ĐỒ án kĩ THUẬT THỰC PHẨM THIẾT kế hệ THỐNG sấy ĐƯỜNG KIỂU THÙNG QUAY, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 8000 KGH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY ĐƯỜNG KIỂU THÙNG QUAY, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 8000 KG/H GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN SVTH: VÕ NGỌC AN MSSV: 2005170001 LỚP: 08DHTP7 NGÔ THỊ B MSSV: 2005130XXX LỚP: XXDHTP TP HỒ CHÍ MINH, 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY ĐƯỜNG KIỂU THÙNG QUAY NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 8000 KG/H GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN SVTH: VÕ NGỌC AN MSSV: 2005170001 LỚP: 08DHTP7 NGÔ THỊ B MSSV: 2005130XXX LỚP: XXDHTP TP HỒ CHÍ MINH, 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat BẢN NHẬN XÉT CỦA GVHD TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi cam đoan báo cáo khóa luận tốt nghiệp chúng tơi thực hướng dẫn thầy/cô… Các số liệu kết phân tích báo cáo trung thực, không chép từ đề tài nghiên cứu khoa học TP.HCM, tháng … năm 2021 SINH VIÊN THỰC HIỆN (Kí ghi rõ họ tên) i TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat TÓM TẮT ĐỒ ÁN Mục đích nghiên cứu thiết kế thiết bị sấy thùng quay nhằm sấy đường cách tối ưu Qua ứng dụng sản xuất công nghệ thực phẩm Với đề tài này, tiến hành đánh giá nguyên liệu, phương pháp sấy tác nhân sấy, xác định quy trình cơng nghệ tính tóan thiết bị phù hợp Từ nghiên cứu, tính tốn thiết bị tốt cho hệ thống sấy đường thùng quay dùng để sấy đường theo suất đề tài ii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án này, trước hết chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô giáo khoa Công nghệ thực phẩm trường Đại học Cơng nghiệp thực phẩm Tp Hồ Chí Minh truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em suốt trình học tập rèn luyện trường Trong trình thực đề tài chúng em gặp khơng khó khăn Nhưng với động viên giúp đỡ quý thầy cô, người thân bạn bè, chúng em hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu có kinh nghiệm, kiến thức hữu ích cho thân Đặc biệt chúng em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Hữu Quyền, người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ chúng em suốt thời gian thực đề tài Dù cố gắng khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong thơng cảm đóng góp ý kiến q thầy bạn để đồ án hồn thiện Cuối cùng, xin kính chúc q thầy bạn sức khỏe, thành công công việc sống Chúng em xin chân thành cảm ơn! TP Hô Chi Minh, thang…, năm 2021 SVTH iii TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ BẢN NHẬN XÉT CỦA GVHD LỜI CAM ĐOAN TÓM TẮT KHÓA LUẬN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN iii iv i ii iii iv vi vii viii 1.1 Tổng quan đậu xanh 1.1.1 Mô tả thực vật 1.1.2 Nguồn gốc phân bố 1.1.3 Thành phần hóa học vỏ đậu xanh .4 1.2 Flavonoid 1.2.1 Nguồn gốc 1.2.2 Cấu trúc 1.2.3 Phân bố flavonoid thực vật 1.2.4 Phân loại tính chất CHƯƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Thời gian địa điểm làm đề tài 10 2.2 Vật liệu nghiên cứu 10 2.2.1 Nguyên liệu 10 2.2.2 Hóa chất 10 2.2.3 Thiết bị 11 2.3 Phương pháp nghiên cứu 12 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm 12 2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 13 2.4 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 13 2.4.1 Phương pháp phân tích 13 2.4.2 Phương pháp xử lý số liệu 13 2.5 Nội dung nghiên cứu 14 2.5.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát lựa chọn loại nguyên liệu 14 2.5.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát thành phần nguyên liệu 14 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 16 iv TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 3.1 Kết thí nghiệm: Khảo sát nguyên liệu 16 3.1.