Đồ án môn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Khoa Hoá Học và Thực Phẩm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Qúa trình thiết bị trong CNHH và Thực Phẩm
1. Họ và tên sinh viên:
Hoàng Văn Pháp MSSV: 1052010154
Phạm Thăng Long MSSV: 1052010117
Nguyễn Tiến Mạnh MSSV: 0852010095
Lớp DH10H2
Ngành: Công nghệ kĩ thuật hoá học chuyên ngành hoá dầu
2. Đề tài:
Thiết kế hệ thống thiết bị sấy băng tải chè năng suất 200kg/h từ
độ ẩm dầu 50% xuống độ ẩm cuối 5%.
3. Nhiệm vụ
3.1. Năng suất: 200kg/h
3.2. Độ ẩm đầu: W
1
= 50%
3.3. Độ ẩm cuối: W
2
= 5%
3.4. Thông số khác: Tự chọn
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.
4.1. Giới thiệu tổng quan về nguyên liệu
4.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
4.3. Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng
4.4. Tính toán và thiết kế thiết bị chính
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long

Điểm tổng kết: …………….
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải
Đồ án mơn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
Mục lục
PHÁƯN 1 : T NG QUANỔ 2
1.1. Biện luận đề tài 2
PHÁƯN 2 : SÅ ÂÄƯ CÄNG NGHÃÛ & THUÚT MINH 9
2.1. SƠ ĐỒ CƠNG NGHỆ CỦA Q TRÌNH 9
2.2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ THIẾT BỊ SẤY CHÈ BĂNG TẢI
NĂNG SUẤT 200Kg/h 9
PHÁƯN 3 : CÁN BÀỊNG VÁÛT CHÁÚT 11
3.1. Cạc k hiãûu 11
3.2. Cạc thäng säú ban âáưu 11
3.3. Cán bàòng váût liãûu 14
3.3.1. Cán bàòng váût liãûu cho váût liãûu sáúy 14
3.3.2. Cán bàòng váût liãûu cho khäng khê sáúy 14
3.4. Quạ trçnh sáúy häưi lỉu l thuút 16
PHÁƯN 4 : CÁN BÀỊNG NHIÃÛT LỈÅÜNG 17
& TÊNH TOẠN THIÃÚT BË CHÊNH 17
4.1. Tênh toạn thiãút bë chênh 17
4.1.1. Thãø têch ca khäng khê 17
4.1.2. Thiãút bë sáúy kiãøu bàng ti 18
4.1.3. Chn váût liãûu lm phng sáúy 20
Đường kính 120mm 21
4.1.4. Váûn täúc chuøn âäüng ca khäng khê v chãú âäü chuøn âäüng ca khäng
khê trong phng sáúy 21
4.1.5. Hiãûu säú nhiãût âäü trung bçnh giỉỵa tạc nhán sáúy våïi mäi trỉåìng xung quanh

5.4 Tờnh cọng suỏỳt cuớa quaỷt vaỡ choỹn quaỷt 49
5.4.1 Quaỷt õỏứy họựn hồỹp khờ vaỡo xyclon 49
5.4.2 Quaỷt huùt khờ thaới ồớ xyclon 50
5.4.3 Choỹn quaỷt 51
PHệN 6 : KT LUN 51
PHệN 7: TAèI LIU THAM KHAO 53
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh GVHD: ThS. Nguyn Quc
Hi
Đồ án mơn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
Låìi måí âáưu
Trong ngnh cäng nghiãûp nọi chung thç viãûc bo qun cháút lỉåüng
sn pháøm l ráút quan trng. Âãø cháút lỉåüng sn pháøm âỉåüc täút ta phi
tiãún hnh sáúy âãí tạch áøm Váût liãûu sau khi sáúy cọ khäúi lỉåüng gim do
âọ gim cäng chun chåí, âäü bãưn tàng lãn, cháút lỉåüng sn pháøm âỉåüc
náng cao,thåìi gian bo qun kẹo di
Quạ trçnh lm bäúc håi nỉåïc ra khi váût liãûu bàòng nhiãût gi l quạ
trçnh sáúy. Ngỉåìi ta phán biãût sáúy ra lm hai loải :sáúy tỉû nhiãn v sáúy
nhán tảo
Sáúy tỉû nhiãn dng nàng lỉåüng màût tråìi âãí lm bay håi nỉåïc trong
váût liãûu nãn âån gin, êt täún kẹm tuy nhiãn khọ âiãưu chènh âỉåüc quạ
trçnh sáúy v vát liãûu sau khi sáúy váùn cn âäü áøm cao. Trong cäng
nghiãûp hoạ cháút thỉåìng ngỉåìi ta dng sáúy nhán tảo,tỉïc l phi cung
cáúp nhiãût cho váût liãûu áøm .Phỉång phạp cung cáúp nhiãût cọ thãø bàòng
dáùn nhiãût ,âäúi lỉu ,bỉïc xả hồûc bàòng nàng lỉåüng âiãûn trỉåìng cọ táưn säú
cao.
Âäúi våïi nỉåïc ta l nỉåïc nhiãût âåïi nọng áøm,do âọ viãûc nghiãn cỉïu
cäng nghãû sáúy âãø chãú biãún thỉûc pháøm khä v lm khä näng sn cọ
nghéa ráút âàûc biãût .Kãút håüp phåi sáúy nhàòm tiãút kiãûm nàng lỉåüng,nghiãn

