Đồ án môn học thiết bị sấy tính toán thiết kế hệ thống sấy bơm nhiệt sấy thơm 200kg khômẻ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ  ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT BỊ SẤY TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY BƠM NHIỆT SẤY THƠM 200KG KHÔ/MẺ Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực MSSV Lớp : ThS Nguyễn Nam Quyền : Hồ Dương Tuấn Đạt : 19137013 : DH19NL Tháng 10/2022 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG TĨM TẮT Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Sức khỏe vấn đề quan trọng với người Trong yếu tố ảnh hưởng đến sức khỏe thực phẩm yếu tố định Trong thực phẩm khơng có thực phẩm hồn hảo Vì muốn có chế độ dinh dưỡng phù hợp cần phải biết kết hợp loại thực phẩm cách khoa học Theo tiêu chuẩn dinh dưỡng Viện Dinh Dưỡng rau thứ cần thiết cho người cịn có tác dụng chữa bệnh Tại thị trường nước giới, dứa tươi sản phẩm từ dứa sản phẩm ưa chuộng có giá trị dinh dưỡng cao có tác dụng chữa bệnh chúng Mặt khác, dứa phù hợp với có khí hậu nhiệt đới nên trở thành đặc sản số vùng Hiện dứa tiêu thụ chủ yếu tiêu thụ tươi chế biến thành nước ép, chưa có nhiều sản phẩm đa dạng Thiết nghĩ, biện pháp hỗ trợ giải vấn đề làm đa dạng sản phẩm từ dứa, tạo đầu rộng lớn ổn định cho dứa Trong chế biến dứa sấy lựa chọn tốt Chế biến dứa sấy vừa làm giảm gánh nặng lượng dứa tươi tràn ngập thị trường, vừa tận dụng lượng dứa dạt, giá rẻ không đạt chuẩn để ăn tươi ép nước Hiện thị trường có loại sản phẩm dứa sấy dứa sấy khô dứa sấy dẻo Xu hướng người tiêu dùng sử dụng sản phẩm bảo vệ sức khỏe, lành mạnh chất bảo quản, sản phẩm chứa dầu mỡ sản phẩm dứa sấy ngày ưa chuộng Dứa sấy khô dùng để pha trà, dứa sấy dẻo dùng ăn vặt mứt ngày lễ tết Đây ăn ngon miệng giàu dinh dưỡng Trong phạm vi đồ án môn học này, với đề tài “Tính tốn, thiết kế hệ thống sấy thơm sấy bơm nhiệt suất 200 kg hạt tiêu khơ/mẻ” Tơi tiến hành nghiên cứu, tìm hiểu phương pháp sấy khác nhau, lựa chọn tiến hành tính tốn thiết kế máy sấy phù hợp máy sấy bơm nhiệt 1.2 Mục đích - Tính tốn, thiết kế mơ hình máy sấy lạnh - Chế tạo mơ hình máy thiết kế đánh giá khả làm việc máy: suất, chi phí vận hành 1.3 Yêu cầu - Xác định thông số nhiệt độ 0C, độ ẩm φ%, tốc độ gió buồn sấy - Xác định trình sấy lý thuyết giản đồ trắc ẩm - Tính suất lạnh hệ thống lạnh (HTL) - Tính tốn chọn thiết bị HTL: máy nén (MN), thiết bị ngưng tụ (TBNT), thiết bị bay (TBBH), van tiết lưu ( với HTL công suất lớn) ống mao dẫn (cho HTL công suất lạnh nhỏ) phù hợp với mô hình hệ thống sấy (HTS) - Xác định mối quan hệ lý thuyết thực tế khả lấy ẩm, thời gian sấy, vận tốc gió buồng sấy, nhiệt độ buồng sấy Chương TỔNG QUAN 2.1 Sơ lược dứa Dứa có tên gọi khác : khóm, thơm, khớm,…, tên khoa học Ananas comosus, loại nhiệt đới Dứa địa paraguay miền nam Brasil Tại Việt Nam, dứa trồng phổ biến, phân bố từ Phú Thọ đến Kiên Giang Tiền Giang