Đồ án Thiết kế hệ thống sấy chuối bằng hầm sấy

uả và sấy hạt. Phương pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thường, bức xạ hồng ngoại. Phương pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt. Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tầng: nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật nóng lên. Phương pháp sấy thăng hoa: được thực hiện bằng làm lạnh vật sấy đồng thời hút chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nước, nước thoát ra khỏi vật sấy nhờ quá trình thăng hoa. Phương pháp sấy tầng sôi: nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau một thời gian nhất định, hạt khô và được tháo ra ngoài. Phương pháp sấy phun: được dùng để sấy các sản phẩm dạng lỏng. Bức xạ: sự dẫn truyền nhiệt bức xạ từ vật liệu nóng đến vật liệu ẩm. Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy: Sấy mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi hoàn tất sẽ được tháo ra. Sấy liên tục: vật liệu được cung cấp liên tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm qua buồng sấy cũng xảy ra liên tục. Phân loại theo sự chuyển động tương đối giữa dòng khí và vật liệu ẩm: Loại thổi qua bề mặt. Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu. 2.3. Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sấy chuối Trong quá trình sấy chuối quả xảy ra một loạt biến đổi hóa sinh, hóa lý, cấu trúc cơ học và các biến đổi bất lợi khác, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Những biến đổi cơ học bao gồm sự biến dạng, nứt, cong queo, biến đổi độ xốp ... Sự thay đổi hệ keo do pha rắn (protein, tinh bột, đường,..) bị biến tính thuộc về những biến đổi hóa lý. Những biến đổi hóa sinh trong quá trình sấy là những phản ứng tạo thành melanoidin, caramen, những phản ứng ôxy hóa và polyme hóa các hợp chất polifenol, phân hủy vitamin và biến đổi chất màu. Hàm lượng vitamin trong chuối quả sấy thường thấp hơn trong chuối quả tươi vì chúng bị phá hủy một phần trong quá trình sấy và xử lý trước khi sấy. Trong các vitamin thì axit ascobic và caroten bị tổn thất là do quá trình ôxy hóa. Riboflavin nhạy cảm với ánh sáng, còn thiamin bị phá hủy bởi nhiệt và sự sunfit hóa. Để tránh hoặc làm chậm các biến đổi không thuận nghịch ấy, cũng như tạo điều kiện để ẩm thoát ra khỏi chuối quả một cách dễ dàng, cần có chế độ sấy thích hợp cho từng loại sản phẩm. Nhiệt độ sấy: Nhiệt độ sấy càng cao thì tốc độ sấy càng nhanh, quá trình càng có hiệu quả cao. Nhưng không thể sử dụng nhiệt độ sấy cao cho sấy chuối quả vì chuối quả là sản phẩm chịu nhiệt kém. Trong môi trường ẩm, nếu nhiệt độ cao hơn 60oC thì protein đã bị biến tính; trên 90oC thì fructoza bắt đầu bị caramen hóa, các phản ứng tạo ra melanoidin, polime hóa các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh. Còn ở nhiệt độ cao hơn nữa, chuối quả có thể bị cháy Vì vậy, để sấy chuối quả thường dùng chế độ sấy ôn hòa, nhiệt độ sấy không quá cao. Ngoài ra, độ ẩm tương đối của chuối, độ ẩm cân bằng .. ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sấy. 2.4. Công nghệ sấy chuối 2.4.1 Độ chính của chuối nguyên liệu Chuối khi thu hái phải đủ già nghĩa, là có thể tự chín. Tuy nhiên để chuối tự chín thì chuối chín chậm và không đồng loạt. Dấm dú là cách để chuối chín đều và nhanh. Độ chín của chuối nguyên liệu là một yếu tố quyết định đến chất lượng chuối sấy. Có nhiều cách xác định độ chín, trong đó cách xác định theo màu vỏ là phổ biến nhất. Trong chế biến hoặc ăn tráng miệng chuối thường được dùng theo 3 độ chín sau đây: - Vỏ vàng hai đầu xanh vị ngọt đậm đà, hơi chát, hơi cứng, chưa thật thơm, vỏ còn chắc, chuối có hàm lượng đường axit cực đại, còn có tinh bột và tanin. - Vỏ vàng hoàn toàn vị ngọt, độ chát giảm, thơm,vỏ dễ bóc. Đường và axit bắt đầu giảm, tinh bột và tamin còn ít. - Vỏ vàng có màu chấm nâu vị ngọt, thơm, không chát, mềm vỏ dễ gãy. Đường, axit hữu cơ giảm, tinh bột hầu như không còn, tamin còn rất thấp. 2.4.2. Hỗ trở việc rửa bột chuối bằng hoá chất Trên bề mặt chuối có một lớp bột bao quanh nếu không được loại bỏ sẽ làm chuối có màu trắng loang lỗ và xù xì. Để loại bỏ lớp bột này người ta xoa chuối bằng tay trong chậu nước chứa khoảng 3kg chuối/3 lít nước, mỗi mẻ cần 2 – 3 phút.Việc chọn hoá chất để họ trở công việc này nhằm 2 mục đích: - Giảm thời gian thao tác. - Cải thiện màu sản phẩm. Hoá chất được chọn phải rẽ, không độc, không gây mùi vị cho sản phẩm, không ảnh hưởng tới người thao tác và dụng cụ, làm bong nhanh lớp bột, có tính khử. Thông thường chọn một số hoá chất phổ biến sau:hỗn hợp dung dịch (NaHSO3 và HCl) hoặc hỗn hợp dung dịch (NaHSO3 và Al2(SO4)3). Tổ hợp dung dịch hiệu quả nhất là (HCl 0,05 % + Al2(SO4)3) 0,5 % . HCl ở nồng độ trên không ảnh hưởng xấu đến người sản xuất và phương tiện bảo hộ lao động, dễ mua, dễ xử lý, chi phí thấp. Có tác dụng thay đổi môi trường các phản ứng hoá sinh không có lợi và sát trùng nhẹ. Phèn chua ở nồng độ trên cũng có tác dụng sát trùng nhẹ, tăng cường bề mặt cấu trúc cho chuối, không gây vị chát, giá rẽ, dễ sử dụng. 2.4.3. Hiệu quả diệt khuẩn của tia cực tím Sau khi sấy khô chuối được làm nguội và phục hồi trạng thái do hút ẩm trở lại để có độ mềm dẻo nhất định (do sấy đến độ ẩm dưới 20%) rồi mới đóng gói. Thời gian này thường từ vài giờ đến vài ngày. Trong môi trường khí quyển thông thường và không thực hiện nghiêm chỉnh vệ sinh công nghiệp, sản phẩm dễ bị nhiễm vi sinh vật. Nhiều cơ sở đã sử dụng đèn tia cực tím để diệt khuẩn coi đó là biện pháp an toàn cần thiết cho vệ sinh thực phẩm. 2.4.4. Xác định độ ẩm cân bằng của chuối sấy Độ ẩm cân bằng của chuối sấy là hàm lượng nước của nó trong môi trưòng xác định (t và φ xác định của không khí) mà không xẩy ra quá trình nhã nước (bốc hơi) hay hút nước (hấp thụ) giữa nó và môi trường. Chuối sau khi sấy đến độ ẩm dưới độ ẩm cân bằng thường là 15 ÷ 20% sau vài giờ đến vài ngày để ngoài không khí sẽ tăng hàm lượng ẩm tới độ ẩm cân bằng. Xác định độ ẩm cân bằng của chuối sấy nhằm chọn độ ẩm có lợi khi kết thúc sấy và đề ra cách xử lý đóng gói, bảo quản phù hợp. Muốn bảo quản chuối sấy tốt cần giữ độ ẩm của nó dưới 25 % tốt nhất là 20 ÷ 22 %. Do vậy sau khi sấy khô nên quạt nguội và lựa chọn đóng gói ngay, không nên để ngoài không khí lâu sẽ làm cho độ ẩm của chuối sấy thấp hơn độ ẩm cân bằng. Nếu chưa lựa chọn bao gói ngay thì trữ trong bao kín để nơi khô mát để hôm sau xử lý. Bao bì cần làm từ vật liệu chống không khí ẩm đi qua và dán kín. 2.4.5. Các chỉ tiêu chất lượng của chuối sấy xuất khẩu 2.4.5.1. Chỉ têu cảm quan - Trạng thái : Mềm dẽo, đàn hồi, không được quánh, chắc, cứng, sượng. - Màu sắc : Từ nâu đến vàng , tương đối đồng đều trong một túi, không được thâm đen, nâu xỉn, nâu đỏ, không được loang lổ. - Mùi vị :Vị ngọt và mùi đặc trưng của chuối sấy, không được chát hay chua do lên men. 2.4.5.2. Chỉ tiêu lý hoá - Kích thước : Loại nguyên quả dài không quá 7 cm - Độ ẩm : 20 ÷ 22 % 2.4.5.3. Chỉ tiêu vi sinh vật - côn trùng Lượng vi sinh vật tính bằng số tế bào/g sản phẩm 2.5 Công nghệ sấy chuối quả Ta lựa chọn công nghệ sấy là công nghệ sấy hầm vì phù hợp với tính chất của vật liệu sấy và yêu cầu về năng suất không quá lớn nên lựa chọn công nghệ sấy hầm là hợp lý cả về yêu cầu công nghệ với hiệu quả kinh tế, với tác nhân sấy là không khí được gia nhiệt nhờ đi qua Calorifer dạng khí – hơi không khí có nhiệt độ vào khoảng 80 – 95oC, được quạt thổi cưỡng bức vào hầm sấy. Vận tốc của dòng không khí nóng phụ thuộc vào lượng ẩm thoát ra trong một đơn vị thời gian. Yêu cầu đối với chuối nhiên liệu: Chuối quả phát triển đầy đủ, tươi tốt, nguyên vẹn, sạch sẽ. Vỏ chuối mỏng, dễ bóc, có màu từ vàng toàn trái đến vàng có chấm nâu. Ruột chuối mềm nhưng chưa nhũ, hương thơm, vị ngọt, không chát. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Chuối nguyên liệu ( thu hoạch) Phân loại bóc vỏ rửa hóa chất(lần 1) cắt lát rửa lần2 sấy phân loại xử lý đèn tia tử ngoại (nếu có) đóng gói bảo quản Thuyết minh quy trình: Chuối nguyên liệu đem rửa sạch, bóc vỏ, cắt đầu rồi rửa lại và lau nhẹ để làm sạch các lớp trong vỏ quả còn dính lại và lớp ngoài ruột quả. Sau đó đem xử lý hóa chất như ngâm vào dung dịch canxi clorua (2÷4%), natri cacbonat (5%) nhưng hiệu quả nhất là sunfit hóa bằng phương pháp khô hoặc bằng phương pháp ướt. Khi sunfit hóa, người ta nhúng ruột chuối vào dung dịch có hàm lượng SO2 tự do là (0,2 ÷ 1)% trong (5÷20)phút. Sau khi xử lý bằng hóa chất chuối được cho vào máy cắt láy rồi xếp vào các khay tre hoặc nhôm và đưa vào thiết bị sấy hầm hoặc buồng. Sấy ở nhiệt độ 80 – 95oC cho đến khi độ ẩm của chuối giảm xuống còn 10 – 12%. Sau khi sấy xong, cần tiến hành phân loại để loại bỏ những cá thể không đạt chất lượng (do cháy hoặc chưa đạt độ ẩm yêu cầu). Dạng vật liệu thường dùng để bảo vệ rau quả khô là giấy cáctông và chất dẻo (PE, PVC, xenlophan). Bao giấy và hộp cáctông có đặc tính nhẹ, rẻ, có thể tái sinh, nhưng thấm hơi thấm khí, không đều dưới tác dụng của nước và cơ học. Bao túi chất dẻo có đặc tính trong suốt, đàn hồi, dể dàng kín bằng nhiệt, chi phí thấp nhưng có một số bị thấm nước, thấm khí (PE), chịu nhệt kém (PVC,PET).  Bao túi chất dẻo dùng để bảo quản hoa quả khô có thể chỉ gồm một màng chất dẻo hoặc kết hợp nhiều màng. Hình 2.1. Chuối sấy thành phẩm ( CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP, DẠNG VÀ CHẾ ĐỘ SẤY 3.1. Các yêu cầu đặt ra của việc thiết kế 3.1.1. Lượng ẩm cần bay hơi tính theo giờ Với nguyên liệu là quả chuối đưa vào hệ thống sấy có độ ẩm W1 = 80% và yêu cầu của sản phẩm sấy đầu ra có độ ẩm là W2 = 12%. Với thời lượng làm việc của một ngày là 20 tiếng (bao gồm tất cả các việc như (tháo và chất tải). Do đó trong 1h thì lượng nguyên liệu đưa vào là: G1=4tấn/20h=4000kg/20h=200kg_vật liệu ẩm/h Do vậy năng suất sản phẩm (VLK) tính theo giờ là: G2=G1.1-W11-W2=200.1-0.81-0,12≈45,45 kg_VLK/h Lượng ẩm cần bay hơi trong giờ là: W=G1-G2=200 (kg_VLÂ/h)-45,45 (kg_VLK/h)=145,55 kg_ Â/h 3.1.2. Lựa chọn phương pháp sấy Do sản phẩm sấy là chuối quả và được dùng làm thực phẩm cho con người nên phải đảm bảo yêu cầu vệ sinh. Do đó ta sử dụng phương pháp sấy dùng không khí làm tác nhân sấy. Với yêu cầu và đặc tính của loại vật liệu sấy là chuối và năng suất sấy không quá lớn chỉ dùng ở mức trung bình nên ta lựa chọn công nghệ sấy hầm kiểu đối lưu cưỡng bức dùng quạt thổi. Không khí ngoài trời được lọc sơ bộ rồi qua Calorifer khí – hơi. Không khí được gia nhiệt lên đến nhiệt độ thích hợp và có độ ẩm tương đối thấp được quạt thổi vào hầm sấy. Trong không gian hầm sấy không khí khô được thực hiện việc trao nhiệt - ẩm với vật liệu sấy là quả chuối làm cho độ ẩm tương đối của không khí tăng lên, đồng thời làm hơi nước trong vật liệu sấy được rút ra ngoài. Không khí này sau đó được thải ra ngoài môi trường. 3.2. Chọn chế độ sấy Với hệ thống sấy là hầm và vật liệu sấy là Chuối quả. Ta sẽ gia nhiệt cho không khí lên đến nhiệt độ t1 = 80oC (lựa chọn theo yêu cầu công nghệ). Nhiệt độ của không khí ra khỏi hầm sấy ta lựa chọn là t2 = 50oC (lựa chọn không được quá thấp tránh hiện tượng đọng sương bên trong buồng sấy khi không khí bị quá bão hòa). Do yêu cầu nhiệt độ sấy không quá thấp (sấy nóng) nên ta sử dụng sơ đồ sấy không có đốt nóng trung gian. Trong hệ thống sấy đối lưu, tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi là rất lớn. Đồng thời, sản phẩm sau khi sấy được dùng làm thực phẩm cho con người nên yêu cầu chất lượng khá cao. Do vậy, không khí sử dụng làm tác nhân sấy yêu cầu phải sạch, tránh sử dụng lượng không khí tươi ngoài trời quá lớn vừa gây tăng chi phí vận hành và lọc bụi của hệ thống các phin lọc, ta sử dụng chế độ sấy hồi lưu một phần tác nhân sấy. Tức là cho một phần tác nhân sấy sau khi ra khỏi thiết bị sấy quay trở lại trước hoặc sau Calorifer để tận dụng nhiệt vật lý của tác nhân sấy ở nhiệt độ t2. Với chế độ sấy này giúp giảm bớt chi phí về năng lượng và tránh làm mất hương vị của chuối chín. 3.3. Sơ đồ công nghệ của hệ thống sấy Tổng hợp các yêu cầu trên về hệ thống, ta đưa ra được sơ đồ hệ thống đáp ứng được các yêu cầu trên sau: Hơi nước bão hòa Vật liệu ẩm Hầm sấy (VLÂ G1-W1) Buồng hòa trộn không khí Quạt cấp (t1;φ1) thải ngoài trời (t0;φ0) (tM;φM) (t1;φ1) ra ngoài t0=27oC; (L) φ0=79% Vật liệu (L0) Calorifer khô Lọc bụi (t2;φ2) Khí-hơi (VLK G2-W2) (L0) Nước ngưng Quạt hồi Hình 3.1. Sơ đồ công nghệ của hệ thống CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT ẨM CỦA HỆ THỐNG SẤY A – Quá trình sấy lý thuyết 4.1 Các thông số của không khí trong hệ thống sấy 4.1.1 Thông số của không khí ngoài trời Với các thông số của không khí ngoài trời đã cho là t0=270C, φ0=79% ta xác định được các thông số còn lại của không khí như sau: Phân áp suất bào của hơi nước ở nhiệt độ t0=270C là pbh0 = 0,0361 bar (tra bảng V.II, trang 100, [10]) Độ chứa hơi của không khí: d0=0,621.