say ca phe nhan bang thiet bi say ham voi nang suat 1000kg kho h

Tiểu luận Đề tài: Kỹ thuật sấy cà phê Đồ án môn học sấy HD.TS: Trần Văn Vang ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT Nhiệm vụ: sấy cà phê nhân 1000 kg khơ/h Thiết bị: sấy hầm CHƯƠNG 1: NGHIÊN CƯÚ TÍNH CHẤT CỦA CÀ PHÊ (vật liệu sấy) 1.1 Đặc tính chung càphê 1.1.1 Cấu tạo giải phẫu cà phê 1.1.2 Cấu tạo nhân cà phê: 1.1.3 Thành phần hóa học nhân 1.1.4 Tính chất vật lý càphê nhân 1.2 Quy trình sản xuất 1.2.1 Gới thiệu phương pháp sản xuất càphê 1.2.1 Dây chuyền sản suất cà phê nhân (phương pháp khô) CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT BỊ SẤY 2.1 Chọn phương pháp sấy 2.1.1 Chọn thiết bị sấy 2.1.2 Giới thiệu phương pháp sấy đối lưu 2.1.3 Chọn tác nhân sấy sấy chế độ sấy 2.1.4 Chọn cách xếp vật liệu 2.1.5 Chọn thời gian sấy 2.2 tính tốn q trình sấy lý thuyết 2.2.1 Tính tốn trạng thái khơng khí bên ngồi 2.2.2 Tính tốn trạng thái khơng khí vào buồng sấy 2.2.3 Tính tốn trạng thái khơng khí khỏi hầm sấy 2.2.4 Tiêu hao khơng khí 2.2.5 Lượng nhiệt tổn thất cho trình sấy lý thuyết 2.3 Xác định kích thước hầm sấy 2.3.1 Lượng ẩm bốc q trình sấy 2.3.2 Tính kích thước hầm sấy Tính chọn kích thước xe gng Tính số xe gng Tính kích thước hầm sấy CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN NHIỆT Q TRÌNH SẤY Nhóm sinh viên: (Nhóm 8) Nguyễn Bá Hiệp (Tr nhóm) Nguyễn Hữu Hùng Lê Sỹ Nghị Đà Nãng: 30/10/2007 Trang 3.1 Mục đích tính tốn nhiệt 3.2 Tính tốn nhiệt hầm sấy 3.2.1 Tổn thất vật liệu sấu mang qv 3.2.2 Tổn thất thiết bị vận chuyển 3.2.2.1 Tổn thất xe goòng mang 3.2.2.2 Tổn tjất khay sấy mang 3.2.3 Tổn thất môi trường  Tổn thất qua hai tường bên  Tổn thất nhiệt qua trần  Tổn thất nhiệt qua cửa  Tổn thất nhiệt qua  Tổn thất  3.3 Tính tốn q trình sấy thực tế 3.4 Tính lượng tác nhân sấy q trình sấy thực CHƯƠNG 4: TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRƠ.Ï 4.1 Tính chọn quạt gio.ù 4.2 Tính chọ calorife Kỹ thuật sấy ngành khoa học phát triển từ năm 50 đến 60 Viện trường đại học giới chủ yếu giải vấn đề kỹ thuật sấy vật liệu cho công nghiệp nông nghiệp Trong năm 70 trở lại người ta đưa kỹ nghệ sấy nông sản thành sản phẩm khô, kéo dài thời gian bảo quản mà làm phong phú thêm mặt hàng sản phẩm như: trái cây, cà phê, sữa, bột, cá khô, thịt khô Đối với nước ta nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu cơng nghệ sấy để sấy ngun vật liệu có ý nghĩa đặc biệt: kết hợp phơi sấy để tiết kiệm lượng, nghiên cứu công nghệ sấy thiết bị sấy phù hợp với loại nguyên vật liệu để đạt chất lượng cao nhất.Đặc biệt sấy cà phê nhân.đó thành phẩm để chế biến cà fê bột ,cà fê sữa,các loại bánh cao cấp,v v Do đặc thù cà fê nhân sấy phải giữ mùi thơm màu sắc đặc trưng nên ta dùng thiết bị sấy :sấy tháp, thùng quay, sấy hầm.v.v… Trong đồ án chúng em có nhiệm vụ sấy cà fê nhân thiết bị sấy hầm.với suất 1000kg khô/h Đây lần tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào sâu chuyên ngành.do kiến thức tài liệu tham khảo hạn chế nên chúng em khơng thể tránh khỏi sai sót q trình thiết kế