Nghiên cứu quá trình sấy miến dong và thiết kế hệ thống buồng sấy miên dong quy mô làng nghề ở hà nội sử dụng tích hợp nguồn năng lượng tái tạo

M U Nụng thụn Vit Nam vi cỏc lng ngh truyn thng c bit l vựng chõu th sụng Hng Hũa quyn vo i sng húa - kinh t - xó hi, lng ngh l ni bo lu nhng tinh hoa ngh thut v k thut c truyn t i ny sang i khỏc Vi nhng sn phm c trng cú bn sc riờng ca tng vựng min, cha ng nhng tiờu biu v c ỏo ca dõn tc Khung cnh lng ngh gn lin cựng cuc sng ni lng quờ vi cõy a, bn nc, sõn ỡnh, vi n, chựa, miu, mo v vi cỏc l hi, cỏc hot ng phng hi, phong tc quỏn, np sng m nột dõn gian, ca tỡnh lng ngha xúm Cha ng tớnh nhõn sõu sc Lng ngh Min dong C thuc x oi xa v H ni ngy l mt nhng lng ngh nh th Vit Nam l nc cú tim nng v nng lng mt tri v l nc nụng nghip, ngun cht thi sinh di vỡ vy cú th s dng kt hp ngun nng lng mt tri v ngun nng lng sinh sy dong nc ta hin cha s dng ph bin thit b sy kt hp Nng lng mt tri-Nng lng sinh no sy dong S kt hp s dng Nng lng mt tri-Nng lng sinh quỏ trỡnh hnh thit b sy l: Khi tri nng dựng nng lng mt tri sy; Khi tri khụng cú nng dựng nng lng sinh sy Hai ngun nng lng ny c b trớ hn hp, va c lp va ni tip thụng qua hp iu khin phi hp Vic kt hp dng nng lng tỏi to (nng lng mt tri v nng lng sinh khi) sy dong s cho chi phớ sy thp s dng ngun nng lng r nờn kh nng ỏp dng vo thc t rt cao Do ú, vic nghiờn cu ti: Nghiờn cu Quỏ trỡnh sy dong v Thit k h thng bung sy dong quy mụ lng ngh H Ni s dng tớch hp ngun nng lng tỏi to l rt cn thit v ý ngha, ỏp ng yờu cu hin ca lng ngh -1- CHNG 1: TNG QUAN 1.1 Tng quan v sn xut trờn th gii Min l mt nhng loi thc phm dng si t tinh bt c s dng trờn nhiu quc gia thuc khu vc chõu nh Trung Quc, Philipines, Malaysia, cng nh cỏc mún n phng ụng c phc v chõu u v Bc M Nu trc c xem l mún n c trng ca chõu thỡ gi õy, li c phc v chõu u nh mt s thay th cho mỡ si cú tớnh d tiờu húa cao, l mún n thớch hp cho mt s ngi khụng thớch ng vi gluten ca bt mỡ v b ri lon hp thu rut 1.1.1 Nguyờn liu cho ch bin min: Theo cỏc ti liu c cụng b trờn th gii cú mt vi nhng nghiờn cu v dong, phm vi nghiờn cu thng trung vo cỏc : Tinh bt dong ring, cụng ngh sn xut Tuy nhiờn, VSATTP cho sn phm dong hu nh cha c cp n Cỏc ch tiờu ỏnh giỏ cht lng dong c cỏc nghiờn cu cp n l: Thi gian nu, hao ht nu, trng n, giỏ tr cm quan, cu trỳc, v kh nng tiờu húa 1.1.2 Thit b cho ch bin 1.1.2.1 Dõy chuyn sn xut cht lng cao ca Trung Quc Hỡnh Dõy chuyn sn xut cht lng cao ca Trung Quc -2- Gm rt nhiu thit b gn kt ng b, hin i, phự hp vi quy mụ sn xut cụng nghip Cỏc thit b ca dõy chuyn gm: Mỏy sng bt khụ ZX-800-B nng sut 3000 kg/ca, Mỏy thi bt FS-3T-B nng sut 3000 kg/ca, Mỏy trn hn hp HH-150-B, Mỏy trn DJJ-1000-B, Mỏy chuyn bt nh lng DS-3T-B, Mỏy lm chớn bt ZSJ-1000-B, Mỏy ộp si JX-2-B gm trc vớt v khuụn ộp si l ỉ 0,6mm; Mỏy sy s kiu bng ti (trỏnh si dớnh nhau) FSY-3T-B, Mỏy lóo húa FSL-3T-B, Mỏy ct on DQJ-4-B gm thit b nh lng vi tc dao ct khong 32 nhỏt/phỳt; Bng ti ct QSJ-4-B, Mỏy sy nh hỡnh YDJ6WV8-B, Mỏy sy khụ HGJ-6WV8-B, Mỏy lm mỏt HLJ-6WV8-B, v Bng chuyn úng gúi BSJ-250-2M 1.1.2.2 Dõy chuyn sn xut n lin tn/ca ca Trung Quc Hỡnh Dõy chuyn sn xut n lin tn/ca ca Trung Quc Quy trỡnh ch bin ca dõy chuyn ny nh sau: Nguyờn liu bt + nguyờn liu ph tr b sung nc trn hn hp dch phõn chia dch lm chớn v kộo si lóo húa liờn tc bng ti chuyn v ct on thụng minh lm ngui chm sy khụ a tng liờn tc úng gúi thnh phm Dõy chuyn gm cú cỏc thit b ng b sau: Mỏy trn bt nm ngang 100 kg/m; Thựng phõn lung dch th trn, Mỏy t lm chớn min, nng sut 120 kg/h -3- gm: u ựn min, khuụn, qut lm mỏt; Bng ti ct on thụng minh ct on bng li ct cú