TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đồ án sấy THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẤY NÓNG BẰNG HƠI ĐỐT NĂNG SUẤT 780KG/MẺ GVHD TS LÊ NHƢ CHÍNH SVTH HUỲNH NGUYỄN THANH TÚ MSSV 621325[.]
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Đồ án sấy THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẤY NÓNG BẰNG HƠI ĐỐT NĂNG SUẤT: 780KG/MẺ GVHD: TS LÊ NHƢ CHÍNH SVTH: HUỲNH NGUYỄN THANH TÚ MSSV: 62132511 LỚP: 62.CNNL Mục lục Lời nói đầu CHƢƠNG : TỔNG QUAN 1.1 SƠ LƢỢC VỀ MỰC 1.1.1 nguồn lợi đặt điểm hình thái 1.1.2 thành phần hóa học 1.2 TIÊU CHUẨN CHỌN MỰC 1.3 QUY TRÌNH XỬ LÝ 1.4 YÊU CẦU CẢM QUAN 10 1.5 GÍA TRỊ KINH TẾ CỦA MỰC 12 1.6 CÁC PHƢƠNG PHÁP SẤY THÍCH HỢP 13 Sấy hồng ngoại: 13 Sấy bơm nhiệt: 13 Sấy nóng đối lƣu: 13 1.7 NHỮNG PHƢƠNG PHÁP KHÁC 14 1.7.1 Phƣơng pháp phơi nắng 14 1.7.2 Phƣơng pháp sấy khơng khí nóng 14 1.7.3 Phƣơng pháp sấy vi sóng 14 1.8 CÁC HỆ THỐNG SẤY NÓNG 14 1.8.1 Hệ thống sấy tiếp xúc 14 1.8.2 Hệ thống sấy đối lƣu 15 1.9 Tổng quan phƣơng pháp sấy nóng đốt 16 1.Cơng nghệ sấy đối lƣu tuần hồn khơng khí nóng 16 2.Sấy tuần hồn khí nóng 17 CHƢƠNG : THIẾT BỊ VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG 17 2.1 Tính chọn thiết bị hệ thống sấy 18 2.1.1 Tính chọn calorifer 18 Chọn vật liệu: 18 2.1.2 Tính chọn quạt 19 2.2 Sơ đồ hệ thống sấy 20 2.3 Đồ thị i-d 23 2.3.1 Quá trình sấy lý thuyết: 23 2.3.2 Đồ thị I-d khơng khí ẩm: 25 2.4 Cơng thức tính toán 25 2.4.1 Phƣơng trình cân vật chất : 25 2.4.3.Phƣơng trình cân nhiệt : 26 2.4.2 Quá trình sấy lý thuyết: 27 2.4.4 Quá trình sấy thực tế : 28 CHƢƠNG : CHỌN CÁC THƠNG SỐ VÀ KẾT QUẢ TÍNH TỐN 28 CÁC THÔNG SỐ BAN ĐẦU 28 lƣợng ẩm tách 28 số kg ẩm tách 1h 29 suất thiết bị 29 thông số khơng khí ngồi trời 29 5.Phƣơng trình cân Error! Bookmark not defined Phƣơng trình cân nhiệt: 30 7: Quá trình sấy lý thuyết 30 8) Quá trình sấy thực tế : 31 Lời nói đầu Sấy trình quan trọng công nghiệp nông nghiệp đời sống sản phẩm muốn bảo quản đƣợc lâu dài mà không bị hỏng hóc sấy dƣờng nhƣ phƣơng pháp tối ƣu Từ lâu ngƣời biết cách sử dụng lƣợng mặt trời để sấy khô sản phẩm cách thủ công Ngày nay, kỹ thuật sấy ngành khoa học phát triển mạnh đóng vai trị hêt sức quan trọng đời sống sản xuất Kỹ thuật sấy đƣợc dùng nhiều lĩnh vực khác nhƣ: chế biến thủy hải sản, chế biến nông sản, sản xuất vật liệu xây dụng, dệt may, Các q trình nhiệt nói chung sấy nói riêng q trình cơng nghệ phức tạp, cần nhiều thiết bị nhƣ kiến thức ngƣời vận hành Để thực q trình sấy cần phải có: thiệt bị sấy (buồng sấy ), thiết bị gia nhiệt (calorifer, ) thiết bị làm lạnh số thiết bị khác Các thiết bị kết hợp với thành hệ thống sấy Tùy theo yêu cầu công nghệ nhƣ vật kiệu mà càn hệ thống sấy khác Trong học phần “Đồ án sấy” chúng em đƣợc thầy LÊ NHƢ CHÍNH phân cơng hƣớng dẫn thực đề tài “Sấy mực phƣơng pháp sấy nóng đốt suất 780kg/mẻ” Mặc dù cố gắng nhƣng kiến thức cịn hạn hẹp nên q trình làm đồ án cịn nhiều sai sót, mong thầy bỏ qua góp ý để giúp chúng em hoàn thành tốt án sau Sách tham khảo “ Kỹ Thuật sấy Thủy Sản” Do TS TRẦN ĐẠI TIẾN – TS.LÊ NHƢ CHÍNH – THS.NGUYỄN VĂN HOÀNG Tài liệu giúp chúng em trình hồn thành đồ án , em chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô nhiều CHƢƠNG : TỔNG QUAN 1.1 SƠ LƢỢC VỀ MỰC 1.1.1 nguồn lợi đặt điểm hình thái Mực phân bố khắp nơi có trữ lƣợng lớn Hiện ngƣời ta tìm thấy khoảng 100 lồi mực, có 30 lồi đối tƣợng khai thác Ở Việt Nam mực óng mực nang có giá trị kinh tế cao Kích thƣớc lồi mực khác nhau, có lồi bé 10 20mm, nhƣng có lồi lên đến vài mét Mực loại động vật nhạy cảm với biến đổi điều kiện thủy văn, thời tiết ánh sáng nên di chuyển theo mùa, ngày đêm Vào ban ngày lớp nƣớc bề mặt bị ánh sáng mặt trời nung nóng, làm nhiệt độ nƣớc tăng lên, mực ống thƣờng lặn xuống dƣới đáy lớp nƣớc tầng dƣới Ban đêm, nhiệt độ nƣớc bề mặt giảm đi, quần thể mực lại di chuyển từ lớp nƣớc tầng đáy lên bề mặt Trong tháng mùa đông (tháng 12 ÷ tháng năm sau), mực di chuyển đến vùng nƣớc nông hơn, độ sâu < 30 m Trong tháng mùa hè (tháng ÷ tháng 9), mực ống di chuyển đến vùng nƣớc sâu 30 ÷ 50 m Các nghề khai thác mực kết hợp với ánh sáng nhƣ nghề câu mực, nghề vó, chụp mực Lợi dụng tính hƣớng quang mực, ta đƣa nguồn ánh sáng mạnh xuống dƣới nƣớc, dễ dàng nhận thấy quần thể mực tập trung đông quần ánh sáng Do đó, Việt Nam nhƣ nƣớc khác sử dụng phƣơng pháp khai thác kết hợp với ánh sáng Sản lƣợng mực Việt Nam chƣa thống kê đƣợc đầy đủ vào khoảng 15 đến 24 ngàn tấn/năm Mực có khắp vùng biển Việt Nam Mực có nhiều thịt tổ chức thịt chặt chẽ Mực đƣợc chế biến xuất hai dạng đơng lạnh làm khơ 1.1.2 thành phần hóa học Thành phần hóa học động vật thủy sản nói chung mực nói riêng gồm: Nƣớc, protein, lipit, gluxit, vitamin, khoáng…Gluxits mực tồn chủ yếu glycogen Thành phần hóa học mực đƣợc thể bảng 1.1 Protein thành phần hóa học chủ yếu mực khơ, chiếm 70% ÷ 80% trọng lƣợng chất khô Trong thịt mực protein thƣờng liên kết với hợp chất khác nhƣ: lypit, glycogen, axit nucleic…Tạo nên phức chất có cấu tạo phức tạp có tính chất sinh học đặc trƣng khác Bảng 1.1 Thành phần hóa học mực ống Nƣớc (%) Lipit (%) Protein (%) Gluxit (%) Khoáng (%) 78 – 82,5 0,2 – 1,4 14,8 – 18,8 2,7 1,2 – 1,7 Bảng 1.2 Kích thƣớc mực ống Loại Kích (cm) thƣớc Từ 22,5 trở Từ 15,5 đến Từ 12,5 đến Từ 10,5 đến Từ 8,5 đến lên 22,4 15,4 12,4 10,4 1.2 TIÊU CHUẨN CHỌN MỰC Mực nguyên liệu phải mực tƣơi, nguyên vẹn, thịt cứng, khơng bị