TÍNH TOÁN hệ THỐNG sấy hầm để sấy cá TRA NĂNG SUẤT 1000 KG mẻ

Đồ án Quá trình Thiết bị CNTP 2017 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP Hồ Chí Minh, ngày tháng Giảng viên ký tên năm 2017 TS LÊ ĐỨC TRUNG Trang Đồ án Quá trình Thiết bị CNTP 2017 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2017 Giảng viên ký tên LỜI CẢM ƠN Trước tiên nhóm chúng em xin chân thành cám ơn sâu sắc tới thầy cô giáo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật vói chung thầy giáo khoa Cơng nghệ Hóa Học – Thực Phẩm nói riêng tận tình giảng dạy, truyền đạt cho chúng em kiến thức, kinh nghiệm học tập lý thuyết thực hành cho chúng em suốt thời gian học tập vừa qua Đặc biệt, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Lê Đức Trung, thầy người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, dạy tận tình cho chúng em suốt thời gian làm đồ án môn học q trình thiết bị Cơng nghiệp Thực phẩm để chúng em hồn thành cách tốt tiếp thu nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho trình học tập công tác sau Trang Đồ án Quá trình Thiết bị CNTP 2017 Sau cùng, chúng em xin kính chúc q thầy khoa Cơng Nghệ Hóa Học – Thực Phẩm thật dồi sức khỏe, có tinh thần niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho hệ mai sau Chúng em xin chân thành cảm ơn Trang MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Ngày nay, với phát triển vượt bậc của ngành công nghiệp thực phẩm, nhiều sản phẩm thực phẩm dần đời với nhiều kiểu dáng đặc sắc Đặc biệt, mặt hàng khô bước chiếm lĩnh thị trường thực phẩm lợi ích chức vượt bậc của chúng Trong đó, sản phẩm sấy khơng ngoại lệ Công đoạn sấy khô thực phẩm giúp nâng cao chất lượng thời gian bảo quản sản phẩm tạo nên mùi vị đặc trưng Trong báo cáo mơn Đồ án Q trình Thiết bị công nghệ Thực phẩm chúng em xin trình bày đề tài Thiết kế hệ thống thiết bị sấy hầm (tunnel) dùng khơng khí nóng để sấy cá tra (phi lê) từ độ ẩm đầu 70% tới độ ẩm cuối 30% Năng suất thiết bị 1000kg/h theo nguyên liệu đầu thời gian sấy 8h Trong báo cáo chúng em lựa chọn hệ thống sấy hầm kiểu đối lưu cưỡng dùng tác nhân sấy khơng khí gia nhiệt nhờ quạt thổi vào Vật liệu sấy bố trí lên khay xếp xe gng đẩy vào hầm sấy thông qua hệ thống đường ray bố trí hầm Hệ thống có khả làm việc liên tục, suất cao, dễ vận hành, điều khiển, vật liệu sấy lúc khỏi thiết bị sấy khô Cá Tra nguyên liệu cá nước ngọt, nuôi phổ biến vùng đồng bằng sơng Cửu Long, lồi cá có tốc độ phát triển nhanh giá trị xuất cao Chế biến cá Tra lĩnh vực chủ yếu tạo sản phẩm thực phẩm dùng để tiêu thụ nội địa xuất Khai thác thu họach tốt nguồn cá Tra vấn đề quan trọng, kỹ thuật chế biến nhiều hạn chế, nguyên liệu thủy sản dễ ươn hỏng chưa sử dụng triệt để nguồn lợi quý giá Một nguyên liệu giảm chất lượng khơng có kỹ thuật cải thiện Chính vậy, sản phẩm cá tra sấy đời nhằm mục đích kéo dài thời hạn sử dụng trì