Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát 200 kg mẻ

ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 1 MỤC LỤC Trang Mục lục 1 Lời nói đầu 3 CHƯƠNG 1 : M M Ở Ở Đ Đ Ầ Ầ U U . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 1.1 ĐẶT V ẤN ĐỀ 4 1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI. 5 1.3 YÊU CẦU 5 CHƯƠNG 2 : T T Ổ Ổ N N G G Q Q U U A A N N N N G G U U Y Y Ê Ê N N L L I I Ệ Ệ U U & & C C Ô Ô N N G G N N G G H H Ệ Ệ 6 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆ U XOÀi. 6 2.1.1 Nguồn gốc. 6 2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ xoài trên thế giới 6 2.1.3 Hiện trạng xoài ở Việt Nam. 10 2.1.4 Đặc điểm một số giống xoài nước ta 11 2.1.5 Thất thu sau thu hoạch xoài quả 13 2.1.6 Nhu cầu chế biến 17 2.1.7 Một số sản phẩm chế biến từ xoài 18 2.1.8 Phụ phẩm trong chế biến xoài sấy 19 2.1.9 Sử dụng phế phẩm trong chế biến xoài sấy 20 2.1.10 Sử dụng phế phẩm trong chế biến xoài sấy 20 2.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN XOÀI SẤY TẠI CAM RANH KHÁNH HÒA 21 2.2.1 Xoài lát sấy. 21 2.2.2 Khái quát về nguyên liệu xoài Canh Nông Cam Ranh Khánh Hòa 21 2.2.3 Vị trí, địa điểm, điều kiện đất đai thỗ nhưỡng, khí hậu của khu vực thực hiện đồ án 22 2.2.4 Phương pháp thực hiệ n quá trình sấy 23 2.2.5 Chọn loại máy sấy. 27 2.2.6 Biện pháp kỹ thuật sử dụng trong quy trình công nghệ. 29 2.2.7 Sơ đồ quy trình công nghệ. 30 2.2.8 Mô tả từng công đoạn 30 CHƯƠNG 3 : T T Í Í N N H H T T O O Á Á N N Q Q U U Á Á T T R R Ì Ì N N H H S S Ấ Ấ Y Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 2 2 3.1 CHỌN CHẾ ĐỘ SẤY. 32 3.2 TÍNH CÂN BẰNG ẨM. 32 3.3 THÔNG SỐ TNS TRƯỚC QUÁ TRÌNH SẤY 33 3.3.1 Thông số TNS trước Calorifer. 33 3.3.2 Thông số TNS sau Calorifer từng giai đoạn 34 3.4 XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH SẤY LT 35 3.5 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA BUỒNG SẤY 37 3.6 TÍNH THỜI GIAN SẤY. 37 3.7 TÍNH LƯỢNG NHIỆT TIÊU TỐN TRONG QUÁ TRÌNH SẤY. 38 3.7.1 Lượng nhiệt cần thiết để bốc ẩm W. 38 3.7.2 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che 38 3.7.3 Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang đi 44 3.7.4 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang đi. 45 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 2 3.7.5 Tổng nhiệt lượng tiêu tốn trong quá trình sấy 45 3.7.6 Hiệu suất nhiệt của thiết bị sấy 46 3.8 CÂN BẰNG NHIỆT - ẨM CHO QUÁ TRÌNH SẤY THỰC 46 3.8.1 Delta từng giai đoạn của quá trình sấy thực 46 3.8.2 Xác định thông số TNS sau quá trình sấy thực. 46 3.8.3 Lượng không khí khô thực tế. 48 3.9 ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ 48 CHƯƠNG 4 : T T Í Í N N H H T T O O Á Á N N T T H H I I Ế Ế T T K K Ế Ế T T H H I I Ế Ế T T B B Ị Ị P P H H Ụ Ụ 48 4.1 THIẾT KẾ BUỒNG ĐỐT 50 4.1.1 Mục đích 50 4.1.2 Xác định nhiệt độ của khói lò và lưu lượng không khí cấp 50 4.1.3 Xác định kích thước của buồng đốt. 52 4.1.4 Lựa Chọn Vật Liệu Xây Lò. 54 4.1.5 Xác định trở lực của không khí khi qua ghi lò và lớp than 54 4.2 THIẾT KẾ CALORIFER 54 4.3 TÍNH VÀ CHỌN QUẠT CHO HỆ THỐNG SẤY. 58 4.3.1 Tính và chọn quạt cấp khói để gia nhiệt không khí trong Calorifer. 58 4.3.2 Tính và chọn quạt cấp không khí nóng cho buồng sấy 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 L L ờ ờ i i n n ó ó i i đ đ ầ ầ u u ỹ thuật sấy là một môn học quan trọng của sinh viên ngành Nhiệt lạnh. Đồng thời nó được ứng dụng rộng rãi và giữ một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống. Vì vậy tầm quan trọng của Kỹ thuật sấy là rất lớn. Hiểu biết lý thuyết và vận dụng nó trong thực tiễn là một yêu cầu cần thiết đối với mộ t kỹ sư ngành Nhiệt. Để nắm vững lý thuyết và chuẩn bị tốt trong việc trở thành một kỹ sư trong tương lai. Đồ án môn học Kỹ thuật sấy trong ngành Nhiệt lạnh là một môn học giúp cho sinh viên làm quen với kỹ năng thiết kế, tra cứu và sử dụng tài liệu được tốt hơn, vận dụng kiến thức đã học vào việc thiết kế một hệ thống máy sấy cụ thể. Ngoài ra môn học này còn giúp sinh viên củng cố kiến thức của các môn học liên K ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 3 quan, vận dụng khả năng nghiên cứu, sáng tạo và phát triển khả năng làm việc theo nhóm. Trong quá trình thực hiện đồ án môn học này, chúng em luôn được sự hướng dẫn tận tình của thầy Bùi Trung Thành và các thầy cô bộ môn trong khoa nhiệt lạnh. Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án môn học này. Nhóm đề tài 28 CHƯƠNG 1 : M M ở ở Đ Đ ầ ầ u u 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ. Việt Nam là một trong những quốc gia có sản lượng xoài lớn trên thế giới, tuy nhiên xoài chủ yếu được dùng để ăn tươi và một ít xuất khẩu nên thường bị ứ đọng vào lúc chính vụ. Với sản lượng lớn do thu hoạch đồng loạt nên vấn đề đặt ra là cần phải xử lý như thế nào để giải quyết tình trạng ứ đọng trên, đồng thời đảm bảo giá trị kinh tế, chất lượng dinh dưỡng, cung cấp thường xuyên cho người tiêu dùng và giải quyết tình trạng giá cả bấp bênh cho người trồng xoài. Do điều kiện công nghệ bảo quản còn nhiều hạn chế nên để giữ được sản phẩm tươi trong thời gian dài rất khó khăn. Chính vì vậy xoài cần được chế biến, đặc biệt đối với một số giống xoài có phẩm tốt như Xoài cát Hòa Lộc. Xoài cát Hoà Lộc là một trong những giống xoài nổi tiếng nhất ở đồng bằng Sông Cửu Long - Việt Nam và là một trong những loại quả được ưa chuộng bởi màu sắc hấp dẫn, mùi vị thơm ngon và có giá trị dinh dưỡng cao. Những năm gần đây xoài cát Hòa Lộc đem lại giá trị kinh tế cao cho bà con nhân dân. Ngày nay, đời sống kinh tế có nhiều cả i thiện nên xu hướng sử dụng các sản phẩm trái cây ngày càng ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 4 tăng. Ngoài mục đích thưởng thức, xoài sấy còn cung cấp chất dinh dưỡng và Vitamin cho sự phát triển của cơ thể. Nhằm góp phần giải quyết tình trạng trên và đáp ứng nhu cầu thị trường chúng tôi thực hiện đề tài “ Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát năng suất 200 Kg/mẻ”. Giống xoài mà chúng tôi chọn để thực hiện đề tài là giống xoài cát Hòa Lộc tại huyện Cái Bè ,tĩnh Tiền Giang. 