BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT BỊ SẤY ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY BƠM NHIỆT DÙNG ĐỂ SẤY LÁ TRÀ VỚI NĂNG SUẤT 50KG/MẺ Giảng viên[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA CƠ KHÍ – CƠNG NGHỆ ĐỒ ÁN MƠN HỌC THIẾT BỊ SẤY ĐỀ TÀI TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY BƠM NHIỆT DÙNG ĐỂ SẤY LÁ TRÀ VỚI NĂNG SUẤT 50KG/MẺ Giảng viên hướng dẫn : Ths Nguyễn Nam Quyền Sinh viên thực : Lương Ngọc Tân MSSV : 19137061 Lớp : DH19NL Khóa : 2019 TPHCM, Ngày 13 tháng 11 năm 2022 LỜI NÓI ĐẦU Trong ngành cơng nghiệp nói chung việc bảo quản chất lượng sản phẩm quan trọng Để chất lượng sản phẩm tốt ta phải tiến hành sấy để tách ẩm Vật liệu sau sấy có khối lượng giảm giảm chi phí cơng chun chở, độ bền sản phẩm tăng lên, chất lượng sản phẩm nâng cao thời gian bảo quản kéo dài Quá trình sấy trình làm bốc nước khỏi sản phẩm Người ta phân biệt sấy thành loại sấy tự nhiên sấy nhân tạo Sấy tự nhiên dùng lượng mặt trời để làm bốc nước khỏi vật liệu nên việc tiến hành đơn giản, tốn Tuy nhiên khó điều chỉnh trình sấy vật liệu sau sấy cịn độ ẩm cao Vì công nghiệp người ta thường dùng sấy nhân tạo, tức phải cấp nhiệt cho vật liệu ẩm Phương pháp cung cấp nhiệt dẫn nhiệt, đối lưu, xạ lượng điện trường có tần số cao Đối với nước ta nước có khí hậu nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để chế biến thực phẩm khô làm khơ nơng, thủy sản có ý nghĩa đặc biệt Kết hợp sấy tự nhiên nhân tạo nhằm tiết kiệm lượng Nghiên cứu công nghệ sấy thiết bị sấy phù hợp cho loại thực phẩm, nơng sản, thủy sản điều kiện khí hậu thực tiễn nước ta Từ tạo đa dạng hàng hóa cải tiến chất lượng nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng nước xuất MUC LUC ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 Mục đích đề tài CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Trà ( Chè ) 1.2 Nguồn gốc, đặt điểm thành phần dinh dưỡng Trà 1.2.1 Nguồn gốc đặc điểm 1.2.2 Thành phần dinh dưỡng 1.3 Công dụng Trà .6 1.4 Quy trình trồng chăm sóc Chè 1.4.1 Chọn giống: 1.4.2 Làm đất – bón phân lót 1.4.3 Chăm sóc trà 1.5 Thời vụ mật độ Trà Thái nguyên ( Phía Bắc ) .7 1.6 Tình hình trồng nghiên cứu VLS ( Trà ) 1.6.1 Tình hình nước 1.6.2 Tình hình ngồi nước 1.6.2.1 Thị trường tiêu thụ 1.6.2.2 Tình hình xuất 10 1.7 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng trà sau sấy .10 1.7.1 Tiêu chuẩn chất lượng 10 1.7.2 Tiêu chuẩn cảm quan 10 1.7.3 Tiêu chuẩn lý hóa 10 1.8 Tình hình phơi, sấy nước 10 1.8.1 Tình hình phơi sấy nước 10 1.8.2 Tình hình phơi sấy nước 10 1.9 Tìm hiểu số phương pháp sấy phù hợp .10 CHƯƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11 2.1 Nội dung nghiên cứu 11 2.2 Phương pháp nghiên cứu 11 2.2.1 Nghiên cứu lý thuyết 