Giá trình Kỹ thuật sấy nông sản - Phạm Xuân Vượng (Phần 1)

rong thiết bị sấy. 
 + Tính toán giải tích luôn cho giá trị chính xác hơn so với đồ thị. D−ới đấy cho ví dụ 
tính toán theo ph−ơng pháp phê - đô - rốp H.E. 
 Giả sử các thông số bên ngoài là t0, ϕ0, thông số ra khỏi buồng sấy t2, ϕ2 ta tìm ∆, cần 
biết t1 (không khí hâm nóng trong calorife), l chi phi không khí và q chi phí nhiệt. 
( )
( )
0
0
2
2
00
0
0
2
2
2 0
622622
; /
622
1000
; /
h
h
h
h
PPad g kg
B Pa B P
P
d
B P
l kg kg
d d
ϕ
ϕ
ϕ
ϕ
⋅ ⋅
⋅
= =
− − ⋅
⋅ ⋅
=
− ⋅
=
−
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 71
( ) ( )
( )
0
2 0 0
2 1
2500 1,84 ; /
1000k
k
dl c t t kJ kgkk
q l I I
= ⋅ + ⋅ + ⋅
= ⋅ − − ∆
 t1 tìm từ ph−ơng trình: ( )1 0Kq l I I= − 
 Khi d1 = d0 ta có: 
 ( ) ( ) ( )0 01 0 1 1 0 01,01 2500 1,84 1,01 2500 1,841000 1000K
d dq l I I l t t t t = ⋅ − = ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ − ⋅ − ⋅ + ⋅  
 ( ) ( )31 0 01,01 1,84 10l t t d−= ⋅ − ⋅ + ⋅ ⋅ (kJ/kgẩm) 
suy ra: 
 ( )1 03 01,01 1,84 10
kqt t
l d−
= +
⋅ + ⋅ ⋅
 (2.34) 
 +Giả sử thông số không khí đ7 cho t0, ϕ0, t1 và t2. Tìm ϕ2 và q. 
 0
0
0
0
0
622 h
h
P
d
B P
ϕ
ϕ
⋅ ⋅
=
− ⋅
 ; d1 = d0 
• Tìm ( )01 1 12500 1,841000K
d
I C t t= ⋅ + + 
 • Tìm d2 bằng giải hai ph−ơng trình 
 l(I2 – I1) = ∆ 
1212
1000
IIdd
l
−
∆
=
−
= 
( ) 021222
1000
84,12500
1000
ddItdtCK
−
=
−++⋅
∆
Suy ra 
( )
( )
( )
2
012
2
012
2
1000
84,12500
1000
a
KK
I
dItC
t
dItCd
−∆
∆+−
=
+−∆
∆+−
= 
Ia2 xác định nhờ bảng hơi n−ớc 
 • ( ) 22
2
2 622 hPd
Bd
+
=ϕ 
 • Biết d2 xác định 
02
1000
dd
l
−
= 
• ( )0000 84,125001000 t
d
tCI K ++= 
• qK =l(I2- I0) =∆ 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 72
e/ Sấy có tác nhân sấy hồi l−u. 
 Các ph−ơng pháp tính toán trình bày ở trên dùng với tác nhân sấy đ−ợc xả vào môi 
tr−ờng ở giai đoạn cuối và không có nhiệt bù thêm trong quá trình sấy. Thực tế ng−ời ta tận 
dụng nhiệt của khí đ7 làm việc để sấy lại hoặc có hâm nóng khí trung gian. 
 + Sấy có khí đ7 làm việc hồi l−u. 
Một phần khí đ7 làm việc đ−ợc quạt thổi về trộn với không khí bên ngoài và hỗn hợp đ−ợc về 
calorife. Số còn lại xả vào môi tr−ờng. 
