HỘI NGHỊ KHCN TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017
Ngày 14 tháng 10 năm 2017 tại Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP HCM

MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT VÀ CẤP GIÓ KHI NHIỆT ĐỘ
MÔI TRƯỜNG THAY ĐỔI TẠI HÀ NỘI CỦA
MÔ HÌNH SẤY LẠC VỎ DẠNG VỈ NGANG
Hà Huy Thắng1, Trần Minh Ngọc1, Phạm Quang Trung2, Lê Thanh Long2
1

Trường Đại học Thủy Lợi

2

Khoa Cơ khí - Trường Đại học Bách Khoa TP HCM

TÓM TẮT:
Kỹ thuật sấy với từng nông sản là khác nhau
phụ thuộc vào tính chất vật lý và yêu cầu sấy của
con người ví dụ như lạc. Ở Việt Nam, do quá trình
canh tác lạc có năng suất theo từng hộ gia đình
và do đó, việc sấy lạc cho năng suất thấp và thời

vụ với mức năng suất 100 kg/h. Mô hình máy sấy
lạc vỏ dạng vỉ ngang dùng điện trở 2kW đưa ra để
tiết kiệm diện tích và tận dụng thời gian sấy cho
người dân với nhiệt độ gió tiếp xúc với lạc khoảng
60oC.

Từ khóa: sấy lạc, sấy vỉ ngang, điện trở sấy.

1. GIỚI THIỆU


Để sản phẩm nông nghiệp này được nâng cao,
lạc sau khi thu hoạch cần được bảo quản cẩn
thận để tránh hư hại và tổn thất do chưa có cách
bảo quản hợp lý. Khác với hệ thống sấy lạc truyền
thống, hệ thống sấy lạc sử dụng năng lượng điện
sẽ không phụ thuộc vào thời tiết. Hệ thống sấy lạc
được hoạt động trên nguyên lý sử dụng nhiệt để
tách nước trong sản phẩm. Tác nhân sấy (không
khí nóng) trao đổi nhiệt và ẩm trực tiếp với vật liệu
sấy. Hệ thống sấy lạc có những ưu điểm như sau
(xem Bảng 1):
 Sản phẩm sấy liên tục được nhận nhiệt do có
quạt thổi gió nóng đối lưu cưỡng bức nên sản
phẩm được nhận nhiệt khá đều.
 Hệ thống sấy được thiết kế đóng kín nên tổn
thất nhiệt ra ngoài môi trường không nhiều nên
năng lượng cung cấp để sấy được giảm bớt.
 Hệ thống được sử dụng điện trở để gia nhiệt
cho không khí nên vật liệu sấy được đảm bảo
về độ sạch.
 Hệ thống thiết kế nhỏ gọn, dễ di chuyển.
 Mùa lạc rơi vào thời điểm nắng nóng trên toàn
quốc nên thuận lợi trong quá trình phơi sơ bộ.
Bên cạnh đó, hệ thống sấy lạc vẫn tồn tại một
số nhược điểm như khâu nạp và lấy nguyên liệu
bất tiện, năng suất sấy nhỏ, điều khiển phân bố
nhiệt.

Trang 383


Phân áp suất cực đại tại nhiệt độ ngoài trời to tính
theo công thức của Antonie:
(1)

4026.42 

Hình 1. Bản thiết kế máy sấy lạc dùng quạt cấp
gió và điện trở nhiệt

p hmax0  exp 12 
, bar
235.5  t o 


Để xác định phân áp suất của không khí tại nhiệt
độ môi trường to, ta có:
pho = Rho x phmaxo
(2)
Dung ẩm của không khí trước khi quạt thổi vào
buồng sấy:
do = 0.622 x pho/(1-pho), kg ẩm/kg kk
(3)
Enthalpy tại nhiệt độ môi trường to được xác định
Ho = to + do x (2500 + 1.93 x to)
(4)
Để lạc không bị cháy và lượng điện tiêu thụ cho
100kg lạc vừa phải, nhiệt độ t1 mà điện trở cần
điều chỉnh là 60oC. Bỏ qua tổn thất qua buồng sấy
và không gian hở để quạt thổi gió vào, quá trình


Từ Pt. (6) và (7), độ ẩm tại nhiệt độ t1 được xác
định:
RH1 = ph1/phmax1 x 100
(8)
Enthalpy tại nhiệt độ sấy t1 là:
H1 = t1 + d1 x (2500 + 1.93 x t1)
(9)
Nhiệt độ gió thải thoát ra đỉnh thùng sấy t2 giả định
là 40oC và quá trình thổi gió nóng vào lạc là quá
trình đẳng entropy H1 = H2. Như vậy, phân áp suất
cực đại tại nhiệt độ t2 là:
(10)

4026.42 
p hmax2  exp 12 
, bar
235.5  t 2 


Dung ẩm của gió thải d2 sau quá trình sấy là:
d2 = (H1 - t2)/(2500 + 1.93 x t2)
(11)
Phân áp suất của gió thải tính theo công thức sau:
ph2 = d2/(d2+0.622)
Độ ẩm tại nhiệt độ t2 là:

Trang 384

bằng:

W = G 1 – G2

Hình 4. Nhiệt lượng thay đổi theo nhiệt độ t 1 ứng
với các giá trị 60, 65, 70, 75oC và giữ nguyên
nhiệt độ gió ra t2 =40oC, RH=80%
Từ đồ thị, nhiệt lượng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ môi
trường khi cho thay đổi các giá trị nhiệt độ trong
máy sấy. Khi nhiệt độ môi trường tăng thì nhiệt
lượng tại các giá trị của nhiệt độ t1 giảm dần.
Nhiệt độ môi trường càng tăng cao thì nhiệt lượng
càng giảm mạnh.