1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI. ¾ Nghiên cứu, tính toán thiết kế, đưa ra quy trình sấy xoài thành phẩm có chất lượng cao góp phần cải thiện xoài nguyên liệu, nâng cao giá trị kinh tế. ¾ Góp phần đa dạng hóa sản phẩm trái cây sấy và sản phẩm từ xoài. ¾ Đóng góp một phần vào việc giải quyết tình trạng ứ đọng nguyên liệu và ổn định giá cả vào lúc chính vụ. 1.3 YÊU CẦU. ¾ Xác định các thống số đầu vào và đầu ra của nguyên liệu: nồng độ đường, nồng độ acid, độ ẩm, nhiệt độ,… ¾ Xát định nhiệt độ sấy, thời gian sấy. ¾ Xát định lưu lượng TNS và lượng nhiệt cần thiết. ¾ Xát định hiệu suất máy sấy. ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 5 CHƯƠNG 2 : T T ổ ổ n n g g Q Q u u a a n n n n g g u u y y ê ê n n l l i i ệ ệ u u & & c c ô ô n n g g n n g g h h ệ ệ 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU XOÀI. 2.1.1 Nguồn gốc. Xoài thuộc họ đào lộn hột Anacardiaceae có tên khoa học là Mangifera indica. Đây là loại quả nhiệt đới rất thơm ngon, có hương vị tổng hợp của đu đủ, dứa, cam. Xoài xuất xứ từ Đông Nam Á khoảng 4.000 năm lại đây. Từ thế kỷ 16, người Bồ Đào Nha đã giới thiệu xoài đến Nam Phi và Brazil và ngày nay xoài đã có mặt rộng rãi trên khắp thế giới. Mặc dù vẫn còn tập trung ở Châu Á, nhưng nó đã mở rộng ở một số quốc gia. Trong tất cả các lục địa, nó đã trở nên phổ biến ở Châu Phi, Châu Mỹ và có mặt ít hơn ở Châu Âu. Theo tài liệu của FAO, hiện có 87 quốc gia đang canh tác cây xoài với tổng diện tích khoảng 1,8 - 2,3 triệu hécta, tổng sản lượng hàng năm khoảng 15 triệ u tấn; riêng "vương quốc xoài" Ấn Độ có trên 1.100 loại giống, diện tích trồng xoài với quy mô lớn trên 1 triệu hécta và sản lượng chiếm 70% của toàn thế giới. Việt Nam hiện có khoảng gần 70.000ha xoài, ngoài ĐBSCL, Khánh Hòa là vựa xoài thứ hai của cả nước. 2.1.2 Đặc điểm một số loại xoài. a. Đặc điểm cấu tạo của quả xoài : Hình 2.1 Cấu tạo quả xoài ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 6 Hình 2.2 Cấu tạo hạt xoài b. Hình dạng quả xoài của các chủng loại xoài trên thế giới: ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 7 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 8 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 9 Hình 2.3 Hình dạng của một số chủng loại xoài c. Sự chuyển màu khi xoài bắt đầu chín : theo thứ tự từ 1 đến 6 Hình 2.4 Sự chuyển màu khi xoài bắt đầu chín 2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ xoài trên thế giới. Trên thế giới hiện nay có trên 87 nước trồng xoài với diện tích khoảng 1,8 – 2,2 triệu ha. Vùng Châu Á chiếm khoảng 2/3 diện tích trồng xoài trên thế giới, trong đó đứng đầu là Ấn Độ ( chiếm 70% sản lượng xoài thế giới với 9,3 triệu tấn). Sau Ấn Độ là Thái Lan, Pakistan, Philiphin, Banglades, Myanma, Indonesia, Việt Nam, Lào, Campuchia, miền Nam Trung Quốc. Cũng theo FAO, sản lượng xoài hàng ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 10 năm trên thế giới tăng khoảng 2%, trong đó các nước có sản lượng xoài tăng nhanh là Ấn Độ, Trung Quốc Mêhicô, Pakistan (Trần Thế Tục, 2000). Bảng 2.1 : Sản lượng xoài ở các nước trồng xoài chủ yếu trên thế giới 1980* 1995** STT Tên nước Sản lượng (ngàn tấn) Tên