Thiết kế hệ thống sấy chuối

Thiết kế hệ thống sấy chuối

MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần nông nghiệp nước ta đạt nhiều thành tựu to lớn.Ngoài việc đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa, nước ta bắt đầu xuất nông sản với chế phẩm Do việc ứng dụng công nghệ đóng vai trò quan trọng.Trong đó, công nghiệp sấy khâu quan trọng công nghệ sau thu hoạch, chế biến bảo quản nông sản Sấy trình công nghệ sử dụng nhiều ngành công nông nghiệp Quá trình sấy không trình tách nước nước khỏi vật liệu cách đơn mà trình công nghệ Nó đòi hỏi sau sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn lượng chi phí vận hành thấp Để thực hện trình sấy người ta sử dụng hệ thống gồm nhiều thiết bị thiết bị sấy ( hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy….), thiết bị đốt nóng tác nhân( calorifer) thiết bị làm lạnh để làm khô tác nhân, quạt, bơm số thiết bị phụ hầm đốt, cyclone… Chúng ta gọi hệ thống thiết bị thực trình sấy cụ thể hệ thống sấy Hầm sấy hệ thống sấy đối lưu thông dụng Nếu hệ thống sấy hầm hệ thống sấy mẻ, suất sấy không lớn tổ chức cho tác nhân sấy đối lưu tự nhiên cưỡng hệ thống sấy hầm có suất lớn hơn, sấy liên tục bán liên tục luôn hệ thống sấy đối lưu cưỡng Sấy nông sản qui trình công nghệ phức tạp.Nó thực thiết bị sấy khấc Ứng với loại nông sản ta cần chọn chế đọ sấy thích hợp nhằm đạt suất cao,chất lượng sản phẩm sấy tốt tiết kiệm lượng Trong đồ án em giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy dùng cho việc sấy sản phẩm chuối Với nhiệm vụ đó, công nghệ sấy yêu cầu sấy tủ với tác nhân sấy không khí gia nhiệt nhờ quạt thổi vào Hệ thống lăp đặt Cần Thơ với nhiệt độ không khí với độ ẩm trung bỉnh năm t=25 0C; φ=80% Đây lần thiết kế hệ thống sấy nên trình tính toán có nhiều sai sót kiến thức hạn chế, kính mong Thầy Cô thông cảm tận tình giúp đỡ Nhân tiện em xin chân thành cám ơn Thầy Võ Tấn Thành tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án Sinh viên thiết kế CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU QUẢ CHUỐI I NGUỒN GỐC Hình I Nguyên liệu chuối − Chuối tên gọi loài thuộc chi Musa; trái trái ăn rộng rãi Những có gốc từ vùng nhiệt đới Đông Nam Á Úc Ngày nay, trồng khắp vùng nhiệt đới − Chuối trồng 107 quốc gia Ở nhiều vùng giới thương mại, "chuối" từ thường dùng để loại chuối mềm Những giống trồng có gọi chuối Cũng cắt chuối mỏng, sau đem chiên hay nướng để ăn giống khoai tây Chuối khô nghiền thành bột chuối − Quả chuối dại (ở Việt Nam gọi chuối rừng) có nhiều hột lớn cứng Nhưng hầu hết loại chuối buôn bán để ăn thiếu hột (xem Trái hột) hóa lâu đời nên có nhiễm sắc thể tam bội Có hai loại chuối bản: dạng chuối tráng miệng có màu vàng ăn chín, loại chuối nấu nấu màu xanh Hầu hết chuối xuất thuộc loại đầu tiên; nhiên, khoảng 10–15% tổng sản lượng chuối xuất Hoa Kỳ nước Liên minh châu Âu nhập chuối nhiều II PHÂN LOẠI CHUỐI Ở VIỆT NAM Chuối có nhiều loại có loại chính: − Chuối tiêu( hay gọi chuối già) − Chuối