chiều dài tấm hấp thu = 22m,chiều ngang lá inox
200mm.
+ Hệ số tỏa nhiệt trên bề mặt inox ra không khí:
+ Chọn tốc độ chuyển động của dòng khí qua các lá inox là = 0,5 m/s.

+ Chuẩn số Reynolds của dòng khí:
Re = = = 521574
Với v =21,09. 10-6(m2/s): độ nhớ động học của dòng khí ở 800C (tác nhân sấy).
Khi Re = 521574 > 5.105, ta có
+ Chuẩn số Nusselt:
Nu = 0,032. Re0,8 = 0,032. 5215740,8 = 1200
+ Hệ số tỏa nhiệt trên bề mặt inox ra không khí là


1 = = = 1,664 (W/m2.độ)
Với = 3,05 . 10-2 (W/m.độ)- hệ số dẫn nhiệt của không khí ở 800C.
+ Mật độ dòng nhiệt truyền qua các lá inox đến không khí :
qk = 1.(ttb - tsấy) = 1,664.( 86,5 - 80) =10,816 (W/m2).
+ Diện tích truyền nhiệt của các lá inox là
F2 = = = 3476 (m2)
+ Diện tích truyền nhiệt mỗi lá inox
F3 = 0,2 . 22 . 2 = 8,8 (m2)
+ Số lá inox cần gắn vào bộ hấp thụ
n1 = = = 395 (lá).
1.2 Tính toán cách nhiệt cho bộ hấp thụ
− Nhiệt độ trên bề mặt dưới tấm hấp thụ là 830C.
− Tính toán bề dày lớp cách nhiệt
cn = cn .
+ Hệ số truyền nhiệt tổng quát K
K = = = 0,2041 (W/m2.độ)
Để giảm tổn thất nhiệt thì nhiệt độ vách ngoài của bộ hấp thu không được quá cao
so với môi trường.
+ Hệ số cấp nhiệt phía môi trường không khí là
2 < 1,664 (W/m2.độ).
Truyền nhiệt từ trong ra ngoài thông qua các vách sau:

STT

Vật liệu

Bề dày (mm)

Hệ số dẫn nhiệt ( W/m2.độ)

1

Inox

1

25

2

Bông thủy tinh

cn

0,0372

3

Inox

0,4


25