NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KĨ THUẬT

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KĨ THUẬT 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐOÀN NGỌC QUÝ NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KĨ THUẬT Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 062009 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐOÀN NGỌC QUÝ NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU Chuyên ngành: Cơ khí công nghệ Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KĨ THUẬT Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN HAY Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 062009 i NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU ĐOÀN NGỌC QUÝ Hội đồng chấm luận văn: 1. Chủ tịch: PGS.TS. TRẦN THỊ THANH Đại học Nông Lâm TP. HCM 2. Thư ký: TS. PHAN HIẾU HIỀN Đại học Nông Lâm TP. HCM 3. Phản biện 1: PGS.TSKH. ĐOÀN DỤ Công ty Hoàng Quân 4. Phản biện 2: PGS.TS. PHÙNG RÂN Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM 5. Ủy viên: PGS.TS. NGUYỄN HAY Đại học Nông Lâm TP. HCM ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG ii LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là Đoàn Ngọc Quý sinh ngày 03 tháng 07 năm 1983 tại tỉnh Tây Ninh. Con ông Đoàn Văn Chẩn và bà Phạm Thị Kim Ngân. Tốt nghiệp trung học phổ thông Lý Thường Kiệt, huyện Hòa Thành, tỉnh Tây Ninh năm 2000. Tốt nghiệp đại học ngành Cơ Khí hệ chính qui tại đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh năm 2005 Tháng 09 năm 2006 theo học Cao học ngành Cơ Khí Công Nghệ tại đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh. Tình trạng gia đình: chưa vợ. Địa chỉ liên lạc: 644E Ninh Phước, Ninh Thạnh, Thị Xã Tây Ninh, tỉnh Tây Ninh. Điện thoại: 0918.883058 Email: quydoan2003yahoo.com. iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. iv LỜI CẢM TẠ Tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến: Thầy PGS.TS Nguyễn Hay, hiệu phó trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau đại học, ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện luận văn. Tập thể giảng viên khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình tôi học Cao Học. Tập thể học viên lớp cao học Cơ Khí Khóa 2006 đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Ngày 26 tháng 06 năm 2009 Đoàn Ngọc Quý v TÓM TẮT Đề tài: “Nghiên cứu chế độ sấy trong máy sấy của dây chuyền sản xuất hủ tiếu” được tiến hành tại trường Đại Học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh từ tháng 012008 đến tháng 012009 1. Mục tiêu chung Mục đích của đề tài là nghiên cứu công nghệ, thiết kế, chế tạo mô hình máy sấy phục vụ cho việc làm khô bánh hủ tiếu và khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu tối ưu cùng các thông số tối ưu của hệ thống để ứng dụng vào thực tế tại làng nghề hủ tiếu Mỹ Tho, Tiền Giang. 2. Kết quả Sau hơn 12 tháng thực hiện, đề tài đã đạt được những kết quả sau : a. Thiết kế, chế tạo Các thông số kỹ thuật của máy sấy mô hình: • Loại máy sấy: máy sấy hầm bán liên tục, gió thổi ngang khay. • Nhiệt độ sấy: 70 oC. • Tốc độ gió: 2 ms • Năng suất: 5 kg h • Kích thước hầm sấy: 6340x740x720 mm • Kích thước xe gòong: 2000×630×665 mm • Calorifer: Đường kính ống: d1 d2 = 57,6 60 mm Số ống: n = 8 ống Chiều dài ống: L = 5700 mm b. Kết quả thực nghiệm Quá trình nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại trường Đại Học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh. Số liệu thực nghiệm được xử lí bằng phần mềm Statgraphic 7.0 trên máy tính. Kết quả cho thấy ẩm độ cuối của sản phẩm và chi phí năng lượng vi riêng là hàm đa thức bậc II phụ thuộc vào nhiệt độ sấy, vận tốc tác nhân sấy, khối lượng bánh trên một khay: Y1 = 27,6348 – 0,750556X1 – 0,41X2 + 1,03833X3 + 0,1825X1X2 + 0,279167X1X3 – 0,24X2X3 – 0,46119X12 – 0,205476X32 Y2 = 2575,46 + 221,634X1 + 99,835X2 + 135,809X3 + 163,451X1X2 + 37,21X1X3 – 189,894X12 + 39,3931 X22 + 56,9281X32 Bài toán tối ưu được lập trên cơ sở hai hàm Y1, Y2 được giải bằng phần mềm Excel trên máy tính, kết quả như sau: Tìm được sự tương quan giữa ẩm độ cuối của sản phẩm với nhiệt độ sấy, vận tốc gió, khối lượng bánh trên một khay. Tìm được sự tương quan giữa chi phí năng lượng riêng với nhiệt độ sấy, vận tốc gió, khối lượng bánh trên một khay. Kết quả cho thấy với nhiệt độ sấy 45 oC, vận tốc gió 2 ms, khối lượng bánh trên một khay 0,61 kg thì ẩm độ đạt 27,02 %, chi phí năng lượng riêng thấp nhất 2097,49 kJ kg. c. Khảo sát thực tế Kết quả trên được trung tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt Lạnh trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh áp dụng tại làng nghề hủ tiếu Mỹ Tho, Tiền Giang: • Tổng vốn đầu tư dây chuyền sản xuất hủ tiếu hoàn chỉnh, năng suất 1000 kg ngày: 206 triệu đồng. • Thời gian hoàn vốn: 19 tháng. • Bánh sấy ra không có nấm mốc, vi khuẩn E.coli. • Năng lượng dinh dưỡng của bánh: 1151 kJ 100 g. vii SUMMARY The Topic: “RESEARCHING ON DRYING REGIME OF DRYER IN THE RICE NOODLE PRODUCTION LINE” was conducted at Nong Lam University from Jan2008 to Jan2009. 1. Objective Studying technology, designing and fabricating the rice noodle dryer to service rice noodle drying and testing to find out reasonable drying regime for the rice noodle dryer, from this result we apply in rice noodle processing at My Tho city, Tien Giang province. 2. Results After more than 12 months to carry out the thesis, we have gathered obtained the following results: a. Designing and Fabricating the model of dryer The rice noodle dryer have the technical parameters: • The category of dryer: semi–continously tunnel dryer, drying agent blow with horizontal direction of the tray. • The temperature: 70 oC • The velocity of drying agent: 2 ms • Capacity: 5 kgh • Drying chamber size: 6340x740x720 mm • Wagon size: 2000×630×665 mm • Calorifer: Pipe diameter: d1 d2 = 57,6 60 mm Number of pipe: n = 8 Pipe lengh: L = 5700 mm b. Doing experiments viii Experiments were conducted at Nong Lam University. Data processing has been carried out with Statgraphic program. Result of rice paper humidity and energy consumption is second level multinominal functions depending on temperature, drying agent velocity, the mass of rice paper on a tray. Y1 = 27,6348 – 0,750556X1 – 0,41X2 + 1,03833X3 + 0,1825X1X2 + 0,279167X1X3 – 0,24X2X3 – 0,46119X12 – 0,205476X32 Y2 = 2575,46 + 221,634X1 + 99,835X2 + 135,809X3 + 163,451X1X2 + 37,21X1X3 – 189,894X12 + 39,3931 X22 + 56,9281X32 Some results from this thesis are: Correlation between the energy