ng kớnh 420mm; Mỏy lm ngui SP6L2200; Xe y lóo húa ụng lnh: dựng lóo húa dong xp xe a vo kho lnh; Mỏy hỡnh bu dc: sau bng ó tan t lóo húa kho lnh; Bn nc lc dong ó c ra; Mỏy sy khụ a tng liờn tc: sy khụ dong theo phng thc sy hp liờn tip, v úng gúi t ng húa, nng sut tn/ca Mỏy sy h thng ny cú tng sy, thi gian sy 2,5 h, vi di nhit sy 40 800C m dong sau sy t - 12% H thng a hp ng dựng dõy xớch, s lng hp 1.100 (mi hp cú th cha 10 bú min), kớch thc hp min: DxxC = 1.100 x 120 x 40 mm iu khin nhit t ng Cú 14 qut giú kW v 14 mỏy tn nhit vi 14 b ng giú bng thộp tm m km dy 0,8 1.1.2.3 Thit b sy cho sn xut nụng sn 1.1.2.3.1 Dng thit b sy cho sn xut nụng sn Sy hm (vi xe goũng), sy bung (vi khay), sy v ngang, sy thỏp ng, sy bng ti, Mi dng cú nhng u nhc im riờng, phự hp vi tng loi sn phm, v ph thuc vo trỡnh s dng, kinh phớ u t, cng nh hiu qu s dng, Thit b sy v v sy thỏp thng cho sy ht vi lng nguyờn liu ln Sy bng ti thng cú chi phớ u t v chi phớ hnh ln quy mụ lng ngh, phự hp nht l dng sy hm hoc sy bung Hỡnh S mỏy sy bung vi khay cha -4- Hỡnh S nguyờn lý sy hm vi xe goũng Hỡnh Mỏy sy bung ca Trung Quc sy hi sn 1.1.2.3.2 Ngun nng lng cp nhit cho mỏy sy Thit b sy cú th dựng nhiu ngun nng lng cp nhit: Nng lng t nhiờn liu húa thch nh in than, du, ; nng lng t súng vi cỏc di tn s khỏc nhau, nng lng t ngun sinh nh ci, ph thi nụng lõm nghip; v -5- nng lng tỏi to nh nng lng mt tri, nng lng giú, thy triu, nng lng a cht Do ngun nhiờn liu húa thch ang dn b cn kit, nhiu nc ó nghiờn cu thit b sy s dng ngun nng lng tỏi to, ú phi k n ngun nng lng thiờn nhiờn r tin nht l nng lng mt tri, ri sau ú l ngun nng lng sinh t ph thi nụng lõm nghip Nhng nghiờn cu ó cú nhng thnh cụng v ngy cng c ng dng i sng sn xut Nng lng mt tri cú th nhn c qua dng phi di nng trc tip (õy l phng phỏp c truyn, hiu sut thp, cht lng sn phm khụng m vo v dinh dng v an ton v sinh thc phm), hoc qua b thu nng lng di dng hiu ng nh kớnh, cỏc b gom thu nng lng hiu sut cao dng tm bn hoc dng ng Thit b gm h thu nng lng mt tri bng cỏc b thu tm phng to khụng khớ núng c ni vi bung sy Bung sy t cao hn b thu to i lu t nhiờn Thoỏt m dng ng khúi hoc qut hỳt giú t nhiờn nờn thoỏt m tt hn, thi gian sy ngn hn nhng khụng khng ch c nhit v thi gian sy o ó nghiờn cu v giỳp Zimbabue xõy dng nhng thit b sy kiu ny sy nụng sn, rau qu -6- Hỡnh Thit b sy v nh sy dựng ngun nhit t b thu nng lng mt tri ca o c xõy dng ti Zimbabue vi b thu dng tm bn Hỡnh B thu nng lng mt tri dng ng tng hiu sut v gim thi gian sy, ngi ta thng lp h thng qut giú hỳt nhit t b thu nng lng mt tri y cng bc qua nguyờn liu sy Hỡnh Thit b sy dựng nng lng mt tri vi i lu cng bc -7- Hỡnh H sy thúc nng lng mt tri ti M Sy bng ngun nng lng mt tri l mt li th tit kim nng lng ó quỏ rừ rng Tuy nhiờn vic ng dng cũn hn ch bi vựng s gi nng ngy b hn ch, nhng khu vc cú phõn khụng thun li rừ rt (mựa ụng, ma), nhng vựng thng xuyờn b che khut, Do vy, ngi ta ó nghiờn cu kt hp s dng nng lng ny vi cỏc ngun nng lng khỏc, nhm ch ng c sn xut, iu khin c ch cụng ngh sy S kt hp cú th l nng lng mt tri vi nng lng t vic t cỏc nhiờn liu húa thch (than, du,), nhiờn liu sinh (ci, ph thi nụng lõm nghip), biogas, in, Hỡnh 10 S h thng sy kt hp nng lng mt tri v t gas ca o Kt cu thit b sy tng t nh sy nng lng mt tri i lu cng bc nhng cú b sung ngun cp nhit t ngun nng lng khỏc cú th sy liờn tc tri khụng cú nng Trong trng hp ny, nu cú b phn iu khin t ng -8- hoc bỏn t ng thỡ cú th iu khin nhit sy n nh Hỡnh 11 H thng sy m cao su kt hp nng lng mt tri v Biogas, Thỏi Lan 1.2 Tng quan v sn xut dong nc Min dong ring Vit Nam cú cht lng tt hn rt nhiu so vi cỏc loi lm