chất lượng sản phẩm Cá tra sấy khơ có nhiều ưu điểm vật liệu sau sấy khối lượng giảm, độ bền tăng, chất lượng sản phẩm tăng, thời gian bảo quản kéo dài giảm chi phí vận chuyển Vì phương pháp sử dụng rộng rãi phổ biến giá thành tương đối thấp khả sử dụng sản phẩm tốt MỞ ĐẦU Cá Tra loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, có giá trị cao kinh tế có khả xuất lớn Cá Tra có tiềm đánh bắt lớn ni trồng nhiều nơi Vì nguồn nguyên liệu sử dụng để sản xuất thực phẩm dồi Tuy nhiên để nguyên liệu bảo quản thời gian dài, hạn chế hư hỏng biến đổi dinh dưỡng vơ quan trọng Có nhiều phương pháp bảo quản sử dụng lạnh đông, sấy… Tuy nhiên việc sử dụng phương pháp sấy có nhiều ưu điểm vật liệu sau sấy khối lượng giảm nên giảm chi phí vận chuyển; độ bền tăng tách nước làm thay đổi tính lưu biến của độ cứng, dẻo, dai, đàn hồi; chất lượng sản phẩm tăng, giảm hoạt độ nước làm môi trường sống của vi sinh vật kéo dài thời hạn sử dụng Sấy trình tách nước khỏi vật liệu ẩm bằng phương pháp nhiệt nhiệt độ áp suất xác định Người ta phân biệt sấy làm sấy tự nhiên (sử dụng lượng mặt trời) sấy nhân tạo (chủ động cấp nhiệt cho vật liệu ẩm) Trong sấy nhân tạo có nhiều ưu điểm không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, điều chỉnh lượng nhiệt cung cấp dễ dàng lựa chọn phương pháp cung cấp nhiệt Một số hệ thống thiết bị sấy sử dụng phổ biến như: sấy hầm, sấy buồng, sấy băng tải, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun… tùy theo nguyên liệu sấy mà lựa chọn hệ thống thiết bị phù hợp Với u cầu tốn đặt dùng hệ thống sấy hầm để sấy nguyên liệu fillet cá Tra từ độ ẩm ban đầu 70% xuống độ ẩm 30%, chúng em lựa chọn thiết bị sấy hầm kiểu đối lưu cưỡng bức, có sử dụng xe gng khay sấy, tác nhân sấy khơng khí nóng có hồi lưu phần khí thải Hệ thống khả làm việc liên tục, suất cao, dễ vận hành, điều khiển, vật liệu sấy lúc khỏi thiết bị sấy khơ thao tác hồi lưu giúp tận dụng phần khí thải giúp giảm chi phí lượng, chi phí vận hành tránh làm mát mùi vị cá Tra sấy CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu cá Tra 1.1.1 Hệ thống phân loại Hình Cá tra ni (Pangasius hypophthalmus ) Cá Tra lồi cá có giá trị dinh dưỡng xuất lớn Vật liệu sấy cá Tra có hệ thống phân loại cụ thể sau: - Danh pháp khoa học: Pangasius hypophthalmus (Sauvage, 1878) Tên thương - mại Pangasius tên tiếng Anh là: Shutchi catfish Ngành động vật có xương sống Lớp cá lưỡng tiêm (Pisces) Bộ cá da trơn (Siluriformes) Họ Pangasiidae Giống Pangasius Lồi Pangasius hypophthalmus 1.1.2 Đăc điểm hình thái sinh trưởng Loài cá thường phân bố lưu vực sơng Mê kơng, có mặt bốn nước Lào, Việt Nam, Campuchia Thái Lan [1] Ở nước ta có khoảng 16 lồi cá tra, có lồi giống ngoại hình tập tính sinh học Những lồi ni nhiều đồng bằng sông Cửu Long, đặc biệt tỉnh An Giang Chúng có tên khoa học sau: - Pangasius Hypothalmus sauvage - Pangasius