consumption and drying agent temperature, drying agent velocity, the mass of rice paper on a tray. Correlation between the humidity and drying agent temperature, drying agent velocity, the mass of rice paper on a tray. Optimal parameters show that with the temperature 45oC, air velocity 2 ms, the mass of rice noodle on a tray 0,61 kg, the minimum humidity is 27,02 %, the minimum energy consumption is 2097,49 kJkg. c. Pratical survey The result of topic is applied at My Tho rice noodle paper making village, Tien Giang province by Center for Heat – Refrigeration Equipment and Technology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City: • The total investment of rice noodle processing complex: 206 million VND with capacity 1000 kg per a day. • The payback period: 19 months. • The rice paper after drying is recognized without mould, E.coli. • The energy: 1151 kJ 100g. ix MỤC LỤC CHƯƠNG TRANG Trang tựa Trang Chuẩn Y i Lý Lịch Cá Nhân ii Lời Cam Đoan iii Cảm tạ iv Tóm tắt v Mục lục ix Các kí hiệu và tên gọi xiii Danh sách các bảng xvi Danh sách các hình xviii Chương 1. MỞ ĐẦU 1 Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1 QUÁ TRÌNH SẤY VẬT LIỆU 3 2.1.1 Các đại lượng đặc trưng 3 2.1.2 Ẩm độ của vật liệu 4 2.1.3 Bản chất quá trình sấy 4 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 4 2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HỦ TIẾU 5 2.2.1 Tình hình sản xuất ở ngoài nước 5 2.2.2 Tình hình sản xuất trong nước 8 2.2.2.1 Sản xuất bằng phương pháp thủ công 8 2.2.2.2 Sản xuất hủ tiếu bằng máy 13 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM KHÔ BÁNH HỦ TIẾU 17 2.3.1 Phơi nắng 17 x 2.3.2 Các phương pháp sấy bánh hủ tiếu 18 2.3.2.1 Tìm hiểu về hệ thống sấy hầm 18 2.3.2.2 Máy sấy hầm có xe goòng 19 2.3.2.3 Máy sấy băng tải 20 2.4 Ý KIẾN THẢO LUẬN 21 Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 22 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 22 3.2.1.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống 22 3.2.1.2 Phương pháp giải tích toán học 22 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 22 3.2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 23 3.2.2.2 Trang thiết bị, dụng cụ đo 23 3.2.2.3 Phương pháp đo 24 3.2.2.4 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm 26 3.2.2.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm 27 3.2.4 Phương pháp tính chi phí sấy 29 Chương 4. KẾT QUẢ 30 4.1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÁY SẤY 30 4.1.1 Cơ sở thiết kế 30 4.1.2 Kích thước máy sấy 31 4.1.3 Tính toán chi phí tác nhân sấy 33 4.1.4 Tính toán thời gian sấy ( phương pháp Luikov) 35 4.1.5 Tính toán nhiên liệu 36 4.1.6 Chi phí nhiệt cho máy sấy 39 4.1.7 Thiết kế bộ trao đổi nhiệt 45 4.1.8 Tính toán trở lực và chọn quạt cho máy sấy 54 4.2 KẾT QUẢ CHẾ TẠO MÁY THÍ NGHIỆM 56 xi 4.3 CÁC THÔNG SỐ NGHIÊN CỨU 57 4.3.1 Các thông số đầu ra 57 4.3.2 Các thông số đầu vào 61 4.3.3 Phát biểu bài toán hộp đen 62 4.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 62 4.4.1 Kết quả xác định khối lượng riêng của bánh hủ tiếu 62 4.4.2 Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố 63 4.4.3 Phương án thực nghiệm bậc I 68 4.4.3.1 Miền nghiên cứu thực nghiệm 68 4.4.3.2 Kết quả phương án bậc I 69 4.4.3.3 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc I đối với ẩm độ 70 4.4.3.4 Kết quả xử lí mô hình bậc I đối với chi phí năng lượng riêng 71 4.4.3.5 Phương án đề xuất 72 4.4.4 Phương án thực nghiệm bậc II toàn phần 72 4.4.4.1 Miền nghiên cứu thực nghiệm 72 4.4.4.2 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc II đối với ẩm độ 73 4.4.4.3 Kết quả xử lí mô hình bậc II đối với chi phí năng lượng riêng 75 4.4.5 Xác định mô hình 76 4.4.5.1 Mô hình ẩm độ 76 4.4.5.2 Mô hình chi phí năng lượng riêng 77 4.5 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TỐI ƯU VÀ CHỈ TIÊU TỐI ƯU 79 4.5.1 Chỉ tiêu tối ưu 79 4.5.2 Bài toán tối ưu 79 4.5.3 Kết quả giải bài toán tối ưu 79 4.6 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG DẠNG TRONG THIẾT KẾ 80 4.7 KHẢO SÁT THỰC TẾ TẠI TIỀN GIANG 83 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 86 5.1 KẾT LUẬN 86 xii 5.1 KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC 90 Phụ lục 1: BẢN VẼ MÁY SẤY 90 Phụ lục 2: PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẮT CỦA BÁNH 91 Phụ lục 3: SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ẨM ĐỘ ĐẾN MÀU SẮC VÀ ĐỘ DAI CỦA BÁNH 92 Phụ lục 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH BẬC I 97 4.1 Kết quả thí nghiệm theo mô hình qui hoạch thực nghiệm bậc I ở dạng mã hóa 97 4.2 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc I đối với ẩm độ 98 4.3 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc I đối chi phí năng lượng riêng 98 Phụ lục 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH BẬC II 99 5.1 Kết quả thí nghiệm theo mô hình qui hoạch thực nghiệm bậc II ở dạng mã hóa 99 5.2 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc II đối với ẩm độ 100 5.3 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc II đối với chi phí năng lượng riêng 100 Phụ lục 6: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÔ HÌNH 101 Phụ lục 7: KẾT QUẢ GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU TRÊN EXCEL 104 Phụ lục 8:TÍNH TOÁN CHI PHÍ SẢN XUẤT TRÊN MÁY THỰC 106 Phụ lục 9: PHIẾU KIỂM NGHIỆM HỦ TIẾU THÀNH PHẨM 111 Phụ lục 10: GIẤY XÁC NHẬN CỦA CƠ SỞ VÀ MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 114 xiii CÁC KÍ HIỆU VÀ TÊN GỌI Kí hiệu Tên gọi Đơn vị Cdx(do) Nhiệt dung riêng dẫn xuất kJ kg K Bh Chiều rộng hầm sấy mm B Chi phí nhiên liệu riêng kgs d Lượng chứa ẩm gkg D Đường kính tương đương của buồng sấy mm F gh Diện tích ghi m2 Ftd Tiết diện tự do của hầm m2 F1 Diện tích hai tường bên m2 F2 Diện tích trần m2 G Khối lượng vật liệu ẩm g G a Khối lượng của nước g GCT Khối lượng của thiết bị chuyền tải kg Gk Khối lượng vật liệu khô g Gkh Khối lượng khay kgkhay G x Khối lượng xe goòng kgxe Gkkk Khối lượng không khí khô g G1 Khối lượng vật liệu ẩm vào hầm sấy kgh G2 Năng suất sấy kgh Hh Chiều cao hầm sấy mm H Chiều cao phủ bì hầm sấy mm I Entanpy kJkg kk Kt Hệ số truyền nhiệt qua tường W m2.độ xiv ktr Hệ số truyền nhiệt qua trần W m2.