BÁO cáo THỰC HÀNH kỹ THUẬT THỰC PHẨM 2 THỰC HÀNH bài 8 sấy đối lưu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM THỰC HÀNH BÀI 8: SẤY ĐỐI LƯU Lớp: DHTP16BTT GVHD: Nguyễn Minh Tiến Nhóm Sinh viên thực hiện: Trương Vũ Minh Oanh MSSV: 20124051 Huỳnh Tiểu Phương MSSV: 20123741 Nguyễn Trần Thảo Vy MSSV: 20031681 Ca Thanh Khiêm MSSV: 20124511 Nguyễn Trí Thiện MSSV: 20125111 Ngày thực : 09/03/2022 MỤC LỤC TÓM TẮT MỤC LỤC GIỚI THIỆU MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM……………………………………………… 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tĩnh học trình sấy 3.1.1 Ch uẩn bị 3.1.2 Bá o cáo 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát động lực học trình sấy 3.2.1 Ch uẩn bị 3.2.2 Các lưu ý 3.2.3 Đồ thị…………………………………………………………… TÍNH TỐN……………………………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… 1 GIỚI THIỆU Sấy trình tách pha lỏng khỏi vật liệu phương pháp nhiệt Nguyên tắc trình sấy cung cấp lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha pha lỏng vật liệu thành Hầu hết vật liệu trình sản xuất chứa pha lỏng lước thường gọi ẩm Vậy thực tế xem sấy trình tách ẩm phương pháp nhiệt Sấy đối lưu phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với khơng khí, khói lị… gọi chung tác nhân sấy Qúa trình sấy khảo sát hai mặt: tĩnh lực học động lực học Nghiên cứu tĩnh lực học trình sấy nhằm xác định mối quan hệ thông số dầu cuối vật liệu sấy tác nhân sấy dựa phương trình cân vật chất, lượng từ xác định thành phần vật liệu, lượng tác nhân lượng nhiệt cần thiết Nghiên cứu động lực học trình sấy nhằm nghiên cứu biến đổi hàm ẩm nhiệt độ trung bình vật liệu theo thời gian sấy Trong phạm vi thực ta nghiên cứu biến đổi hàm ẩm ( độ ẩm ) vật liệu theo thời gian sấy từ xác định thơng số hóa lý vật liệu thơng số nhiệt động q trình sấy MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát tĩnh học q trình sấy 3.1.1 Chuẩn bị o Kiểm tra nước vị trí đo nhiệt độ bầu ướt o Kiểm tra hoạt động phong tốc kế o Tắt tất công tắc tủ điều khiển o Cài đặt nhiệt độ sấy o Khởi động tủ điều khiển o Kiểm tra hoạt động cân o Cân vật liệu sấy o Làm ẩm vật liệu sấy o Khởi động quạt, điều chỉnh tốc độ thí nghiệm o Đo tốc độ quạt, ghi nhận giá trị đo o Bật công tắc điện trở 1,2 o Khi nhiệt độ đạt giá trị thí nghiệm ổn định bắt đầu tiến hành thí nghiệm 3.1.2 Báo cáo Thành phần vật liệu sấy q trình sấy: Giấy Lượng khơng khí khơ máy sấy L= = Trong đó:  L: Lượng khơng khí khơ máy sấy (kg/h)  W: Lượng ẩm tách khỏi vât liệu (kg/h)  : Hàm ẩm ban đầu tác nhân sấy (kg/kgkkk) : Hàm ẩm sau đốt nóng tác nhân sấy  (kg/kgkkk) : Hàm ẩm sau sấy tác nhân sấy (kg/kgkkk)  Lượng nhiệt cung cấp cho trình sấy QS = L (H1 – H0 ) Trong đó:  QS : Lượng nhiệt cung cấp cho trình sấy (kJ/h)  H0 : Hàm nhiệt ban đầu