dịch bệnh, có đặc điểm cảm quan nhƣ “bảng 1.3” Chọn mực loại có kích thƣớc từ 22,5cm trở lên Khi muốn chọn mực tƣơi ngon, việc quan sát màu sắc mực bạn đừng quên việc kiểm tra độ săn mực Cách làm đơn giản, bạn cần dùng ngón tay ấn vào thân mực Những mực tƣơi ngon thƣờng có phần thịt săn có độ đàn hồi cao Tức sau ấn tay vào thả tay mực nhanh trở lại trạng thái ban đầu Cịn mực khơng tƣơi thịt thƣờng mềm, nhão, đặc biệt độ đàn hồi không cao nên bạn thả tay thân mực bị lõm lúc lâu trở lại nhƣ ban đầu Màu sắc Màu sắc tự nhiên đặc trƣng loài: sau bảo quản nƣớc đá, sáng bóng, thịt trắng tự nhiên Dạng bên ngồi, trạng thái Có vết xƣớc trầy da nhẹ, khơng rách thủng,đầu dính chặt vào thân, râu, mắt nguyên vẹn, thịt đàn hồi Mùi Mùi tự nhiên, khơng có mùi lạ Mùi vị trạng thái sau luộc chín Mùi thơm đặc trƣng, vị ngọt, nƣớc luộc Bảng 1.3 Chỉ tiêu cảm quan mực ống tƣơi Hình 1.1 mực tƣơi 1.3 QUY TRÌNH XỬ LÝ Mực nguyên liệu có độ ẩm ban đầu khoảng 84% (cơ sở ƣớt) đƣợc sơ chế, rửa mang làm khô đến độ ẩm cần thiết, sau mực ống đƣợc đƣa vào bảo quản sớm tốt để tránh suy giảm giá trị dinh dƣỡng, cảm quan tăng trƣởng vi khuẩn Hiện nay, mực ống sau đánh bắt thƣờng đƣợc xử lý theo quy trình đƣợc trình bày hình 1.2 (Huỳnh Thị Kim Cúc, 2012) Quy trình bao gồm bƣớc: sơ chế, rửa sạch, phơi nắng làm khơ thiết bị sấy, đóng gói bảo quản mơi trƣờng nhiệt độ bình thƣờng nhiệt độ lạnh để kéo dài thời gian bảo quản Bƣớc 1: Chọn nguyên liệu Đầu tiên cần lựa chọn đƣợc mực tƣơi ngon, khơng bị ƣơn Sau bạn cần phân loại mực theo kích thƣớc to bé khác để chia đợt sấy phù hợp Bƣớc 2: Sơ chế Sau đó, cơng đoạn xử lý sơ chế quan trọng Bƣớc giúp loại bỏ phần không cần thiết mực, nội tạng phận thừa khác, để lại phần thân mực, đầu râu mực để đƣa vào máy sấy Mực sau sơ chế phải cho vào máy sấy để tránh mực bị ôi Mực đƣợc xếp vào khay lƣới cần khe thoáng mực, tránh xếp mực khít Vì nhƣ q trình sấy lâu khơ khơ khơng Bƣớc 3: Tiến hành sấy Để mực sấy đƣợc đảm bảo chất lƣợng, mức nhiệt tiêu chuẩn từ 55 đến 65°C Thời gian sấy kéo dài từ 12 đến 15 Nếu muốn mực có độ mềm hơn, sấy nhiệt độ 60°C 10h đầu Sau giảm dần nhiệt độ máy sấy xuống khoảng 45 đến 50°C sấy Làm nhƣ mực sau sấy khô mềm hơn, thơm Mực nguyên liệu Sơ chế Làm Phơi nắng sấy nằng thiết bị sấy Bảo quản đông lạnh Đóng gói Bảo quản Hình 1.2 Quy trình xử lý mực 1.4 YÊU CẦU CẢM QUAN Để đánh giá chất lƣợng mực ống, ngƣời ta phân tích thành phần axit amin chứa mực ống chất có hoạt tính chống oxy hóa thành phần mực ống Thành phần hóa học mực ống sau sấy đƣợc nhiều nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu Kết nghiên cứu cho thấy có khác biệt rõ ràng thành phần hóa học mực ống khu vực, quốc gia khác Thành phần hóa học - Ngun