ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ Đề tài Thiết kế hệ thống sấy mực, năng suất 500kg nguyên liệu mẻ.pdf

Đồ án trình thiết bị CNSH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Viện CNSH&CNTP ĐỒ ÁN MÔN HỌC QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ Đề tài : Thiết kế hệ thống sấy mực, suất 500kg nguyên liệu/mẻ SVTH: GVHD: Bộ môn: Nguyễn Thị Dịu - 20180313 TS Phạm Ngọc Hưng Quá trình thiết bị CNSH-CNTP Hà Nội,6-2021 Đồ án trình thiết bị CNSH ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Dịu Khóa: 63 Số hiệu sinh viên: 20180313 Viện: Cơng nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm Ngành: Kỹ thuật Sinh học Đầu đề thiết kế: Thiết kế hệ thống buồng sấy mực với suất nguyên liệu 500kg/mẻ Các số liệu ban đầu: - Độ ẩm nguyên liệu: 70% - Độ ẩm thành phẩm: 15% - Nhiệt độ sấy: 65°C - Thời gian sấy: 12h Các vẽ, đồ thị: - Bản vẽ thiết kết thiết bị sấy buồng sấy mực suất nguyên liệu 500kg/mẻ Họ tên cán hướng dẫn: Phạm Ngọc Hưng Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 07/03/2021 Ngày hoàn thành đồ án: 06/06/2021 Ngày tháng năm 20… Trưởng môn Cán hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ, tên) (Ký, ghi rõ họ, tên) Sinh viên hoàn thành nộp đồ án tốt ngày… tháng…năm… Người duyệt Sinh viên (Ký, ghi rõ họ, tên) (Ký, ghi rõ họ, tên) Đồ án trình thiết bị CNSH Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I-TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MỰC 1.1.1 Đặc điểm mực 1.1.2 Vùng phân bố 1.1.3 Sản lượng khai thác hàng năm 1.1.4 Sản phẩm từ mực tiềm chúng 1.2 PHÂN LOẠI 1.2.1 Mực 1.2.2 Mực xà 1.2.3 Mực nang .8 1.2.4 Mực ống 1.3 THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG 1.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN HIỆN NAY 10 1.4.1 Bảo quản mực tươi khơng có tủ lạnh .10 1.4.2 Bảo quản tủ lạnh/ tủ đông 10 1.4.3 Bảo quản việc làm khô 10 1.5 ỨNG DỤNG VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG MỰC KHÔ 12 CHƯƠNG II- TỔNG QUAN VỀ SẤY 13 2.1 KHÁI NIỆM 13 2.2 PHÂN LOẠI 13 2.3 MỤC ĐÍCH 14 2.4 CÁC YẾU TỐ CẦN QUAN TÂM TRONG QUÁ TRÌNH SẤY .14 2.5 CÁC THIẾT BỊ SẤY .14 2.5.1 Thiết bị buồng sấy 15 2.5.2 Tủ sấy có bổ sung nhiệt 16 2.5.3 Hầm sấy .17 2.5.4 Sấy băng tải 17 2.5.5 Sấy thùng quay .18 2.5.6 Sấy phun .19 2.6 CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ THIẾT BỊ SẤY MỰC TƯƠI 20 2.6.1 Chọn phương án sấy 20 2.6.2 Chọn tác nhân sấy 21 2.6.3 Chọn thiết bị sấy 21 2.6.4 Thời gian sấy 22 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TỦ SẤY MỰC 23 3.1 TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU 23 3.2 TÍNH TỐN Q TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT 23 3.2.1 Trạng thái khơng khí bên ngồi ( điểm A) 24 3.2.2 Trạng thái khơng khí vào buồng sấy 25 3.2.3 Trạng thái khơng khí khỏi buồng sấy 25 3.2.4 Lưu lượng khơng khí thực tế 26 3.2.5 Tiêu hao nhiệt lý thuyết 27 3.