φ0.pbh00,981-φ0.pbh0=0,621.0,79.0,03610,981-0,79.0,0361 =0,0185 kg_ẩm/kg_kkk Entanpi của không khí: I0 = 1,004t0 + d0(2500 + 1,842t0) = 1,004.27 + 0,042(2500 + 1,842.27) = 74,27 kJ/kg_kkk Như vậy không khí ngoài trời (0) có: t0=270C, φ0=79%, d0= 0,0185 kg_ẩm/kg_kkk, I0 = 74,27 kJ/kg_kkk 4.1.2 Thông số của không khí sau thiết bị sấy (thông số của không khí thải ra ngoài cũng như không khí hồi lưu tại buồng hòa trộn) Với nhiệt độ của không khí khí khi được thổi vào buồng sấy là: t1=800C, nhiệt độ của không khí khi ra khỏi buồng sấy là t2=500C. Lượng không khí lưu chuyển trong thiết bị sấy là: L= LH + L0. Cân bằng ẩm cho toàn bộ hệ thống sấy có: L0.d0 + G1.W1 = L0.d2 + G2.W2 L0.(d2 – d0) = G1.W – G2.W2 = W (Lượng ẩm cần lấy đi của vật liệu sấy). L=W.1(d2-d0) (công thức 5.7, trang 57, [8]) Cân bằng ẩm cho riêng thiết bị sấy có: L.dM + G1.W1 = L.d2 + G2.W2 (công thức 5.28, trang 64, [8]) Cân bằng ẩm cho riêng thiết bị sấy có: L.dM + G1.W1 = L.d2 + G2.W2 L.(d2 – dM) = G1.W – G2.W2 = W => L =W.1(d2 -dM) Ta có hệ số hồi lưu: n = LHL0 =L-L0L0=LL0-1 (công thức 5.27, trang 64, [8]) n=Wd2-dMWd2- d0-1=d2-d0d2-dM=> dM=d0-n.d21+n Cân bằng năng lượng cho buồng hòa trộn có: I0.L0 = I2.LH = (L0 + LH).IM IM=I0.L0+I2.LHL0+LH=I0+LHL0.I21+LHL0=I0+n.I21+n (công thức 5.32, trang 65, [8]) Như vậy tại điểm hòa trộn M có: d=d0+n.d21+n ; IM=I0+n.I21+n Quá trình sấy lý thuyết xảy ra trong thiết bị sấy là quá trình đẳng Entanpi nên có: I1 = I2 ó Cpk.t1 + d1.(r + Cpa.t2) = Cpk.t2 + d2.(r + Cpa.t2) Do d1 = dM (Quá trình gia nhiệt đẳng dung ẩm xảy ra trong Calorifer). Thay vào có: Cpk.t1+d0+n.d21+n.r+Cpa.t2 Ta rút ra được: d2=n+1.Cpa.t2-t1+d0.r+Cpa.t2r+Cpa.t2-n.Cpa.t1-t2 Thay vào với: t1 = 80oC, t2 = 50oC, d0 = 0,0185 kg_ẩm/kg_kkk, r = 2500 kJ/kg, Cpk = 1,004 kJ/kg.độ, Cpa = 1,842 kJ/kg.độ, n = 1. Ta có: Độ chứa hơi của không khí ra khỏi thiết bị sấy là: d2=1+1.1,004.80-50+0,01852500+1,842.802500+1,842.50-1.1,842.80-50 =0,043 kg_ẩm/kg_kkk. Entanpi của không khí ra khỏi thiết bị sấy là: I2 = 1,004.t2 + d2.(2500 + 1,842.t2) = 1,004.50 + 0,043.(2500 + 1,842.50) = 161,66 kJ/kg_kkk Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ t2 = 50oC là pbh2=0,12335 bar (tra bảng 3, trang 192, [1]) Độ ẩm tương đối của không khí ra khỏi thiết bị sấy: φ2= d2.pkqpbh20,621+d2=0,043×0,9810,12335×0,621+0,043 =0,515=51,5% Như vậy không khí ra khỏi thiết bị sấy (2) có: t2 = 50oC, φ2= 51,5%, d2 = 0,043 kg_ẩm/kg_kkk, I2 = 161,66 kJ/kg_kkk. 4.1.3 Thông số của không khí sau buồng hòa trộn Không khí sau buồng hòa trộn là trạng thái điểm (M) có: Độ chứa hơi của không khí sau buồng hòa trộn là: dM=d0+n.d21+n=0,0185+1.0,0431+1=0,03075 kg_ẩm/kg_kkk Entanpi của không khí sau buồng hòa trộn là: IM=I0+n.I21+n=74,27+1.161,061+1=117,965 kg_ẩm/kg_kkk Nhiệt độ của không khí sau buồng hòa trộn là: tM=IM+dM.rCpk+dM.Cpa=117,965+0,03075.25001,004+0,03075.1,842=38,7℃ Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ t2 = 38,7oC là pbh2=0,068 bar (tra bảng 3, trang 192, [1]) Độ ẩm tương đối của không khí sau buồng hòa trộn là: φM= d2.pkqpbh20,621+dM=0,03075×0,9810,068×0,621+0,03075 =0,6807=68,07% Như vậy không khí sau buồng trộn (M) có: t2 = 38,7oC, φM = 68,07%; dM = 0,03075 kg_ẩm/kg_kkk, IM = 117,965 kJ/kg_kkk. 4.1.4 Thông số của không khí sau Calorifer (đi vào thiết bị sấy) Không khí sau Calorifer hay không khí đi vào thiết bị sấy là trạng thái điểm (1) có: Độ chứa hơi của không khí sau Calorifer là: d1 = dM = 0,03075 kg_ẩm/kg_kkk Entanpi của không khí sau buồng hòa trộn là: I1 = 1,004.t1 + d1.(2500 + 1,842.t1) = 1,004.80 + 0,03075.(2500 + 1,842.80) = 161,72 kJ/kg_kkk Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ t1 = 80oC là pbh2=0,473 bar (tra bảng 3, trang 192, [1]) Độ ẩm tương đối của không khí sau buồng hòa trộn là: φ1= d1.pkqpbh10,621+d1=0,03075×0,9810,4736×0,621+0,03075=0,097=9,7% Như vậy không khí đi vào thiết bị sấy (1) có: t1 = 80oC, φ1 = 9,7%; d1 = 0,03075 kg_ẩm/kg_kkk, I1 = 161,72 kJ/kg_kkk. 4.2 Lưu lượng không khí khô lý thuyết 4.2.1 Lượng không khí khô lý thuyết lưu chuyển trong thiết bị sấy llt=1d2-d1=10,043-0,03075=81,63 kg_kkk /kg_ẩm (công thức 5.18, trang 61, [8]) Lưu lượng không khí khô lý thuyết lưu chuyển trong thiết bị sấy là: Llt=W.llt=145,55.81,63≈11881,2 kg_kkk/h Với nhiệt độ trung bình của dòng khí lưu chuyển trong thiết bị sấy là: ttb= 0,5.(80 + 50) = 65oC => ρtb = 1,044 kg_kkk/m3_kkk Do đó, lưu lượng thể tích không khí lưu chuyển qua thiết bị sấy là: Vlt=Lltρtb=11881,251,044=11380,5 m3/h 4.2.2 Lưu lượng không khí khô ngoài trời lý thuyết cấp vào thiết bị sấy lolt=llt1+n=81,631+1≈40,815 kg_kkk/kg_ẩm Lưu lượng không khí khô ngoài trời lý thuyết cấp vào cần thiết là: Lolt=W.lolt=145,55.40,815=5940,62 kg_kkk/h Với nhiệt độ của không khí ngoài trời là t0=27℃=> ρ=1,176 kg_kkk/m3_kkk Do đó lưu lượng thể tích không khí cấp vào cần thiết là: Volt=Lolt ρ=5940,621,176=5051,55 m3/h 4.3. Các thông sô trạng thái của tác nhân sấy Vật liệu ẩm Llt=11380,5m3/h Hơi nước bão hòa (200kg/h-80%) (tM=38,7oC;φM=68,07%) (t1=80oC;φ1=9,7%) (t1=80oC;φ1=9,7%) L0lt=5051,55m3/h Hầm sấy Buồng hòa trộn không khí Quạt cấp ngoài trời (M) thải ra t0=27oC; (L) ngoài φ0=79% Vật liệu L0lt=5051,55m3/h Calorifer khô Lọc bụi Khí-hơi (45,45%-12%) Nước ngưng Quạt hồi 4.4 Xác định kích thước của thiết bị sấy (khay sấy, xe goòng, hầm sấy) Để đáp ứng yêu cầu về năng suất. Thiết bị sấy của ta lựa chọn là hầm sấy. Vật liệu sấy là chuối tươi được chất lên các khay và các khay được chất lên các xe goòng để đẩy vào hầm sấy. Sau khi sấy xong thì mở cửa hầm và đưa xe goòng ra ngoài. 