t tinh bt khoai tõy v sn So vi cỏc loi tinh bt khỏc, tinh bt dong ring cú hm lng amylose cao (t 25-30%) Gel ca tinh bt dong ring cú kh nng tỏi kt tinh cao v sut, nờn cht lng ca cao hn Nhiu tnh cú trng cõy dong ring lm nguyờn liu cng ó hỡnh thnh cỏc h t nhõn ch bin c dong ring thnh tinh bt cung cp cho cỏc c s ch bin sn xut dong Mt s lng ngh dong ni ting hin phớa Bc gm Xó Bỡnh L (huyn Tam ng, Lai chõu), huyn Si Ma Cai (Lo cai), xó Phan Thanh (Thnh Cụng, Quang Thnh, th trn Tnh Tỳc, Cao Bng), Xó Hỳc ng (Bỡnh Liờu, Qung Ninh), xó Cụn Minh (huyn Na Rỡ, Bc Kn), Gii Phiờn (thnh ph Yờn Bỏi), Xó Vit Cng (huyn ng H, Thỏi nguyờn), xó Cỏt Qu, Dng Liu v Minh Khai (Hoi c, H Ni), Thụn Phỳ Din (Hu Lờ, Thanh Trỡ, H Ni), xó T Dõn (huyn Khoỏi Chõu, Hng Yờn) Riờng lng ngh thụn C , xó C Khờ, huyn Thanh Oai, H Ni cú truyn thng t hng trm nm vi hng chc h dõn lm Min dong Bc Kn vi c s sn xut Tõn Sn thuc Cụng ty c phn Quang -9- Minh khụng ch ỏp ng th trng nc m c th trng Liờn bang Nga Vi giỏ bỏn t 45.000 n 50.000 ng/kg, nhiu gia ỡnh thu v hng chc triu ng sau mi v Hỡnh 12 Cõn v úng gúi dong ti c s sn xut Min dong Vit Cng (xó Húa Thng, ng H, Thỏi nguyờn) cú 110 h gia ỡnh thỡ hn 50 h lm ngh to iu kin cho b xúm phỏt trin ngnh ngh, chớnh quyn a phng cng cú nhiu chớnh sỏch nh h tr gin phi, thựng quy bt, mỏy múc sn xut Nm 2011 cú 10 h sn c nh nc h tr 75% u t mua mỏy múc Nh lm m b xúm cú thu nhp n nh, nhiu h mi nm thu lói 200 - 300 triu ng Min dong Li Trch (xó Yờn Phỳ, Yờn M, Hng Yờn) ó em li cho ngi dõn thu nhp t 100 - 150 triu ng/h/nm, to vic lm cho gn 400 ngi thụn v hn 100 lao ng ca cỏc a phng khỏc Min dong H Ni: Gn õy, nhu cu th trng ngy cng cao nờn lng ngh lm ti H Ni ngy cng phỏt trin Mi ngy cú hng trm tn min, m cỏc loi c xut bỏn khp mi min, em li thu nhp cao cho ngi dõn lm ngh Tng s c s ch bin hin c ba lng ngh sn xut C (Thanh Oai); Phỳ Din, Hu Lờ (Thanh Trỡ) khong 50, ú C nhiu -10- Hỡnh 41: S mt bng b trớ 75 phờn/xe Kớch thc mt bng b trớ cỏc phờn: Vi kớch thc tng th bung sy ó chn DxRxC = 5500x3200x3000 mm Phn ca thoỏt m di chn bng 300mm phn khung ca bung sy l 50mm vy kớch thc lũng ca bung sy l: DxRxC = 5100x3100x3000 mm Phờn cú kớch thc DxRxC = 2200x1000x5 mm v khong cỏch ng giú i gia xe l 140mm Khong cỏch gia thnh sau bung sy v xe l 500mm b trớ kờnh phõn phi giú Chiu cao gia mt t n chn ngang phờn l 2000mm vy kớch thc ca xe l: DxRxC = 2700x1100x2000mm Kt cu, kớch thc s b ca xe goũng: - Khung xe c lm bng thộp V50 ghộp bng mi hn chc chn, cha 75 phờn c lp di ng trờn 04 b bỏnh xe (02 bỏnh c nh v 02 bỏnh t la) - Theo s kớch thc ph bỡ mt bng xe goũng l (mm): a x b = 2700 x 1100 - Vi chiu di ca phờn dong l 2200 mm Nh vy m bo cho phờn bỏnh c dng trờn xe vi mt gúc nghiờng nh v khụng b , chn chiu cao tng th ca xe l 2000 mm Trong ú: + Chiu cao t mt sn phờn lờn nh xe: 1700 (mm) + Khong cỏch t mt sn phờn xung mt t: 250 mm Nh vy, kớch thc xe goũng (mm): a x b x h = 2700 x 1100 x 2000 -81- Hỡnh 42: S cu to ca xe goũng Kớch thc lũng bung sy: Chiu di A: Da trờn kớch thc ca xe goũng, mi xe cú kớch thc (mm): a x b x h = 2700 x 1100 x 2000 + S lng xe n = + Kớch thc theo chiu rng ca xe goũng l: b = 1100 (mm) + Khong cỏch xe vi nhau: l1 = 140 (mm) + Vi xe ta cú s khe: r1 = + Khong cỏch xe ngoi cựng vi vỏch u hi: l2 = 140(mm) + Gia vỏch u hi v xe ngoi cựng, ta cú s khe: r2 = => Khong cỏch lũng bung sy theo chiu di A: A = n x b + l1 x r1 + l2 x r2 = x 1100 + 140 x + 140 x = 5100 (mm) -82- Chiu rng B: + Kớch thc theo chiu di ca xe goũng l: a = 2700 (mm) + Khong cỏch uụi xe goũng n vỏch mt sau (vỡ kờnh phõn phi TNS cú kớch thc 300 x 300 mm) l: m = 360 (mm) + Khong cỏch u xe goũng n vỏch mt trc l: k = 40 (mm) => Khong cỏch lũng bung sy theo chiu rng B: B = a + m + k = 2700 + 360 + 40 = 3100 (mm) Chiu di H: + Kớch thc theo chiu cao ca xe goũng l: h = 2000 (mm) + Khong cỏch nh xe goũng n vỏch trn l: p = 1000 (mm) => Khong cỏch lũng bung sy theo chiu cao H: H = h + p = 2000 + 1000 = 3000 (mm) Vy, kớch thc bờn bung sy: A x B x H =5100 x 3100 x 3000 3.8 Tớnh toỏn, la chn qut giú cho thit b sy 3.8.1 Cỏc thụng s cho trc - Dũng tỏc nhõn sy: T1 = 400C, = 27% - Dũng khớ thi ngoi h thng sy: T2 = 330C, = 47,5% - Lu lng th tớch khụng khớ cn thit cho quỏ trỡnh sy: V = 20.970 m3/h - B thu nng lng mt tri: gm modul v b mi modul dóy, mi dóy b thu cú kớch thc l x b x h = 1,65 x 1,2 x 0,15 m - Kớch thc lũng bung sy: D x R x C = 5,5 x 3,2 x 3,0 m - Khe h gia cỏc vũng xon b trao i nhit b = 0,2 m, chiu rng khe h = 2,4m, chiu di tm thộp vũng xon: l = 12,3 m 3.8.2 Tớnh toỏn tr lc h thng sy dong v cỏc thụng s ca qut giú -83- a Tớnh toỏn tr lc ca h thng sy Coi thit b m dũng khớ i qua nh l ng dn thỡ tng tn tht ỏp lc gm [7; 8]: (mmH2O) P = Pt + P Trong ú: P Tn tht ỏp sut ng ca dũng khớ (ỏp sut ng ca khớ thi ca x): P = ì v2 2ì g (mmH2O) Pt Tn tht ỏp sut tnh, chớnh l ỏp sut tiờu hao khc phc tr lc ma sỏt ca dũng khớ vi thnh ng dn, v khc phc tr lc cc b s thay i hng giú hoc s gión n (do tit din ng thay i) ca dũng khớ gõy Tn tht ny t l vi ỏp sut ng theo cụng thc sau [1; 7; 8]: l ìv Pt = ì + i ì d 2ì g (mmH2O) Trong ú: lng riờng ca khụng khớ, kg/m3 v tc khụng khớ ng, m/s g gia tc trng trng, m/s2 h s ma sỏt gia dũng khớ vi vt liu thnh ng l chiu di di chuyn ca dũng khớ ng, m d ng kớnh (hoc tng ng) ca ng dn, m i l cỏc h s tn tht cc b cỏc im ng c xỏc nh bng thc nghim v cho bng Tn tht ỏp lc Pt ca dũng khớ c tớnh cho tng thit b ca h thng sy m dũng khớ i qua Trong h thng sy dong ny, cú s kt hp ca hai ngun nng lng ly t b thu nng lng mt tri v ly t b trao i nhit khớ khúi ca lũ t sinh Vic kt hp s cú trng hp phi dựng ng thi c hai -84- ngun nng lng mt tri khụng Khi ny dũng khụng khớ c qut hỳt phi i qua b thu nng lng mt tri ri i tip qua b trao i nhit khớ khúi nhn thờm nhit, v chớnh trng hp ny dũng khụng khớ cú tr lc ln nht Do ú trng hp ny s c dựng tớnh toỏn chn qut Bộ thu luợng mặt trời Không khí Trao đổi nhiệt Không khí Khí thải Buồng sấy Quạt gió Hỡnh 43 S di chuyn ca dũng khớ qua cỏc thit b ca h thng sy Cỏc thit b ca h thng sy dong õy gm: B thu nng lng mt tri, thit b trao i nhit khớ khúi, bung sy, h thng ng ng (Hỡnh 1) Do vy, tng tr lc ca h thng sy õy s l: P = (PtTNLMT + PtTT + PtBS + Pt.ễ ) + P a.1 Tr lc ca b thu nng lng mt tri PtTNLMT B thu nng lng mt tri l b ghộp ni cỏc mụ-un vi Tng s cú 27 mụ-un c chia lm dóy, mi dóy mụ-un - Mi mụ un cú kớch thc b x l = 1,2 x 1,65 m - Kớch thc ca ming mụ-un l b x h = 1,2 x 0,15 m Nh vy: + Chiu di dũng khớ i mi dóy l L = 1,65 x = 14,85 m + Din tớch mt ct ngang ca dũng khụng khớ l: F = b x h = 1,2 x 0,15 = 0,18 m2 -85- Nu coi nh tit din mụ-un l ng dn trũn thỡ ng kớnh tng ng l: d td = ì b ì h ì 1,2 ì 0,15 = = 0,267 m b+h 1,2 + 0,15 Coi dũng khụng khớ i b thu nng lng mt tri cú nhit trung bỡnh T = 600C thỡ dũng khớ cú lng riờng = 1,06 kg/m3, v nht ng hc = 18,97.10-6 m2/s Lu lng khớ cn thit cho thit b sy i qua dóy ca b thu s c chia u, ú tc dũng khớ b thu nng lng mt tri l: = V 20.970 = = 2,154 m/s 3600 ì ì F 3600 ì ì 0,18 Do ú, chun s Reynolds ca khụng khớ trng thỏi ny l: Re = v ì d td = 2,154 ì 0,267 = 30.317 18,97 ì 10 Do Re 100.000 nờn h s ma sỏt ca khụng khớ vi thnh ng (thnh tm thu nng lng mt tri) c tớnh theo cụng thc ca Boladiut: = 0,316 