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CỦA THIẾT BỊ SẤY( KHAY SẤY, XE GOONG, BUỒNG SẤY) .27 3.3.1 Kích thước khay sấy .27 3.3.2 Chọn kích thước xe goong 27 3.3.3 Chọn kích thước buồng sấy 28 3.4 QUÁ TRÌNH SẤY THỰC .29 3.4.1 Xác định tổn thất vật liệu 29 3.4.2 Tổn thất thiết bị vận chuyển 30 Đồ án trình thiết bị CNSH 3.4.3 Tổn thất tỏa nhiệt môi trường qmt .31 3.5 TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT 36 3.5.1 Nhiệt đưa vào hệ thống 36 3.5.2 Nhiệt lượng khỏi hệ thống .36 CHƯƠNG IV: TÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 38 4.1 CHỌN CALORIFER .38 4.2 TÍNH TỐN TRỞ LỰC 40 4.2.1 Trở lực từ quạt đến calorifer .40 4.2.2 Trở lực từ đoạn ống thẳng calofife đến cút cong: .41 4.2.3 Trở lực cút cong: 41 4.2.4 Trở lực đoạn ống từ cút cong vào buồng sấy 42 4.2.5 Trở lực calorifer 42 4.2.6 Trở lực đoạn ống kiểu vát vào buồng sấy 42 4.2.7 Trở lực buồng sấy .42 4.2.8 Tổng trở lực hệ thống 43 4.3 CHỌN QUẠT .43 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Đồ án q trình thiết bị CNSH LỜI NĨI ĐẦU Trong sống đại ngày nay, nhu cầu chất lượng độ tiện lợi thực phẩm ngành cơng nghệ thực phẩm khơ dần chiếm ưu Và kỹ thuật phát triển ngành thực phẩm đại kỹ thuật sấy Kỹ thuật sấy đời giúp hạn chế nhược điểm phương pháp bảo quản truyền thống trước đây, bảo đảm yêu cầu bảo quản thực phẩm: ngăn ngừa nấm mốc, giữ đặc tính ban đầu,… Trên sở lý thuyết cho thấy, sấy khơng q trình tách nước khỏi vật liệu mà phải đảm bảo chất lượng, giảm thiểu tiêu tốn lượng, chi phí đầu tư vận hành thấp, đảm bảo yêu cầu mơi trường Đó q trình cơng nghệ phức tạp Để thực trình sấy, người ta không sử dụng thiết bị sấy, quạt, bơm, thiết bị làm nóng tác nhân sấy… mà cịn tính toán độ ẩm vật liệu, sản phẩm, suất để tối ưu hóa q trình sấy Để hiểu rõ q trình sấy, việc tính tốn tối ưu cho q trình, đồ án mơn học này, em chọn đề tài: “Thiết kế hệ thống sấy mực suất 500kg/mẻ” Đây lần em làm đồ án, kiến thức tài liệu tham khảo hạn chế nên cịn nhiều khó khăn sai sót, em mong nhận góp ý để hồn thiện đồ án môn học Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Ngọc Hưng giúp đỡ để em hồn thành đồ án này! Đồ án q trình thiết bị CNSH CHƯƠNG I-TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY 1.1 Giới thiệu chung mực Với bờ biển 3200km trải dài từ Bắc vào Nam, Việt Nam khơng có nhiều vịnh, biển đẹp xứng tầm thế, mà cịn có nguồn hải sản phong phú chủng loại, có mực Theo thống kê, vùng biển Việt Nam có khoảng 25 lồi mực ống thuộc