Công nghệ sấy lạnh bằng bơm nhiệt để sấy một số loại rau quả

EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Mục Lục Lời cảm ơn Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Danh mục hình 11 Danh mục bảng 12 Chương 1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY LẠNH 13 1.1 Giới thiệu phương pháp sấy lạnh 13 1.1.1 Khái niệm bơm nhiệt 13 1.1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển bơm nhiệt 13 1.1.1.2 Giới thiệu phương pháp sấy lạnh 14 1.2 Sơ đồ nguyên lý, đặc điểm truyền nhiệt truyền chất hệ thống sấy lạnh 15 1.2.1 Nguyên lý làm việc hệ thống sấy lạnh 15 1.2.2 Đặc điểm trình truyền nhiệt, truyền chất 16 1.3 Phân loại hệ thống sấy lạnh 18 1.3.1 Hệ thống sấy lạnh nhiệt độ nhỏ 0oC 18 1.3.2 Hệ thống sấy lạnh nhiệt độ lớn 0oC 19 1.4 Các thiết bị hệ thống lạnh 20 1.5 Một số kết nghiên cứu sấy lạnh tác giả nước 22 1.5.1 Các tác giả nước 22 1.5.2 Các tác giả nước 24 1.6 So sánh phương pháp sấy lạnh với phương pháp sấy nóng 27 1.7 Đánh giá kết luận 31 Chương VẬT LIỆU SẤY LẠNH – XÂY DỰNG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU SẤY LẠNH 33 2.1 Lựa chọn vật liệu sấy lạnh theo hướng nghiên cứu đề tài 33 2.1.1 Sơ đồ công nghệ sấy rau 34 2.1.2 Ảnh hưởng trình sấy đến chất lượng sản phẩm 35 GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 2.2 Các đặc tính hóa lý số rau giàu vitamin ứng dụng phương pháp sấy lạnh 37 2.3 Lý thuyết sấy rau 39 2.4 Một số phương pháp sấy rau 42 2.5 Lựa chọn phương pháp sấy lạnh theo hướng nghiên cứu đề tài 42 Chương TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY SẤY LẠNH SỬ DỤNG BƠM NHIỆT 44 3.1 Giới thiệu toán thiết kế mô hình thiết kế 44 3.2 Xây dựng quy trình công nghệ sấy Cà rốt 46 3.2.1 Giới thiệu vật liệu sấy 46 3.2.1 Xây dựng quy trình công nghệ sấy Cà rốt 47 3.3 Xác định thông số đầu vào vật liệu 48 3.4 Tính toán lý thuyết chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn 48 3.4.1 Xác định thông số điểm nút đồ thị sấy 51 3.4.2 Tính toán tốc độ sấy thời gian sấy 53 3.4.3 Tính toán nhiệt trình 56 3.5 Tính toán lý thuyết chế độ sấy thải bỏ tác nhân 58 3.5.1 Xác định thông số điểm nút đồ thị sấy 58 3.5.2 Tính toán nhiệt trình 60 3.6 Xác định kích thước buồng sấy 62 3.7 Cân nhiệt cho trình 63 3.8 Tính toán trình sấy thực chế độ hồi lưu hoàn toàn 67 3.9 Tính toán trình sấy thực chế độ thải bỏ tác nhân 70 3.10 Kết luận chế độ sấy 72 3.11 Tính toán thiết kế lựa chọn thiết bị phụ trợ 73 3.11.1 Các thông số nhiệt môi chất lạnh 73 3.11.2 Tính toán chu trình bơm nhiệt 74 3.11.3 Tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 77 3.11.3.1 Dàn ngưng 77 GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 3.11.3.2 Dàn bay 82 3.11.4 Tính chọn máy nén 87 3.11.5 Tính chọn đường ống dẫn môi chất 91 3.11.5.1 Đường ống đẩy 91 3.11.5.2 Đường ống hút 91 3.11.6 Thiết bị hồi nhiệt 92 3.11.7 Tính toán trở lực chọn quạt 97 Chương KHẢO NGHIỆM QUÁ TRÌNH SẤY THỰC TẾ TRÊN MÔ HÌNH MÁY SẤY LẠNH 102 4.1 Mục đích 102 4.2 Phương pháp phương tiện 103 4.3 Thí nghiệm xác định thông số trình 103 4.3.1 Thí nghiệm xác định vận tốc tác nhân sấy 104 4.3.2 Xác định ẩm độ - nhiệt độ trung bình (to, φ o) không khí 106 4.3.3 Thí nghiệm xác định độ ẩm đầu độ ẩm cuối vật liệu sấy 106 4.3.4 Xác định R trung bình vật liệu sấy phương pháp cắt lát vật lệu 106 4.3.5 Thí nghiệm sấy chế độ hồi lưu hoàn toàn chế độ thải bỏ tác nhân 107 4.3.6 Các kết luận rút từ thực nghiệm 113 4.4 Ứng dụng phần mềm Labview vào nghiên cứu thực nghiệm 113 4.5 Các tính chất ảnh hưởng đến trình sấy 117 Chương TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ KINH TẾ 119 5.1 Chí phí nguyên