nước Sản lượng (ngàn tấn) 1 Ấn Độ 8.363 Ấn Độ 10.000 2 Thái Lan 802 Trung Quốc 1.180 3 Mêhicô 610 Mêhicô 1.090 4 Pakistan 550 Pakistan 839 5 Brazil 506 Thái Lan 620 6 Philipin 374 Brazil 400 7 Indonesia 345 Philipin 300 8 Haiti 326 Haiti 230 9 Trung Quốc 276 Madagasca 200 10 Manglades 207 Tanzania 187 (Nguồn : (*) Trần Thế Tục, 2000 ; (**) Trần Thế Tục, 1996) 2.1.4 Hiện trạng xoài ở Việt Nam. Ở Viêt Nam, xoài là một trong những loại cây ăn quả được trồng phổ biến từ Bắc vào Nam. Diện tích trồng xoài hiện nay khoảng 70.000 ngàn ha, trong đó có khoảng 42.000 ha đang cho trái với sản lượng ước 250.000 T. Các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và Đông Bắc trồng ít do khả năng đậu quả kém, hiệu qu ả kinh tế không cao. Vùng trồng xoài tập trung từ Bình Định trở vào, nhất là các vùng đồng bằng sông Cửu Long như Tiềng Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long;Bến Tre; huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa và một số khu vực khác . Năm 2007, năm đầu gia nhập WTO, xoài nhập khẩu vào Việt Nam phải chịu thuế suất 40%, nhưng giảm dần đến năm 2010 chỉ còn 15%. So với biểu thuế 10% trong AFTA thì không có gì đáng ngại. Tuy nhiên, xoài Việt Nam hiện có tính cạnh tranh thấp vì gi ống xoài ngon nhất của Việt Nam hiện nay là Cát Hoà Lộc (xuất xứ từ huyện Cái Bè - Tiền Giang) thì [...]... thống sấy băng tải GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 22 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Thiết bị sấy buồng: dung sấy các vật liệu dạng hạt, cục, tấm,… Cấu tạo chủ yếu của hệ thống là buồng sấy, trong buồng sấy có bố trí các thiết bị giá đỡ gọi chung là thiết bị chun tải Nhược điểm là năng xuất nhỏ Hình 2.14 Hệ thống sấy buồng Thiết bị sấy tháp: là thiết bị... phận cơ bản của thiết bị sấy phun là buồng sấy, thường là tháp hình trụ, trong đó dịch thể được nén bởi một bơm cao áp đưa qua vòi phun cùng với tác nhân sấy tạo thành dạng như sương mù và q trình sấy được thực hiện 2.2.5 Chọn loại máy sấy Để sấy xồi lát, người ta có thể dùng thiết bị sấy chân khơng, hầm sấy, buồng sấy, Ở đây, chúng tơi dùng thiết bị sấy buồng, là thiết bị chun dụng để sấy các vật liệu... Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Hình 2.11 Bản đồ huyện Cái Bè 2.2.4 Phương pháp thực hiện q trình sấy Để bảo được hoặc dùng để chế biến các sản phẩm có chất lượng cao, các loại nơng sản cần được sấy khơ xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến Để thực hiện q trình sấy, có thể dùng nhiều hệ thống sấy khác nhau : hầm sấy, buồng sấy, sấy chân khơng, sấy lạnh,…Mỗi chế độ cơng nghệ sấy khác... Tác nhân sấy Vật liệu sấy Thu hồi bụi Khói lò Không khí vào Sản phẩm Hình 2.17 Hệ thống sấy tầng sơi GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 24 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Thiết bị sấy phun: chun dung để sấy các dịch thể Sản phẩm sấy dạng bột hòa tan như sữa bò, sữa đậu nành, bột trứng, cafe tan,… Không khí vào Không khí ra Sản phẩm Hình 2.18 Hệ thống sấy phun... http://www.ebook.edu.vn Trang 13 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Hình 