lý hoạt động: Khơng khí ngồi trời trạng thái (1) sai qua calorifer đƣợc gia nhiệt đến trạng thái (2) vào phòng sấy Trong phịng sấy xảy q trình trao đổi nhiệt trao đổi ẩm Khơng khí cấp nhiệt cho ngun liệu sấy nhận ẩm từ nguyên liệu sấy bay vào nên khởi phòng sấy trạng thái (3) có nhiệt độ , nhiệt độ giảm xuống độ chứa ẩm tăng lên đuọc quạt gió hút thải ngồi Tại phịng sấy có khơng có thiết bi gia nhiệt bổ sung tùy theo hệ thống sấy Nhiệt cung cấp cho calorifer dùng nƣớc bão hịa, điện trở, khói lị, Trong cơng nghiệp thƣờng đƣợc dùng nƣớc bão hịa 2.1 Tính chọn thiết bị hệ thống sấy 2.1.1 Tính chọn calorifer Trong kỹ thuật sấy ngƣời ta thƣờng sử dụng hai loại calorifer để đốt nóng khơng khí: calorifer khí – calorifer khí – khói Đối với hệ thống sấy buồng ngƣời ta sử dụng calorifer khí – Calorifer khí – thiết bị trao đổi nhiệt có cấu tạo gồm phận: vỏ kim loại bọc ngồi thiết bị, giàn ống có cánh, mặt bích Trong ống bão hồ ngƣng tụ ngồi ống khơng khí chuyển động Do hệ số trao đổi nhiệt ngƣng nƣớc αn lớn so với hệ số trao đổi nhiệt đối lƣu mặt ngồi ống với khơng khí αk Theo lý thuyết nhiệt, phía khơng khí thƣờng đƣợc làm cánh để tăng cƣờng truyền nhiệt Nhƣ calorifer khí – kỹ thuật sấy thƣờng loại ống cánh có vách Phƣơng pháp truyền nhiệt calorifer khí – gồm hai phƣơng pháp sau: truyền nhiệt dẫn nhiệt, truyền nhiệt đối lƣu Trong thiết bị chế độ làm việc trao đổi nhiệt truyền nhiệt cƣỡng Khơng khí chuyển động cƣỡng qua chùm ống nhận nhiệt mang vào buồng sấy Cấu tạo ống có cánh phải đảm bảo cho khơng khí thổi qua tiếp xúc đƣợc với diện tích bề mặt lớn Chọn vật liệu: Vật liệu chế tạo thiết bị gồm: giàn ống có cánh làm thép, cánh làm đồng Do phải làm việc điều kiện nhiệt độ cao áp lực lớn ống làm thép, cánh làm đồng phải thoả mãn yêu cầu đặc biệt sau: – Thiết bị làm việc điều kiện chịu nóng tốt – Khơng bị oxi hố dƣới tác dụng oxy khơng khí nhiệt độ cao – Độ bền học cao, khơng biến dạng, kích thƣớc phải cố định – Dễ gia công, chế tạo Nguyên lý hoạt động: Môi chất ( nƣớc, dầu tản nhiệt, ) sau đƣợc làm nóng đến nhiệt độ, áp suất thích hợp đƣợc dẫn vào calorifer qua ống dẫn (3), mặt sàng, ống góp (2) có nhiệm vụ phân chia môi chất dẫn nhiệt vào dàn ống có cánh, mơi chất truyền nhiệt qua dàn ống có cánh (1) làm nóng mơi chất bên ngồi dàn ống( khí, nƣớc, dầu ) theo ngun lý trao đổi nhiệt cƣỡng Tùy theo nhu cầu, yêu cầu khách hàng để tƣ vấn thiết kế, chế tạo dạng calorifer phù hợp Thiết bị ứng dụng sản phẩm ống trao đổi nhiệt có cánh dƣới dạng tổ hợp 2.1.2 Tính chọn quạt Quạt thiết bị quan trọng hệ thống sấy Quạt sấy ly tâm dòng quạt ly tâm guồng cánh, đƣợc cấu tạo nhiều cánh, dùng để hút khí nóng, tạo gió thổi khơng khí tuần hồnvào thiết bị sấy, sấy