liệu, nhiên liệu 119 5.2 Chi phí lao động 119 5.3 Chi phí khấu hao 119 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 121 6.1 Kết luận 121 6.2 Đề nghị 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Lời cảm ơn Học tập trình lâu dài, giai đoạn đóng vai trò quan trọng việc hình thành nhân cách, đạo đức người Từ ngày bước chân vào giảng đường đại học lúc hoàn thành luận văn này, em nhận quan tâm dẫn giúp đỡ tận tình thầy cô Qua trình thực luận văn tốt nghiệp em xin bày tỏ long biết ơn chân thành đến:  Ban giám hiệu trường Đại học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh  Tập thể giảng viên Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh trường Đại học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh  Quý thầy cô t ận tình dạy thời gian học tập trường  Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy trưởng Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Th.s Bùi Trung Thành tr ực dõi, tận tình hư ớng dẫn em thời gian thực đề tài Tuy nhiên, hạn chế thời gian thực hiện, đề tài không tránh khỏi thiếu sót Mong nhận bảo quý thầy cô góp ý bạn Tp Hồ Chí Minh, tháng 6, năm 2010 Sinh viên thực đề tài Nguyễn Anh Tuấn GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM 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 tên: MSSV: Ngành: Công Nghệ Nhiệt – Lạnh Niên Khóa: 2006-2010 Tên đề tài: Nghiên cứu công nghệ sấy lạnh, tính toán, thiết kế, khảo nghiệm xác định số thông số ảnh hưởng đến chất lượng sấy cho số loại rau giàu vitamin mô hình máy sấy lạnh bơm nhiệt khoa CN Nhiệt Lạnh I/ Thông tin thực đề tài: 13-Số liệu choo trước: Mô hình sấy lạnh khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh II/ Nội dung đề tài: 13-Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy, thiết bị hệ thống sấy lạnh 2- Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh số thực phẩm rau nước giới 3- Trình bày kết nghiên cứu sấy lạnh nước giới từ trước đến 4- Lựa chọn vật liệu sấy lạnh, xây dựng quy trình công nghệ xử lý vật liệu trước sấy sau sấy lạnh 5- Lý thuyết sấy rau thực phẩm 6- Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt 6.1 Giải toán sấy lạnh lý thuyết sấy thực theo chế độ thải bỏ tác nhân 6.2 Giải toán sấy lạnh lý thuyết sấy thực theo chế độ hồi lưu hoàn toàn khí thải 7- Tính toán thiết kế lựa chọn thiết bị phụ trợ cho hệ thống sấy 8- Khảo nghiệm mô hình máy sấy lạnh xác định lại thông số kỹ thuật mô hình GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 9- Bố trí thí nghiệm thực sấy thực nghiệm loại rau theo hướng nghiên cứu đề tài 10- Xác định số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy lạnh hai chế độ sấy 11- Kết luận rút từ thực nghiệm 12- Hiệu kinh tế Xây dựng giá thành 1kg rau sấy 13- Các vẽ thiết kế III/ Ngày giao nhiệm vụ: 01/03/2010 IV/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 25/06/2010 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2010 Giáo viên hướng dẫn ThS Bùi Trung Thành GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Lời mở đầu Việt Nam nước nhiệt đới có nhiều điều kiện để phát triển ngành trồng trọt chế biến rau Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch lớn 25-30% [20] Nguyên nhân công nghệ chế biến bảo quản lạc hậu nên làm cho rau Việt Nam có giá trị thấp thị trường nước xuất khẩu, điều ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống người nông dân, việc nghiên cứu đưa quy trình công nghệ ứng dụng triển khai chuyển giao kết nghiên cứu, quy trình công nghệ bảo quản, chế biến rau quả, đóng vai trò quan trọng chiến lức phát triển ngành rau Rau chủ yếu sử dụng dạng tươi, biết rau loại