Với các yêu cầu về hình thức, vệ sinh và chất lượng sản phẩm
người ta sử dụng thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải làm việc
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh 2 GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải
Đồ án môn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
liên tục với tác nhân sấy là không khí nóng có tuần hoàn một phần khí
thải.
Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu. Ưu
điểm của phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩm
được sấy đều, do có tuần hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điều
chỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của không khí đi qua phòng sấy
lớn, năng suất khá cao, hiệu quả.
1.2. Nguyên liệu sấy
Chè là sản phẩm chế biến từ búp (tôm), cuộng và các lá non thu
hái từ cây chè.Phẩm chất của chè thành phẩm được quyết định do
những thành phần hóa học của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến.
Thành phần sinh hóa của chè biến động rất phức tạp nó phụ thuộc vào
giống, tuổi chè, điều kiện đất đai, địa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thu
hoạch Trên cơ sở nắm được những đặc điểm chủ yếu về mặt sinh
hóa của nguyên liệu sẽ đặt cơ sở cho một số biện pháp kỹ thuật để
nâng cao sản lượng đồng thời giữ vững và nâng cao chất lượng của
chè.
1.3. Thành phần sinh hóa của chè
1. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, Trong búp chè (tôm
+ 3 lá) hàm lượng nước thường có từ 75 - 82%.Để tránh khỏi sự
hao hụt những vật chất trong búp chè qua quá trình bảo quản và vận
chuyển, phải cố gắng tránh sự giảm bớt nước trong búp chè sau khi

ương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu.
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh 4 GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải
Đồ án môn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
Cafein rất bền vững trong chế biến.Nó có khả năng kết hợp cới
tanin để tạo thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễ chịu.
Hàm lượng cafein còn phụ thuộc vào tuổi của lá:
- Lá thứ nhất : 3,39%
- Lá thứ hai : 4,20%
- Lá thư ba : 3.40%
- Lá thứ tư : 2,10%
- Lá già : 0.79%
- Cọng chè : 0,36%
4. Protein và axit amin
Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, phân bố không đều
ở các phần của búp chè.
5. Gluxít và pectin
Trong lá chè chứa rất ít gluxít hòa tan, trong khi đó các gluxít
không hòa tan lại chiếm tỷ lệ lớn.
Xenlulo và hemixenlulo cũng tăng lên theo tuổi của lá, vì vậy
nguyên liệu càng già chất lượng càng kém. Hàm lượng đường hòa
tan ở trong chè tuy ít nhưng rất quan trọng đối với hương vị chè.
Đường tác dụng với protein hoặc axít amin tạo nên các chất
thơm.Pectin thuộc về nhóm gluxít và nó là hỗn hợp của các
polixacarit khác nhau và những chất tương tự chúng.ở trong chè,
pectin thường ở dạng hòa tan trong nước, tan trong axít oxalic, tan
trong amon oxalat. Pectin tham gia vào việc tạo thành hương vị
chè, làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo.ở mức độ