4.4.1 Kích thước của khay sấy Khay sấy dùng để xếp vật liệu sấy (chuối tươi cắt lát dày khoảng 50mm). Khay sấy được chế tạo từ nhôm, tạo hình bằng phương pháp dập nhôm tấm bảng có chiều dày 1mm, kích thước của khay sấy là 1200x800, như hình vẽ, tạo gờ mép ngoài khoảng 30mm để thuận tiện trong việc cầm nắm. Khối lượng của mỗi khay sấy tính ra khoảng 3,5kg/khay. Diện tích phần khay cho phép chất tải lên là: 50x1050=0,65(m)x1,05(m)=0,7m2. Với kích thước như vậy khi ta chất vật liệu sấy (chuối tươi) thành một lớp lên trên bề mặt lưới thép thì trên mỗi khay cho phép chất lên từ 20-25 lát tươi, với trọng lượng mỗi miếng chuối tươi là từ 450g trở lên thì trên mỗi khay cho phép chứa từ 9-11,5kg. Để tính trung bình ta lựa chọn trên mỗi kh cho phép chất lên là 10kg. Do vậy với yêu cầu năng suất sấy là G1=4 tấn trên tổng thời gian làm việc là 20h trên mỗi ngày nên số khay cần được chế tạo là: N=8h.4000kg20h.10kg/khay=160 khay. 4.4.2 Kích thước của xe goòng Xe goòng được chế tạo từ khung Inox không gỉ, các thanh Inox rỗng có tiết diện 25x25, dày 1,5mm được hàn lại với nhau. Trên mỗi xe đặt 12 khay, mỗi khay chứa được 10kg vật liệu sấy, các khây được xếp trên mỗi tầng khay đặt cách nhau với khoảng cách là 100mm để đảm bảo lưu thông của tác nhân sấy (không khí nóng) được dễ dàng, dưới các chân của xe có bố trí các bánh xe để có thể trượt được trên 2 thanh ray lắp bên trong hầm sấy. Xe goòng được chế tạo có kích thước: LxWxH(Leng x Width x High)=850x1250x1660mm. Kích thước xe goòng như vậy là phù hợp với điều kiện gia công cũng như chế độ làm việc của công nhân. Với kết cấu như vậy khối lượng của mỗi xe vào khoảng 28kg. Trên mỗi xe goòng cho phép đặt 12 khay sấy, mỗi khay chứa được 10kg. Do đó khối lượng VLS trên mỗi xe là:GX=12.12=120 kgVLS/Xe. Với thời gian làm việc trên mỗi ngày là t = 20h, thời gian để sấy là τ=8h. Do đó để sấy hết được G1=3000kgVLS thì số xe goòng cần thiết là: NX=G1.τGXτ=3000kgVLS.8h120kgVLSXe=10 Xe . Ta chế tạo dư ra 2 xe, do vậy tổng số xe goòng cần chế tạo là 12 xe. 4.4.3 Kích thước của hầm sấy Hầm sấy được xây dựng theo kích thước đảm bảo thuận lợi việc di chuyển của các xe goòng, thuận tiện cho việc đẩy xe vào cũng như kéo xe ra khỏi hầm sấy. Hầm sấy được xây dựng theo các kích thước sơ bộ sau: Chiều rộng của hầm sấy Bh: Chiều rộng của hầm phụ thuộc vào chiều rộng của xe goòng. Ta lấy dư ra 2 phía mép trái và mép phải của xe là 100mm để xe di chuyển dọc theo hầm sấy được dễ dàng: Bh=BX+2.100=1250+2.100=1450 mm. Chiều cao của hầm sấy Hh: Chiều cao của hầm phụ thuộc vào chiều cao của xe goong. Ta lấy dư ra phía mép trên của xe là 150mm để xe di chuyển dọc theo hầm sấy được dễ dàng: Hh=HX+150=1650+150=1800 mm. c) Chiều dài của hầm sấy Lh: Chiều dài của hầm phụ thuộc vào chiều dài và số lượng của xe goòng làm việc trong hầm. Ta lấy dư ra phía cửa vào và cửa ra mỗi phía là 1000mm giúp cho việc đẩy xe goong cũng như kéo ra khỏi hầm được thuận lợi: Lh=NX.LX+2.1000=14.850+2.1000=13900 mm. Trong hệ thống sấy của ta bố trí một kênh dẫn gió nóng(nhiệt độ 700c), một kênh dẫn gió thải và một kênh dẫn gió hồi. Các kênh được xây dựng với chiều rộng hợp lý giúp cho việc lắp đặt thiết bị, vận hành và bảo dưỡng được thuận tiện. Ta có được bảng vẽ mặt bằng xây dựng hầm sấy như sau: Với kết cấu xây dựng như trên, tốc độ của tác nhân sấy nóng đi trong kênh dẫn vào khoảng 2,5m/s. Tốc độ này là hợp lý để giảm tổn thất áp suất cho quạt. Trên nền của hầm có lắp 2 thanh ray để xe goòng có thể di chuyển tự do dọc theo hẩm sấy. B – QUÁ TRÌNH SẤY THỰC 4.5 Tổng các tổn thất nhiệt trong hệ thống sấy Khi vận hành làm việc hầm sấy tốn thất của HST bao gồm các tổn thất sau: Tổn thất do vật liệu sấy mang đi: Qv [kJ/h]; qv [kJ/kg_ẩm]. Tổn thất do thiết bị truyền tải (khay sấy, xe goòng): QTBTT [kJ/h]; qTBTT [kJ/kg_ẩm]. Tổn thất do môi trường của kết cấu bao che: QMT [kJ/h]; qMT [kJ/kg_ẩm]. Ta lần lượt xác định các tổn thất này như sau: 4.5.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi qv[kJ/kg_ẩm] Theo kinh nghiệm vận hành hệ thống với sản phẩm sấy là nông sản thực phẩm thì sản phẩm sấy (SPS) đi ra khỏi thiết bị sấy (TBS) có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của TNS đi vào từ 5÷10oC. Do đó, VLS đi ra có nhiệt độ là tv2=70oC – 10oC =60 oC. Nhiệt độ VLS đi vào đúng bằng nhiệt môi trường tv1=27 oC. Nhiệt dung riêng của Chuối là CVL=1,0269 kJ/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là 4,18 kJ/kg.K với sản phẩm đầu ra là Chuối khô có độ ẩm W2=12%, do đó nhiệt dung riêng của Chuối đi ra khỏi hầm sấy là: CV2= CVL.(1–W2)+Cn.W2=1,0269(1-0,12)+4,18.0,12≈1,4 kJ/kg.K Do vậy, tổn thất nhiệt do sản phẩm sấy mang đi là: QVL=G2.CV2.(tv2–tv1)=45,45.1,4.(70–27) = 2736,09 kJ/h QVL=2736,09145,45=18,81 kJ/kg_ẩm 3.5.2 Tổn thất nhiệt do thiết bị truyền tải qTBTT [kJ/kg_ẩm] Ta có: QTBTT = Qkh + Qx. Với Qkh và Qx lần lượt là tổn thất do khay sấy và xe gòong mang đi. Nhiệt độ của khay sấy và xe goòng khi đi vào hầm sấy lấy bằng nhiệt độ môi trường là: tkh1 = tx1 = to = 27℃. Nhiệt độ của khay sấy khay sấy và xe goòng khi đi ra khỏi khay sấy lấy bằng nhiệt độ sấy : tkh2 = tx2 = t1 = 80℃. Khay sấy và xe goòng có khối lượng lần lượt là: Gkh = 4kg; Gx = 28kg. Nhiệt dung riêng của vật liệu chế tạo xe và khay (Inox và Nhôm) là: Ckh = 0,86 kJ/kg.K ; Cx= 0,42 kJ/kg.K. Tổn thất nhiệt do khay sấy mang đi là: Với số lượng khay là Nkh=160 khay; Thời gian sấy là τ=8h. Qx=Nkh.Gkh.Ckh.(tx2-tx1)τ=160.4.0,86.(80-27)8=3646,4 kJ/h Tổn thất nhiệt do xe goòng mang đi là: Với số lượng xe là Nx = 10 xe. Thời gian sấy là τ=8h. Ta có: Qx=Nx.Gx.Cx.(tx2-tx1)τ=10.28.0,42.(80-27)8= 779,1 kJ/h Do vậy tổng tổn thất nhiệt do thiết bị truyền tải mang đi là: QTBTT = Qkh + Qx = 3646,4 + 779,1= 4425,5kJ/h qTBTT = QTBTTW = 4425,5145,45 =30,43 kJ/kg_ẩm 4.5.3 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che qMT[kJ/kg_ẩm] Với kết cấu xây dựng của hầm sấy như đã thiết kế ta có: Tiết diện tự do của tác nhân sấy nóng đi trong hầm là: Ftd = FH + FX. Với FX: là tiết diện của xe goòng (4thanh thẳng đứng 25 × 1740), 12 thanh nằm ngang 25×1200), do đó FX = 4.(0,025 × 1,74) + 16.