Đồ án môn: kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th s mai thị vân anh

Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh BỘ CƠNG THƯƠNG CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT-KT CÔNG NGHIỆP Độc lập –Tự do- Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ THIẾT KẾ MÔN HỌC Sinh viên : Nguyễn Thị Vân Anh Lớp: DHTP11A2HN I Đầu đề thiết kế : THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẦM –SẤY TỎI LÀM VIỆC LIÊN TỤC NĂNG SUẤT G1= 2660 KG/TUẦN THEO PHƯƠNG THỨC SẤY NGƯỢC CHIỀU II Các số liệu ban đầu Loại vật liệu : Tỏi Năng suất : G1 = 2660 kg /tuần Độ ẩm đầu W ( % khối lượng vật ẩm ) : 59% Độ ẩm cuối W ( % khối lượng vật ẩm ) : 14 % Tác nhân sấy : khơng khí Nhiệt độ tác nhân sấy lúc vào thiết bị sấy : t1 (°C ) : 61°C Địa điểm xây lắp : tỉnh Thái Bình Thời gian sấy (h) : h Phương thức sấy : ngược chiều 10.Lượng vật liệu khay sấy (kg) : ≤3 Kg 11.Nguồn lượng : nước có áp suất p(at) :2,5 at III Nội dung phần thuyết minh tính tốn : Chương :Mở đầu Chương : Thiết kế sơ đồ hệ thống sấy Chương : Tính thiết bị sấy Kết luận Tài liệu tham khảo IV Các vẽ đồ thị SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Bản vẽ chi tiết thiết bị sấy theo kích thước tính : A2 Bản vẽ thiết bị phụ (nếu có ) : A4 V Giảng viên hướng dẫn : Th.S Mai Thị Vân Anh VI Ngày giao nhiệm vụ thiết kế : ngày 23 tháng 05 năm 2020 VII Ngày hoàn thành Đánh giá kết SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh : ngày 13 tháng 07 năm 2020 Ngày tháng năm 2020 GV hướng dẫn Th.S Mai Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.Tổng quan sản phẩm sấy – Tỏi .6 1.1.Đặc điểm tỏi 1.2 Các loại tỏi Việt Nam 1.3.Thành phần hóa học tỏi 1.4.Công dụng tỏi .8 Tổng quan tác nhân sấy 2.1 Định nghĩa : 2.2 Phân loại : .10 2.2.1 Khói lị : 10 2.2.2 Khơng khí ẩm : 11 Tổng quan phương pháp sấy : 12 3.1 Khái niệm : 13 3.2 Mục đích : .13 2.3 Phân loại 13 3.3.1 Sấy tự nhiên 13 3.3.2 Sấy nhân tạo .13 3.3.2.1 Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt : 14 3.3.2.2 Phân loại theo chế độ thải ẩm .14 3.3.2.3 Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý khơng khí .15 SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Khái quát thiết bị sấy 16 4.1 Thiết bị sấy đối lưu : .16 4.1.1 Phòng sấy 17 4.1.2 Hầm sấy : 17 4.1.3 Máy sấy kiểu băng tải 18 4.1.5 Máy sấy kiểu băng gấp khúc 18 4.1.6 Máy sấy thùng quay 18 4.2 Thiết bị sấy tiếp xúc 19 4.2.1 Tủ sấy chân không : 19 4.2.2 Máy sấy chân khơng có cánh khuấy 19 4.2.3 Máy sấy trục lăn : 19 4.3 Thiết bị sấy xạ 19 4.3.1 Sấy tia xạ kiểu đèn 20 4.3.2 Thiết bị sấy có phận xạ kim loại hay sành sứ 20 4.4 Sấy dòng điện cao tần .20 4.5 Thiết bị sấy thăng hoa .20 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CÓ CHỨA HỆ THỐNG SẤY 21 Sơ đồ dây chuyền sản xuất .21 Thuyết minh quy trình 22 CHƯƠNG 3: TÍNH THIẾT BỊ SẤY 23 Cấu tạo hệ thống sấy hầm 23 Các bước tính tốn hệ thống sấy hầm .25 SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh 2.1 