 Thông số Ihh và dhh đ−ợc tính nh− đại l−ợng trung bình. Giả sử 1Kg không khí bên ngoài 
khô tuyệt đối, bổ sung n Kg khí đ7 làm việc khô tuyệt đối, entalpy của hỗn hợp sẽ là 
n
nII
I hh +
+
=
1
20 (2.35) 
 Có hàm l−ợng ẩm (g/Kgkk) 
n
nddd hh +
+
=
1
20 (2.36) 
Hình 2.4. Sấy có khí đ6 làm việc hồi l−u 
a- Sơ đồ thiết bị b- Sấy lý thuyết có hồi l−u 
c- Sự thay đổi chi phí nhiệt khi d2 thay đổi 
Quay trở lại khí đã làm việc 
Không khí 
ngoài trời 
Không khí bên ngoài đã làm việc 
b 
c 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 73
 Giá trị n đặc tr−ng cho khối l−ợng t−ơng ứng các thành phần hỗn hợp, gọi là bội số hỗn 
hợp. Để xây dựng đồ thị (I-d) ta dùng các biểu thức toán sau: 
 Ihh – I0 =n(I2 – Ihh) 
 dhh – d0 =n(d2 – dhh) (2.37) 
 Suy ra 
hh
hh
hh
hh
dd
II
dd
II
−
−
=
−
−
2
2
0
0 (2.37’) 
đây là ph−ơng trình đ−ờng thẳng trong toạ độ I-d qua ba điểm: điểm A đặc tr−ng trạng thái khi 
bên ngoài, điểm C- khí đ7 làm việc (I2,d2) và điểm M- trạng thái hỗn hợp (Ihh,dhh) 
 Từ đồ thị ta có : 
MC
AM
KN
AK
dd
dd
hh
hh
==
−
−
2
0 
 Từ (2.37) ta có: n
dd
dd
hh
hh
=
−
−
2
0 
 Do đó: 
AM
n
MC
= 
Hoặc 0
2
1 1hh
hh
d d
n
d d
−
+ = +
−
 ;1
2
02 +=
−
−
n
dd
dd
hh
 ( );1+= n
MC
AC
1+
=
n
ACMC 
 Nh− vậy biết n có thể tìm đ−ợc vị trí điểm M trên đ−ờng AC, nghĩa là thông số 
hỗn hợp (và ng−ợc lại) 
 Trong sấy lý thuyết có hồi l−u, quá trình trình bày trên đ−ờng g7y AM( đ−ờng 
hỗn hợp) – MB’ (đốt nóng trong Calorife)- B’C(sấy). 
 Chi phí không khí bên ngoài và một phần đ7 làm việc xả ra ngoài môi 
tr−ờng(kg/kg) 
2 0
1000 1000
d
l
d d CD M
= =
− ⋅
Chi phí không khí hồi l−u: 
2
1000 1000
'
n
hh d
l
d d CD M
= =
− ⋅
 1
'
n
l CD AM
n
l CD MC
= = = + 
Suy ra l = l(n+1) 
Do đó trong sấy hồi l−u, l−ợng không khí hồi l−u tăng (n+1) lần; đó là −u điểm của kiểu sấy 
này đ−ợc phổ biến trong công nghiệp. 
Khi tăng l−ợng không khí đi vào làm tăng tốc độ của nó trong buồng sấy, tăng c−ờng độ sấy và 
tăng độ sấy đều trong sấy kiểu Tunen 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 74
 Trong callirife không khí đ−a vào với eltanpi cao hơn (Ihh) so với không khí bên ngoài 
(I0)và hiệu (Ihh1 - Ihh) nhỏ hơn hiệu (I1 – I0) nh−ng l−ợng không khí qua calorife tăng [ln = 
l(n+1)] do đó chi phí còn lại không thay đổi. Từ đồ thị (hình C) ta thấy: 
( ) ( ) ( )
1 0
1
1 0
1 1 0
1
'
1
1
hh hh
K h hh hh
I I AB AC
n
I I MB MC
I I
q l I I l n l I I
n
−
= = = +
−
−
= − = + ⋅ = −
+
 + Hâm nóng phụ thêm không khí trong buồng sấy. 