tỉnh có sản lượng dứa đứng đầu nước 2.1.1 Đặc điểm cấu tạo dứa dứa[5,7] - Dứa loại có gai mọc thành cụm hình hoa thị Các dài có hình dáng giống mũi mác có mép với cưa hay gai Hoa mọc từ phần trung tâm cụm hình hoa thị, hoa có đài hoa riêng Chúng mọc thành cụm hình đầu rắn thân ngắn mập Các đài hoa phát triển thành chứa nhiều nước  Thân cây: - Thân dứa trưởng thành cao khoảng – 1,2m có dạng cừu đáy bẹt, đường kính tán rộng 1,3 – 1,5m Bốc có thân nằm bên dài khoảng từ 20 – 30cm với phần thân trở lên dài lóng bên Bên thân dứa chia làm phần phần vỏ trung trụ Nơi tiếp giáp vỏ trung trụ có hệ thống mạch mỏng, chủ yếu gồm tế bào gỗ tế bào libe Mô mạch không liên tục, bị thủng nhiều chổ, qua bó mạch chạy dài đến Chính hệ thống mạch tạo rễ phụ mọc thân Trung trụ gồm khối tế bào nhu mơ có nhiều hạt tinh bột tinh thể, bó mạch xếp thành vịng xoắn ốc xuyên qua làm thành mạng lưới phức tạp Ảnh 2.1: Thân dứa  Lá dứa (thơm): Số thay đổi tùy theo giống trồng trọt Lá xếp theo hình xoắn ốc, non già ngồi Hình dạng thay đổi tùy theo vị trí chúng thân, tức theo tuổi Các đặc điểm chung dứa: -Gai lá: có nhiều hay gai thay đổi tùy theo giống trồng -Tầng mao bộ: bao bên ngồi giống lớp sáp mịng trắng, mặt có nhiều mặt -Tầng tế bào chứa nước: nằm phần lá, gồm số tế bào hình cột phía lớp biểu bì Tầng tế bào giúp trữ nước khơ hạn -Bó sợi lá: nằm lá, bao bọc mạch libe gỗ Tế bào sợi dài, chắc, dùng lấy sợi dệt vải -Dạng hình máng xối: có dạng hình máng xối giúp nhận nước hữu hiệu, chịu đựng khô hạn tốt Ảnh 2.2:Lá dứa(khóm)  Chồi dứa (thơm): Cây dứa (thơm) có loại chồi sau: -Chồi ngọn: Mọc đầu trái, mang nhiều lá, nhỏ, cong lịng máng, góc chồi thẳng Trồng chồi lâu thu hoạch (khoảng 18 tháng) Có thể dùng mầm ngủ chồi để nhân giống Ảnh 2.3:Chồi dứa(khóm) -Chồi thân: Mọc từ mầm ngủ thân, thường xuất sau mẹ hoa, có - chồi Chồi to, khỏe, lá, cứng, tán chồi gọn Gốc chồi dẹp, cong Chồi thân dùng để thay mẹ mùa gốc Trồng chồi thân mau thu hoạch, khoảng 12 tháng -Chồi cuống: Mọc từ mầm ngủ cuống trái, sát đáy trái, hình dạng giống chồi thân nhỏ hơn, góc chồi cong, phình to Trong sản xuất thường dùng loại chồi số lượng nhiều -Chồi ngầm: Mọc từ phần thân mặt đất nơi cổ rễ Chồi có dài, hẹp, mộc yếu bị bên che ánh sáng Trồng lâu thu hoạch, khoảng 18 - 20 tháng 10 Tính thơng số cụ thể dàn ngưng : - Số ống dàn : n = = = 85,5ống chọn 90 ống - Chọn số ống hàng m = 10 ống ta có số hàng ống dàn ngưng z = n/m =9 - Kích thước dàn : + Chiều rộng dàn : B = z = 9.0,034 = 0,3 m + Chiều cao dàn : H = m.