Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
Lời cảm ơn !
Bản đồ án tốt nghiệp này được hoàn thành trong thời gian 4 tháng, từ ngày 22 tháng 01
năm 2007 đến ngày 04 tháng 05 năm 2007 sau năm năm học tập ngành Trang thiết bị Lạnh -
Nhiệt thuộc trường Đại học Giao thông Vận tải.
Trong thời gian thực hiện bản đồ án này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy
giáo hướng dẫn, Th.S Đỗ Thái Sơn, các thầy giáo trong bộ môn, các cán bộ và công nhân
công ty bánh kẹo Hải Hà, gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành tôt
nhất bản đồ án tốt nghiệp này.
Tuy nhiên do thời gian có hạn, kiến thức thực tế còn hạn chế nên bản đồ án này không
thể tránh khỏi những sai sót. Tôi rất mong được sự động viên, góp ý và sự chỉ bảo thêm của
các thầy giáo trong bộ môn và các bạn đồng nghiệp để cho bản đồ án này được hoàn thiện
hơn!
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
3
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
Lời cam đoan !
TÔI XIN CAM ĐOAN
1 – Bản đồ án tốt nghiệp này do tôi tự lập nghiên cứu tính toán và thiết kế dưới sự hướng
dẫn của thầy giáo hướng dẫn.
2- Để hoàn thành bản đồ án này, tôi chỉ sử dụng những tài liệu đã cho trong đồ án, không
sử dụng bất kì tài liệu nào khác mà không liệt kê ở phần tài liệu tham khảo.

Kí tên :
Nguyễn Phạm Song Thương
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
4
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
MỤC TỪ
a, m
2

C - nhiệt độ bay hơi của môi chất
t,
0
C - nhiệt độ môi trường
t
T
,
0
C - nhiệt độ trong phòng
ϕ
, % - độ ẩm tương đối của môi trường
t
ư
,
0
C - nhiệt độ nhiệt kế ướt
t
tb
,
0
C - nhiệt độ trung bình
W,
0
C - lượng ẩm tách được
τ
, - hệ số hấp thụ nhiệt của kính
k, W/m
2
.K - hệ số truyền nhiệt
F, m

2.2.1. Các tác giả trong nước
21
2.2.2. Các tác giả nước ngoài 25
2.3. Công nghệ khử ẩm 28
2.3.1. Các phương pháp khử ẩm đã áp dụng 28
2.3.2. Quá trình khử ẩm 31
2.4. Tác động của hiện tượng đóng băng dàn bay hơi tách ẩm đối với hệ thống
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
6
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
sấy lạnh, hút ẩm 33
Chương III - TÍNH TOÁN NĂNG SUẤT KHỬ ẨM CHO PHÂN XƯỞNG
35
I. Tính cân bằng nhiệt, ẩm cho chế độ mùa nồm 35
1.1. Tính nhiệt thừa 36
1.2. Tính ẩm thừa 41
II. Tính cân bằng nhiệt, ẩm cho chế độ mùa hè 44
2.1. Tính nhiệt thừa 44
2.2. Tính ẩm thừa 48
III. Tính cân bằng nhiệt, ẩm cho chế độ mùa đông 51
3.1. Tính nhiệt thừa 51
3.2. Tính ẩm thừa 56
Chương IV - TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỬ ẨM
60
I. Phân tích các phương án thiết kế 60
1.1. Các phương án lựa chọn thiết bị 60
1.1.1. Lựa chọn các thiết bị rời, tính toán lắp đặt hoàn chỉnh thành máy
60
1.1.2. Tận dụng các thiết bị sẵn có 60
1.1.3. Lựa chọn thiết bị chính là các máy điều hòa nhiệt độ thông dụng 60