Nếu không khí không chỉ đ−ợc đốt nóng trong calorife(qk) mà còn trong buồng sấy(qft) thì chi 
phí nhiệt chung sẽ là: q= qk + qft = ftqCD
AB
m +⋅ 
 Ta biết : qk = l(I2 – I0) – qft – c1t1 + Σqtt 
Chi phí nhiệt chung: q = l(I2 – I0) –c1t1 +Σqtt 
 Đồ thị hình d−ới 
 ( )2 0 1000 i
d
AFl I I AFM m
CD M CD
− = ⋅ =
⋅
Hình 2.5. Xây dựng quá trình sấy với đốt nóng không khí phụ thêm trong buồng sấy 
Chi phí nhiệt chung: 
Khi đó ∑∑
∑
+−=+−
−
=−=
+⋅−=
ttttktt
tt
qtC
CD
BF
mqtC
CD
ABAF
mqqq
qtC
CD
AF
mq
1111
11
b a 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 75
Mặt khác ta cũng có thể nhận đ−ợc từ ph−ơng trình (2.30): 
 l(I2 – I1) = ∆= qft+c1t1 - Σqtt 
 qft = l(I2 – I1)- c1t1 + Σqtt = m ∑+− ttqtCCD
BF
11 
Loại có hâm nóng phụ thêm không khí trong buồng sấy, thực hiện sấy ở nhiệt độ thấp hơn loại 
sấy thông th−ờng. Do đó khi sấy có hâm nóng phụ thêm có thể truyền số l−ợng nhiệt theo yêu 
cầu ở nhiệt độ tmax của nó, nh−ng không v−ợt quá nhiệt độ cho phép của sản phẩm. 
Nói cách khác, quá trình sấy có thể khi thông số không khí ngoài và khí đ7 làm việc không 
thay đổi (điểm A,C)chi phí nhiệt và không khí không thay đổi, nh−ng giá trị qkvà qft khác nhau 
và nhiệt độ không khí trong buồng sấy tmax khác nhau. ở hình b cho 4 quá trình nh− thế đối với 
sấy lý thuyết, nghĩa là khi 
 Σqtt – c1t1 =0 
Quá trình thứ nhất là đ−ờng g7y khúc ABC, điểm B là giao điểm của đ−ờng d0 = const và I2 =const 
 Xác định chi phí nhiệt 
 q=qk = CD
AB
m , qft = 0 tmax= t1 
Trong quá trình sấy này t1>t2, nghĩa là diễn ra khi giảm nhiệt độ không khí trong quá trình sấy. 
 Quá trình thứ hai, đ−ơng gấp khúc AB’C 
 qk = CD
AB
m
'
 qft = CD
BB
m
'
 q= qk +qft = CD
AB
m 
 tmax = t1’ (t2) 
Nhiệt độ ban đầu thấp và giảm trong quá trình sấy . 
 Quá trình thứ ba:đ−ờng gấp khúc AB”C( điểm B” nằm trên đ−ờng đẳng áp tmax =t2 =const) 
nghĩa là qu átrình diễn ra khi nhiệt độ không khí không đổi 
 qk = CD
AB
m
"
 qft = CD
BB
m
'
 q = 
CD
AB
m 
 Quá trình thứ t−: đ−ờng AC. Toàn bộ nhiệt tập trung trong buồng sấy 
 qK = 0 , q= qft = CD
AB
m 
 tmax = t2(>t0) , nhiệt độ nâng cao trong quá trình sấy. 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 76
câu hỏi ôn tập ch−ơng ii 
1. Ph−ơng pháp xác định l−ợng ẩm bốc hơi (kg/h) kiểu Tunen, có calorifer riêng và quạt đ−ợc 
đặt tr−ớc nó. 
2. Tính nhiệt buồng sấy trong 2 tr−ờng hợp: lý thuyết và sấy thực. 
3. Thiết bị sấy với năng suất sản phẩm sấy G2 = 15 kg/h. Tính l−ợng ẩm bốc hơi và l−ợng 
nguyên liệu đ−a vào G1, nếu biết ω1 = 0,85 và ω2 = 0,2. 