Chúng em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ bảo tận tình thầy giáo Ts.Trần Văn Vang để chúng em hồn thành tốt đồ án Hòa Khánh,ngày 21 tháng 11 năm 2007 Nhóm thiết kế Chương NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU SẤY 1.1 ĐẶC TÍNH CHUNG CỦA QUẢ CÀ PHÊ 1.1.1 Cấu tạo giải phẫu cà phê Quả cà phê gồm có phần sau : lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa, nhân [IV - 11] Vỏ Lớp thịt vỏ thịt Vỏ trấu Vỏ lụa Nhân + Lớp vỏ : lớp vỏ ngồi, mềm, ngồi bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm cà phê vối cà phê mít + Dưới lớp vỏ mỏng lớp vỏ thịt, gọi trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm, chứa nhiều chất ngọt, dễ xay xát Vỏ cà phê mít cứng dày + Hạt cà phê sau loại chất nhờn phơi khơ gọi cà phê thóc, bao bọc nhân lớp vỏ cứng nhiều chất xơ gọi vỏ “trấu” tức nội bì Vỏ trấu cà phê chè mỏng dễ dập vỡ cà phê vối cà phê mít + Sát cà phê thóc cịn lớp vỏ mỏng, mềm gọi vỏ lụa, chúng có màu sắc đặc tính khác tùy theo loại cà phê Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc mỏng dễ bong khỏi hạt trình chế biến Vỏ cà phê vối có màu nâu nhạt Vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê + Trong nhân cà phê Lớp tế bào phần ngồi nhân cứng có tế bào nhỏ, có chứa chất dầu Phía có tế bào lớn mềm Một cà phê thường có 1,2 nhân Thơng thường có nhân [IV - 12] Bảng 1: Tỷ lệ phần cấu tạo cà phê [V - 19,20] (tính theo % tươi) Các loại vỏ nhân - Vỏ - Lớp nhớt - Vỏ trấu - Nhân vỏ lụa Cà phê chè (%) 43 - 45 20 - 23 - 7,5 26 - 30 Cà phê vối (%) 41 - 42 21 - 42 6-8 26 - 29 1.1.2 cấu tạo ca nhõn c phờ: PHI M DINH DặẻNG Bao gm: +phơi + mơ dinh dưỡng 1.1.3 Thành phần hóa học nhân Bảng2 5: Thành phần hóa học nhân cà phê [V - 21] Thành phần hóa học - Nước - Chất dầu - Đạm - Protein - Cafein - Clorogenic axit - Trigonelline - Tanin - Cafetanic axit - Cafeic axit - Pentozan - Tinh bột - Saccaro - Xenlulo - Hemixenlulo - Linhin Tính g/100g - 12 - 18 1,8 - 2,5 - 16 (Arabica ), (Robusta ) 2 8-9 5 - 23 - 10 10 - 20 20 Tính mg/100g - Canxi - Photphat - Sắt - Natri - Mangan 85 - 100 130 - 165 - 10 - 45 1.1.4 Tính chất vật lý cà fê nhân: Càphê nhân bóc từ Càphê thóc Càphê nhân có hinh dáng bầu dục,có chiều dài khoảng 1cm,chiều rộng khoảng 0,5cm - Khối lượng riêng: = 650 kg/m Nhiệt dung riêng: c=.0,37 (kcal/kg C) - 1 = 28 % - ; 2 = 12 % Nhiệt độ đốt nóng hạt cho phép cà fê nhân: 40 C 1.2 QUY TRÌNH SẢN SUẤT 1.2.1 gới thiệu phương pháp sản xuất càphê Sản xuất cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ lớp bao vỏ bọc quanh hạt nhân cà phê để thu cà fê nhân Để cà fê nhân sống có giá trị thương phẩm cao phải sấy khô đến mức độ định (độ ẩm mà nhà chế biến yêu cầu) Rồi sau tiếp tục q trình chế biến tinh khiết chế biến cà phê rang, cà phê bột thơ, cà phê hịa tan Hoặc sản phẩm khác có phối chế : cà phê sữa, loại bánh kẹo cà phê Trong kỹ thuật sản xuất cà phê nhân có phương pháp : - Phương pháp sản xuất ướt - Phương pháp sản xuất khô + Phương pháp sản xuất ướt : gồm giai đoạn chính: - Giai đoạn xát tươi phơi sấy loại bỏ lớp vỏ, thịt chất