đồ án khảo sát và tính thiết kế máy sấy bơm nhiệt tầng sôi đế sấy hành lá xuất khẩu năng suất 100kg-mẻ

Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 1 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 1.1 Khái niệm quá trình sấy 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại phương pháp sấy 1.1.3 Mục đích của quá trình sấy 1.1.4 Những biến đổi cơ bản của quá trình sấy GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 2 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 1.1.4.1 Các dòng dịch chuyển và thế dịch chuyển ẩm trong vật keo 1.1.4.2 Các dòng dịch chuyển và thế dịch chuyển ẩm trong vật xốp mao dẫn 1.1.4.3 Các dòng dịch chuyển ẩm trong vật keo xốp mao dẫn 1.1.4.4 Dịch chuyển ẩm đối lưu trong vật liệu sấy 1.2 Cơ chết thoát ẩm ra khỏi vật liệu sấy 1.2.1 Qua trình khuếch tán ngoại 1.2.2Quá trình khuếch tán nội 1.2.3 Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán ngoại và quá trình khuếch tàn nội 1.3 Các giai đoạn trong quá trình sấy 1.3.1 Giai đoạn nung nóng vật liệu 1.3.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc 1.3.3 Giai đoạn sấy giảm tốc 1.4 Các phương pháp và thiết bị sấy 1.4.1 Các phương pháp sấy 1.4.2 Thiết bị sấy 1.5 Tổng quan về sấy ở nhiệt độ thấp 1.5.1 Giới thiệu các phương pháp sấy lanh 1.5.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống sấy lạnh GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 3 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 1.6 Các thiết bị trong hệ thống sấy lạnh 1.7 Một số kết quả nghiên cứu về sấy lạnh của các tác giả trong và ngoài nước 1.7.1 Các tác giả trong nước 1.7.2 Các tác giả nước ngoài 1.8 So sánh phương pháp sấy lạnh với phương pháp sấy nóng ở nhà máy 1.9 Đánh giá và kết luận CHƯƠNG II : TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY HÀNH LÁ 2.1 Vật liệu sấy và tính lý hòa của vật liệu sấy 2.1.1 Sơ đồ công nghệ sấy rau quả 2.1.2 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng sản phẩm 2.3 Các đặc tính hóa lý của một số rau quả giàu vitamin ứng dụng phương pháp sấy lạnh 2.4 Lý thuyết sấy rau quả 2.5 Một số phương pháp sấy rau quả 2.6 Lựa chọn phương pháp sấy lạnh theo hướng nghiên cứu của đề tài CHƯƠNG III : KHẢO SÁT THỰC TRẠNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẤY 3.1 Khảo sát máy sấy tại nhà máy 3.2 Nhiệm vụ thiết kế 3.3 Chọn phương án thiết kế GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 4 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 3.4 Chon tác nhân sấy và năng suất sấy CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY SẤY LẠNH SỬ DỤNG BƠM NHIỆT 4.1 Giới thiệu bài toán thiết kế và mô hình thiết kế 4.2 Xây dưng quy trình công nghệ sấy hành 4.2.1. Giới thiệu vật liệu sấy 4.2.1. Xây dựng quy trình công nghệ sấy Hành 4.3 Xác định các thông số đầu vào của vật liệu 4.4 Tính toán lý thuyết chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn 4.4.1 Xác đinh các điểm nút trên đồ thị sấy 4.4.2 Tính toán tốc độ sấy và thời gian sấy 4.4.3 Tính toán nhiệt quá trình 4.5 Tính toán lý thuyết chế độ sấy thải bỏ tác nhân 4.5.1. Xác định các thông số điểm nút trên đồ thị sấy 4.5.2. Tính toán nhiệt quá trình 4.6. Xác định kích thước buồng sấy 4.7. Cân bằng nhiệt cho quá trình 4.8. Tính toán quá trình sấy thực chế độ hồi lưu hoàn toàn 4.9. Tính toán quá trình sấy thực chế độ thải bỏ tác nhân 4.10. Kết luận về chế độ sấy GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 5 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 4.11. Tính toán thiết kế và lựa chọn thiết bị phụ trợ 4.11.1. Các thông số