Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp khá phát triển. Xuất khẩu nông sản
luôn thu nhiều ngoại tệ về cho nước nhà. Theo thống kê sơ bộ của Bộ Nông nghiệp và
Phát triển nông thôn (NN&PTNT), tính đến 20/12/2009, tổng kim ngạch xuất khẩu các
mặt hàng nông, lâm, thuỷ sản ước đạt khoảng 15 tỷ USD, trong đó nông sản đạt trên 8
tỷ USD, thuỷ sản trên 4 tỷ USD, lâm sản trên 2 tỷ USD Trong đó, nhóm hàng nông
sản như: gạo, cà phê, cao su…luôn là nhóm hàng chiếm tỷ trọng cao trong xuất khẩu
nông sản. Cùng với các mặt hàng nông sản khác cà phê là một trong những mặt hàng
xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Giá trị xuát khẩu hàng năm đạt trên 1 tỷ USD. Theo
ra ngày 07/11/2009, trong 9 tháng đầu năm 2009, xuất khẩu
cà phê đạt 880.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,3 tỷ USD. Dự kiến cả năm 2009,
xuất khẩu đạt 1,15 triệu tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt khoảng 1,75 tỷ USD. Việt Nam
đã xuất khẩu cà phê đến 88 quốc gia và vùng lãnh thổ, đứng thứ 2 thế giới. Tuy nhiên,
theo báo cáo ngày 1-9-2009 của Tổ chức Cà phê thế giới (ICO) thì 75% cà phê Việt
Nam không đạt chuẩn CQP (Coffee Quality-Improbement Program), trong khi
Indonesia chỉ có 9%. Điều này ảnh hưởng đến uy tín và có cớ để người mua trả giá
thấp. Để lấy lại uy tín của cà phê Việt Nam trên thị trường xuất khẩu, các đơn vị sản
xuất kinh doanh cà phê cần không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm; quan tâm đầy
đủ vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, mở rộng diện tích sản xuất cà phê theo chuẩn và
quy tắc chung của cộng đồng cà phê quốc tế; thực hành nông nghiệp tốt (GAP), quản
lý cây trồng tổng hợp (ICM), phòng trừ sâu bệnh tổng hợp (IPM) và thực hành chế
biến tốt (GMP). Để sản xuất cà phê vừa đáp ứng được thị trường xuất khẩu vừa có khả
năng cạnh tranh cần đòi hỏi chất lượng cà phê cao và giá thành hợp lý. Trong thời kỳ
cạnh tranh như hiện nay thì vấn đề tìm ra giải pháp nhằm nâng cao chất lượng cà phê
luôn được quan tâm. Trong đó, việc thiết kế hệ thống sấy, lựa chọn thiết bị sấy và tính
toán nhiệt cho quá trình sấy đóng vai trò quyết định chất lượng cà phê. Từ đó, đề tài
“thiết kế thiết bị sấy cà phê dạng thùng quay năng suất 2 tấn/giờ” được thực hiện
nhằm góp phần giải quyết tình trạng trên và đáp ứng nhu cầu thị trường.
1.2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