Pangasius hamiiton - Pangasius micronemus blecke (cá tra nuôi) - Pangasanodon gigas Chevey (cá tra dầu) - Pangasius sutchi (cá tra yêu) [16] 1.1.2.1 Đặc điểm hình thái Theo từ điển Việt Nam thuộc Nhà Xuất Bản Khoa học Xã hội (năm 1977) định nghĩa cá Tra lồi cá nước khơng có vây, giống với cá Trê ngoại hình khơng có ngạnh Lồi cá cá da trơn, thân cá thon dài lưng có màu xám đen, màu nhạt dần hai phía hơng cá, bụng có màu trắng bạc Màu sắc cá thay đổi cá lớn dần: phần lưng của đầu thân cá có màu xanh lục cá nhỏ chuyển sang màu xanh xám hay nâu đen nhạt dần xuống bụng cá trưởng thành Vây bụng có tia phân nhánh, vây lưng vây ngực có tia vây cứng Vây lưng vây đuôi có màu xám đen Phần cuối vây có màu đỏ Đường bên phân nhánh mép của lỗ mang đến điểm gốc vây đuôi [15, 11,16] Cá tra dễ nuôi, chủ yếu sống nước ngọt, sống nước lợ ÷ 10 % muối, chịu nước phèn với pH > 5, dễ chết nhiệt độ thấp 15 0C chịu nóng tới 390C Loại cá ni với mật độ cao Một ao ni chưa 50 con/m2 [16] Cá tra có quan hơ hấp phụ, hơ hấp bằng bóng khí da nên chịu đựng môi trường nước thiếu oxy hòa tan Tiêu hao oxy ngưỡng oxy của cá tra thấp lần so với cá mè trắng 1.1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng Tốc độ sinh trưởng của cá tra tương đối nhanh, giai đoạn cá bột cá Tra phát triển chiều dài Trong 15 ngày đầu từ nở, cá Tra tăng nhanh chiều dài trọng lượng Sau hai tháng ni chiều dài cá đạt 1,0 – 2,0 cm Trong ao ni lồi cá phát triển đạt khối lượng từ 1,0 – 1,5 kg/con năm nuôi Cá từ 3,0 – 4,0 tuổi có mức tăng trọng nhanh so với chiều dài Từ khoảng 2,5 kg trở đi, trọng lượng có gia tăng nhanh so với chiều dài thể Trong tự nhiên, kích thước cá 10 tuổi tăng Đối với cá Tra 20 năm tuổi khối lượng đạt lên đến 18 kg chiều dài 1,8m Sự tăng trưởng phụ thuộc nhiều vào môi trường nuôi, loại thức ăn hay điều kiện khí hậu… 1.1.3 Thành phần tính chất vật lý 1.1.3.1 Thành phần khối lượng Thành phần khối lượng (thành phần trọng lượng) của nguyên liệu tỷ lệ phần trăm khối lượng của phần thể so với toàn thể của nguyên liệu Sự phân chia dựa vào hình thái học của nguyên liệu tỷ lệ sử dụng chúng công nghệ chế biến thủy sản Thành phần khối lượng của cá tra thường phân ra: thịt, đầu, vây, da, xương, gan, bong bóng, tuyến sinh dục nội tạng khác Thành phần khối lượng của cá Tra biến đổi theo giống, loài, tuổi, khu vực sinh sống, mức độ trưởng thành thành phần dinh dưỡng [14, 18] Bảng Thành phần khối lượng cá tra [13] Thành phần % 1.1.3.2 Thịt 28.9 – 38.5 Xương 28.7 – 32.6 Thịt vụn 13.9 – 14.2 Nội tạng 6.6 – 6.9 Mỡ 9.1 – 11.4 Da 3.2 – 6.0 Tính chất vật lý thủy sản  Tỉ trọng cá Gần bằng tỉ trọng của nước, thay đổi tùy theo phận thể của cá, phụ thuộc vào thân nhiệt của cá, cá có nhiệt nhỏ tỉ trọng nhỏ  Điểm băng Là điểm nhiệt độ làm cho cá bắt đầu đóng băng, nước thể cá tồn dạng dung dịch điểm băng tn theo định luật Raun Dung dịch lỗng đóng băng