sản phẩm có tính thời vụ, thời gian thu hoạch ngắn, khả vận chuyển bảo quản hạn chế, kỹ thuật bảo quản rau tươi dựa vào kinh nghiện cổ truyền, mang tính thủ công chấp vá Công nghệ sấy ứng dụng chế biến rau khô tiến hành từ lâu bộc lộ nhiều hạn chế công nghệ chưa khắc phục chất lượng đầu sản phẩm, chưa đáp ứng yêu cầu đặc tính hóa lý, mùi, màu, thành phần dinh dưỡng nên khó đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ xuất nước Việc đầu tư nghiên cứu quy trình công nghệ giải vấn đề thực cần thiết Công nghệ sấy lạnh xem công nghệ mới, đời từ yêu cầu cấp thiết Ưu điểm công nghệ sấy lạnh xây dựng quy trình công nghệ sấy hợp lý loại rau, củ, Sản phẩm sấy giữ nguyên màu sắc, mùi vị, hạn chế tối đa thất thoát dinh dưỡng (khoảng 5%) [ 20], đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm Việt Nam tiêu kỹ thuật, chất lượng sản phẩm tương đương số nước khác giới Việc phát triển công nghệ sấy lạnh có nhiều thành tựu Tuy nhiên, để có quy trình công nghệ hoàn chỉnh, tối ưu với thông số phù hợp đòi hỏi phải tiến hành nghiên cứu sâu rộng Được phân công đề tài “Nghiên cứu công nghệ sấy lạnh, tính toán, thiết kế, khảo nghiệm máy sấy lạnh xác định số thông số ảnh hưởng đến chất lượng sấy cho số loại rau giàu vitamin mô hình máy sấy GVHD: ThS Bùi Trung Thành SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật lạnh bơm nhiệt khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh” thực dựa sở tìm hiểu nguyên lý chung công nghệ sấy lạnh từ xây dựng nên quy trình sấy loại rau khác Để giải vấn đề đó, đề tài nghiên cứu nội dung sau:  Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy thiết bị hệ thống sấy lạnh  Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh số loại rau giàu vitamin, xây dựng quy trình sấy lạnh số loại rau  Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn chế độ thải bỏ tác nhân  Tính toán thiết kế máy sấy lạnh lựa chọn thiết bị phụ trợ  Thực nghiệm nghiên cứu mô hình thực tế Với đặc tính ưu việt, công nghệ sấy lạnh hứa hẹn công nghệ tiên tiến, cho lĩnh vực sấy thực phẩm giàu vitamin, áp dụng rộng rãi với quy mô lớn đáp ứng vấn đề lợi ích kinh tế bảo vệ môi trường GVHD: ThS Bùi Trung Thành 10 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Danh sách hình Hình 1-1 Sơ đồ nguyên lý bơm nhiêt 11 Hình 1-2 Hai phương thức trao đổi nhiệt qua buồng sấy 12 Hình 1-3 Sơ đồ trình sấy theo hai phương thức trao đổi nhiệt 13 Hình 1-4 Sơ đồ hệ thống lạnh 14 Hình 1-5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống bơm nhiệt kiểu môđun 21 Hính 1-6 Sơ đồ công nghệ sấy rau 32 Hình 3-1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đồ thị trình sấy 43 Hình 3-2 Sơ đồ công nghệ sấy Cà rốt 45 Hình 3-3 Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt sử dụng hệ thống sấy lạnh 47 Hình 3-4 Đồ thị I-d chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn 48 Hình 3-5 Đồ thị I-d chế độ sấy thải bỏ tác nhân 56 Hình 3-6 Đồ thị I-d chế độ sấy thực hồi lưu hoàn toàn 65 Hình 3-7 Đồ thị I-d chế độ sấy thực thải bỏ tác nhân 68 Hình 3-8 Sơ đồ tính toán khí động hệ thống máy sấy 96 Hình 3-9 Sơ đồ đặc tính kỹ thuật quạt APCR0502AA10/10 99 Hình 3-10 Sơ đồ cấu tạo APCR0502AA10/10 99 Hình 4-1 Biểu đồ phân bố vận tốc tác nhân sấy qua khay 102 Hình 4-2 Biểu đồ nhiệt độ, độ ẩm TP Hồ Chí Minh ngày 15/04/2010 103 Hình 4-3 Sơ đồ hệ thống máy sấy lạnh 105 Hình 4-4 Sơ đồ thông số chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn 108 Hình 4-5 Sơ đồ thông số chế độ sấy thải bỏ tác nhân 110 Hình 4-6 Giao diện chương trình ứng dụng phần mềm Labview 114 GVHD: ThS Bùi Trung Thành 11 