Các thông số ban đầu: 25 2.2 Tính suất sấy 25 2.3 Tính lượng ẩm bay lượng vật liệu đưa vào hầm sấy 25 Chọn chế độ sấy 26 Xác định thông số trước sau Calorifer 27 4.1 Thông số TNS trước vào Calorifer 27 4.2 Thông số TNS sau rau khỏi Calorifer hay trước vào hầm sấy 28 5.Tính tốn q trình sấy lý thuyết .29 5.1 Thông số khơng khí sau q trình sấy lý thuyết 29 5.2 Lưu lượng khơng khí khơ cần thiết để bốc 1kg ẩm: 30 Xác định kích thước TBS .31 6.1 Khay sấy 31 6.2 Xe goong 32 6.3 Kích thước hầm sấy 36 6.3.1 Chiều rộng hầm sấy 36 6.3.2 Chiều cao hầm sấy .36 6.3.3 Chiều dài hầm sấy 36 6.3.4 Tính kích thước phủ bì hầm sấy 37 6.3.5 Tổng suất sấy nguyên liệu tối đa hầm sấy: 38 Tính tổn thất 38 7.1 Tổn thất vật liệu sấy mang đi: .38 SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh 7.2 Tổn thất nhiệt thiết bị truyền tải (TBTT): 39 7.2.1 Tổn thất khay sấy mang qk : 39 7.2.2 Tổn thất xe goong mang đi: 40 7.3 Tổn thất môi trường qmt 40 7.3.1 Tổn thất qua tường bên 41 7.3.2 Tổn thất qua trần : .44 7.3.3 Tổn thất qua hai cửa hầm sấy : 44 7.3.4 Tổn thất qua buồng sấy : .45 8.Tính cân nhiệt - ẩm cho q trình sấy thực : .46 9.Thiết lập bảng cân nhiệt độ tính hiệu suất nhiệt hệ thống sấy 48 10.Tính chọn thiết bị phụ : 50 10.1.Tính chọn calorifer : 50 10.1.1 Công suất nhiệt : .50 10.1.2.Lưu lượng cần thiết (tiêu hao calorifer ) : .50 10.2.Tính suất quạt 52 KẾT LUẬN 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.Tổng quan sản phẩm sấy – Tỏi 1.1.Đặc điểm tỏi - Tỏi (danh pháp hai phần: Allium sativum) loài thực vật thuộc họ Hành, nghĩa có họ hàng với hành tây, hành ta, hành tím, tỏi tây, v.v người sử dụng làm gia vị, thuốc, rau loài họ hàng - Tỏi lồi thân thảo hành sống nhiều năm Phần hay sử dụng tỏi củ tỏi Củ tỏi có nhiều tép tỏi Từng tép tỏi củ tỏi có lớp vỏ mỏng bảo vệ Tỏi sinh trưởng tốt mơi trường nóng ẩm 1.2 Các loại tỏi Việt Nam - Tại Việt Nam có nhiều vùng đất trồng tỏi tiếng như: Lý Sơn, Phan Rang, gần Bắc Giang SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh - Huyện đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi) vùng đất tiếng việc trồng tỏi Sự khác biệt thổ nhưỡng kinh nghiệm trồng trọt giúp cho vùng đất đảo tiếng với loại tỏi mồ cơi hay cịn gọi tỏi Người ta gọi tỏi mồ cơi loại tỏi khác với loại tỏi thường ăn Mỗi củ tỏi mồ cơi có tép ăn có mùi thơm đặc trưng Vì số lượng khơng nhiều nên loại tỏi xem "của hiếm" bán có giá thành cao nhiều so với loại tỏi thường - Tỏi Phan Rang trồng vùng đất cát, nắng, gió tạo nên tép tỏi nhỏ, săn Được sử dụng làm gia vị chế biến ăn, hay làm nước mắm chấm dùng để ngâm rượu tỏi Bắc giang vùng đất trồng tỏi từ lâu Trước chuyên gia Liên Xô (cũ) Tây Âu sang Việt nam nghiên cứu vùng đất trồng tỏi để xuất chọn tỉnh Hà Bắc (Nay Bắc Giang Bắc Ninh) vùng trọng điểm trồng tỏi, điều kiện thiên nhiên, địa chất đặc biệt khu vực Sau trị trường khơng cịn, tỏi Bắc Giang chịu nhiều thăng trầm theo Vừa qua theo chiến lược quốc gia khu vực tây Yên Tử (Bắc Giang) phát