gòong( hay gọi chuối Tây, chuối sứ, chuối Xiêm) − Chuối bom III IV ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CHUỐI − Chuối loại dài, vỏ nhẵn có quanh năm Chúng trồng chủ yếu phục vụ cho ẩm thực, cho việc sản xuất sợi bông, dùng ngành công nghiệp dệt chế tạo giấy Chúng ta thưởng thức loại cách ăn trực tiếp chín, chế biến thành nhiều ăn hấp dẫn khác từ chuối, chẳng hạn loại bánh chuối, salad hoa quả, bánh nướng, tráng miệng… − Chuối có nhiều màu sắc kích cỡ khác Khi chín, chuối có màu vàng, màu đỏ sẫm màu tía( hay màu trứng quốc) Có tất 50 loại chuối khác giới Đặc điểm chung hình dạng chuối chuối gắn kết với thành buồng, buồng chia thành nhiểu nãi, nãi có khoảng từ 10-20 Chuối tốt có nhiều công dụng, đặc biệt chuối chín Khi chín, tinh bột chuyển hoá thành đườngtự nhiên, chuối chín thường có vị dịu thơm GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CHUỐI Bảng 1:Thành phần hoá học chuối Nước Đường khử Sacharose Acid hữu Tinh bột Protit Acid amin Lipid Tanin Vitamin (mg%) Tro 76,38 14,18 2,35 0,326 3,298 0,92 0,083 1,13 0,068 0,565 0,7 − Chuối chứa lượng lớn protein hydrat cacbon Trong chuối bao gồm số − − − loại đường khác glucose, lactose, maltose, galatose, sucrose, fructose, tinh bột Chuối giàu loại vitamin như: Vitamin A,C,E,B2, sinh tố R,dưỡng chất niacin,vitamin b12 số khoáng chất sắt, canxi, magie, photpho, kẽm, florua… Ngoài có acid amin thiết yếu chất tryptophan, lizin, Leucin, glyxin, khoáng chất agrinin…cũng có thành phần chuối.trong chuối chứa trung bình lượng calo 100-125 calo Có thể nói chuối loại tốt cho sức khoẻ loại thực phẩm giàu lượng Công dụng chuối Chuối dùng phương thuốc chữa bệnh hiệu Hơn nữa, chúng có chứa lượng đường cao nên xem thực phẩm giàu lượng Với giá trị dinh dưỡng thiết yếu, loại hoa mang lại số lợi ích cho sức khoẻ Chuối tốt việc cải thiện hệ tiêu hoá khôi phục chức hoạt động ruột, chuối giúp giảm thiểu bị táo bón Trong trường hợp bị tiêu chảy, thể lượng chất điện giải quan trọng, ăn chuối giúp thể khôi phục lại chất điện giải chuối có lượng kali cao − Acid béo có chuối xanh giúp nuôi dưỡng tế bào niêm mạc dày Những tế bào có ích việc hấp thụ canxi cách hiệu quả, cần thiết cho phát triển khoẻ mạnh hệ xương − Chất amino acid tryptophan có chuối chuyển hoá thành serotonin, giúp giảm thiểu triệu chứng trẩm cảm cải thiện tâm trạng Như vậy, chuối phương thức tốt nhằm giảm căng thẳng tâm trạng stress − Ăn chuối thường xuyên giúp giảm nguy thoái hoá điiểm vàng, nguyên nhân gây giảm thị lực người cao tuổi − Do chứa hàm lượng kali cao natri thấp, nên chuối lựa chọn thích hợp đẻ giảm thiểu nguy bị huyết áp cao đọt quỵ − Chuối giàu hợp chất phenolic giúp chống lão hoá,vì ăn chuối thường xuyên giúp ngăn ngừa nguy ung thư thận − Do hàm lượng sắt cao nên chuối giúp tăng thành phần hemoglobintrong máu giảm thiểu bệnh máu Tính chất vật lí chuối − Khối lượng riêng: ρ=977 kg/m3 − Nhiệt dung riêng: c=1,0269 kJ/kg.độ − Hệ số dẫn nhiệt:λ=0,52 W/m.