2.7 Xồi Bưởi Xồi Thanh Ca: - Hình dạng: hình trái xoan và nhẵn - Trọng lượng: 250 – 300g/trái - Màu sắc: khi chín vỏ và thịt có màu vàng xẩm - Vị: ngọt Hình 2.8 Xồi Thanh Ca Cách dùng: GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 14 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Hình 2.9 Cách dùng xồi Xồi thường... hoặc lát với năng xuất khơng lớn lắm Thiết bị sấy buồng là thiết bị làm việc theo chu kỳ Buồng sấy có thể làm bằng thép tấm 2 lớp giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây bằng gạch đỏ có cách nhiệt hoặc khơng Do u cầu về an tồn thực phẩm, ta chọn buồng sấy làm bằng thép có cách nhiệt GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 25 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Hình 2.19 Máy. .. Thuật Sấy - Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Độ ẩm tương đối: P.d II 20 ϕ= II (0,621+ d II ) P 20 bh2 0,981.0,0263 = = 0,90587 = 90,587% 0,044.(0,621+ 0,0263) - Lượng khơng khí khơ cần thiết: lII = 1 = 1 = 128,2052 KgKK / Kga 0,0263 - 0,0185 d II - d II 20 1 LII = lII W II = 128, 2052.29,333 = 3760,64 KgKK 3.5 KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA BUỒNG SẤY Theo thực nghiệm, với khối lượng xồi ban đầu là 21 5Kg/ mẻ thì... thiết bị chun dung để sấy các vật liệu có dạng hạt hoặc bột nhão, cục có độ ẩm ban đầu lớn Đệm chắn Hình 2.15 Hệ thống sấy thùng quay Phần chính của thiết bị là một trụ tròn đặt nằm nghiêng với mặt phẳng một góc nào đó cố định hoặc biến đổi GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 23 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát Thiết bị sấy khí động: dung để sấy các vật liệu dạng... thể,… Không khí Thiết bò sấy bằng khí thổi Hình 2.16 Hệ thống sấy khí động Phần chính của thiết bị là một ống thẳng đứng, trong đó vật liệu được khơng khí nóng hoặc khói lò cuốn đi từ dưới lên trên và dọc theo ống Thiết bị sấy tầng sơi: dùng để sấy vật liệu dạng cục, hạt Cũng như thiết bị sấy khí động, sấy tầng sơi có ưu điểm là cường độ sấy rất lớn, dể điều chỉnh nhiệt độ sấy và vật liệu sấy khơ khá đồng... 0,3354 = 0,324 6Kg / s 1,0334 vI Khả năng mang ẩm của quạt: GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 34 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy ( ) Tính tốn thiết kế máy sấy xồi lát I = Gq d I − d I DI 20 1 H 2O = 0,3246.(0,03225 − 0,0185) = 0,004463Kga / s - - Thời gian sấy LT: WI 630,7 I = t = = 39,25h LT DI 3600 0,004463.3600 H2O Thời gian sấy thực tế lớn hơn thời gian sấy LT 30% Do đó thời gian sấy thực tế: . ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S Bùi Trung Thành http://www.ebook.edu.vn Trang 7 ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát GVHD : Th.S. độ sấy, thời gian sấy. ¾ Xát định lưu lượng TNS và lượng nhiệt cần thiết. ¾ Xát định hiệu suất máy sấy. ĐAMH Kỹ Thuật Sấy Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát. trường chúng tôi thực hiện đề tài “ Tính toán thiết kế máy sấy xoài lát năng suất 200 Kg/ mẻ . Giống xoài mà chúng tôi chọn để thực hiện đề tài là giống xoài cát Hòa Lộc tại huyện Cái Bè ,tĩnh