BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

----

__o0o__
Khoa nhiệt lạnh

BÀI BÁO CÁO
Tìm hiểu máy sấy tam giác và tính tốn,
thiết kế

Giáo viên hướng dẫn: Lê Đình Nhật Hồi
Sinh viên thực hiện:

Mục lục
I) Giới thiệu:................................................................................2
0


II) Cấu tạo:...................................................................................2
III) Nguyên lý hoạt động:............................................................3
IV) Ưu điểm và nhược điểm:.......................................................4
4.1 Ưu điểm:.............................................................................4
4.1 Nhược điểm:.......................................................................4
V) Ứng dụng:...............................................................................5
VI) Thiết kế thơng số tính tốn....................................................5
6.1) Chọn chế độ sấy................................................................5
6.2) Tính tốn............................................................................6
6.3) Tính cân bằng ẩm cho từng vùng......................................6
6.4) Tính các tổn thất nhiệt.......................................................7

6.5) Cân bằng nhiệt...................................................................9
6.6) Tính tốn vùng làm mát.....................................................9

1


I)

Giới thiệu:
Sấy tháp là quá trình sấy diễn ra trong
buồng sấy có chiều cao lớn, vì vậy ta
gọi buồng sấy là tháp sấy cũng được.
Quá trình sấy diễn ra trong tháp cũng là quá trình sấy đối lưu. Vật sấy
được gàu tải đưa lên và rót vào đỉnh tháp rồi chảy xuống đáy tháp
dưới tác dụng của trọng lực, tác nhân sấy được quạt thổi vào tháp từ
phía dưới theo kênh dẫn đi len. Tác nhân sấy tiếp xúc với các vật sấy
và làm bay hơi ẩm từ vật sấy.

II) Cấu
tạo:

Tháp sấy là một khơng gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so
với chiều rộng và chiều dài. Hệ thống sấy tháp bao gồm các bộ phận sau:
Tháp sấy; hệ thống vận chuyển hạt (gàu tải, băng tải, vít tải tuỳ trường
hợp cụ thể); Hệ thống đốt nóng (caloiphe) và vận chuyển (hệ thống quạt)
tác nhân sấy Trong tháp sấy người ta bố trí hệ thống kênh dẫn và thải tác
nhân xen kẽ nhau ngay trong lớp vật liệu sấy,chiều chuyển động của tác
nhân sấy phụ thuộc vào cấu tạo cụ thể của kênh dẫn bên trong tháp sấy
Vd: Cấu tạo hình trên gọi lả tháp chóp, tiết diện của tháp cũng là hình
vng hoặc chữ nhật các chóp được lắp thành các lớp chồng lên nhau;

tác nhân sấy đi vào các chóp lớp dưới rồi đi qua lớp hạt đang đi xuống.
2


Chiều chuyển động của tác nhân sấy phụ thuộc vào cấu tạo cụ thể của
kênh dẫn bên trong tháp sấy.

Hình trên thể hiện cấu tạo của các chóp và khoảng cách giữa hai lớp
chóp liên tiếp. Các chóp được dập hoặc gị từ thép tấm có chiều dày sao
cho khơng bị lớp hạt làm biến dạng

III) Nguyên lý hoạt động:
Quá trình sấy diễn ra trong hệ thống sấy ở xảy ra như sau: Dịng hạt ẩm
từ bên ngồi cùng hạt khơ lấy từ đáy hai tháp (dịng hạt tuần hồn) cũng
được gàu tải 1 đổ vào thùng ủ 4. Thời gian ủ tuỳ thuộc vào từng loại vật
sấy. Dung tích thùng ủ phụ thuộc vào thời gian ủ và năng suất của hai
tháp sấy. Trong quá trình ủ diễn ra các q trình truyền nhiệt từ hạt khơ
sang hạt âm và truyền ẩm từ hạt ẩm sang hạt khô. Nhờ vậy khi dòng hạt
chảy xuống hai tháp sấy làm việc song song thì quá trình sấy sẽ nhanh
hơn, sản phẩm sẽ đồng đều.
Vật sấy chuyển động từ đỉnh xuống đáy tháp có thể đi qua các vùng sấy
khác nhau do trọng lực. Mỗi vùng có hệ thống quạt và đốt nóng tác nhân
sấy riêng phù hợp với chế độ sấy của mỗi vùng. Vùng đáy tháp là vùng
làm nguội hạt.
Tác nhân sấy được đốt nóng bằng các caloriphe để nhiệt độ ban đầu phù
hợp với các vùng sấy khác từ đỉnh tháp xuống đáy tháp.
3