(0,025 × 1,2) = 0,654m2. FH: là tiết diện của hẩm sấy (1870 × 1890), do đó FH = 1,87 × 1,89 ≈ 3,5343 m2. Vì vậy tiết diện tự do là: Ftd= 3,5343 − 0,654 = 2,8803 m2. Sau khi tính toán quá trình sấy lý thuyết ta đã xác đinh được lưu lượng tác nhân sấy đi qua hầm là: Vlt = 11380,5 m3/h = 3,16 m3/s, tuy nhiên trong quá trình sấy thực thì lượng TNS này phải lớn hơn để bù lại các tổn thất. Do đó, tốc độ TNS tối thiểu đi trong hầm sấy là: Vlt=VkFtd=3,16m32,8803m2≈1,1m/s ta sẽ kiểm tra lại giả thiết này. Tổn thất do kết cấu bao che phụ thuộc vào kết cấu xây dựng của hầm sấy và bao gồm các thành phần sau: Tổn thất qua 2 tường bên: QT. Tổn thất qua trần: QTr. Tổn thất qua nền: Qn. Tổn thất qua 2 cửa vào và ra của hầm: Qc. Do đó, QMT = QT + QTr + Qn + Qc 4.5.3.1 Tổn thất qua 2 tường bên: QT Vì lưu lượng tác nhân sấy tối thiểu trong quá trình sấy thực phải lớn hơn lưu lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết nên tốc độ tác nhân sấy giả thiết để tính toán các tổn thất cũng phải lớn hơn vlt. Giả sử ta lấy v = 1,2 m/s. Ta có: α1= 6,15 + 4,17v = 6,15 + 4,17 × 1,2 = 11,154 W/m2.độ Bằng phương pháp lặp giả thuyết trước nhiệt độ tường phía trong tw1 và tính được dòng nhiệt q truyền qua tường. Từ dòng nhiệt này ta tìm được nhiệt độ mặt truyền nhiệt bằng đối lưu giữa tác nhân với tường trong q’ và dòng nhiệt truyền từ mặt ngoài của tường vào môi trường q” sai khác nhau không quá 10% thì kết quả tính toán là chấp nhận được. Ta giả thiết tw1 = 59,5oC. Ta có: q’ = α1(tTB − tw1) (công thức 6.11, trang 74, [8] Với: tTB= t1 + t2 2= 80+502 =65℃ Vậy q’= 11,154(65 – 59,5) = 61,347 W/m2 Nhiệt độ mặt ngoài của tường tw2, theo hệ quả của định luật Furier ta có: tw2=tw2-q'δ1λ1 Ở đây λ1 là hệ số dẫn nhiệt của gạch, λ1= 0,77 W/m2.độ ( tra bảng I.126, trang 128, [9]). δ1 là bề dày của tường δ1= 0,2m. Vì vậy tw2= 59,5- 61,347×0,20,77=43,56℃ Như độ chênh lệch nhiệt độ Δt = tw2 – to = 43,56 – 27 = 16,56oC Nhiệt độ tính tm=tw2 + to 2=35,3 ℃ Từ nhiệt độ tm = 35,3 tra bảng I.255, trang 318, [9], ta có: λ1= 2,73.10-2 W/m.độ ν= 16,48. 10-6 m2/s Pr= 0,7 Do đó, chuẩn số Gratkov (công thức V.39, trang 13, [10]): Gr=g.β.l3.∆tν2 Với β – hệ số giãn nở thể tích: β =1(t+273)= 116,56+273=1289,56 g – là gia tốc trọng trường g = 9,81m/s l = HΣ là chiều cao phủ bì, HΣ + δTr + δbông = 1,89 + 0,15 + 0,1= 2,14m Gr=9,81×2,143×16,561298,56×16,48×10-62=2,02.1010 Chuẩn số Nuyxen (công thức V.68, trang 23, [10]): Nu = C(Gr.Pr)n Hệ số C và n phụ thuộc vào tích số Gr.Pr Gr.Pr = 2,02.1010× 0,7 = 1,417.1010 > 2. 107 (chế độ xoáy) Nên ta xác định được C=0,135; n = 0,33 Nu = 0,135(Gr.Pr)0,33 = 0,135(1,417.1010)0,33 = 302,2 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α2=Nu.λl=302,2.2,73.10-22,14=3,855W/m2.độ (công thức trang 23, [10]) Dòng nhiệt truyền từ bề mặt ngoài của tường vào môi trường: q”= α2 (tw2 – to) = 3,855(43,56-27)=63,84 W/m2 Sai số giữa q’ và q”: ∆q%=q"-q'qmax=63,84-61,34763,84=3,9%<10% Với qmax=q”=63,84oC. Sai số này nằm trong phạm vi cho phép. Tường bên có kích thước là: Ft=(Hh.Lh).2= (1,89.14).2=53m2 Tường được xây bằng gạch dày δt=200mm=0,2m, có hệ số dẫn nhiệt λt=0,77 W/m.độ (tra bảng I.126, trang 128, [9]). Ta xác định được: kt=11α1+δ1α1+1α2=1114,5+0,20,77+14,37=1,79 W/m2.độ Do đó tổn thất qua 2 tường bên Qt bằng: Qt= Ft.kt(ttb - to) =53.1,79(65 - 27) = 3605,06W 4.5.3.2 Tổn thất qua trần QTr Trần có kích thước FTr= Bh.Lh = 1,87.14= 26,2m2 Trần được đổ bằng bê tông cốt thép dày δ2 = 150mm = 0,15m và bọc thêm 1 lớp bông thủy tinh cách nhiệt có bề dày δ3 = 100mm = 0,1m. Tra bảng I.126, trang 128, [9]) ta có hệ số dẫn nhiệt của bê tông cốt thép và bông thủy tinh cách nhiệt lầm lượt là: λ2=1,55 W/m.độ và λ3=0,06 W/m.độ. Ta xác định được: ktr=11α1+δ2α2+δ3α3+11,3.α2=1114,5+0,151,55+0,10,06+11,3.4,37=0,5 W/m2.độ Do đó tổn thất qua trần QTr bằng QTr= Ftr.ktr(ttb - to) =26,2.0,5(65 - 27) = 495,7W 4.5.3.3 Tổn thất qua nền: Qn Nền có kích thước Fn= Bh.Lh = 1,87.14= 26,2m2 Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy bằng 65oC và giả sử phòng cấy cách tường bao che phân xưởng 2 mét. Theo bảng 6.1, trang 74, [8]), ta có: qn= 40W/m. Do đó tổn thất qua nền bằng: Qn= Fn.qn=26,2.40=1048W 4.5.3.4 Tổn thất qua 2 cửa vào và ra của hầm sấy: Qc Ở 2 phía đầu vào và ra của hầm sây có lắp cửa với kích thước: 1300×1850(mm). Nên diện tích của cửa là: Fc= 2×(1,87.1,89)=7,0686 m2 Cửa được làm bằng thép dày δc = 10mm = 0,01m. Tra bảng I.126, trang 128, [9]), ta có hệ số dẫn nhiệt của cửa là: λc = 0,5 W/m.độ. Ta xác định được: kc=11α1+δcαc+1α2=1114,5+0,010,5+14,37=3,147 W/m2.độ Do đó Qc= Fc.qc=7,0686.3,147.(65 – 27) = 845,31W Như vậy tổng các tổn thất nhiệt của các hệ thống sấy qua kết cấu bao che là: QMT = QT+QTr+Qn+Qc= 3605,06+495,7+1048+845,31= 5723,9W = 5994,07×3,6 kJ/h = 21578,65 kJ/h =>qMt=QMT W=21578,65145,55=148,26 kJ/kg_ẩm Vì vậy tổng các tổn thất của hệ thống sấy là: ∆= Ca.to – qvl – qTBTT – qMT Với Ca.to – thành phần nhiệt vật lý do TNS đưa vào, thay vào ta có tổng tổn thất của hệ thống sấy là: ∆= 4,18.27 – 60,2 – 30,43 – 148,26 = -126,03 kJ/kg_ẩm Với tvl = to = 27oC 4.6 Tính toán quá trình sấy thực Ta lần lượt xác định các thông số của tác nhân sấy ở các điểm nút trong quá trình sấy thực như sau: 4.6.1 Thông số của không khí sau thiết bị sấy (thông số không khí thải ra ngoài, cũng như không khí hồi lưu tại buồng hòa trộn) (2t) Độ chứa hơi của không khí ra khỏi thiết bị sấy là: Độ chứa hơi sau quá trình sấy thực: d2t=Cpk(t1-t2)i2-∆+do(i1-∆)1+n(i2-∆)1-n(i1-∆)1+n(i2-∆) (Công thức 5.36, trang 65, [8]) Trước hết ta tính: i1= r + Cpa.t1 = 2500 + 1,842.80 = 2647,36 kJ/kg_kkk i2= r + Cpa.t2 = 2500 + 1,842.50 = 2592,1 kJ/kg_kkk Thay vào với: t1=80 oC, t2=50 oC, do=0,0185kg_ẩm/kg_kkk, n=1, Δ= -119,34 kJ/kg_ẩm Ta có: d2t=1,004(80-50)2592,1-(-126,03 )+0,0185(2647,36-(-126,03 ))1+1(2592,1-(-126,03 ))1-1(2647,36-(-126,03 ))1+1(2592,1-(-126,03 ))=0,041kg_ẩm/kg_kkk Entapi của không khí ra khỏi thiết bị sấy là: I2t = 1,004t2 + d2t(2500 + 1,842t2) = 1,004.50 + 0,041(2500 + 1,842.50) = 156,476 kJ/kg_kkk Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ t2=50 oC tra bảng 3, trang 192, [1] ta có: pbh2=0,12335 bar Độ ẩm tương đối của không khí ra khỏi thiết bị sấy: φ2t= d2t.pkqpbh20,621+d2t=0,041×0,9810,12335×0,621+0,041=0,4926=49,26% So với điều kiện đã chọn φ2 = (51,5±5%) là hoàn toàn thỏa mãn. Như vậy, chọn t2=50 oC là hợp lý. Như vậy, không khí ra khỏi thiết bị sấy (2t) ta có: t2t=50 oC, φ2 = 50,4%, d2t=0,041 kg_ẩm/kg_kkk, I2t=156,476 kJ/kg_kkk. 4.6.2 Thông số của không khí sau buồng trộn (Mt) Không khí sau buồng trộn là trạng thái điểm (Mt) có: Độ chứa hơi của không khí sau buồng trộn là: dMt=do+n.d2t1+n=0,0185+1.0,0411+1=0,02975 kg_ẩm/kg_kkk Entapi của không khí sau buồng hòa trộn là: IMt=Io+n.I2t1+n=74,27+1.156,4761+1=115,373 kJ/kg_kkk (công thức 5.32, trang 65, [8]) Nhiệt độ của không khí sau buồng hòa trộn là: tMt=IMt-dMt.rCpk+dMt.Cpa=115,373-0,02975.25001,004+0,02975.1,842=38,7℃ (công thức 5.33, trang 65, [8]). Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ tMt=38,7oC là pbhM=0,0737 bar (tra bảng 3, trang 192, [1]). Độ ẩm tương đối của không khí sau buồng hòa trộn φMt= dMt.pkqpbhM0,621+dMt=0,02975×0,9810,0737×0,621+0,02975 =0,608=60,8% Như vậy không khí sau buồng hòa trộn (M) có: tMt=38,7oC, φMt= 60,8%, dMt=0,02975kg_ẩm/kg_kkk, IMt= 115,373 kJ/kg_kkk. 4.6.3 Thông số không khí sau khi ra khỏi Calorifer (đi vào thiết bị sấy) (1t) Không khí sau khi ra khỏi Calorifer đi vào thiết bị sấy là trạng thái điểm (1t) có: Độ chứa hơi của không khí sau khi ra khỏi Calorifer là: d1t = dMt= 0,02975 kg_ẩm/kg_kkk Entapi của không khí sau khi ra khỏi Calorifer là: I1t = 1,004t1t + d1t(2500 + 1,842 t1t) = 1,004.80 + 0,02975(2500 + 1,842.80)= 159,08 kJ/kg_kkk Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ t1t=80oC là pbh1=0,4736bar (tra bảng 3, trang 192, [1]). Độ ẩm tương đối của không khí sau khi ra khỏi Calorifer là: φ1t= d1t.pkqpbh10,621+d1t=0,02975×0,9810,4736×0,621+0,02975 =0,095=9,5% Như vậy không sau khi ra khỏi Calorifer đi vào thiết bị sấy (1t) có: t1t=80oC, φ1t= 9,5%, d1t=0,02975kg_ẩm/kg_kkk, I1t= 159,08kJ/kg_kkk. 4.7 Lưu lượng không khí khô thực tế cần dùng 4.7.1 Lượng không khí khô thực tế lưu chuyển trong thiết bị sấy L=Wd2t-d1t=145,550,041-0,02975=12937,78 kg_kkk/h (công thức 5.17, trang 61, [8]). Với nhiệt độ trung bình của dòng khí lưu chuyển trong thiết bị sấy là: ttb = 0,5(t1+ t2) = 0,5(80+ 50)= 65oC ρtb= 1,044kg_kkk/m3_kkk (tra bảng I.225, trang 318, [9]). Do đó, lưu lượng thể tích không khí lưu chuyển qua thiết bị sấy là: V=Lρtb=12937,781,044=12392,5m3/h≈3,44m3/s Do đó, tốc độ của tác nhân sấy trong buồng sấy trong quá trình sấy thực là: ωt=VLtd=3,44m3/s2,8803m2=1,195m/s Sai khác với tốc độ giả thiết 1,2m/s không nhiều (khoảng 1%) nên ta chấp nhận kết quả này. 4.7.2 Lượng không khí khô ngoài trời thực tế cấp vào cần thiết L0=W(1+n)(d2t-d1t)=145,551+1(0,041-0,02975)=6468,89 kg_kkk/h Với nhiệt độ của không khí ngoài trời là: to=27oC => ρ =1,176 kg_kkk/m3_kkk (tra bảng I.225, trang 318, [9]). Do đó, lưu lượng thể tích không khí cấp vào cần thiết là: V0=Loρ=6468,891,176=5500,76m3/h 4.8 Nhiệt lượng cần cung cấp cho tác nhân sấy từ Calorifer Nhiệt lượng cần cung cấp cho hệ thống sấy (cung cấp qua calorifer khí – hơi) là: q=I1t-IMtd2t-dMt=159,08-115,3730,041-0,02975=3885,07 kJ/kg_ẩm Q= W.q= 145,55.3885,07= 565471,45 kJ/h ≈ 157kW Nhiệt lượng có ích q1: q1= i2 – Ca tv1 = 2592,1 - 4,18.27= 2479,24 kJ/kg_ẩm Tổn thất nhiệt do tác nhân sấy mang đi q2: q2=LW.Cdx.d0t2t-tMt Với Cdx(d0)= Cpk+ Cpad0=1,004 + 1,842.0,0186= 1,0383 kJ/kg.độ q2=12937,78145,55×1,0383 50-38,7=1043,27 kJ/kg_ẩm Tổng nhiệt lượng có ích và các tổn thất q’: q’= q1 + q2 + qvl + qTBTT + qMT = 2479,24 + 1043,27 + 18,81 + 30,43+ 148,26 = 3720,01 kJ/kg_ẩm Có thể thấy rằng nhiệt lượng tiêu hao q , tổng nhiệt lượng có ích và các tổn thất q’ phải bẳng nhau. Tuy nhiên trong quá trình tính toán chúng ta đã làm tròn hoặc sai số trong tính toán các tổn thất mà chúng ta đã phạm phải một sai số nào đó. Chúng ta kiểm tra sai số này. Ở đây sai số tuyệt đối: Δq = q – q’ = 3885,07 – 3720,01 = 165,06 Hay sai số: ε=∆qq=165,063885,07=4,2% Bảng 5.1 cân bằng nhiệt của hệ thống sấy: STT Đại lượng Ký hiệu Giá trị [kJ/kg_ẩm] % 1 Nhiệt lượng có ích q1 2479,24 66,64 2 Tổn thất do tác nhân sấy q2 1043,27 28,04 3 Tổn thất do vật liệu sấy qvl 18,81 0,5 4 Tổn thất do thiết bị truyền tải qTBTT 30,43 0,82 5 Tổn thất ra môi trường qMT 148,26 3,98 6 Tổng nhiệt lượng tính toán q’ 3720,01 100 7 Tổng nhiệt lượng tiêu hao q 3885,07 100 8 Sai số tuyệt đối 4,2 Nhận xét: Qua bảng cân bằng nhiệt ta nhận thấy tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi chỉ chiếm một phần rấ nhỏ (khoảng 0,5%), tổn thất ra môi trường và thiết bị truyền tải cũng chiếm không đáng kể so với tổng tổn thất. Tổn thất chủ chủ yếu là do vật liệu sấy mang đi. CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ THIẾT KẾ CALORIFER - CHỌN QUẠT 5.1. Tính toán thiết kế calorifer Với năng lượng cung cấp là hơi nước bão hòa do đó ta sẽ thiết kế một calorife kiểu khí hơi ống cánh. Với nước bão hòa ngưng trong ống và TNS là không khí nóng chuyển động bên ngoài của các chùm ống nhận nhiệt để đạt được nhiệt độ yêu cầu. 5.1.1 Các thông số cơ bản yêu cầu để thiết kế calorifer Với yêu cầu của HTS cần nâng nhiệt độ của tác nhân sấy sau điểm hòa trộn M từ 38,70c lên đến 800C, do vậy để đảm bảo yêu cầu đặt ra ta chọn nhiệt độ của hơi bão hòa là tw1=1000C Do đó nhiệt độ ngưng tụ là: tN=1000C Áp suất ngưng tụ là: PN=1at=1,0132bar. Với công suất nhiệt của calorifer yêu cầu trong quá trình tính toán sấy thực ở trên ta đã có Qcalorifer=157 kW. Coi hiệu suất của calorifer là 90%(10% còn lại là tổn thất do bám bụi, vật liệu chế tạo lâu ngày bị ăn mòn ), do vậy công suất nhiệt mà hơi nước cần truyền cho TNS là: QC=1,1.Qcalorifer=1,1 . 157=172,7kW Nhiệt ẩm ngưng tụ của hơi nước ở nhiệt độ ngưng tN=1000C là r=2257kJ/kg Lượng hơi vào calorifer yêu cầu là: Gh=Qcr=172,72257=0,07765kg/s=275,463kg/h 5.1.2 Tính toán thiết kế calorifer: a) Tính diện tích trao đổi nhiệt F của calorifer: Chọn ống thép dẫn hơi có d2d1=28 mm26 mm ống xếp so le với ống bước ngang. S1=1,8.d2≈50mm, bước ống dọc là S2=1,6.d2≈45mm. Chọn cánh được làm từ đồng Cánh được làm bằng đồng có hệ số dẫn nhiệt λc=110W/m.K . Chiều dày cánh lấy là δc=1 mm. Đường kính cánh là dC=49mm .Bước cánh là SC=3,5 mm. Nhiệt độ làm việc cho phép tối đa của cánh đồng 250oC (phần 3, trang 36, [3]). Do cánh được làm từ đồng nên ứng suất cho phép của ống được tính theo 2 công thức sau: σ*=σbltnblt (công thức 1 – 4, trang 13, [4]). [σ]*=σctnct (công thức 1 – 3, trang 13, [4]). Hệ số an toàn là: nB=3,5; nC=3,5; nbl=1,5; nd=1,5 (bảng 1-6, trang 15, [4]). Hệ số hiệu chỉnh kiểm tra độ bền là: [σ]*=η.σ* (công thức 1 – 9, trang 17, [4]). Lấy η=1. Giới hạn nóng chảy là σc=40N/mm2(bảng 2-17, trang 38, [4]). Vậy [σ]*=σctnct=403,5=11,5 N/mm2 [σ]*=η.