nhanh, điểm đóng băng của cá gần điểm đóng băng của nước (0 oC) Thơng thường điểm băng của lồi cá từ -0,6 oC ÷ -2,6oC Điểm băng của cá tỉ lệ nghịch với pH của dung dịch thể cá Áp suất thẩm thấu của động vật thủy sản nước thấp nước mặn điểm băng của thủy sản nước cao nước mặn  Hệ số dẫn nhiệt Phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng mỡ, cá có hàm lượng mỡ lớn hệ số dẫn nhiệt nhỏ Tuy nhiên hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ Thịt cá  = 8,96m/s Thay vào ta xác định được: = = = 23,97m/s Với nhiệt độ trung bình của khơng khí qua Calorife = 0.5.( + 60) = 46,3 oC Ta tra thông số vật lý của khơng khí sau: λ = 2.8.10-2 W/m.k = 1.15 kg/m3 = 17,58 10-6 kJ/kg Pr = 0,699 Do Re = = = 46,35.103 F02: diện tích bề mặt ống trơn khơng cánh với chiều dài 1,5 m: F02 = d2 l = 0,034 1,5 = 0,16 m2 [19]  Diện tích phần ống trơn không phủ cánh là: Fo = d2 t nC = 3,14 0,034 0,0035 334 = 0,125 m2 [19]  Diện tích cánh: FC = nC = 334 = 0,653 m2  Tổng diện tích bề mặt trao đổi nhiệt ống với dòng khơng khí chuyển động cắt ngang qua là: F2 = F02 + FC = 0,16 + 0,653 = 0,813 m2 Vì hệ số tỏa nhiệt của khơng khí với cánh αC αC = 0,45 (46,35.103)0.625 0,6990.33 = 147,6 W/m2.K ƞS : hệ số hiệu làm cánh ƞS = – (1 – ƞC) Tỷ số = = 0,8 Hiệu suất cánh ƞC tra đồ thị theo = , tích số h với = = = 51,8  h = 51,8 0,0075 = 0,388 [19] Chọn ƞC = 0,92 Do vậy: ƞS = 1-(1-0,92).0,8 = 0,94  α2 = αC ƞS = 147,6 0,94 = 138,7 W/m2.K Ta kiểm tra lại giả thiết = 4,4oC phải thỏa mãn α1 = α2 Coi = = 52,51oK nên ta có: = = = 4,45 (sai lệch so với = 4,4K khoảng 1,1% nên ta chấp nhận kết này)  Hệ số trao đổi nhiệt với diện tích mặt ngồi có cánh F tính bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ống là: = = 83,37 W/m2 K Khi kể tới bám bụi bẩn cánh đóng cặn của nước bên ống ta có hệ số trao đổi nhiệt tính với hệ số bám bẩn = 0.85 là: = = 83,37 x 0,85 = 70,86 W/m2.K  Do diện tích trao đổi nhiệt bề mặt cánh là: F2 = = = 161,54 m2 [19]  Diện tích trao đổi nhiệt bề mặt ống là: F1 = = = 20,6 m2 4.1.4 Tính thiết kế kích thước hình học Calorife: Với chiều cao ống hay chiều dài ống chọn H = l = 1,5 m ta có tổng số ống n : n = = = 168 (ống) [19] Do giới hạn chiều rộng của kênh dẫn TNS để đặt Calorife 1350mm nên ta chọn số ống hàng tối đa cho khơng vượt q kích thước trên, cụ thể với đường kính của cánh 49mm nên ta bố trí số ống dãy ống là: m = 1350mm/49mm = 27,5 ống ta chọn m = 24 ống/dãy Ta có số dãy ống là: z = = = (dãy ống) [19] Ở phía đầu của chùm ống có đặt ống góp vào ống góp lỏng Ta lựa chọn đường kính của ống góp có đường kính đường kính ngồi là: d = 100mm; d0 = 105mm 4.1.5 Tính tốn tổn thất áp suất dòng khơng khí (TNS) chuyển động cắt ngang qua Calorife: Trở lực của khơng khí bao gồm trở lực ma sát trở lực cục tính gần theo quan hệ sau: = Trong đó: Z: số dãy ống, Z = : tốc độ của dòng khơng khí qua khe hẹp của