triển thành khu du lịch Tâm Linh Khi khảo sát chuyên gia phát nhiều dòng dược liêu q Như: Ba Kích, Gừng Gió, Bá Bệnh (Eurycoma longifolia) Các loại Tỏi, đinh lăng, địa liền trồng có chất lượng cao hẳn khu vực khác 1.3.Thành phần hóa học tỏi - Trong tỏi có khoảng 84.09% nước, 18.38% chất hữu 1.53% chất vơ - Tỏi có hoạt chất allicin liallyl sulfide ajoene Allicin hoạt chất mạnh quan trọng tỏi Allicin không diện tỏi Tuy nhiên, cắt mỏng đập dập xúc tác phân hố tố anilaza, chất aliin có sẳn tỏi biến thành allicin Do đó, cắt nhỏ đập nát, hoạt tính cao Một ký tỏi cho từ đến gam allicin Allicin dễ biến chất sau sản xuất Càng để lâu, bớt hoạt tính Đun nấu đẩy nhanh trình chất nầy Đun qua lị vi sóng phá huỷ hồn tồn chất allicin Allicin chất kháng sinh tự SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh nhiên mạnh, mạnh penicillin Nước tỏi pha lỗng 125.000 lần có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm gram dương saphylococcus, streptococcus, samonella, V cholerae, B dysenteriae, mycobacterium tuberculosis 1.4.Công dụng tỏi - Tỏi gia vị quen thuộc Tỏi sử dụng thành gia vị nước chấm pha chế gồm mắm, tỏi, ớt, tương, đường Hoặc tỏi trộn với rau xào (nhất rau muống xào ) khiến ăn dậy mùi thơm Tỏi làm nước muối tỏi ớt Trong nấu ăn số có kèm theo tỏi phi - Phòng tránh cảm cúm: Việc bổ sung tỏi hàng ngày giúp cung cấp nhiều allicin cho thể, từ giúp giảm 63% nguy bị cảm cúm Bên cạnh đó, ăn tỏi giúp giảm 70% thời gian bị cảm, ví dụ bạn bị cảm từ ngày giảm xuống ngày Nhờ sức khỏe nhanh chóng phục hồi - Trị mụn trứng cá: Tỏi loại dược phẩm tự nhiên giúp trị mụn trứng cá mang lại hiệu cao Do tỏi có chứa hợp chất hữu allicin có tác dụng cản trở hoạt động gốc tự đồng thời tiêu diệt vi khuẩn Khi dạng phân hủy, allicin chuyển hóa thành axit sulfenic tạo nên phản ứng với gốc tự từ giúp phịng tránh mụn tình trạng dị ứng bệnh da khác - Giảm huyết áp: Tỏi xem dạng thuốc kháng sinh tự nhiên có tác dụng giảm huyết áp cao hiệu số loại thuốc chuyên dùng khác Theo ước tính nhà khoa học, khoảng 600 đến 1500 mg chiết xuất từ tỏi giúp mang lại hiệu cho giảm huyết áp cao 24 tuần Bên cạnh đó, chất polysulfides phân tử lưu huỳnh có tác dụng làm giãn trơn, kích thích sản xuất xác tế bào nội mạc giãn mạch máu từ kiểm sốt huyết áp hiệu - Phịng chống ung thư: Hợp chất allicin tỏi có tác dụng làm chậm làm ngừng phát triển tế báo ung thư thể, đặc biệt ung thư đại trực tràng dày Viện nghiên cứu Ung thư Mỹ tỏi giúp làm giảm tỷ lệ khối u ung thư SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Tổng quan tác nhân sấy 2.1 Định nghĩa : - Tác nhân sấy chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách từ vật sấy Trong q trình sấy, mơi trường buồng sấy ln ln bổ sung ẩm thoát từ vật sấy Nếu lượng ẩm khơng mang độ ẩm tương đối buồng sấy tăng lên, đến lúc đạt cân vật sấy mơi trường buồng sấy q trình ẩm từ vật sấy ngừng lại Do vậy, với việc cung cấp nhiệt cho vật để hoá ẩm lỏng, đồng thời tác nhân sấy phải tải