σ*=11,5.1=11,5 N/mm2 Hệ số mối hàn của cánh và ống là: φh = 0,95 (bảng 1-8, trang 19, [4]). Ta cần xác định diện tích bề mặt ngoài các ống có cánh là F2=QCkF2.Δt Với Δt1=tN-tM=373-311,9=61,1K. Δt2=tN-t1=373-80+273=20K. Do tỷ số : Δt1Δt2=61,120=3,005>1,8 Vì vậy ta phải tính độ chênh nhiệt độ trung bình logarit như sau: Δt=Δt1-Δt2lnΔt1Δt2=61,1-20ln61,120=36,8K .Hệ số trao đổi nhiệt với diện tích mặt ngoài có cánh F2 được tính khi bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ống ( δλ≈0) là: kF2=1εcα1+1α2 Trong đó εc là hệ số làm cánh, với cánh tròn thì được xác định qua biểu thức: εc=1+dc2-d222.d1.Sc=1+492-2822.26.3,5=9,885 α1 là hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của hơi ngưng với bề mặt trong của ống được xác định qua biểu thức sau: α1=1,2.αN=1,2.λ3.ρ2.g.rμ.∆tN.H0,25 Với hơi nước bảo hòa ngưng ở nhiệt độ tN= 1000C. Ta có những thông số vật lý của nước ngưng bão hòa như sau: λ=68,3.10-2W/m, ρ=958,5kg/m3 r = 225kJ/kg, μ=282,5 .10-6 Ns/m2. ΔtN=tN-tW :Là độ chênh nhiệt độ giữa hơi ngưng với nhiệt độ vách trong của ống, do α1 rất lớn nên ΔtN rất nhỏ. Ta giả thiết ΔtN=0,4K (sau đó ta phải kiểm tra lại giả thiết này). Có: α1=1,20,6833.958,52.9,81.2257282,5.10-6.0,4.0,60,25=4464,5 W/m2K α2 :Hệ số tỏa nhiệt của không khí bên ngoài ống được tính qua biểu thức α2=αc.ηS. Với αc là hệ số tỏa nhiệt của không khí với cánh, được xác định qua biểu thức: αC=C.λkkd2.Re0.625.F2F02-0,375.Pr0.33 Do ống bố trí so le nên hệ số C lấy bằng C=0,45. Tiêu chuẩn Reynoild được xác định qua: Re=ω.d2v Tốc độ không khí tại khe hẹp của cánh được xác định qua biểu thức: ω=ω01-d2S1+2.h.δCS1.SC Tốc độ của TNS (không khí) đi vào calorifer là ω0=VF=3m3/h1,87.0,7m=2,2m/s Thay vào ta xác định được: ω=2,21-[2850+2.10,5.1,045.3,5]≈7m/s. Với nhiệt độ trung bình của không khí qua calorifer : tkk=0,5.38,7+80=59,350c. Ta tra ra được các thông số vật lý của không khí như sau: λ=2,9.10-2W/m.K ρ=1,06kg/m3 ν=18,97.10-6m2/s Pr=0,696 Do vậy: Re=ω.d2ν=7.0,02818,97.10-6=10,3.103 F02: Là diện tích bề mặt ống trơn không cánh với chiều dài 0,6m: F02=π.d2.l=π.0,028.0,6=0,0528m2. Số cánh trên chiều dài 0,6m ống được là: nC=lSC=600m3,5mm=170 cánh/ống. Diện tích phần ống trơn không phủ cánh là: F0=π.d2.t.nC=3,14.0,028.0,0025.170=0.0378m2. Diện tích cánh: FC=2.π.dC24-π.d224.nC=2.π.0,04924-π.0,02824.170=0,4368m2 Tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của ống với dòng không khí chuyển động cắt ngang qua là: F2=F02+FC=0,0528+o,4368=0,4896m2. Vì vậy là hệ số tỏa nhiệt của không khí với cánh αC là: αC=0,45.2,9.10-20,028.(10,3.103)0,625.0,48960,0528-0,375.0,6960,33=57,78W/m2.K ηS: Là hệ số hiệu quả làm cánh: ηS=1-1-ηC.FCF2 Tỷ số: FCF2=0,43680,4896≈0,88 Hiệu suất cánh ηC được tra trên đồ thị theo dCd2=4928=1,75 và tích số β.h với: β=2.αCλC.δC=2.57,78110.0,001≈32,4⇒ β.h=32,4.0,0105≈0,34. Tra ra ta được ηC=0,92. Do vậy: ηS=1-1-0,92.0,88=0,93. ⇒α2=αC.ηS=57,78.0,93=53,73W/m2.K Ta kiểm tra lại giả thuyết về ΔtN=0,4K do ΔtN phải thỏa mãn α1.ΔtN=α2.Δtkk coi Δtkk=Δt=36,8K nên ta có: ΔtN=α2.Δtkkα1=53,73.36,84464,5=0,44K (sai lệch so với ΔtN=0,4 không nhiều nên ta chấp nhận kết quả này). Hệ số trao đổi nhiệt với diện tích mặt ngoài có cánh F2 được tính khi bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ống (δλ≈0) là: kF2=1εCα1+1α2=19,8854464,5+153,73=48W/m2.K Khi kể tới bám bụi bẩn ở cánh cũng như đóng cặn của hơi nước bên trong ống ta có hệ số trao đổi nhiệt tính với hệ số bám bẩn φ=0,85 là: kF2t=kF2.φ=48.0,85=40,8W/m2.K Do vậy diện tích trao đổi nhiệt bề mặt ngoài của cánh là: F2=QCkF2t.Δtkk=165.10340,8.36,8≈110m2 Diện tích trao đổi nhiệt bề mặt trong của các ống là: F1=F2εC=1109,885≈11,13m2 b) Tính thiết kế kích thước hình học của Calorifer: Với chiều cao ống hay chiều dài ống đã chọn ở trên là H = l = 0,6m ta có tổng số các ống n là: n=F1π.d1.l=11,13π.0,026.0,6=227(ống) Với số ống là 227 ống được sắp xếp trong thiết bị hình trụ tròn nên được sắp xếp trên vỉ ống hình chữ nhật với chiều dài là 16 ống chiều rộng là 15 ống Kích thước hình học của vỉ hình chử nhật Dài =D= 16.49=784 mm Rộng =R= 15.49=735 mm Thân thiết bị hình tròn có tâm nằm trên giao 2 đường chéo của vỉ hình chử nhật nên tính được đường kính hình tròn là 1060mm Tính chiều dài thân thiết bị: Dt = 1060 mm; Hống = 600 mm. P=0,1+g.ρ.H=0,1.9,8.1,06.0,6.10-3=0,1N/mm2 Ứng suất cho phép tiêu chuẩn của thép CT3 có: [σ]*=140N/mm2 (Hình 1-1, trang 15,[4]). Ứng suất cho phép là: [σ]=η.[σ]*=1.140=140 N/mm2 (công thức 1 – 9, trang 17, [4]). σp.φh=1400,1.0,95=1330 >25 Bề dày tối thiểu của thân là: S'=Dt.p2.σ.φh=1060.0,12.140.0,95=0,3 mm (công thức 5-3, trang 96, [4]). Chọn hệ số bổ sung để quy tròn kích thước C0 = 0,8mm. Tổng hệ số bổ sung với Cc = 0 là: C=Ca+Cb+C0=1+0+0,7=1,7 (công thức 1-10, trang 20, [4]). Bề dày thực của thân thiết bị : S=S'+C=1,7+0,3=2mm Kiểm tra điều kiện: S-CaDt=2-11060=0,0009<0,1 thõa mãn (công thức 5-12, trang 97, [4]). Kiểm tra áp suất cho phép trong thân thiết bị: p=2σφhS-CaDt+S-Ca=2.140.0,95(2-1)1060+(2-1)=0,25N/mm2>p thỏa mãn (công thức 5-11, trang 97, [4]). Vậy bề dày thân là 2mm Do thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển và điều kiện làm việc bình thường nên ta lấy bề dày của thân, nắp và đấy là bằng nhau và bằng 2mm c) Tính toán tổn thất áp suất (trở lực) của dòng không khí(TNS) chuyển động cắt ngang qua Calorifer: Trở lực của không khí bao gồm trở lực ma sát và trở lực cục bộ được tính gần đúng theo quan hệ sau: Δp=ξ.ρ.ω22.Z Trong đó: Z: Số hàng ống,ở đây Z = 15 ω: Tốc độ của dòng không khí qua khe hẹp của Calorifer, ở đây ω=7m/s. ρ: Khối lượng riêng của không khí, ở đây ρ=1,06kg/m3. ξ: Hệ số trở lực, với chùm ống sole được xác định gần đúng qua biểu thức sau: ξ=0,72.Re-0,245.S1-d2SC+20,9.S1-d2d20,9.S1-d2S2-d2-0,4 ξ=0,72.(10,3.103)-0,245.50-283,5+20,9.50-28280,9.50-2845-28-0,4 ⇒ξ=0,36. Thay vào ta có: Δp=ξ.p.ω22Z=0,36.1,06.722.15=140 Pa 5.2. Quạt Quạt là bộ phận vận chuyển không khí và tạo áp suất cho dòng khí đi qua các thiết bị: calorifer, máy sấy, đường ống, cyclon. Năng lượng do quạt tạo ra cung cấp cho dòng khí một áp suật động học để di chuyển và một phần để khắc phục trở lực trên đường ống vận chuyển. Năng suất của quạt được đặc trưng bởi thể tích khí đi vào hay đi ra thiết bị sấy. 5.2.1. Tính trở lực: 5.2.1.1. Trở lực từ miệng quạt đến calorifer Chọn ống nối từ quạt đến caloriphe có đường kính là 0,38 m, dài 2m. -Vận tốc khí đi trong ống là: ωd=L3600.