Calorife, = 23,97 m/s : khối lượng riêng của khơng khí, = 1.06kg/m3 ξ: hệ số trở lực, với chùm ống so le xác định gần qua biểu thức sau: ξ = 0.72  ξ = 0.72 = 0,3 Thay vào ta có: = ξ = 0,3 1,06 Pa 4.2 Quạt Quạt phận vận chuyển khơng khí tạo áp suất cho dòng khí qua thiết bị: Calorife, máy sấy, đường ống cyclon Năng lượng quạt tạo cung cấp cho dòng khí áp suất động học để di chuyển phần để khắc phục trở lực đường ống vận chuyển Để lựa chọn quạt đáp ứng yêu cầu làm việc của HTS ta cần xác định suất của quạt V cột áp 4.2.1 Lưu lượng quạt Quạt bố trí kênh dẫn TNS sau điểm hòa trộn (M), có lưu lượng qua quạt là: V = 1,05 65351,1 69000 m3/h 4.2.2 Cột áp quạt Tổng trở lực của hệ thống mà quạt cần khắc phục tính qua biểu thức sau: = Trong đó: • : trở lực cục bộ, xảy vị trí mà dòng TNS bị chuyển hướng, đột mở đột thu… Được xác định qua biểu thức: = (t [oC]) Khối lượng riêng của khơng khí điều kiện chuẩn = 1.293kg/m3 • : trở lực ma sát, xảy dọc theo kênh dẫn TNS, phụ thuộc vào độ nhám bề mặt của kênh dẫn… Được xác định qua biểu thức: Pa (t[oC]) Đường kính tương đương của lênh dẫn xác định qua biểu thức: dtd = Hệ số trở lực ma sát λ ms = 0,11 , độ nhám mặt tường lấy K = 5mm = 0.005m • : trở lực hình học, trọng lượng của dòng khơng khí gây ra, phụ thuộc vào hướng chuyển động của dòng TNS Giá trị của lấy dấu “+” dòng TNS từ xuống lấy dấu “” trường hợp ngược lại Được xác định qua biểu thức: g Pa • : trở lực của Calorife xác định trên: = 639,48 Pa  Phân bố trở lực hệ thống sấy: Hình Phân bố trở lực hệ thống sấy Ta xác định trở lực sau: Tổng trở lực cục 4.2.2.1 Ta có bảng kết tính sau: Bảng Giá trị trở lực cục Tốc độ Nhiệt độ [m/s] t [oC] (A- Sau điểm hòa trộn M) 0,84 7,48 32,6 (B – Trước calorife) 0,81 39,95 32,6 (C – Cong 90o) 0,176 8,2 60 o (D – Cong 90 để hồi lưu) 0,176 11,75 40 E (Van hồi lưu) 0,9 11,75 40 (F – Khí thải) 35,17 40 Tổng trở lực cục =1696,14 Pa Điểm nút 4.2.2.2 1,155 1,155 1,06 1,128 1,128 1,128 Trở lực cục pcb 30,38 835,72 7,65 15,71 6,838 799,84 Tổng trở lực hình học = + Ta có bảng kết tính tốn sau: Bảng Giá trị trở lực hình học Chiều cao H Nhiệt độ t[oC] [m] MA 3,75 32,6 DF 3,75 40 Tổng trở lực hình học -3.13.10-3 (Pa) Đoạn 4.2.2.3 Trở lực hình học [Pa] +3,54.10-3 1,155 1,128 -3 Tổng trở lực ma sát Ta có bảng kết tính tốn sau: Bảng Giá trị trở lực ma sát Đoạn Cửa vào đến van hồi lưu Ống từ miệng quạt đến calorife Đường dẫn từ calorife đến buồng sấy Buồng sấy Đoạn EF Trở lực ma sát [Pa] λms L [m] dtđ [m/s] T [oC] 0,021 3,75 1,15 13,86 25 1,185 8,51 0,0145 1,5 0,74 39,95 32,6 1,155 30,32 0,0266 1,5 8,2 60 1,093 2,18 50 40 1,093 1,128 3,06 14,07 58,14 0,0264 16 1,58 4,4 0,03 4,8 0,81 11,75 Tổng trở lực ma sát Tổng trở lực của hệ thống mà quạt cần khắc phục tính qua biểu thức sau: = = 1696,14 +58,14+ (- 3,13.10-3) + 639,48 = 2393,76 (Pa) 4.2.3 Tính chọn quạt:  Áp suất làm việc toàn phần: H= x x x = 2393,76 x x = 2231,25 (Pa) = 0,228 mH2O = 228 mmH2O Trong t = 25°C ρ = 1,293 kg/m3: khối lượng riêng của khí điều kiện chuẩn ρk = 1,185 kg/m3: khối lượng riêng của khí điều kiện làm việc Như vậy, ta sử dụng quạt trung áp có nằm khoảng 100 – 300 mmH2O [19] Với yêu cầu của quạt cần chọn đảm bảo lưu lượng cột áp qua quạt là: V = 69000 m3/h, = 228 mmH2O Sử dụng phần mềm chọn quạt của hãng Fantech, ta lựa chọn quạt có thơng số sau: Hình Kết chọn quạt phần mềm Fantech  Công suất tốc độ quạt: Công suất động điện lắp đặt cho quạt tính theo cơng thức: Ndc = (Cơng thức 3.101, trang 152, [23]) Với =1,1: hệ số an toàn, chọn 1,2 hiệu suất thủy lực của quạt, chọn =0,9 hiệu suất trục của quạt, chọn =0,9 hiệu suất động quạt, chọn = 2393,76 N/m2 V = 69000 m3/h  Ndc = 75,5 kW  Các thông số quạt chọn gồm: - Model: 54ALSW - Lưu lượng: 20m3/s - Cột áp: 2300 Pa - Nhiệt độ khơng khí làm việc: 33oC - Độ cao lắp quạt: m - Đường kính đầu đẩy: 1372 mm - Tốc độ cánh quạt: 15,8 r/s - Trọng lượng: 1792 kg - Cơng suất động cơ: 90 kW 4.3 Tính chọn nồi hơi: Với yêu cầu của Calorife vào có nhiệt độ bão hòa 100 oC (áp suất bão hòa tương ứng 1,0132Bar), lưu lượng vào 958,74 kg/h Ta lựa chọn nồi của hãng NỒI HƠI VIỆT BUN loại nồi đáp ứng yêu cầu sau: Bảng Các thông số nồi Loại nồi kiểu ống nước tuần hoàn tự nhiên, ba lơng bố trí theo chiều ngang Năng suất sinh D [kg/h] Áp suất làm việc p [Bar] Nhiệt độ bão hòa t [oC] Loại nhiên liệu 1.5/10VB 1500 10 183 Than Hình Lò sử dụng cho hệ thống CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG SẤY 5.1 Tính tốn kinh tế kỹ thuật hệ thống thiết bị sấy 5.1.1 Xác định chi phí năm hệ thống thiết bị sấy: Chi phí hằng năm của thiết bị sấy bao gồm chi phí lượng (điện, nhiên liệu,…), khấu hao cho bảo dưỡng sửa chữa thiết bị, tiền lương, thuế 5.1.1.1 Chi phí lượng: • Chi phí ngun liệu: CT = BT.ST [5] Trong đó: CT – chi phí cho nhiên liệu tiêu hao (đồng/đợt sấy) BT – tiêu hao nhiên liệu cho đợt sấy (tấn/đợt sấy) ST – giá nhiên liệu (đồng/tấn) Ở sử dụng than cục 5A làm nhiên liệu có + Giá nhiên liệu ST = 3,29 triệu đồng/tấn + Nhiệt trị thấp của nhiên liệu kcal/kg = 7850.4,186 = 32860,1 (kJ/kg) Lượng nhiệt cần cung cấp cho hầm sấy Q : (kJ/h) Q = 3643,42 1500 kgH2O/24h = 227713,75 (kJ/h) Lượng nhiệt Calorife cần cung cấp cho máy sấy (hiệu suất Calorife 95%) Qci = = 253015,28 (kJ/h) • Lượng than đá cần tiêu thụ là: mtd = = 7,7 kg/h • Thiết bị hầm sấy sử dụng Calorife khí – hơi: Thiết bị làm việc theo chu kỳ 8h, ta có: - Phụ tải nhiệt năm của thiết bị, kJ/năm: Qn = [5] Trong đó: QS – tiêu hao nhiệt cho mẻ sấy (kJ/mẻ) m – số mẻ sấy làm việc của thiết bị sấy năm (1 tuần có mẻ => m = 105 mẻ) ƞcal – hiệu suất làm việc của Calorife khí – = 95% QS = Q.8 = 227713,75.8 = 1821710 kJ/mẻ Thay vào, ta có: Qn = = = 212532833,3 (kJ/năm) Từ đó, nhiên liệu tiêu hao năm: BT = Trong đó: – nhiệt