THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẦM SẤY HÀNH NĂNG SUẤT 20KGH

Mục Lục1Lời mở đầu3Chương 1:Tổng quan41.1.Giới thiệu vế sản phẩm sấy41.2.Giới thiệu về phương pháp sấy51.2.1.Định nghĩa51.2.2.Mục đích51.2.3.Những biến đổi cơ bản của quá trình sấy51.2.4.Các phương pháp sấy51.2.5.Chọn tác nhân sấy61.2.6.Chọn phương thức sấy61.2.7.Chọn thiết bị sấy61.2.8.Chọn chế độ sấy61.3.Giới thiệu về hệ thống sấy hầm7Chương 2:Tính toán công nghệ92.1.Tính cân bằng vật chất92.2.Tính toán quá trình sấy lý thuyết92.2.1.Tính các thông số của tác nhân sấy92.3.Tính kích thước cơ bản của hệ thông hầm sấy132.3.1.Khay142.3.2.Xe goong142.3.3.Hầm sấy152.4.Tính toán nhiệt của quá trình sấy162.4.1.Tính toán tổn thất nhiệt162.4.2. Tính quá trình sấy thực21Chương 3: Tính các thiết bị phụ243.1. Tính chọn calorifer243.2. Tính toán khí động và chọn quạt gió25Kết luận28TÀI LIỆU THAM KHẢO29

Mục Lục Lời mở đầu Từ năm 1960,kỹ thuật sấy đã được nghiên cứu ở nhiều trường đại học trên khắp thế giới để phục vụ cho quá trình sản xuất.Cho đến nay,kỹ thuất sấy ngày càng phát triển và đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp,đặc biệt là ngành công nghiệp thực phẩm. Nước ta là một nước có nền nông nghiệp lâu đời.Hiện nay,nông nghiệp vẫn chiếm tỉ trọng cao trong cơ cấu ngành kinh tế nước ta.Sản phẩm nông nghiệp của nước ta rất phong phú,đa dạng với sản lượng rất lớn.Nhưng hiệu quả kinh tế mà nông nghiệp đem lại là chưa xứng với tiềm năng của nó.Một trong những nguyên nhân là do quá trình chế biến sau thu hoach,bảo quản chưa được khoa học.Điều đó làm giảm giá trị của sản phẩm trên thị trường tiêu thụ. Để giải quyết vấn đề này ,việc nghiên cứu phát triển công nghệ sấy nông sản thực phẩm có thể coi là nhiệm vụ chiến lược trong sự nghiệp phát triển kinh tế đất nước.Công nghệ sấy phát triển cho ta tạo ra những sản phẩm có giá trị,chất lượng cao,có thể bảo quản lâu dài và giảm được chi phí vận chuyển. Nhằm trang bị cho kỹ sư ngành Công nghệ thực phẩm trước khi ra trường những kiến thức cơ bản nhất về kỹ thuật sấy, các thầy cô đã giao nhiệm vụ cho tôi làm đồ án môn học Quá trình và thiết bị về kỹ thuật sấy. Để có một cái nhìn trực quan và thực tế hơn, trong quá trình làm đồ án, em đã được giao đề tài cụ thể là “ Thiết kế hệ thống sấy hầm dùng để sấy hành lá với năng suất 20kg/h”. Bản đồ án gồm các phần chính như sau: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Tính toán công nghệ Chương 3:Tính toán thiết bị phụ Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên, do hạn chế về mặt kiến thức lý thuyết và thực tế nên bản đồ án này sẽ không tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự chỉ dẫn và góp ý của các thầy cô cũng như các bạn Em xin chân thành cảm ơn! Chương 1:Tổng quan 1.1.Giới thiệu vế sản phẩm sấy Cũng như các loại thực vật khác ,hành lá có cấu trúc và thành phần hóa học rất đa dạng,nhưng chứa chủ yếu là nước(> 80%).Ngoài ra, trong hành còn chứa protein,gluxit,cenlulose , tro , photpho,canxi,sắt, magie. Hành lá và hành lá sấy khô là loại rau củ ngon từ các gia đình nhà tỏi tây (Allium), và có mặt tại hầu hết các quốc gia trên thế giới. Cả hành lá và hành lá sấy đều có những lợi ích sức khỏe đáng ngạc nhiên vì bản thân chúng chứa chất chống oxy hóa, vitamin, khoáng chất và chất xơ. Nếu có một nhược điểm, hành lá có