ẩm thoát khỏi vật khỏi buồng sấy.Các tác nhân sấy thường chất khí khơng khí, khói, nhiệt Chất lỏng sử dụng làm tác nhân sấy loại dầu, số loại muối nóng chảy v.v - Trong đa số q trình sấy, tác nhân sấy cịn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu sấy, vừa làm nhiệm vụ tải ẩm Ở số trình sấy xạ, tác nhân sấy cịn có nhiệm vụ bảo vệ sản phẩm sấy khỏi bị nhiệt 2.2 Phân loại : - Các tác nhân sấy thường chất khí : khơng khí ,khói lị ,hơi q nhiệt số chất lỏng sử dụng : dầu mỏ ,macarin … - Trong khơng khí khói lị tác nhân sấy phổ biến 2.2.1 Khói lị : - Trong hệ thống sấy ,khói lị dùng tác nhân sấy ngucung cấp nhiệt lượng để đốt nóng khơng khí calorifer khí –khói - Khói lị gồm khói khơ nước vốn có nguyên liệu phản ứng cháy hydro sinh - Ưu điểm :  Có thể điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy khoảng rộng; sấy nhiệt độ cao 900-1000°C nhiệt độ thấp 70-90°C chí 40-50 °C  Cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo, lắp đặt SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 10 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh - Nhiệt độ dịch thể lạnh nhiệt độ môi trường : tf2 = t0 = 23.30C - Kích thước xác định : + Chiều cao tường hầm sấy :Hh = 1550 mm + Tường xây gạch dày:δ =250mm Hệ số dẫn nhiệt λ1=0.77 W/mK (PL2/T255/[5] ) - Ta giả thiết nhiệt độ mặt tường hầm sấy tw1 =420C Khi : phương pháp lặp theo cơng thức q = α (tf1 – tw1 )= (λ1 / δ )(tw1 – tw2 )= α *( tw2 – tf2 ) (CT6.11/T74/[5]) Mật độ dòng nhiệt đối lưu cưỡng từ TNS bề mặt tường : q1 = α 1* (tf1 – tw1 ) (CT9.13/T192/[6]) = 6.984*(46.5 – 42) = 31.428 W/m2 Mật độ dòng nhiệt dẫn nhiêt : q 2= ( δλ 11 ) ( t w1 – t w 2) q 1=q } Do nhiệt độ mặt ngồi tường : δ1 0.25 tw2 = tw1 – q1 * λ = 42–31.428* 0.77 = 31.79oC (CT9.14/T192/[6]) Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên mặt ngồi tường hầm sấy với khơng khí ngồi trời : α = 1.715*( tw2 – tf2 )1/3 (CT 6.10/T74/[5]) = 1.715 * (31.79– 23.3 )1/3 = 3.499 W/m2 SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 43 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Mật độ dòng nhiệt đối lưu tự nhiển từ bề mặt tường với khơng khí xung quanh: q3= α *( tw2 – tf2 ) (CT9.15/T192/[6]) = 3.499*(31.79 – 23.3 ) = 29.706 W/m2 Kiểm tra kết tính tốn cách tính sai số : ε = |q 1−q 3| q1 = |31.428−29.706| 31.428 ≈ 5.48% ¿ 10% Sai số 5.48% ¿ 10% thõa mãn, nên kết tính tốn hồn tồn chấp nhận - Do hệ số truyền nhiệt qua bên tường : 1 δ 1 (CT9.17/193/[6] ) + + α1 λ1 α2 ktb= = + 0.25 + 6.984 0.77 3.499 = 1.3269 W/m2K - Tiết diện tường bên Ftb : Ftb = H*Lh *2 = 1.77*5.64 *2 = 19.9656 m2  Tổn thất qua tường bên : qtb = = 3.6∗ktb∗Ftb∗( tf 1−tf 2) (CT6.6/T73/[5]) W 3.6∗1.3269∗19.9656∗( 46.5−23.3) 9.67 = 228.815 kJ/kg ẩm 7.3.2 Tổn thất qua trần : SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 44 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh - Trần đổ bê tơng có hệ số dẫn nhiệt λ2=0.92W/mK (PLV/T271/[2]) - Trần bọc thêm lớp cách nhiệt bơng thủy tinh