TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY CƠM GẠO LỨT 100 kgMẺ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY CƠM GẠO LỨT 100 kg/MẺ Họ tên sinh viên : ĐOÀN TẤN HUY NGUYỄN NGỌC XUÂN Ngành : CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa : 2007 – 2011 Tháng 05/2011 TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY SẤY CƠM GẠO LỨT 100 KG/MẺ Tác giả ĐỒN TẤN HUY NGUYỄN NGỌC XN Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp kỹ sư ngành Công Nghệ Nhiệt Lạnh Giáo viên hướng dẫn: Th.s Lê Quang Giảng T.s Lê Anh Đức Tháng 05/2011 i LỜI CẢM TẠ Đầu tiên, chúng xin gởi lời biết ơn trân trọng đến Ba, Mẹ người sinh thành ni dưỡng, để chúng có ngày hơm Để hồn thành luận văn ngồi q trình phấn đấu thân, chúng tơi nhận giúp đỡ nhiều người.Thông qua luận văn chúng tơi xin bày tỏ lòng biết ơn đến : Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm tp.Hồ Chí Minh Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ Tất thầy tận tình dạy giúp đỡ suốt thời gian học tập trường Đặc biệt hai thầy Th.S Lê Quang Giảng T.S Lê Anh Đức ,đã trực tiếp hướng dẫn ,chỉ bảo giúp đỡ chúng tơi hồn thành tốt luận văn Tất bạn lớp DH07NL bạn thân theo học lớp khác Đã động viên, giúp đỡ chúng em suốt trình học tập thực luận văn Cuối ,chúng xin gởi lời chúc sức khỏe đến tất người Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 Sinh Viên Thực Hiện Đoàn Tấn Huy Nguyễn Ngọc Xuân ii TÓM TẮT Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế máy sấy cơm gạo lứt 100 kg/mẻ Mục tiêu: - Tính tốn, thiết kế máy sấy cơm gạo lứt 100 kg/mẻ Nội dung thực hiện: - Tìm hiểu gạo lứt - Khảo nghiệm máy sấy ngang khay “Trung Tâm Công Nghệ Thiết Bị Nhiệt Lạnh, Đại Học Nông Lâm TP.HCM” - Tính tốn, thiết kế phận máy sấy cơm gạo lứt 100 kg/mẻ Kết đạt được: - Thí nghiệm: - Xác định ẩm độ cơm: Wcơm= 56 % - Xác định thời gian sấy để ẩm độ cơm từ 56% xuống 10% - Tính tốn, thiết kế phận máy sấy cơm gạo lứt 100 kg/mẻ với thông số sau:  Buồng sấy hình hộp chữ nhật, kích thước dài x rộng x cao: 1,6 x 1,39 x 1,6 m  Cơng suất quạt sấy: 0,75 kW  Lò đốt hình hộp chữ nhật, kích thước dài x rộng x cao: 0,5 x 0,33 x 0,75 m iii MỤC LỤC Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: 1.2 Mục đích đề tài : Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan gạo : 2.1.1 Đặc điểm,nguồn gốc phân loại gạo : .2 2.1.2 Tình hình sản xuất gạo: 2.2 Đặc điểm gạo lứt : 2.2.1 Khái quát gạo lứt: 2.2.2 Thành phần dinh dưỡng gạo lứt: 2.2.3 Một số công dụng gạo lứt: 2.2.4 Công nghệ làm gạo lứt rang: 2.3 Tìm hiểu thiết bị sấy: 2.3.1 Thiết bị sấy đối lưu: 2.3.2 Thiết bị sấy tầng sôi 12 2.3.3 Thiết bị sấy bơm nhiệt: 13 2.5 Tính tốn cho q trình cho q trình sấy : 14 2.5.1 Xác định thơng số q trình sấy: 14 2.5.2 Tính diện tích lưới sàn số khay: 15 2.5.3 Tính lượng sản phẩm cháy thành phần chúng 15 2.5.4 Tổn thất nhiệt trình sấy: 17 2.6 Tính tốn lò đốt : 20 2.7 Tính tốn trao đổi nhiệt (calorifer) : .20 2.8 Tính toán trở lực hệ thống : 21 2.9 Tính tốn,chọn quạt gió : 23 iv Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .24 3.1 Nội dung nghiên cứu: 24 3.1.1 Dụng cụ phục vụ thí nghiệm : 24 3.1.2 Thiết bị sấy: 25 3.2 Phương pháp: 26 3.2.1 Phương pháp xác