mùi tương tự như hành tây và hành khô và tỏi. Chất chống oxy hóa Hành lá và hẹ tây có chứa chất chống oxy hoá mạnh nhằm bảo vệ các tế bào trong cơ thể tránh các bệnh ung thư. Hành lá sấy đặc biệt giàu chất chống oxy hóa, chẳng hạn như quercetin và kaempferol. Hành lá và hẹ tây là những thứ gia vị được cho thêm vào các món ăn phổ biến như thịt chế biến các món, nước sốt, xà lách, trứng và súp hoặc ăn sống. Vitamin, khoáng chất Hành lá và hành sấy khô chứa rất nhiều các vitamin và khoáng chất. Hành lá có chứa vitamin A, B, và C. Chúng cũng cung cấp một lượng lớn vitamin K, giúp xương khỏe mạnh và chiến đấu chống lại bệnh loãng xương. Hành sấy khô là một nguồn tuyệt vời của vitamin A và C. Sắt, canxi, và kali là những khoáng chất được tìm thấy trong hành lá và hẹ tây. Chất xơ Hành lá cũng là cây có lá màu xanh lá cây, và chúng chứa một lượng chất xơ lành mạnh, hỗ trợ tốt cho hệ thống tiêu hóa. Hành sấy khô cũng có tác dụng tốt cho hệ thống tiêu hóa tương tự như hành lá. Nếu bạn thường xuyên tăng cường các loại rau này kết hợp với các thực phẩm lành mạnh ít chất béo khác thì nguy cơ bị ung thư ruột kết cũng giảm. Các chất xơ trong hành lá và hẹ tây cũng làm giảm nguy cơ táo bón, trĩ, viêm ruột thừa. Các lợi ích khác Ngoài nhiều chất xơ, hành lá còn chứa rất ít calo. Nghiên cứu cho thấy hành lá giúp giảm cholesterol, chống vi khuẩn, virus và nấm trong cơ thể. Tương tự như vậy, Hành sấy khô cũng có ít cholesterol. Tiêu thụ hai loại thực phẩm này còn làm giảm nguy cơ đột quỵ tim, nguy cơ bị bệnh tiểu đường. Hành khô cũng rất giàu phenoplasts giữ cho gan khỏe mạnh. Hành thuộc họ cây thân mềm.Thân,lá, củ đều có thể sử dụng để chế biến các món ăn hàng ngày.Tuy nhiên,hánh sấy chủ yếu để phục vụ cho công nghiệp chế biến thực phẩm.Hấu hết các mặt hàng đồ ăn đều chứa hành sấy khô dể tăng thêm hương vị của đồ ăn.Vì vậy nhu cầu hành sấy khô cho ngành công nghiệp thực phẩm hiện nay là rất lớn.Do đó,việc nghiên cứu phát triển các loại công nghệ sản xuất chế biến hành khô chất lượng cao là rất cần thiết.Một trong những công nghệ quan trọng chính là sấy. 1.2.Giới thiệu về phương pháp sấy 1.2.1.Định nghĩa Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt bằng phương pháp bay hơi. 1.2.2.Mục đích Chế biến:Sấy để sản xuất các mặt hàng ăn liền. Vận chuyển:Dễ dàng hơn và giảm chi phí. Bảo quản: lâu dài hơn do lượng ẩm đạt được sau sấy đảm bảo điều kiện bảo quản của vật liệu. 1.2.3.Những biến đổi cơ bản của quá trình sấy Quá trình trao đổi nhiệt:Vật liếu sấy nhận nhiệt để tăng nhiệt độ và làm bay hơi ẩm ra ngoài. Quá trình trao đổi ẩm:Quá trình này diễn ra do sự chênh lệch giữa độ ẩm tương đối của vật ẩm và độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh.Động lực của quá trình là độ chênh lệch áp suất hơi trên bề mạt vật liệu và áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí.Quá trình thoát ẩm diễn ra dến khi vật liệu đạt tới độ ẩm cân bằng . 