= 10.0,034 = 0,34 m + Chiều dài dàn L = m Với diện tích trao đổi nhiệt F = 3,38 ta chọn dàn ngưng tụ FNA - 0,8/3.4 Tính tốn dàn ngưng ngồi : * Chọn loại dàn ngưng : - Ta chọn loại dàn ngưng giải nhiệt khơng khí đối lưu cưỡng Cấu tạo gồm dàn ống trao đổi nhiệt thép ống đồng có cánh nhơm sắt bên ngồi, bước cánh nằm khoảng – 10 mm * Chọn ống cho dàn ngưng : - Do môi chất Freon R134a nên ta chọn ống đồng cánh nhôm để làm ống dẫn mơi chất dàn ngưng Các ống có cánh thường có thơng số: + Đường kính ống : = 16 mm + Đường kính ống ngồi : = 18 mm + Bước ống : 34 mm + Chiều dài đoạn ống : l = m + Chiều dày cánh tròn : ðc = 0,3 mm 55 + Bước cánh : sc = 3,5 mm + Đường kính cánh : dc = 32 mm * Các thơng số cho trước : - Công suất dàn ngưng ngồi : 8,8 kW - Nhiệt độ khơng khí vào dàn : = 27,5 - Nhiệt độ khơng khí khỏi dàn : = 45 - Nhiệt độ ngưng tụ môi chất : = 50 - Lưu lượng môi chất qua dàn ngưng : G = 0,08 kg/s - Tốc độ khơng khí đầu vào dàn : m/s Tính diện tích trao đổi nhiệt : F= + phụ tải yêu cầu thiết bị ngưng tụ + k hệ số truyền nhiệt + mật độ dòng điện + độ chênh lệch loragrit trung bình * Tính độ chênh nhiệt độ trung bình : - Độ chênh nhiệt độ trung bình tính theo cơng thức: - Trong : + = - = 50 – 27,5 = 22,5 + = - = 50 - 40 = 10 = 15,4 56 * Xác định hệ số truyền nhiệt k : - Do ống có chiều dày mỏng (d2/d1= 1,5 : λ = 0,0032 + 0,221 = 0,0032 + 0,221 (0,14.= 0,017 = 0,017 = 5,7 mm tổng tổn thất áp suất cục - Hệ thống đường ống gió gồm có : + Tra tài liệu , với hệ thống đường ống gió thiết kế gồm có: + cút tiết diện trịn đốt với góc cong 900 , = 0,27 + côn mở rộng từ ống dẫn buồng sấy Theo bảng 4.3 – trang 131/14 với góc 45 0- 900 = 0,9 chọn = 0,9 + van điều chỉnh gió tiết diện trịn Tra bảng 6.33 với D/D0 = 0,9 góc nghiêng θ = 00 Ta chọn = 0,19 + côn thu nhỏ từ ống dẫn vào buồng sấy Với góc α khoảng 300 = 0,5 + từ dàn nóng vào quạt Với góc α khoảng 300 = 0,5 + = 1,1 kg/ khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ trung bình tác nhân sấy 350C = = 95,6 mm - Vậy : = + = 5,7 + 95,6 = 101,3 mm 66 Tính : - là trở lực thiết bị lọc bụi, buồng xử lý khơng khí, buồng sấy - Trở lực thiết bị lọc bụi tùy theo kiểu lọc bụi khác mà trở lực khác Trong hệ thống này, mật độ bụi không nhiều nên ta chọn thiết bị lọc bụi đơn giản lưới lọc nên trở lực không lớn Ta chọn trở lực lưới sử dụng hệ thống sấy 3,57 mm - Trở lực buồng sấy phụ thuộc vào kiểu buồng sấy, cách bố trí sản phẩm sấy, mật độ sấy… mà trở lực buồng sấy lớn hay nhỏ người ta xác định trở lực theo kinh nghiệm Hệ thống sấy chọn trở lực buồng sấy mm - Trở lực qua buồng xử lý khơng khí (gồm có dàn ngưng, dàn lạnh, thiết bị phân ly nước) chọn 27 mm - Vậy : = 3,57 + + 27 = 35,27 mm Như tổng tổn thất trở lực hệ thống : = + = 101,3 + 35,27 = 136 mm Công suất quạt : N = = 1,1 = 0,8 kW = 136 mm tổng cột áp quạt phải thực - hiệu suất quạt = ( 0,4 0,6 ) ta chọn = 0,6 - Q lưu lượng khơng khí Chọn Q = 0,28 kg/ - = 1,293 kg/ khối lượng riêng khơng khí điều kiện tiêu chuẩn - = 1,144 kg/ khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ trung bình tác nhân sấy - k = 1,1 hệ số dự phòng k = ( 1,1 1,2 ) Vậy N = 0,8 kW ta chọn quạt ly tâm cao áp HP ta có thơng số : - Công suất : HP 67 - Lưu lượng : 1200 /h - Điện áp : 220V, 380 V - Cột áp : 1500 Pa 68 69