độ L Lượng không khí khô theo lí thuyết kgh L o Lượng không khí lí thuyết đốt cháy 1kg nhiên liệu m3kg Lα Lượng không khí thực tế đốt cháy 1kg nhiên liệu m3 kg Lh Chiều dài hầm sấy mm m Khối lượng bánh hủ tiếu kg N q Công suất quạt kW n Số xe goòng xe Nu Tiêu chuẩn Nusselt P Phân áp suất bão hòa hơi nước bar Qch Nhiệt lượng do nhiên liệu cháy cung cấp W QL Nhiệt lượng tỏa ra xung quanh buồng đốt W Qống Nhiệt lượng tỏa ra trên đường ống nhiệt W Qn Tổn thất qua nền W Qt Tổn thất qua hai tường bên W Qtr Tổn thất qua trần W Q1 Nhiệt lượng dùng để bay hơi ẩm W Q2 Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang đi W Q3 Nhiệt lượng do vật liệu sấy mang đi W Q4 Tổn thất do thiết bị chuyền tải W Q5 Tổn thất qua kết cấu bao che W Q6 Tổn thất nhiệt do khói mang ra W Q7 Nhiệt lượng mất do cháy không hoàn toàn hóa học W Q8 Nhiệt lượng mất do cháy không hoàn toàn cơ học W Qtd Nhiệt trị thấp của nhiên liệu kJkg Re Tiêu chuẩn Reynolds t Nhiệt độ cháy thực tế của nhiên liệu oC tlt Nhiệt độ cháy lí thuyết của nhiên liệu oC tk Nhiệt độ bầu khô oC xv t ư Nhiệt độ bầu ướt oC t o Nhiệt độ không khí ngoài trời oC t1 Nhiệt độ tác nhân đi vào hầm sấy oC t2 Nhiệt độ tác nhân sau quá trình sấy lí thuyết oC w Tốc độ tác nhân sấy trong hầm trong quá trình thực ms wdb Độ ẩm tuyệt đối g H2Okg kkk W Khối lượng ẩm bốc hơi trong một giờ kgh W1 Độ ẩm ban đầu % W2 Độ ẩm sau khi sấy % w Vận tốc tác nhân sấy ms V Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trong hầm m3h Vbd Thể tích buồng đốt m3 Vα Lượng sản phẩm cháy thu được m3 kg Δ Tổng tổn thất nhiệt kJkg ẩm ΔV Độ chênh thể tích l Δt Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình oC ΔP Tổng trở lực Pa ΔPms Trở lực do ma sát Pa ΔPcb Trở lực cục bộ Pa α Hệ số truyền nhiệt W m2 .độ λ Hệ số dẫn nhiệt W m.độ ε k Độ đen của khói η Hiệu suất của thiết bị sấy % ϕ Độ ẩm tương đối % xvi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 4.1: Bảng cân bằng nhiệt 47 Bảng 4.2: Kết quả khảo sát khả năng cắt của bánh 58 Bảng 4.3: Ẩm độ của các mẫu bánh có khả năng cắt đạt 59 Bảng 4.4: Ẩm độ của các mẫu bánh có khả năng cắt không đạt 59 Bảng 4.5: Kết quả kiểm chứng khả năng cắt của bánh 60 Bảng 4.6: Kết quả điểm trung bình khảo sát ở các mức ẩm độ 60 Bảng 4.7: Kết quả xác định khối lượng riêng của bánh 63 Bảng 4.8: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với nhiệt độ sấy và chi phí năng lượng riêng 63 Bảng 4.9: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến ẩm độ cuối của sản phẩm 64 Bảng 4.10: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với vận tốc tác nhân sấy và ẩm độ của sản phẩm 65 Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với vận tốc tác nhân sấy và chi phí nhiên liệu riêng 65 Bảng 4.12: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố của khối lượng bánh trên một khay và ẩm độ sản phẩm 67 Bảng 4.13: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với khối lượng bánh trên một khay và chi phí sấy 68 Bảng 4.14: Mức và khoảng biến thiên các yếu tố theo phương án thực nghiệm bậc nhất 69 Bảng 4.15: Kết quả thí nghiệm theo mô hình qui hoạch thực nghiệm bậc I ở dạng thực 69 xvii Bảng 4.16: Bảng Anova mô hình bậc I của ẩm độ 70 Bảng 4.17: Bảng Anova mô hình bậc I của chi phí năng lượng riêng 71 Bảng 4.18: Kết quả thí nghiệm theo mô hình qui hoạch thực nghiệm bậc II ở dạng thực 73 Bảng 4.19: Bảng Anova mô hình bậc II của ẩm độ 74 Bảng 4.20: Bảng Anova mô hình bậc II của chi phí năng lượng riêng 76 Bảng 4.21: Bảng đơn vị các thông số hình học, động học của máy sấy 81 Bảng 4.22: Ma trận thứ nguyên các đại lượng 82 Bảng 4.23: Ma trận nghiệm của các chuẩn số 83 xviii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1: Máy tráng bánh do Nhật sản xuất 6 Hình 2.2: Máy tráng bánh do Trung Quốc sản xuất 6 Hình 2.3: Hệ thống chế biến mì sợi của Trung Quốc 7 Hình 2.4: Hệ thống máy chế biến sản phẩm ăn liền dạng sợi của Trung Quốc 7 Hình 2.5: Hệ thống máy chế biến sản phẩm ăn liền dạng sợi của Mĩ 8 Hình 2.6: Qui trình sản xuất hủ tiếu bằng thủ công 9 Hình 2.7: Ngâm gạo trước khi xay 10 Hình 2.8: Xay gạo trên cối xay bằng đá 10 Hình 2.9: Tách nước từ bột lỏng thu bột ướt 10 Hình 2.10: Khuấy trộn bột trước khi tráng 11 Hình 2.11: Tráng bánh 11 Hình 2.12: Dùng đũa tre lấy bánh ra 12 Hình 2.13: Phơi bánh trên vỉ tre 12 Hình 2.14: Cắt bánh thành sợi hủ tiếu 12 Hình 2.15: Hủ tiếu thành phẩm 13 Hình 2.16: Sơ đồ dây chuyền sản xuất bánh hủ tiếu bằng máy 14 Hình 2.17: Máy tráng bánh hủ tiếu ở Bến Tre 14 Hình 2.18: Tráng bánh hủ tiếu 15 Hình 2.19: Lò hấp bánh 15 Hình 2.20: Tráng bánh lên vỉ tre 16 Hình 2.21: Máy cắt bánh 16 Hình 2.22: Bánh hủ tiếu chờ đem phơi 17 xix Hình 2.23: Dàn phơi bánh ở Bến Tre 18 Hình 2.24: Phơi bánh trên mái nhà ở Tiền Giang 18 Hình 2.25: Hầm sấy có xe goòng 19 Hình 2.26: Máy sấy băng tải 20 Hình 3.1: Dụng cụ phục vụ cho việc thí nghiệm lấy số liệu 23 Hình 3.2: Dụng cụ đo nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ gió 24 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lí cấu tạo máy sấy 30 Hình 4.2: Cấu tạo xe gòong 32 Hình 4.3: Sơ đồ nhiệt của máy sấy trong thiết kế 42 Hình 4.4: Quá trình sấy trên giản đồ I – d 45 Hình 4.5: Cấu tạo lò đốt 47 Hình 4.6: Truyền nhiệt theo sơ đồ ngược chiều 49 Hình 4.7: Đường đi tác nhân sấy 55 Hình 4.8: Máy sấy dùng trong thí nghiệm 57 Hình 4.9: Bố trí điểm đo nhiệt và gió trong hầm sấy 60 Hình 4.10: Bài toán hộp đen 61 Hình 4.11: Đồ thị giảm ẩm ứng với các nhiệt độ tác nhân sấy 64 Hình 4.12: Đồ thị giảm ẩm ứng với các vận tốc tác nhân sấy 65 Hình 4.13: Đồ thị giảm ẩm ứng với các khối lượng bánh trên một khay 67 Hình 4.14: Đồ thị mối quan hệ Y1 – X1 – X2 78 Hình 4.15: Đồ thị mối quan hệ Y1 – X1 – X3 78 Hình 4.16: Đồ thị mối quan hệ Y2 – X1 – X2 78 Hình 4.17: Máy sấy thực tế được lắp ở Tiền Giang 84 Hình 4.18: Biểu đồ chi phí sản xuất 84 1 Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Gạo là loại lương thực chính trong bữa ăn hằng ngày của người Việt Nam. Để góp phần làm phong phú thêm các loại lương thực, thực phẩm, chúng ta đã sản xuất ra hủ tiếu, bánh canh, bánh phở…..Công cuộc hiện đại hóa, cơ giới hóa nông nghiệp, nghiên cứu phân bón, giống cây trồng đã đưa sản lượng lúa ngày càng nhiều, bên cạnh tiêu dùng và xuất khẩu gạo, vấn đề đặt ra là cần đẩy mạnh chế biến lúa gạo thành tinh bột, bánh kẹo và các loại thực phẩm khác để nâng cao giá trị kinh tế của hạt gạo, đem lại thu nhập cao cho người nông dân. Hủ tiếu là món ăn truyền thống của người Việt Nam, các làng nghề hủ tiếu truyền từ đời này sang đời khác. Mỗi vùng miền đều có bí quyết chế biến riêng, từ khâu chọn gạo, xử lí bột, tráng bánh..... tạo nên nét đặc trưng như hủ tiếu Mỹ Tho, hủ tiếu Nam Vang.... Tuy nhiên, việc sản xuất ở các làng nghề thủ công cho năng suất thấp, chất lượng bánh phụ thuộc vào trình độ tay nghề của người thợ. Các máy tráng bánh hủ tiếu được áp dụng ngày càng nhiều, đáp ứng được yêu cầu cung cấp nhanh, số lượng lớn, đảm bảo chất lượng và đặc biệt là giảm hao phí trong quá trình cắt bánh. Trong dây chuyền sản xuất hủ tiếu, riêng khâu làm khô bánh hủ tiếu là có nhiều lựa chọn. Chúng ta có thể phơi nắng, sấy băng tải hoặc sấy vỉ ngang….Hiện tại, ở các làng nghề chế biến thủ công, việc làm khô bánh chủ yếu là phơi nắng. Quá trình phơi nắng phụ thuộc vào thời tiết, diện tích sân phơi, không đáp ứng được năng suất của máy tráng. Ngoài ra, quá trình phơi có nhiều bụi bẩn, côn trùng bám vào nên không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Vấn đề đặt ra là đầu tư máy sấy sao cho phù hợp với điều kiện làng nghề thủ công. 2 Có nhiều phương pháp sấy và kiểu máy sấy nhưng chưa có khuyến cáo sử dụng. Từ yêu cầu thực tế của sản xuất, được sự chấp thuận của Hội Đồng Khoa Học khoa Cơ Khí Công Nghệ và ban Giám Hiệu trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Hay chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế độ sấy trong máy sấy của dây chuyền sản xuất hủ tiếu” Đề tài nghiên cứu hệ thống thiết bị sấy phục vụ cho quá trình sản xuất hủ tiếu ở trong nước. 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu công nghệ, thiết kế, chế tạo mô hình máy sấy phục vụ cho việc làm khô bánh hủ tiếu và khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu tối ưu cùng các thông số tối ưu của hệ thống để ứng dụng vào thực tế tại làng nghề hủ tiếu Mỹ Tho, Tiền Giang. 1.3 ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT Mô hình máy sấy hầm kiểu thổi ngang khay có xe goòng tại khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh. Đối tượng sấy là bánh hủ tiếu sau công đoạn tráng. Bánh được sản xuất theo qui trình của làng nghề hủ tiếu Mỹ Tho, Tiền Giang. 3 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 QUÁ TRÌNH SẤY VẬT LIỆU 2.1.1 Các đại lượng đặc trưng Nhiệt độ bầu khô: là nhiệt độ đo trạng thái của một khối không khí bằng nhiệt kế bình thường, phản ánh mức độ nóng, nguội của không khí ẩm, ký hiệu tk. Nhiệt độ bầu ướt: là nhiệt độ đo bằng nhiệt kế có bao miếng vải ướt quanh bầu cảm biến. Độ lệch giữa nhiệt bầu khô và bầu ướt phản ánh mức độ khô hay ẩm của không khí. Ký hiệu tư. Độ ẩm tương đối: là tỉ số giữa mật độ hơi nước ρa chứa trong không khí và mật độ cực đại của nó ρamax có thể có trong cùng một điều kiện nhiệt độ. ϕ = ( )100 ρ ρ a amax % (21) Độ ẩm tuyệt đối: là lượng hơi nước tính bằng gram hay kg chứa trong 1 kg không khí khô: H G G = a kkk g H2O kg kkk (22) Entanpy: là hàm nhiệt của không khí ẩm trên một đơn vị không khí khô đối với một nhiệt độ tham chiếu nhất định. Do chỉ có độ chênh lệch Enthanlpy là quan trọng trong các tính toán kỹ thuật nên nhiệt độ tham chiếu có thể chọn tùy ý, ký hiệu là I (kJ kg kk). Hàm chứa ẩm: là lượng nước tính bằng gram hay kg lượng hơi nước chứa trong 1 kg không khí ẩm, ký hiệu d (g kg) và x (kg kg). Đồ thị không khí ẩm: tất cả các thông số của không khí ẩm được thể hiện chung trên một đồ thị gọi là đồ thị không khí ẩm. Hai loại đồ thị không khí ẩm thường được sử dụng là đồ thị I – d (đồ thị Mollier) và đồ thị t – d (đồ thị Carrier). 4 Khi biết được hai thông số bất kỳ, dựa vào đồ thị không khí ẩm ta tìm được tất cả các thông số còn lại. 2.1.2 Ẩm độ của vật liệu Trong kĩ thuật người ta dùng khái niệm về độ ẩm: độ ẩm tương đối (ẩm độ theo cơ sở ướt) và độ ẩm tuyệt đối (ẩm độ theo cơ sở khô). Độ ẩm tương đối hay còn gọi là độ ẩm toàn phần: là số phần trăm khối lượng nước (rắn, lỏng, hơi) chứa trong một kg vật liệu ẩm. Ta có: G = G a + Gk 100 (%) a k a a wb G G G GG W + = = (23) Trong đó: G: khối lượng vật liệu ẩm. G a: khối lượng của nước. Gk: khối lượng vật liệu khô. Độ ẩm tuyệt đối còn gọi là độ ẩm tính theo vật liệu khô: là số phần trăm nước chứa trong một kg vật liệu khô. .100 (%) a a a k db G G G GG W − = = (24) 2.1.3 Bản chất quá trình sấy Sấy là quá trình bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bất kỳ, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy Quá trình sấy chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: Nhiệt độ tác nhân sấy: Nhiệt độ tác nhân sấy càng cao, độ chênh lệch nhiệt độ giữa tác nhân sấy và bề mặt sấy càng lớn càng thúc đẩy quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm cả trong vật sấy và từ bề mặt sấy sang tác nhân sấy. Như vậy thời gian 5 sấy càng giảm, tốc độ sấy càng tăng, hàm ẩm lúc kết thúc giai đoạn thứ nhất càng cao. Độ ẩm tác nhân sấy: Bên cạnh nhiệt độ, độ ẩm tác nhân sấy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới thời gian và chất lượng sản phẩm sấy. Độ ẩm của tác nhân sấy càng thấp thì quá trình sấy càng nhanh. Tốc độ tác nhân sấy: Tốc độ tác nhân sấy có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tách ẩm từ vật liệu và giảm ẩm từ tác nhân sấy. Tốc độ càng lớn thì khả năng tách ẩm càng cao, tuy nhiên quá trình khử ẩm trong tác nhân sấy giảm . Vật liệu sấy: Hình dáng vật liệu, kích thước, bản chất, cấu trúc thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm của vật liệu sấy, bề dày vật liệu sấy đều ảnh hưởng tới thời gian sấy. 2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT HỦ TIẾU 2.2.1 Tình hình sản xuất ở ngoài nước Hiện nay, tại các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, Nhật, Trung Quốc...đã hoàn thiện về công nghệ cũng như thiết bị để phục vụ cho ngành sản xuất các loại thực phẩm ăn nhanh (bánh tráng, mì sợi, mì ống, hủ tiếu …). Các hệ thống thiết bị này rất hiện đại, thường là một qui trình khép kín. Các công đoạn hoàn toàn tự động từ khâu chuẩn bị vật liệu, tráng, cắt, hấp, sấy hoặc chiên, đóng gói. Trong đó, hai khâu quan trọng nhất ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm là khâu tráng và sấy. Máy tráng trên thế giới tuy đa dạng, nhưng nguyên lý chung vẫn dùng băng tráng dài và hấp hơi nước. Tùy thuộc vào loại sản phẩm cũng như qui mô sản xuất, hơi nước hấp có thể dùng hơi quá nhiệt hay hơi bão hòa. Máy sấy trong các dây chuyền khép kín ở ngoài nước là loại máy sấy băng tải để tận dụng luôn băng tải trong quá trình tráng bánh, bánh tráng xong được băng tải chuyển sang máy sấy để làm khô. Ngoài ra, ở các dây chuyền sản xuất thực phẩm ăn liền như mì ăn liền, hủ tiếu, phở ăn liền, bánh sau công đoạn hấp sẽ được cắt sợi trước khi chuyển qua khâu làm khô. Ở dây chuyền sản xuất mì ăn liền, khâu làm khô bánh có thể sử dụng phương pháp chiên dầu. Các dạng máy do nước ngoài sản xuất giá thành rất cao, việc đầu tư các thiết bị này là một vấn đề khó khăn đối với các cơ sở chế biến hủ tiếu qui mô vừa và nhỏ. 6 Hình 2.1: Máy tráng bánh do Nhật sản xuất Hình 2.2: Máy tráng bánh do Trung Quốc sản xuất 7 Hình 2.3: Hệ thống chế biến mì sợi của Trung Quốc Hình 2.4: Hệ thống máy chế biến sản phẩm ăn liền dạng sợi của Trung Quốc 8 Hình 2.5: Hệ thống chế biến các sản phẩm ăn liền dạng sợi của Mỹ 2.2.2 Tình hình sản xuất trong nước 2.2.2.1 Sản xuất bằng phương pháp thủ công Bánh phở, hủ tiếu, bún,...là những món ăn truyền thống của người Việt Nam. Các cơ sở sản xuất bánh phở, hủ tiếu bằng phương pháp thủ công nằm rải rác khắp nơi. Mỗi vùng miền đều có những bí quyết riêng, từ khâu chọn bột đến khâu chế biến soup đều khác nhau tạo nên nét đặc trưng của vùng đó. Hiện nay, tại hầu hết các cơ sở sản xuất thủ công ở Củ Chi, Tiền Giang, Bến Tre,....