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Danh mục bảng Bảng1-1 Đánh giá so sánh chất lượng sản phẩm sấy bơm nhiệt sấy lạnh với phương pháp sấy nóng truyền thống sấy hồng ngoại 28 Bảng 3-1 Thông số trạng thái điểm nút 74 Bảng 3-2 Thông số tiêu chuẩn điểm nút .Error! Bookmark not defined.88 Bảng 3-3 Tổn thất khí động qua buồng sấy 98 Bảng 4-1 Bảng kết khảo sát vận tốc tác nhân sấy 102 Bảng 4-2 Bảng kết thực nghiệm xác định nhiệt độ độ ẩm môi trường 103 Bảng 4-3 Bảng kết xác định xác định độ ẩm đầu vào vật liệu sấy 103 Bảng 4-4 Bảng kết bán kính R vật liệu 104 Bảng 4-5 Bảng kết thí nghiệm chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn 106 Bảng 4-6 Bảng kết thí nghiệm chế độ sấy thải bỏ tác nhân 108 GVHD: ThS Bùi Trung Thành 12 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 80 70 60 Rh ngoai troi 50 Rh say T ngoai troi 40 T say 30 T buong lanh T xa 20 Lượng ẩm ngưng tụ, (kg) 10 Hình 4-4 Sơ đồ thông số chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn * Bảng kết thí nghiệm chế độ sấy thải bỏ tác nhân Bảng 4-6 Bảng kết thí nghiệm chế độ sấy thải bỏ tác nhân T ngoai troi T say T buong lanh T xa Lượng ẩm ngưng tụ, (kg) 21,4 32.2 39.3 35.8 39.3 0.0 75.5 21,4 32.2 41.9 33.8 41.9 0.2 74.4 21.4 32.2 34.2 27.6 34.2 0.4 74.4 21.6 32.2 36.7 27 36.7 0.7 Rh ngoai Rh troi say Time Number 4/17/2010 9:00 75.5 4/17/2010 9:15 4/17/2010 9:30 4/17/2010 9:45 GVHD: ThS Bùi Trung Thành 110 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 4/17/2010 10:00 74.5 21.4 32.2 34.2 27 34.2 1,0 4/17/2010 10:15 74.8 21.6 32.2 36.7 27.2 36.7 1,2 4/17/2010 10:30 74.5 21.4 32.2 34.2 26.5 34.2 1,5 4/17/2010 10:45 73.0 21.6 32.2 36.7 27.5 36.7 1,7 4/17/2010 11:00 72.2 21.6 32.2 36.7 26.9 36.7 1,8 4/17/2010 11:15 10 70.3 21.6 32.2 36.7 27.2 36.7 2,1 4/17/2010 11:30 11 70.3 21.4 32.2 34.2 27.4 34.2 2,3 4/17/2010 11:45 12 71.0 21.4 32.2 34.2 26.9 34.2 2,4 4/17/2010 12:00 13 70.5 21.4 33.2 34.2 26.7 34.2 2,6 4/17/2010 12:15 14 70.5 21.4 33.2 34.2 27 34.2 2,8 4/17/2010 12:30 15 69.3 21.4 33.2 34.2 27 34.2 2,9 4/17/2010 12:45 16 69.3 21.4 33.2 34.2 27.1 34.2 2,0 4/17/2010 13:00 17 69.3 21.6 33.2 36.7 27 36.7 3,1 4/17/2010 13:15 18 69.4 21.6 33.7 36.7 27.5 36.7 3,4 GVHD: ThS Bùi Trung Thành 111 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 4/17/2010 13:30 19 69.3 21.6 33.7 36.7 27.9 36.7 3,6 4/17/2010 13:45 20 69.3 21.6 33.7 36.7 27.7 36.7 3,8 4/17/2010 14:00 21 69.3 21.6 33.2 36.7 27.5 36.7 3,9 4/17/2010 14:15 22 70.8 21.6 33.2 36.7 27.3 36.7 4,2 4/17/2010 14:30 23 70.8 21.4 33.2 34.2 27.6 34.2 4,5 4/17/2010 14:45 24 70.8 21.4 33.2 34.2 27.6 34.2 4,8 4/17/2010 15:00 25 70.8 21.4 33.2 34.2 27.6 34.2 5,1 80 70 60 Rh ngoai troi 50 Rh say T ngoai troi 40 T say 30 T buong lanh T xa 20 Lượng ẩm ngưng tụ, (kg) 10 Hình 4-5 Sơ đồ thông số chế độ sấy thải bỏ tác nhân GVHD: ThS Bùi Trung Thành 112 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 4.3.6 Kết luận rút từ thực nghiệm Từ mô hình hệ thống sấy lạnh ta tiến hành thí nghiệm sấy Cà rốt hai chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn chế độ sấy thải bỏ tác nhân Dựa vào sản phẩm thu từ trình sấy số liệu thu từ hai chế độ việc ứng dụng phầm mềm Labview ta đưa kết luận sau: * Thực nghiệm trình sấy mô hình ta nhân thấy chế độ sấy thực nghiệm đảm bảo độ xác so với kết tính toán lý thuyết * Sản phẩm hai chế độ sấy đạt yêu cầu màu sắc, mùi vị * Lượng ẩm ngưng tụ chế độ sấy hồi lưu so với lượng ẩm ngưng tụ từ chế độ sấy thải bỏ tác nhân Do phải ngưng tụ ẩm từ môi trường nên suất dàn lạnh chế độ sấy không hồi lưu lớn chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn Do