ĐỒ ÁN THIẾT KẾ TỦ SẤY CHUỐI PGs.Ts Võ Tấn Thành

Thiết kế đồ án môn học GVHD: PGs.Ts Võ Tấn Thành MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU iii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU QUẢ CHUỐI I NGUỒN GỐC II PHÂN LOẠI CHUỐI Ở VIỆT NAM III ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CHUỐI IV GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CHUỐI Công dụng chuối .2 Tính chất vật lí chuối CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ VẤN ĐỀ SẤY I ĐỊNH NGHĨA II MỤC ĐÍCH III CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY HTS buồng .4 HTS hầm HTS phun .4 HTS tháp HTS thùng quay HTS tầng sôi 7.Nguyên tắc sấy V ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH SẤY Ưu điểm Khuyết điểm CHƯƠNG III: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY CHUỐI I BẢN CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY .7 II PHÂN LOẠI QUÁ TRÌNH SẤY III NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY IV CÔNG NGHỆ SẤY CHUỐI Độ chín chuối nguyên liệu Hỗ trợ việc rưa bột chuối hoá chất .8 Hiệu diệt khuẩn tia cực tím Xác định độ ẩm cân chuối sấy Thiết kế đồ án môn học PGs.Ts Võ Tấn Thành Các tiêu chất lượng chuối sấy xuất V CÔNG NGHỆ SẤY CHUỐI QUẢ VI QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẤY CHUỐI 11 CHƯƠNG IV: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ THUYẾT MINH SƠ ĐỒ 13 I SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 13 II THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 13 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN THIẾT BỊ CHÍNH CỦA THIẾT BỊ SẤY HẦM .14 I TÍNH THỜI GIAN SẤY 14 II CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG CHO THIẾT BỊ SẤY: 14 Cân vật chất 14 Cân lượng 15 III XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BUỒNG SẤY .19 Tính tốn thiết bị vận chuyển chuối 19 Xác định kích thước buồng sấy 20 CHƯƠNG VI TÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ PHỤTÍNH TỐN CÁC THIẾT BỊ TRAO NHIỆT CÓ CÁNH ( Theo phương pháp Kern) 21 I CÁC THƠNG SỐ PHẢI CĨ 21 II TÍNH TỐN LƯỢNG HƠI ĐỐT CẦN THIẾT .21 III CHỌN CÁC THƠNG SỐ CẦN THIẾT CỦA Q TRÌNH TRUYỀN NHIỆT CĨ CÁNH 22 IV TÍNH TỐN CÁC NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH 22 V TÍNH ĐƯỜNG KÍNH TƯƠNG ĐƯƠNG .22 VI DIỆN TÍCH CẮT NGANG KHƠNG KHÍ CĨ THỂ THỔI QUA 23 VII TRA BẢNG TÌM CÁC THƠNG SỐ CỦA KHƠNG KHÍ TẠI NHIỆT ĐỘ TRUNG BÌNH (Tavg = 61,5oC): .23 VIII IX TÍNH TỐN CHO HƠI TRONG ỐNG 24 SỐ VỈ ỐNG 25 KẾT LUẬN .26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 27 MỘT SỐ BẢNG ĐÍNH KÈM 28 Thiết kế đồ án môn học PGs.Ts Võ Tấn Thành LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần nông nghiệp nước ta đạt nhiều thành tựu to lớn.Ngoài việc đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa, nước ta bắt đầu xuất nông sản với chế phẩm Do việc ứng dụng cơng nghệ đóng vai trò quan trọng.Trong đó, cơng nghiệp sấy khâu quan trọng công nghệ sau thu hoạch, chế biến bảo quản nơng sản Sấy q trình công nghệ sử dụng nhiều ngành công nơng nghiệp Q trình sấy khơng q trình tách nước nước khỏi vật liệu cách đơn mà q trình cơng nghệ Nó đòi hỏi sau sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn lượng chi phí