11 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 12 3.1 Chọn phương pháp sấy .12 3.1.1 Chọn loại máy sấy cho chè 12 3.1.2 Giới thiệu máy sấy bơm nhiệt 12 3.2 Tinh toan thiêt kê may sây bơm nhiêt 12 3.2.1 Các thơng số tính tốn ban đầu .12 3.2.2 Nguyên lý cấu tạo nguyên lý hoạt động .13 3.2.2.1 Nguyên lý cấu tạo 13 3.2.2.2 Nguyên lý hoat đông 14 3.2.3 Tinh toan qua trinh sây ly thuyêt 14 3.2.3.1 Đô thi I-d cho qua trinh sây ly thuyêt 14 3.2.3.2 Cac thông sô cua cac điêm nút đô thi I-d 15 3.2.3.3 Tinh toan thơi gian sây .16 3.2.3.4 Cân vật chất tính tốn nhiệt q trình sấy lý thuyết 17 3.2.4 Tính tốn kích thước sơ buồng sấy 18 3.2.5 Cân băng nhiêt 19 3.2.5.1 Tôn thât nhiêt qua kêt câu thiêt bi 21 3.2.5.2 Tôn thât nhiêt qua vât liêu sây 24 3.2.5.3 Tổn thất nhiệt thiết bị vận chuyển .24 3.2.5.4 Lượng nhiệt cung cấp ẩm vật liệu 24 3.2.6 Tinh toan qua trinh sây thưc 25 3.2.6.1 Đồ thị I-d cho trình sấy thực 25 3.2.6.2 Cac thông sô cua cac điêm nút đô thi I-d 25 3.2.6.3 Tinh toan qua trinh sây thưc 26 3.2.7 Tinh toan thông bơm nhiêt 27 3.2.7.1 Chon tac nhân lanh va nhiêt đô 27 3.2.7.2 Tính tốn chu trình lạnh vận hành 28 3.2.8 Tinh toan cac thiêt bi trao đôi nhiêt 31 3.2.8.1 Thiết bị ngưng tụ - dàn nóng 31 3.2.8.2 Thiết bị bay - dàn lạnh .36 3.2.9 Tính tốn máy nén 40 3.2.9.1 Tính tốn theo chu trình thực tế vận hành 40 3.2.9.2 Tính tốn cơng suất động lắp đặt 40 3.2.10 Tinh toan trơ lưc va chon quat 41 3.2.10.1 Tinh toan đương ông dân 41 3.2.10.2 Tinh toan trơ lưc cua toan thông sây 41 3.2.10.3 Trở lực qua thiết bị 43 3.2.11 Tinh toan chon quat .43 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 44 4.1 Kết luận 44 4.2 Đề nghị .44 ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện sản phẩm chè Việt Nam có mặt 110 quốc gia vùng lãnh thổ giới, thương hiệu “CheViet” đăng ký bảo hộ 70 thị trường quốc gia khu vực Mỹ, EU Nga Đưa Việt Nam trở thành quốc gia đứng thứ giới sản lượng kim ngạch xuất chè Để tăng chất lượng sản phẩm, đơn vị kinh doanh chú́ trọng đầu tư xây dựng nhà xưởng chế biến với dây chuyền, thiết bị tiên tiến, đưa công nghệ vào sản xuất, phục vụ sản xuất, chế biến sản phẩm chè vùng nguyên liệu, tạo nhiều chủng loại sản phẩm phong phú́ , đa dạng, đáp ứng nhu cầu thị trường nước xuất Bên cạnh đó, doanh nghiệp cịn cân nhắc, tính tốn cấu tỷ trọng giống, loại bỏ dần giống bị thoái hoá, suất, nhập giống chè ngoại trồng thay thế, mở rộng đồng chè giống chất lượng cao thích ứng với nhu cầu thị trường Để tìm hiểu trao đổi kinh nghiệm phương thức sản suất chè sấy chè chú́ ng em tham gia việc “ Tính tốn thiết kế máy sấy trà xuất 50 Kg/mẻ” Vào mùa thu hoạch chè tỉnh Thái Nguyên 1.2 Mục đích đề tài Nghiên cứu, tính tốn thiết kế, đưa quy trình sấy chè thành phẩm có chất lượng