1.2.4.Các phương pháp sấy Sấy tự nhiên:Sử dụng năng lượng tự nhiên như:năng lượng mặt trời,năng lượng gió,… sản phẩm sấy không đồng đều , thời gian sấy lâu…. Sấy nhân tạo:là phương pháp sấy cần phải cung cấp nhiệt.quá trình sấy nhanh,sản phẩm đồng đều,dễ điều chỉnh nhiệt độ. Phân loại theo phương pháp sấy nhân tạo : Sấy đối lưu:Là phương pháp phổ biến rộng rãi nhất hiện nay để sấy rau,phương pháp truyền nhiệt là truyền nhiệt đối lưu. Sấy bức xạ:Là phương pháp sấy truyền nhiệt bằng bức xạ nhiệt. Sấy tiếp xúc:Vật ẩm tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt Ngoài ra ,còn có các phương pháp sấy khác như:sấy phun,sấy tầng sôi,sấy bằng dòng điện cao tần,… Trong các phương pháp trên,ta chon phương pháp sấy đối lưu. 1.2.5.Chọn tác nhân sấy Vì hành lá là nguồn thực phẩm nên ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng để tránh làm bẩn sản phẩm.Không khí sẽ được gia nhiệt trong calorife bằng nhiệt do hơi nước bão hòa cung cấp . 1.2.6.Chọn phương thức sấy Chọn phương thức sấy không có hồi lưu và vật liệu và tác nhân sấy đi cùng chiều. 1.2.7.Chọn thiết bị sấy Phân loại thiết bị sấy Người ta phân loại các hệ thống sấy đối lưu như sau: Buồng sấy. Hấm sấy. Sấy thùng quay. Sấy băng tải. Sấy phun. Mỗi loại thiết bị trên có những ưu điểm khác nhau,thường dùng cho các loại nguyên liệu sấy khác nhau.Với nguyên liệu là hành ,độ ẩm cuối yêu cầu không quá thấp,ta chon hệ thống hầm sấy với thiết bị chuyền tải xe gòong là hợp lý nhất. 1.2.8.Chọn chế độ sấy Hành lá có các thành phần rất nhạy cảm với nhiệt độ nên yêu cầu nhiệt độ sấy không được cao.Trong môi trường ẩm nếu nhiệt độ lớn hơn 60 o C,protein bị biến tính;lớn hơn 90 o C,fructoza bị caramen hóa,các phản ứng tạo melanoidin,polyme hóa các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh.Nếu nhiệt độ cao hơn nữa rau có thể bị cháy.Vì vậy,ta phải chọn chế độ sấy ôn hòa. Độ ẩm không khí vào không được quá thấp để giảm thiểu biến đổi cơ học như hiện tượng nứt sản phẩm và làm khô bề mặt sản phẩm. 1.3.Giới thiệu về hệ thống sấy hầm [...]... về cách thiết kế một hệ thống thiết bị và cách vận hành của nó.Với kinh nghiệm tích lũy được sau đồ án đầu tiên này,tôi sẽ cố gắng tìm hiểu sâu hơn nữa về thiết bị sấy hầm và mở rộng nghiên cứu tìm hiểu các hệ thống thiết bị sấy khác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TSKH TRẦN VĂN PHÚ – TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY – Nhà xuất bản Giáo dục [2] PGS.TS HOÀNG VĂN CHƯỚC – THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY – Nhà... thiết bị sấy hầm là loại thiết bị có cấu tạo đơn giản,dễ vận hành nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu của sản phẩm sấy .Hầm sấy thích hợp không chỉ với sấy hành lá mà cồn có thể sấy hầu hết tất cả các loại nông sản thực phẩm.Vì vậy ,nó là hệ thống được sử dụng rộng rãi nhất trong công nghiệp chế biến nông sản thực phẩm Qua quá trình làm đồ án,tôi đã có được cái nhìn khách quan hơn về hệ thống hầm sấy. Tôi đã... lượng tác nhân sấy trước quá trình sấy: V1=L0.v1=8261,2.1,041=8600 (m3/h) Lưu lượng tác nhân sấy sau quá trình sấy lý thuyết: V2=L0.v2=8261,2.0,931=7691,2 (m3/h) Lưu lượng thể tích trung bình V0: V0=0,5.(V1+V2)=0,5.(8600+7691,2)=8145,6 (m3/h) =2,26 m3/s 2.3.Tính kích thước cơ bản của hệ thông hầm sấy Chọn kiểu thiết bị sấy như hình vẽ Trong thiết bị này, quá trình sấy xảy ra ở trong hầm Kích thước... của hệ thống là 100,3 N/m2 ở điều kiện nhiệt độ khí t = 56,50C và ρ = 1,076 kg/m3 Ta chuyển trở lực này về điều kiện tiêu chuẩn kỹ thuật ta được: N/m2 Như vậy ta chọn quạt theo kiều kiện: Lưu lượng : m3/h Áp suất ΔPtc = 112 N/m2 Ta chọn quạt ly tâm Ц 4 – 70 N07 với tốc độ quạt là ω = 50 rad/s Hiệu suất quạt là η = 0,65 Công