vận hành thấp Để thực hện q trình sấy người ta sử dụng hệ thống gồm nhiều thiết bị thiết bị sấy ( hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy….), thiết bị đốt nóng tác nhân( calorifer) thiết bị làm lạnh để làm khô tác nhân, quạt, bơm số thiết bị phụ hầm đốt, cyclone… Chúng ta gọi hệ thống thiết bị thực q trình sấy cụ thể hệ thống sấy Hầm sấy hệ thống sấy đối lưu thông dụng Nếu hệ thống sấy hầm hệ thống sấy mẻ, suất sấy khơng lớn tổ chức cho tác nhân sấy đối lưu tự nhiên cưỡng hệ thống sấy hầm có suất lớn hơn, sấy liên tục bán liên tục luôn hệ thống sấy đối lưu cưỡng Sấy nơng sản qui trình cơng nghệ phức tạp.Nó thực thiết bị sấy khấc Ứng với loại nông sản ta cần chọn chế đọ sấy thích hợp nhằm đạt suất cao,chất lượng sản phẩm sấy tốt tiết kiệm lượng Trong đồ án em giao nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy dùng cho việc sấy sản phẩm chuối Với nhiệm vụ đó, cơng nghệ sấy yêu cầu sấy tủ với tác nhân sấy khơng khí gia nhiệt nhờ quạt thổi vào Hệ thống lăp đặt Cần Thơ với nhiệt độ khơng khí với độ ẩm trung bỉnh năm t=25 0C; φ=80% Đây lần thiết kế hệ thống sấy nên trình tính tốn có nhiều sai sót kiến thức hạn chế, kính mong Thầy Cơ thơng cảm tận tình giúp đỡ Nhân tiện em xin chân thành cám ơn Thầy Võ Tấn Thành tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án Sinh viên thiết kế Nguyễn Thị Ngọt Thiết kế đồ án môn học PGs.Ts Võ Tấn Thành CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU QUẢ CHUỐI I NGUỒN GỐC Hình I Nguyên liệu chuối − Chuối tên gọi lồi thuộc chi Musa; trái trái ăn rộng rãi Những có gốc từ vùng nhiệt đới Đông Nam Á Úc Ngày nay, trồng khắp vùng nhiệt đới − Chuối trồng 107 quốc gia Ở nhiều vùng giới thương mại, "chuối" từ thường dùng để loại chuối mềm Những giống trồng có gọi chuối Cũng cắt chuối mỏng, sau đem chiên hay nướng để ăn giống khoai tây Chuối khô nghiền thành bột chuối − Quả chuối dại (ở Việt Nam gọi chuối rừng) có nhiều hột lớn cứng Nhưng hầu hết loại chuối buôn bán để ăn thiếu hột (xem Trái hột) hóa lâu đời nên có nhiễm sắc thể tam bội Có hai loại chuối bản: dạng chuối tráng miệng có màu vàng ăn chín, loại chuối nấu nấu màu xanh Hầu hết chuối xuất thuộc loại đầu tiên; nhiên, khoảng 10–15% tổng sản lượng chuối xuất Hoa Kỳ nước Liên minh châu Âu nhập chuối nhiều II PHÂN LOẠI CHUỐI Ở VIỆT NAM Chuối có nhiều loại có loại chính: III − Chuối tiêu( hay gọi chuối già) − Chuối gòong( hay gọi chuối Tây, chuối sứ, chuối Xiêm) − Chuối bom ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CHUỐI − Chuối loại dài, vỏ nhẵn có quanh năm Chúng trồng chủ yếu phục vụ cho ẩm thực, cho việc sản xuất sợi bông, dùng ngành công nghiệp Thiết kế đồ án môn học IV PGs.Ts Võ Tấn Thành dệt chế tạo giấy Chúng ta thưởng thức loại cách ăn trực tiếp chín, chế biến thành nhiều ăn hấp dẫn khác từ chuối, chẳng hạn loại bánh chuối, salad hoa quả, bánh nướng, tráng miệng… − Chuối có nhiều màu sắc kích cỡ khác Khi chín, chuối có màu vàng, màu đỏ sẫm màu tía( hay màu trứng quốc) Có tất 50 loại chuối khác giới Đặc điểm chung hình dạng chuối chuối gắn kết với thành buồng, buồng chia thành nhiểu nãi, nãi có khoảng từ 10-20 Chuối tốt có nhiều cơng dụng, đặc biệt chuối chín Khi chín, tinh bột