có hệ số dẫn nhiệt λ3 = 0.04 W/mK (PL5/271/[2]) - Hệ số truyền nhiệt qua trần ktr : ktr= + δ + δ + (CT9.17/T193/[6]) α λ λ 1.3∗α 1 = + 0.07 + 0.15 + ¿ = 0.2387 W/m 6.984 0.92 0.04 1.3∗3.499 ¿ - Tiết diện trần Ftr: Ftr = B*Lh = 1.44*5.64 = 8.1216 m2  Tổn thất qua trần qtr: qtr = = 3.6∗ktr∗Ftr∗(tf 1−tf ) W 3.6∗0.2387∗8.1216∗(46.5−23.3) 9.67 = 16.7439 kJ/kg ẩm 7.3.3 Tổn thất qua hai cửa hầm sấy : - Hai đầu hầm sấy có cửa làm thép có chiều dày δ 4= 5mm có hệ số dẫn nhiệt λ 4= 16 W/mK (PLV/T271/[2]) Do hệ số truyền nhiệt qua cửa kc : 1 δ kc = + + α1 λ4 α2 (CT9.17/T193/[6]) = + 0.005 + = 2.3294 W/m2K 6.984 16 499 - Tiết diện cửa hầm Fc : SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 45 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Fc = B*H = 1.44 *1.77 = 2.5488 m2 - Cửa phía TNS vào nhiệt độ chênh lệch (t1-t0 ) ,cịn cửa đầu có nhiệt độ (t2-t0 ) Do : tổn thất qua cửa hầm : 3.6∗kc∗Fc∗{ ( t 1−t ) + ( t 2−t ) } W qc = = 3.6∗2.3294∗2.5488∗{ ( 61−23.3 ) + ( 32−23.3 ) } 9.67 = 102.559 kJ/kg ẩm 7.3.4 Tổn thất qua buồng sấy : - Nếu thiết bị sấy đặt đất khơ láng xi măng tính mật độ tổn thất q theo hai thơng số sau : +Nhiệt độ trung bình TNS tf1 = 46.5 0C +Giả sử tường hầm sấy cách tường bao che phân xưởng 2m Khi : tổn thất qua q ≈ 31.6 W/m2 (B6.1/T74/[5]) - Tiết diện : Fn = Ftr = B*Lh = 1.44*5.64 = 8.1216 m2  Tổn thất qua : qn= 3.6∗Fn∗q W = 3.6∗8.1216∗31.6 = 95.544 kJ/kg ẩm 9.67 Như ,tổng tổn thất môi trường : qmt = qtb + qtr + qc + qn = 228.815 + 16.7439 + 102.599 + 95.544 = 443.7019 kJ/kg ẩm 8.Tính cân nhiệt - ẩm cho trình sấy thực : Ta tính tất tổn thất : SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 46 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh  Tổng tổn thất ∆ : ∆ = Catv1 – qv – qct – qmt (CT5.15/T61/[5] ) = 4.1816 *23.3 – 88.65 – 110.35 – 443.7019 = - 545.271 kJ/kg ẩm Xác định thơng số trạng thái TNS sau q trình sấy thực : - Hàm ẩm khơng khí sau q trình sấy thực : Cdx(do)(t 1−t 2) d2 = d0 + r +Cpa∗t 2−∆ = 0.016 + (CT7.32/T138/[6]) 1.0335(61−32) 2500+1.842∗32+5 45 271 = 0.02565 kg ẩm /kgkk - Hàm nhiệt khơng khí sau q trình sấy thực : I2 = I1 + ∆ *(d2 –d0 ) (CT7.30/T138 /[6] ) = 103.042 – 545.271*(0.02565 -0.016 ) = 97.7801 kJ/kgkk - Độ ẩm tương đối khơng khí q trình sấy thực : φ2 = B∗d P bh 2∗(0.621+ d 2) = % (CT 7.34/138/[6] ) 745 ∗0.02565 75 ≈ 83.79 % 0.047∗( 0.621+ 0.026 ) Với φ = 83.79 % so với điều kiện chọn φ = (80 ÷ 90 ) hồn tồn thõa mãn Như ,chọn t2 = 32 C hợp lý - Lượng khơng khí khơ thực tế (lượng khơng khí q trình sấy thực ) - 1 l = d 2−d = 0.02565−0.016 = 103.6269 kgkk/kg ẩm SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 47 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh W L = d 2−d (CT7.36/T139/[6]) 9.67 = 0.02565−0.016 = 1002.073 kg kk/h - Lưu lượng thể tích thực tế TNS : - Lưu lượng thể tích trung bình tác nhân sấy : + Thể tích TNS trước khỏi hầm sấy : tính tốn q trình sấy lý thuyết dây có v1 = 0.9899 m3/kgkk Do : V1 = v1 *L = 0.9899*1002.573 = 992.447 m3/h + Thể tích TNS sau khỏi hầm sấy với thông số(t , φ 2) = (32°C; 85 %) có v2 = 0.9269 m3/kgkk (PL5/T257/[5]) Do lưu lượng thể tích TNS sau hầm sấy v2 bằng: V2 = v2 *L = 0.9269*1002.573 = 929.285 m3/h Lưu lượng thể tích trung bình V : V = 0.5 ( V1 + V2 ) = 0.5(992.447 + 929.285) = 960.886 m3/h = 0.2669 m3/s - Kiểm tra lại tốc độ TNS giả thiết : V v = Bh∗Hh−nk∗Bk∗Hk = 2669 0.94∗1.55−6∗0.5∗0.04 = 0.199 m/s Tốc độ TNS giả thiết tính tổn thất v0 = 0.2 m/s ≈ v = 0.199 m/s So với tốc độ sai số tương đối 0.5 % Như tính tốn chấp0.5 nhận 9.Thiết lập bảng cân nhiệt độ tính hiệu suất nhiệt hệ thống sấy Để thiết lập bẳng cân nhiệt ta tính : - Tính nhiệt lượng có ích : SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 48 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh q1 = i2 – Catv1 kJ/kg ẩm (T160/[6] ) Trong : + i2 : entanpi nước khỏi hầm i2 = r + Cpa *t2 (CT 3.16/T57/ [6] ) = 2500 + 1.842 *32 = 2558.944 + Ca : nhiệt dung riêng ẩm ,ẩm nước chứa VLS lấy Ca= 4.1816 kJ/kgk Do q1 = 2558.944 – 4.1816*23.3 = 2461.513 kJ/kg ẩm - Tổn thất nhiệt tác nhân sấy mang : q2 = lCdx(d0)(t2-t0) (T160/[6] ) = 103.6269 *1.0335*(32-23.3) = 931.756 kJ/kg ẩm - Tổng nhiệt lượng theo tính tốn : q’ = q1 + q2 + qv + qct + qmt (CT 5.54/T70/[5] ) = 2461.55 + 931.756 +88.65 +110.35 + 443.7019 = 4036.0079 kJ/kg ẩm - Nhiệt lượng tiêu hao q = l *(I1 – I0 ) (CT 5.42/T67/[5]) = 103.6269 *( 103.042 – 64.08 ) = 4037.511 kJ/kg ẩm Có thể thấy nhiệt lượng tiêu hao q tổng nhiệt lượng có ích tổn thất q’ phải Tuy nhiên ,do q trình tính tốn làm trịn sai số tính tốn tổn thất mà phạm phải sai số Chúng ta kiểm tra lại sai số Ở sai số ε = SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh |q−q '| q = |4037.511−4036.0079| 4037.511 ≈ 0.04% Trang 49 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Bảng cân nhiệt lượng : STT Đại lượng Kí hiệu kJ/kg ẩm % Nhiệt lượng có ích q1 2461.513 61 Tổn thất nhiệt TNS q2 931.756 23 Tổn thất nhiệt VLS qv 88.65 Tổn thất nhiệt TBTT qct 110.35 Tổn thất môi trường qmt 443.7019 11 Tổng nhiệt lượng tính tốn q’ 100 4036.007 Tổng nhiệt lượng tiêu hao Sai số tương đối q 4037.511 0.04 Từ bảng cân vật liệu ta có nhận xét sau : Hiệu suất thiết bị sấy : ηT = q1/q’ (CT 5.55/T70/[5]) = (2461.513/4036.0079) = 61.% SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh 100 Trang 50 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Trong tất tổn thất tổn thất TNS mang lớn nhất, tiếp tổn thất qua môi trường Tổn thất VLS TBTT mang bé 10.Tính chọn thiết bị phụ : 10.1.Tính chọn calorifer : Calorifer thiết bị dùng để đốt nóng khơng khí trước đưa vào hàm sấy Trong kỹ thuật sấy thường dùng loại calorifer : calorifer khí –hơi calorifer khí – khói Ở ta sấy với VLS tỏi hầm sấy với nhiệt độ TNS không cao Nên ta chọn calorifer khí – 10.1.1 Cơng suất nhiệt : - Nhiệt lượng mà calorifer cần cung cấp cho TNS Q : Q = L *( I1 – I0 ) (CT 15.1/T218/[5] ) = 1002.073 *(103.042 - 64.08) =39042.768 kJ/h= 10.8452 