 Cà phê chè (arabica): là loại cà phê được trồng và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới,
chiếm 9/10 tổng sản lượng cà phê. Cây cao 3 ÷ 5 m, có khi 7 ÷ 10 m, độc thân hoặc nhiều
thân, vỏ mốc trắng, gỗ vàng ngà, hoa mọc thành từng chùm gồm 5 cánh màu trắng, thời
gian ra hoa ở nước ta từ tháng 2 đến tháng 4. Quả hình trứng hay hình tròn, khi chín có
màu đỏ tươi, kích thước quả: dài 17 ÷ 18 mm, đường kính tiết diện 10 ÷ 15 mm, 500 ÷700
quả/kg, thời gian từ lúc có quả đến lúc chín 6 ÷7 tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 9 đến
tháng 2. Hạt có vỏ lụa màu bạc, ít bám vào nhân, kích thước: dài 5 ÷ 10 mm, rộng 4 ÷ 7
mm, dày 2 ÷ 4 mm, kích thước này thay đổi theo từng loại và theo điều kiện môi trường.
Khối lượng 500 ÷ 700 hạt/100g, hàm lượng cafein 1,3 %, hạt có màu xám xanh, xanh lục
3
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
tùy theo chủng và cách chế biến, năng suất 400 ÷ 500kg cà phê nhân/ha. Tỉ lệ thành phẩm
(cà phê nhân) so với nguyên liệu (cà phê quả tươi) là 14 ÷ 20 %.
Cà phê chè là loại cà phê được ưa chuộng nhất do hương thơm và mùi vị tốt. Trong đồ án
này ta tiến hành sấy cà phê thóc của loại cà phê này.
 Cà phê vối (canephora): Cây cao từ 3 ÷ 8 m, vỏ cây mốc trắng, gỗ vàng hoặc trắng
ngà, hoa màu trắng mọc thành cụm có 5 ÷7 cánh, mùa hoa từ tháng 4 đến tháng 6.
Quả hình tròn hoặc hình trứng, khi chín có màu đỏ hoặc hồng, trên quả thường có
đường gân dọc, vỏ quả mỏng so với cà phê chè, thời gian từ khi có quả đến lúc chín
10 ÷ 12 tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 1 đến tháng 4. Hạt hình bầu dục hay tròn, vỏ
lụa trắng dễ bong, khoảng 600 ÷ 900 hạt/100g, hạt dài 5 ÷ 8 mm, hạt có màu xanh
bạc, xanh lục hoặc xanh nâu tùy theo chủng và cách chế biến, hàm lượng cafein 2 ÷ 3
%, đây là loại cà phê có nhiều cafein nhất. Năng suất trồng trọt 500 ÷ 600 kg cà phê
nhân/ha, ít hương thơm, thường dùng để pha trộn với cà phê chè hay để chế biến cà
phê hòa tan và bánh kẹo cà phê. Loại cà phê này giá trị thương phẩm kém nhưng lại
chịu được hạn, ít kén đất và ít bị sâu bệnh.
 Cà phê mít (excelsa): Cây cao từ 6 ÷ 15 m, nếu đất tốt có thể cao đến20m. Hoa màu
trắng có 5 cánh, quả hình trứng hơi ép ngang, quả chín có màu đỏ, to và dày. Khối
lượng 500 ÷ 700 quả/kg. Hình dạng hạt cà phê mít giống như hạt cà phê chè, màu
vàng xanh hay màu vàng rạ, vỏ lụa dính sát vào nhân, khó bong, khoảng 700 ÷ 1000

Lớp nhớt
23÷20
23
Vỏ trấu
8÷6 8÷6
Nhân và vỏ lụa
30÷26
29
5
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
2.1.3.2. Cấu tạo của nhân cà phê
Hình 2: Cấu tạo của nhân cà phê
Nhân cà phê bao gồm: phôi và mô dinh dưỡng.
2.1.3.3. Thành phần hóa học của nhân cà phê
Bảng 2: Thành phần hóa học của nhân cà phê
Thành phần hóa học Tính bằng g/100g Tính bằng mg/100g
Nước 8 – 12
Chất dầu 4 – 18
Đạm 1,8 – 2,5
Protein 9 – 16
Cafein 1 (Arabica), 2(Robusta)
Clorogenic axit 2
Trigonelline 1
Tannin 2
Cafetanic axit 8 – 9
Cafeic axit 1
Pentozan 5
Tinh bột 5 – 23
Saccaro 5 – 10
Xenlulo 10 – 20