nhiệt của môi chất lạnh 4.11.2. Tính toán chu trình bơm nhiệt 4.11.3. Tính toán thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt 4.11.3.1. Dàn ngưng 4.11.3.2. Dàn bay hơi 4.11.4. Tính chọn máy nén 4.11.5. Tính chọn đường ống dẫn môi chất 4.11.5.1. Đường ống đẩy 4.11.5.2. Đường ống hút 4.11.6. Thiết bị hồi nhiệt 4.11.7. Tính toán trở lực và chọn quạt CHƯƠNG V : TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG SẤY VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH 5.1 Trang bị điện 5.2 Tính giá thành sản phẩm 5.2.1 Chi phí nguyên liệu, nhiên liệu 5.2.2 Chi phí lao động 5.2.3 Chi phí khấu hao 5.3 So sánh chất lượng và giá thành hành lá sấy nóng và sấy lạnh GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 6 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1 Kết luận 6.2 Đề nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO Lời cảm ơn Học tập là một quá trình lâu dài, mỗi giai đoạn đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành nhân cách, đạo đức của mỗi con người. Từ những ngày bước chân vào giảng đường đại học cho đến lúc hoàn thành luận văn này, em đã nhận được sự quan tâm chỉ dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô. Qua quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp em xin bày tỏ long biết ơn chân thành đến: • Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang. GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 7 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp • Tập thể giảng viên Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh trường Đại học Nha Trang. • Quý thầy cô đã tận tình chỉ dạy chúng tôi trong thời gian học tập tại trường. • Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Th.s Lê Như Chính đã trực tiếp theo dõi, tận tình hướng dẫn em trong thời gian thực hiện đề tài. Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian thực hiện, đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được sự chỉ bảo của quý thầy cô và góp ý của các bạn. Nha Trang, tháng 3, năm 2012 Sinh viên thực hiện đề tài Bùi Văn Vĩnh TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Độc Lập- Tự Do- Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: MSSV: Ngành: Công Nghệ Nhiệt – Lạnh Niên Khóa: 2008-2012 Tên đề tài: Khảo sát và tính thiết kế máy sấy bơm nhiệt tầng sôi đế sấy hành lá xuất khẩu năng suất 100kg/mẻ. I/ Thông tin thực hiện đề tài: 1- Số liệu choo trước: Mô hình sấy lạnh của khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trường Đại Học Nha Trang và khảo sát thực tế hệ thống sấy nóng tại Công Ty thủy sản Bạc liêu ( KCN. Suối Dầu ) GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 8 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp II/ Nội dung đề tài: 1- Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy, các thiết bị trong hệ thống sấy lạnh. 2- Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh trên một số thực phẩm và rau quả trong nước và thế giới. 3- Trình bày các kết quả nghiên cứu về sấy lạnh trong nước và thế giới từ trước đến nay. 4- Lựa chọn vật liệu sấy lạnh, xây dựng quy trình công nghệ và xử lý vật liệu trước sấy và sau sấy lạnh. 5- Lý thuyết về sấy rau quả và thực phẩm. 6- Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt. 6.1 Giải quyết bài toán sấy lạnh lý thuyết và sấy thực theo chế độ thải bỏ tác nhân. 6.2 Giải quyết bài toán sấy lạnh lý thuyết và sấy thực theo chế độ hồi lưu hoàn toàn khí thải. 7- Tính toán thiết kế và lựa chọn các thiết bị phụ trợ cho hệ thống sấy. 8- Khảo nghiệm mô hình máy sấy lạnh xác định lại các thông số kỹ thuật của mô hình. 9- Xác định một số yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy lạnh ở hai chế độ sấy 10- So sánh chất lượng của sấy lạnh và sấy nóng tại nhà máy 11- Kết luận rút ra từ thực nghiệm. 