độ − Kích thước chuối: đường kính -5 cm − Dài 8-20 cm − Khối lượng: 50-200 gr − Độ ẩm vật liệu sấy: + Độ ẩm chuối trước đem vào sấy:ω1=80% + Độ ẩm chuối sau sấy: ω2=12% − Nhiệt độ sấy cho phép: t=( 60-90) 0C CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ VẤN ĐỀ SẤY I ĐỊNH NGHĨA II III Sấy trình tách ẩm khỏi vật liệu nhằm tránh hư hỏng trình bảo quản, tăng độ bền cho sản phẩm.Dưới thời đại công nghiệp, sấy xem trình công nghệ ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp, nông nghiệp MỤC ĐÍCH − Giảm trọng lượng − Giảm chi phí chuyên chở đồng thời làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm − Vi sinh vật( vi khuẩn, nấm mốc nấm men) cần nước thực phẩm để phát triển Sấy hiệu ngăn cản chúng sống sót thực phẩm − Loại bỏ phần nước tự sản phẩm, làm giảm hoạt độ nước a w , làm chậm bớt trình sinh học => bảo quản sản phẩm thực phẩm CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY Hệ thống sấy (HTS) đối lưu gồm dạng: HTS buồng, HTS hầm, HTS tháp, HTS thùng quay, HTS khí động, HTS tầng sôi, HTS phun… HTS buồng Năng suất thường nhỏ, Vật liệu sấy (VLS) đặt cố định trình sấy xe gòong nên cố định suốt trình sấy Do trình sấy không đồng Để khắc phục người ta bố trí cách đưa tác nhân sấy(TNS) theo đường dích dắc tạo nên đồng cho sàn phẩm sấy Hệ thống phù hợp vật liệu sấy mà ta khó làm cho bị xáo trộn trình sấy, VLS; gỗ, gạch, ngói… Trong thóc dễ xáo trộn nên không dùng thiết bị HTS hầm Có suất lớn HTS buồng, trình sấy(QTS) không theo chu kì HTS buồng mà lien tục Nhưng HTS có nhược điểm giồng HTS buồng không dùng để sấy thóc HTS phun Chỉ dùng để sấy dung dịch huyền phù nên không dùng để sấy thóc HTS tháp Có thể sấy lien tục với suất cao, phù hợp cho sấy hạt.VLS chảy lien tục từ xuống tác dụng trọng lực than Do trình sấy VLS xáo trộn TNS nên sản phẩm sấy đồng Hơn nữa, việc phân vùng TNS nóng- lạnh dễ dàng nên áp dụng hiệu ứng A.V.Luikov HTS thùng quay Cũng HTS tháp, HTS phù hợp đẻ sấy hạt, VLS đượcxáo trộn nhờ cánh xaó trộn thùng quay TNS vào đầu khỏi đầu thùng sấy Do QTS lien tục HTS có ưu điểm xáo trộn đồng nhiều so với HTS tháp có cánh xáo trộn dẫn động nhờ động quay Nhưng điều mà có hiệu sấy với suất trung bình sấy với suất lớn việc dẫn động cho thùng quay đòi hỏi tốn phức tạp HTS tầng sôi Ngay tên gọi HTS tầng sôi ta hình dung VLS xáo trộn trình sấy VLS phù hợp dạng hật, tác dụng TNS với thông số thích hợp→ VLS bồng bềnh QTS liên tục hạt khô nhẹ phần lớp sôi→lấy khỏi TBS Trong HTS tầng sôi, truyền nhiệt ẩm TNS VLS tốt nên HTS hạt có sấy tầng sôi có suất lớn, thời gian sấy nhanh VLS  Như vậy: HTS tháp- thùng quay- tầng sôi phù hợp cho sấy thóc Nhưng xét chi phí đầu tư chất lượng sản phẩm sấy tháp phù hợp cho sấy thóc HTS có chi phí thấp cả, việc xáo trộn VLS trọng lực gây ra, không cần phải tác động bên như: − Quay: HTS thùng quay cần có động để làm quay thùng→tốn công suất cho động − Bồng bềnh: HTS tấng sôi, TNS phải có áp lực định thổi lớp VLS thành màng bồng bềnh  