đó, chí phí lượng cho kg thành phẩm chế độ sấy không hồi lưu cao * Có nhiều yếu tố tác động đến trình sấy nhiệt độ, vận tốc tác nhân sấy; suất khử ẩm dàn lạnh cần phải tính đến để tăng sấy vv… 4.4 Ứng dụng phần mềm Labview vào nghiên cứu thực nghiệm 4.4.1.Khái niệm phần mềm đồ họa LabView LabView (Laboratory Virtual Istrument Engineerring Worbench) chương trình ứng dụng phát triển, dựa sở ngôn ngữ lập trình đồ họa G, thường sử dụng cho mục đích đo lường, xử lý, điều khiển tham số mô thiết bị Là ngôn ngữ lập trình đa năng, giống C Visual Basic, LabView có thư viện hàm cho nhiệm vụ khác Với mục đích xây dựng ngôn ngữ chuyên dụng cho toán khoa học kỹ thuật, thư viện hàm cung cấp LabView mạnh, phong phú phát triển để tương thích với phát triển phần cứng yêu cầu thực tiễn Khác với ngôn ngữ lập trình thông thư ờng (ngôn ngữ dòng lệnh) LabView sử dụng ngôn ngữ lập trình G – ngôn ngữ lập trình đồ hình – để tạo chương trình dạng sơ đồ khối Do người lập trình tạo thiết kế giao diện mô theo panel thiết bị vật lý thực Nó tạo nhìn trưc quan vi ệc xây dựng mã nguồn giúp người lập trình thiết kế hệ thống, gỡ rối kiểm tra chương trình GVHD: ThS Bùi Trung Thành 113 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 4.4.2 Kỹ thuất lập trình b ản LabView a) Cấu trúc chương trình Các chương trình xây dựng LabView (Vis) tương tự function ngôn ngữ lập trình dòng lệnh Một số Vis gồm ba phần: Giao diện với người sử dụng – front panel, lưu đồ cung cấp mã nguồn – Block Diagram, biểu tượng kết nối – Icon/Conector - Front Panel: Là nơi giao tiếp người dùng chương trình Nó tương t ự panel thiết bị vật lý, bao gồm nút bật, công tắc chuyển mạch, hiển thị,… - Block Diagram: VI nhận lệnh từ block diagram Đây phương thức sử dụng G – ngôn ngữ đồ hình Block Diagram thư ờng có đối tượng, hàm SubVI, kết nối với theo quy tắc định để cung cấp mã nguồn đồ hình cho VI thực Block Diagram gồm có terminal, node wire Terminal cổng truyền liệu block diagram với front panel node block diagram Để hiển thị terminal hàm VI, kích chuột phải vào icon chúng chọn menu: Show>>Terminal Note phần tử thực chương trình Chúng tương tự mệnh đề, toán tử, hàm chương trình ngôn ngữ lập trình dòng lệnh - Icon Connector: VI thực cách độc lập VI khác gọi tới chương trình (SubVI) Đ ể làm điều LabView đưa khái niệm Icon Connector Icon biểu tượng VI, dùng sử dụng VI SubVI VI khác Một VI gọi tới VI khác cách đưa icon vào block diagram Connector phần tử terminal dùng để kết nối đầu vào đầu SubVI với node khác block diagram VI gọi Mỗi VI có icon mặc định hiển thị bảng Icon góc bên phải của sổ Front Panel Block Diagram Để hiển thị connector VI front panel, kích chuột phải vào icon chọn menu: Show>>Connector GVHD: ThS Bùi Trung Thành 114 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật b) Công cụ hỗ trợ lập trình - Tools palette: bao gồm chế độ làm việc chuột Các công cụ có tools palette sử dụng để soạn thảo chạy chương trình Đ ể truy cập vào tools palette chọn menu: Window>>Show Tools palette - Controls palette: Là bảng chứa điều khiển thị sử dụng front panel VI Controls terminal đầu vào, dùng để cung cấp liệu cho VI Indicators terminal đầu dùng để hiển thị liệu cho VI tạo Để truy cập vào control panel ta chọn menu: Window>>Show Controls palette - Functions palette: Functions node ngôn ngữ lập trình G, tương tự toán tử hàm ngôn ngữ thông thường Functions có biểu tượng màu vàng, front panel block diagram (do chúng VIs) Có thể truy nhập functions từ Window>> Functions palette Functions sử dụng để xây dựng block diagram LabView có thư viện hàm mạnh phong phú để xử lí kết điều khiển