trị thấp của nhiên liệu – hiệu suất của lò = 90% Thay vào, ta có: BT = = (kg/năm) Như vậy, chi phí nhiên liệu tiêu hao cho năm là: CT = BT.ST = 7186,45 = 23,64 triệu đồng /năm • Chi phí điện năng: Nguồn điện cung cấp 380V/50Hz Công suất của hầm sấy là: 27kW Lượng điện tiêu thụ giờ: Ec = 27.1 = 27 kWh Chi phí điện năng: Cc = Ec Sc (đồng/h) [5] Trong đó, SC giá điện (đồng/h) = 1,606 nghìn đồng/kWh Ta có : Cc = Ec Sc = 27 1,606 = 43,36 nghìn đồng/h • Chi phí tiền lương: - Số lượng nhân viên vận hành: • Nhân viên điều khiển máy • Nhân viên điều phối xe gng • Nhân viên kiểm tra chất lượng sản phẩm - Chi phí tiền lương là: Cl = Ltb.M (đồng/đợt sấy) Trong đó: Ltb – tiền lương trung bình = 70000 đồng/đợt sấy M – số nhân viên vận hành = Thay vào, ta có: Cl = Ltb.M = 70000 = 210.000 nghìn đồng [5] • Chi phí bảo dưỡng sửa chữa thiết bị: Chi phí thường tính theo tỷ lệ định của vốn đầu tư, ta có: Ck = pk.I (đồng/đợt sấy) [5] Trong đó: pk – hệ số khấu hao cho bảo dưỡng sửa chữa thiết bị Thời gian khấu hao máy năm • Chi phí vật tư + Gạch: sử dụng gạch có kích thước (65x105x220) mm Chiều dài hầm sấy: 16 m Chiều rộng hầm sấy: 1350 mm Chiều cao hầm sấy: 1800 mm Tổng gạch cần sử dụng là: 183 viên Chi phí vật tư gạch là: 183 1280 = 234.240 đồng + Xi măng: lượng xi măng ước lượng sử dụng khoảng 10 bao 50kg Sử dụng loại xi măng Holcim, giá bao 89000 đồng Chi phí cho xi măng: 10 x 89000 = 890 000 đồng • Chi phí thiết bị phụ (quạt, Calorife, nồi hơi) BẢNG 10 KINH PHÍ CHẾ TẠO VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG: Tên phận Bộ cửa kéo ra, vào bằng thép Giá thành 5.000.000 Đơn vị Cánh Số lượng Thành tiền 10.000.000 Khung inox 304 (xe goong) 4.000.000 Nhôm (khay sấy) 400.000 Đường ray dẫn bên hướng bên 10.000.00 hầm Quạt thổi ly tâm 5.600.000 Quạt hướng trục (hồi lưu) 9.850.000 Calorife 20.000.00 Hệ thống ống nối vào tác nhân 2.500.000 sấy Đồng hồ báo nhiệt độ trao 2.000.000 đổi nhiệt Đồng hồ báo nhiệt độ sấy 2.000.000 hầm Hệ thống báo động nhiệt độ cao 3.000.000 Hệ thống đèn chiếu sáng 2.000.000 hầm sấy Bảng điện điều khiển 10.000.00 Thiết bị xác định độ ẩm 3.700.000 TỔNG CỘNG Chiếc Chiếc Cặp 32 417 128.000.000 166.800.000 40.000.000 Cái Cái Cái 1 5.600.000 9.850.000 20.000.000 m 15 37.500.000 Chiếc 2.000.000 Chiếc 8.000.000 Chiếc Bộ 3.000.000 8.000.000 Bộ 10.000.000 Chiếc 3.700.000 452.450.000 KẾT LUẬN Sau tính tốn thiết kế chi tiết hệ thống hầm sấy để đáp ứng yêu cầu dùng khơng khí nóng để sấy fillet cá Tra từ độ ẩm ban đầu 70% xuống độ ẩm 30%, với suất 1000kg/h theo nguyên liệu ban đầu thời gian sấy 8h Nhóm tổng kết lại thơng số của hầm sấy fillet cá Tra sau: Một số đặc tính kỹ thuật của hầm sấy fillet cá: • • • • • • • • • • • Kích thước hầm sấy: 16 m x 1350 mm x 1800 mm Số xe goòng: 32 Số khay xe gng: 13 Kích thước vật liệu sấy: 24x 14 cm Độ ẩm đầu vào của vật liệu sấy: 70% Độ ẩm đầu của vật