4. Với số liệu trong bài 3, khi biết không khí ngoài trời có áp suất 760mmHg, t0 = 25
0C, ϕ0 = 
0,85. Nhiệt độ tr−ớc và sau khi sấy t1 = 90
0C và t2 = 40
0C. Tính l−ợng không khí khô cần thiết 
và nhiệt l−ợng tiêu hao nếu đây là thiết bị sấy lý t−ởng. 
5. Giải thích việc xây dựng đồ thị I - d? 
6. Trình bày ph−ơng pháp tính toán thông số không khí trong thiết bị sấy. 
7. Giải trình ph−ơng pháp tính toán khi sấy có tác nhân sấy hồi l−u. 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 77
Ch−ơng 3 
Thiết bị sấy tiếp xúc 
3.1 Khái niệm 
 Hệ thống sấy tiếp xúc là một hệ thống chuyên dùng. Vật liệu nhận trực tiếp bằng dẫn 
nhiệt hoặc từ một bề mặt nóng hoặc từ môi tr−ờng chất nóng. Ng−ời ta chia hệ thống sấy tiếp 
xúc thành hai loại: loại tiếp xúc trong chất lỏng và loại tiếp xúc bề mặt. 
3.2 Nguyên tắc làm việc và cấu tạo 
 Nguyên tắc cơ bản của thiết bị sấy tiếp xúc là quá trình gia nhiệt vật liệu sấy tiếp xúc 
trực tiếp giữa vật liệu sấy với bề mặt gia nhiệt. ở loại thiết bị này bề mặt gia nhiệt là chất 
rắn( vách phẳng, vách trụ...). Chất tải nhiệt (hơi nóng hoặc khói lò) chuyển động ở kia của 
vách. Phía kia của vách tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy. Sấy tiếp xúc có thể ở áp suất môi 
tr−ờng, ẩm bốc ra hoà vào không khí môi tr−ờng, có thể phải bố trí hệ thống thông gió. Loại 
sấy ở áp suất thấp (chân không), buồng sấy cần kín ngăn không cho không khí môi tr−ờng lọt 
vào. ẩm đ−ợc hút ra và thải vào môi tr−ờng. 
 Tr−ờng hợp sấy trong chất lỏng nóng(dầu, chất lỏng vô cơ, hữu cơ) chất lỏng cấp nhiệt. 
ẩm thoát ra từ vật sấy xuyên qua chất lỏng ra ngoài. Chất lỏng cần có nhiệt độ sôi lớn hơn n−ớc 
ở áp suất khí quyển. 
 Trong công nghiệp giấy và dệt may sử dụng phổ biến ph−ơng pháp này. Trong công 
nghiệp thực phẩm: công nghiệp đồ hộp, sấy rau quả, d−ợc phẩm. 
Hình 3.1. Hệ thống sấy kiểu trống( trục cân) 
 1- Thùng sấy 2- Cơ cấu cấp liệu 3- Vỏ thiết bị 
 4-Bộ phận khuấy 5- Bộ phận gạt 6- Vết tải 
 7- Động cơ điện 8- Bộ điều tôc 9-Hộp giảm tốc 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 78
Hình 3.2. Hệ thống sấy kiểu lô quay 
1- Lô sấy 2- Bánh xe định h−ớng 3- ống dẫn hơi n−ớc4- Van thải n−ớc ng−ng 
 5- Bánh răng trụ 6- Bánh răng côn 7- Băng tải vào máy sấy 
Hình3.3. Nguyên lý làm việc của lô sấy giấy 
1-Chăn ẩm 2- Chăn khô 3- Băng giấy 4- Không khí nóng 
5- Môi tr−ờng gia nhiệt chăn 
A – Phần gia nhiệt chăn ; B- Phần bay hơi vào không khí (20%); C- Phần trăm hấp phụ ẩm(80%) 
Hệ thống sấy kiểu trống dùng sấy các loại bột nh7o. Vật liệu bám vào bề mặt trụ đ−ợc 
hâm nóng.Vật liệu nhận nhiệt bằng dẫn nhiệt qua lớp vật liệu dày1,2mm và thải ẩm trực tiếp 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 79
vào không gian máy. Vật liệu đ7 khô đ−ợc tháo ra bằng hệ thống dao gạt khỏi bề mặt trống. 