Hàm lượng tro trong chè tươi từ 4-5% và trong chè khô từ 5-6%.
Trong chè, tro chia thành hai nhóm: hòa tan trong nước và không
hòa tan trong nước.
1.4. Cơ sở lý thuyết quá trình
1. Cơ sở lý thuyết chung
Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng nhiệt, nhiệt được
cung cấp cho vật liệu bằng dẫn nhiệt đối lưu, bức xạ hoặc năng
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh 6 GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải
Đồ án môn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
lượng điện trường có tần số cao…mục đích của quá trình là giảm
khối lượng của vật liệu, tang độ bền và bảo quản tốt.
Sấy khô là giai đoạn quan trọng trong quá trình chế biến chè
thành bán thành phẩm, vì nó có ảnh hưởng đến chất lượng, màu sắc
và mùi vị của chè.và ý nghĩa của sấy chè như sau:
Giảm độ ẩm của chè đến độ ẩm thích hợp để bảo quản và đóng
gói được thuận lợi
Dùng nhiệt độ để tiêu diệt các men nhằm đình chỉ quá trình lên
men, đồng thời cố định những chất có giá trị dinh dưỡng đã được
tạo ra trong quá trình lên men.
Cố định màu sắc và tạo hình dáng đặc biệt của chè.
Trong quá trình sấy còn có tác dụng phát huy hương thơm của
chè và tạo ra một số chất thơm mới làm tăng chất lượng của chè.
2. Cấu tạo thiết bị máy sấy băng tải
Máy sấy bang tải là máy sấy đa năng nhất được sử dụng nhiều
nhất để sấy nhiều loại sản phẩm với kích cỡ, cấu tạo và hình dạng
khác nhau như: hạnh nhân, thức ăn gia súc, than, cao su… việc
hiểu sai về quá trình truyền nhiệt, truyền khối trong máy sấy sẽ dẫn

không khí nóng.
Không khí ban đầu được quạt (6) đưa vào buồng hoà trộn (5) với
độ ẩm đầu là 50%, ở đây không khí nhận nhiệt gián tiếp từ buông đốt
(7). Tại đây, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết là 100
o
C, không
khí nóng đi vào phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chè) qua các thiết
bị phận phối khí (10) cấp nhiệt cho hơi nước trong chè bốc hơi ra
ngoài.
Trong quá trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nên
có một phần chè sẽ bị kéo theo không khí ra khỏi phòng sấy. Để thu
hồi khí thải và chè người ta đặt ở đường ống ra của không khí nóng
một cyclone (12). Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy (nhiệt độ lúc này
là 70
o
C) đi vào cyclon để tách chè cuốn theo và làm sạch. Sau đó một
phần khí thải được quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoài
không khí. Một phần khí cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không khí
mới tạo thành hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy vào calorife. Hỗn hợp
khí này được nâng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết (100
O
C) rồi vào
phòng sấy tiếp tục thực hiện quá trình sấy. Quá trình sấy lại được tiếp
tục diễn ra.
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh 9 GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải
Đồ án môn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
Vật liệu sấy (chè) ban đầu có độ ẩm lớn (50%) được đưa vào

khối lượng vật liệu ướt
W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy , (Kg/h)
L:Lượng khơng khí khơ tuyệt đối đi qua mấy sấy , (Kg/h)
x
o
:Hàm ẩm của khơng khí trước khi vào caloripher sưởi ,
(Kg/Kgkkk)
x
1
,x
2
: Hàm ẩm của khơng khí trước khi vào mấy sấy (sau khi đi
qua caloripher sưởi) và sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/Kgkkk)
3.2. Cạc thäng säú ban âáưu.
Thiãút kãú hãû thäúng sáúy bàng ti âãø sáúy ch våïi nàng sút khong
200kg/h
Ch sau khi thu hoảch âỉåüc så chãú så bäü trỉåïc khi âem vo
phng sáúy.Âäü áøm ca ch lục ny âảt khong tỉì (50-60)% .Chn âäü
áøm ca ch trỉåïc khi sáúy l W
1
=50%.Âãø sn pháøm ch sau khi sáúy âảt
âỉåüc âäü khä,tåi,xäúp theo u cáưu m khäng bë gy vủn,khäng bë áøm
mäúc thç ta khäúng chãú âäü áøm ra ca ch âảt khong W
2
=5%
Theo kinh nghiãûm ch khä cọ thãø chëu âỉåüc nhiãût âäü trãn dỉåïi
100
0
C.Do âọ ta chn nhiãût âäü tạc nhán sáúy vo thiãút bë sáúy l
t