thực phẩm, lị sấy cơng nghiệp, nơng sản Quạt đƣợc sử dụng phổ biến công nghiệp ngày nhiều ƣu điểm nhƣ hút, thổi gió nhanh lực hút lực đẩy lớn làm việc với cƣờng độ cao Hình 2.2 Quạt ly tâm Cấu tạo : - Guồng động - Vỏ quạt - Cánh quạt ly tâm - Mô tơ Nguyên lý hoạt động : Bƣớc 1: Quạt ly tâm làm việc theo nguyên lý đơn giản Cụ thể: Bƣớc 2: Khi roto quay, áp suất tâm quạt nhỏ, khơng khí vào tâm quạt chúng đƣợc cấp thêm lƣợng lực ly tâm Bƣớc 3: Roto hút khơng khí dọc theo trục quạt, nhờ lực ly tâm đƣa quanh vỏ quạt đẩy gió hƣớng thẳng góc với trục quạt Bƣớc 4: Luồng khí chứa bụi đƣợc đẩy vào phận thu bụi Bƣớc 5: Guồng quay tạo áp lực chuyển khí vào bên máy Bƣớc 6: Vỏ quạt hội tụ chuyển hƣớng dịng khơng khí vào bên Bƣớc 7: Cánh quạt ly tâm luồng khơng khí vào đẩy khơng khí chứa bụi, khí độc khỏi quạt theo phƣơng 2.2 Sơ đồ hệ thống sấy Vật liệu Lấy Vật liệu lấy vào Buồng sấy Calorifer Hình 2.3 sơ đồ hệ thống sấy - - Khơng khí vị trí (1) có nhiệt độ T1 , độ ẩm 2 đƣợc đƣa vào calorifer để gia nhiệt Sau khỏi calorifer vị trí (2), khơng khí có nhiệt độ T2 khơng khí đƣợc đƣa vào buồng sấy thực trình sây Sau trao đổi nhiệt với vật liệu sấy khơng khí vị trí (3) ngồi có nhiệt độ T3, độ ẩm 3 Vật liệu sấy (mực) với khối lƣợng m = 780kg độ ẩm = 80% đƣợc đƣa vào buồng sấy để thực trình sấy, trao đổi nhiệt với tác nhân sấy khơng khí nóng Hình 2.4 Mặt cắt buồn sấy Trong đó: (1) Ống thải khơng khí ẩm sau sấy (2) Quạt cấp khơng khí vào calorifer (3) Calorifer để gia nhiệt cho khơng khí (4) Ống dẫn khí (5) Miệng ống dẫn khí (6) Xe goong có khay sấy đựng mực Kích thƣớc xe goong : 1m 1.2 m 0.150m 2.0 m Hình 2.5 Kích thƣớc xe goong - Chiều dài Lx = 1.2m Chiều rộng Wx = m Chiều cao kiến khoảng Hx = 2.0 m Khoảng cách lƣới h = 0.150 m Khối lƣợng riêng mực : Pmực = 900kg/m3 Xác định số xe goòng: + Số ngăn lƣới cho xe goòng Zi= + = (2.0/ 0,150) + = 14 Chọn số ngăn Zi = 14 +Thể tich Mực xếp ngăn lƣới : Vi= Lx Wx Ᵹ, m ³ Trong Ᵹ=0,006 độ dày lớp Mực xếp ngăn lƣới (=) Vi =1.2 0,006 = 0,0072 m³ + Khối Lƣợng Mực xếp ngăn lƣới: gi= Vi Pmít= 0,0072 900=6,48 (kg) + Khối lƣợng Mực xếp xe goòng : mi = gi Zi =6.48.14 =90.72 (kg) + Số Xe goòng cần thiết : n= = = xe LL 2.3 Đồ thị i-d 2.3.1 Quá trình sấy lý thuyết: Hình 2.6 trình biển đổi khơng khí đồ thị i-d - Khơng khí trời trạng thái (1) : 1(t1) Sau calorifer đƣợc gia nhiệt đến trạng thái (2) : 2(t2 d1=d2) Khi khỏi phòng sấy Ở trạng thái (3): 3(t3 I3=I2) Thơng số khơng khí ẩm I-d theo sấy lý thuyết 2.3.2 Đồ thị I-d khơng khí ẩm: Entanpi khơng khí ẩm entanpi khơng khí khơ nƣớc chứa Entanpi khơng khí ẩm đƣợc tính cho kg khơng khí khơ Ta có cơng thức: I = Cpk.t + d (ro + Cph.t) kJ/kg kkk Trong : Cpk - Nhiệt dung riêng đẳng áp