Re = 0,316 30317 = 0,0239 Gi s kớch thc ming ng ni dóy vi v vi ng dn khớ v b trao i nhit khớ khúi l b x h = 0,4 x 0,15 m thỡ tit din ca ng ni gia dóy l f = 0,4 x 0,15 = 0,06 m2, nh vy cú t thu (thay i tc giú), v gp vuụng gúc 900 (chuyn hng dũng) 2 f 0,06 Vi mi t thu thỡ h s tr lc cc b = = = 0,889 F 0,18 Vi mi gp vuụng v tit din ng hỡnh ch nht thỡ h s tr lc cc b tớnh bng: = 0,15 ì ì -86- Vi t s b 0,15 = = 0,375 thỡ ly = 1,5, v gp vuụng 90 nờn ly = [7; 8] h 0,4 Do ú h s tr lc cc b: = 1,1 ì ì = 1,1 ì ì 1,5 = 1,65 Nh vy, tng h s tr lc cc b l: i = 0,889 ì + 1,65 ì = 7,617 Tr lc ca b thu nng lng mt tri s l: 14,85 1,06 ì 2,154 PtTNLMT = 0,0239 ì + 7,617 ì = 2,24 mmH2O 0,267 ì 9,81 a.2 Tr lc ca thit b trao i nhit ca lũ t sinh PtTN Vi kớch thc thit k ca trao i nhit xon c: - ng kớnh ngoi v ng kớnh trong: D = 2,216 m; d = 1,002 m, S vũng xoỏy: n = - Chiu di tm thộp: l = 12,3 m, Khe h gia cỏc vũng xon b = 0,2 m, Chiu rng khe h = 2,4 m Nh vy, din tớch mt ct ngang ca dũng khụng khớ l: F = b x h = 0,2 x 2,4 = 0,48 m2 Nu coi nh ng dn tit din trũn thỡ ng kớnh tng ng l: d td = ì b ì h ì 0, ì 2, = = 0, 369 mm b+h 0, + 2, Coi dũng khụng khớ i b trao i nhit cú nhit trung bỡnh T = 600C thỡ dũng khớ cú lng riờng = 1,06 kg/m3, v nht ng hc = 18,97.10-6 m2/s Vn tc dũng khớ b trao i nhit l: = 20.970 V = = 12,13 m/s 3600 ì ì F 3600 ì 0, 48 Do ú, chun s Reynolds ca khụng khớ trng thỏi ny l: -87- Re = v ì dtd = 12,13 ì 0,369 = 235.950 18, 97 ì 106 Do Re > 100.000 nờn h s ma sỏt gia dũng khớ vi vt liu thộp ca vũng xon trao i nhit c tớnh l: = 1 = = 0, 0123 (1,82 ì lg Re 1, 64) (1,82 ì lg 235.950 1, 64)2 Vi ng kớnh trung bỡnh ca trao i nhit 1,6 m thỡ dũng khớ cú hng gp cong vi h s tr lc cc b tớnh bng [8]: i = 0,15 ì ì Coi cỏc vũng xon ca trao i nhit l ng cong 1800 liờn tc thỡ vũng cú ln cong, nh vy vi vũng xon thỡ cú ln dũng khớ chuyn hng cong, ú ly = 1,6 x = 9,6 Vi t s b 0, = = 0, 083 thỡ ly = 1,5 [7; 8] Nh vy, tng h 2, h s tr lc cc b l: i = 0,15 ì 1,5 ì 9, = 2,16 Tr lc ca b trao i nhit s l: PtTT 12,3 1, 06 ì 12,132 = (0, 0123 ì + 2,16) ì = 20, 43 mmH2O 0,369 ì 9,81 a.3 Tr lc ca bung sy PtBS i vi sy bung, bung sy cú cha cỏc xe y vi s xp xp nguyờn liu sy khụng ng nht, nờn dũng tỏc nhõn di chuyn b nhiu cn tr cc b nhiu dng khỏc nhau, vy vic tớnh toỏn tr lc ca dũng tỏc nhõn sy l khú khn v thng c xỏc nh theo o c s st ỏp thc t, ri t ú theo kinh nghim chn tr lc cho cỏc thit k sau ny Vi bung sy cú cha xe y vi cỏc phờn cha dong ó c thit k theo kớch thc: di x rng x cao = 5,5 x 3,2 x 3,0 m, thỡ tr lc ca bung sy chn -88- theo kinh nghim khong 15 ữ 18 mmH2O, ly PtBS = 18 mmH2O a.4 Tr lc ca h thng ng ng dn Ptễ H thng ng ng dn gm on ng: - ng dn khớ t b thu nng lng mt tri ti b trao i nhit khớ khúi; - ng dn khớ t b trao i nhit khớ khúi ti b hũa trn khớ ca qut; - ng dn khớ t ming qut ti bung sy Tr lc ca h thng ng ng l tng tr lc on ng ny: Pt.ễ = Pt.ễ1 + Pt.ễ + Pt.ễ - (mmH2O) ng dn khớ t b thu nng lng mt tri ti b trao i nhit khớ khúi cú kớch thc: b x h = 0,5 x 0,5 m, v gi s chiu di l1 = m Nh vy, din tớch mt ct ngang ca dũng khụng khớ l: F = b x h = 0,5 x 0,5 = 0,25 m2, Nu coi nh ng dn tit din trũn thỡ ng kớnh tng ng l: d td = ì b ì h ì 0,5 ì 0,5 = = 0,5 b+h 0,5 + 0, Coi dũng khụng khớ i ng cú nhit T = 600C thỡ dũng khớ cú lng riờng = 1,06 kg/m3, v nht ng hc = 18,97.10-6 m2/s Vn tc dũng khớ b trao i nhit l: v = 12,13m/s Chun s Reynolds ca khụng khớ trng thỏi ny l: Re = v ì dtd = 12,13 ì 0,369 = 235.950 18, 97 ì 106 Vi Re > 100.000 thỡ h s ma sỏt c tớnh theo Conacop: = (1,82 ì lg Re 1,64)2 -89- Do ú h s ma sỏt gia dũng khớ vi thnh ng l: = 1 = = 0, 0123 (1,82 ì lg Re 1, 64) (1,82 ì lg 235.950 1, 64)2 ng dn cú cỳt trn 900 hai u ni vo b thu nng lng mt tri v vo b trao i nhit khớ khúi Cỳt c ln trũn vi r/dt = 2, nờn h s tr lc cc b c chn: = 0,1 x = 0,2 Do ú: Pt.