tác nhân sấy (kg/kgkkk)  H1 : Hàm nhiệt sau đốt nóng tác nhân sấy (kg/kgkkk) Trường hợp lượng nhiệt bổ sung chung khác với nhiệt lượng tổn thất chung gọi sấy thực tế Tốc độ sấy đẳng tốc N= N= = = Trong đó: N: Tốc độ sấy đẳng tốc (%/h) V: Thể tích vật liệu (m2) : Khối lượng riêng chất khô vật liệu (kg/m3) G0: Khối lượng vật liệu khô tuyệt đối (kg) f= : Bề mặt riêng khối lượng vật liệu (m3/kg) Jm: Cường độ bay (kg/m2.h) = 100 Jm f Cường độ bay Jm = ( tk – tư ) Trong đó: : Hệ số trao đổi nhiệt ( kJ/m2.h.0C) r : Nhiệt hóa nước nhiệt độ bầu ướt (kJ/kg) Nếu sấy đối lưu nhiệt độ không cao vật liệu phẳng ta có cơng thức thực nghiệm xác định hết số trao đổi nhiệt = 3,6 : , ( W/m2.K) Trong đó: R: Nửa chiều dày vật liệu (m) Wk: Vận tốc tác nhân sấy (m/s) : Khối lượng riêng tác nhân sấy(kg/m3) Thời gian sấy giai đoạn đẳng tốc Trong đó:  : Độ ẩm ban đầu vật liệu ( tính theo vật liệu khơ)  : Độ ẩm tới hạn (tính theo vật liệu khô)  N: Tốc độ sấy giai đoạn đẳng tốc (%/h) Tốc độ sấy giảm tốc - = K( - ) Dấu (-) tốc độ sấy giảm dần K gọi hệ số sấy, phụ thuộc vào chế độ sấy tính chất vật liệu(1/h) K hệ số góc đường thẳng giảm tốc tính: K= Thời gian sấy giai đoạn giảm tốc ln( )= ln( ) Trong đó: độ ẩm cuối vật liệu sấy ( > ) 3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát động lực học q trình sấy 3.2.1 Chuẩn bị o Kiểm tra nước vị trí đo nhiệt độ bầu ướt o Kiểm tra hoạt động phong tốc kế o Tắt tất công tắc tủ điều khiển o Cài đặt nhiệt độ sấy o Khởi động tủ điều khiển o Kiểm tra hoạt động cân o Cân vật liệu sấy o Làm ảm vật liệu sấy o Khởi động quạt, điều chỉnh tốc độ thí nghiệm o Đo tốc độ quạt, ghi nhận giá trị đo o Bật công tắc điện trở 1,2 o Khi nhiệt độ đạt giá trị thí nghiệm ổn định bắt đầu tiến hành thí nghiệm o Sau kết thúc thí nghiệm giá trị nhiệt độ sấy, tiến hành thí nghiệm giá trị nhiệt độ sấy khác tiến hành tương tự từ bước cài đặt nhiệt độ sấy 3.2.2 Tiến hành thí nghiệm  Kết thí nghiệm (sau lần đo): Nhiệt độ bầu ướt Nhiệt độ bầu khô Khối lượng Tốc độ quạt t0 t1 t2 t0 k t1 t2 28 41 35 34 50 38 189 2.8 (Ban đầu) 25 39 35 33 50 38 178 2.8 L1 25 40 35 33 50 38 175 2.8 L2 24 40 35 33 50 37 162 2.8 L3 24 40 35 32 49 38 152 2.8 L4 24 40 35 32 49 37 144 2.8 L5 24 40 34 32 50 37 139 2.8 L6 24 39 34 34 50 37 136 2.8 L7 24 39 35 32 49 39 127 2.8 L8 24 39 35 33 50 39 117 2.8 L9 24 38 34 33 50 38 97 2.8 L10 24 39 35 33 48 37 88 2.8 L11 23 38 35 32 49 37 78 2.8 L12 23 38 34 32 49 37 78 2.8 L13 *Bảng kết thực nghiệm ( với nhiệt độ t= 50℃) Pb, Ph tra giản đồ 3.2.3 Đồ thị Đường cong tốc độ sấy Đường cong sấy *Nhận xét dạng đường cong tốc độ sấy giai đoạn sấy giảm tốc: Đường cong tốc độ sấy đường biểu diễn quan hệ tốc độ sấy độ ẩm vật liệu Đường cong tốc độ sấy giai đoạn sấy giảm tốc: đường cong tốc độ sấy giảm dần đều, nhiệt độ vật liệu tăng dần, độ ẩm giảm dần đến độ ẩm cân bằng, mức độ giảm chậm TÍNH TỐN N= = Ta có: N = = = 100 Jm f = ↔ N == 7.85% Với W = = = 170% Trong đó: G: khối lượng vật sấy ban đầu G0: khối lượng vật sấy nhúng nước W: Độ ẩm Cường độ ẩm Jm Jm= (Pb– Ph).760/B (kg/m2.h) với m m = 0.04075 (kg/m2.h.mmHg) ↔ Jm = 0.04075 (1,7)0,8 (64.9 -50.6) Jm = → = 0,8722 kg/m2.h ( tk – tư ) (KJ/m2.h.0C) = = = 530.53KJ/m2.h.0C *Diện tích bề mặt F : F = d.r.4 = 0,2.0,191.4= 0,1528(m2) Với : Dài = d = 20cm = 0,2m Rộng = r = 19.1cm = 0,191m  Tốc độ sấy đẳng tốc : Nđt = (%/h) = = 190.39 (%/h)  Độ ẩm tới hạn : = + : Độ ẩm ban đầu trước sấy (%) : Độ ẩm cân = 60%  Thời gian sấy giai đoạn đẳng tốc: = = 0.082 (h) = + 60% = 154.44% Trong đó: : Độ ẩm ban đầu vật liệu ( tính theo vật liệu khơ) : Độ ẩm tới hạn (tính theo vật liệu khơ) N: Tốc độ sấy giai đoạn đẳng tốc (%/h)  Thời gian sấy giai đoạn giảm tốc: ln( ) = ln()= 0.225 (h) So sánh kết thực nghiệm với lý thuyết: So với thực tế ta bỏ qua giai đoạn đun nóng nhỏ nên lượng nhiệt so với lý thuyết có sai lệch Nguyên nhân tạo nên khác biệt trình sấy lý thuyết trình sấy thực tế trình sấy lý thuyết xem nhiệt lượng bổ sung trình sấy với nhiệt lượng tổn thất trình sấy Trong trình sấy thực tế nhiệt lượng bổ sung khác nhiệt lượng tổn thất So sánh kết thí nghiệm: Trong trình sấy ta nhận thấy nhiệt độ tăng thời gian sấy giảm xuống, tốc độ dịng khí cố định nên khơng ảnh hưởng Khi sấy khối lượng vật liệu không khối lượng vật liệu khơ ban đầu có lượng ẩm nhỏ khơng thể tách Ngồi nhiệt độ phụ thuộc vào độ ẩm môi trường dẫn đến nhiệt độ lúc tăng lúc giảm Do ảnh hưởng tầng sấy bị lung lây làm cho thành sấy va chạm vào lòng thành sấy làm cho khối lượng vật liệu thay đổi ảnh hưởng đến hiệu quả, nên khắc phục hạn chế tối đa va chạm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Lụa, Kỹ thuật sấy vật liệu, NXB Đại học Quốc gia TPHCM, 2014 [2] Nguyễn Văn May, Giáo trình kĩ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB KHKT, 2007 [3] Nguyễn Bin, Các q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập 4: Phân riêng tác dụng nhiệt, NXB KHKT, 2013 ... 24 39 35 32 49 39 127 2. 8 L8 24 39 35 33 50 39 117 2. 8 L9 24 38 34 33 50 38 97 2. 8 L10 24 39 35 33 48 37 88 2. 8 L11 23 38 35 32 49 37 78 2. 8 L 12 23 38 34 32 49 37 78 2. 8 L13 *Bảng kết thực nghiệm... 50 38 1 78 2. 8 L1 25 40 35 33 50 38 175 2. 8 L2 24 40 35 33 50 37 1 62 2 .8 L3 24 40 35 32 49 38 1 52 2 .8 L4 24 40 35 32 49 37 144 2. 8 L5 24 40 34 32 50 37 139 2. 8 L6 24 39 34 34 50 37 136 2. 8 L7 24 ... nhiệt độ sấy 3 .2. 2 Tiến hành thí nghiệm  Kết thí nghiệm (sau lần đo): Nhiệt độ bầu ướt Nhiệt độ bầu khô Khối lượng Tốc độ quạt t0 t1 t2 t0 k t1 t2 28 41 35 34 50 38 189 2. 8 (Ban đầu) 25 39 35