định ẩm độ: 26 3.2.2 Phương pháp khảo nghiệm: .26 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 4.1 Thí nghiệm: .28 4.2 Cơ sỏ tính tốn: .31 4.3 Tính tốn thiết kế máy sấy cơm 100 kg/mẻ: 31 4.3.1 Chọn dạng thiết bị sấy …………………………………………………….31 4.3.2 Tính tốn nhiệt cho q trình sấy …………………………………………32 4.3.3 Tính diện tích lưới sàn khay……………………………………………33 4.3.4 Diện tích buồng sấy……………………………………………………… 34 4.3.5 Tính lượng sản phẩm cháy……………………………………………… 35 4.3.6 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu thực tế lò…………… 36 4.3.7 Tổn thất nhiệt q trình sấy…………………………………………37 4.3.8 Tính lò đốt…………………………………………………………………40 4.3.9 Tính trao đổi nhiệt…………………………………………………… 41 4.3.10 Tính trở lực hệ thống……………………………………………… 44 4.3.11 Tính chiều cao cột khói………………………………………………… 45 4.3.12 Tính tốn chọn quạt………………………………………………… 46 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48 5.1 Kết luận 48 5.2 Đề nghị: 48 v Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Việt Nam nước có khí hậu nhiệt đới gió mùa , lịch sử nước ta gắn liền với văn minh lúa nước.Lúa lương thực chủ yếu ngưòi Việt Nam nói riêng người Châu Á nói chung.Bên cạnh sử dụng gạo ăn hàng ngày mà người dân biết sử dụng gạo để chế biến ăn bổ dưỡng khác gạo lứt rang Khi chế biến gạo lứt rang trải qua nhiều cơng đoạn : ngâm gạo,nấu ,phơi, rang Hiện người dân chế biến gạo lứt rang chủ yếu phơi chưa ứng dụng công nghệ sấy đại nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm.Trong q trình phơi thủ cơng khơng chất lượng khơng đảm bảo mà tốn thời gian,phụ thuộc vào điều kiện thời tiết,năng suất không cao,diện tích đủ lớn để phơi, khơng đạt tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm Nên phương pháp phơi thủ công áp dụng nơi sản xuất nhỏ lẻ yêu cầu tiêu chuẩn khơng cao Do việc ứng dụng cơng nghệ sấy phương pháp làm khô cơm nhân tạo với nhiều ưu điểm : chủ động việc chế biến,ít tốn thời gian,sản xuất lớn , tạo sản phẩm sấy có chất lượng cao đáp ứng tiêu chuẩn nước So sánh phương pháp theo yêu cầu phương pháp sấy tỏ hiệu Để nâng cao hiệu sản xuất đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng Dưới hướng dẫn tận tình thầy Lê Quang Giảng thầy Lê Anh Đức , thực đề tài “ Tính tốn thiết kế máy sấy cơm gạo lứt 100 kg/mẻ “ 1.2 Mục đích đề tài : Tiến hành “ Tính tốn,thiết kế máy sấy cơm gạo lứt 100 kg/mẻ” Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan gạo : 2.1.1 Đặc điểm,nguồn gốc phân loại gạo : Lúa năm loại lương thực giới, với ngơ (Zea Mays L.), lúa mì (Triticum sp tên khác: tiểu mạch), sắn (Manihot esculenta Crantz, tên khác khoai mì) khoai tây (Solanum tuberosum L.) Lúa nói tới hai lồi (Oryza sativa Oryza glaberrima) họ Poaceae, có nguồn gốc vùng nhiệt đới cận nhiệt đới khu vực đông nam châu Á châu Phi Hai loài cung cấp 1/5 toàn lượng calo tiêu thụ người Lúa lồi thực vật sống năm, cao tới 1-1,8 m, cao hơn, với mỏng, hẹp (2-2,5 cm) dài 50-100 cm Các hoa nhỏ tự thụ phấn mọc thành cụm hoa phân nhánh cong hay rủ xuống, dài 30-50 cm Hạt loại thóc (hạt nhỏ, cứng loại ngũ cốc) dài 5-12 mm dày 2-3 mm Cây lúa non gọi mạ Sau ngâm ủ, người ta gieo thẳng hạt thóc nảy mầm vào ruộng lúa cày, bừa kỹ qua giai đoạn gieo mạ ruộng riêng