nước chừng 938.000 bao (bao 60kg) tức là khoảng 56.000 tấn, chiếm chưa đầy 6% sản
lượng cà phê hàng năm. Trong các nước sản xuất cà phê, Việt Nam xếp hàng thứ 8 sau
7 nước Braxin, Mexico, Indonesia, Ethiopia, Colombia, India và Philipines. Nếu tình
lượng tiêu dùng bình quân trên đầu người hàng năm của Việt Nam chỉ có 0,64 kg, xếp
thứ 19 trong các nước sản xuất cà phê. Có thể thấy việc mở rộng thị trường tiêu thụ cà
phê trong nước ở Việt Nam là hoàn toàn có nhiều khả năng mặc dầu người Việt Nam
có truyền thống uống trà từ lâu đời. Để phát triển thị trường tiêu thụ cà phê trong
nước, nhất là thời kỳ khủng hoảng tài chính trên phạm vi toàn thế giới, việc mở rộng
thị trường trong nước là một hương đi cần thiết, chúng ra cần có sự hỗ trợ của nhà
nước thông qua chương trình xúc tiến thương mại nội địa với việc sử dụng nguồn tài
chính kích cầu cuả Chính phủ. Tính đến năm 2009 Việt Nam đã xuất khẩu cà phê đến
88 quốc gia và vùng lãnh thổ, đứng thứ 2 thế giới, hàng năm thu về cho nước về cho
nước nhà trên 1 tỷ USD. Tuy nhiên, theo báo cáo ngày 1-9-2009 của Tổ chức Cà phê
thế giới (ICO) thì 75% cà phê Việt Nam không đạt chuẩn CQP (Coffee Quanlity-
Improbement Program), trong khi Indonesia chỉ có 9%. Điều này ảnh hưởng đến uy
tín và có cớ để người mua trả giá thấp. Để lấy lại uy tín của cà phê Việt Nam trên thị
trường xuất khẩu, các đơn vị sản xuất kinh doanh cà phê cần không ngừng nâng cao
chất lượng sản phẩm; quan tâm đầy đủ vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, mở rộng
diện tích sản xuất cà phê theo chuẩn và quy tắc chung của cộng đồng cà phê quốc tế;
thực hành nông nghiệp tốt (GAP), quản lý cây trồng tổng hợp (ICM), phòng trừ sâu
bệnh tổng hợp (IPM) và thực hành chế biến tốt (GMP).
2.2. Quy trình sản xuất cà phê
Để sản xuất cà phê nhân, người ta sử dụng hai phương pháp sau:
- Phương pháp khô: điều kiện chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết, thời
gian chế biến kéo dài.
7
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
- Phương pháp ướt: sản xuất chủ động hơn nhưng tốn nhiều thiết bị, nước và năng lượng. Tuy
nhiên, sản xuất theo phương pháp này rút ngắn được thời gian chế biến và cho sản phẩm có
chất lượng cao hơn. Thông thường người ta kết hợp cả hai phương pháp, sau đây là sơ đồ

Mục đích: loại bỏ những phẩm vật tạo thành trong quá trình lên men, loại bỏ các vết
của lớp vỏ nhớt, đây là công đoạn quan trọng vì nếu còn các phẩm vật kể trên bám vào
hạt cà phê , không những chúng làm cho màu sắc của hạt, mùi vị của hạt bị ảnh hưởng
mà còn kéo dài thời gian phơi sấy nữa.
Làm ráo, phơi sấy:
Làm ráo:
Mục đích: làm mất phần nước tự do ở hạt cà phê sau khi rữa, nếu không làm ráo mà
đem sấy ngay sẽ sinh ra hiện tượng "luộc" nguyên liệu tạo ra một màng cứng bên
ngoài hạt cà phê làm kéo dài thời gian sấy và sấy không đều làm ảnh hưởng đến chất
lượng thành phẩm.
Làm ráo có thể rút ngắn thời gian phơi sấy, độ ẩm của nguyên liệu có thể giảm từ 7 ÷
10 % sau công đoạn này.
Phơi:
Mục đích: phơi nhằm hạ độ ẩm xuống còn 10 ÷ 12 % để thực hiện những quá trình
chế biến tiếp theo.
Sấy:
Do nhược điểm của quá trình phơi nên người ta tiến hành sấy.
9
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
Bóc vỏ thóc (xát khô):
Hạt cà phê được bao bọc bởi một lớp vỏ trấu tương đối dày và chắc chắn, thành phần
chủ yếu là xenlulo, không có ích cho quá trình tiêu hóa của cơ thể và cũng không có
ích cho sự hình thành chất lượng sản phẩm, do đó cần phải loại chúng ra.
Bóc vỏ lụa (đánh bóng):
Cũng như lớp vỏ thóc, lớp vỏ lụa không có giá trị cho người tiêu dùng nên cần phải
bóc vỏ lụa cho hạt cà phê được bóng, tăng giá trị cảm quan và tránh vi sinh vật xâm
nhập.
Phân loại:
Cà phê sau khi đánh bóng là một hỗn hợp gồm: cà phê tốt, cà phê xấu, vỏ trấu, vỏ lụa,
cà phê vụn do đó cầ̀n phải phân loại để đảm bảo được yêu cầu của khách hàng và tiêu