1.1.4. Giữ cho hệ thống hoạt động an toàn
75
1.2. Các bộ phận cơ bản của hệ thống tự động điều khiển 75
1.2.1. Biến cần điều khiển (controlled variable) 75
1.2.2. Phần tử cảm biến (sensor) 76
1.2.3. Bộ điều khiển (controller) 76
1.2.4. Nguồn năng lượng (source of energy) 76
1.2.5. Phần tử bị điều khiển (controlled device) 76
1.2.6. Tác nhân điều khiển (control agent) 76
1.2.7. Thiết bị thực hiện quá trình (procees plant) 76
II. Kĩ thuật tự động điều khiển khử ẩm 77
2.1. Các phương pháp xả băng dàn bay hơi trong kĩ thuật lạnh
77
2.1.1. Trong lĩnh vực lạnh đông 77
2.1.2. Trong lĩnh vực bơm nhiệt sử dụng sưởi ấm ở các nước ôn đới
78
2.1.3. Trong lĩnh vực sấy lạnh, hút ẩm 79
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
8
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
2.2. Lựa chọn và mô tả kĩ thuật khử ẩm
79
Chương VI - KẾT LUẬN
80
I. Kết luận 80
II. Kến nghị 80
Tài liệu tham khảo 81
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
9
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43

I. HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH.
1.1. Khái quát chung.
Công ty bánh kẹo Hải Hà là một trong những công ty lớn trong ngành công nghiệp nước
ta. Sản phẩm chính của công ty là các loại bánh, kẹo cao cấp như kẹo Jelly, kẹo Caramel, kẹo
cứng, bánh xốp, bánh kem… Trụ sở của công ty đặt tại số 25 đường Trương Định, quận Hai
Bà Trưng, Hà Nội. Công ty được thành lập năm 1965, trải qua hơn 40 năm phát triển và
trưởng thành, công ty đã không ngừng lớn mạnh, tích lũy được nhiều kinh nghiệm trong sản
xuất kinh doanh. Các thành tích của công ty đã được Đảng và Nhà Nước công nhận với nhiều
huân chương các loại, được tặng nhiều huy chương trong các kì triển lãm trong và ngoài
nước. Các sản phẩm của công ty đã nhiều năm liền được người tiêu dùng bình chọn là "Hàng
Việt Nam chất lượng cao". Một trong những sản phẩm điển hình của công ty là sản phẩm kẹo
Albeliven - Caramel.
Phân xưởng sản xuất kẹo Caramel được đặt trong khuôn viên công ty bánh kẹo Hải Hà.
Là một phân xưởng trong xưởng sản xuất kẹo cứng của công ty, điều kiện nhà xưởng, kho
tàng của phân xưởng được tận dụng từ các cơ sở vật chất sẵn có. Phân xưởng được ngăn ra từ
phòng nấu kẹo chung của xưởng kẹo cứng. Phân xưởng rộng 66 m
2
, một chiều 12 m, một
chiều 5,5 m, cao 4,5 m. Phân xưởng có hai mặt là tường, hai mặt còn lại được lắp kính ngăn
cách với phòng sản xuất chính.
Tại phân xưởng này, công ty đã cho lắp đặt một dây chuyền sản xuất loại kẹo cứng
Caramel nhập từ Đức. Tuy nhiên, do điều kiện khí hậu ở Đức khác với Việt Nam nên không
xảy ra hiện tượng dính ướt kẹo khi rơi ra khỏi dây chuyền sản xuất. Còn khi về nhà máy thì
trong những ngày thời tiết có độ ẩm cao, sản phẩm bị dính vào nhau, không thể đóng gói
được.
Năm 1999, công ty đã cho cải tạo lại hai máy lạnh sẵn có thành bơm nhiệt khử ẩm nhằm
đảm bảo điều kiện công nghệ thích hợp cho sản xuất. Tuy nhiên, do điều kiện thời gian gấp
rút và kinh phí hạn hẹp để bảo đảm cho hoạt động sản xuất nên các tính toán, thiết kế cho hệ
thống trên chưa chú ý một cách đầy đủ và chưa tận dụng triệt để các lợi điểm của thiết bị như
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm

2
;
- Nhiệt độ kẹo đầu vào rót khuôn: t
1
= 125 - 130
0
C;
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
12
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
- Nhiệt độ kẹo đầu ra: t
2
= 25 - 30
0
C;
- Độ ẩm trong phòng: f
p
= 40 - 50%;
- Nhiệt độ phòng: t
p
= 25 - 30
0
C.
1.3. Những tồn tại khi sản xuất kẹo bằng dây chuyền trên.
Dây chuyền được thiết kế cho điều kiện khí hậu của Đức với nhiệt độ, độ ẩm trong không
khí trung bình trong năm không cao nên khi sản xuất sản phẩm tại Đức vẫn bình thường. Tuy
nhiên khi về Việt Nam, với điều kiện khí hậu khác rất nhiều so với Đức, nhiệt độ, độ ẩm
thường xuyên cao hơn nên ngay khi sản phẩm vừa ra khỏi dây chuyền thì đã nhận nhiệt, ẩm
trong không khí, tạo ra trên bề mặt của kẹo một lớp hỗn hợp dính ướt, không khô nên không
thể đóng gói được.

lạnh
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ D Y CHUYÂ ỀN SẢN XUẤT KẸO CARAMEL
Hình 1.2:
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KHỬ ẨM ĐÃ CÓ CỦA PHÂN XƯỞNG.
2.1. Nguyên lý hoạt động.
Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý bơm nhiệt. Không khí trong phân xưởng được
quạt gió (7) hút vào hệ thống qua cửa gió (6). Trong quá trình đi qua các dàn lạnh (2), không
khí trao đổi nhiệt, ẩm với môi chất lạnh nên giảm nhiệt độ đồng thời giảm ẩm chứa trong
không khí. Không khí trở lên khô, lạnh hơn được thổi vào phân xưởng thực hiện quá trình
nhận nhiệt, ẩm thừa tiếp tục lại vòng tuần hoàn trên. Ẩm trong không khí ngưng đọng lại trên
bề mặt các dàn lạnh dưới dạng lỏng và băng tuyết do nhiệt độ dàn lạnh khống chế nhiệt độ
bay hơi dưới nhiệt độ đóng băng của nước. Sau môt chu kì chạy máy thì ngừng và thực hiện
xả đá. Thời gian chạy máy là 25 - 30 phút, thời gian ngừng máy là 5 phút. Khi xả hết đá, máy
lại chạy tiếp để thực hiện quá trình khử ẩm.
2.2. Ưu điểm của hệ thống.
- Tận dụng tối đa thiết bị sẵn có của phân xưởng, là hai máy lạnh công suất mỗi chiếc
48000 Btu/h. Chỉ cần chế tạo thêm một lớp vỏ ngoài cho máy, lắp đặt lại thiết bị và thêm một
số thiết bị đơn giản là có một máy khử ẩm hoàn chỉnh.
- Nhiệt độ đầu ra của không khí được điều chỉnh bằng dây điện trở nên:
+ Thiết bị điều chỉnh đơn giản, kiểu hai vị trí ON - OFF.
+ Sơ đồ điều chỉnh đơn giản, dẽ lắp đặt vận hành, độ ổn định làm việc cao.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
5
1
2 3
4
Hình 1.3: Sơ đồ thiết bị của dây chuyền sản xuất
1/. Hệ thống rót khuôn;
2/. Hầm sấy lạnh;