12- Hiệu quả kinh tế Xây dựng giá thành 1kg rau sấy 13- Các bản vẽ thiết kế III/ Ngày giao nhiệm vụ: 01/03/2012 IV/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/06/201 Nha Trang, tháng 3 năm 2012 Giáo viên hướng dẫn THS. Lê Như Chính GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 9 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Việt Nam là một nước nhiệt đới có nhiều điều kiện để phát triển ngành trồng trọt và chế biến rau quả. Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch là rất lớn 25-30% [20]. Nguyên nhân chính là do công nghệ chế biến và bảo quản của chúng ta còn lạc hậu nên đã làm cho rau quả của Việt Nam có giá trị thấp trong thị trường trong nước cũng như xuất khẩu, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người nông dân, vì vậy việc nghiên cứu đưa ra các quy trình công nghệ cũng như ứng dụng triển khai chuyển giao các kết quả nghiên cứu, các quy trình công nghệ bảo quản, chế biến rau quả, đóng vai trò hết sức quan trọng trong chiến lức phát triển ngành rau quả. Rau quả hiện nay chủ yếu được sử dụng ở dạng tươi, như đã biết rau quả là loại sản phẩm có tính thời vụ, thời gian thu hoạch ngắn, khả năng vận chuyển và bảo quản hạn chế, trong khi kỹ thuật bảo quản rau quả tươi vẫn chỉ dựa vào các kinh nghiện cổ truyền, mang tính thủ công chấp vá. Công nghệ sấy ứng dụng trong chế biến rau quả khô được tiến hành từ khá lâu nhưng cho đến nay vẫn bộc lộ nhiều hạn chế về công nghệ chưa khắc phục được chất lượng đầu ra của sản phẩm, chưa đáp ứng được các yêu cầu về đặc tính hóa lý, mùi, màu, thành phần dinh dưỡng nên khó đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ và xuất khẩu trong và ngoài nước. Việc đầu tư nghiên cứu một quy trình công nghệ mới giải quyết những vấn đề này là thực sự cần thiết. Công nghệ sấy lạnh được xem là một công nghệ mới, ra đời từ yêu cầu cấp thiết đó. GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 10 SVTH: Bùi Văn Vĩnh [...]... triển công nghệ sấy lạnh đã có nhiều thành tựu Tuy nhiên, để có một quy trình công nghệ hoàn chỉnh, tối ưu với các thông số phù hợp nhất đòi hỏi chúng ta phải tiến hành nghiên cứu sâu rộng hơn Được sự phân công đề tài Khảo sát và tính thiết kế máy sấy bơm nhiệt tầng sôi đế sấy hành lá xuất khẩu năng suất 100kg/mẻ” thực hiện dựa trên cơ sở tìm hiểu những nguyên lý chung nhất của công nghệ sấy lạnh từ đó... thoát nhiệt, tiết kiệm năng lượng Ví dụ : - Cách nhiệt buồng sấy và hệ thống ống dẫn - Tuần hoàn khí thải qua buồng sấy - Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt thu hồi nhiệt từ không khí thoát ra để đun nóng không khí hoặc nguyên liệu vào - Sử dụng nhiệt trực tiếp từ lửa đốt khí tự nhiên và từ các lò đốt có cơ cấu làm giảm nồng độ khí oxit nitơ - Sấy thành nhiều giai đoạn (ví dụ: kết hợp sấy tầng sôi với sấy. .. trình sấy đối với từng loại rau quả khác nhau Để giải quyết những vấn đề đó, đề tài nghiên cứu những nội dung chính sau:  Tìm hiểu về công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy và các thiết bị trong hệ  thống sấy lạnh Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh trên một số loại rau quả giàu vitamin, xây  dựng quy trình sấy lạnh đối với Hành lá cắt nhỏ Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt ở chế độ sấy. .. trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm của vật ngưng lại, có nghĩa