Tác nhân sấy sẽ được quạt đẩy vào từng khoang phân phối nằm giữa hai

tháp sấy. Từ khoang phân phối tác nhân sấy đi vào các chóp lớp dưới rồi
chui qua lớp vật liệu thực hiện quá trình trao đổi nhiệt với vật liệu sấy và
nhận thêm ẩm đi vào các kênh và thải ra ngoài.
Tháp sấy nhận nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân chuyển
động vừa ngược chiều vừa cắt ngang vật liệu sấy, 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 cịn 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…)

IV) Ưu điểm và nhược điểm:
4.1 Ưu điểm:
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

4.1 Nhược điểm:

 Thiết bị cồng kềnh, còn phải có khơng gian để đặt máy.
 Phải có kiến thức để điều khiển thiết bị.
4


V) Ứng dụng:
Thiết bị sấy tháp là thiết bị sấy chun dụng để sấy các loại hạt
cứng như thóc, ngơ, đậu… có độ ẩm ban đầu khơng lớn lắm (ω = 20 ÷
30%) và có thể dịch chuyển dễ dàng từ trên đỉnh tháp xuống dưới nhờ
chính trọng lượng của nó. Đơi khi trong thiết bị sấy tháp người ta cịn
đặt các kết cấu cơ khí để làm chậm hoặc tăng cường tốc độ dịch chuyển
của khối hạt. Sản phẩm trong máy sấy tháp có thể lấy ra liên tục hoặc
định kì.

VI) Thiết kế thơng số tính tốn
6.1) Chọn chế độ sấy
 Phân bố giáng ẩm:
- Vùng sấy 1: ω11=22%, ω21 = 18%, ωtb = 20%
- Vùng sấy 2: ω12= ω21 = 18%, ω22 = 15%, ωtb =16.5%
- Vùng làm mát: ω13 =ω22 = 15%, ω23= 14%, ωtb= 14.5%
 Nhiệt độ TNS vào các vùng sấy: trong hệ thống tháp sấy đối với
các loại hạt ngô, lúa…. Vào khoảng 80 140C. Do đó ta chọn và
phân bố nhiệt độ TNS vào các vùng như sau:
- Vùng sấy 1: t11= 110°C
- Vùng sấy 2: t12= 140°C
- Vùng làm mát: t13= 20°C
 Nhiệt độ của TNS ra khỏi các vùng:
- Vùng sấy 1: t21= 45°C
- Vùng sấy 2: t22 = 60°C
- Vùng làm mát: t23 = 25°C

 Nhiệt độ vào và ra khỏi các vùng của vật liệu sấy: chọn nhiệt độ
vào và ra khỏi các vùng của VLS theo nguyên tắc: nhiệt độ vào
vùng sau bằng nhiệt độ ra vùng trước, trong đó nhietj độ ra của các
vùng láy theo nhiệt độ TNS bằng quan hệ:
tv2i= t2i – (5 hoặc 10°C)
Theo nguyên tắc đó ta có:
- Vùng sấy 1: tv11 = t0 = 20°C. tv21 =40°C
- Vùng sấy 2: tv12 =tv21 = 40°C, tv22 = 55°C
5