Teuthoidea Và ngành khai thác, chế biến mực phát triển mang lại giá trị cao cho kinh tế biển 1.1.1 Đặc điểm mực Mực đại diện ngành than mềm có lối sống bơi lội tự biển - Cơ thể mực gồm: thân đầu Đầu có miệng, quanh miệng có tua (thường 10 tua) Trên tua có giác bám phát triển Ở hai bên đầu có đơi mắt to - Lớp áo tạo mặt bụng khoang áo rộng có thành phát triển thơng với ngồi qua phễu khoang áo Hình 1.1: Một mực ống biển Đây quan di chuyển mực Mỗi khoang áo phồng ra, nước hút vào co bóp lại nước qua phễu bụng, làm thể chúng chuyển động ngược lại theo kiểu phản lực 1.1.2 Vùng phân bố Mực có hầu hết vùng biển nước ta, mực ngon nhiều yếu tập trung Cô Tô( Quảng Ninh), Khánh Hòa, Phan Thiết, Cà Mau… 1.1.3 Sản lượng khai thác hàng năm Khai thác mực nước ta diễn quanh năm, nhiên có vụ vụ Bắc vụ Nam hình thức khai thác khác đa dạng, sản lượng mực tươi khai thác năm khoảng 100 nghìn năm (theo số liệu Dự án Bộ Công Thương) Mặc dù tình hình Covid-19 bão lũ khu vực miền trung năm qua sản lượng khai thác mực tươi khơng có nhiều biến động chiếm tỉ trọng cao nhành khai thác thủy sản Đồ án trình thiết bị CNSH 1.1.4 Sản phẩm từ mực tiềm chúng Trên thị trường nay, có nhiều sản phẩm từ mực mực khô, mực tươi, mực rim me, mực nắng, chả mực… ưa chuộng thị trường tiêu dùng tiềm lớn mang lại lợi nhuận cho ngành xuất Việt Nam 1.2 Phân loại • Theo đặc điểm 1.2.1 Mực Tên khoa học: Sepionteuthis lessoniana Đặc điểm: - Có vây dày hình bầu dục khỏe mở rộng xung quanh, gần toàn lớp áo Vây mở rộng khoảng 83-97% chiều dài 67-70% chiều rộng áo; - Lớp áo mực thường dài 4-33cm đực 3,8-25,6cm Khối lượng đực từ 403,5g-1415g trưởng 165g-1,046g Trọng lượng tối da mực vào khoảng 1,8kg - Chế độ ăn uống chủ yếu cá nhỏ động vật giáp xác; - Chúng tìm thấy yếu gần bờ biển, gần tảng đá rạn san hơ Hình 1.2 Mực cơng viên Tokyo, Tokyo, Nhật Bản 1.2.2 Mực xà Tên khoa học: Sthenoteuthis oualaniensis Đặc điểm: - Đi mực xà có màu đen sậm, dày, xịe to cá Hình 1.3 Mực xà Đồ án trình thiết bị CNSH - Mực xà sau phơi có vị đắng, khơng ngon, khó nhai nên sử dụng; Thường khai chủ yếu Hoàng Sa, Trường Sa… 1.2.3 Mực nang Tên khoa học: Sepiida Hình 1.4 Mực nang Đặc điểm: - Mực nang có lớp vỏ bên lớn, hình chữ W, vịi xúc tu có miệng hút có cưa để giữ chật mồi chúng - Mực nang có kích thước từ 15cm-25cm, có lồi lớn có áo đạt chiều dài 50cm nặng 10,5kg ( loài Sepia apama) Chúng ăn động vật thân mềm nhỏ, cua, tôm, cá, giun … Tuổi thọ chúng khoảng 1-2 năm Nhiều vùng biển Cô Tô ( Quảng Ninh), Khánh Hòa… - 1.2.4 Mực ống Tên khoa học: Teuthida Hình 1.5 Mực ống Đặc điểm: - - Mực có phần thân phần đầu rõ ràng Thân cân xứng hai phía, có da có tay cặp xúc tu Mực ống có chứa hợp chất mực màu