nhờn bên ngồi phơi sấy khơ đến mức độ định - Giai đoạn xay xát, loại bỏ lớp vỏ trấu phần vỏ lụa, tạo thành cà phê nhân + Phương pháp sản xuất khơ : có giai đoạn sau phơi cà phê đến mức độ định dùng máy xát khô loại bỏ lớp vỏ bao bọc nhân, không cần qua giai đoạn sản xuất cà phê thóc So sánh phương pháp ta thấy: Phương pháp chế biến khơ đơn giản, tốn lượng, nhân cơng phương pháp có nhiều hạn chế phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Nó phù hợp với nơi có điều kiện khí hậu nắng nhiều mưa ít, khơng đáp ứng yêu cầu mặt chất lượng Phương pháp chế biến ướt phức tạp hơn, tốn nhiều thiết bị lượng hơn, đồìng thời địi hỏi dây chuyền cơng nghệ thao tác kỹ thuật cao Nhưng phương pháp thích hợp với hồn cảnh, điều kiện khí hậu thời tiết Đồng thời rút ngắn thời gian sản xuất, tăng suất nhà máy nâng cao chất lượng sản phẩm cà phê nhân Hiện nước ta, nhà máy,xí nghiệp sản xuất cà phê nhân chủ yếu sử dụng phương pháp khô (phương pháp cổ điển) 1.2.1 Dây chuyền sản suất cà phê nhân (phương pháp khô) Quả cà fê Thu nhận bảo quản cà fê Sàng phân loại làm Xát tươi Rửa Làm Xát khô (loại bỏ lớp vỏ bao bọc nhân) Thu cà fê nhân sấy CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIẾT BỊ SẤY Năng suất thiết bị sấy: G2 = 1000 kg khô/h 2.1 Chọn phương pháp sấy 2.1.1 Chọn thiết bị sấy Chọn thiết bị sấy hầm hầm sấy có cấu tạo gọn nhẹ,và vận hành đơn giản ,năng suất cao sấy liên tục Lượng ẩm cần bốc giờ: 1 28 W G 1000 222,22 kg khô/h  2 100 1 12 100 28 2.1.2 Giới thiệu phương pháp sấy nóng: Để sấy cà phê nhân, dùng phương pháp sấy nóng, tác nhân sấy nóng nên độ ẩm tương đối φ giảm dẫn đến phân áp suất tác nhân sấy giảm Mặt khác nhiệt độ vật liệu sấy tăng nên mật độ mao dẫn tăng lên phân áp suất nước bề mặt vật sấy tăng theo Nghĩa có chênh lệch phân áp suất bề mặt vật liệu sấy mơi trường nhờ mà có dịch chuyển ẩm từ lòng vật liệu sấy bề mặt vào mơi trường Có cách để tạo độ chênh lệch phân áp suất nước vật liệu sấy môi trường + giảm phân áp suất tác nhân sấy bằn cách đốt nóng TT Đại lượng Nhiệt lượng có ích Tổn thất nhiệt tác nhân sấy Tổn thất nhiệt vật liệu sấy Tổn thất nhiệt thiết bị chuyền tải Tổn thất nhiệt mơi trường Tổng nhiệt lượng tính tốn Tổng nhiệt lượng tiêu hao Sai số tương đối Ký hiệu q1 q2 kJ/kg ẩm % 2473,526 899,77 60,9 22,01 qv qct 391,513 242,24 9,57 5,62 qmt q’ q  78,2 4085,25 4087,77 1,9 99,94 100 0,06 Từ bảng cân nhiệt ta có nhận xét: - Hiệu suất nhiệt thiết bị sấy: T = 61 % - Trong tất tổn thất tổn thất tác nhân sấy mang lớn nhất, tiếp tổn thất vật liệu sấy tổn thất thiết bị chuyền tải.tổn thất môi trường bé  Bây kiểm tra giả thuyết tốc độ tác nhân sấy hầm sấy: - Thể tích tác nhân sấy sau khỏi thiết bị sấy t2 = 36 độ ẩm 2 = 75,3% - Lượng thể tích khơng khí cần thiết cho q trình sấy là: L 2.L V= 2.15557,17 15309,16 m3/h  k 1  1,0724 0,96 2 Ta có diện tích tự tường Ftd=1,97 m Tốc độ chuyển động tác nhân sấy hầm là: V vt =  15309,16 =0,38 m/s Ftd.3600 10,7.3600 Tốc độ tác nhân sấy giả thiết tính tổn thất nhiệt 1,9 m/s.so với tốc độ thực ta mắc phải sai số:  0,38  =0,079 = 7,9%