Không khí ẩm bão hòa: là không khí mà hơi nước chứa trong nó đạt giá trị cực đại. Nếu ta
tiếp tục thêm lượng hơi nước vào không khí ẩm bão hòa thì hơi nước ngưng tụ lại thành
những hạt nhỏ li ti.
11
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
Không khí ẩm quá bão hòa: là không khí ẩm mà hơi nước chứa trong đó là hơi bão hòa
ẩm. Không khí ẩm quá bão hòa là trạng thái không bền vững vì một lượng hơi nước sẽ ngưng
tụ và tách khỏi không khí ẩm.
3.1.3.2. Các thông số đặc trưng của không khí ẩm
3.1.3.2.1. Độ ẩm tuyệt đối
Là lượng hơi nước chứa trong 1m
3
không khí ẩm
V
G
h
h
=
ρ
Trong đó
h
ρ
: độ ẩm tuyệt đối
G
h
: khối lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm, kg
V: thể tích không khí ẩm, m
3
3.1.3.2.2. Độ ẩm tương đối
Là tỉ số giữa độ ẩm tuyệt đối

Nếu không khí bão hòa ẩm
1=⇒=
ϕ
bhh
PP
3.1.3.2.3. Độ chứa ẩm (độ chứa hơi, độ ẩm riêng)
Là trọng lượng nước (hơi ẩm) chứa trong 1kg không khí khô
k
h
G
G
d
=
G = G
h
+ G
k
Trong đó:
d: độ chứa hơi
G: khối lượng không khí ẩm
G
h
: khối lượng hơi nước chứa trong không khí, kg
G
k
: khối lượng không khí khô, kg
3.1.3.2.4. Thể tích riêng của không khí ẩm
Là thể tích của một 1kg không khí ẩm
12
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng

thể đưa không khí đến trạng thái bão hòa trong điều kiện ổn định.
Nhiệt độ điểm sương: là nhiệt độ tại đó hơi ẩm trong không khí bắt đầu ngưng tụ
thành sương hay còn gọi là đọng sương.
3.1.3.2.6. Entanpi của không khí:
Là lượng nhiệt năng chứa trong hỗn hợp hơi nước – không khí
dtcrtcI
hk
)(
0
++=
Trong đó c
k
: nhiệt dung riêng của không khí khô, c
k
= 1,004kJ/kg. độ
r
0
: nhiệt hóa hơi của hơi nước, r
0
= 2493 kJ/kg
c
h
: nhiệt dung riêng của hơi nước, c
h
= 1,842 kJ/kg. độ
dttI ).842,12493(.004,1
++=⇒
Ta có thể lấy gần đúng
dttI )842,12500(004,1
++=

w
Trong đó
G
a
: Khối lượng ẩm chứa trong vật liệu, kg
G
k
: Khối lượng khô tuyệt đối, kg
3.2.1.2. Độ ẩm toàn phần (độ ẩm tương đối, độ ẩm theo cơ sở ướt)
Là tỷ số giữa khối lượng ẩm chứa trong vật liệu với khối lượng của vật liệu ẩm
%100
×=
G
G
w
a
Trong đó
G: Khối lượng của vật liệu ẩm, kg
G = G
a
+ G
k
3.2.1.3. Độ ẩm cân bằng
Bất kỳ một vật liệu nào khi để trong môi trường không khí ẩm sẽ có sự trao đổi ẩm
giữa môi trường và vật liệu. Nếu vật liệu khô đuợc để trong môi trường không khí ẩm thì nó
sẽ hút ẩm của không khí làm cho vật liệu trở nên ẩm hơn và ngược lại nếu vật liệu ẩm đặt
trong môi trường không khí khô thì vật liệu ẩm sẽ bị bốc hơi, vật liệu trở nên khô ráo hơn.
Sự trao đổi ẩm giữa vật liệu và không khí ẩm đến một lúc nào đó sẽ dừng lại. Lúc
này không còn có sự trao đổi ẩm giữa không khí ẩm và vật liệu ta gọi điểm đó là điểm cân
bằng ẩm. Khi đó áp hơi nước trên bề mặt vật liệu bằng áp suất hơi nước của không khí ẩm.

 Vật liệu sấy: hình dạng, kích thước, độ ẩm đầu - cuối, hàm lượng ẩm tới hạn của vật
liệu… Trong trường hợp sấy vật liệu đến dưới độ ẩm cân bằng như sấy phân
Ammonium Nitrate thì sản phẩm sau khi sấy phải tiến hành đóng gói cẩn thận để tránh
vật liệu bị hút ẩm lại từ môi trường.
 Tác nhân sấy: độ ẩm, nhiệt độ đầu và cuối, loại tác nhân sấy, vận tốc của tác nhân điều
kiện tiếp xúc giữa vật liệu sấy và táv nhân sấy ( trực tiếp hay gián tiếp)
Ngoài ra nó còn phụ thuộc vào phương thức sấy, chế độ sấy, thiết bị sấy…
3.3.2. Thời gian sấy
Thời gian sấy là khoảng thời gian cần thiết để làm khô vật liệu sấy đến độ ẩm yêu
cầu. Thời gian sấy phụ thuộc vào các yếu tố: kích thước vật liệu sấy, độ ẩm cân bằng của vật
liệu, tác nhân sấy, thiết bị sấy và chế độ sấy.
Việc xác định thời gian sấy đối với mỗi vật liệu là rất phức tạp. Ta có thể tính toán
thời gian sấy dựa vào kết quả thí nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc tính theo công thức
thực nghiệm.
3.3.3. Chế độ sấy
15
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
Chế độ sấy quyết định chất lượng sản phẩm, năng lượng tiêu hao và kích thước của
thiết bị. Chế độ sấy thông thường gồm các thông số: nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ sấy của tác
nhân sấy
3.3.3.1 Nhiệt độ sấy
Khi chọn nhiệt độ của tác nhân sấy ta cần lưu ý đến nhiệt độ cho phép của vật liệu
sấy. Mỗi loại vật liệu có nhiệt độ cho phép khác nhau. Nhiệt độ sấy là nhiệt độ của tác nhân
sấy từ lúc bắt đầu đi vào thiết bị sấy đến khi đi ra khỏi thiết bị. Nhiệt độ sấy thể hiện mức độ
đốt nóng của vật liệu, có ảnh hưởng đến tính dẫn ẩm trong vật liệu và các tính chất lý – hóa
của vật liệu sấy.
Nhiệt độ càng cao thì thời gian sấy càng nhanh. Tuy nhiên nếu nhiệt độ sấy quá
cao sẽ làm thay đổi tính chất của vật liệu, làm hư hỏng sản phẩm cho nên ta cần chọn nhiệt độ
sấy phù hợp với mỗi loại vật liệu sấy.
3.3.3.2. Độ ẩm của tác nhân sấy