chuyển hố thành đườngtự nhiên, chuối chín thường có vị dịu thơm GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA CHUỐI Bảng 1:Thành phần hoá học chuối Nước Đường khử Sacharose Acid hữu Tinh bột Protit Acid amin Lipid Tanin Vitamin (mg%) Tro 76,38 14,18 2,35 0,326 3,298 0,92 0,083 1,13 0,068 0,565 0,7 − Chuối chứa lượng lớn protein hydrat cacbon Trong chuối bao gồm số loại đường khác glucose, lactose, maltose, galatose, sucrose, fructose, tinh bột Chuối giàu loại vitamin như: Vitamin A,C,E,B2, sinh tố R,dưỡng chất niacin,vitamin b12 số khoáng chất sắt, canxi, magie, photpho, kẽm, florua… − Ngồi có acid amin thiết yếu chất tryptophan, lizin, Leucin, glyxin, khống chất agrinin…cũng có thành phần chuối.trong chuối chứa trung bình lượng calo 100-125 calo Có thể nói chuối loại tốt cho sức khoẻ loại thực phẩm giàu lượng Công dụng chuối − Chuối dùng phương thuốc chữa bệnh hiệu Hơn nữa, chúng có chứa lượng đường cao nên xem thực phẩm giàu lượng Với giá trị dinh dưỡng thiết yếu, loại hoa mang lại số lợi ích cho sức khoẻ − Chuối tốt việc cải thiện hệ tiêu hố khơi phục chức hoạt động ruột, chuối giúp giảm thiểu bị táo bón Trong trường hợp bị tiêu chảy, thể lượng chất điện giải quan trọng, ăn chuối giúp thể khôi phục lại chất điện giải chuối có lượng kali cao − Acid béo có chuối xanh giúp ni dưỡng tế bào niêm mạc dày Những tế bào có ích việc hấp thụ canxi cách hiệu quả, cần thiết cho phát triển khoẻ mạnh hệ xương Thiết kế đồ án môn học PGs.Ts Võ Tấn Thành − Chất amino acid tryptophan có chuối chuyển hoá thành serotonin, giúp giảm thiểu triệu chứng trẩm cảm cải thiện tâm trạng Như vậy, chuối phương thức tốt nhằm giảm căng thẳng tâm trạng stress − Ăn chuối thường xuyên giúp giảm nguy thoái hoá điiểm vàng, nguyên nhân gây giảm thị lực người cao tuổi − Do chứa hàm lượng kali cao natri thấp, nên chuối lựa chọn thích hợp đẻ giảm thiểu nguy bị huyết áp cao đọt quỵ − Chuối giàu hợp chất phenolic giúp chống lão hố,vì ăn chuối thường xuyên giúp ngăn ngừa nguy ung thư thận − Do hàm lượng sắt cao nên chuối giúp tăng thành phần hemoglobintrong máu giảm thiểu bệnh máu Tính chất vật lí chuối − Khối lượng riêng: ρ=977 kg/m3 − Nhiệt dung riêng: c=1,0269 kJ/kg.độ − Hệ số dẫn nhiệt:λ=0,52 W/m.độ − Kích thước chuối: đường kính -5 cm − Dài 8-20 cm − Khối lượng: 50-200 gr − Độ ẩm vật liệu sấy:  Độ ẩm chuối trước đem vào sấy:ω1=80%  Độ ẩm chuối sau sấy: ω2=12% − Nhiệt độ sấy cho phép: t=( 60-90) 0C CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ VẤN ĐỀ SẤY I ĐỊNH NGHĨA Sấy trình tách ẩm khỏi vật liệu nhằm tránh hư hỏng trình bảo quản, tăng độ bền cho sản phẩm.Dưới thời đại công nghiệp, sấy xem q trình cơng nghệ ứng dụng rộng rãi ngành công nghiệp, nông nghiệp Thiết kế đồ án môn học II III PGs.Ts Võ Tấn Thành MỤC ĐÍCH − Giảm trọng lượng − Giảm chi phí chun chở đồng thời làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm − Vi sinh vật( vi khuẩn, nấm mốc nấm men) cần nước thực phẩm để phát triển Sấy hiệu ngăn cản chúng sống sót thực phẩm − Loại bỏ phần nước tự sản phẩm, làm giảm hoạt độ nước a w , làm chậm bớt trình sinh học => bảo quản sản phẩm thực phẩm CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY Hệ thống sấy (HTS) đối