C−ờng độ bay hơi ẩm A = (30 – 70)kg/m2h. 
Loại ru lơ sấy tải, giấy ...vv, vật liệu bám vào các lô sấy và cùng chuyển động với nó. 
Vật liệu nhận nhiệt từ lò sấy đ−ợc đốt nóng và thải ẩm vào môi tr−ờng. 
Sản phẩm đ−ợc cuốn vào từng cuộn. Các lô sấy quay 40-50 vòng/ phút. Khi sấy giấy, 
để giấy không bị đứt, rách ta dùng băng kiểu chăn len áp sát vào băng giấy và cùng chuyển 
động. 
3.3 Lý thuyết tính toán 
3.3.1.Trao đổi nhiệt khối khi sấy tiếp xúc(dẫn nhiệt) với bề mặt nóng. 
(Hình 3.4) trình bày đ−ờng cong nhiệt độ và đ−ờng cong sấy xenlulô trên bề mặt nóng với 
nhiệt độ t= 1300C. (Hình 3.5) cho ta đ−ờng cong nhiệt độ và đ−ờng cong tốc độ sấy ở t= 1170C. 
 Hình 3.4. Đ−ờng cong nhiệt độ và Hình3.5. Đ−ờng cong tốc độ 
 đ−ờng cong sấy trên mặt nóng sấy và đ−ờng cong nhiệt độ 
I - Nhiệt độ 0,8mm so với mặt nóng; II – ở khoảng cách 0,2mm 
III - ở khoảng cách 0,35mm; IV - ở khoảng cách 0,43mm 
 Trên đồ thị cho thấy sau pha hâm nóng( khoảng 0,07 – 0,1 so với thời gian cả quá 
trình). Nhiệt độ vật liệu tăng nhanh, sau khoảng thời gian náo đó trở nên không đổi, và sau đó 
bắt đầu giảm và ở thời kỳ thứ hai lại nâng lên một lần nữa. Việc giảm nhiệt độ là do sức cản 
nhiệt tăng do sự tiếp xúc của lớp d−ới vật liệu và bề mặt nóng bị phá hoại, và nguyên nhân 
chính là chi phí nhiệt xúc tiến với quá trình tạo nên hơi ẩm. Tiếp xúc với mặt truyền nhiệt 
giảm, làm giảm nhiệt độ vật liệu. 
 Khi l−ợng ẩm ban đầu của vật liệu cao và nhiệt độ bề mặt tiếp xúc cao(>1000C).Trong 
giai đoạn thứ nhất, có thể trong thời gian ngắn, nhiệt độ vật liệu trực tiếp tiếp xúc với mặt nóng 
có thể đạt nhiệt độ 1000C và xẩy ra sự bốc hơi của lỏng. Đ−ờng cong nhiệt độ xác nhận việc 
gây ra građien nhiệt độ bên trong vật liệu h−ớng về bề mặt nóng. 
H
àm
 l
−
ợn
g 
ẩm
 K
g/
K
g 
N
h
iệ
t 
đ
ộ 
vậ
t 
li
ệu
2
% /dW s
dτ
Thời gian sấy 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 80
(Hình 3.6) cho tr−ờng nhiệt độ và ẩm độ trong vật liệu ở 
t= 1160C. Đồ thị cho thấy sự phân bố nhiệt độ ở lớp có 
nhiệt độ cao hơn tiếp xúc với mặt nóng. Nhiệt độ thấp 
hơn của vật liệu ở mặt thoáng. Đặc tính của tr−ờng nhiệt 
độ và ẩm độ cho thấy sự ng−ng tụ n−ớc bên trong vật liệu 
không xảy ra. Gradien ẩm độ và nhiệt độ là nguyên nhân 
chính tạo thành hơi trong lớp tiếp xúc và trên mặt thoáng. 