đen thể, gặp nguy hiểm, mực phun tạo đen dày đặc, lẩn trốn khỏi nguy đe dọa Có nhiều vùng biển Quảng Ninh, Đà Nẵng, … • Theo kích thước Đồ án q trình thiết bị CNSH - Người ta phân loại mực dựa vào chiều dài tính từ đến đầu mực, có hai loại: Loại nhỏ - Loại 1s dài 16-20cm; Loại 2s dài 14-16cm; Loại 3s dài 12-14cm; Loại 4s dài 8-10cm Loại lớn Loại 4l dài 32-40cm; Loại 3l dài 28-32cm; Loại 2l dài 24-28cm; Loại 1l dài 20-24cm 1.3 - Thành phần dinh dưỡng Mực ống lồi thủy sản mỡ, có độ ẩm khoảng 70% Khi mực chết với độ ẩm cao môi trường thuận lợi cho vi khuẩn phát triển gây thối, hỏng mực Do hàm lượng nước mực tươi lớn nên gây khó khăn cho việc bảo quản mực tươi, việc sấy mực để tao sản phẩm mực khô giúp cho việc nâng cao lợi nhuận tận dụng tối đa nguồn hải sản Theo số thống kê cho thấy, chất dinh dưỡng mực khô có lợi cho sức khỏe, kể bà bầu Cụ thể hàm lượng chất dinh dưỡng có bảng sau: Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng mực Thành phần dinh dưỡng Năng lượng Đạm Chất béo Đường Canxi Đơn vị Hàm lượng Kcal 291 g 60 g g mg 27 Đồ án trình thiết bị CNSH Sắt Magie Photpho Kali Natri Vitamin B1 Vitamin B2 Vitamin PP 1.4 mg 60 mg 269 mg 287 mg 1368 mg 445 mg 13 mg 17 mg Các phương pháp bảo quản 1.4.1 Bảo quản mực tươi khơng có tủ lạnh Nếu khơng có tủ lạnh vận chuyển quãng thời gian ngắn ta cho mực vào thùng xốp nhiều đá đủ để phủ hết phần mực Bằng cách ta bảo quản 8-10 Để đạt hiệu tốt nhất, ta nên tạo lỗ nhỏ đáy thùng để phần nước đá chảy ra, giúp mực tươi lâu 1.4.2 Bảo quản tủ lạnh/ tủ đông Phương pháp giúp bảo quản mực tươi lâu cách cấp đông cho mực Đầu tiên rửa sạch, bỏ hết phần ruột da mực Sau cho vào túi o zip hộp đựng cho vào tủ lạnh bảo quản nhiệt độ C Hoặc sử dụng tủ đông chuyên dụng để bảo quản lâu hơn( khoảng o tháng) với nhiệt độ đảm bảo -18 C 1.4.3 Bảo quản việc làm khô Mực sau làm sạch, loại bỏ phần ruột phơi khơ truyền thống: phơi nắng theo kiểu móc câu phơi lưới Mỗi phương pháp truyền thống có ưu điểm riêng Tuy nhiên cách truyền thống phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên, có hao hụt 10 ... sử dụng 2.5.1 Thiết bị buồng sấy Hình 2.1 Buồng sấy Bộ phận hệ thống sấy buồng buồng sấy Hệ thống sấy buồng hệ thống sấy gián đoạn Do đó, so với hệ thống sấy hầm suất hệ thống sấy buồng thường... 2.5 Các thiết bị sấy 14 Đồ án q trình thiết bị CNSH Có nhiều thiết bị sấy với điểm khác phương thức truyền nhiệt, tác nhân sấy, nên khó phân loại rõ ràng thiết bị sấy Vậy nên số thiết bị sấy thường... trình sấy, việc tính tốn tối ưu cho q trình, đồ án mơn học này, em chọn đề tài: ? ?Thiết kế hệ thống sấy mực suất 500kg/ mẻ” Đây lần em làm đồ án, kiến thức tài liệu tham khảo hạn chế nên cịn nhiều