1
= 100
0
C
Nhit tỏc nhõn sy ra : t
2
= 70
0
C
Nhit khụng khớ ngoi tri : t
0
= 26
0
C ,P
obh
=0.0343 at
m mụi trng : = 81%
Hm m ca khụng khớ c tớnh theo cụng thc sau:
x
o
=0.622
obh
o
kq
obh
o
PP
P
*
*

3
J/kg
t
o:
nhit ca khụng khớ t
o
=

26
o
C
i
h
: nhit lng riờng ca hi nc nhit ọỹ t
o ,
J/kg
Nhióỷt lổồỹng rióng i
h
dổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc thổỷc nghióỷm
i
h
=r
o
+C
h
*t
o
=(2493+1.97t
o
)10

=100
o
C,P
1bh
=1.02 at
Khi đi qua caloripher sæåíi, không khí chỉ thay âäøi nhiệt độ.
Hàm ẩm không thay đổi.
Do âoï x
1
=x
o
nãn ta coï :
( )
bh
kq
Px
Px
11
1
1
622.0
*
+
=
ϕ
=
( )
02.1*0172.0622.0
033.1*0172.0
+

Ta có I
2
=C
kkk
*t
2
+x
2
*i
h ,
J/Kgkkk
Từ đó hàm ẩm của không khí
x
2
=
h
kkk
i
tCI
22
*
−
=
00
22
*
*
tCr
tCI
h

+
= 0.1496=14.96%
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh 13 GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải
ỏn mụn hc: QTTB Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h
3.3.
Cỏn bũng vỏỷt lióỷu
3.3.1. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho vỏỷt lióỷu sỏỳy
Trong quỏ trỡnh sy ta xem nh khụng cú hin tng mt mỏt vt
liu,lng khụng khớ khụ tuyt i coi nh khụng b bin i trong
suọỳt quỏ trỡnh sy.Vy lng vt liu khụ tuyt i i qua my sy l:
G
k
=G
1
100
100
1
W
=G
2
100
100
2
W
{sỏch QTTBII_trang 165}
Trong ú: W
1

1
=G
2
+W=200+180=380 (Kg/h)
3.3.2. Cỏn bũng vỏỷt lióỷu cho khọng khờ sỏỳy
Cng nh vt liu khụ, coi nh lng khụng khớ khụ tuyt i i
qua my sy khụng b mt mỏt trong suọỳt quỏ trỡnh sy.Khi qua quỏ
trỡnh lm vic n nh lng khụng khớ i vo maùy sy mang theo mt
lng m l :Lx
1
Sau khi sy xong , lng m bọỳc ra khi vt liu l W do ú khụng
khớ cú thờm mt lng m l W
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh 14 GVHD: ThS. Nguyn Quc
Hi
ỏn mụn hc: QTTB Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h
Nu lng m trong khụng khớ ra khi my sy l Lx
2
thỡ ta cú
phng trỡnh cõn bng:
Lx
1
+W=Lx
2
{saùch QTTBII_ trang 165}
L =
12
W
xx

L
(m
3
/h)
Vy lng khụng khớ khụ cn thit lm bọỳc hi 1 Kg m trong vt
liu l:
l =
W
L
=
12
1
xx
(Kg/Kgm) {saùch QTTBII_ trang 166}
Khi i qua calorifer si khụng khớ ch thay ọứi nhit ọỹ nhng khụng
thay ọứi hm m, do ú x
o
=x
1
nờn ta cú:
l =
12
1
xx
=
02
1
xx
Thay s vo ta cú
l =


o
,x
0
vồùi lổồỹng l
0
Sau khi õổồỹc hoaỡ trọỹn,ta õổồỹc lổồỹng khọng khờ laỡ l ,õổồỹc quaỷt huùt
vaỡ õỏứy vaỡo calorife õóứ gia nhióỷt õóỳn traỷng thaùi I
1
,t
1
,
1

rọửi õỏứy vaỡo
buọửng sỏỳy
Vt liu m cú khi lng l G
1
i vo bung sy v sn phm ra l
G
2
.Tỏc nhõn i qua bung sy ó nhn hi nc bay hi t vt liu
sy ng thi b mt nhit nờn trng thỏi ca nú l x
2
,t
2
,

