Đồ Án Thiết Kế Máy Sấy Lúa Kiểu Sấy Tháp Tam Giác Năng Suất 6 Tấn.Mẻ

Chọn nguồn năng lượng và tác nhân sấy Ngoàihệthốngsấylạnh,nguồnnănglượngchỉcóthểlàđiệnthìtrongcáchệ thốngsấynóng,nguồnnănglượngngoàiđiệnnăngcòncóthểlàhơinước,khíđốtdầu mỏ,thanđá,củivàcác

Trang 1

án chuy ên ngành Kỹ Thuật Nhiệt

Sấylàmộtquátrìnhtraođổinhiệtvàẩmdẫnđếnviệcloạibỏmộtphầnnướcvà

độẩmrakhỏivậtliệusấybằngphươngphápsấynónghoặcphươngphápsấylạnh.Vật

liệusấycóthểlàvậtrắn,bánrắnhoặcchấtlỏngvàkếtthúcquátrìnhsấyởthểrắn,chất

đậmđặchoặctinhdầutronghơinướcđượctáchra

Kỹthuậtsấyđượcsửdụngrộngrãiđểlàmkhôhầuhếtcácloạidượcphẩm,ngũ

cốc,cácloạihạtvànhiềuthựcphẩmkhác,làmtănghiệuquảkinhtếtrongsảnxuất.Quátrìnhsấykhôngchỉđơnthuầnlàquátrìnhtáchnướcvàhơinướcrakhỏivậtliệumàlà

mộtquátrìnhcôngnghệ.Nóđòihỏisaukhisấyvậtliệusấyphảiđảmbảochấtlượng

cao,tiêutốnnănglượngítvàchiphívậnhànhthấp.Trongsấylúaphảiđảmbảolúasau

khisấycótỉlệnứtgãykhixayxátlàthấpnhất

Hiệnnaycórấtnhiềuphươngphápsấykhácnhau,đốivớilúangườitacóthể

dùngcácphươngphápsấynhư:phơinắngtựnhiên,sấythùngquay,sấybuồng,sấytháp

Đồánmônhọcnàynhằmthiếtkếhệthốngsấylúabằngphươngphápsấytháp,năngsuất

6tấn/mẻ,địađiểmtạitỉnhĐồngTháp,hoạtđộngvàovụĐôngXuân,cungcấpnhiệt

bằngphươngphápđốttrấutrựctiếp

Mặcdùđãcónhiềucốgắngnhưngđồánchắcchắnkhôngtránhkhỏicácthiếu

sót.NhómmongnhậnđượcnhiềuýkiếnđónggópcủaThầyCôvàcácbạn

3

Đồ

TRƯỜNG ĐHCN TPHCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trang 2

BỘ MÔN KỸ THUẬT NHIỆT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Ngành: CôngNghệNhiệt-Lạnh Niên khoá: 2009–2010

Tên đồ án:

Tínhtoánthiếtkếmáysấy lúa kiểusấytháptamgiácnăngsuất6tấn/mẻ(cóđảotrộn)

ĐịađiểmtạitỉnhĐồngTháp

HoạtđộngvàomùathuhoạchĐôngXuân

Cungcấpnhiệtlàđốttrấucấptrựctiếp

Nội dung thực hiện

1.Tìmhiểucôngnghệchếbiếnhoặctạoravậtliệusấy

2.Côngnghệlàmkhôvậtliệusấyđượcgiaovàmáysấyvậtliệunàytrongnướcvà

trênthếgiới

3.Tổngquátcácloạimáysấyđượcloạivậtliệuđượcgiaochosinhviênvàsinhviên

tựlựachọnloạimáysấythíchhợpnhấtđểsấytheoyêucầu

4.Môtảvàtrìnhbàytổngquát,cấutạo,nguyênlýhoạtđộngvàđặcđiểmriêngbiệt

vềloạimáysấymàsinhviênđãlựachọn

5.Thựchiệnbàitoánsấylýthuyếtvàsấythực,baogồm:

Sinhviệntựtìmhiểubằngtàiliệutracứuvềđộẩmđầuvào,độẩm thành

phẩm,từđólàmcơsởtínhtoánbàitoánsấy

Thựchiệnbàitoánsấy

Tínhtoánthiếtkếkhônggiansấyvàhệthống sấy

Chọncungcấpnhiệtsấygiántiếphaytrựctiếptùytheoloạivậtliệusấyvà

sảnphẩmsấy

6.Tínhtoánthiếtkếbuồngđốtcấpnhiệt

7.Tínhtoánthiếtkếcácthiếtbịphụtùytheohệthốnglựachọn(Cyclonthubụi,quạt,thiếtbịvậnchuyển…)

8.Tínhtoánsơbộhiệuquảđầutưmáysấyvàgiáthànhsấy1kgthànhphẩm

9.Sinhviênlậpquytrìnhthaotácvậnhànhsấyvàbảotrì

10.Cácbảnvẽ

01bảntổngthểhệthốngmáysấy(khổgiấyA3)

01bảnvẽbuồngsấy(khổgiấyA3,yêucầuvẽ3hìnhchiếu)

Bảnvẽthiếtkếcácthiếtbịphụcủamáysấy(buồngđốtcấpnhiệt,bộtraođổinhiệt,cyclonthubụi )tùytheotừnghệthốngsấymàsinhviênthiếtkế

Ngày giao nhiệm vụ: 19/09/2009

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 23/12/2009

Giáo viên hướng dẫn: Bùi Trung Thành

Trang 3

Mục lục 5

Thứ tự thiết kế một hệ thống sấy 7

Chương 1: Tổng quan về kỹ thuật sấy 1 Phươngphápsấycổtruyền–phơinắng 9

2 SấyhạtởViệtNamvàtrênthếgiới 10

3 Kháiniệmvềsấy 11

4 Bảnchấtđặctrưngcủaquátrìnhsấy 12

Chương 2: Các loại máy sấy 1 Cácphươngphápsấybằngnhiệt 14

1.1Sấybằngkhôngkhítựnhiên–phơinắng 14

1.2Sấynhântạo 14

2 Cácdạngmáysấycóthểsấyhạtlúa 17

2.1Máysấythùngquay 17

2.2Máysấytháp 19

Chương 3: Vật liệu sấy và Tác nhân sấy 1 Vậtliệusấy–hạtlúa 24

1.1Câylúa 24

1.2Cấutạohạtlúa 26

1.3Cácđặctínhchungcủakhốilúa 27

1.4Cácyêucầuđặctrưngcủahạtlúasausấy 29

1.5Côngnghệsấylúa 30

2 Tácnhânsấy 30

Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống sấy tháp 1 Tínhtoántổngquát 32