(15)

Lượng không khí nóng tiêu tốn cho 1 kg ẩm là:
lo = 1/(d2 - d1) = 249.521 kg kk/kg ẩm

(16)

Lưu lượng thể tích là:
L = W x lo / ρ

(17)

trong đó là khối lượng riêng của không khí nóng
ứng với nhiệt độ tf = (t1 + t2)/2 và tra bảng số liệu
tính chất nhiệt độ ở [9] để xác định ρ; m3/kg.
L = 2298.217 kg kk/h
Lượng nhiệt tiêu tốn là:
q = (H2 – Ho)/(d2 – do)

Nhiệt lượng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ môi trường
khi cho thay đổi các giá trị nhiệt độ trong máy sấy.
Khi nhiệt độ môi trường tăng thì nhiệt lượng tại
các giá trị của nhiệt độ t1 giảm dần. Nhiệt độ môi
trường càng tăng cao thì nhiệt lượng càng giảm

Trang 385


HỘI NGHỊ KHCN TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017
Ngày 14 tháng 10 năm 2017 tại Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP HCM

mạnh. Nhiệt lượng tăng đáng kể khi t 1 tăng tới
75oC.

Lưu lượng gió tỷ lệ thuận với nhiệt độ môi trường.
Khi nhiệt độ môi trường tăng lên thì các giá trị
nhiệt lượng tại các giá trị nhiệt độ t1 cũng tăng lên
để phù hợp với lượng gió cấp vào máy sấy.

Hình 7. Lượng gió thay đổi khi thay đổi nhiệt độ
môi trường và độ ẩm ở 85%
Lượng gió cấp thay đổi khi thay đổi các giá trị
nhiệt độ t2 =60, 65, 70, 75oC và không thay đổi giá
trị nhiệt độ gió ra t2 =40oC, RH=85%
Nhìn vào đồ thị lưu lượng gió tỷ lệ thuận với nhiệt
độ môi trường. Khi nhiệt độ môi trường tăng lên
thì các giá trị nhiệt lượng tại các giá trị nhiệt độ t 1
cũng tăng lên để phù hợp với lượng gió cấp vào
máy sấy.

4. KẾT LUẬN
Mô hình lý thuyđlưu lưá trị nhiệt độ gió ra trị nhiệt
độ ttrị của nhiệt độ t1 gimôi trường tăng lên thì cá
lượng gió cấp dô hình lý thuyđlưu lưá trị nhiệt độ gió
ra t
Hình 9. Lượng gió cấp thay đổi khi thay đổi các
giá trị nhiệt độ t1 = 60, 65, 70, 75oC và không thay
đổi giá trị nhiệt độ gió ra t2 = 40oC, RH=90%

Trang 386

Khi nhiệt độ môi trường càng tăng, lượng nhiệt
sấy yêu cầu có xu hướng giảm xuống. Nhiệt độ


HỘI NGHỊ KHCN TOÀN QUỐC VỀ CƠ KHÍ - ĐỘNG LỰC NĂM 2017
Ngày 14 tháng 10 năm 2017 tại Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG TP HCM

môi trường cứ tăng lên 15oC thì nhiệt lượng giảm
5000 kJ.
Khi nhiệt độ môi trường càng tăng, lưu lượng
gió vào có xu hướng tăng để đảm bảo thoát lượng
hơi nước trong lạc ra. Bên cạnh đó, giá trị điểm
đốt từ thanh nhiệt trở càng cao thì càng cần nhiều
gió vào để lấy ẩm và giảm nhiệt độ cho thanh
nhiệt trở.
Để phát triển mô hình thực nghiệm, phương
án đề xuất nghiên cứu trong tương lai bao gồm:

[3]

Agronomy Journal, Madison, v.68, p.661-665,
1976.
ZAMBETTAKIS, C. H. Etude de la
contamination
de
quelques
varieties
d´arachide
par.
Aspergillus
flavus.
Oleagineux, Paris, v.30, p.161-167, 1975.
BROOKER, D. B.; BAKKER ARKEMA, F.W.;
HALL, C. W. Drying cereal grains. Westport:
AVI, 1974. 265p.
ESDRAS, J. G. M. Effect of the drying over
soybean seeds in a crossflow moving
bed.1993. 95f. M.Sc. Thesis. Universidade
Federal de São Carlos, São Carlos, 1993
HARRINGTON, J. F. Seed storage and
longevity. In: KOZLOWSKI, T.T. (Ed.). Seed
Biology. v.3, New York: Academic Press,
1972. p.145-245.
FRANÇA NETO, J. B.; HENNING, A. A.;
KRZYZANOWSKI, F.C. Seed production and
technology for the tropics. In: EMBRAPA.
Centro Nacional de Pesquisa de Soja
Tropical
soybean:
improvement

using 2 kW resistors is developed to save the
contact area and ultilize the drying time for
farmers with entering air temperature of about
60oC.