mô thiết bị như: hàm xử lí toán học – Numeric Functions, hàm biến đổi logic – Boolean Functions, hàm xử lý mảng ma trận – Array Functions Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật mà thư viện hàm LabView luôn phát triển chuyên dụng hóa để người dùng cập nhật sử dụng hiệu cho mục đích c) Ứng dụng phần mềm Labview vào nghiên cứu thực nghiệm Mô hình labview sử dụng việc cài đặt ghi nhận kết thí nghiệm máy sấy lạnh Giao diện chương trình gồm đồ thị ghi nhận giá trị nhiệt độ độ ẩm môi trường, nhiệt độ độ ẩm tác nhân sấy, nhiệt độ buồng lạnh nhiệt độ khí xả Dựa vào chương trình l ập trình ta ghi nhận kết từ tìm ch ế độ sấy tối ưu loại vật liệu tiến hành thực nghiệm GVHD: ThS Bùi Trung Thành 115 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Hình 4-6 Giao diện chương trình ứng dụng phần mềm Labview GVHD: ThS Bùi Trung Thành 116 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật 4.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy a) Nhiệt độ sấy Yếu tố ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm rau khô nhiệt độ sấy Nếu nhiệt độ sản phẩm trình sấy cao 60 oC prôtêin bị biến tính Nếu 90 o C fruetoza bắt đầu bị caramen hoá, phản ứng tạo mebanoizin, polime hoá hợp chất cao phân tử xảy mạnh nhiệt độ cao rau bị cháy Rau đòi hỏi có chế độ sấy ôn hoà (nhiệt độ thấp) Nếu loại rau thành phần protêin nhiệt độ đốt nóng sản phẩm lên đến 80 -90 oC Đối với sản phẩm không chần chuối, đu đủ sấy nhiệt độ cao, sau giảm dần xuống Quá trình sấy phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt c vật liệu sấy Nếu tốc độ tăng nhiệt nhanh bề mặt mặt bị rắn lại ngăn trình thoát ẩm Ngược lại, tốc độ tăng chậm cường độ thoát ẩm yếu b) Độ ẩm không khí Muốn nâng cao khả hút ẩm không khí phải giảm độ ẩm tương đối xuống Có cách làm giảm độ ẩm tương đối không khí: - Tăng nhiệt độ không khí cách dùng calorife - Giảm nhiệt độ không khí cách dùng máy hút ẩm Thông thường vào lò sấy, không khí có độ ẩm 10-13% Nếu độ ẩm không khí thấp làm rau nứt tạo lớp vỏ khô bề mặt, làm ảnh hưởng xấu đến trình thoát ẩm Nhưng độ ẩm cao làm tốc độ sấy giảm Khi khỏi lò sấy, không khí mang theo ẩm rau tươi nên độ ẩm tăng lên (thông thường khoảng 40 - 60%) Nếu không khí có độ ẩm thấp tốn lượng; ngược lại, cao dễ bị đọng sương, làm hư hỏng sản phẩm sấy Người ta điều chỉnh độ ẩm không khí cách điều chỉnh tốc độ lưu thông lượng rau tươi chứa lò sấy c) Lưu thông không khí Trong trình sấy, không khí lưu thông tự nhiên cưỡng Trong lò sấy, không khí lưu thông tự nhiên với tốc độ nhỏ (nhỏ 0,4m/s), thời gian sấy thường kéo dài, làm chất lượng sản phẩm sấy không cao Để khắc phục nhược điểm GVHD: ThS Bùi Trung Thành 117 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật này, người ta phải dùng quạt để thông gió cưỡng với tốc độ khoảng 0,4 - 4,0 m/s thiết bị sấy Nếu tốc độ gió lớn (trên 4,0 m/s) gây tổn thất nhiệt lượng d) Độ lớp sấy Độ dày lớp rau sấy ảnh hưởng đến trình sấy Lớp nguyên liệu mỏng trình sấy nhanh đồng đều, mỏng làm giảm suất lò sấy Ngược lại, dày làm giảm lưu thông không khí, dẫn đến sản phẩm bị "đổ mồ hôi" ẩm đọng lại Thông thường nên xếp lớp hoa khay sấy với khối lượng – kg/m2 phù hợp GVHD: ThS Bùi Trung Thành 118 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Chương HIỆU QUẢ KINH TẾ 5.1 Chi phí nguyên liệu, nhiên liệu Các thông số có: * Tỉ lệ tươi/khô = 7,7 * Năng suất sấy : 1,9 kg/mẻ * Công suất tổng: 2,55 kW(Máy nén 1,71 kW quạt 0,44kW, chiếu sáng 0,4kW) * Giá thành điện : 1000đ/hWh * Giá thành kg nguyên liệu đầu vào 6000 đ/kg Ta tính được: - Năng suất sấy (kg/h) = Năng suất sấy /thời gian sấy mẻ = 1,9/28,2 = 0,0673 kg/h - Chi phí nhiên liệu để sấy 1kg cà rốt khô Chi lượng (đ/kg) = Năng lượng động (kWh)*giá lượng(đ/kWh)/năng suất sấy (kg/h) = 2,55*1000/0,0673 = 37890 đ/kg 5.2 Chi phí lao động * Tiền nhân công người là: 40000 VNđ/1người * Số công nhân phục vụ: người chia làm ca mẻ sấy * Vậy chi phí cho nhân công là: 40000 x =80000 VNđ/1mẻ * Chi phí lao động cho kg thành phẩm là: 80000/1,9= 42105 đ/kg 5.3 Chi khấu hao Giả sử ta sấy 24 ngày Năng suất sấy ngày (kg) = Năng suất sấy (kg/h)*24(h/ngày) = 0,0673.24 = 1,62 kg/ngày → Năng suất sấy năm (kg) = số ngày sấy năm* Năng suất sấy ngày (kg/ngày) = 365.1,62 = 591,3 kg/năm GVHD: ThS Bùi Trung Thành 119 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật  Để đơn giản cho việc tính toán kinh tế, ta thay bơm nhiệt máy điều hòa có công suất lạnh tương tự bơm nhiệt tính toán Với công suất lạnh dàn lạnh 2,32 kW tương đương với công suất lạnh 8400 Btu/h Ta chọn máy điều hòa hãng Daikin có model FXAQ25MAVE với thông số: + Năng suất dàn lạnh 9900 Btu/h; + Công suất điện 815 W; + Dòng điện 3,94 A; + Môi chất sử dụng R22; + Gía tiền 12000000 đ;  Tính thêm khoản đầu tư ban đầu để xây dựng hầm sấy mua quạt, Vậy tổng vốn đầu tư cho toàn buồng sấy ước tính đạt là, tổng đầu tư = 15000000 đ Tuổi thọ hệ thống 10 năm Do diện tích đặt máy sấy không nhiều nên bỏ qua khấu hao nhà xưởng  Khầu hao phần sấy động năm là: Khấu hao = tổng đầu tư / tuổi thọ =15000000/10 = 1500000 đ => Chi khấu hao = khấu hao năm/ Lượng sấy năm = 1500000/591,2= 2540 đ/kg Bảng 5-1 Tổng hợp thành phần chi phí Các loại chi phí Chi phí cố định Thành phần chi phí sấy Chi phí (đ) Chi phí khấu hao sữa chữa 2540 Chi phí nguyên liệu tươi 45790 Chi phí lượng động 37890 Không tính đến chi phí vận hành 42105 Chi phí vận hành Tổng cộng chi phí để có 1kg Cà rốt sấy khô (đ/kg) 128235 Chương GVHD: ThS Bùi Trung Thành 120 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1 Kết luận Dựa kết tính toán thực nghiệm nghiên cứu trình sấy lạnh rau hai chế độ sấy khác mô hình máy sấy lạnh Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh Trường Đại học Công nghiệp Tp Hồ Chí Minh ta rút kết luận: - Bước đầu xây dựng quy trình công nghệ sấy Cà rốt mô hình máy sấy lạnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh, Đại học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh, thông qua hai chế độ sấy tiến hành thực nghiệm - Xác định thông số trình hai chế độ sấy qua xác định ưu nhược điểm chế độ, từ xây dựng quy trình sấy u riêng biệt - Việc sử dụng máy sấy lạnh bơm nhiệt để sấy loại vật liệu đòi hỏi nhiệt độ thấp, với yêu cầu khắt khe chất lượng màu sắc, mùi vị khả thi Việc xây dựng mô hình hoàn chỉnh ứng dụng vào trình sản xuất thực tế - Đối với máy sấy lạnh việc xác định suất lạnh d àn lạnh đóng vai trò quan trọng việc xác định chế độ sấy tối ưu thiết bị, chi phí đầu tư, chi phí vận hành thiết bị - Hiệu suất tách ẩm tối ưu áp suất bay tối ưu sở cho việc thiết kế hệ thống điều khiển thích hơp ứng dụng phần mềm Labview, qua dễ dàng điều khiển trình sấy nhiều chế độ khác cách dễ dàng 6.2 Đề nghị - Vì thời gian thực đề tài hạn chế nên việc tiến hành thực nghiệm mô hình với chế độ khác thông số vận tốc tác nhân sấy, chưa tìm dải nhiệt độ sấy tối ưu vật liệu, đòi hỏi phải nghiên cứu sâu để xây dựng nên mô hình chuẩn nhiều vật liệu sấy khác - Việc kết hợp trình sấy lạnh với việc thu hồi tinh dầu vật liệu sấy bay ngưng tụ dàn lạnh số vật liệu có nhiều tinh dầu cần nghiên phát triển GVHD: ThS Bùi Trung Thành 121 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật - Cần phải cải tiến máy sấy bơm nhiệt có khả sấy phù hợp với loại