tốc độ sấy bằng không 1.4 Các phương pháp và thiết bị sấy Sấy có thể được chia ra hai loại: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo - Sấy tự nhiên: quá trình phơi vật liệu ngoài trời, không có sử dụng thiết bị - Sấy nhân tạo: các phương pháp sấy nhân tạo thực hiện trong các thiết bị sấy Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau Căn cứ vào phương... cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại: sấy đối lưu, sấy bức xạ, sấy tiếp xúc, sấy thăng hoa, sấy bằng điện trường dòng cao tần, sấy điện trở… 1.4.1 Các phương pháp sấy 1.4.1.1 Phơi và sấy bằng năng lượng mặt trời Sấy bằng cách phơi nắng (không có sử dụng thiết bị sấy) được sử dụng rộng rãi nhất trong chế biến nông sản… GVHD: ThS Lê Nhữ Chính 24 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt... bằng nhiệt độ kế ước Tuy vậy, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đều ở phần ngoài và phần trong vật Vùng trong vật đạt đến nhiệt độ kế ước chậm hơn Đối với vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra nhanh 1.3.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ kế ước Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt. .. luận, các thiết bị làm lạnh có thể được sử dụng để gia nhiệt Sản phẩm bơm nhiệt đầu tiên được bán vào năm 1952 Từ khi xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng vào đầu thập kỉ 70, bơm nhiệt lại bước vào một bước tiến nhảy vọt mới Hàng loạt bơm nhiệt đủ mọi kích cỡ cho các ứng dụng khác nhau được nghiên cứu chế tạo, hoàn thiện và GVHD: ThS Lê Nhữ Chính 35 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt... phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : chế độ làm việc, dạng vật sấy, áp suất làm việc, cách nung nóng không khí, chuyển GVHD: ThS Lê Nhữ Chính 25 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp động của tác nhân sấy, sơ đồ làm việc, cấu trúc buồng sấy Đối với quá trình sấy chi phí năng lượng là yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế sản xuất, vì vậy khi thiết kế, cần chú ý đến các biện... quá trình khuếch tán ngoại và quá trình khuếch tàn nội Khếch tán nội và khếch tán ngoại có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, quá trình khếch tán ngoại là quá trình khởi đầu và quyết định đến giai đoạn đầu của quá trình sấy và quá trình khếch tán nôi là động lực của quá trình khếch tán ngoại Tức là quá trình khếch tán ngoại được tiến hành thì quá trình khếch tán nội mới được tiếp tục và như thế độ ẩm của... Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp Ñeäm chaén Hình 1.2 : Máy sấy thùng quay 1.4.2.2 Thiết bị sấy kiểu phun bụi (sấy phun) a Loại tháp: - Cấu tạo: Gồm có tháp cao 5, ở đỉnh tháp có vòi phun 3 cố định hoặc quay Dung dịch chứa ở bể 1 có nhiệt độ thích hợp nhờ bơm 2 bơm lên đỉnh tháp và phun qua vòi thành sương mù - Sản phẩm lấy ra ở đáy tháp gián đoạn hay liên tục - Tháp có thể cao đến 60m Hình 1.3: Thiết . Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: MSSV: Ngành: Công Nghệ Nhiệt – Lạnh Niên Khóa: 2008-2012 Tên đề tài: Khảo sát và tính thiết kế máy sấy bơm nhiệt tầng sôi đế sấy hành lá xuất khẩu năng suất 100kg/mẻ. I/. Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 3.4 Chon tác nhân sấy và năng suất sấy CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY SẤY LẠNH SỬ DỤNG BƠM NHIỆT 4.1 Giới thiệu bài toán thiết kế và mô hình thiết kế. đòi hỏi chúng ta phải tiến hành nghiên cứu sâu rộng hơn. Được sự phân công đề tài Khảo sát và tính thiết kế máy sấy bơm nhiệt tầng sôi đế sấy hành lá xuất khẩu năng suất 100kg/mẻ” thực hiện dựa