- Vùng làm mát: tv13 =tv22 =55°C, tv23 = 30°C
6.2) Tính tốn
 Lượng chứa ẩm do

Với Po: áp suất bão hịa, B: áp suất khí trời.
 Entanpy của khơng khí I0:
I0 = ik + dia = Cpk t + d (r + Cpa t)
Với: ik. , ia là entanpy của 1 kg khơng khí khơ và 1 kg hơi nước
Cpk = 1,004kJ/kg.K là nhiệt dung riêng của khơng khí khơ
Cpa = 1.842 kJ/kg.K là nhiệt dung riêng của hơi nước
r = 2500 kJ/kg là ẩn nhiệt hóa hơi của nước
 Độ ẩm tương đối của khói lị sau buồng hịa trộn của từng giai
đoạn .
Để xác định ta xác định phân áp suất hơi nước bão hòa ứng với nhiệt
độ từng giai đoạn theo công thức:
Pbi = exp ( 12 – )
Tiếp đó ta thay Pbi và vào cơng thức:

 Lượng TNS lý thuyết cần thiết của các buồng sấy là .

=

6.3) Tính cân bằng ẩm cho từng vùng.
Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ:
Với vùng sấy thứ nhất:
= (kg/h)
Khi đó khối lượng VLS ra khỏi vùng sấy thứ nhất :
= - (kg/h)
6


Do =
= (kg/h)
Khối lượng VLS ra khỏi vùng sấy thứ hai hay khối lượng VLS đi vào
buồng làm mát bằng:
= Do =
=

Lượng VLS ra khỏi buồng làm mát :
= - (kg/h)
6.4) Tính các tổn thất nhiệt
 Tổn thất nhiệt do TNS mang đi:
Để tính năng lượng này trước hết ta tính nhiệt dung riêng Cvi của vật liệu
khi ra khỏi 2 vùng sấy
Cvi= (1-2i) Ck+ Ca.ω2i
Với Ca là nhiệt dung riêng của nước
Khi đó, nếu ta chọn nhietj dung riêng của vật liệu khơ Ck = 1.7 kJ/kg.K
Khi đó nhiệt lượng tổn thất do tác nhân sấy mang ra khỏi 2 vùng sấy là:
qv1 = Qv1/ W1 = G21 .C v1 . (t v21– t0) / W1
qv2 = Qv2/ W2= G22 .C v2. (t v22– t0) / W2

 Tổn thất nhiệt ra ngồi mơi trường xung quanh:
Như chúng ta đã biết tổn thất nhiệt ra ngồi mơi trường xung quanh tính
theo cơng thức:
7


q=
Trong đó: K là hệ số truyền nhiệt
K = 1/()
Để xác định tổn thất này ta cần tính diện tích xung quanh tháp sấy
F = 2(L+B)H (m)
Vì vậy tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh cho 2 môi trường tương
ứng là
qmt1 = K.F1.ttb1 (kJ/kg ẩm)
qmt2 = K.F2.ttb2 (kJ/kg ẩm)
Thể tích trung bình của TNS trong các vùng sấy
+ Vùng sấy 1
Với =110 và = 1,7 % ta tìm được =1,1
Với =40 và = 60% ta tìm được = 0,939
+ Vùng sấy 2
Với =140 và = 0.7 % ta tìm được =1,186
Với =45 và = 41 % ta tìm được =0,95
Do đó:
= 0,5L1( + ) =18699
= 0,5L2( + ) =
6.5) Cân bằng nhiệt
 Tổng nhiệt lượng cần thiết của các vùng sấy :
q1 = l1(I11 – I0) (kJ/kg ẩm)
Q1= q1W1 (kW)
8



q2 = l2 ( I12 – I0) (kJ/ kg ẩm)
Q2 = q2W2 (kW)
6.6) Tính tốn vùng làm mát
 Nhiệt dung riêng trung bình của VLS:
Cv3 = Catb3 + (1-ωtb3)Ck
 Tính thơng số khơng khí sau buồng làm mát:
Trạng thái khơng khí vào buồng làm mát: ( = (20oC,85%) được đốt nóng
đến = 25oC với lượng chứa ẩm bằng:
= + (kg ẩm/kgkk.)
 Lượng khơng khí cần mang vào buồng làm mát:
(kgkk/kg ẩm), L3 = x (kgkk/kg ẩm)
Link video máy sấy tam giác: />v=Xqpk3Vpd1GI

9