khơng khí khơ Cpk = 1,005 kJ/kg.oC Cph - Nhiệt dung riêng đẳng áp nƣớc 0oC : Cph = 1,84 kJ/kg.oC ro - Nhiệt ẩn hóa nƣớc 0oC : ro = 2500 kJ/kg Nhƣ vậy: I = 1,005.t + d (2500 + 1,84.t) kJ/kg kkk 2.4 Công thức tính tốn 2.4.1 Phƣơng trình cân vật chất : Gọi m1, m2 : lƣợng nguyên liệu trƣớc vào sau khỏi phòng sấy(kg/h) mk: Lƣợng ngun liệu khơ tuyệt đối qua phịng sấy, kg/h W1, W2 : Độ ẩm nguyên liệu trƣớc sau sấy đƣợc tính theo thành phần phần trăm khối lƣợng % W : Là lƣợng tách ẩm khỏi nguyên liệu sấy, kg/h L : Là lƣợng không khí khơ qua thiết bị sấy, kg/h d1, d2, : Là độ chứa khơng khí ẩm trƣớc sau Calorifer , kg/h d3 : Độ chứa khơng khí ẩm khỏi phịng sấy, kg/h + Lƣợng nguyên liệu khô tuyệt đối qua thiết bị sấy : mk = m1 = m2 kg/h + Lƣợng tách ẩm khỏi nguyên liệu sấy: W = m1 – m2 = m1 , kg/h +Lƣợng Khơng khí khô cần thiết cho thiết bị sấy: L= , kg/h +Lƣợng khơng khí khơ cần thiết để bay 1kg Mực : 1= , kg/h +Lƣu Lƣợng khối lƣợng quạt gió : mq = L + Ld3 , kg/h Lƣu lƣợng thể tích quạt : Vq=(mq )/p3 , m3/h Trong p3 : khối lƣợng riêng khơng khí ẩm trƣớc vào quạt gió P3 = = kg/m3 2.4.3.Phƣơng trình cân nhiệt : Gọi Qbs: nhiệt bổ sung phòng sấy , k W Qs: tổng thành phần nhiệt tổn thất phịng sấy, kw Qs gồm có : Nhiệt tổn thất qua vách phòng sấy Nhiệt tổn thất nguyên liệu , dụng cụ chuyên chở nguyên liệu sấy mang Từ phƣơng trình cân nhiệt tổng quát : ∑Qnea =∑Qni Ta có phƣơng trình cân nhiệt phòng sấy nhƣ sau: LI2 + Qbs =L I3 + Qs Lƣợng khơng khí khơ cần cung cấp : L=W.I , kk khơ/ẩm 2.4.2 Q trình sấy lý thuyết: Quá trình sấy lý thuyết trình xảy khơng có nhiệt bổ sung nhiệt tổn thất phịng sấy; Qbs= Qs=0 Từ phƣơng trình ta có LI2=LI3 hay I2=I3 Nhƣ vậy,trong trình sấy lý thuyết entanpi khơng khí ẩm trƣớc sau phịng sấy nhƣ Tuy nhiên thực tế xảy nhiệt bổ sung phịng sấy không cung cấp : Qbs = Nhƣng nhiệt tổn thất buồng sấy có Sự biến đổi trạng thái khơng khí ẩm Khơng khí ngồi trời trạng thái 91) có 1(t1,ᾢ1) sau qua calorifer đƣợc gia nhiệt đến trạng thái (2) có 2(t2 d1=d2) khỏi phịng sấy trạng thái (3) có nhiệt độ t3 I3= I2 *Lƣợng nhiệt tiêu tốn cho calorifer : Qk= L(I2 - I1) I2 =Cpkt2+d1(2500+Cpht2) (*) *Lƣợng đốt cần thiết cho thiết bị sấy: Gọi D lƣợng đốt , kg/h Giả sử đốt nƣớc bão hòa áp suất ps hay nhiệt độ ts Tra bảng nƣớc bão hòa đƣợc ẩn nhiệt hóa r,kj/kg áp suất hay nhiệt độ Nhiệt mà đốt tỏa : Qk = D.r.x , kW Trong : x độ khơ nƣớc bão hịa đốt vào thiết bị bão hịa khơ x=1 ; ẩm < 1,0 Thông thƣờng độ khô x = 0,95 Lƣợng nhiệt đốt thải lƣợng nhiệt khơng khí nhận vào ta có phƣơng trình tính cân bừng nhiệt nhƣ sau: ( ) *Lƣợng đốt cần thiết ; D = = Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer : F= , m² Trong k hệ số truyền nhiệt thiết bị, W/m²k 