1.1Chọnchếđộsấy 33

1.2Cânbằngẩmchotừngvùng 34

1.3Nhiệtđộsấy 36

2 Tínhtoánquátrìnhsấylíthuyết 37

2.1Xácđịnhcácthôngsốngoàitrời 37

2.2Tínhtoánkhóilò 38

2.3Thôngsốcủakhôngkhísauhòatrộn 40

2.4Trạngtháikhôngkhírakhỏithápsấy 44

2.5Tínhthờigiansấy 45

5 Đồ án chuy ên ngành Kỹ Thuật Nhiệt

2.6Lượngkhôngkhícầnthiếtchoquátrìnhsấylíthuyết 47

2.7Tínhkiểmtralạinhiệtđộsấy 48

2.8Cânbằngnhiệtcủaquátrìnhsấylíthuyết 49

3 Xácđịnhkíchthướccơbảncủathápsấy 51

Trang 4

3.1Mángdẫnkhíthải 51

3.2Mángdẫntácnhânsấy 53

4 Tínhtoánquátrìnhsấythựctế 54

4.1Tổnthấtnhiệtramôitrườngxungquanh 54

4.2Tổnthấtnhiệtdovậtliệusấymangđi 58

4.3Cácthôngsốsauquátrìnhsấythực 60

4.4Tínhtoáncânbằngnhiệtcủaquátrìnhsấythực 62

5 Tínhtoánvùnglàmmát 65

6 Tínhtiêuhaonhiênliệu 66

7 Bốtríkênhdẫnvàkênhthải 66

Chương 5: Các thiết bị phụ của tháp sấy 1 Buồngđốt 69

2 Thiếtbịlọcvàkhửbụitừthápsấy 71

3 Tínhchọnquạt 73

4 Máyvậnchuyểnkiểugàutải 82

5 Máyvậnchuyểnkiểubăngtải 83

Chương 6: Tính toán giá thành sản phẩm 86

Chương 7: Vận hành và bảo trì hệ thống sấy 88

Chương 8: Bản vẽ 90

Tổng kết 91

Phụ lục 92

Tài liệu tham khảo 94

6 Đồ án chuy ên ngành Kỹ Thuật Nhiệt

1 Chọn phương pháp sấy

Chọnphươngphápsấynónghaysấylạnhlàtùythuộcvàoyêucầucôngnghệmà

chủyếulànhiệtđộvàđộẩmcủatácnhânsấytrướckhivàothiếtbịsấyhaynhiệtđộmà

Trang 5

hệthốngsấynóng,dođộchênhlệchphânápsuấtPab–Pamcóthểđạtđượcrấtlớnnên

cườngđộsấylớn.Hơnnữahệthốngsấynóngkhôngphảidùngmáylạnhvàmáyhútẩm

nênchiphíđầutưrẻhơnvàvậnhànhđơngiảnhơn

2 Chọn dạng hệ thống sấy

Saukhiđãquyếtđịnhphươngphápsấy,tachọnhệthốngsấy.Khiđócầncăncứ

vàohìnhdángvậtliệusấyvànăngsuấtsấycũngnhưkinhphíđầutưchophépđểchọn

dạnghệthốngsấythíchhợp.Trongtrườnghợpsấycácloạinôngsảndạnghạtthìtacũng

cóthểnghĩđếnhệthốngsấybuồng,hệthốngsấyhầm,hệthốngsấytháp,hệthốngsấy

thùngquaycũngnhưhệthốngsấykhíđộnghoặchệthốngsấytầngsôi.Căncứvàođặc

điểmcủacáchệthốngsấynày,năngsuấtsấyyêucầuvànhữngnhântốkháctacóthể

chọnđượchệthốngsấythíchhợp.Đểsấylúasơbộkhimớithuhoạch,vìthờigiansấy

chỉvàichụcngàymộtvụlạiphânbốrảirácởtừnghộgiađìnhnênhiệnnayngườitasử

dụnghệthốngsấybuồngđốilưutựnhiên,hệthốngsấytĩnh.Ngượclại,ởcáckhobảo

quảnhoặccácnhàmáyxayxát,ngườitathườngdùnghệthốngsấytháphoặcsấykhí

động.Chọndạnghệthốngsấycũnglàbàitoánkinhtếkĩthuật

3 Chọn chế độ sấy

Saukhiđãchọnđượchệthốngsấythíchhợp,tacăncứvàoyêucầumàchủyếulànhiệtđộvàđộẩmmàvậtliệusấycóthểchịuđượcđểchọnchếđộsấythíchhợp.Đốivớilúagiốngthìnhiệtđộsấykhoảng40÷420Cvàlúathươngphẩm50÷900C

Ngoàira,nhiệtđộtácnhânsấyrakhỏithiếtbịsấycũngcầnchọnđủbéđểgiảm

tổnthấtnhiệtdotácnhânsấymangđinhưngcũngphảiđủlớnđểxatrạngtháibãohòa

đểtránhhiệntượngđọngsươnglênbềmặtvậtliệuđãđượcsấykhô

4 Chọn nguồn năng lượng và tác nhân sấy

Ngoàihệthốngsấylạnh,nguồnnănglượngchỉcóthểlàđiệnthìtrongcáchệ

thốngsấynóng,nguồnnănglượngngoàiđiệnnăngcòncóthểlàhơinước,khíđốtdầu

mỏ,thanđá,củivàcácphếliệucôngnôngnghiệpkhácnhưtrấu,bãmía…Tachọndạngnănglượngtrêncơsởđiềukiệncụthểnơixâydựnghệthốngsấyvàtínhtoánkinhtế.Ở

ĐồngTháp,trấulànguồnnănglượngdồidàovànódồidàođếnmứcngườitakhôngbiếtphảilàmgìđểsửdụnghếtnóngoàiviệcđổbỏnóvớilạichiphícho1kgtrấurấtrẻ.Do

đó,hệthốngsấynàydùngtrấulàmnguồnnănglượngđốttrựctiếpđểlấykhóitừbuồng

7

Đồ

đốtgianhiệtchokhôngkhícấpvàokhônggiansấy.Vìvậy,tacầnthiếtkếthêmbuồng

Trang 6

lượngcầnthiếttrongmộtgiờ.Khốilượngtácnhânsấytrongmộtgiờlàmộttronghaicơ

sởđểchọnquạt(cùngvớicộtáp).Tínhtoáncáctổnthấtnhiệt

6 Tính thể tích buồng đốt và các thiết bị phụ khác

Tínhthểtíchbuồngđốt,tínhcycloneevàcácthiếtbịkhác

7 Bố trí hệ thống sấy, tính trở lực và chọn quạt

Đểchọnđượcquạtchúngtacầnbốtrícụthểhệthốngsấyvàcăncứvàoviệcbố

trínàyđểtiếnhànhtínhtrởlựchệthống.Khiđãcótổngtrởlựcvàlưulượngtácnhân

sấycầnthiếttrongtínhtoáncânbằngnhiệt-ẩmcủathiếtbịsấytasẽchọnđượcquạt

8 Tính hiệu quả kinh tế của hệ thống sấy

Nộidungtínhtoánhiệuquảkinhtếcủamộthệthốngsấyđãđượcthiếtkếgồm

cácphần:

Đánhgiáhiệuquảsửdụngnănglượng

Xácđịnhchiphíđầutư,chiphívậnhànhvàchiphíbảodưỡng

1 Phương pháp sấy cổ truyền – phơi nắng

Từxưa,conngườibiếtđếnkỹthuậtsấynhưlàcáchchếbiếnvàbảoquảnthực

phẩmthôngdụngvàtạomùivịđặctrưngchomónănkhichếbiến.Phơinắnglàmột

phươngphápcổđiểnvàsửdụngrộngrãinhấtkhimàconngườichưabiếtđếnkỹthuật

Trang 7

ỞViệtnam,nhữngngườingưdândùngánhnắngmặttrờiđểlàmkhôcá,mựcvàcácloạihảisảnkhácđểbảoquảnsửdụnglâungày,tạonênnhưngmónănđặctrưngvề

hươngvị.Nhữngngườinôngdâncũngvậy,họdùngcáchtươngtựđểlàmkhôcácloạicá

ởsông,hồ,ruộngvàothờiđiểmdồidàođểsửdụngvàonhữngthờiđiểmkhanhiếm

Ngoàirangườitacòndùngcáchphơinắngđểchếbiếnnhiềuloạibánh,hoaquảvàđồ

dùngkhác

ỞchâuÂu,ngườitadùngkhóinóngđểsấykhôthịt,cávàthựcphẩmkhác,tạo

thànhcácloạithựcphẩmhungkhóiđểdựtrữtrongmùađông.Ởnhiềudântộckháccũngvậy,ngườitasửdụngkhóihoặchơinóngđểlàmkhôvàbảoquảnnhiềuloạithựcphẩm

vàngũcốc

ỞTrungquốc,ngườitadùngánhsángmặttrờivàmộtsốkỹthuậtchếbiếnkhác

đểsấykhôcácloạicỏ,cây,hoa,quảvàhạtdùngđểlàmthuốc.ỞViệtNamvàmộtsố

nướckhácởchâuÁcũngvậy

9

Đồ

Trang 8

Hình 1-2:Dùng ánh nắng mặt trời để làm khô sản phẩm

Ngàynay,kỹthuậtsấyhiệnđạipháttriểnđãgiúpconngườicảithiệnnhiềuvề

chấtlượng,thờigiansấy,thờigianbảoquản,năngsuấtvàhiệuquảkinhtếđượcnâng

cao.Nhưngởmộtphươngdiệnnàođó,kỹthuậtsấycổtruyềnvàphươngphápthủcông

cònmangđậmtínhnghệthuậtvàbítruyềnnênvẫngiữđượcvịtrícủanómàkỹthuật

hiệnđạivẫnkhôngthểthaythếđược

Nướctalàmộtnướcnôngnghiệpdođócácnôngsảnđượcsảnxuấtrangàymột

nhiều,nhấtlàcácsảnphẩmđặcsảncủavùngnhiệtđớicógiátrịxuấtkhẩucao,ngày

càngchiếmtỉtrọnglớntrongtoànbộthunhậpcủangànhnôngnghiệp.Cácsảnphẩmnàymuốnbảoquảnđượctốtthìphảicóđộẩmnhỏnhưngđộẩmnàyítcóđượcsaukhithu

hoạch.Vìvậyhầuhếtcácsảnphẩmnôngnghiệpcầnphảithôngquaquátrìnhphơisấy

đểlàmkhôtớithủyphầnyêucầucủabảoquản.Sấylàphươngpháptươngđốihiệuquả,tạonêntiềnđềđểbảoquảntốtsảnphẩm.Mặtkháccónhiềusảnphẩmchỉcóthôngqua

khâuphơisấymớiđảmbảophẩmchấttốt,nângcaođượcgiátrịthươngphẩmnhưchè,

càphê,thuốclá,lúa,gỗ,giấy,sữabột…

2 Sấy hạt ở Việt Nam và trên thế giới

Trênthếgiới,hàngtrămtriệutấnlúamì,bắp,đậunành,gạovàcácloạihạtkhác

nhưlúamiến,hạthướngdương,hạtbobo,đạimạch,yếnmạchvàmộtsốloạikhácđượcsấykhôbằngmáysấyhạt.Trongnôngnghiệpởcáccácquốcgia,sấylàviệcgiảmẩmtừkhoảng17-30%đếnkhoảngtừ8đến15%,tùytheotừngloạihạt.Độẩmđầuracủahạt