2
Gi x

x
M
=
n
nxx
o
+
+
1
2
{ sach QTTBII_ trang 176} (Kg/Kgkkk)
x
M
=
2
20
xx +
=
2
029.00172.0 +
= 0.0231 (Kg/Kgkkk)
Nhit lng riờng ca hn hp khụng khớ l:
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh 16 GVHD: ThS. Nguyn Quc
Hi
ỏn mụn hc: QTTB Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h
I
M
=

M
=
M
MM
x
xI
33
3
10*97.110
10*2493
+

Vi t
M
: Nhit ca hn hp khớ
T ú: t
M
=
0231.0*10*97.110
0231.0*10*2493*10*03.108
33
33
+

= 48.25
0
C ,
Suy ra P
Mbh
=0.11(at)

4.1.1. Thóứ tờch cuớa khọng khờ
a/Th tớch riờng ca khụng khớ vo thit b sy:
v
1
=
bh
PP
RT
11
1


m
3
/Kgkkk ,{saùch QTTB II- trang 157}
Vi R=287 (J/Kg
o
K)
T
1
=100
0
C+273=373K
P=1.033(at)
SVTH: Hong Vn Phỏp
Phm Thng Long
Nguyn Tin Mnh 17 GVHD: ThS. Nguyn Quc
Hi
Đồ án mơn học: QTTB Máy sấy băng tải chè năng suất 200kg/h
P

PP
RT
22
2
ϕ
−
,våïi T
2
=70+273=343K,
1496.0
2
=
ϕ
,P
2bh
=0.3177at
Thay säú vo ta cọ :
v
2
=
( )
4
10*81.9*3177.0*1496.0033.1
343*287
−
v
2
= 1.018 (m
3
/Kgkkk)

Hải
ỏn mụn hc: QTTB Mỏy sy bng ti chố nng sut 200kg/h
lióỷu tổỡ bng trón di chuyóứn õóỳn õỏửu thióỳt bở thỗ rồi xuọỳng bng dổồùi
chuyóứn õọỹng theo chióửu ngổồỹc laỷi. Khi õóỳn cuọỳi bng cuọỳi cuỡng thỗ vỏỷt
lióỷu khọ õổồỹc õọứ vaỡo ngn thaùo.
Khọng khờ noùng õi ngổồỹc vồùi chióửu chuyóứn õọỹng cuớa caùc bng. óứ
quaù trỗnh sỏỳy õổồỹc tọỳt,ngổồỡi ta cho khọng khờ di chuyóứn vồùi vỏỷn tọỳc
lồùn, khoaớng 3m/s , coỡn bng thỗ di chuyóứn vồùi vỏỷn tọỳc ( 0.3-0.6) m/ph
Choỹn kờch thổồùc bng taới
Gi:
B
r
: Chiu rng lp bng ti (m)
h : Chiu dy lp tr (m) , Ly h=0.1(m)

: Vn tc bng ti , choỹn

=0.4 m/ph

: Khi lng riờng ca chố , Chn
3
320
m
Kg
=

-Nng sut ca quỏ trỡnh sy:
G
1
=B

tt
=
9.0
4947.0
=5.497(m) chn 0.6 (m)
Gi L
b
: Chiu di bng ti ,m (chióửu daỡi mọỹt mỷt)
l
s
: Chiu di ph thờm, chn l
s
=1.2 (m)
T: Thi gian sy, chn T=30 phỳt=0.5 gi
L
b
=

**
*
1
hB
TG
tt
+ l
s
=
2.1
320*1.0*5498.0
5.0*380

dày 0.01 m
+Hai lớp nhôm mỗi lớp dày 0.015 (m)
-Chiều dài làm việc của phòng sấy:
Lph = 4+2*0.6= 5.2 m
-Chiều cao làm việc của phòng sấy:
Hph = 0.3+0.1*3+0.2*4 = 2 ( m )
-Chiều rộng làm việc của phòng sấy:
Rph = 0.4947+0.66 = 1.1547 (m) chọn 1.2 (m)
Vậy kích thước của phòng sấy kể cả tường là:
Lng = 5.2+2*0.22 = 5.65(m) chọn 5.8 (m)
Hng = 2.0+0.02+0.15 = 2.2 (m)
SVTH: Hoàng Văn Pháp
Phạm Thăng Long
Nguyễn Tiến Mạnh 20 GVHD: ThS. Nguyễn Quốc
Hải