2.4.4 Quá trình sấy thực tế : Từ phƣơng trình cân nhiệt: LI2’+Qbs=LI3+Qs Trong trình sấy thực tế thƣờng nhiệt bổ sung buồng sấy Qbs=0 / Qs khác ENTANPI không khí sau calorifer: I2’=I3 + Qs/L , kJ/kg Có đƣợc I2’ xác định đƣợc nhiệt cung cấp cho calorifer: Qk=L(I2’-I1),KW Từ tính đƣợc lƣợng đốt(D) diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer(F) Giống nhƣ trinh sấy lý thuyết CHƢƠNG : CHỌN CÁC THƠNG SỐ VÀ KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ BAN ĐẦU - Năng suất hệ thống sấy: Thời gian sấy mẻ: τ = 10 (h) Độ ẩm ban đầu mực: (mực tƣơi có độ ẩm 78 – 82,5%) Độ ẩm cuối mực: (mực khô có độ ẩm dƣới 25%) Chọn nhiệt độ khơng khí ngồi trời t1=26OC Độ ẩm khơng khí ngồi trời: 1 = 79% Nhiệt độ tối đa dùng sấy mực mà mực khơng bị biến tính: 60 OC Chọn nhiệt độ khơng khí sấy: t2 = 55OC Chọn nhiệt độ khơng khí ra: t3 = 40OC Độ ẩm tƣơng đối khơng khí khỏi buồng sấy: 3 = 52% lƣợng ẩm tách Wτ =m1 = 780 = 585 kg/h số kg ẩm tách 1h chọn thời gian sấy τ = 10h W= = = 58.5 suất thiết bị Tính theo sản phẩm sau sấy : m2 =m1 - Wτ = 780 - 585 = 195 (kg) thông số khơng khí ngồi trời Chọn t1 =26 độ C , 1 = 79 % A) Độ chứa ẩm : D1= 0,016 (kg/kg) B) Nhiệt dung riêng dẫn xuất không khí tƣơi Cs1 = 1,006 – 1,84 d1= 1,006-1,84.0,016=0,97656 Lƣợng nƣớc chứa khơng khí ẩm trƣớc vào phòng sấy : Ld2 , kg /h Lƣợng nƣớc chứa khơng khí ẩm sau khỏi phịng sấy : Ld3 , kg /h Sau khỏi phịng sấy , khơng khí nhận thêm lƣợng ẩm từ nguyên liệu bay vào W, kg /h -Khơng khí trạng thái * Từ: t1=26 độ C, Tra bảng nƣớc bão hòa ta đƣợc Ps1=0,03166 bar *Áp suất riêng phần nƣớc khơng khí ẩm: Ph1=ᾢ1ps1=0,80 0,03166 =0,0253 bar Độ chứa :d2= = 0,622 =0,016 (kg/kgk³ ) Entapi khơng khí ẩm trạng thái : I2 =Cpkt2+d2(2500+Cpht2) = 11,004.55+0,016(2500+1,86.55) = 646,85 kj/kgk³ I1 =Cpkt1+d1(2500+Cpht1) = 11,004.26+0,016(2500+1,86.26) = 326,87 kj/kgk³ Do d2 =d1 = 0,016 kg/kg phƣơng trình cân =) L.0,016 +780 =L.0,040 => L = 32500 kg/h Lượng khơng khí khô cần thiết cho thiết bị sấy : L= = = = 32500 kg/h Lượng khơng khí khơ cần thiết để bay 1kg ẩm nguyên liệu sấy: I= = = =41.6 (kg k2 khô/kg / ẩm) Lưu lượng khối lượng quạt gió : Mq= L + Ld3 , kg /h =32500 + 32500 0,040 =33800, kg/h Lƣu lƣợng thể tích quạt : Vq= , m3/h Trong p3 : khối lƣợng riêng khơng khí ẩm trƣớc vào quạt gió P3 = , kg/ m3 Phƣơng trình cân nhiệt: Gọi Qbs: nhiệt bổ sung phòng sấy , k W Qs: tổng thành phần nhiệt tổn thất phòng sấy, kw Qs gồm có : - Nhiệt tổn thất qua vách phòng sấy - Nhiệt tổn thất nguyên liệu , dụng cụ chuyên chở nguyên liệu sấy mang Từ phƣơng trình cân nhiệt tổng quát : ∑Qnea =∑Qni Ta có phƣơng trình cân nhiệt phòng sấy nhƣ sau: LI2 + Qbs =L I3 + Qs Lƣợng khơng khí khơ cần cung cấp : L=W.I=780 