CHƯƠNG II
NHU CẦU KHỬ ẨM - THỰC TẾ NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG CÁC
PHƯƠNG PHÁP KHỬ ẨM
I- NHU CẦU KHỬ ẨM.
Nước ta nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới ẩm, có bờ biển dài trên 3000 km, độ ẩm
không khí quanh năm thường trên 70%, nhiệt độ trung bình cao nhất có thể trên 35
0
C. Chính
điều kiện đó là nguyên nhân gây ra hiện tượng ăn mòn, làm han gỉ, hư hỏng máy móc thiết bị,
không phù hợp với nhiều quy trình sản xuất, chế biến các mặt hàng nông sản thực phẩm, hoá
dược, quy trình bảo quản, lưu trữ tư liệu, phim ảnh… Điều kiện nhiệt ẩm cao thuận lợi cho
nấm mốc và các vi sinh vật có hại sinh trưởng và phát triển gây hư hỏng nhiều thực phẩm,
lương thực, thuốc men, giống cây trồng cần bảo quản… Không khí ẩm còn làm vón cục các
loại bột, gây đọng sương làm hư hỏng nội thất, tranh ảnh, đồ vật trang trí trong gia đình, làm
chảy nước các loại kẹo Chocolate, kẹo cứng,… gây nấm mốc, hư hỏng nhiều loại lương thực,
thực phẩm, bánh kẹo,… Không khí ẩm cũng ảnh hưởng đến sự hô hấp của con người, nhất là
những người bị mắc bệnh về phổi, đường hô hấp, hen suyễn, lao,… và gây ra đau nhức ở các
bệnh nhân bị bệnh thấp khớp…
Để tạo nên những sản phẩm, hàng hóa tiêu dùng trong nước và xuất khẩu có chất lượng
cao, đảm bảo các tiêu chuẩn vệ sinh, an toàn, đáp ứng yêu cầu hội nhập với khu vực và thế
giới, nhất là từ bây giờ Việt Nam đã chính thức gia nhập WTO, tham gia sân chơi thương mại
toàn cầu thì các loại lương thực, thực phẩm sau thu hoạch cần phải qua các quá trình chế biến,
bảo quản ở chế độ ôn ẩm thích hợp. Trong công nghệ sản xuất một số sản phẩm yêu cầu cần
phải duy trì nhiệt độ không quá cao (23 - 25
0
C), độ ẩm tương đối của tác nhân sấy nhỏ hơn
50%. Nhiều loại thực phẩm, rau quả khi sấy ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường thường
không giữ được màu sắc, mùi vị và các chất vi lượng. Ví dụ môi trường chế biến và làm khô
các sản phẩm như kẹo Chocolate, kẹo Jelly, Gelatin, kẹo Caramel,… yêu cầu nhiệt độ không
quá cao (25

đây là giai đoạn đầu tiên - chuẩn bị môi chất sấy có thế sấy lớn trước khi đi vào buồng sấy. Vì
vậy khử ẩm tốt là tiền đề để tiến hành quá trình sấy khô vật ẩm có hiệu quả. Tuy nhiên, ở
công nghệ sấy nóng thì việc giảm độ ẩm tương đối của khí sấy chỉ đơn thuần là do nâng cao
nhiệt độ môi trường sấy. Công nghệ này đã và đang được nghiên cứu cũng như áp dụng rộng
rãi trong thực tế. Nhưng trong lĩnh vực hút ẩm cũng như sấy lạnh (nhiệt độ tác nhân sấy xấp
xỉ nhiệt độ môi trường) thì còn ít được nghiên cứu và áp dụng. Do còn hạn chế về mặt thời
gian cũng như năng lực, trong phạm vi đồ án này chúng tôi chỉ đề cập tới riêng lĩnh vực khử
ẩm mà thôi.
2.1. Các phương pháp khử ẩm.
Ở các nước phát triển châu Âu và Bắc Mỹ, nhu cầu hút ẩm cho các công trình công cộng
và nhà ở gia đình hầu như không được đặt ra vì bình thường độ ẩm trong không khí đã không
cao lại thường có các hệ thống điều hòa nhiệt độ đảm nhận cả chức năng khử ẩm. Ở các kho
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
18
1-Vỏ máy; 2-D n bay hà ơi; 3-Quạt; 4-Ống cáp; 5-Máy
nén; 6-Phin lọc; 7-D n ngà ưng; 8-Thùng chứa nước;
A-Gió ẩm v o; B-Gió à ẩm sau d n là ạnh; C-Gió khô ra;
M-Động cơ quạt.
C
3
7
54
2
1
A
Hình 2.1: Sơ đồ máy hút ẩm Edison.
(Mỹ)
không khí khô
t
2