lưu gồm dạng: HTS buồng, HTS hầm, HTS tháp, HTS thùng quay, HTS khí động, HTS tầng sơi, HTS phun… HTS buồng Năng suất thường nhỏ, Vật liệu sấy (VLS) đặt cố định trình sấy xe gòong nên cố định suốt trình sấy Do q trình sấy khơng đồng Để khắc phục người ta bố trí cách đưa tác nhân sấy(TNS) theo đường dích dắc tạo nên đồng cho sàn phẩm sấy Hệ thống phù hợp vật liệu sấy mà ta khó làm cho bị xáo trộn q trình sấy, VLS; gỗ, gạch, ngói… Trong thóc dễ xáo trộn nên khơng dùng thiết bị HTS hầm Có suất lớn HTS buồng, q trình sấy(QTS) khơng theo chu kì HTS buồng mà lien tục Nhưng HTS có nhược điểm giồng HTS buồng khơng dùng để sấy thóc HTS phun Chỉ dùng để sấy dung dịch huyền phù nên khơng dùng để sấy thóc HTS tháp Có thể sấy lien tục với suất cao, phù hợp cho sấy hạt.VLS chảy lien tục từ xuống tác dụng trọng lực than Do q trình sấy VLS xáo trộn TNS nên sản phẩm sấy đồng Hơn nữa, việc phân vùng TNS nóng- lạnh dễ dàng nên áp dụng hiệu ứng A.V.Luikov HTS thùng quay Cũng HTS tháp, HTS phù hợp đẻ sấy hạt, VLS đượcxáo trộn nhờ cánh xaó trộn thùng quay TNS vào đầu khỏi đầu thùng sấy Do QTS lien tục HTS có ưu điểm xáo trộn đồng nhiều so với HTS tháp có cánh xáo trộn dẫn động nhờ động quay Nhưng điều mà có hiệu sấy với suất trung bình sấy với suất lớn việc dẫn động cho thùng quay đòi hỏi tốn phức tạp HTS tầng sôi Thiết kế đồ án môn học PGs.Ts Võ Tấn Thành Ngay tên gọi HTS tầng sôi ta hình dung VLS ln xáo trộn trình sấy VLS phù hợp dạng hật, tác dụng TNS với thơng số thích hợp→ VLS bồng bềnh QTS liên tục hạt khô nhẹ phần lớp sôi→lấy khỏi TBS Trong HTS tầng sôi, truyền nhiệt ẩm TNS VLS tốt nên HTS hạt có sấy tầng sơi có suất lớn, thời gian sấy nhanh VLS  Như vậy: HTS tháp- thùng quay- tầng sôi phù hợp cho sấy thóc Nhưng xét chi phí đầu tư chất lượng sản phẩm sấy tháp phù hợp cho sấy thóc HTS có chi phí thấp cả, việc xáo trộn VLS trọng lực gây ra, khơng cần phải tác động bên như: − Quay: HTS thùng quay cần có động để làm quay thùng→tốn công suất cho động − Bồng bềnh: HTS tấng sơi, TNS phải có áp lực định thổi lớp VLS thành màng bồng bềnh  Và VLS đảm bảo yêu cầu,độ ẩm tương đối đồng sản phẩm sấy đòi hỏi yêu cầu cao việc chọn HTS thùng quay tấng sôi phù hợp Nguyên tắc sấy Đa số máy sấy trực tiếp đối lưu khơng khí nóng sử dụng để cung cấp nhiệt cho bốc mang ẩm bốc từ sản phẩm.trường hợp ngoại lệ đáng ý máy sấy chân không sử dụng dể sấy khô sản phẩm nhạy cảm nhiệt sấy chân không đắt máy sấy hoạt động gần áp suất khí Trong trường hợp định, chẳng hạn sấy loại thực phẩm nhão, số tất nhiệt cung cấp gián tiếp V − − − − − − − − − − − − − ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH SẤY Ưu điểm Hàm lượng nước lại sản phẩm (2-4%) Khơng làm thay đổi tính chất tự nhiên sản phẩm Bảo quản thực phẩm sấy khô lâu Ứng dụng rộng rãi, rẻ tiền Quá trình sấy diễn nhanh Có thể điều khiển tỷ trọng sản phẩm Thiết bị có suất cao, làm việc liên tục tự động hóa hồn tồn Vật liệu không tiếp xúc bề mặt kim loại thiết bị sấy nên tránh ăn mòn Bột sau sấy có độ hòa tan cao (90- 100%), độ ẩm thấp (3- 4%) Vận hành bảo dưỡng đơn giản Khuyết điểm Yêu cầu kĩ thuật chế tạo máy, cơng nghệ sấy khắc khe Kĩ thuật đóng gói phải đảm bảo mơi trường đóng gói có độ ẩm thấp(