41.6=32448 kg, kk khơ / ẩm 7: Q trình sấy lý thuyết Quá trình sấy lý thuyết trình xảy khơng có nhiệt bổ sung nhiệt tổn thất phịng sấy; Qbs= Qs=0 Từ phƣơng trình ta có L.I2=LI3 hay I2=I3 Nhƣ vậy,trong q trình sấy lý thuyết entanpi khơng khí ẩm trƣớc sau phịng sấy nhƣ Tuy nhiên thực tế khơng thể xảy nhiệt bổ sung phịng sấy khơng cung cấp : Qbs = Nhƣng nhiệt tổn thất buồng sấy có Sự biến đổi trạng thái khơng khí ẩm Khơng khí ngồi trời trạng thái 91) có 1(t1,ᾢ1) sau qua calorifer đƣợc gia nhiệt đến trạng thái (2) có 2(t2 d1=d2) khỏi phịng sấy trạng thái (3) có nhiệt độ t3 I3= I2 *Lƣợng nhiệt tiêu tốn cho calorifer : Qk= L(I2 - I1) =32448 (646,85 -326,87)= 10382711.04 I2 =Cpkt2+d1(2500+Cpht2) = 11,004.55+0,016(2500+1,86.55) = 646.85 kj/kgk³ *Lƣợng đốt cần thiết cho thiết bị sấy: Gọi D lƣợng đốt , kg/h Giả sử đốt nƣớc bão hòa áp suất ps hay nhiệt độ ts Tra bảng nƣớc bão hòa đƣợc ẩn nhiệt hóa r,kj/kg áp suất hay nhiệt độ Nhiệt mà đốt tỏa : Qk = D.r.x , kW Trong : x độ khơ nƣớc bão hịa đốt vào thiết bị bão hịa khơ x=1 ; ẩm < 1,0 Thông thƣờng độ khô x = 0,95 Lƣợng nhiệt đốt thải lƣợng nhiệt khơng khí nhận vào ta có phƣơng trình tính cân bừng nhiệt nhƣ sau: Qk = L(d2-d1)=D.r.x =10382711.04 kW ( ) *Lƣợng đốt cần thiết : D = = 8) Quá trình sấy thực tế : Từ phƣơng trình cân nhiệt: LI2’+Qbs=LI3+Qs Trong trình sấy thực tế thƣờng nhiệt bổ sung buồng sấy Qbs=0 / Qs khác ENTANPI khơng khí sau calorifer: I2’=I3 + , kJ/kg Có đƣợc I2’ xác định đƣợc nhiệt cung cấp cho calorifer: Qk=L(I2’-I1),KW Từ tính đƣợc lƣợng đốt(D) diện tích bề mặt trao đổi nhiệt calorifer(F) Giống nhƣ trình sấy lý thuyết Quá trình sấy lý thuyết Chúng ta quan niệm trình sấy lý thuyết q trình khơng có tổn thất VLS mang đi, thiết bị chuyển tải mang đi, khơng có tổn thất toả mơi trƣờng qua kết cấu bao che … mà có tổn thất TNS mang Do nhiệt lƣợng khói lị cung cấp cho VLS hồn tồn dùng để tách ẩm khỏi vật liệu Do ẩm tách khỏi lại bay vào khói nên ẩm lại mang tồn nhiệt lƣợng mà khói trả lại cho khói dƣới dạng nhiệt ẩn hoá r nhiệt vật lý nƣớc Cpat Vì q trính sấy lý thuyết khói lị đƣợc xem nhƣ q trình đẳng entanpy ... +Nhƣợc điểm: - Khả xuyên thấu tia hồng ngoại nên tốc độ sấy thấp - Sản phẩm sấy bị biến dạng - Chỉ dùng cho sản phẩm cắt lát, mỏng - Chi phí đầu tƣ cao Sấy bơm nhiệt: +Ƣu điểm: - Màu sắc sản... chọn buồn sấy kiểu kín - Giữ chất dinh dƣỡng sản phẩm tốt - Hƣơng thơm tự nhiên hoa qua không bị thay đổi - Thời gian sấy nhanh, tiết kiệm thời gian côn sức +Nhƣợc điểm: - Chi phí đầu tƣ cao,... lực hút lực đẩy lớn làm việc với cƣờng độ cao Hình 2.2 Quạt ly tâm Cấu tạo : - Guồng động - Vỏ quạt - Cánh quạt ly tâm - Mô tơ Nguyên lý hoạt động : Bƣớc 1: Quạt ly tâm làm việc theo nguyên lý đơn