yêu cầu cả độ ẩm và nhiệt độ
thấp. Ngoài ra nó còn gây tốn
kém thêm kinh phí thay thế chất
hút ẩm (tương đối lớn) và vấn đề
phòng chống cháy nổ cũng khó khăn, phức tạp hơn do phải dùng dàn điện trở công suất lớn
gia nhiệt cho không khí đến 120 - 150
0
C. Nếu muốn giữ nhiệt độ trong phòng nhỏ hơn hoặc
bằng nhiệt độ môi trường thì phải trang bị thêm máy lạnh có công suất và giá thành khá lớn.
Tại những nước có khí hậu ôn đới hay hàn đới, do có khí hậu lạnh và khô nên vấn đề sấy
khô được giải quyết tương đối đơn giản và dễ dàng. Với các hệ thống điều hòa không khí và
khử ẩm, thông thường độ ẩm đã có thể đạt tới 50% và nhỏ hơn trong điều kiện nhiệt độ không
vượt quá 20
0
C đến 30
0
C. Đây là điều kiện vi khí hậu mà nhiều quá trình sản xuất công nghệ
như các ngành in và phần lớn công nghệ sản xuất bánh kẹo,… yêu cầu. Với những quá trình
sản xuất đòi hỏi nhiệt độ thấp hơn, ví dụ từ 8
0
C đến 18
0
C với công nghệ sản xuất kẹo
Chocolate thì độ ẩm yêu cầu không quá thấp (khoảng 45 ± 5%) nên các hệ thống lạnh và điều
hòa không khí vẫn có khả năng giải quyết được, vì phần lớn thời gian trong năm, nhiệt độ (và
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
19
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
nhiều khi cả độ ẩm) của môi trường ngoài cũng có giá trị như vậy, thậm chí thấp hơn. Với
một số mặt hàng như kẹo Jelly, Gelatin, Caramel và các rau quả cần sấy khô ở môi trường

nhiệt - điện. Thị phần của bơm nhiệt đốt khí tăng từng năm, chiếm 13,1% trong tổng công
suất của thị trường làm lạnh của Nhật Bản năm 1997.
Nhờ có chinh sách mở cửa, nền kinh tế Trung Quốc phát triển mạnh vào cuối thập kỉ 80
thế kỉ XX. Cũng cùng thời gian này, nhu cầu về điều hòa không khí chuyển từ công nghiệp
sang sử dụng thương mại. Nhu cầu về điều hòa không khí cục bộ và điều hòa không khí tổ
hợp gọn công suất lớn ở Trung Quốc tăng đột biến, tới 40 lần trong năm 1997 so với năm
1990. Năm 1997, bơm nhiệt chiếm khoảng 60% thị phần sử dụng trong công nghiệp điều hòa
không khí ở Trung Quốc.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
20
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
Mỹ là nước dẫn đầu thế giới về bơm nhiệt công suất lớn, chiếm tới 50% nhu cầu sử dụng
của toàn thế giới. Hàng năm có khoảng hơn 30% các cao ốc xây dựng mới trang bị hệ thống
điều hòa không khí kiểu bơm nhiệt.
Cho tới nay, hầu hết các bơm nhiệt dùng cho các mục đích sấy, sưởi, cung cấp nước
nóng… đều sử dụng môi chất lạnh là R22 (chiếm khoảng 80%). Trước đây người ta thường
dùng R12, chiếm gần 20% và một số ít hệ thống công nghiệp dùng NH
3
. Ngày nay, do yêu
cầu bảo vệ tầng ôzôn và giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính, việc lựa chọn môi chất
lạnh thay thế cho các chất CFC dùng trong các hệ thống lạnh cũng như bơm nhiệt đang được
nhiều nước tập trung nghiên cứu và phát triển. Chẳng hạn các nước châu Âu như: Đức, Thụy
Sĩ, Thụy Điển, Áo,… đã và đang sử dụng các hydro cacbon (HC), NH
3
, CO
2
làm môi chất
thay thế cho các chất CFC đã bị cấm sử dụng.
Ở Việt Nam, tuy khí hậu nóng ẩm, có rất nhiều lĩnh vực sản xuất, quá trình và thiết bị
công nghệ đòi hỏi phải được làm khô môi trường hoặc sản phẩm ở nhiệt độ thấp nhưng hút