cuốiquátrìnhsấyphảiđủchoviệcbảoquản.Hạtcàngcónhiềudầuthìđộẩmlưutrữ

càngphảithấp.Ngũcốcthườngđượcsấykhôchotới14%,trongkhicácloạihạtdầu,

đến12,5%(đậunành),8%(hướngdương)và9%(đậuphộng).Sấyđượcsửdụngnhưlà

mộtphươngphápđểlưutrữantoàn,đểngăncảnvikhuẩnpháttriển.Tuynhiên,nhiệtđộthấptronglưutrữcũngđượckhuyếnkhíchđểchốngcácphảnứngvàcácquátrìnhsinh

hóađặcbiệtlàsựpháttriểncủacôntrùngvàmọt.Nhiệtđộbảoquảntốiđakhoảng18°C

10

Đồ

Cácmáysấylớnnhấtthườngđượcápdụngđểcơkhíhóanôngnghiệpởngoài

đồngruộngđangpháttriểnvàđangđượcmởrộngcácloại máysấyhỗnlưuđượcưathích

ở Châu Âu, trong khi người Mỹ chỉ thích đưa lúa của họ một lần qua máy sấy ỞArgentina,cảhailoạinàyđềuđượctìmthấy.Máysấydòngliêntụcđạtđượcnăngsuất

100tấnhạtkhô/giờ Độdàycủalớphạtđểkhôngkhíđiquamáysấyliêntụctrong

khoảngtừ0,15mtrongmộtsốdòngmáysấyhỗnhợpcóthể0,3mtrongmộtvònglưu

Loạimáysấyđượcsửdụngchủyếulàloạitrongđồngruộng,đặcbiệtlàởMỹvàÂu

Châu.Nóthườngbaogồmmộtthùng,với khôngkhíẩmnóngthổitheochiềungangtheomộtốngtrụởbêntrongthôngquamộttấmkimloại,sauđóthôngquamộtthùngxoay,

Trang 9

đượcthảirabênngoài.Thườngthìlàmkhôhạtnhiềulầntừ1giờđến4giờtùythuộcvàobaonhiêunướcphảiđượctáchra,loạihạtgì,nhiệtđộkhôngkhívàbềdàylớphạt.Tại

HoaKỳ,máysấyđốilưungượcliêntụccóthểđượcthấytrongtrangtrại,chỉsửdụngmộtthùngđểsấy,hạtđượcđưavàoởđỉnhcủathùngđểhạtthíchnghidầndầnvàlàmkhôhạt

sơbộởtrênvàlấyradầndầnởdướicùngcủathùngkhihạtđãkhôhoàntoàn.Sấyhạtlàmộthoạtđộngmangtínhsảnxuấtvànghiêncứu

Ngàynay,cóthểđểmôphỏnghiệusuấtcủamáysấyvớimộtchươngtrìnhmáy

tínhdựatrêncáccôngthức(cácmôhìnhtoánhọc)làđạidiệnchocácthôngsốthamgiavàoviệclàmkhô:tínhchấtvậtlý,tínhchấthóahọc,nhiệtđộnglựchọcvànhiệtvàkhối

lượngliênkết.Gầnđây,sựđòihỏicủaxãhộiđượcdựđoánchắcchắnđểđiềuchỉnhcácthamsốđểthiếtlậpmộttỷlệsấyhợplýđểnhanhchónglàmkhôhạt,hạnchếtiêuthụ

nănglượng,vàđạtđượcchấtlượnghạt.Mộtđiểnhìnhtrongthamsốchấtlượngsấylúa

mìlàchấtlượngtạobộtvàtỷlệphầntrămnẩymầm.Cònđốivớilúanướclàgiảmtốiđa

độnứtgãycủahạtkhixayxát

3 Khái niệm về sấy

Hạtvàcácsảnphẩmnôngnghiệptrướckhinhậpkhobảoquảnđềuphảicóđộẩm

ởmứcđộantoàn.Điềukiệnthíchhợpcủađộẩmđểbảoquảnhạtlàởgiớihạntừ12đến14%.Phầnlớnhạtthuhoạchvềcóđộẩmcaohơn,trongđiềukiệnnhữngmùamưađộ

ẩmcủakhíquyểncaonênsựthoáthơinướctựnhiêncủahạtchậmlạichonêncónhiều

trườnghợphạtngô,lúanhậpkhocóđộẩmlênđến20÷30%.Vớiđộẩmcủahạtlớnhơn14%thìhoạtđộngsốngtăng,hôhấpmạnh,lôhạtbịẩmvànóngthêm.Đólànhữngđiềukiệnthuậnlợichosựpháttriểncủavisinhvậtvàcôntrùng,lôhạttựbốcnóngvàlàm

chohạtbịhỏng.Đểtránhhiệntượngtrêntaphảiđảmbảođộẩmcủahạtxuốngkhoảng

14%.Dođó,đốivớimộtnướcnôngnghiệpnhiệtđớikhíhậunóngẩmmưanhiềunhư

nướctathìsấylàmộtphươngpháprấtquantrọng

11

Đồ

Nhữnghạtvànhữngsảnphẩmchưađượcsấy,baogiờcũngchứamộtlượngnướcthừatrongbảnthânchúng.Vídụhạtthuhoạchcóđộẩm37%thìcótới23%trọnglượng

lànướcthừa.Hạtẩmảnhhưởngkhôngtốtđếnkỹthuậtxayxát.Sảnlượngbộtgiảm,chiphínănglượngtănglên,bộtdínhvàomáychếbiếnvàlàmmáynhanhbịhưhỏng;hạt

thuđượcvàsảnphẩmchếbiếntừhạtsẽbảoquảnkhóvàchỉtiêuphẩmchấtsẽthấp.Ở

nhữnghạtđãsấyhayphơikhôthìquátrìnhthủyphânchấtbéothựchiệnchậm,hiện

tượngđắngcủahạtvàsảnphẩmchếbiếngiảm,côntrùngsâumọtsẽbịtiêudiệt

Nhữnghạtbịbốcnóngởthờikìđầu,nhờquátrìnhphơisấy, hạttrởlạibình

thường,quátrìnhtựbốcnóngdừnglạivànhữngtínhchấtkỹthuậtcủahạtđượcphục

hồi.Hạtcòntươichưahoànthànhquátrìnhchínsinhlíthìnhờquátrìnhsấyquátrình

Trang 10

phẩmlàmộtquátrìnhrấtphứctạp:khisấycầnđảmbảogiữđượctínhchấtcủasản

phẩm,đảmbảochấtlượngvàgiữnóởtrạngtháitốt

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

Sấylàmộtquátrìnhtáchẩmrakhỏisảnphẩm(hoặcchuyểnnướctrongsảnphẩmsangthểhơi).Quátrìnhnàyđượcthựchiệndosựchênhlệchápsuấtcủahơinướcởmôitrườngxungquanh(Pxq)vàtrênbềmặtcủasảnphẩm(Psp).ĐểlàmcholượngẩmtrênbềmặtsảnphẩmbayhơicầncóđiềukiệnPsp>PxqhayPsp-Pxq=P.TrịsốPcànglớnthì

độẩmchuyểnramôitrườngxungquanhcàngmạnh.Pspphụthuộcvàonhiệtđộsấy,độ

ẩmbanđầucủavậtliệusấyvàphụthuộcvàotínhchấtliênkếtcủanướcvớisảnphẩm

Sựthoátẩmtrênbềmặttănglênkhinhiệtđộvàtốcđộcủaluồngkhôngkhítăng,khiđộẩmtươngđốigiảmvàápsuấtkhôngkhígiảm.Dovậysựthoátẩmtrênbềmặtdẫnđếnsựkhuếchtánbêntrong.Đólàkếtquảcủasựphávỡmốicânbằngtươngđốitrong

sảnphẩmcũnglàdosựthayđổinhiệtđộvàsựphânchianướckhôngđồngđềutrongsảnphẩm.Trongsảnphẩm(vànhấtlàhạt)sựvậnchuyểnnướcbắtđầutừnơicóđộẩmcao