suất của quạt: kW Công suất động cơ chạy quạt: kW Kết luận Hệ thống thiết bị sấy. .. sai số: (chấp nhận được) Kiểm tra lại giả thiết tốc độ tác nhân sấy Thể tích tác nhân sấy sau khi ra khỏi hầm sấy: với thông số t2=33 0C và φ2=94,46 %, tra phụ lục 5 ta có được thể tích vC=0,94105 m3/kg kk Do đó, lưu lượng thể tích TNS sau hầm sấy vC bằng: VC=L0.vC=8261,2.0,94105=7774,2 m3/h Thể tích tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy: khi tính toán quá trình sấy lý thuyết trên đây chúng ta đã có vB=1,041... bình tác nhân sấy đi trong hầm sấy V bằng: V=0,5.(VB+VC)=0,5.( 8600+7774,2)=8187,1 m3/h Hay V =2,274 m3/s Kiểm tra tốc độ tác nhân sấy đã giả thiết Tốc độ trung bình của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực w bằng: m/s Tốc độ tác nhân sấy chúng ta giả thiết khi tính tổn thất nhiệt là:3,39m/s So với tốc độ thực sai số tương đối chỉ bằng 4% Như vậy mọi tính toán có thể xem là đúng Hiệu suất sấy: Chương... khỏi hầm sấy lấy bằng nhiệt độ tác nhân sấy: tx2 = t1 = 800C do đó: (kJ/h) Tổn thất do khay sấy mang đi Khay đựng vật liệu sấy được làm bằng nhôm, mỗi khay có trọng lượng là Gk=3,5kg Nhiệt độ của khay ra khỏi hầm sấy cũng là nhiệt độ của tác nhân sấy, tk2 = t1 = 800C Theo phụ lục 4, nhiệt dung riêng của nhôm là, Ck = 0,86 kJ/kgK Do đó tổn thất do khay sấy mang đi sẽ là: (kJ/h) Như vậy tổn thất do thiết. .. thất ra môi trường Phân bố nhiệt độ qua tường hầm sấy a.Tổn thất qua tường bao Qt = k.Ft.∆ttb k: hệ số truyền nhiệt: δi, λi : chiều dày và hệ số dẫn nhiệt của các lớp vật liệu α1: Hệ số tỏa nhiệt đối lưu cưỡng bức của tác nhân sấy với bề mặt tường, W/mK Tốc độ tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết: (m/s) Chọn v = 3,39 m/s Theo bảng 3 tài liệu [2] ta có hệ số trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức khi khí... cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm là: (kgkk/kgẩm) + Lượng không khí cẩn thiết để bốc hơi W = 152 kg ẩm/h là: L0 = W.l0 = 152.54,35 = 8261,2 (kgkk/h ) 2.2.1.4.Xác định lưu lượng thể tích trung bình của tác nhân sấy: Tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy có t1=800C và φ1=4,2% Theo phụ lục 5, thông số này thể tích của không khí ẩm chứa 1 kg không khí khô v1=1,041 m3/kgkk Tương tự, tác nhân sấy sau quá trình sấy. .. lượng khoảng 4kg Vậy tổng khối lượng xe: Gx=90+10,3+2,7+12+10+4=129 kg 2.3.3 .Hầm sấy Kích thước bên trong Đỉnh xe cách trần 50 mm Chiều cao hầm là: Hh=1260+50=1310 mm Khoang xép 2 đầu dài 1500mm Chiều dài hầm: Lh=5.1420+1500.2=10100 mm Thành xe cách tường 50 mm Chiều rộng hầm: Bh=1110+2.50=1210 mm Kích thước bên ngoài Trần hầm bằng bê tông cốt thép dày 70mm, lớp cách nhiệt dày 200 mm,lớp vữa trát dày . lưu. Sấy bức xạ:Là phương pháp sấy truyền nhiệt bằng bức xạ nhiệt. Sấy tiếp xúc:Vật ẩm tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt Ngoài ra ,còn có các phương pháp sấy khác như :sấy phun ,sấy tầng sôi ,sấy. sau: Buồng sấy. Hấm sấy. Sấy thùng quay. Sấy băng tải. Sấy phun. Mỗi loại thiết bị trên có những ưu điểm khác nhau,thường dùng cho các loại nguyên liệu sấy khác nhau.Với nguyên liệu là hành ,độ. . 1.2.6.Chọn phương thức sấy Chọn phương thức sấy không có hồi lưu và vật liệu và tác nhân sấy đi cùng chiều. 1.2.7.Chọn thiết bị sấy Phân loại thiết bị sấy Người ta phân loại các hệ thống sấy đối lưu như