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát loại nguyên liệu 16 3.1.2 Kết thí nghiệm 2: Khảo sát thành phần nguyên liệu .16 3.2 Kết thí nghiệm khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu trích ly hàm lượng flavonoid tổng 17 3.2.1 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng loại dung môi đến TFC .17 3.2.2 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nguyên liệu/ dung môi đến TFC 18 3.2.3 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến TFC 19 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 21 4.1 Kết luận 21 4.2 Kiến nghị 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 23 PHỤ LỤC 25 PHỤ LỤC A: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 25 PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ 27 PHỤ LỤC C: HÌNH ẢNH 29 v TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cây đậu xanh Hình 1.2 Công thức cấu tạo Vitexin Isovitexin Hình 1.3 Cấu trúc phân tử flavonoid Hình 1.4 Hệ thống C6-C3- C6 Hình 1.5 Vịng thơm vòng pyran Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu 12 Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 13 Hình 2.3 Quy trình khảo sát nguyên liệu 15 Hình 3.1 Đồ thị kết hàm lượng flavonoid tổng trích ly từ loại nguyên liệu 16 Hình 3.2 Ảnh hưởng loại dung mơi đến hàm lượng flavonoid tổng (mgQE/g) .17 Hình 3.3 Ảnh hưởng tỷ lệ NL/DM đến hàm lượng flavonoid tổng (mgQE/g) .19 Hình 3.4 Ảnh hưởng thời gian đến hàm lượng flavonoid tổng (mgQE/g) 20 vi TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 5.1.3.Kích thước caloriphe Diện tích bề mặt ống: Tổng số ống caloriphe: Chọn số ống hàng: m = ống Số hàng ống: ⇒ chọn hàng ống Vậy tổng số ống thực tế: Σn = m.z = 6.9 = 54 ống Kích thước caloriphe: Chiều cao: hc = l + 2ht = +2.0,1 = 1,2 m = 1200mm Chiều dài: b = (m - 1).s1 + (s1/2) + d2 + 2.hb1 = 5.0,05 +(0,05/2) + 0,016 + 2.0,028 = 0,347 m = 347mm Chiều rộng: c = (z – 1).s2 + d2 + 2.hb2 = 6.0,04 + 0,016 + 2.0,05 = 0,356 m = 356mm Với ht, hb khoảng cách từ thân thiết bị đến ống truyền nhiệt 5.1.4.Trở lực qua caloriphe Hệ số trở lực: Trở lực cục qua caloriphe: 51 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 5.2.Tính xyclone Tác nhân sấy sau qua thùng sấy sẽẽ̃ mang theo nhiều hạt bụi đường Do đó, cần có biện pháp để làm khơng khí sau sấy trước thải vào môi trường.Trong hệ thống sấy thùng quay thường dùng xyclon đơn Chọn loại xyclon đơn ЦH-15 với góc nghiêng cửa vào α = 15 o Loại đảm bảo độ làm bụi lớn với hệ số sức cản thủy lực nhỏ Lưu lượng khí vào xyclon lưu lượng tác nhân sấy khỏi thùng sấy: Chọn Vxyclon = V’2 = 3875,83 m3/h = 1,0766 m3/s Căn vào lưu lượng khí vào xyclon, ta chọn xyclon ЦH có suất từ 1450 – 1690 m3/h với đường kính xyclon D = 650mm (hệ số làm bụi tăng bán kính xyclon bé) (Bảng III.5/524, [4]) Ta tra kích thước xyclon ЦH-15 bảng sau: Bảng 5.4 Kích thước xyclon đơn loạạ̣i ЦH-15 (Bảng III.4/526, [4]) STT Kích thước xyclon ЦH-15 Đường kính xyclon Chiều cao cửa vào Chiều cao ống tâm có mặt bích Chiều cao phần hình trụ Chiều cao phần hình nón Chiều cao phần bên ống tâm Chiều cao chung Đường kính ngồi ống Đường kính cửa tháo bụi 10 Chiều rộng cửa vào 11 Chiều dài ống cửa vào 52 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat 12 Khoảng cách từ tận xyclon tới mặt bích 13 Góc nghiêng nắp ống vào 14 Hệ số trở lực xyclon Bunke chứa bụi: Thể tích làm việc bunke xyclon đơn: Vbunke = 0,6m3 (Bảng III.5a/525,[4]) Góc nghiêng thành bunke cần lớn góc nghiêng rơi tự nhiên, thường lấy từ 55-60 o (38/525 [4]) Chọn 60o Độ làm xyclon: η = 88,65% Hìì̀nh 5.4 Xyclon đơn ЦH-15 (Bảng III.12/533, [4]), đường kính hạt bụi tách nhỏ từ - 10μm (Bảng III.13/533 [4]) Tốc độ quy ước khí: Trở lực qua xyclon: 5.3.Tính trở lực chọn quạạ̣t Vì hệ thống sấy dài, trợ lực lớn nên ta bố trí quạt đầu cuối hệ thống: Quạt đẩy: Đặt đầu hệ thống có nhiệm vụ cung cấp khơng khí cho caloriphe để gia nhiệt sau đẩy vào thùng sấy Quạt hút: đặt cuối hệ thống có nhiệm vụ hút khơng khí sau sấy khỏi thùng 53 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat sấy qua