đếnnơicóđộẩmthấp.Sựchênhlệchđộẩmởnhữngphầnkhácnhaucủahạtlànguyên

nhâncủasựkhuếchtánbêntrongkhisấy.Sựthayđổivềmặtphânbốnhiệtđộởnhững

điểmkhácnhaucủahạtlàmchosựvậnchuyểnđộẩmtăngtừchỗcónhiệtđộcaođến

Pxqcàngtăngvàđộẩmcủasảnphẩmngàycànggiảmđếnmộtlúcnàođósẽđạtđượctrị

sốcânbằng.KhiđóPxq=Pspvàđộẩmđóđượcgọilàđộẩmcânbằng.Tạiđộẩmcân

bằngthìP=0,quátrìnhsấyngừnglại

Đốivớihạtlúa,ẩmhiệndiệnởhainơi:ởbềmặtcủahạt(ẩmbềmặt)vàởnhân

hạt(ẩmbêntrong).Ẩmbềmặtsẽnhanhchóngbayhơikhihạtđượctiếpxúcvớikhông

khínóngthổiquanó,cònẩmbêntrongnhânhạtsẽbayhơichậmhơnbởivìđầutiênnó

phảidichuyểntừnhânhạtrabềmặthạtvàkếtquảlàẩmbềmặtvàẩmbêntrongsẽbay

hơivớitốcđộkhácnhau.Kếtquảcủasựchênhlệchnàylàtốcđộsấyvàhàmlượngẩm

đượclấyđisẽgiảmtrongquátrìnhsấy.Đốivớihầuhếtcácloạimáysấyhạt,tốcđộsấy

Trang 11

1 Các phương pháp sấy bằng nhiệt (sấy nóng)

Quátrìnhdùngnhiệtđểtáchlượngnướctrongsảnphẩmchuyểnthànhhơithoátramôitrườnggọilàphươngphápsấybằngnhiệt

1.1 Sấy bằng không khí tự nhiên (phơi nắng):đólàphươngpháplợidụngánhnắng

mặttrờiđểlàmkhôhạtvàsảnphẩm

Phơinắnglàphươngphápkhôngtốnkémvềnhiênliệu.Nóthúcđẩyquátrình

chínsinhlícủahạt,cókhảnăngdiệttrừnấmAspergillus,Penicilium,côntrùng,sâu,

mọt…bởitácdụngcủaánhnắngmặttrời.Nhưngphơinắngcónhượcđiểmlàkhôngchủđộngvàphụthuộcvàođiềukiệnthờitiếtrấtlớn,nhấtlàcácvùngcanhtác2vụ:mùakhô

Trang 12

tốnnhiềucônglaođộngvàkhôngcơgiớihóađược.Thờigianđểđạtđượcđộẩmantoànthườngdài,nhấtlàđốivớicáchạtgiốngcóyêucầuẩmđộgầnbằng12%.Tuyvậy,trongthựctếsảnxuấthiệnnay,ngườitavẫnápdụngphươngphápphơinắngđốivớicácloại

ngũcốcvàmộtsốnôngsảnkhác.Nhữngsảnphẩmcầnphơitrảithànhnhữnglớpmỏng

nênmặtđấthaychiếu,phên…nêngặprấtnhiềubấttiện:dễbịlẫnđấtcát,dễbịẩmkhi

gặpmưa.Hiệnnaycórấtnhiềuphươngphápđểcảitiếnkỹthuậtnày.Sấynhântạolà

mộttrongnhữngphươngphápđó

Hình 2-1: Phơi lúa tự nhiên

1.2 Sấy nhân tạo

Khicầnlàmkhômộtkhốilượnglớnsảnphẩmtrongthờigianngắnbấtkểđiều

kiệnthờitiếtthếnàothìphảisửdụngphươngphápsấynhântạo.Phươngphápnàyđắt

tiềnhơnvàphứctạphơnphươngphápsấytựnhiênnhưngnólàđiềucầnthiếtđểcóđượcsảnphẩmđồngnhấtđemrathịtrường.Sấykhônhântạolàphươngphápsấynhờcótác

14

Đồ

án chuy ên ngành Kỹ Thuật Nhiệt nhânsấyđốtnóng(khóilòhoặckhôngkhínóng)tiếpxúctrựctiếpvớivậtliệusấy,làm

nóngvậtliệusấyvàlấynướccủanóđi.Quátrìnhnàytốnnhiềunhiệtnăng

1.2.1 Các phương pháp sấy nóng nhân tạo:

Ngườitaphânbiệtnhiềuphươngphápsấynhântạokhácnhau,tuynhiênkhiphânloạiphươngphápsấykhixétriêngvềvậtliệusấytrongbuồngsấythìngườitachia:sấy

vậtliệuẩmtĩnhtạivàsấyvậtliệuẩmcóchuyểnđộngnhưsau:

a Sấy tĩnh học (Stationary drying): áp dụng để sấy hạt là chủ yếu.

Hạtđượcgiữyêncốđịnhtrongmộtquátrìnhsấy,hạtđượctrảithànhlớpnằm

ngangvàđượckhôngkhílưuthôngtừdướilêntrên.Độdàylớpnàyrấtquantrọng(tới

60cmhạt).Phươngphápnàymuốntốtphảitạođiềukiệnlưulượngkhôngkhínóngphùhợpchosấyhạtđồngđều

Ngườitađãlàmthínghiệmvàthấyrằng:sấykhôbằngkhôngkhíở600Cphảicólưulượngriêng300m3/hcho1m3hạt.Sốnàythựctếthểhiệnởđộdàycủalớphạtlà5

Trang 13

cm.Nếulớpnàyquádàyhạtsẽbịẩmởphíatrên,cònphíadướilạiquákhô.Đểđồngđềukhisấyngườitalàmđộngtácxáotrộnhạtkhitháohạtrakhỏimáysấy hoặcquạtđồng

đềuhạtkhiđãquakhỏimáysấy

Hình 2-2: Máy sấy tĩnh

b Vật liệu sấy được đảo trộn (motive grain drying):

Lớphạtđượcchuyểnđộngtronglòsấy,bềdàynhỏhơntrongtrườnghợpsấytĩnhvàokhoảng20÷30cmvàcónhữngbộphậnrăngtrộnhạttrongquátrìnhhạtđiqua

buồngsấy,dođókhắcphụcđượchiệntượnglớphạtkhô khôngđồngđều

Lượngkhôngkhícóthểtùytheoloạimáysấy.Cóloạidùnglượngkhôngkhílớn

60008000m3/h/1m3sảnphẩm,cóloạithấphơnkhoảng2000÷4000m3/h/1m3sản

15

Đồ

án chuy ên ngành Kỹ Thuật Nhiệt phẩm.Lượngkhôngkhínónglớnlàmtăngcôngsuấtlòsấynhưngcóthểlàmchosản

phẩmsấybịdòn,gãykhichếbiến.Vídụ:đốivớingôhayxảyrahiệntượngnunghạt

NhiềucôngtrìnhnghiêncứucủaMĩđãchứngminhảnhhưởngxấucủaviệcsấykhô

nhanhđốivớingôlàmchonhiềuhạtbịrạnnứt,nếusaukhisấymàhạtbịlàmlạnhnhanhthìhạtsẽdễvỡ(dosứccăngbềmặt)

1.2.2 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp trao đổi nhiệt đối lưu không khí

Phươngphápnàydùngkhínónghoặchỗnhợpkhôngkhínóngvớikhóilòđểlàmkhôsảnphẩm.Khôngkhísaukhiđượcđốtnóngđượcđưavàobuồngsấyđốtnóngsản

phẩmvàđếnlúcnàođónướctrongsảnphẩmsẽbốchơi.Khivàobuồngsấy,khôngkhí

nóngcóđộẩmthấp,nhiệtđộcao,khiđóhơinướctrongsảnphẩmbốcracóđộẩmlớn,nhiệtđộthấpnênkhôngkhínónghútđộẩmcủasảnphẩmbốcrađểđưarangoàilàmcho

độẩmcủakhôngkhínóngtănglên,nhiệtđộgiảmxuống,dođókhảnănghútẩmgiảm

dần.Muốnquátrìnhsấytiếptụcmạnhtaphảicholuồngkhôngkhínóngchứaẩmcao

thoátrangoàivàcholuồngkhôngkhínóngkháccóđộẩmthấpvànhiệtđộcaotiếptục

Trang 14

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)

Vậtliệusấyđượcđốtnóngthôngquachấttảinhiệthoặcquathànhdẫnnhiệtbằngcáchchokhóilòhoặchơinướcđiquaphầndướicủabuồngsấy,ngăncáchphầntrên

chứavậtliệuẩmnhờtiếpxúcvớithànhthiếtbịđãđốtnóngmàlàmchosảnphẩmnóng

lênvàđượcsấykhô.Hơinướctừvậtliệuđượcthoátrangoàithôngquamộtquạthútẩm

1.2.4 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp sấy bức xạ (Radiation drying)

Sấybứcxạlàquátrìnhsửdụngnănglượngcủacáctiabứcxạphátratừvậtbức

xạđểlàmnóngvậtsấyđếnnhiệtđộbayhơiẩmtrongvậtsấy,làmgiảmđộẩmcủanó

đếnmứcyêucầu

1.2.5 Sấy vật liệu ẩm bằng phương pháp sấy thăng hoa (Sublimation drying)

Sấythănghoalàquátrìnhlàmgiảmđộẩmcủavậtsấybằngthănghoa(từthểrắnthànhthểhơi)

Sấythănghoacóưuđiểmrấtlớnmàcácphươngphápsấykháckhôngcó:

16

Đồ

Sảnphẩmsấycóchấtlượngcao(giữnguyênmàusắc,cấutrúc,hươngvị,tính

thủyhóa…)

Giữđượchoạttínhsinhhọc

Trongcôngnghiệpchếbiếnvàbảoquảnthựcphẩm,sấythănghoađượcápdụngđểsấythịt,cá,rauquảđónghộp…vàtrongcảngànhsảnsuấtdượcphẩm.Muốn

bảoquảnlâudàithìsảnphẩmsấythănghoaphảiđượcđónghộpcóđộkíncao

2 Các dạng máy sấy có thể sấy hạt lúa

Trongcácthiếtbịsấyđốilưu,nănglượngvậtliệusấynhậnđượcbằngphương

pháptruyềnnhiệtđốilưu,dođótácnhânsấyđồngthờilàchấtmangnhiệtđểcungcấp

nănglượngchovậtliệusấyvàmangẩmthoátratừvậtliệusấythảivàomôitrường.Tácnhânsấytrongthiếtbịsấyđốilưuthườnglàkhôngkhínónghoặckhóilò.Thiếtbịsấy

đốilưucóthểsấylúacóthểcócácdạngsau:

2.1 Máy sấy thùng quay (Rotary dryer – Drum dryer)

Thiếtbịsấythùngquaycũnglàmộtthiếtbịsấychuyêndùngđểsấycácvậtliệudạnghạtrời,cácloạimuốikimloạitrongsảnxuấthóachất,cácloạingũcốc:lúa,

Trang 15

chuyểnnếudùngthiếtbịsấytháp.Tácnhânsấylàkhínónghoặckhóilò

Kết cấu máy sấy thùng quay:

Hệthốngsấythùngquaygồmthùngsấyhìnhtrụtròn,calorifervàhạthútẩm

Trongthùngsấyđặtcáccánhxáotrộnvàđôikhicòntạothànhcácvùngriêngbiệt.Nhờ

cáccánhxáotrộnmàvậtliệusấyđượcđưalênvàrơixuốngđểtăngcườngquátrìnhtraođổinhiệtẩm.Phầnchínhcủathiếtbịsấythùngquaylàốngtrụtrònđặtnghiêngvớimặt

phẳngngangmộtgócnghiêngđộdốc1/15÷1/50.Tốcđộquaycủathùngcóthểđiều

chỉnhtừ1÷8vòng/phút.Trongthùngquaytùytheotínhchấtcủavậtliệusấy,ngườita

cóthểđặtcáccánhxáotrộn,váchngănđểtăngcườngquátrìnhsấy

17

Đồ

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

Trang 16

Hình 2-5: Máy sấy thùng quay cấp nhiệt gián tiếp

Đặc điểm của hệ thống máy:

Vậtliệusấytừphễunạpliệuđivàothùngsấycùngchiềuvớitácnhân.Saukhi

thựchiệnquátrìnhsấy,tácnhânđượcđưaquacycloneđểthuhồimộtphầnsảnphẩm

baytheo và thải vào môi trường Tốc độ chuyển động của tác nhân trong thùng sấythườngvàokhoảng1÷3m/s

Khisấycơchếtraođổinhiệtgiữatácnhânvớivậtliệugồm:

*Truyềnnhiệtđốilưugiữadòngtácnhânchuyểnđộngvuônggócvớidòngvật

liệurơitừtrênxuống

18

Đồ

*Truyềnnhiệtđốilưugiữadòngtácnhânvàbềmặtlớpvậtliệunằmởphíadướithùngsấy

*Dẫnnhiệttừbềmặtthùngsấyvàcánhxáotrộnđếnlớpvậtliệu

TỉsốgiữachiềudàithùngquayL(m)vàđườngkínhthùngsấyD(m)thườnglấytrong

khoảngL/D=3.57

Nhận xét:

Máysấythùngquayítđượcsửdụngđểsấylúa

Máysấythùngquaythườngđượcdùngđểsấycácsảnphẩmđắttiền

Máysấythùngquaythườngcónăngsuấtthấp

Máysấythùngquaydùngđểsấyvậtliệucóđộẩmcao

2.2 Máy sấy tháp (Tower Dryer – Shaft Grain Dryer)

a Cấu tạo, nguyên lí hoạt động và đặc điểm:

Hệthốngmáysấygồmcaloriferhoặccấpnhiệttrựctiếptừbuồngđốthòatrộnvớikhôngkhítươi,hệthốngquạtvàcácthiếtbịphụtrợkhác

Thápsấylàmộtkhônggianhìnhhộpmàchiềucaolớnhơnrấtnhiềusovớichiềurộngvàchiềudài.Trongthápsấyngườitabốtríhệthốngkênhdẫnvàthảitácnhânxen

kẽnhaungaytronglớpvậtliệusấy(đặcđiểmnàykhácvớicácthiếtbịsấybuồngvà

hầm).Tácnhânsấytừkênhdẫngiónóngluồngláchqualớpvậtliệuthựchiệnquátrình

Trang 17

độngtừtrênxuốngdướitừtínhtựchảydotrọnglượngbảnthâncủachúng.Thápsấy

nhậnnhiệtdotraođổinhiệtđốilưugiữadòngtácnhânchuyểnđộngvừangượcchiều

vừacắtngangvàdodẫnnhiệttừbềmặtkênhdẫnvàkênhthảiqualớpvậtliệunằmtrên

cácbềmặtđó.Vìvậytrongthiếtbịsấytháp,nhiệtlượngvậtliệusấynhậnđượcgồm2

thànhphần:thànhphầnđốilưugiữatácnhânsấyvớikhốilượnghạtvàthànhphầndẫn

nhiệtgiữabềmặtcáckênhgiónóng,kênhthảiẩmvớichínhlớpvậtliệunằmtrênđó

Khisấyhạtdichuyểntừtrêncao(dogàutảihoặcvíttảiđưalên)xuốngmặtđất

theochuyểnđộngthẳngđứnghoặcdzíchdzắctrongthápsấy.Đểtăngnăngsuấtthiếtbị

ngoàiphươngphápmởrộngdunglượngcủathápthìởmộtmứcđộđángkểngườitacòntìmcáchtăngtốcđộtácnhânchuyểnđộngqualớphạt.Tốcđộnàycóthểtừ0.2 ÷

0.3m/sđến0.6÷0.7m/shoặclớnhơn.Tuynhiên,tốcđộtácnhânkhirakhỏiốnggóp

kênhthảitheokinhnghiệmkhôngnênvượtquá6m/sđểtránhhạtbịcuốntheotácnhân

đivàohệthốngthảiẩm(đọnglạitrongcácđoạnống,dẫnđếnquạtthải…)

Cácloạimáysấythápphổbiến:

Máysấytháptamgiác

Máysấytháptròn

Máysấytháphìnhthoi

19

Đồ

Hình 2-6: Máy sấy tháp tam giác

Trang 19

Hình 2-9: Máy sấy tháp

21

Đồ

Hình 2-10 : Máy sấy tháp kiểu hình thoi

b Tháp sấy liên tục.

Hạtquathápsấymộtlượtrồibinủvà“nghỉ”ởđómộtthờigian(từ2đến24giờ

tùychếđộsấyvàloạihạt),sauđóhạtlạiquathápsấylượtthứhaivàcứtiếptụcnhưthế

lượtthứ3,4…Mụcđíchcủabinủlàchoẩmđộởtrungtâmhạtcóthờigianrangoàibề

Trang 20

suấtlàmgãy,vỡhạt.Điềunàylàtốikịkhisấylúa,khixayragạosẽbịbểthànhtấm

Kếtcấuvàcáchbốtrícáckênhdẫnvàkênhthảiẩmcómộtýnghĩađặcbiệtđến

sựdịchchuyểncủalớphạtvàđộsấyđồngđềucủasảnphẩm.Nóicáchkhácnógópphầntăngnăngsuấtthiếtbịvànângcaochấtlượngsảnphẩm.Khoảngcáchtốithiểugiữakênhdẫnvàkênhthảiphụthuộcvàokíchthướchạtcầnsấy.Khoảngcáchnàycóthểlấytừ70

÷100mm.Hạtcókíchthướcbétalấygiớihạndướivàngượclại.Cáckíchthướckhác

khôngđóngvaitròquantrọng.Theokinhnghiệm,khoảngcáchtốithiểugiữahaikênh

chovậtliệusấychuyểnđộngphụthuộcvàotừngloạivậtliệuvàcóthểtừ70÷100mm

hoặclớnhơn

Docáchạtngũcốcchỉchịuđượcmộtgiớihạnnhấtđịnhvềnhiệtđộvàđộẩmnên

hệthốngsấythápthườngđượctổchứcsấyphânvùng.Sauvùngsấycuốicùngvậtliệu

sấythườngđượclàmmátđếngầnnhiệtđộmôitrườngđểđưavàokhobảoquản

22

Đồ

c Tháp sấy tuần hoàn – sấy theo mẻ.