cao góp phần cải thiện chè nguyên liệu, nâng cao giá trị kinh tế Góp phần đa dạng hóa sản phẩm trái sấy sản phẩm từ chè Đóng góp phần vào việc giải tình trạng ứ đọng nguyên liệu ổn định giá vào lú́ c vụ CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Trà ( Chè ) - Che la san phâm chê biên tư búp (tôm), cuông va cac la non thu hai tư che Vơi phương phap chê biên khac nhau, ta phân nhiêu loai che sau: + Che xanh: Nươc pha xanh vang, vi đâm diu, co hương thơm tư nhiên cua che Che xanh đươc chê biên băng cach đem nguyên liêu che diêt men (men co sẵn nguyên liêu che) rôi vo, sau đo đem sây + Che đen: Trong qua trinh chê biên không diêt men ma co thêm qua trinh lên men đê tao biên đôi sinh hoa cân thiêt lam cho san phâm co mau săc, hương vi đăc biêt Mau nươc pha che đen co mau đo nâu sang, vi diu, hương thơm nhẹ Ngoai hai loai che đươc tiêu thu chu yêu hiên trên, phu thuôc vao công nghê chê biên, co cac loai che khac như: che đo va che vang Cac loai che nêu đem ươp hương thi ta goi la che hương, hoăc nêu san phâm che dang canh rơi thi goi la che rơi, dang banh goi la che banh, dang bôt (nươc pha che đem cô đăc rôi sây khô) goi la che bôt hay che hoa tan 1.2 Nguồn gốc, đặt điểm thành phần dinh dưỡng Trà 1.2.1 Nguồn gốc đặc điểm - Trà xanh từ lâu trở thành thức uống quen thuộc người Việt để ý thành phần hóa học trà xanh có tác dụng tuyệt vời với sức khỏe người 1.2.2 Thành phần dinh dưỡng - Những thành phần hóa học trà (chè) (tính theo sản phẩm khơ kiệt): Caffein - Một chất khơng bị thay đổi q trình chế biến trà (chè): Trong đọt chè tươi hay gọi chè nõn tơm hàm lượng caffein chỗ có khác nhau: nõn tơm + có – 7%; thứ có – 5%; thứ có – 7%; thứ có 3%; cuống có 1,9% Trong chè bánh tẻ có 2% (caffein trà (chè) dạng caffein tanat nên tác dụng chậm so với caffein cà phê) L-theanin – Một loại axít amin tự do, khơng có protein: trà (chè) bú́ p khơ có 1% Trong trà (chè) bánh tẻ trồng vườn tán to có 2% (tính theo tươi 0,2%) L-theanin tổng hợp từ rễ dẫn lên trà (chè), gặp ánh nắng mặt trời có cường độ lớn chuyển thành polyphenol, trà (chè) vườn nhiều L-theanin polyphenol trà (chè) đồi Tanin: 27 – 34% Hàm lượng tanin trà (chè) cao chất lượng trà (chè) tốt (sản phẩm trình quang hợp nên trà (chè) đồi nhiều tanin trà (chè) vườn) hợp chất polyphenol gồm loại catechin; loại catechin có vị chát dịu Epicatechin, Galocatechin, Epigalocatechin Một loại catechin có vị đắng đặc biệt, Epigalocatechingalat (EGCG) Bú́ p trà (chè) có hàm lưọng tanin cao EGCG lại thấp nên có vị chát dịu, đắng Trà (chè) trồng đất có molipden có vị chát EGCG thấp Flavonol: kaempferol, quercetin, myricetin Tinh dầu axít tinh dầu: Acetic, butyric, cafeic, caproic, palmitic, propionic, valeric… Các vitamin: tiền sinh tố A, B2, B3, B5, C (C chủ yếu trà (chè) tươi, trà (chè) bú́ p khơ vitamin C vết) Các nguyên tố vi lượng: đặc biệt kali fluor 1.3 Công dụng Trà Nhiều cơng trình nghiên cứu nhà khoa học Nhật Bản, Trung Quốc, Mỹ, Pháp, Úc chứng minh tác dụng trà xanh như: - Theo Y học cổ truyền: trà (chè) có vị đắng chát, ngọt; tính mát; vào kinh can, thận Tác dụng : nhiệt, giải khát, lợi tiểu, tiêu thực, cầm tả lỵ, bớt mụn nhọt, khỏi chóng mặt, đẹp̣ da thịt, minh mẫn đầu óc - Làm cho đầu óc minh mẫn (cho người già người trẻ) - Phòng chống bệnh tim mạch - Ngăn chặn tổn thương não người đột quỵ - Giảm nguy mắc số bệnh ung thư - Bảo vệ vi khuẩn có ích ruột, ngăn cản vi khuẩn, virú́ t gây bệnh - Khử mùi hôi chân - Chống sâu răng, trị viêm nướu răng, trị thở có mùi - Chống lão hóa - Chống lú́ lẫn tuổi già - Chống trầm cảm người già - Giảm chứng bệnh mắt - Chống lại tượng kháng insulin - Giú́ p thể đốt mỡ thừa (nhất mỡ bụng mông) - Chống độc giải độc cho thể - Ngăn chặn bệnh Parkinson 1.4 Quy trình trồng chăm sóc Chè 1.4.1 Chọn giống: - Tùy vào địa hình chất đất để chọn loại giống thích hợp, ưu tiên chọn loại giống có khả chống chịu thời tiết sâu bệnh tốt, giống chè cho chất lượng cao phù hợp với nhu cầu sản xuất có khả sinh trưởng mạnh - Giống chè phải nhân vơ tính theo biện pháp giâm cành chè tú́ i bầu đất - Nên trồng trọt theo công nghệ tiên tiến, thâm canh cao theo xu hướng tăng cường sử dụng phân hữu cơ, giảm sử dụng phân hoá học thuốc bảo vệ thực vật 1.4.2 Làm đất – bón phân lót - Chọn đất trồng: Đất trồng chè phải có tầng canh tác 80cm, kết cấu tơi xốp; có mạch nước ngầm mặt đất 100cm; độ dốc bình quân 25 độ; pH 4- - Làm đất đào hố trồng: Đất trồng chè phải cày vùi phân xanh trước trồng tháng Khi trồng bổ hố hay cày rạch sâu 20 – 25 cm theo rãnh hàng đào để trồng bầu - Bón lót trước trồng: Sau đào rãnh hàng xong bón lót phân hữu 20 – 30 tấn/ha 100 – 150 kg P2O5/ha, trộn phân vào đất trồng Hình 1.1 : Chọn giống chăm sóc trà 1.4.3 Chăm sóc trà - Tưới nước theo định kỳ để cung cấp đủ nước cho vào mùa khô trái lớn chín - Phịng trừ cỏ dại: Phủ lên gốc chè cỏ, rác, phân xanh… để hạn chế cỏ dại mọc; xới phá váng sau trận mưa to Làm cỏ vụ xuân tháng 1-2 vụ thu tháng 8-9, xới tồn diện tích lần/vụ; năm xới gốc 2-3 lần - Phòng trừ sâu bệnh cho chè biện pháp canh tác (diệt cỏ, diệt mầm bệnh, côn trùng) biện pháp sinh học (trồng bóng mát với loại thích hợp có mật độ đảm bảo độ ẩm nương chè) Hình 1.2: Thu hoạch trà 1.5 Thời vụ mật độ Trà Thái nguyên ( Phía Bắc ) - Thời vụ giâm cành: Phía Bắc tháng 1-2 tháng 7-8 - Thời vụ trồng bầu cây: Phía Bắc tháng 1-3 tháng 8-9; phía Nam tháng 2-4 tháng 6-7 đất đủ ẩm - Mật độ trồng Trà: Nơi dốc < 15 độ : Hàng cách hàng 1,4 – 1,5m, cách 0,4 – 0,5m Nơi dốc > 15 độ : Hàng cách hàng 1,2 – 