dài thùng, trong thùng sấy, các hạt phân NH
4
NO
3
được nâng lên độ cao nhất định, sau đó rơi
xuống. Trong quá đó vật liệu sấy tiếp xúc với tác nhân sấy, thực hiện các quá trình truyền
nhiệt và truyền khối làm bay hơi ẩm. Nhờ độ nghiên và những cánh trong thung mà vật liêu
sẽ được vận chuyển đi dọc theo chiều dài thùng. Khi đi hết chiều dài thùng, vật liệu sấy sẽ đạt
độ ẩm mong muốn là 10 - 12%.
4.1.3. Chọn tác nhân sấy
Không khí ẩm là loại tác nhân sấy thông dụng, dùng không khí ẩm có nhiều ưu
điểm: không khí có sẵn trong tự nhiên, không độc và không gây ô nhiễm sản phẩm.
4.1.4. Chọn chế độ sấy
Chế độ sấy quyết định chất lượng sản phẩm, năng lượng tiêu hao, kích thước thiết
bị. Chế độ sấy thông thường gồm các thông số cơ bản: nhiệt độ tác nhân sấy vào, nhiệt độ ra
thùng sấy, độ ẩm và tốc độ tác nhân sấy, không hồi lưu khí thải.
Sơ đồ nguyên lý của thiết bị:
17
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
4.2. Tính toán thiết bị chính
4.2.1. Tính toán quá trình sấy lý thuyết
Quá trình sấy lý thuyết biểu diễn trên đồ thị I – d:
Điểm O(t
o
, φ
o
) là trạng thái không khí bên ngoài.
Điểm 1(t
1
, φ

Trạng thái không khí
vào thùng sấy
Trạng thái không khí
ra khỏi thùng sấy
t (
o
C) 23,3 80 40
φ (%) 82 5 67,5
d (kg/kgkk) 0,0152 0,0152 0,032
I (kJ/kgkk) 62,5 123 123
t
ư
(
o
C) 21,3 34 34
18
d(g/kgkk)
I(kJ/kgkk)
O
O
1
2
t
o
t
2
t
1
φ
o

−
−
=
ω
ω
GG
kg/h
- Lượng ẩm cần tách:
182,181182,18182000
21
=−=−= GGW
kg/h
- Lượng không khí khô cần thiết trong 1h:
5,10822
0152,0032,0
182,181
1020
0
=
−
=
−
=
dd
W
L
kgkk khô/h
- Lượng không khí khô cần thiết để bốc 1kg ẩm:
524,59
182,181

3
/kgkk khô
R = 8314 j/kmol.độ - hằng số khí
M = 29 kg/kmol – khôi lượng mol của không khí
ϕ
: độ ẩm của không khí
B, P
bh
: áp suất khí quyển và áp suất hơi bão hòa, N/m
2
T: nhiệt độ không khí, K
Do đó ta có:
032,1
10.4736,0.05,03,133.757
)27380.(288
)273.(288
5
110
1
10
=
−
+
=
−
+
=
bh
PB
t

01010
=== LvV
m
3
/h
Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy sau quá trình sấy :
15,101735,10822.940,0.
02020
=== LvV
m
3
/h
- Lưu lượng thể tích trung bình:
19
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng

985,10670)15,1017382,11168.(5,0).(5,0
20100
=+=+= VVV
tb
m
3
/h
4.2.1.3. Lượng nhiệt cung cấp cho quá trình sấy lý thuyết
Lượng nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi 1 kg ẩm :
q = l
o
.(I
1
– I

biểu diễn:
( ) ( )
85,0
3
3.85,0.
21
21
−
−
=⇒+=−
M
M
ωω
ττωω
Trong đó:
:,
21
ωω
là độ ẩm của hạt cà phê thóc trước và sau quá trình sấy tính bằng số phần trăm.
M: là hệ số phụ thuộc đường kính của hạt, M có thể lây theo bảng sau:
Bảng 3: Quan hệ giữa M và đường kính hạt.
d,mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
M 1,43 1,25 1,00 0,83 0,70 0,60 0,53 0,47 0,43 0,38
Hạt cà phê thóc đem sấy có các thông số sau: chiều dài: 5 ÷ 10 mm, rộng: 4 ÷ 7 mm.
Đường kính trung bình của hạt cà phê thóc:
mmd
tb
5,6
2
5,55,7

V
D
D
L
D
V 577,1
14,3.5
385,15.4
.5
.4
4
.
5.
4
.
3
3
32
===⇒==
π
ππ
Chọn: D = 1,6 m
Chiều dài thùng: L = 5.1,6 = 8 m
4.2.2.3. Cường độ bay hơi ẩm
Ta có:
hmkg
V
W
A
A