 C−ờng độ tạo hơi phụ thuộc vào nhiệt độ bề mặt đốt 
nóng t và chiều dày lớp vật liệu. 
Theo B.B Kratnhicôp, độ sâu vùng bốc hơi ở giai đoạn 
sấy thứ hai tuân theo luật tuyến tính ξ = bτ. Tuy nhiên 
tốc độ ở độ sâu trong vùng II, 7ữ10 lần(đối với xenlulô) 
v−ợt quá tốc độ ở độ sâu đặc tr−ng đầu giai đoạn thứ 
hai(b2 ≈7ữ10 lần b1). 
 Hệ số b1, b2 đặc tr−ng cho tốc độ độ sâu vùng bốc hơi. 
 Hình3.6. Tr−ờng nhiệt độ(đ−ờng chấm) 
và hàm l−ợng ẩm( đ−ờng liền) khi sấy 
tiếp xúc vật liệu xốp mao quản 
Hình3.7. Đ−ờng cong giải tích, đặc tr−ng độ sâu vùng bốc hơi 
ξ = f(τ) khi sấy tiếp xúc xenlulô 
Nhiệt độ ở độ sâu vùng bốc hơi tbh thay đổi theo thời gian 
 tbh = ttx exp(-kτ) 
trong đó ttx – nhiệt độ vật liệu trong mặt tiếp xúc với mặt đốt nóng 
 K – thông số thực nghiệm phụ thuộc vào loại vật liệu, t, g (khối l−ợng riêng của vật liệu) 
Sự chuyển hơi qua khi sấy tiếp xúc, gần đúng thứ nhất có thể viết 
B
ề 
m
ặt
 t
iế
p
 x
ú
c 
n
ón
g,
 u
 k
g/
k
g 
M
ặt
 h
ở 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 81
 q K Ppm h= − ⋅∇
uuuur
đ
ở đây q
m
uuuur
đ - mật độ dùng phân tử của hơi (kg/m
2s) 
 ∇Ph – Gradien áp suất hơi n−ớc bên trong vật liệu (Pa/m hoặc mmHg/m) 
 Kp – Hệ số dịch chuyển phân tử hơi (sự dẫn hơi) trong vật xốp ống mao (kg/msPa) 
hoặc (kg/ms.mmHg) 
Hệ số Kp không phụ thuộc thông số chế độ là sức cản thuỷ lực của vật liệu. Giảm chiều dày 
vật liệu, Kp tăng đột ngột(hình 3.7) 
 áp suất hơi b7o hoà Ph chất lỏng trong ống mao là hàm của nhiệt độ và bán kính ống 
mao r 
 ∇Ph = r
r
P
t
t
p
t
h
u
h ∇





∂
∂
+∇





∂
∂
 (3.1) 
Gradien hàm l−ợng ẩm có dạng 
 ( ) ls
k
u r f r
n n
ρ
ρ
∂ ∂
= ⋅ ⋅
∂ ∂
 (3.2) 
Trong đó : 
 fs(r) – Hàm phân bố ống mao theo tiết diện vật liệu 
 ρl, ρk – mật độ chất lỏng và chất khô 
Thay vào công thức (3.1) giá trị của ∇r ta có 
 ( )
h h k
h
l s
p pP t u
t t f r
ρ
ρ
 ∂ ∂ ∇ = ∇ + ⋅ ∇  ∂ ∂ ⋅   
 (3.3) 
Khi t > 1000, thành phần thứ nhất của ph−ơng trình đóng vai trò chính do đó có thể bỏ qua sự 
phụ thuộc vuatn ph vao r và u. Khi đó đối với thời kỳ sấy thứ nhất vật liệu mỏng, mật độ của 
dòng phân tử sẽ là 
 t
t
pkq hmd ∇





∂
∂
⋅=
ρ
 (3.4) 
Khi t <65 ữ 850C mật độ dòng khuếch tán ẩmm biểu diễn qua ph−ơng trình dẫn ẩm không 
đẳng nhiệt 
 =mq
ρ
 - amρk(δ∇t +∇u) (3.5) 
Nhờ khuếch tán nên xảy ra sự di chuyển ẩm khỏi vùng bốc hơi. Ngoại trừ lớp tiếp xúc h−ớng 
gradien nhiệt độ trùng với h−ớng gradien ẩm độ bên trong vật liệu, do đó c−ờng độ dẫn nhiệt 
ẩm sẽ tăng mạnh trong suốt quá trình. 