1,3m, cách 0,3 – 0,4m 1.6 Tình hình trồng nghiên cứu VLS ( Trà ) 1.6.1 Tình hình nước 1.6.1.1 Tình hình sản xuất: - Theo thống kê Hiệp hội chè Việt Nam, tính đến năm 2020, nước ta có 34 tỉnh, thành phố trồng chè với tổng diện tích ổn định mức 130 nghìn ha, suất bình quân đạt mức khoảng 8,0 tấn/ha, sản lượng chè khô đạt khoảng 192 nghìn Cây che trồng chủ yếu khu vực Trung du miền nú́ i phía Bắc chiếm khoảng 70% diện tích trồng che nước; vùng Tây Nguyên với khoảng 19%; vùng Bắc Trung Duyên hải miền Trung có diện tích che chiếm 7,0% khu vực đồng Bắc 4,0% Một số địa phương có diện tích che lớn: Thái Nguyên (22,3 nghìn ha), Hà Giang (21,5 nghìn ha), Phú́ Thọ (16,1 nghìn ha), Lâm Đồng (10,8 nghìn ha)… - Hiện nay, Việt Nam có 170 giống chè loại đảm bảo chất lượng cho suất cao, với hương vị đặc biệt giới ưa chuộng, như: Chè shan, PH1, LDP1, LDP2, PT14… giống chè nhập nội PT95, Kim Tuyên, Bát Tiên, Tứ Quý Xuân Trong đó, chè shan giống chè quý, phát triển lâu đời số địa phương khu vực phía Bắc như: Hà Giang, Yên Bái, Sơn La, Điện Biên… Với khoảng 24% tổng diện tích trồng chè nước Chè shan bao gồm giống: Chè shan công nghiệp, shan vùng cao shan đầu dòng Hiện rừng chè shan cổ thụ với nhiều hàng trăm năm tuổi Việt Nam cho sản phẩm có nhiều đặc tính q ngun liệu khơng thể thiếu để sản xuất chè sạch, chè đặc sản, sản phẩm chè chế biến có giá trị gia tăng cao 1.2.Tình hình tiêu thụ: - Chè Việt Nam tiêu thụ chủ yếu thị trường nước xuất Với thị trường nước nhu cầu tiêu thụ chè người dân Việt cao, đặc biệt vào dịp lễ Tết hay kiện quan trọng Đặc biệt, chè không đơn dùng uống ngày, mà dùng làm quà biếu người thân thay lời chú́ c mừng, lời chào đón… Chính thế, tình hình tiêu thụ chè nước mức ổn định Thị trường tiêu thụ nước phần lớn chè xanh ngược lại với thị trường xuất chủ yếu chè đen (chiếm tỷ trọng đến 51%) Trong năm gần đây, người trung niên lớn tuổi, sản lượng tiêu thụ chè giới trẻ có xu hướng tăng Cùng với đó, họ có địi hỏi cao tính tiện lợi, nhanh chóng đẹ p̣ mắt Những thị hiếu tạo nên chỗ đứng cho loại chè hòa tan, chè tú́ i nhú́ ng… - Với thị trường xuất từ tháng đầu năm 2020, phải đối mặt với diễn biến phức tạp tình hình dịch bệnh Covid-19, song che sản phẩm trì sản xuất, khơng bị đứt gãy q trình xuất khẩu, tăng trưởng xuất che Việt Nam sang nhiều thị trường đảm bảo ổn định Theo số liệu Tổng cục Hải quan, xuất ngành chè năm 2020 ước đạt 134.964 tấn, trị giá 217,7 triệu USD, giá 1.613 USD/tấn, giảm 1,8% lượng, giảm 7,8% kim ngạch giảm 6,2% giá so với năm 2019 Cơ cấu xuất sản phẩm chè chủ yếu gồm: chè đen chiếm 51%; chè xanh chiếm 48% (gồm chè ướp hương, chè Ô long); lại loại chè khác Giá bình quân chè đen 1.350 USD/tấn; chè xanh 1.880 USD/tấn Sản phẩm che Việt Nam xuất sang 74 quốc gia vùng