đã giải quyết được các khâu: chuẩn bị bột là ngâm, vo gạo trong bể xây bê tông; xay bột bằng máy xay đĩa đá và cắt bánh bằng máy cắt trục rãnh nhằm tiết kiệm thời gian. Tuy nhiên, việc đầu tư bể ngâm gạo, máy xay, máy cắt là một phần nhỏ trong qui trình sản xuất, các khâu quan trọng nhất là tráng bánh, làm khô bánh khi cắt và làm khô sau cùng vẫn chưa được đầu tư đúng mức do giá thành cao, đòi hỏi công nhân kỹ thuật vận hành. Vì thế sản xuất mang tính nhỏ lẻ, địa phương, năng suất thấp. Bánh do cơ sở sản xuất ra và chính họ tiêu thụ hoặc chỉ bán trong phạm vi địa phương. Việc sản xuất thủ công làm cho chất lượng bánh không đồng đều, phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố chủ quan như sức khỏe, tâm lí người thợ. Bánh tráng thủ công có hình dạng tròn nên khi cắt sợi sẽ loại bỏ ra nhiều rìa bánh, điều này gây lãng phí. 9 Hình 2.6: Qui trình sản xuất hủ tiếu bằng thủ công Các công đoạn của qui trình sản xuất thủ công được mô tả như sau (Võ Tòng Xuân, 2008) Ngâm Xay Lọc Khuấy trộn Tráng thành bánh Làm khô sơ bộ Cắt Làm khô Gạo Nước Tinh bột sắn Thành phẩm 10 Hình 2.7: Ngâm gạo trước khi xay 1. Ngâm gạo trong nước khoảng 30 phút. Thay nước sạch để đem đi xay Hình 2.8: Xay gạo trên cối xay bằng đá 2. Xay: cho nước và gạo vào cối xay với tỉ lệ gạonước = 11, xay để lấy bột lỏng. Có thể sử dụng máy xay để tiết kiệm thời gian. Hình 2.9: Tách nước từ bột lỏng thu bột ướt 11 3. Tách nước: đặt bột gạo lỏng vào trong một cái túi (làm bằng bông hoặc vải nhân tạo). Đặt túi vào trong vỏ bằng tre. Tảng đá lớn được đặt ở phía trên túi cho rút hết nước, thu bột ướt. Hình 2.10: Khuấy bột 4. Khuấy bột: đặt bột ẩm vào trong cái chậu và cho nước vào. Khuấy bột trong vòng 30 phút. Cho bột mì vào trong lúc khuấy. Hình 2.11: Tráng bánh 5. Tráng bánh: phủ một tấm vải trên miệng của nồi nước đang sôi. Cho bột lên tấm vải, tráng đều. Đậy nắp lại khoảng 2 phút. 12 Hình 2.12: Dùng đũa tre lấy bánh ra 6. Dùng đũa lấy bánh ra và đặt bánh lên vỉ tre. Khi lấy ra tránh làm hỏng bánh. Hình 2.13: Phơi bánh trên vỉ tre 7. Phơi bánh dưới ánh nắng mặt trời trong vòng 3 giờ. Sau khi phơi, bánh được đặt ở nơi mát để hạ nhiệt độ xuống. Hình 2.14: Cắt bánh thành sợi hủ tiếu 13 8. Tưới một ít nước lên bánh (tốt nhất là nhúng bánh vào nước trong vòng 2 giây) trước khi cắt. Cắt bánh thành sợi bằng máy cắt. Cuốn sợi hủ tiếu thành cụm tròn và đặt nó vào khuôn kim loại (đường kính của khuôn khoảng 10 cm). Phơi nấm hủ tiếu dưới ánh nắng mặt trời trong vòng 4 giờ hoặc hơn. Hình 2.15: Hủ tiếu thành phẩm 9. Lấy cuộn hủ tiếu ra khỏi khuôn và đặt chúng vào trong túi nilong. Kết thúc qui trình sản xuất. 2.2.2.2 Sản xuất hủ tiếu bằng máy Qui trình xản xuất hủ tiếu bằng máy cũng tương tự như sản xuất hủ tiếu bằng phương pháp thủ công. Tuy nhiên, các công đoạn đều sử dụng máy làm cho năng xuất bánh cao gấp nhiều lần. Trong dây chuyền ở hình 2.16, bột sau khi xay ở máy xay 1, qua sàng lắc 2 loại bỏ các hạt gạo còn lẫn trong bột, sau đó được chuyển vào máy khuấy 3 để tránh bột bị lắng, đóng cục. Trên máy khuấy lắp bơm 4 để chuyển bột lên thùng chứa 5 của máy tráng. Tại đây, bột được tiếp tục trộn để tránh bị đóng cục. Dịch bột từ thùng chứa qua van chỉnh được cung cấp vào bộ phận tráng 6 của máy. Bánh sau khi tráng được băng tải chuyển vào bộ phận hấp và được lấy ra vỉ tre trên băng tải 7. Bánh hủ tiếu trên vỉ tre được đem phơi nắng để đạt ẩm độ cần thiết sau đó qua bộ phận cắt để thành sợi hủ tiếu. Kết thúc qui trình sản xuất. 14 Hình 2.16: Sơ đồ dây chuyền sản xuất bánh hủ tiếu bằng máy 1 Máy xay bột 5 Thùng chứa bột 2 Khung sàng bột 6 Máy tráng bánh 3 Máy khuấy bột 7 Băng tải lấy sản phẩm 4 Bơm bột Hình 2.17: Máy tráng bánh hủ tiếu ở Bến Tre Cụm băng tải là bộ phận làm việc chủ yếu của máy. Băng tải dầy 6 mm, bề rộng 0,8 m là loại băng chịu nhiệt. Băng tải nhận bột từ thùng chứa, chuyển bột vào buồng hấp và đưa bánh hủ tiếu đã chín ra ngoài. Sau khi bánh được lấy ra ngoài, thanh gạt sẽ làm sạch và chống dính cho băng. Cơ cấu căng đai được bố trí ở tang bị động và tang chuyển hướng để điều chỉnh băng. 15 Hình 2.18: Tráng bánh hủ tiếu Bộ phận tráng là khung hình thang đặt trên băng tải. Bột từ thùng khuấy được chuyển xuống băng, khung tráng giữ cho bột nằm trên băng không rơi ra ngoài. Băng tải kéo bột đi theo, bột đi qua khe hở giữa băng tải và khung tráng. Khe hở giữa khung tráng và băng tải điều chỉnh được bằng cơ cấu thanh ren và quyết định độ dầy bánh hủ tiếu. Hình 2.19: Lò hấp bánh Chiều dài buồng hấp và tốc độ băng tải quyết định độ chín của bánh hủ tiếu. Nước trong máng được đun sôi, hơi nước nóng hấp chín bánh. Nước trong máng 16 được cấp qua van chỉnh, việc điều chỉnh lượng nước vào máng chủ yếu theo kinh nghiệm. Lò đốt sử dụng chất đốt là củi hoặc than. Lò có hai cửa nạp củi và hai cửa lấy tro. Khói lò thoát tự nhiên theo ống khói ra ngoài. Hình 2.20: Tráng bánh lên vỉ tre Các vỉ tre được đặt trên băng tải xích để lấy bánh tráng từ máy tráng. Tốc độ băng tải phải phù hợp với tốc độ băng tải máy tráng. Vỉ tráng được làm bằng phương pháp thủ công từ tre. Vỉ sau khi lấy bánh khô ra được vệ sinh lại và thoa lớp dầu để chống hiện tượng bánh dính chặt vào vỉ. Hình 2.21: Máy cắt bánh Bộ phận cắt dạng trục con lăn. Dưới lực đẩy và ép của các con lăn, bánh được cắt ra thành sợi. Các con lăn được gia công bằng phương pháp phay. 17 Mùi vị và chất lượng của hủ tiếu phụ thuộc vào bí quyết xử lí và trộn bột của từng cơ sở. Không những hủ tiếu mà các quá trình sản xuất khác như bánh phở, bánh tráng cũng tương tự. Khác nhau ở hình dáng, mùi vị và độ khô của bánh. 2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM KHÔ BÁNH HỦ TIẾU 2.3.1 Phơi nắng Bánh hủ tiếu