ễ1 = (0, 0123 ì 1, 06 ì 12,132 + 0, 2) ì = 2,53 mmH2O 0,5 ì 9,81 ng dn khớ t b trao i nhit khớ khúi ti b hũa trn khớ ca qut cú kớch thc: d2 = 0,5 m, v cú chiu di l2 = 0,5 m Nh vy, din tớch mt ct ngang ca dũng khụng khớ l: F= ì d 3,14 ì 0,52 = = 0.196 m 4 Coi dũng khụng khớ i ng cú nhit T = 600C thỡ dũng khớ cú lng riờng = 1,06 kg/m3, v nht ng hc = 18,97.10-6 m2/s Vn tc dũng khớ b trao i nhit l: = V 20.970 = = 29,15 3600 ì F 3600 ì 0,196 Chun s Reynolds ca khụng khớ trng thỏi ny l: Re = v ì dtd = 29,15 ì 0, 25 = 384.159 18, 97 ì10 Do ú h s ma sỏt gia dũng khớ vi thnh ng l: = 1 = = 0, 0137 (1,82 ì lg Re 1, 64) (1,82 ì lg 384.159 1, 64) ng dn cú cỳt trn 900 hai u ni vo b trao i nhit khớ khúi v vo qut Cỳt c ln trũn vi r/dt = 2, nờn h s tr lc cc b c chn: = 0,1 x = 0,2 -90- Do ú: Pt.ễ 0,5 1, 06 ì 29,152 = (0, 0137 ì + 0, 2) ì = 6, 43 mmH2O 0, 25 ì 9,81 -ng dn khớ t ming qut ti bung sy cú kớch thc: b x h = 0,5 x 0,5 v gi s chiu di l3 = 2,0 m Nh vy, din tớch mt ct ngang ca dũng khụng khớ l: F = b x h = 0,5 x 0,5 = 0,25 m2, Nu coi nh ng dn tit din trũn thỡ ng kớnh tng ng l: d td = ì b ì h ì 0,5 ì 0,5 = = 0,5 m b+h 0,5 + 0, -Dũng khụng khớ i ng l tỏc nhõn sy ó hũa trn nờn cú nhit T = 400C thỡ dũng khớ cú lng riờng = 1,128 kg/m3, v nht ng hc = 16,96.10-6 m2/s Vn tc dũng khớ b trao i nhit l: = V 20.970 = = 23,3 m/s 3600 ì F 3600 ì 0, 25 Chun s Reynolds ca khụng khớ trng thỏi ny l: Re = v ì dtd = 23, ì 0, 25 = 307.063 18,97 ì 106 Do ú h s ma sỏt gia dũng khớ vi thnh ng l: = 1 = = 0, 0143 (1,82 ì lg Re 1, 64) (1,82 ì lg 307.603 1, 64)2 ng dn cú cỳt trn 900 hai u ni vo qut v vo bung sy Cỳt c ln trũn vi r/dt = 2, nờn h s tr lc cc b c chn: = 0,1 x = 0,2 Do ú: Pt.ễ = (0, 0143 ì 1,128 ì 23,32 + 0, 2) ì = 7,87 0,5 ì 9,81 Tr lc ca h thng ng ng s l: -91- Pt.ễ = 2,53 + 6, 43 + 7,87 = 16,83 mmH2O a.5 Tn tht ỏp sut ng ca dũng khớ P Tn tht ỏp sut ng ca dũng khớ: P = ì v2 (mmH2O) 2ì g Khớ x cú nhit T = 330C thỡ dũng khớ cú lng riờng = 1,16 kg/m3, v nht ng hc = 16,3.10-6 m2/s Vi ca x khớ ca bung sy cú tit din F = b x h = 0,5 x 3,0 = 2,4 m2, ú tc dũng khớ b trao i nhit l: = V 20.970 = = 3,9 m/s 3600 ì F 3600 ì 1,5 1,16 ì 3,92 = 0,89 mmH2O Nh vy, P = ì 9,81 Do ú, tng tr lc ca h thng sy dong l: P = (PtTNLMT + PtTT + PtBS + Pt.ễ ) + P P = 2, 24 + 20, 43 + 18 + 16,83 + 0,89 = 58, 39 mmH2O b.Tớnh toỏn cụng sut qut v ng c Cụng sut qut c tớnh theo: N= k ì V ì ì P 3600 ì 102 ì ì q (kW) Trong ú: k h s d tr, thng ly = 1,1ữ1,2, chn k = 1,2 V lu lng th tớch khụng khớ khụ cn thit, m3/h lng riờng ca khụng khớ khụ m3 khụng khớ m, kg/m3 lng riờng ca khụng khớ khụ iu kin tiờu chun, = 1,29 kg/m3 q hiu sut ca qut, thng = 0,4 ữ 0,6 Chn q = 0,5 nhit trung bỡnh ca tỏc nhõn sy T = 450C thỡ = 1,128 kg/m3 Do ú, vi V = 20.970 m3/h v tng tr lc ca h thng sy l P = 69.94 mmH2O, cụng sut ca qut s l: -92- N= 1, ì 20.970 ì 1, 29 ì 58,39 = 9,15 kW 3600 ì 102 ì 1,128 ì 0,5 Vi truyn ng giỏn tip nờn hiu sut truyn ng t = 0,85 Do ú, cụng sut ng c kộo qut l: N c = N 9,15 = = 10, 76 vy chn ng c qut lm trũn l 11kW 0,85 0,85 La chn qut giú cho thit b sy Vic la chn qut giú c da trờn cỏc kt qu tớnh toỏn v cỏc c s khỏc nh: lu lng giú cung cp V (m3/h), tng tr lc P (mmH2O), cụng sut ng c Nc (kW), tc vũng quay m bo bn c hc v ting n, kiu qut, v kiu truyn ng Vi lu lng V= 20.970 m3/h v tr lc ca h thng l 58,39 mmH2O thỡ kiu qut ly tõm l phự hp Tc 1450 v/ph