VLS khác để tăng khả làm việc máy - Cần lắp thêm mạch điều khiển mạch bảo vệ để làm tăng tính tự động hóa thiết bị - Lắp đặt thêm biến tần điều khiển vận tốc quạt, qua điều khiển chế độ sấy nhữn g vận tốc khác để tìm chế độ sấy tối ưu TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: ThS Bùi Trung Thành 122 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Bùi Trung Thành (2009) - Lý Thuyết & Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Sấy Trường ĐH Công Nghiệp TP HCM Trần Văn Phú (2004) – Tính toán thiết kế hệ thống sấy – NXB Khoa Học Kỹ Thuật Hoàng Văn Chước (2006)–Thiết kế hệ thống thiết bị sấy- Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Văn Lụa (2006) - Kỹ Thuật Sấy Vật Liệu - – NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Hoàng Đình Tín – Truyền Nhiệt & Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt - NXB Khoa Học Kỹ Thuật Phạm Lê Dần, PGS.TS Bùi Hải (2004) - Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật – Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Đức Lợi (2006) - Hướng dẫn thiết kế hệ thống lạnh- Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (1994) – Kỹ thuật lạnh sở - Nhà xuất Giáo Dục PGS.TS Võ Chí Chính (2000) – Giáo trình Điều Hoà Không Khí – NXB Khoa Học Kỹ Thuật 10 Nguyễn Văn May (2005) - Bơm Quạt Máy Nén – NXB Khoa Học Kỹ Thuật 11 Trần Thanh Kỳ (2006) - Máy Lạnh - NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh 12 Quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm rau lạnh đông rau sấy khô - (Từ Internet) 13 Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tùy (1994) - Kỹ thuật lạnh sở – Nhà xuất Giáo Dục 14 Phạm Văn Tùy (2005) - Phương Pháp Tính Toán Và Phân Tích Hiệu Quả Các Hệ Thống Lạnh - NXB Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội 15 Phạm Văn Tùy, Đỗ Thái Sơn, Vũ Khuy Huê, Nguy ễn Thanh Liêm, Dương Văn Vường, Nguyễn Đắc Tuyên - Nghiên Cứu Công Nghệ Hút Ẩm Và Sấy GVHD: ThS Bùi Trung Thành 123 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn EBOOKBKMT.COM – Cộng đồng chia sẻ tài liệu kỹ thuật Lạnh Nông Sản Thực Phẩm – Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ B2001-2830, Hà Nội 7/2003 16 Phạm Văn Tùy - Đặc điểm tính toán, thiết kế hút ẩm sấy lạnh bơm nhiệt máy nén – Tạp Chí KH&CN Nhiệt No54 (11/2003) 17 Phạm Văn Tùy, Nguyễn Thanh Liêm, Dương Văn Vường - Bơm nhiệt không khí/không khí với công nghệ hút ẩm sấy khô –; Tạp Chí KH&CN Nhiệt No5 (2001) 18 Phạm Văn Tùy, Đỗ Thái Sơn, Nguyễn Luận - Hiệu sử dụng bơm nhiệt sấy lạnh công ty Bánh kẹo Hải Hà – Tạp Chí KH&CN Nhiệt No2 (1999) 19 Nguyễn Phong Nhã - Nghiên cứu thực nghiệm đặc tính động học trình bám tuyết bề mặt dàn bay hơi- tách ẩm máy sấy lạnh-, Hà Nội, 2007 20 Giáo án kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm- Nguyễn Văn Lụa, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 GVHD: ThS Bùi Trung Thành 124 SVTH: Nguyễn Anh Tuấn ... công nghệ giải vấn đề thực cần thiết Công nghệ sấy lạnh xem công nghệ mới, đời từ yêu cầu cấp thiết Ưu điểm công nghệ sấy lạnh xây dựng quy trình công nghệ sấy hợp lý loại rau, củ, Sản phẩm sấy. .. 13 -Số liệu choo trước: Mô hình sấy lạnh khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh II/ Nội dung đề tài: 13-Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy, thiết bị hệ thống sấy lạnh 2- Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh số. .. dung sau:  Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy thiết bị hệ thống sấy lạnh  Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh số loại rau giàu vitamin, xây dựng quy trình sấy lạnh số loại rau  Tính toán thiết