sau công đoạn tráng sẽ được lấy ra trên vỉ tre và mang đi phơi trực tiếp dưới ánh nắng mặt trời. Phương pháp này chỉ thích hợp cho sản xuất thủ công nhỏ lẻ, năng suất thấp. Hầu hết các máy tráng hủ tiếu sử dụng ở Bến Tre, Thành phố Hồ Chí Minh (Hóc Môn, Củ Chi), chỉ sản xuất vào sáng sớm từ 5 – 9 giờ, còn lại là quá trình phơi và cắt bánh (chủ yếu là phơi chiếm 3 4 giờ). Khi trời mưa sẽ rất khó khăn để làm khô hủ tiếu, ngoài ra không thể tăng năng suất do diện tích sân phơi có hạn. Việc làm khô bánh bằng phương pháp phơi nắng gần như không đáp ứng được năng suất của máy tráng bánh. Bánh tráng xong được đưa vào kho chứa chờ đem phơi. Hình 2.22: Bánh hủ tiếu chờ đem phơi Phương pháp phơi nắng hoàn toàn phụ thuộc vào thời tiết, diện tích sân phơi. Quá trình phơi bánh ngoài trời không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, bánh dễ bị nhiễm khuẩn, bụi bẩn…ảnh hưởng không tốt đến sức khỏe người tiêu dùng. 18 Hình 2.23: Dàn phơi bánh ở Bến Tre Hình 2.24: Phơi bánh trên mái nhà ở Tiền Giang 2.3.2 Các phương pháp sấy bánh hủ tiếu 2.3.2.1 Tìm hiểu về hệ thống sấy hầm Cùng với hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm là một trong những hệ thống sấy đối lưu thông dụng. Hệ thống sấy buồng là hệ thống sấy từng mẻ, năng suất không lớn. Hệ thống sấy hầm có năng suất lớn hơn, có thể sấy liên tục hoặc bán liên tục và là hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức. Hầm sấy có cấu tạo khác buồng sấy là chiều dài có kích thước lớn gấp nhiều lần chiều rộng và chiều cao. Với hầm sấy ta có thể tiến hành các quá trình sấy đa dạng: sấy không hồi lưu khí thải, sấy có hồi lưu một phần hay toàn bộ khí thải, chia 19 thành nhiều vùng sấy phù hợp với các giai đoạn sấy, sấy có đốt nóng bổ xung tác nhân sấy… Căn cứ vào phương tiện vận chuyển hầm sấy gồm có ba loại: hầm sấy có xe gòong, hầm sấy xe treo, hầm sấy băng tải. Tác nhân sấy chuyển động cùng chiều, ngược chiều với vật liệu sấy hoặc chuyển động hỗn hợp. 2.3.2.2 Máy sấy hầm có xe goòng a). Cấu tạo Chiều dài của hầm bằng tổng chiều dài của các xe goòng xếp trong hầm, cộng với chiều dài nơi lắp cửa hút, đẩy tác nhân sấy, cộng với chiều dài khoang xếp ở hai đầu (nếu có) để nạp và lấy xe ra. Nếu hầm ngắn (ít xe) thì nạp và lấy xe ra có thể dùng sức người đẩy và kéo. Khi hầm dài (có nhiều xe) thì phải có hệ thống cơ giới như xích tải, cơ cấu thủy lực để nạp và lấy xe goòng. Xe goòng có bốn bánh lăn trên đường ray hoặc trong lòng hai thanh thép góc. Tiết diện hầm sấy phụ thuộc vào kích thước khay và kích thước xe goòng. Số khay và kích thước khay phụ thuộc vào vào kích thước vật liệu sấy. Khoảng cách của các khay thường chọn từ 50 – 150 mm. b). Nguyên lý hoạt động Hình 2.25: Hầm sấy có xe goòng 1. Cửa đẩy xe goòng vào 2. Xe goòng 3. Cửa lấy xe goòng ra 4. Cửa thoát tác nhân sấy 5. Cửa thổi tác nhân sấy vào 20 Máy sấy hoạt động theo kiểu bán liên tục, vật liệu được đặt trên các khay, khay đặt trên xe goòng. Các xe goòng được đẩy vào buồng sấy. Không khí nóng được quạt thổi đều lên lớp vật liệu sấy làm khô lớp vật liệu sấy. Khi vật liệu trên xe khô sẽ được mang ra khỏi buồng sấy, đồng thời cấp xe mới vào. Ưu điểm của máy là có thể tận dụng luôn vỉ tre để làm khay sấy, cấu tạo ngắn hơn máy sấy băng tải. Nhược điểm là máy làm việc bán liên tục. 2.3.2.3 Máy sấy băng tải a). Cấu tạo Gồm có hầm hoặc buồng sấy, băng tải chuyển động liên tục trong hầm. Bánh được rải đều lên băng tải nhờ cơ cấu nạp liệu. Sản phẩm liên tục được lấy ra ở cuối băng tải. Chiều dài và tốc độ của băng tải phụ thuộc vào thời gian sấy. Chiều rộng băng phụ thuộc vào chiều rộng lớp vật liệu sấy. Hình 2.26: Máy sấy băng tải 1. Băng tải 2. Cửa thổi tác nhân sấy 3. Vật liệu sấy 4. Cửa thoát tác nhân sấy 5. Dao bóc sản phẩm 6. Trục dẫn động 7. Trục bị động Băng tải có cấu tạo rất đa dạng: có thể băng được chế tạo từ hàng dệt, lưới thép, bằng thép đục lỗ, các khay đục lỗ hoặc không, lắp trên trục quay, hai đầu trục lắp vào hai xích tải. Đối với vật liệu nhão (bột ướt) ta dùng máy sấy băng tải bằng vải. 21 Tác nhân sấy là không khí nóng chuyển động xuôi chiều, ngược chiều hoặc chéo dòng ( thổi tác nhân chuyển động vuông góc với bề mặt băng tải). b). Nguyên lí hoạt động Máy sấy hoạt động theo kiểu liên tục, vật liệu được xếp đều lên băng tải 1, băng tải được dẫn động bằng trục 6. Quạt hướng trục thổi tác nhân sấy vào buồng sấy qua cửa 2 làm khô vật liệu. Vật liệu chuyển động đến cuối băng và được lấy ra ngoài nhờ hệ thống dao bóc sản phẩm 5. Tác nhân sấy được hút ra ngoài qua cửa 4. Ưu điểm của máy là bánh hủ tiếu có thể được tráng lên chính băng tải khi băng tải làm bằng vải. Nhược điểm là hệ thống dài, tốn nhiều không gian và vốn đầu tư. 2.4 Ý KIẾN THẢO LUẬN Qui trình chế biến hủ tiếu, các sản phẩm dạng sợi ăn liền gần như đã hoàn thiện tại hầu hết các quốc gia trong khu vực như Nhật Bản, Trung Quốc, Thái Lan,....Tuy nhiên giá thành đầu tư cao, phù hợp với sản xuất công nghiệp nên khó áp dụng vào điều kiện kinh tế xã hội tại Việt Nam. Hiện nay, các cơ sở sản xuất trong nước đã ứng dụng được máy tráng bánh vào qui trình sản xuất nên năng xuất bánh tráng ra tương đối lớn. Trong các nguyên lý sấy thì nguyên lý sấy khay và sấy băng tải là thích hợp để sấy bánh hủ tiếu và đáp ứng được yêu cầu năng suất cao. Để đồng bộ qui trình sản xuất, cũng như tăng năng suất, chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và nhất là ứng dụng được trong làng nghề truyền thống của Việt Nam, máy sấy hầm có xe goòng được đưa ra để nghiên cứu nhằm sấy bánh hủ tiếu. 22 Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Tìm hiểu các phương pháp làm khô bánh hủ tiếu, phân tích ưu nhược điểm để lựa chọn nguyên lý sấy. Thiết kế, chế tạo mô hình máy sấy dùng sấy bánh hủ tiếu. Thực nghiệm đề xuất chế độ sấy thích hợp cho sấy bánh hủ tiếu đạt chất lượng cao và chi phí thấp. Ứng dụng các thông số nghiên cứu vào thiết kế, chế tạo máy sấy bánh hủ tiếu trong thực tế sản xuất. 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 3.2.1.1 Phương pháp tiếp cận hệ thống Xem xét máy sấy trong toàn bộ dây chuyền sản xuất hủ tiếu bằng phương pháp tiếp cận hệ thống và kế thừa các thành tựu nghiên cứu trước đây, bao gồm: Qui trình chung của dây chuyền sản xuất hủ tiếu tại thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam: Tiền Giang, Bến Tre. Cơ sở lý thuyết về các phương pháp sấy vật liệu trong công nghệ thực phẩm. Cơ sở lý thuyết về truyền nhiệt và tính toán các thiết bị trao đổi nhiệt. 