Và VLS đảm bảo yêu cầu,độ ẩm tương đối đồng sản phẩm sấy đòi hỏi yêu cầu cao việc chọn HTS thùng quay tấng sôi phù hợp Nguyên tắc sấy Đa số máy sấy trực tiếp đối lưu không khí nóng sử dụng để cung cấp nhiệt cho bốc mang ẩm bốc từ sản phẩm.trường hợp ngoại lệ đáng ý máy sấy chân không sử dụng dể sấy khô sản phẩm nhạy cảm nhiệt sấy chân không đắt máy sấy hoạt động gần áp suất khí Trong trường hợp định, chẳng hạn sấy loại thực phẩm nhão, số tất nhiệt cung cấp gián tiếp V ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH SẤY Ưu điểm Hàm lượng nước lại sản phẩm (2-4%) Không làm thay đổi tính chất tự nhiên sản phẩm Bảo quản thực phẩm sấy khô lâu Ứng dụng rộng rãi, rẻ tiền Quá trình sấy diễn nhanh Có thể điều khiển tỷ trọng sản phẩm Thiết bị có suất cao, làm việc liên tục tự động hóa hoàn toàn Vật liệu không tiếp xúc bề mặt kim loại thiết bị sấy nên tránh ăn mòn − Bột sau sấy có độ hòa tan cao (90- 100%), độ ẩm thấp (3- 4%) − Vận hành bảo dưỡng đơn giản − − − − − − − − Khuyết điểm − Yêu cầu kĩ thuật chế tạo máy, công nghệ sấy khắc khe − Kĩ thuật đóng gói phải đảm bảo môi trường đóng gói có độ ẩm thấp([...]... sử 1 trái chuối có chiều dày là 3cm, mỗi miếng chuối có độ dày là 5mm→ mỗi trái sau khi cắt lát được 6 miếng→tổng số miếng chuối đem sấy= 4167.6=25000 miếng 25000 ≈ 6 xe 4480 →Số xe gòong cần dùng để sấy hết số chuối trên là: Theo như kích thước tủ sấy đã chọn thì tủ chỉ chứa được 1 xe gòong nên muốn sấy hết 500kg chuối thì phải sấy 6 lần 2 Xác định kích thước tủ sấy − Chiều cao của tủ sấy: h=2,2m... THƯỚC BUỒNG SẤY 1 Tính toán thiết bị vận chuyển chuối Sử dụng xe goòng có các tham số sau: − − − 1.1 Chiều cao, chiều dài, chiều rộng:1200x1800x1300mm Khay để chuối là khay lưới: 850x600x5mm Khoảng cách giữa các khay là 10cm Xác định số lượng chuối trên khay 20 − − − − Mỗi traí chuối đem vào sấy có khối lượng tịnh là:120 gram Số trái chuối đem vào sấy là 500/(120.10-3)=4167 trái chuối Mỗi miếng chuối có... Xác định kích thước tủ sấy − Chiều cao của tủ sấy: h=2,2m − Chiều dài của tủ sấy: L=2,3m − Chiều rộng của tủ sấy: R=1,5m − Tất cả vật liệu thiết kế nên tủ sấy đều được chọn làm bằng thép − Tủ sấy được thiết kế có vỏ tủ và khoảng cách từ vỏ tủ đến khong gian sấy là 20 mm 21 CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ TRAO NHIỆT CÓ CÁNH ( Theo phương pháp Kern) I CÁC THÔNG SỐ PHẢI CÓ Tại:...Yêu cầu đối với chuối nguyên liệu: chuối quả phát triển đầy đủ, tươi tốt, nguyên vẹn, sạch sẽ Vỏ chuối mỏng, dễ bóc, có màu từ vàng toàn trái đén vàng có chấm nâu Ruột chín mềm nhưng chưa nhũ, hương thơm, vị ngọt, không chát Hình III Sản phẩm chuối sấy VI QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY CHUỐI Chuối nguyên liệu Phân loại Rửa hoá Cắt chất lát Bóc vỏ(lần 1) 11 Rửa lần 2 Sấy Phân loại Xử lí đèn, tia... nhiệt độ sấy tránh qua calorifer rồi nhiệt độ tăng quá cao làm cháy chuối, khi đó không khí ra khỏi tủ sấy là 800C và độ ẩm tuyệt đối là 0,0025kg ẩm/ kg không khí khô