ϕ
∆
: góc gấp của cánh nâng, độ.
F
C
: bề mặt chứa vật liệu của một cánh, m
2
.
→

312,06,1.122,0.122,0
22
===
TC
DF
m
2
Chọn: chiều rộng cánh b = 350 mm
Chiều dày cánh
4=
δ
mm
21
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
Chiều dài một cánh:
89,0
35,0
312,0
===
b

, chọn
5,0=k
.
:m
hệ số lưu ý đến dạng cánh trong thùng, chọn
5,0=m
.
α
: góc nghiên của thùng, độ; thường góc nghiên của thùng là 2,5
÷
3
0
, chọn
0
5,2=
α
,
0437,0=
α
tg
.
L
: chiều dài của trong thùng, m.
τ
: thời gian sấy, phút.
Vậy:
5,0
0437,0.6,1.60
8.5,0.5,0
==n

22
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
vl
C
: nhiệt dung riêng của vật liệu sấy (tính theo vật liệu với độ ẩm
2
ω
), kj/kh.độ
22
.)1(
ωω
avkvl
CCC +−=
kj/kg.độ
Với C
a
: nhiệt dung riêng của ẩm, C
a
= 4,18 kJ/kg.độ
1,86412,0.18,4)12,01.(184,4.37,0 =+−=
vl
C

kJ/kg.độ
t
v1
: nhiệt độ ban đầu của vật liệu sấy,
0
C
t

kJ/kg
4.2.3.1.3. Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh
Nhiệt lượng hữu ích:
Ta có:
12
.
vlahi
tCiq −=
Trong đó:
i
2
: năng lượng riêng của không khí ở nhiệt độ t
2
, kJ/kg.

q
hi
: nhiệt lượng hữu ích, kJ/kg.
C
a
: nhiệt dung riêng của ẩm, kJ/kg.độ.
q
vl
: nhiệt lượng dùng để đun nóng vật liệu sấy, kJ/kg.
1vl
t
: nhiệt độ của vật liệu sấy trước quá trình sấy.
Vậy:
kgkJq
hi

2
Bề dầy lớp cách
nhiệt
2
δ
Cần tìm Cần tìm
Amiang
0,144
3
Bề dầy lớp bảo
vệ
3
δ
1 -2 0,001 CT3 50
23
Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng
+ Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi trường bên ngoài,
tb
t∆

Gọi:
cd
tt
11
,
: nhiệt độ đầu và cuối của tác nhân sấy khi qua thùng sấy
Ctt
d
0
11

t
t
tt
t
c
d
cd
tb
0
72,32
7,16
7,56
ln
7,167,56
ln
=






−
=







2
2
=+=+=
tb
Ttb
D
LDF
π
π
m
2
Hệ số truyền nhiệt:
Giả sử:
2<
T
ng
D
D
, để có thể xem quá trình trao đổi nhiệt giữa tác nhân sấy với môi trường là
quá trình trao đổi nhiệt qua vách phẳng.
Theo giả thiết trên thì ta có:
W
tFK
q
tb
xq
∆
=
i
i
K
αλ
δ
α
,W/m
2
.độ
Trong đó:
:,,
321
δδδ
chiều dày các vách ngăn, trong đó ẩn số là
2
δ
, m.
:,,
321
λλλ
hệ số dẫn nhiệt của các lớp vách ngăn tương ứng, W/m.độ.
:
1
α
hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy vào thành thùng, W/m
2
.độ.
:
2
α

: độ nhớt động của tác nhân sấy, m
2
/s
Tốc độ tác nhân sấy trong thùng sấy:
td
tbo
k
F
V
=
ω
Với: F
td
: là tiết diện tự do của thùng sấy, m
2
.
( ) ( ) ( )
2
2
2
608,1
4
6,1.14,3
.2,01
4
.
.1.1 m
D
FF
T

+
=
Ở
Ct
k
0
60=

⇒
22
10.9,2,/9,18
−
==
λν
sm
k
W/m.độ
5
6
10.58,1
10.9,18
62,1.843,1
Re ==
−

4
10Re >
→
dòng khí chảy rối trong thùng.
25