3.2.1.2 Phương pháp giải tích toán học Phương pháp giải tích toán học được sử dụng trong quá trình tính toán về truyền nhiệt, giải các phương trình tìm ra các thông số thiết kế, và giải các bài toán tối ưu theo phương pháp giải tích. 23 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Phương pháp thực nghiệm được áp dụng trong việc xác định các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật tối ưu cho máy nghiên cứu và chế độ làm việc tối ưu của nó. Bằng phương pháp thống kê thực nghiệm để tìm ra các phương trình hồi qui. Các phương trình hồi qui xác định hàm mục tiêu là những chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật đặc trưng cho mục đích nghiên cứu như chất lượng và chi phí năng lượng riêng với hàm điều kiện là các ràng buộc kĩ thuật và thực nghiệm nghiên cứu. 3.2.2.1 Vật liệu nghiên cứu Mô hình máy đã thiết kế và chế tạo. Vật liệu nghiên cứu trong luận văn là bánh hủ tiếu sau công đoạn hấp chín. Ẩm độ của bánh hủ tiếu sau công đoạn hấp từ 70 – 75 %. Ẩm độ cần đạt được sau khi sấy là 25 – 30 %. 3.2.2.4 Trang thiết bị, dụng cụ đo Hình 3.1: Dụng cụ phục vụ cho việc thí nghiệm lấy số liệu Tủ sấy mẫu, có nhiệt độ điều khiển từ 30 đến 200 oC dùng để xác định độ ẩm đầu và cuối của bánh hủ tiếu. Cân điện tử chính xác 0,01 gram. Loại cân được khối lượng tịnh lớn nhất là 3,2 kg. Cân đo khối lượng: loại cân đồng hồ có bù trừ nhiệt độ, Hiệu Nhơn Hòa do Việt Nam sản xuất. 24 Nhiệt kế bầu ướt và nhiệt kế bầu khô dùng để xác định ẩm độ không khí, do Trung Quốc sản xuất. Đồng hồ đo ẩm độ và tốc độ gió hiệu LT Lutron AM – 4205 do Đài Loan sản xuất. Đo tốc độ gió từ 0,4 – 25 ms với độ chính xác 0,1 ms, đo ẩm độ từ 10 – 95 % với độ chính xác 0,1 %. Hình 3.2: Dụng cụ đo nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ gió Thiết bị đo nhiệt độ bằng tia laser hiệu Center 350 do Đài Loan sản xuất, độ chính xác 0,1oC, đo được khoảng nhiệt độ 20 – 500 oC và 4 – 932 oF. Đồng hồ đo nhiệt độ có độ chính xác 1oC do Đài Loan sản xuất. Đồng hồ kẹp hiệu Protek JT 600B, do Hàn Quốc sản xuất. Có thang đo ampere, voltage, ohm. Đồng hồ đếm điện năng, do Trung Quốc sản xuất. Thước thẳng để đo các kích thước dài, rộng của bánh hủ tiếu. 3.2.2.3 Phương pháp đo Ở mỗi chế độ làm việc của máy, khi máy hoạt động ổn định, lấy thời gian làm mốc đo các thông số như nhiệt độ, tốc độ gió trong buồng sấy, khối lượng bánh. Đo chi phí năng lượng riêng dựa vào lượng điện năng và than tiêu thụ trong quá trình máy hoạt động. 25 a. Đo đạc trực tiếp: đo nhiệt độ không khí môi trường, nhiệt độ khí sấy, khối lượng bánh, vận tốc gió trong buồng sấy, công suất điện tiêu thụ, lượng than sử dụng,....tất cả được xác định bằng các dụng cụ đo. b. Đo đạc gián tiếp: xác định bằng các công thức tính toán. • Xác định ẩm độ của vật liệu Tủ sấy mẫu được sử dụng để tính ẩm độ ban đầu và ẩm độ cuối của vật liệu. Quá trình đo như sau: + Xác định khối lượng lon bằng cân điện tử. + Xác định khối lượng lon khi có vật liệu trong lon. + Đặt lon có chứa vật liệu sấy vào trong tủ sấy có nhiệt độ không đổi trong một thời gian nhất định. + Sấy đến khi khối lượng vật liệu không đổi. Cân và xác định khối lượng nước mất đi. + Ẩm độ được xác định bằng công thức: (31) • Đo khối lượng riêng Khối lượng riêng của bánh hủ tiếu là cơ sở để tính độ dầy của bánh. Biết được khối lượng bánh trên một khay, khối lượng riêng, kích thước dài và rộng của bánh, ta xác định được độ dầy bánh. Toluen được sử dụng để xác định khối lượng riêng của bánh hủ tiếu (TCVN 6039 – 1995). Các bước xác định như sau: + Dùng 5 ống đông 250 ml đánh số từ 1 đến 5, sai số 1ml. + Bỏ Toluen vào ở mức 100 ml. + Lấy ngẫu nhiên 5 mẫu bánh hủ tiếu cân khối lượng và bỏ vào ống đông chứa Toluen sao cho Toluen không tràn ra ngoài. + Xác định mức tăng thể tích của các ống đông. + Khối lượng riêng của bánh hủ tiếu được xác định bằng công thức sau: Khối lượng nước mất đi (g) Khối lượng vật liệu trước khi sấy (g) Ẩm độ(%) = 100 26 V m Δ ρ = kgl (32) Trong đó: m: Khối lượng bánh hủ tiếu, kg ΔV : Độ chênh thể tích, l 3.2.2.4 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm Tiến hành thí nghiệm bằng phương pháp qui hoạch thực nghiệm từ bậc I, nếu bậc nhất không phù hợp thì phát triển lên bậc II. Nếu cả hai không phù hợp thì phải thiết kế lại thí nghiệm trên cơ sở định lại vùng nghiên cứu và có thể bổ xung thêm yếu tố nghiên cứu. • Phương án qui hoạch thực nghiệm bậc nhất Theo kế hoạch này các thí nghiệm được tiến hành ở hai mức tương ứng với hai giá trị của các yếu tố nghiên cứu. Quá trình thực nghiệm được tiến hành từ những tổ hợp và được gọi là kế hoạch thực nghiệm toàn phần. Nếu thí nghiệm được rút gọn lại bằng một nửa qui hoạch toàn phần thì được gọi là qui hoạch thực nghiệm từng phần. Trong qui hoạch thực nghiệm bậc nhất mức của các yếu tố là vùng giới hạn nghiên cứu theo các thông số công nghệ đã cho. Tương ứng trong thực nghiệm có hai mức trên và mức dưới. Ở hệ số tọa độ không thứ nguyên chúng có giá trị là +1 ở mức trên và 1 ở mức dưới. Tại giá trị tâm của phương án là mức cơ sở ở đó hệ tọa độ không thứ nguyên có giá trị bằng 0. Ta có công thức biến đổi như sau: j k Z Z Z X Z Z Z Z Z Z j j j j j j j j j j , 1, 2 2 0 max min max min 0 = − Δ = − Δ = + = (33) Trong đó: 0 : Z j Giá trị thực của yếu tố thứ j ở mức cơ sở. max : Z j Giá trị thực của yếu tố thứ j mức trên. 27 min : Z j Giá trị thực của yếu tố thứ j mức dưới. : ΔZ j Khoảng biến thiên hay đơn vị thay đổi của yếu tố j. k: Số yếu tố (thông số) nghiên cứu. X j: Giá trị mã hóa của yếu tố j trong hệ tọa độ không thứ nguyên. Số thí nghiệm ở phương án bậc I trực giao được xác định theo công thức: N = 2k + n0 (34) Trong đó: 2k: Số thí nghiệm ở mức cơ sở. n o: Số thí nghiệm lặp ở tâm phương án. • Kế hoạch thực nghiệm bậc hai toàn phần Khi phương án bậc 1 trực giao chuyển sang phương án bậc 2 toàn phần, mỗi yếu tố trong phương án có số mức không nhỏ hơn 3, vùng thí nghiệm cơ sở đồng thời mức trên và mức dưới vẫn giữ nguyên. Số thí nghiệm lặp để xác định tâm phương sai vẫn ở điểm trung tâm của phương án. Như vậy số thí nghiệm sẽ là: N = 3k + n o (35) Trong đó: 3k: Số thí nghiệm ở mức trên, mức giữa và mức dưới. n o: Số thí nghiệm ở trung tâm. 3.2.2.