l tc ng c ph thụng nht, cú giỏ thnh hp lý nờn c chn T phõn tớch trờn, da vo cỏc thụng s ca qut giú cú sn trờn th trng ca cỏc nh sn xut v phõn phi, chn qut cú cỏc thụng s sau: - Kiu qut: Ly tõm - Kiu truyn ng: giỏn tiueeps - Lu lng giú: V = 20.000 ữ 25.000 m3/h - Ct ỏp: P = 80 mmH2O - Vn tc gung cỏnh: 1450 v/ph - ng c in: cụng sut Nc = 11 kW; 380 V/50 Hz; n = 1450 v/ph -93- CHNG 4: KT LUN V KIN NGH 4.1 Kt Lun V c bn, tỏc gi ó hon thnh ni dung yờu cu ca lun thc s k thut húa hc C th : V tng quan ó Tng quan, ỏnh giỏ tỡnh hỡnh nghiờn cu cụng ngh v thit b ch bin dong trờn th gii v Vit Nam Cỏc kt qu tng quan lm c s cho cỏc nghiờn cu cng nh thit k ca ti nhm m bo cỏc kt qu nghiờn cu khoa hc ca ti cú tớnh khoa hc v phự hp vi cỏc nhu cu ca thc tin lng ngh ch bin dong ó tỡm hiu thc t cụng ngh cng nh cỏc bin phỏp lm khụ dong ti cỏc lng ngh cho thy hin cha cú mỏy sy no c ỏp dng, hu ht ngi sn xut u dựng bin phỏp phi nng l ch yu ó xut s thit k tng th mỏy sy dong ng dng cho quy mụ sn xut lng ngh Vit Nam ó nghiờn cu xỏc nh quy trỡnh cụng ngh Kt qu nh sau: Xỏc nh m u vo, nhit v tc giú thớch hp cho quỏ trỡnh sy dong: nhit 370- 450 C v tc giú t 0,2-1,6m/s, m bo tc thoỏt m ti u quỏ trỡnh sy l 0,3 0,5% m/phỳt cho cht lng dong tt, do, dai, sy Xỏc nh nh hng thi gian sy, m sn phm dong sau sy n cht lng v thi gian bo qun: Thi gian sy n 4,5gi sn phm cú cht lng tt Xõy dng quy trỡnh cụng ngh sy dong phự hp vi iu kin sn xut ca lng ngh: m ti u ca sn phm sau quỏ trỡnh sy l khong 14 n 16% Tc giú ti u l 1,2m/s, nhit sy 390C thớch hp vi mi iu kin m khớ núng Xõy dng c quy trỡnh sy phự hp vi iu kin sn xut ca lng ngh -94- ó nghiờn cu tớnh toỏn nhit Kt qu nh sau: Lng khụng khớ khụ cn thit bay hi m gi l 22.880 kgkk/h, v bc hi kg m bng 400 kgkk/kg m Lu lng th tớch trung bỡnh ca tỏc nhõn sy l 20.970 m3/h (= 5,82 m3/s) m ca tỏc nhõn vo v ra: = 27%, = 47,5% Tng lng nhit tiờu hao bay hi m gi bng 462.453,99 kJ/h, v bay hi kg m l 8.280 kJ/kg m V hiu sut s dng nhit ca bung sy tớnh c =30,6% ó tớnh toỏn xỏc nh c tr lc ca h thng l 58,39 mmH2O., v tớnh c cụng sut qut giú yờu cu Chn c qut giú cung cp tỏc nhõn sy ó xut mụ hỡnh thit b sy Trờn c s tớnh toỏn nhit trờn cú th tớnh toỏn, la chn c cỏc thụng s chớnh cho cỏc thit b bờn bung sy a c thụng s tớnh toỏn chớnh ca thit b bung sy, l c s thit k c cỏc thit b bờn v a c bn v lp, bn v ch to phc v cho quỏ trỡnh ch to chi tit v lp rỏp thit b bung sy sau ny Tớnh toỏn tr lc ca h thng, cụng sut qut giú yờu cu, chn qut ỳng theo ch ca quy trỡnh cụng ngh sy dong t 4.2 Kin ngh V c bn tỏc gi ó t c nhng mc tiờu t ra, nhiờn cũn mt s hn ch cn tip tc hon thin nghiờn cu nh: Cỏc yu t nh hng n quỏ trỡnh sy,tớnh toỏn thit k thit b bung sy cú da trờn kinh nghim thc t v kho sỏt thit b bung sy khỏc ang s dng Vỡ vy ti kin ngh Thy hng dn v hi ng bo v lun thc s k thut Trng i Hc Bỏch Khoa H Ni cho phộp tỏc gi c lm th tc bo v -95- [...]... PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu Đề tài Xây dựng quy trình công nghệ sấy năng suất cao, chi phí thấp, đảm bảo các đặc trưng của miến dong truyền thống và vệ sinh an toàn thực phẩm Xây dựng quá trình và thiết bị sấy miến dong sử dụng tích hợp nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng sinh khối phù hợp quy mô làng nghề ở Hà Nội Thiết kế hệ thống sấy miến dong hiệu quả, tính toán thiết kế hệ thống trao... nhiệt và hệ thống nhiệt sử dụng tích hợp nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng sinh khối phù hợp với quy mô sản xuất các làng nghề tại Hà Nội 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu tổng quan về công nghệ và thiết bị sấy miến dong Tổng quan về công nghệ và thiết bị sản xuất miến dong trên Thế Giới và ở Việt Nam Tổng quan về phương pháp và thiết bị sấy miến dong trên thế giới và ở Việt Nam 2.2.2 Nghiên. .. Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy miến dong Nghiên cứu xác định độ ẩm đầu vào, nhiệt độ sấy và tốc độ gió thích hợp cho quá trình sấy miến dong Nghiên cứu xác định ảnh hưởng thời gian sấy, độ ẩm sản phẩm miến dong sau sấy đến chất lượng và thời gian bảo quản 2.2.3 Xây dựng quy trình công nghệ sấy miến dong phù hợp với điều kiện sản xuất của làng nghề Xây dựng quy trình công nghệ sấy miến dong phù hợp. .. là 8%, phù hợp cho bảo quản Năm 2012, Hồ Xuân Các (Trung tâm nghiên cứu ứng dụng năng lượng mặt trời) cũng đã thiết kế thành công hệ thống sấy gỗ sử dụng năng lượng mặt trời Máy sấy kiểu sấy buồng, có lắp các quạt hút ẩm Bộ thu năng lượng mặt trời dạng tấm được đặt trên nóc buồng sấy và có hệ thống các quạt đẩy năng lượng đã hấp thụ vào buồng sấy Hình 13 Sấy gỗ kiểu sấy buồng sử dụng năng lượng mặt... của làng nghề 2.2.4 Tính toán nhiệt cần thiết cho quá trình sấy -27- Tính toán nhiệt quá trình sấy lý thuyết và tính toán nhiệt quá trình sấy thực tế 2.2.5 Nghiên cứu tính toán các thông số cơ bản, thiết kế thiết bị sấy Nghiên cứu tính toán các thông số chính, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt dùng năng lượng mặt trời Nghiên cứu tính, thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt dùng năng lượng sinh khối Nghiên cứu, ... ẩm đầu vào, nhiệt độ và tốc độ gió thích hợp cho quá trình sấy miến dong 3.1.1 Kết quả xác định độ ẩm đầu vào của nguyên liệu cho quá trình sấy miến dong Quá trình làm khô miến dong có 2 giai đoạn Giai đoạn sau khi tráng ra bánh và giai đoạn sau khi cắt thành sợi miến Trong khuôn khổ của một đề tài và thời gian có hạn nên tác giả xem như quá trình sấy bánh miến dong sau khi tráng và quá trình sấy sau... cũng nghiên cứu thành công lò đốt trấu kiểu cyclonic (a) (b) Hình 15 Lò đốt trấu tầng sôi (a) và Lò đốt trấu cyclonic (b) của Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch -14- 1.2.2.3 Năng lượng tích hợp Việc sấy bằng năng lượng mặt trời hay năng lượng sinh khối riêng lẻ có những hạn chế nên chưa được ứng dụng nhiều Gần đây, một số thiết bị sấy sử dụng kết hợp năng lượng mặt trời với các nguồn năng. .. Nông nghiệp và chế biến nông sản đã triển khai nghiên cứu thiết kế máy sấy nông sản, rau quả SD-25 bằng năng lượng mặt trời Trên cơ sở đó, năm 2001, Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ Sau thu hoạch đã triển khai đề tài và lắp đặt thiết bị sấy cá bằng sử dụng năng lượng mặt trời tại đảo Cô Tô Do ngoài đảo ngày đó năng lượng điện còn hạn chế nên máy sấy sử dụng kết cấu kiệu ứng nhà kính và tấm thu... 1.2.2 Nguồn năng lượng sử dụng cho thiết bị sấy Nguồn năng lượng cấp nhiệt cho các thiết bị sấy ở nước ta cũng đã được nghiên cứu và ứng dụng với nhiều dạng năng lượng khác nhau Do đặc thù của địa hình cũng như nền kinh tế nông nghiệp của Việt Nam, chúng ta có lợi thế về số giờ nắng trong năm cao, và lượng phế thải nông lâm nghiệp lớn 1.2.2.1 .Năng lượng mặt trời: Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng. .. thành sợi là một quá trình và từ đây xin được gọi chung nguyên liệu cho quá trình sấy là miến dong Xác định độ ẩm đầu vào của nguyên liệu cho quá trình sấy được tiến hành bằng phương pháp sấy đến khi khối lượng không đổi Lấy 10g mẫu miến dong, ở trên cách phên tre trên băng chuyền ngay sau công đoạn hấp và tráng bánh, cho vào máy xác định ẩm nhanh ADAM 310 Mẫu miến dong được sấy ở 1050C đến khối lượng