Hạtđiquathápsấyđượcgàutảiđưatrởlạitháp.Thờigianủthựcchấtlàthờigianhạtởtronggàutảivàởtrongthùngchứatrênbuồngsấynêntươngđốingắn,khoảng0.5

giờ.Vìthếcùngvớimộtmáysấytháp,nhiệtđộdùngtrongchếđộsấytuầnhoànphải

thấphơnsovớisấyliêntục

Thựcsự,chọnchếđộnhiệtchomáysấylàmộtbàitoáncânđốikinhtế.Tăng

nhiệtđộsấythìgiảmchiphívìthờigiansấynhanhhơnnhưnghaohụtgiátrịhạtvìgiảmchấtlượng

Máy sấy tháp có các ưu điểm sau:

Sảnphẩmtrongmáysấythápcóthểlấyraliêntụchoặcđịnhkì

Chiphísấythấp

Năngsuấtlớnvàrấtlớn

Chấtlượngtốtvàổnđịnh

Tiêuthụnănglượngthấp

Máysấythápchođộđồngnhấtẩmđộrấttốt[14]

cứngnhưthóc,ngô,đậu…cóđộẩmbanđầukhônglớnlắm(=20÷30%)vàcóthể

dịchchuyểndễdàngtừtrênđỉnhthápxuốngdướinhờchínhtrọnglượngcủanó.Đôikhitrongthiếtbịsấythápngườitacònđặtcáckếtcấucơkhíđểlàmchậmhoặctăngcường

tốcđộdịchchuyểncủakhốihạt.Sảnphẩmtrongmáysấythápcóthểlấyraliêntụchoặcđịnhkì

Tómlại:Trongcácloạimáysấycóthểsấyđượchạtlúanhưtrên,tachọnmáysấythápvớicácưuđiểmcóthểápdụngthựctếtạiđịaphương

Trang 21

Đồ

1 Vật liệu sấy – hạt lúa

1.1 Cây lúa

Lúalàmộttrongnămloạicâylươngthựcchínhcủathếgiới,cùngvớingô(Zea

MaysL.),lúamì(Triticumsp.tênkhác:tiểumạch),sắn(Manihot esculentaCrantz,tên

kháckhoaimì)vàkhoaitây(Solanum tuberosumL.)

Trang 22

Hình 3-1: Cây lúa

LúacónguồngốcởvùngnhiệtđớivàcậnnhiệtđớikhuvựcđôngnamchâuÁvàchâuPhi.Nócungcấphơn1/5toànbộlượngcalotiêuthụbởiconngười.Lúalàcácloàithựcvậtsốngmộtnăm,cóthểcaotới1-1,8m,đôikhicaohơn,vớicáclámỏng,hẹpbản(2-2,5cm)vàdài50-100cm.Cáchoanhỏthụphấnnhờgiómọcthànhcáccụmhoaphânnhánhconghayrủxuống,dài30-50cm.Hạtlàloạiquảthóc(hạtnhỏ,cứngcủacácloại

câyngũcốc)dài5-12mmvàdày2-3mm.Câylúanonđượcgọilàmạ.Saukhingâmủ,

ngườitacóthểgieothẳngcáchạtthócđãnảymầmvàoruộnglúađãđượccày,bừakỹ

24

Đồ

án chuy ên ngành Kỹ Thuật Nhiệt hoặcquagiaiđoạngieomạtrênruộngriêngđểcâylúanoncósứcpháttriểntốt,saumộtkhoảngthờigianthìnhổmạđểcấytrongruộnglúachính.Sảnphẩmthuđượctừcâylúa

làthóckhoảng85ngàysaukhigieoxuốngruộng.Saukhixátbỏlớpvỏngoàithuđược

sảnphẩmchínhlàgạovàcácphụphẩmlàcámvàtrấu.Gạolànguồnlươngthựcchủyếucủahơnmộtnửadânsốthếgiới(chủyếuởchâuÁvàchâuMỹLatinh),điềunàylàm

chonótrởthànhloạilươngthựcđượcconngườitiêuthụnhiềunhất

c.lúatrổ“đòng”đều d.hạtlúađãchínsinhlí

Trang 23

e.thuhoạchlúa f.đưalúavàothápsấy

25

Đồ

Hình 3-2: các giai đoạn phát triển của cây lúa – hạt gạo

1.2 Cấu tạo hạt lúa

Hạtlúanhìnbênngoàicócácthànhphầnchínhlà:màylúa,vỏtrấu,vỏhạt,nội

Trang 24

Coleoptile: lá bao mầm Plumule: chồi mầm Radicle: rễ mầm Coleorhize: thân mầm Rachilla: cuống hạt

Hình 3-3: Cấu tạo hạt lúa

26

Đồ

Màylúa:trongquátrìnhsấyvàbảoquản,màylúarụngralàmtănglượngtạpchấtvà

bụitrongkhốihạt

Vỏtrấu:bảovệhạtgạo,chốngcácảnhhưởngcủamôitrườngvàsựpháhoạicủasinh

vật,nấmmốc

Vỏhạt:baobọcnộinhũ,thànhphầncấutạochủyếulàlipitvàprotit

Nộinhũ:làthànhphầnchínhcủahạtlúa,chứa90%làgluxit

Phôi:nằmởgócdướinộinhũ,cónhiệmvụbiếncácchấtdinhdưỡngtrongnộinhũđể

nuôimầmkhihạthạtlúanảymầm

Cácthànhphầnhóahọccủahạtlúa:

1.3 Các đặc tính chung của khối lúa

lúatựdịchchuyểnđểtạothànhkhốicódạngchópnón.Góctạothànhbởiđườngsinhvớimặtphẳngđáynằmngangcủahìnhchópgọilàgócnghỉhaygócnghiêngtựnhiêncủa

khốihạt.Vềtrịsốthìgócnghỉtựnhiênbằnggócmasátgiữahạtvớihạtnêncòngọilà

gócmasáttrong,kíhiệu1.Dựavàođộtanrờinàyđểxácđịnhđểxácđịnhsơbộchất

lượngvàsựthayđổichấtlượngcủalúatrongquátrìnhsấyvàbảoquản.Đốivớilúa,gócnghỉkhoảngtừ32400

Nếutađểhạttrênmộtmặtphẳngvàbắtđầunghiêngmặtphẳngnàychotớikhi

hạtbắtđầutrượtthìgócgiớihạngiữamặtphẳngngangvàmặtphẳngtrượtgọilàgóc

trượt(gócmasátngoài),kíhiệu2.Trườnghợpkhôngphảilàmộthạtmàlàmộtkhối

hạtthìgóctrượtcóliênquanvàphụthuộcvàogócnghiêngtựnhiên

Nước

Gluxit tit Pro

Lipit

Xenlul

o Tro

VitaminB1 13%

64

03%

6.69% 2.1

%

8.78% 5.36%

5.36%

Trang 25

v  1

Hình 3-4 : các góc trong khối hạt

Gócnghỉvàgóctrượtcànglớnthìđộrờicàngnhỏ,ngượclạigócnhỏthìkhả

năngdịchchuyểnlớn,nghĩalàđộrờilớn

27

Đồ

Độrờicủakhốihạtdaođộngtrongkhoảngkhárộngtùythuộcvàocácyếutốnhưkíchthước,hìnhdạnghạtvàtrạngtháibềmặthạt,độẩmcủahạt,sốlượngvàloạitạp

chấttrongkhốihạt.Đốivớigóctrượtcònthêmmộtyếutốquantrọngnữalàloạivậtliệu

vàtrạngtháibềmặtvậtliệutrượt

Loạihạtcódạnghìnhcầu,bềmặthạtnhẵnnhưđậu,loạihạtkhôngcóhìnhcầuvà

bềmặthạtxùxìnhưlúathìgócnghỉvàgóctrượtlớn

Độtạpchấtcủakhốihạtcàngcaođặcbiệtlànhiềutạpchấtrácthìđộrờicàng

nhỏ.Độẩmcủakhốihạtcàngcaothìđộrờicànggiảm

Trongbảoquản,độrờicủakhốihạtcóthểthayđổitùythuộcvàođiềukiệnbảo

quản.Nếubảoquảnquálâuhayđãxảyraquátrìnhtựbốcnónglàmchokhốihạtbịnén

chặt,độrờigiảmhaythậmchícókhimấthẳnđộrời

chắc, lúa lép, tạp chất…), không đồng chất (khác nhau về hình dạng, kích thước, tỉtrọng…),dođótrongquátrìnhdichuyểnchúngtựtạonênnhữngvùngkhácnhauvềchấtlượnggọilàtínhtựphânloạicủakhốihạt.Hiệntượngtựphânloạiảnhhưởngxấuđến