 để đặc tr−ng cơ cấu tạo thành và di chuyển hơi bên trong vật liệu trong quá trình sấy 
tiếp xúc, B.B Krasnhicop đ7 dùng mô hình hoá chuẩn biến đổi pha 
 m
m
q
q
ε = đ (3.6) 
 trong đó: 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 82
qm - dòng hơi chung thoát khỏi vật liệu 
 qmđ- dòng hơi tạo thành trong lớp tiếp xúc hoặc bên trong vật liệu(thời kỳ thứ hai) 
 trong thời kỳ thứ nhất ε = const sau đó bắt đầu thời kỳ thứ hai, ε giảm đột ngột tới giá 
trị không đổi trong vùng I của thời kỳ thứ hai. Sau đó Wk2.ε bắt đầu tăng một chút. 
 Thời kỳ chuẩn ε đ−ợc tính nh− đối với dòng nhiệt t−ơng ứng 
mh
dh
qc
x
t
q
qq
q
q
⋅
∂
∂
−=
−
==
λ
ε 1 (3.7) 
ở đây: qh - dòng nhiệt di chuyển bốc hơi 
 q – dòng nhiệt chung, nhận đ−ợc từ bề mặt nóng 
 qd – dòng nhiệt dẫn nhiệt qua vật liệu 
 ch – nhiệt dung riêng của hơi 
mqc
x
t
⋅
∂
∂
=−
λ
ε1 đặc tr−ng % dòng dẫn nhiệt 
Chú ý rằng trong quá trình sấy dẫn nhiệt(tiếp xúc), vai trò là di chuyển của ẩm lỏng ra khỏi 
lớp, gần mặt tiếp xúc với mặt nóng ra mặt thoáng của vật liệu(7,5% dòng nhiệt chung). Hệ số 
dẫn nhiệt t−ơng đ−ơng λtđ có tính tới di chuyển nhiệt của lỏng, sẽ tăng nhiệt khi nhiệt độ trong 
bình của vật liệu tăng.(xenlulô khi u = 0,6 ữ1,8kg/kg) λtđ = 1,16(0,095 ữ 0,288.10-2t)W/m0k 
Bảng 3.1 Chỉ tiêu sấy tiếp xúc sản phẩm ra trên máy sấy chân không 1 trục 
Sản phẩm sấy 
Chỉ tiêu Cà chua nh7o(độ ẩm 
W=72,5%) 
áp suất trong buồng sấy(Kpa) 5,33 
Độ ẩm vật liệu% 
 - đầu W1 92,5 
 - cuối W2 10,8 
Chiều dày lát sản phẩm(mm) 0,1-0,2 
Nhiệt độ sản phẩm cuối cùng(0C) 50-60 
Thời gian sấy(S) 175 
3.3.2. Hệ thống sấy tiếp xúc trong chất lỏng nóng 
 Bộ phận chính là bể chứa chất lỏng và bộ phận đốt nóng nó. Vật liệu sấy nhúng ngập 
trong chất lỏng, nên tính toán nhiệt là tính tiêu hao cho một chu kỳ sấy. 