để lúa non có sức phát triển tốt, sau khoảng thời gian nhổ mạ để cấy ruộng lúa Sản phẩm thu từ lúa thóc Sau xát bỏ lớp vỏ ngồi thu sản phẩm gạo phụ phẩm cám trấu Gạo nguồn lương thực chủ yếu nửa dân số giới (chủ yếu châu Á châu Mỹ La tinh), điều làm cho trở thành loại lương thực người tiêu thụ nhiều Trong tiếng Anh, từ rice (lúa, gạo) có nguồn gốc từ arisi tiếng Tamil Gạo sản phẩm lương thực thu từ lúa Hạt gạo thường có màu trắng, nâu đỏ thẫm, chứa nhiều dinh dưỡng Hạt gạo nhân thóc sau xay để tách bỏ vỏ trấu Hạt gạo sau xay gọi gạo lứt hay gạo lật, tiếp tục xát để tách cám gọi gạo xát hay gạo trắng Gạo lương thực phổ biển gần nửa dân số giới Việt Nam có hai vùng trồng lúa đồng sơng Hồng phía bắc đồng sông Cửu Long miền Nam Hàng năm sản lượng nước đạt 3334 triệu thóc, sử dụng khoảng triệu (tương đương triệu gạo sau xay xát) cho xuất khẩu, lại tiêu thụ nước bổ sung dự trữ quốc gia.Ở miền Bắc năm có hai vụ lúa chính: vụ chiêm vụ mùa.Ở miền Nam, nông dân trồng ba vụ năm: vụ đơng xn (có sản lượng cao thóc đạt chất lượng tốt cho xuất khẩu), vụ hè thu vụ ba Do lũ hàng năm đồng sông Cửu Long năm gần ảnh hưởng đến sản xuất, phần người dân kiếm lời ổn định từ việc ni thủy sản (tơm) hay trồng ăn quả, quyền khuyến cáo nông dân giảm chuyển đổi phần đất trồng lúa vụ ba Gạo Việt Nam gồm: gạo nếp (dẻo, dính) gạo tẻ 2.1.2 Tình hình sản xuất gạo: Xuất gạo tháng đầu năm ước đạt 1,191 triệu tấn, với kim ngạch 612,1 triệu USD, so với 731.300 408,6 triệu USD kỳ năm trước Giá gạo xuất loại 5% dao động từ 460 – 520 USD/tấn, gạo 25% 430 – 498 USD/tấn, FOB, cảng Sài Gòn, cao so với 470 – 500 USD/tấn 450 – 470 USD/tấn kỳ năm ngối Bảng 2.1.Tnh hình sản xuất lúa gạo LÚA GẠO 2011 2010 2009 Sản lượng lúa (triệu tấn) 39,75 39,99 38,89 -Vụ đông xuân (triệu tấn) Chưa có số liệu 19,22 18,69 -Vụ hè – thu (triệu tấn) Chưa có số liệu 11,59 11,18 - Vụ thứ Chưa có số liệu 9,18 9,02 Diện tích lúa (triệu hécta) 7,48 7,51 7,44 Chưa có số liệu 28 28 Xuất (gạo) (triệu tấn) 6,0-6,5 6,83 6,05 Dự trữ cuối năm (triệu tấn) 0,80 0,84 1,45 Tiêu thụ, dự trữ lúa gạo (triệu tấn) 2.2 Đặc điểm gạo lứt : 2.2.1 Khái quát gạo lứt: Gạo lứt-là gạo xay cho tróc trấu mà khơng tác động đến mầm cám gạo bên Khi nấu cơm người ta thường chọn loại gạo trắng, đẹp người để ý đến loại gạo bổ dưỡng, đáp ứng nhu cầu thể tốt Những năm gần đây, qua phân tích chất gạo, đặc biệt gạo lứt, người ta nhận thấy khơng có đủ chất chủ yếu protein, chất béo,glucid mà có nhiều loại vitamin, chất khống, loại axitamin, chất xơ nhiều chất khống.Vì vậy, gạo lứt loại thực phẩm bổ dưỡng,phòng chữa bệnh tốt VSO2 = 0,007Sd=0,007*3,6= 0,0252 ,n.m3/kg VO2 = 0,21(α -1 )Lo= 0,21*(1,7-1)*6,53= 0,9599 ,n.m3/kg VN2 = 0,008Nd + 0,75Lα =0,008*1,1 + 0,75*9,79= 7,35 ,n.m3/kg Vα = VCO2 + VH2O + VSO2 +VO2 +VN2 =9,61 ,n.m3/kg Thành phần sản phẩm cháy : VCO 100% = 12,14% V CO2  H 2O  O2  V 100% = 1,21% VO 100% = 9,9 % V SO2  N2  VH VSO 100% = 0,26 % V VN 100% = 76,48 % V 4.3.6 Tính nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu nhiệt độ thực tế lò đốt: Nhiệt độ cháy lý thuyết : Do khơng khí nhiên liệu khơng nung nóng trước nên ta có : Qd t I  = 2585 kJ/n.m3 V Giả sử hàm nhiệt tổng IΣ nằm giới hạn I ,I tức I