kW  Công suất nhiệt calorifer : Q Qcal = ηcal (T85/[3]) Trong : ηcal hiệu suất nhiệt calorifer , ηcal =( 0.95 ÷ 0.97) Ở ta chọn ηcal = 0.95 10.8452 Do : Qcal = 0.95 = 11.416 kW 10.1.2.Lưu lượng cần thiết (tiêu hao calorifer ) : Qcal D = ih−i' (kg/h) (T175/[3] ) + ih : entanpi nước vào calorifer ,ih= i’’ i’ : entanpi nước ngưng ,kJ/kg SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 51 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Với áp suất p=2.5 at =2.45 bar ih = i’’= 2716 ; i’=532.6kJ/kg ( B4/196/[4] ) Do lượng cần thiết : 11.416∗3600 D = 2716−532.6 = 18.823kg/h - Xác định bề mặt trao đổi nhiệt calorifer : Q F = k∗∆ ttb∗η cal (CT 15.2/218 /[5]) Trong : + k : hệ số truyền nhiệt calorifer Giả thiết lưu tốc khơng khí qua calorifer ρ v = kgm2/s Khi k = 20.8 W/m2K (B4/T181/[3]) + : ηcal hiệu suất nhiệt calorifer , ηcal =( 0.95 ÷ 0.97) Ở ta chọn ηcal = 0.95 + ∆ ttb : độ chênh nhiệt trung bình khơng khí ∆ tmax−∆ tmin ∆ ttb = ∆ tmax (CT15.4/218/[5] ) ln ∆ tmin ∆ tmax = tb – t2’ = 126.76 - 23.3 = 103.46 ∆ tmin = tb - t2’’ = 126.76 – 61= 65.76 + tb : Nhiệt độ bão hòa nước áp suất p=2.5 at=2.45 bar ,tb= 126.76 0C (B4/196/[4]) + t2’ : Là nhiệt độ TNS trước vào calorifer ,t2’= t0= 23.30C +t2’’ : Là nhiệt độ TNS sau khỏi calorifer ,t2’’= t1= 610C 103.46−65.76 ∆ ttb = 103.46 = 83.1910C ln 65.76  Bề mặt trao đổi nhiệt calorifer : 10.845 2∗1000 F = 20.8∗83.191∗0.95 = 6.597 m2 SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 52 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Với F = 6.597 m2 ta chọn calorifer kiểu K∅ có diện tích bề mặt phù hợp diện tích tiết diện thơng gió f = 0.084 m2 (B4/182/[3]) L 1002.073  ρ v = f = 0.084∗3600 = 3.3137 kg/ m2 s - Trở lực phía đường khơng khí calorifer ∆ pcal = mmH2O - Các kích thước calorifer (B4/T182/[3]) A = 610 mm B = 412 mm C = 200 mm 10.2.Tính suất quạt - Quạt thiết bị vận chuyển TNS hệ thống sấy tạo áp suất cho dịng khí qua thiết bị : calorifer , máy sấy Năng lượng quạt tạo cung cấp cho dịng khí áp suất động học để di chuyển phần để khắc phục trở lực đường ống vận chuyển - Năng Suất quạt cần thiết V(m3/h) Năng suất quạt V xác định sở tính tốn nhiệt cho HTS mà ta tính toan - Lượng khơng khí khơ cần thiết : L = 1002.073 kgkk/h áp suất p=745mmHg,chúng ta tìm thể tích khơng khí ẩm v nhiệt độ độ ẩm trung bình TNS: v = v1 + v2 = (0.9899+0,9269) = 1.9168 m3/kgkk SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 53 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh L Do thể tích V : V = L*v = ρ ( ρ số kg khơng khí khơ/m3 khơng khí ẩm) (CT15.13/T228/[5] ) (*) V = 1.9168*1002.073 = 1920.773 m3 /h  ρ = L/V = 1002.073/1920.773 = 0.522 kg/m3 Mặt khác ,thể tích V0 khơng khí ẩm điều kiện tiêu chuẩn L (t0 =00C ,p0= 760mmHg) : V0= ρ (CT15.14/T229/[5]) ρ khối lượng riêng khơng khí khơ điều kiện tiêu chuẩn) (**) Có thể lấy ρ = 1.293 kg/m3 Kết hợp (*) (**)  Năng suất quạt điều kiện tiêu chuẩn V0 biết lưu lượng thể tích V TNS V0 = V∗ρ (CT15.15/T229/[5]) ρ = 1920.773∗1.293 = 4757.778 m3/h 0.522 KẾT LUẬN Với việc thiết kế hệ thống hầm – sấy tỏi làm việc liên tục với thông số sau : - Năng suất G1 = 2660 kg/tuần theo phương thức sấy ngược chiều - Độ ẩm đầu cuối VLS : 59% , 14% - Tác nhân sấylà : khơng khí - Nhiệt độ TNS lúc thiết bị 610C SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 54 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh - Địa điểm xây lắp tỉnh Thái Bình Vì ta lấy nhiệt độ TNS lúc vào thiết bị nhiệt độ,độ ẩm trung bình năm tỉnh to = 23,30C; φo = 86% - Thời gian sấy mẻ = 4h nước có áp suất p=2.5at Thì việc thiết kế, tính tốn hệ thống sấy phụ thuộc nhiều vào số liệu thực nghiệm độ ẩm, nhiệt độ ban đầu, áp suất … Nên sau tính tốn, kích thước thiết bị chính, phụ vài thơng số kỹ thuật : thông số tác nhân sấy trước sau calorifer ,các tổn thất ,cân nhiệt ẩm … chưa phù hợp với thông số thực tế Các tài liệu sấy nấm chưa thật rõ ràng để em tính tốn thông số hệ thống Đồng thời ,do điều kiện không cho phép nên phạm vi đồ án em khơng thể thực thí nghiệm khảo sát thực tế Do ,các số liệu phương pháp tính tốn dựa vào nguồn tài liệu khác dẫn đến việc không đồng tính tốn sai số ,làm trịn số kết sau Mặc dù hệ thống sấy hệ thống sấy sử dụng phổ biến ngành công nghệ thực phẩm Tuy nhiên em bạn sinh viên chưa quan sát thực tế nên hầu hết phần tính tốn cịn thiên lý thuyết nhiều ,đôi chỗ chưa hợp lý khoa học xác Vì ,em mong nhận hướng dẫn thêm góp ý thầy cô giáo bạn để đồ án hoàn thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 55 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Nguyễn Bin (2008), Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập 4, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Văn Chước(1999), Kỹ thuật sấy, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Thế Sơn, Bùi Hải (2007), Kỹ thuật nhiệt, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Văn Phú (2008), Kỹ thuật sấy, NXB Giáo dục Trần Văn Phú (2002), Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo Dục Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản (1992), Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Phạm Xn Toản (1992), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 56 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh Trang 57 download by : skknchat@gmail.com ... Nguyễn Thị Vân Anh Trang 21 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th. S Mai Thị Vân Anh CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ S? ? ĐỒ DÂY CHUYỀN S? ??N XUẤT CÓ CHỨA HỆ THỐNG S? ??Y S? ? đồ dây... Chọn chế độ s? ??y SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 26 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th. S Mai Thị Vân Anh Ta chọn chế độ s? ??y sau: - Hệ thống s? ??y (HTS) hầm khơng... m3/h SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 31 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th. S Mai Thị Vân Anh = 0.2145 m3 /s Xác định kích thước TBS Ta chọn TBS hầm s? ??y với VLS