việclàmkhôvàbảoquảnhạt.Nhữngvùngnhiềuhạtlépvàtạpchấtsẽdễbịhútẩm,dễ

bịcuốntheotácnhânsấytrongquátrìnhsấy

khoảngkhônggiangiữacáchạt.Giátrịcủađộxốpphụthuộcvàohìnhdạnghạt,cáchmàchúngsắpxếptrongkhốihạt(nhữnghạtnhỏcóthểlấpđầycáckhoảngtrốnggiữacáchạtlớn).Trongquátrìnhsấy,khốihạtcầncóđộxốp(lỗhổng)cầnthiếtchoquátrìnhtruyềnnhiệtvàtruyềnẩmvớitácnhânsấyđượcdễdàng



h

Trongđó:

v:mậtđộkhốihạtchứatrongđơnvịthểtíchđó(khốilượngthểtích)

h:khốilượngriêngcủahạtchứatrongđơnvịthểtíchđó

khốihạtluôntiếnhànhtheohaiphươngphápsongsongđólàdẫnnhiệtvàđốilưu.Đại

lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của lúa là hệ số dẫn nhiệt  = 0.12  0.2kCal/m.h.độvàsựtraođổinhiệtđốilưugiữalớphạtnóngvàlớphạtnguộimớivào.Cả

haiđặctínhnàycủalúađềurấtnhỏnhưngchúngcũngcóảnhhưởngđếnquátrìnhsấy

Trang 26

e Tính hấp thụ và nhả các chất khí, hơi ẩm trong quá trình sấythườnglàhiện

tượngởbềmặt.Vìvậy,trongquátrìnhsấyluônxảyranhiềugiaiđoạn:sấyủsấy

ủ….đểgiúpđộẩmtrongnhânhạtcóthờigiandichuyểnrabềmặthạt,làmcholúa

đượckhôđềuvàítbịnứtgãykhixayxát

28

Đồ

1.4 Các yêu cầu đặc trưng của hạt lúa sau sấy

Lúasaukhisấycóthểđượcdùnglàmlươngthựchoặcđểlàmgiống,dựtrữ.Vì

vậy,lúasaukhisấycầnđảmbảođượccácyêucầusau:

Hạtlúacònnguyênvẹnvỏtrấubaobọchạtgạo

Hạtlúacòngiữnguyênhìnhdạng,kíchthướcvàmàusắc

Cómùivịđặctrưngcủalúavàkhôngcómùikhác(mùitácnhânsấy )

Hạtlúakhôngbịrạnnứt,gãyvụnvàđặcbiệtlàlúagiốngphảiđảmbảokhảnăngnảy

mầmcủahạtsaukhisấy

Saukhisấy,lúaphảiđạtđộẩmbảoquản,nếukhôngsẽlàmôitrườngtốtchomối,mọtpháhoại

Tóm tắt qui trình công nghệ

Hình 3-5: Tóm tắt qui trình công nghệ

ỞĐồngBằngSôngCửuLong,vụđôngxuânlàmùavụmàbàconnôngdântrôngchờnhiềunhất.Đốivớinhữngvùngcólũlụtthìsaumùalũlụtthìlượngphùsabồiđắp

chođấttrồngrấtlớnnênvụlúađôngxuâncónăngsuấtlúarấtcao.Mặtkhác,vụđông

xuâncóthờitiếtkháthuậnlợichoviệccanhtáclúa.Ởmùavụnàytrờirấtítmưanênbàconnôngdâncóthểđểlúachíntrêncâyđếnđộẩmhạtcònkhoảng2025%thìthu

hoạchnhưngnếuđểlúachíntrêncâynhưthếthìsaukhithuhoạchtỉlệrơirụngrất

nhiều,làmthấtthoáthạtlúa.Đểgiảiquyếttìnhtrạngnàythìngaykhicâylúađược

khoảng85ngày,độchíncủahạtkhoảng80%,độẩmhạtkhoảng27%thìbàconnông

Trang 27

Cònđốivớicáctrungtâmnôngsản,nhàmáyxayxáthaycáckhochứalúalớnthìngười

29

Đồ

tadùngphươngphápsấylúađểnhanhchóngđạtđộẩmyêucầuchoquátrìnhxayxátvàbảoquản

Hình 3-6: thu hoạch lúa trên đồng ruộng

1.5 Công nghệ sấy lúa

Lúalàvậtliệudạnghạt,cóthểđượcsấyvớinhiềuloạimáysấykhácnhau.Ởđây,

tadùngthiếtbịsấythápđểsấylúa.Tácnhânsấylàhỗnhợpkhóivàkhôngkhítươiđượchòatrộnvớinhaurồiđượcdẫnquacáckênhdẫnđểtraođổinhiệt,ẩmvớikhốilúađượcchảytựnhiêntừtrênxuốngnhờchínhtrọnglượngcủachúngrồisauđókhíthảivàocáckênhthảiđểthảiramôitrường.Đâylàthiếtbịchuyêndùngđểsấyhạt,vớitácnhânsấy

làkhôngkhínóngsẽđảmbảoyêucầuvệsinhchohạtlúa,chếđộsấykhôngquácaodo

đóđápứngđượcyêucầusửdụnglúalàmgiống,làmthựcphẩmhaybảoquảnchúng

2 Tác nhân sấy

Trongkĩthuậtsấycácloạivậtliệuẩmbằngphươngphápđốilưu,ngườitathườngdùngcácmôichấtnhưkhôngkhí,khóilòhoặccácloạikhítrơvàhơinướcquánhiệtđểlàmtácnhânsấy

Độẩmsauthuhoạch 2027%[6]

Độẩmcầnđạtđượcđểbảoquản 14%

Độẩmcânbằngtrongquátrìnhsấy 13%

1.31m/kgKhốilượngcủa1000hạt/kg 26.5x10-3

40÷42CLúalàmgiống

Trang 28

30

Đồ

như:N2,O2,CO2vàmộtsốkhíkhác.Khinghiêncứuvềkhôngkhíẩm,taxemnólàmộtthànhphầnđồngnhấtvàkhisấykhôngkhíthườngởápsuấtkhíquyển,nhiệtđộtrong

phạmvitừvàichụcđộđếnvàitrămđộC.Khitínhtoán,taxemkhôngkhílàkhílí

tưởng

Khảnăngsấycủakhôngkhíthểhiệnbởisựchênhlệchgiữanhiệtđộbầukhôvà

nhiệtđộbầuướt(t=tk–tư)hoặcsựchênhlệchgiữaápsuấtbãohòavàápsuấthơi

riêngphần(P=Pb–Ph)cũngnhưchênhlệchhàmẩm(d=db–dh).Bằngsựthayđổi

trạngtháicủakhôngkhí,ngườitacóthểtạoracácchếđộsấykhácnhauphùhợpvới

từngloạivậtliệusấykhácnhau

Nhưchúngtađãbiết,ngoàikhôngkhíẩm,khóilòcũnglàtácnhânsấyphổbiến

Khóilòcóthểđượctạoranhờđốtnhiềuloạinhiênliệukhácnhautrongđóchủyếulà

nhiênliệuhóathạch(thanđá)vàcácnhiênliệugốcsinhkhốikhácnhưcủi,trấu,bã

mía…Khóilòthườngđượcsửdụngtrongcácthiếtbịsấyvớitưcáchlànguồncungcấp

giántiếpđểđốtnóngtácnhânsấy(trongcaloriferkhôngkhí–khóilò)hoặcvớitưcách

làtácnhânsấytrựctiếp,vừacungcấpnhiệtchovậtliệusấyvừamangẩmthảivàomôi

trường

Trongkhóilòchỉcóhaithànhphầnlàkhóikhôvàhơinước.Nếusửdụngkhóilòvớitưcáchlàmộttácnhânsấythìtrongtínhtoántasẽxemkhóilònhưlàmộtdạngnào

đócủakhôngkhíẩm,vàvìthếtacóthểdùngđồthịI–dcủakhôngkhíẩmđểbiểudiễn

cáctrạngtháihayquátrìnhnhiệtđộngcủakhóilò.Haynóicáchkhác,khóilòcũngcó

cácthôngsốnhưentanpyI,độchứaẩmd, độẩmtươngđốigiốngnhưkhôngkhíẩm

Khóilòđượcsinhradođốttrấu,nguồnnhiênliệurấtdồidàoởvùngĐồngBằng

SôngCửuLong.Trongbàiđồán,dùngkhóilòlàmtácnhânsấytrựctiếpbằngcáchđốt

trấucấpnhiệt

Hình 3-7: Trấu nhiều đến mức người ta phải đổ bỏ

Trang 29

Vớiđộẩmtuyệtđốilà kcb  cb 13

31

Đồ

án chuy ên ngành K ỹ Thuật Nhiệt

Tính toán thiết kế máy sấy lúa kiểu tháp tam giác năng suất 6 tấn/mẻ (có đảo trộn), địa điểm tại tỉnh Đồng Tháp, hoạt động vào mùa thu hoạch Đông Xuân Cung cấp nhiệt là đốt trấu cấp trực tiếp.