Sau quá 14 trình sấy thì ta thu được sản phẩm có nhiệt độ là 36,50C và độ ẩm tương đối của sản phẩm là 12% CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH CỦA THIẾT BỊ TỦ SẤY I TÍNH THỜI GIAN SẤY Tính toán trên Mathcad có: − Độ ẩm ban đầu của chuối: ... Hệ số truyền nhiệt: 26 U0 = h fi hi h fi + hi = 19,7934.3815,6 = 19,6912 19,7934 + 3815,6 (W/m2oC) IX SỐ VỈ ỐNG Bề mặt truyền nhiệt: A2 = Qair 80421,1 = = 136,3 U 0 LMT 19,6912.29,9657 (m2) Diện tích bên trong ống: Ain = π.Dt.Lv n = π 0,02286.2.27 = 3,878(m2) Số vỉ ống cần thiết: Vi = A2 136,3 = ≈ 35 Ain 3,878 vỉ 27 KẾT LUẬN Trong suốt thời gian thực hiện đồ án về để tài “THIẾT KẾ HỆ THỐNG TỦ SẤY CHUỐI... ra khỏi máy sấy = = 1,005 + 1,88.Ho Ho Độ ẩm tuyệt đối của không khí ra khỏi thiết bị sấy (kgH 2O/kg Không khí khô) Khối lượng khí ra khỏi máy sấy (kg/h) Nhiệt độ không khí ra khỏi máy sấy (oC), =800C −  = 1,005 + 1,88.Ho = 1,0473(kJ/kgoC)  = 83,784 Enthalpy của bốc hơi Eevp = λ.W λ: Ẩn nhiệt bốc hơi của ẩm λ = 2287,4 (kJ/kg) (Tra bảng I.1250 trang 313 sổ tay quá trình và thiết bị công nghệ hóa chất... là sấy hầm Và em cũng muốn gửi lời cám ơn đến các bạn cùng làm chung đề tài sấy và những bạn cùng lớp đã luôn hỗ trợ em cùng nhau trao đổi về những điều vướng mắc, thảo luận về cách trình bày cũng như là những sai sót nhỏ mà em mắc phải Qua đề tài đồ án lần này đã giúp em hiểu thêm về quy trình công nghệ, nguyên tắc hoạt động và sơ đồ cấu tạo của thiết bị sấy hầm cũng như là quy trình làm chuối sấy, ... nhúng ruột chuối vào dung dịch có hàm lượng SO2 tự do là( 0,2-1%) trong (5-20 phút) Sau khi xử lí bằng hoá chất chuối được cho vào máy cắt lát rồi xếp vào các khay tre hoặc nhôm và đưa vào thiết bị sấy hầm .Sấy ở nhiệt độ 80-95 0C cho đến khi độ ẩm của chuối giảm xuống còn 10-12% Sau khi sấy xong, cần tiến hành phân loại để loại bỏ những cá thể không đạt chất lượng( do cháy hoặc chưa đạt độ ẩm yêu cầu)... Chiều dày của vật liệu: L=0.0025m − Hệ số khuếch tán ẩm: Dff=2,1.10-10 Từ công thức tính toán: t   2 2  −( 2 n −1) π Dff 2   X − Xs 8 100  1 4L   = ∑  e  X 0 − X s π 2 n=1  ( 2n − 1) 2  Ta được thời gian sấy là: 16,173 giờ II CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG CHO THIẾT BỊ SẤY: 1 Cân bằng vật chất Nước bay hơi W Nhập liệu F,xF Sản phẩm P,xP Thiết bị tủ sấy 15 Cân bằng vật chất cho tiến trình ... phẩm V CÔNG NGHỆ SẤY CHUỐI QUẢ Ta lựa chọn công nghệ sấy công nghệ sấy tủ phù hợp với tính chất vật liệu sấy yêu cầu suất không lớn nên lựa chọn công nghệ sấy tủ hợp lí yêu cầu công nghệ hiệu kinh... chuối bị cháy.vì vậy, để sấy chuối thường dùng chế độ sấy ôn hoà, nhiệt độ sấy không cao − Ngoải ra, độ ẩm tương đối củ chuối, độ ẩm cân bằng… ảnh hưởng trực tiếp đến trình sấy IV CÔNG NGHỆ SẤY... nhiều loại có loại chính: − Chuối tiêu( hay gọi chuối già) − Chuối gòong( hay gọi chuối Tây, chuối sứ, chuối Xiêm) − Chuối bom III IV ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CHUỐI − Chuối loại dài, vỏ nhẵn có quanh