tế sử dụng, hệ thống này đã phát huy được những ưu điểm vượt trội so với hệ thống cũ.
Như vậy, việc sử dụng bơm nhiệt ở các nước phát triển trên thế giới cho các nhu cầu điều
hòa không khí, hút ẩm, sấy, sưởi,… rất được chú trọng. Tuy nhiên, điều đó chưa được đề cập
nhiều lắm ở các nước đang phát triển, trong đó có Viêt Nam, đặc biệt trong lĩnh vực hút ẩm
và sấy khô nông sản thực phẩm phục vụ cho công nghiệp sau thu hoạch. Hi vọng rằng Nhà
nước sẽ có những chính sách phù hợp để thúc đẩy, mở rộng việc sử dụng bơm nhiệt trong các
lính vực của nền kinh tế.
2.2. Giới thiệu một số công trình nghiên cứu về sấy lạnh - hút ẩm dùng bơm nhiệt.
Việc sử dụng bơm nhiệt trong công nghiệp cũng như dân dụng để sấy, sưởi, hút ẩm, điều
hòa không khí,… đã được nghiên cứu và ứng dụng rất nhiều trên thế giới. Tuy nhiên, do giới
hạn của đồ án này, nên ở đây chỉ nêu một số công trình nghiên cứu này.
2.2.1. Các tác giả trong nước.
GS. Phạm Văn Tùy và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu và đã ứng dụng thành công
hệ thống bơm nhiệt để sấy lạnh kẹo Jelly, kẹo Chew, Caramel, kẹo cứng,… tại công ty bánh
kẹo Hải Hà.
Năm 1997, 1998 các tác giả đã thiết kế lần lượt hai hệ thống sấy lạnh theo nguyên lí bơm
nhiệt nhiệt độ thấp kiểu modun để sấy kẹo Jelly với năng suất 1100 kg/ngày và 1400 kg/ngày
hiện nay vẫn đang sử dụng tốt cho phòng sấy lạnh số 2 và 3 Nhà máy thực phẩm Việt Trì -
Công ty Cổ phần Bánh kẹo Hải Hà. Thông số nhiệt độ không khí trong buồng sấy 22
0
C đến
28
0
C, độ ẩm 30% - 40%. Sơ đồ nguyên lí của hệ thống này được biểu diễn trên hình 2.2.
Một hệ thống máy hút ẩm hỗ trợ cho dây chuyền sản xuất kẹo Caramel của CHLB Đức
cải tạo từ máy điều hòa không khí cũ cho phân xưởng kẹo Caramel và hệ thống bơm nhiệt hút
ẩm công suất lạnh 120.000 Btu/h sử dụng 4 máy lạnh TRANE TTK 530 công suất mỗi máy là
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
22
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43

Model: SP4H2500
HÖ thèng èng chøa dÇu
cÆp nhiÖt tró¬c d n bay hà
ơ
i
Phin
läc
Dàn bay hơi
25 HP
Ch¾n
nu
íc
Dàn ngưng
10 HP
Dàn ngưng
20 HP
B×nh chøa
cao áp

HÖ thèng èng chøa dÇu
cÆp nhiÖt sau d n bay hà
ơ
i
Máy sấy lạnh BK - BSH18A được thiết kế đồng bộ và điều khiển tự động dùng để sấy
lạnh kẹo Jelly có thông số nhiệt ẩm của vật liệu sấy và tác nhân sấy như sau:
- Nhiệt độ sản phẩm đưa vào phòng sấy: t
sp
= 45 - 50
0
C;