ρ.F Ta có ρ=1,135 (kg/m3) ở tM = 38,70C F = ( m2) L = 12937,78 (Kg/h) Vậy ωd=12937,78 3600.1,135.0,1134=27,92(m/s) Chuẩn số Reynol là : Re=ωd.dν38,7=27,92.0,3816,76.10-6=63,3031.104>4.104 (công thức II.4, trang 359, [9]) Re=63,3031.104>4.104 => không khí đi trong ống theo chế độ chảy xoáy[9]. -Chuyển động chảy xoáy chia làm 3 khu vực: +Vùng 1: nhẵn thuỷ lực học; khu vực này độ nhám không ảnh hưởng đến hệ số ma sát Regh≈6dε87=60,3810-487=74017,17 (công thức II.60, trang 378, [9]) =10: độ nhám tuyệt đối của ống (bảng II.15, trang 381, [9]) +Khu vực 2: khu vực nhám; khu vực này hệ số ma sát phụ thuộc vào độ nhám mà không phụ thuộc vào chuẩn số Reynol: Ren=220dε98=2200,3810-498=234.104 Vậy Regh<Re<Ren Regh<Re<Ren +Khu vực 3: khu vực nằm giữa khu vực nhẵn và khu vực nhám ứng với Regh < Re < Ren thuộc trong khoảng 8.10÷ 1250.10 Vậy hệ số ma sát được tính theo công thức 11.64, trang 380, [9]: λ=0,015 Vậy trở lực trên ống từ miệng quạt đến caloriphe là : (N/m2) 5.2.1.2. Trở lực do calorifer - Nhiệt độ trung của không khí nóng trong calorifer là: ttb = Tại nhiệt độ này tra bảng được: (W/mđộ), (kg/m3), (m2/s) (bảng 6, trang 207, [1]). Vận tốc của không khí trong calorifer là: Với F = 1,87.1,07 =2 (m2) (m/s) -Chuẩn số Reynol là: Re = Re >10vậy không khí chuyển động theo chế đọ chảy xoáy Do ống sắp theo kiểu bàn cờ. Vì: S1d>S2d Trong đó: S1- khoảng cách giữa các trục ống theo phương cắt ngang của dòng chuyển động (theo chiều rộng của dòng), S1 = 98 mm. S2- khoảng cách giữa các trục ống dọc theo phương chuyển động của dòng (theo độ sâu của dòng), S2 = 46 mm. d- đường kính ống d = 26 mm Nên: ξ = (5,4 + 3,4m)Re-0,28 (công thức II.71, trang 404, [9]) Với m là số dãy ốn chùm theo phương chuyển động, m = 38 dãy ống Suy ra (5,4 + 3,4.38)34456-0,28 = 7,22 Vậy trở lực do caloriphe là: (N/m2) 5.2.1.3. Trở lực do đột mở vào calorifer -Diện tích của mặt cát ngang của ống đẩy Fo = -Diện tích cắt ngang của caloriphe là : Ft = 1,07.1,87= 2 m2 Tỉ số Tra [2] (trang 387), ta có Vậy trở lực do đột mở vào caloriphe là: (N/m2) 5.2.1.4. Trở lực do đột thu từ caloriphe ra ống dẩn không khí nóng Không khí nóng có nhiệt độ t = 800C có : (m2/s), (kg/m3). Diện tích cắt ngang của không khí nóng F2 = (m2) Vận tốc của không khí nóng trong ống (m/s) -Chuẩn số Reynol: Re = Re>10:Vậy không khí chuyển động theo chế độ xoáy Tỉ số Tra [9] (trang 388), ta được: Vậy trở lực do đột thu ở calorifer là: (N/m2) 5.2.1.5. Trở lực đường ống dẩn không khí từ caloriphe đến phòng sấy Chọn đường ống dài 1,5(m) Đường kính ống d = 0,38 (m) Tính toán giống ống từ miệng quạt đến caloriphe ta được: Regh<Re<Ren Nên khí ở khu vực quá độ Vậy trở lực trên đường ống dẩn khí là: 5.2.1.6. Trở lực đột mở vào phóng sấy -Diện tích mặt ngang ống Fo = 0,113 m2 -Diện tích ngang của phòng sấy F1 = H.R =1,87 . 1,89 = 3,5343 m2 ; tra [9] (trang 387) có Vậy trở lực đột mở vào phòng sấy là: (N/m2) 5.2.1.7. Trở lực do đột thu ra khỏi phòng sấy Nhiệt độ ra khỏi phòng sấy là t2 = 500C có: (Kg/m3), (m2/s) Chuẩn số Reynol : Re = = 591064 Re >10không khí theo chế độ chảy xoáy. Tra [9] (trang 387), ta được Vậy trở lực ( N/m2) 5.2.1.8. Trở lực của phòng sấy: Ta có thể chọn (N/m2) 5.2.1.9. Tổng trở lực của cả hệ thống: è= 2201,836 (N/m2) 5.2.2. Tính chọn quạt: Áp suất làm việc toàn phần: (công thức II.238a, (trang 463, [9]): H = Hp Hp: Trở lực tính toán của hệ thống (Hp = 1541,49 N/m2) t0: Nhiệt độ làm việc (= 270C) B = 760 mm Hg: áp suất tại nơi đặt quạt :Khối lượng riêng của của khí ở đktc (kg/m3) : khối lượng riêng của khí ở đk làm việc (kg/m3) è H = 2381,3 (N/m2) Từ các đồ thị đặc tuyến của quạt (trang 485, [9]), ta chọn quạt II 4.70No16 , có năng suất khoảng 7000 m3/h; hiệu suất khoảng 0,65. KẾT LUẬN Hệ thống sấy chuối bằng phương pháp sấy hầm có năng suất không cao (4000 kg/ngày) nên sau khi tính toán, kich thước thiết bị cũng như một vài thông số tính toán cũng chưa phù hợp với các thông số thiết bị trên thực tế. Các tài liệu về sấy chuối cũng chưa thật rõ ràng để sinh viên có thể tính toán hết mọi thông số của hệ thống. Việc thiết kế, tính toán các hệ thống sấy phụ thuộc rất nhiều vào các số liệu thực nghiệm như các số liệu ẩm độ ban đầu, đường cong giảm ẩm, đường cong tốc độ sấy, Tuy nhiên, do điều kiện không cho phép nên trong phạm vi đồ án này không thể thực hiện thí nghiệm thực tế trên nguyên liệu chuối. Do đó, các số liệu và phương pháp tính toán trên đây dựa vào nhiều nguồn tài liệu khác nhau dẫn đến việc không đồng nhất trong tính toán cũng như sai số trong kết quả sau cùng. Mặc dù hệ thống sấy hầm nay được sử dụng khá phổ biến trong công nghiệp thực phẩm nhưng do các sinh viên chưa được tham quan thực tế nên đa phần các tính toán còn thiên về lý thuyết, đôi chỗ chưa hợp lý và không khoa học. Chúng em mong thầy cô nhận xét và hướng dẫn thêm để góp phần hoàn thiện đồ án môn học hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1].Bùi Hải, Trần Thế Sơn. Kỹ thuật sấy. NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội. 2007. [2].Hoàng Văn Chước. Thiết Kế Hệ Thống Thiết Bị Sấy. NXB Khoa học và kỹ thuật. 2006. [3]. Hoàng Văn Chước. Hệ thống cung cấp nhiệt. Nhà xuất bản Bách khoa Hà Nội. 2006. [4].Hồ Lê Viên. Tính toán, thiết kế các chi tiết thiết bị hóa chất và dầu khí. NXB Văn hóa Dân tộc. 2006. [5]. Truy cập cuối cùng ngày 1/5/2012. [6]. Truy cập cuối cùng ngày 1/5/2012. Nguyễn Văn Lụa. Kỹ thuật sấy vật liệu. Đại học Bách khoa TPHCM. 2006. [7]. Nguyễn Văn May. Giáo Trình Kỹ Thuật Sấy Nông Sản Thực Phẩm. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật. 2002. [8]. Trần Văn Phú. Kỹ thuật sấy. Nhà xuất bản Giáo dục. 2008. [9]. Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên. Sổ tay quá trình và thiết bị công số hóa chất tập 1. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 1992. [10].Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản. Sổ tay quá trình và thiết bị công số hóa chất tập 2. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 1992. [11]. Vũ Bá Minh, Võ Văn Bang. Quá trình và thiết bị tập 3 – Truyền khối. NXB Đại học Quốc gia TPHCM. 2008.