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm Các thí nghiệm đơn yếu tố cũng như thực nghiệm phân tích phương sai để so sánh giá trị trung bình được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn. a). Phát biểu bài toán hộp đen Chọn thông số vào và ra là những yếu tố ảnh hưởng đến đối tượng nghiên cứu, các chỉ tiêu đánh giá đối tượng. Việc lựa chọn dựa vào ý kiến của các chuyên gia hay kết quả nghiên cứu lý thuyết của khoa học cơ sở. Có thể tiến hành thí nghiệm thăm dò khi thông tin chưa chắc chắn. • Dự kiến các yếu tố đầu vào X1: Nhiệt độ không khí sấy. 28 X2: Vận tốc khí sấy. X3: Khối lượng bánh trên một khay. Các thông số nhiễu ξ là các thông số ngẫu nhiên không điều khiển được, chúng ảnh hưởng không đáng kể đến thông số nghiên cứu. Để hạn chế sai số ngẫu nhiên do tác động nhiễu, các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn. • Dự kiến các thông số đầu ra Y1: Chất lượng bánh sau khi sấy. Y2: Chi phí năng lượng riêng. b). Thí nghiệm đơn yếu tố Thực nghiệm đơn yếu tố được tiến hành lần lượt với các thông số: nhiệt độ tác nhân sấy T (oC), vận tốc tác nhân sấy V (ms) và khối lượng bánh trên một khay M (kg) nhằm khẳng định: Sự ảnh hưởng của các yếu tố đến chất lượng và chi phí năng lượng riêng. Xác định miền thực nghiệm và khoảng biến thiên của các thông số đầu vào cho thí nghiệm tiếp theo. c). Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm đơn yếu tố cho ta xác định được yếu tố đó có thực sự ảnh hưởng không và đồng thời xác định được miền nghiên cứu thực nghiệm. Đó là cơ sở để thực hiện qui hoạch thực nghiệm. d). Phương pháp xử lí số liệu Áp dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm Statgraphics 7.0 để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các thông số nghiên cứu đến quá trình nghiên cứu. Phương pháp này giúp loại bỏ các yếu tố có ảnh hưởng kém đến quá trình nghiên cứu, kiểm tra độ tin cậy của các hệ số hồi qui theo tiêu chuẩn Student, kiểm tra tính tương thích của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher. d). Tối ưu hóa mô hình Hàm mục tiêu có dạng: Y1 = f (T, V, M) → max (36) 29 Y2 = f (T, V, M)→ min (37) Trong đó: Y1: Chất lượng bánh sau khi sấy. Y2: Chi phí năng lượng riêng (kJ kg). T: Nhiệt độ tác nhân sấy (oC). V: Vận tốc tác nhân sấy (ms). M: Khối lượng bánh trên một khay (kg). 3.2.3 Phương pháp tính chi phí sấy Các công thức dưới dây được dùng để tính chi phí sấy: Chi phí sửa chữa thiết bị hằng năm thường chiếm khoảng 5 % giá thành của máy. i. Chi phí khấu hao phần sấy và sửa chữa: Khấu hao máy sấy mỗi năm SC (38) = (1 + 0,05Tuổi thọ máy năm)Giá đầu tư máy sấy đ Tuổi thọ máy năm. CHI_Khấu hao phần sấy SC (39) = Khấu hao máy sấy mỗi năm SC Lượng sấy mỗi năm kg ii. Chi phí lãi vay mỗi năm: Lãi vay mỗi năm = 0,5Tổng vốn đầu tư Lãi suất vay % năm 100 Ghi chú: hệ số 0,5 tính đến số trung bình, năm đầu trả lãi nhiều nhất, năm cuối của đời máy trả lãi ít nhất. CHI_Lãi vay = Lãi vay mỗi năm đ Lượng sấy mỗi năm kg (310) iii. Chi phí năng lượng: CHI_Năng lượng = (311) Tiêu hao năng lượng kWGiá năng lượng đkW Năng suất sấy kgh iv. Chi phí nhân công: CHI_Nhân công = Công thợ đh Năng suất sấy kgh (312) CHI_Tổng chi phí sấy = Tổng các chi phí từ i – iv. 30 Chương 4 KẾT QUẢ 4.1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÁY SẤY 4.1.1 Cơ sở thiết kế: Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy sấy 1. Môdul một buồng sấy 6. Motơ dẫn động 2. Xe goòng 7. Bộ trao đổi nhiệt 3. Quạt thổi tác nhân sấy 8. Cánh phân phối gió 4. Bộ truyền động đai 9. Lò đốt 5. Ống khói Nguyên lý hoạt động: máy hoạt động theo kiểu bán liên tục, vật liệu được đặt trên các khay, khay đặt trên xe goòng. Các xe goòng được đẩy vào buồng sấy. Không khí nóng được quạt thổi đều lên lớp vật liệu sấy làm khô lớp vật liệu sấy. Xe ở đầu nguồn khí nóng sẽ khô trước, xe càng xa thì lâu khô hơn. Khi xe đầu tiên được sấy khô sẽ được mang ra khỏi buồng sấy, đồng thời cấp xe mới vào. Tôi lựa chọn mô hình máy theo sơ đồ nguyên lý hình 4.1 do các cơ sở sau: Vật liệu sấy là bánh hủ tiếu sau công đoạn hấp. Bánh hủ tiếu thuộc dạng phiến, rất rộng, cho nên có hai nguyên lý sấy phù hợp là sấy băng tải và sấy khay. Tuy nhiên, máy sấy băng tải với giá thành đầu tư lớn 31 không phù hợp cho các làng nghề truyền thống chưa phát triển mạnh. Cho nên nguyên lý sấy khay được quan tâm nghiên cứu. Vấn đề là chọn phương án thổi tác nhân sấy và kết cấu máy cho phù hợp. Vì bánh hủ tiếu không cho gió thổi xuyên khay, do đó nguyên lí thổi ngang khay được lựa chọn. Với phương án thổi ngang khay, có hai dạng máy là sấy khay cố định và sấy hầm (khay dịch chuyển bán liên tục). Để giảm kích thước máy, cũng như định hướng khi phát triển máy lên mô hình lớn hơn, máy sấy hầm đuợc chọn thiết kế cho đề tài. Qua các thí nghiệm thăm dò, ở nhiệt độ sấy trên 70oC tôi nhận thấy bánh bị dòn, khô không đều, mép bánh khô trước trong khi ở phía trong chưa khô. Nên nhiệt độ sấy phải nhỏ hơn 70oC. Khi tính toán thiết kế mô hình máy sấy, để thuận lợi điều chỉnh khoảng nhiệt độ trong qui hoạch thực nghiệm, tôi chọn nhiệt độ lớn nhất để thiết kế. Vậy chọn nhiệt độ t1 = 70oC. Các thông số cơ bản Năng suất sấy : G2 = 5 kg h Độ ẩm ban đầu : W1 = 70% Độ ẩm sau khi sấy : W2 = 25% Nhiệt độ sấy : t1 = 70 oC Chiều dài của bánh hủ tiếu là 2 m, bề rộng 0,2 m. Khối lượng vật liệu ẩm vào hầm sấy: G1 = G2(100 – W2) (100 – W1) (41) = 5 (100 – 25) (100 – 70) = 12,5 kg h Khối lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ: W = G1 G2 = 12,5 – 5 = 7,5 kg h (42) 4.1.2 Kích thước máy sấy • Kích thước xe goòng Chọn xe gòong có các kích thước 2000×630×665. Mỗi xe đặt 16 khay, mỗi khay chứa 1,2 kg nguyên liệu. 32 Khối lượng bánh trên mỗi xe bằng: G x = 1,216 = 19,2 kg (43) Số xe cần thiết: n = 12,53 19,2 = 1,95; chọn n= 2 xe (44) Hình 4.2:Cấu tạo xe gòong • Kích thước của hầm sấy Chiều rộng hầm sấy: Bh = 630 + 70 = 700 mm (45) Chiều cao hầm sấy: Hh = 665 +35 = 700 mm (46) Chiều dài hầm sấy: Lh =nLx + 100 = 22000 + 100 = 4100 mm (47) Kích thước phủ bì hầm sấy: hầm sấy có chiều dày 20 mm Chiều rộng phủ bì: B = Bh + 2δ1 = 700 + 220 = 740 mm (48) Chiều cao phủ bì: H = Hh + δ2 = 700 + 20 = 720 mm (49) 33 4.1.3 Tính toán chi phí tác nhân sấy • Thông số không khí ngoài trời: nhiệt độ trung bình tại thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam to= 27 oC, ẩm độ ϕo = 77% , áp suất B = 745 mm Hg, ta xác định các thông số còn lại bằng phương pháp giải tích: Phân áp suất bão hòa hơi nước ở nhiệt độ to 0,0355 235,5 4026,42 exp 12 ⎟ ⎟ = ⎞ ⎠ Pb = ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − + to bar (410) Lượng chứa ẩm do: 0,621 = 0,0176 − = b b o B P P d ϕ ϕ kg ẩm kg kk (411) Nhiệt dung riêng dẫn xuất Cdx(do) Cdx(do) = 1,004 + 1,8420,0176 = 1,036 kJ kg K (412) Entanpy Io I o = 1,004to + do(2500 + 1,842to) = 71,98 kJ kg kk (413) • Thông số tác nhân đi vào hầm sấy Ta có: t1 = 70 oC d1 = do = 0,0176 kg ẩmkg kk Phân