xyclon để thu hồi bụi Vận tốc khí: Với Sống: diện tích tiết diện ngang ống m2 Chọn quạt ly tâm áp suất trung bình Ц9-57 No3 có kích thước (487,[4]): Mặt bích cửa ra: hình vng B = 210mm Mặt bích cửa vào: hình trịn D = 321mm Bảng 5.5 Tóm tắt thơng số khơng khí đường ống Đạạ̣i lượng Nhiệt độ Độ ẩm Lưu lượng Khối lượng riêng Độ nhớt ST T Vị trí TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đầu ống vào quạạ̣t đẩy Cửa quạạ̣t đẩy Cửa caloriph e Cửa thùng sấy 5.3.1.Tính trở lực đường ống a)Trở lực ma sát đường ống Chuẩn số Reynolds: Khi Re > 4000: dịng khí chế độ chảy xốy rối, xem dịng chảy khu vực nhẵn thủy lực, từ xác định hệ số trở lực ma sát λ theo bảng II.12/379,[4] Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực ma sát dòng chảy ổn định ống dẫn thẳng: Trong đó: : vận tốc (m/s); khối lượng riêng (kg/m3); độ nhớt (Ns/m2) không khí sấy vị trí tương ứng L: chiều dài ống dẫn (m) Dtđ: đường kính tương đương đường ống (m) Ống tròn: Dtd = Dống Cửa quạạ̣t hút 55 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Ống hình chữ nhật: Với a,b: chiều dài cạnh tiết diện chữ nhật ống (m) Π: chu vi tiết diện (m) λ: hệ số trở lực ma sát ống Bảng 5.7 Kếế́t tính trở lực ma sát đường ống STT Dẫn vào quạt đẩy Từ sau caloriphe Từ sau thùng sấy Từ sau thùng sấy đến quạt hút Từ sau quạt hút đến xyclon b)Trở lực cục đường ống Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục đột mở ống dẫn: Trong đó: ξ – hệ số trở lực cục Hệ số trở lực đột mở Vị trí có trở lực đột mở từ đường ống đến vào quạt hút Ống nhỏ: Dtđ1 = 0,16m Tiết diện ống nhỏ: A1 = 0,0201m2 Ống lớn: Dtđ2 = 0,312m Tiết diện ống lớn: A2 = 0,0765m2 56 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Ta có: Trở lực cục đột thu ống dẫn A1,A2: tiết diện ống nhỏ, ống lớn vk: vận tốc trung bình ống có tiết diện nhỏ ξ – hệ số trở lực cục (Bảng No11/387,[4]) S T Vị trí trở lực Từ quạt đẩy đến đường ống T cửa Từ ống nối cửa vào caloriphe Từ cửa quạt hút nối với ống Từ ống thân xyclon nối Bảng 5.8 Áp suất cần thiếế́t để khắc phục trở lực cục đột thu Trở lực cục khúc co 900 ( có khúc co) Đối với ống tiết diện tròn: 57 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Trên hệ thống có lần uốn cong 900 ống tròn sau caloriphe, trước thùng sấy, sau thùng sấy trước quạt hút Hệ số tổn thất ⇒cột áp cục chỗ uốn cong 900 ống tiết diện tròn: Chọn d/R = ξ = 0,29 Đối với ống tiết diện vng: Vị trí uốn trước xyclon Hệ số tổn thất cục chỗ uốn cong ống hình chữ nhật: ξ = A.B.C Với: A = ⇒ Chọn R/Dtđ = ⇒ B = 0,09 Ta có: a/b = 0.13/0.169 = 0,769 ξ = 1.0,09.1,2079 = 0,109 ⇒ ΣPco = 327,53 + 28,58 = 357,11 (N/m2) Khi ta tính trở lực cục đường ống: Tổn thất cột áp qua thiết bị hệ thống c)Tính trở lực cho hệ thống: Tổn thất cột áp động cửa quạt: 58 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Cột áp toàn phần cần thiết để khắc phục tất sức cản thủy lực hệ thống (cột áp tinh toán) Tổn thất cột áp toàn phần, điều kiện làm việc: Với: t: nhiệt độ làm việc khí, oC B: áp suất chỗ đặt quạt B=760mmHg ρk: Khối lượng riêng khí đặt điều kiện làm việc ρk = 1,032 kg/m3 ρ: Khối lượng riêng khí điều kiện tiêu chuẩn ρ = 1,293 kg/m3 Bảng 5.9 Tổn thất cột áp mà quạạ̣t phải khắc phục Tổn thất ma sát Tổn thất cục Tổn thất cột áp tĩnh Tổn thất cột áp động Tổn thất cốt áp tính tốn Tổn thất cơt áp tồn phần TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY ĐƯỜNG KIỂU THÙNG QUAY NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 8000 KG/H GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN... tính tốn, thiết kế hệ thống chế biến thực phẩm Mục tiêu đề tài Khảo sát, đánh giá chất lượng nguyên liệu phương pháp sấy Thiết kế hệ thống sấy đường kiểu thùng quay, suất nhập liệu 8000 kg/h... trình sấy trước làm nguội bao gói Trong đồ án e nhận nhiệm vụ Thiết kế hệ thống sấy thùng quay để sấy đường với suất nhập liệu 8000 kg/h Nhằm tìm hiểu kĩ nguyên liệu đặc biệt sấy đường thùng