-10
0
C;
- Áp suất bay hơi của môi chất lạnh R22: p
0
= 2,8 - 3,5 bar.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
24
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lí máy sấy lạnh BK - BSH18A.
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
Nguyên lí làm việc của máy sấy lạnh BK-BSH18A:
Tác nhân sấy từ buồng sấy sau khi trao đổi nhiệt, ẩm với vật liệu sấy được quạt hút về
thiết bị xử lí không khí, ở đây tác nhân sấy được lọc bụi và sau đó được hút qua dàn bay hơi.
Tại dàn bay hơi, tác nhân sấy được làm lạnh xuống nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương
t
TNS
< t
s
và độ ẩm tương đối (f) của không khí tăng lên, lượng hơi ẩm trong không khí được
ngưng tụ trên bề mặt dàn lạnh dưới dạng nước ngưng hoặc dạng tuyết hay băng. Để khử được
nhiều ẩm, môi chất lạnh bay hơi ở áp suất và nhiệt độ thấp được điều chỉnh trong khoảng từ
-10
0
C đến -5
0
C. Ẩm bám trên dàn lạnh dưới dạng băng tuyết rồi được thải ra ngoài khi máy
thực hiện chu trình xả băng. Không khí sau khi qua dàn lạnh có nhiệt độ thấp và độ ẩm tương
đối (f) lớn được tiếp tục cho qua dàn ngưng tụ bên trong. Tại đây, không khí được sấy nóng
đẳng dung ẩm d
2

3
t
s2
t
2
t
s1
i
2
t
3
i
3
i
1
2
3
1
i
Hình2.4 : Quá trình sấy lạnh của máy sấy lạnh trên đồ thị I-d.
1. Trạng thái không khí trước d n bay hà ơi;
2. Trạng thái không khí sau d n bay hà ơi;
3. Trạng thái không khí sau d n nóng phà ụ.
25
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
So với công nghệ dùng các bơm nhiệt kiểu modun thì BK- BSH18A có thiết bị xử lí
không khí được chế tạo ở dạng tổ hợp gọn có thế được đặt ngoài nhà, trong nhà hay trong
buồng sấy và có tốc độ không khí có thể thay đổi được để phù hợp với yêu cầu các vật liệu cụ
thể. Sau 1 năm hoạt động, BK-BSH18A đã thể hiện rõ các tính ưu việt của nó, được cơ sở sử
dụng đánh giá rất tốt.

ef
= 4,2625 - 0,61922.V
ar
+ 0,380538.V
2
ar
+ 1,012517.L - 0,90343.V
ar
.L
Phương trình trên cho thấy ảnh hưởng đồng thời của hai thông số cũng như mức độ ảnh
hưởng của chúng đến hệ số khuyếch tán D
ef
. Ở đây, ảnh hưởng của tốc độ gió V
ar
là lớn nhất,
sau đó đến chiều dày L của vật liệu sấy. Phương trình cũng cho biết ảnh hưởng lẫn nhau giữa
hai thông số đó thông qua mối quan hệ chéo giữa chúng. Tuy nhiên, phương trình cũng không
đề cầp tới ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm sấy mặc dù ảnh hưởng của chúng là lớn tới hệ số
khuyếch tán . Điều này cũng được chính các tác giả khẳng định trong nghiên cứu của mình.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống khử ẩm
26
Nguyễn Phạm Song Thương Trang thiết bị Lạnh & Nhiệt - K43
Phani K.Adapa, Greg J.Schoenau và Shahab Sokhansanj đã tiến hành nghiên cứu về lí
thuyết và thực nghiệm đối với quá trình sấy bằng bơm nhiệt các loại vật liệu đặc biệt. Các tác
giả đã tiến hành thiết lập các quan hệ tính toán lí thuyết quá trình sấy lớp mỏng (thin layer) có
quá trình trao đổi nhiệt - ẩm (hình 2.5) đưa ra phương trình thay đổi nhiệt độ của vật liệu sấy
trong băng tải:
T
g
=




∂
∂
−+−=
x
W
.G.CChg
aplpwcv
h = -G
p
.(C
pg
+ M.C
pl
)
Với các kí hiệu:
h
cv
: hệ số truyền nhiệt thể tích, kJ/m
3
.ph.K;
T
a
: nhiệt độ của không khí,
0
C;
T
g