Nhiệt l−ợng tiêu hao Q gồm: đốt nóng Q1, sấy Q2,giai đoạn lấy vật liệu ra 
 Q = Q1+ Q2 + Q3 
 Nhiệt giai đoạn đốt nóng: 
 Q1 = Qvl + Qvc + Qmt +Qbx 
• Nhiên liệu nóng vật liệu 
 Qvl = Gvl.Cvl(tvl2 – tvl1) 
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật sấynụng sản -------- ----------------------------------------- 83
• Nhiệt hâm nóng cơ cấu vận chuyển 
Qvc = Gvc .Cvc(tvc2 – tvc1) 
• Nhiệt thải ra môi tr−ờng: trong giai đoạn đốt nóng 
Qmt = ∑KiFi∆ti i= 1...N 
Nhiệt thải ra môi tr−ờng trong giai đoạn đốt nóng là tổn thất qua thành đáy và mặt thoáng của 
bể chứa. Vì mặt thoáng có nhiệt độ cao, nên cần tính tới trao đổi nhiệt bức xạ. Fi(i = 1....N) là 
diện tích mặt trao đổi nhiệt thứ i, hệ số truyền nhiệt Ki và độ chênh lệch ∆ti. 
 + Nhiệt giai đoạn sấy 
Q2 = Qbh + Qqn + Qđn 
• Nhiệt bốc hơi 
Qbh = W.r , W = G1 – G2 
 W – l−ợng ẩm cần bốc hơi trong giai đoạn sấy(Kg) 
 r - nhiệt ẩn hoá hơi ở tvl2 
• Nhiệt l−ợng quá nhiệt 
Qqn = Ch (tn2 – tbh) 
Nhiệt độ tác nhân sấy lớn hơn nhiệt độ b7o hoà tbh, hơi n−ớc bay hơi khỏi vật liệu còn cần đốt 
nóng từ tbh tới nhiệt độ chất lỏng nóng tn2 . Ch – nhiệt dung riêng hơi quá nhiệt 
• Nhiệt đốt nóng ẩm 
Nhiệt l−ợng Qđn dùng đốt nóng ẩm W’ = G1. ω1 (ω1 - độ ẩm t−ơng đối ở thời điểm t1) 
 Qđn = W’.Cn (tbh – tvl1) 
 Cn – nhiệt dung riêng của n−ớc trong vật liệu 
Tổng nhiệt l−ợng chi phí trong giai đoạn sấy 
 Q2 =W[r +Ch(tn2- tbh)] +W’.Cn(tbh – tvl1) 
 + Nhiệt giai đoạn lấy vật liệu ra Q3 
 τ - Thời gian lấy vật liệu ra và đ−a vật liệu các vật liệu sấy giữa mẻ vào. Nhiệt l−ợng 
tính là tổn thất ra môi tr−ờng trong thời gian τ 
 Q3 = Qmt . τ 
câu hỏi ôn tập ch−ơng iii 
1. Trình bày nguyên tắc làm việc của sấy tiếp xúc. 
2. Giải thích quá trình trao đổi nhiệt khi sấy tiếp xúc với bề mặt nóng. 
3. Trình bày ph−ơng pháp sấy tiếp xúc trong chất lỏng nóng. 
4. Xác định kích th−ớc cơ bản hệ thống sấy tiếp xúc dùng rulô với các số liệu cho 
 - Khối l−ợng vật liệu sấy G1 = 90kg/h, độ ẩm W1 = 75% và W2 = 10% 
 - Rulô đốt nóng bằng hơi b7o hoà có áp suất 1 atm. 
 - Chiều dày vật liệu sấy trên mặt rulô δ1 = 1 mm, λ1 = 0,7 Kcal/m.h.k , 
 Cv = 0,825 Kcal/kg
0K. 
 - Rulô bằng gang dày δ2 = 10 mm, λ2 = 40 Kcal/m.h.0K. 
 - Trên bề mặt vật liệu sấy ta thổi không khí tốc độ v = 1,5 m/s và t2 = 40
0C, ϕ = 40%.