Theogiảthiết:

Độẩmcânbằngcủalúalàcb=13%(trang25[1])

Theogiảthiếtbanđầuvàđặctínhcủavậtliệusấytachọnhệthốngsấylúalàhệthốngsấytháptamgiác

Độẩmsauthuhoạch vào2027% chọn vào27%

Độẩmcầnđạtđượcđểbảoquản ra14%

Độẩmcânbằngtrongquátrìnhsấy cb13%

1.31m/kgKhốilượngcủa1000hạt/kg 26.5x10-3

40÷42CLúalàmgiống

Trang 30

Đồ

1.1 Chọn chế độ sấy

Trongmáysấytháp,ngườitathườngphânthànhhaivùngchính:vùngsấyvà

vùnglàmmát.Ởđây,tachọn3vùngsấyvà1vùnglàmmát.Vùngsấyđểgianhiệtvà

táchẩmtronghạtlúa;Vùnglàmmátđểlàmmáthạtlúasaukhisấycónhiệtđộcao,

nhằmnângcaochấtlượnghạtlúa

Mụcđíchcủaviệcphânthànhnhiềuvùngsấy,cóvùnglàmmátvàcóđảotrộn:

lúalàloạihạtcócảẩmbềmặtvàẩmbêntrongnhânhạt,phânthànhnhiềuvùngsấyvớicácnhiệtđộsấykhácnhauđểkhilúatừtrêncaorơixuốngquavùngsấy1cónhiệtđộ

caosẽlấyđiẩmbềmặtcủahạtlúa,sauđólúaquavùngsấy2,3đểẩmbêntrongnhân

hạtcóthờigiandichuyểnrabềmặthạtdochênhlệchnhiệtđộvàphânápsuấthơinước.Vớiviệcđảotrộnnhiềulầnsẽđảmbảohạtlúakhôngbịứngsuấtnhiệtgâygãyvỡkhi

xayxát(mỗilầnđảotrộnsẽgiảmđượclượngẩmkhoảng24%)

Lúacóđộẩmđầuvàolà27%,độẩmđầuralà14%nênđộẩmcầntáchrakhỏilúa

là13%.Đốivớicácloạihạt,đểchochấtlượnghạtổnđịnhsaumỗilầnsấythìđộgiảm

ẩmmỗilầnđảotrộnkhoảng24%.Tachọnsơbộgiảmẩmmỗilầnlà3.25%nênsẽ

phảiđảotrộn13/3.25=4lầnhay(1+1+1+0.25)4=13

Tachọnphânbốgiảmẩmtrong3vùngsấyvàvùnglàmmátnhưsau:

Trang 31

1.2 Cân bằng ẩm cho từng vùng - Tính lượng ẩm bốc hơi trong 1 giờ

Lượngẩmcầnbốchơitrongmộtgiờtheocôngthức:

Dođó,khốilượnglúacònlạiởvùng1:G12=G11–W1=6000–81=5919kg

Lượngẩmcầnbốchơitrongmộtgiờtrongvùngsấy2

Dođó,khốilượnglúacònlạiởvùng2:G22=G12–W2=5919–79=5840kg

Lượngẩmcầnbốchơitrongmộtgiờtrongvùnglàmmát

W4  G32  41 42

100  42

 5763  2324 75

Dođó,khốilượnglúacònlại:G42=G32–W4=5763–19=5744kg

TổnglượngẩmđãlấyratrongquátrìnhsấyvàquátrìnhlàmmátlầnI:

WI=W1+W2+W3+W4= 81+79+77+19=256kghay WI=G11–G42=6000–5744=256kg

W2  G12  21 22

100  22

 5670  7522  21 75

Trang 32

án chuy ên ngành K ỹ Thuật Nhiệt

WII=W1+W2+W3+W4= 74+72+71+17=234kghay WII=G11–G42=5744–5510=234kg

WIII=W1+W2+W3+W4=68+67+65+16=216kghay WIII=G11–G42=5510–5294=216kg

W2  G12  21 22

100  22

 523116 25  15 25

Dođó,khốilượnglúacònlại:G42=G32–W4=5109–15=5094kg

35

Trang 33

WIV=W1+W2+W3+W4=63+62+60+15=200kghay WIV=G11–G42=5294–5094=200kg

Từđó:

Tổnglượngnướcvùng1táchđượcqua4lầnđảotrộn:W1=286kg

Tổnglượngnướcvùnglàmmáttáchđượcqua4lầnđảotrộn:W4=67kg

LầnđảotrộnthứItáchđượclượngnước:WI=256kg

LầnđảotrộnthứIItáchđượclượngnước:WII=234kg

LầnđảotrộnthứIIItáchđượclượngnước:WIII=216kg

LầnđảotrộnthứIVtáchđượclượngnước:WIV=200kg

Tổnglượngnướcđãtáchđược:

W=W1+WII+WIII+WIV=WI+WII+WIII+WIV=906kg

Khốilượnglúacònlạisausấy:

G42=G11–W=6000–906=5094kg

1.3 Nhiệt độ sấy

Nhiệtđộtác nhân sấylàkhóilòhòatrộnvớikhôngkhítươiđểsấylúathườngtừ

500900Cnêntachọnnhiệtđộtácnhânvàovàraởcácvùngsấyvàvùnglàmmátnhư

sau:Nếulấynhiệtđộđầuracủatácnhânsấyởtừngvùngbéhơnnhiệtđộtớihạncủahạt

từ50100Cthìnhiệtđộracủatácnhânsấyđượcchọntheođiềukiệnti2(510)+thi.(vớithilànhiệtđộtớihạncủahạtởtừngvùngsấy)

 Vùngsấy1:t11=850C,t12=480C

 Vùngsấy2:t21=700C,t22=400C

 Vùngsấy3:t31=600C,t32=350C

 Vùnglàmmát:t41=280C,t42=350C

Nhiệtđộvật liệu sấyvàovàrakhỏicácvùng,tachọnnhiệtđộvậtliệusấyvàovàra

khỏicácvùngtheonguyêntắc:nhiệtđộvàovùngsaubằngnhiệtđộracủavùngtrước:

Trang 34

.P b0

P  .P b0

2 Tính toán quá trình sấy lí thuyết

Hình 4-1: Sơ đồ nguyên lí hệ thống máy sấy tháp

Hình 4-2: Đồ thị I – d: Quá trình sấy bằng khói lò

2.1 Xác định các thông số không khí ngoài trời (điểmA):

Trang 35

 0.017 kgâm kgkkk

 NhiệtdungriêngdẫnxuấtCdx(d0):

Cdx(d0)=Cpk+Cpa.d0=1.0048+1.842x0.017=1.036kJ/kgđộ

Trongđó:

Cpk=1.0048kJ/kgđộ:nhiệtdungriêngcủakhôngkhíkhô

Cpa=1.842kJ/kgđộ:nhiệtdungriêngcủahơinước

r=2500kJ/kg:ẩnnhiệthóahơi

2.2.1 Nhiệt trị của nhiên liệu – Trấu

Trấucóthànhphầnlàmviệcnhưsau:

Nhiệttrịcaocủatrấu:

2.2.2 Thể tích của không khí và sản phẩm cháy.

Thểtíchkhôngkhíkhôlíthuyếtcầnthiếtđểđốtcháyhoàntoàn1kgtrấu:

V kk0  0.089(C lv  0.375.S lv )  0.268.H lv  0.0333.O lv

 0.089  (37.13  0.375  0.04)  0.268  4.12  0.0333 31.6  3.3

8

m3tc kgnl

Trang 36

C lv  0.375S lv

37 13  0 375  0 04

m3tc kgnl

V H02O  0.111 H lv  0.0124 W lv  0.016V kk0

 0.111 4.12  0.0124  9  0.016  3.38  0

62

m3tc kgnl

2.2.3 Entanpy và dung ẩm của khói.

Chọnhệsốkhôngkhíthừabuồngđốtbd=1.4

Lượngkhôngkhíkhôcầnthiếtđểđốtcháyhoàntoàn1kgnhiênliệu:

EntanpycủakhóilòIk:

Trongđó:

Cnl:nhiệtdungriêngcủatrấuCnl=1.2÷1.7kJ/kg.KchọnCnl=1.2kJ/kg.K

tnl:nhiệtđộcủanhiênliệuvàobuồngđốt.tnl=t0=280C

:hiệusuấtbuồngđốt.=0.6

Xácđịnhnhiệtđộkhóilòsaubuồngđốt:

Trang 37

2.3 Thông số của không khí sau khi hòa trộn

2.3.1 Hòa trộn khói lò để đưa vào vùng sấy 1

Tacónhiệtđộsaukhihòatrộnđểvàovùngsấy1t11=850C

Trang 38

Trang 39

Định dạng
Số trang	158
Dung lượng	5 MB

Đồ Án Thiết Kế Máy Sấy Lúa Kiểu Sấy Tháp Tam Giác Năng Suất 6 Tấn.Mẻ

Cân bằng ẩm cho từng vùng

Tính kiểm tra lại nhiệt độ sấy