liệu sấy: 30% Thời gian sấy: 8h Năng suất sấy: 1000kg/h Nhiên liệu đốt cho lò hơi: Than cục 5a theo TCVN 1790-1999 Tiêu hao than đá cho hầm sấy giờ: 7,7kg/h Hệ thống điều khiển: Điều khiển tự động nhiệt độ sấy thời gian sấy độc lập cho hầm sấy • Nguồn điện: 380V/50Hz - Cơng suất tiêu hao điện của 01 hầm sấy: 27 Kw • Calorife: sử dụng calorife khí – có chiều dài 1,32m • Quạt thổi: 54ALSW • Lò hơi: hãng Việt Bun 1.5/10VB Hệ thống hầm sấy fillet cá Tra nguyên liệu có suất lớn (1000kg/giờ) nên sau tính tốn thơng số q trình, kích thước thiết bị có có điểm chưa phù hợp với thông số thiết bị thực tế Việc tính tốn, thiết kế, tính tốn thơng số phù thuộc vào nhiều vào số liệu thực nghiệm số liệu độ ẩm ban đầu, hàm ẩm nguyên liệu… khơng có điều kiện tiếp xúc với hệ thống sấy hầm thực tế, phương pháp tính tốn thông số ban đầu dựa vào nhiều nguồn tài liệu tham khảo khác nên dẫn đến tính tốn có tính đồng khơng cao sai số lớn Các thiết bị lựa chọn tính dư để đảm bảo điều kiện làm việc, vận hành thay đổi… Kết cấu xây dựng của hầm sấy thực tế thi cơng phát sinh dẫn đến kích thước hình học sai lệch, nhiên sai lệch khơng nhiều kết tính tốn hồn toàn đáp ứng cho việc xây lắp Mặc dù hệ thống sấy băng tải sử dụng phổ biến công nghiệp thực phẩm chúng em chưa có điều kiện tham quan tiếp xúc thực tế nên đa phần tính tốn thiên lý thuyết, đơi chỗ chưa hợp lý không khoa học Chúng em mong thầy cô nhận xét hướng dẫn thêm để góp phần hồn thiện môn học tốt  Kiến nghị Sau tiến hành tính tốn khảo sát đồ án này, nhóm nhận thấy hầm sấy có ưu điểm trội bên cạnh tồn đọng khuyết điểm như: dễ thất thoát nhiệt, cồng kềnh, tốn diện tích phân xưởng, gây khó khăn cho việc tính tốn trở lực… -Kiến nghị: Nhóm xin đề xuất phương án cải tiến nhằm khắc phục nhược điểm tồn đọng sử dụng hầm sấy với kênh dẫn khí dạng ống mơ tả hình đây: Hình 10 Hệ thống hầm sấy kiến nghị  CÁC BẢN VẼ THIẾT BỊ, HỆ THỐNG: Toàn vẽ: - Bản vẽ thống - Bản vẽ thiết bị - Bản vẽ chi tiết của thiết bị (khay sấy, xe goòng, calorife, quạt…) Các vẽ đính kèm phần cuối của đồ án TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cacot, P., 1994 Présentation de la Pisciculture en Cages Flottantes dans le Sud Vietnam CIRAD-EMVT, Maisons-Alfort, France [2] Elena Orban, Teresina Nevigato, Gabriella Di Lena, Maurizio Masci, Irene Casini, Loretta Gambelli, Roberto Caproni, 2008 New trends in the seafood market Sutchi catfish (Pangasius hypophthalmus) fillets from Vietnam Nutritional quality and safety aspects Food Chemistry Trang 383-389 [3] Edwin H Robinson, Menghe H Li, Bruce B Manning, 2001 A Practical Guide to Nutrition, Feeds, and Feeding of Catfish (Second Revision) Office of Agricultural Communications, Mississippi State University, 44 pages [4] PGS TS Hoàng Văn Chước 2006 Thiết kế hệ thống thiết bị sấy Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] PGS TS Hoàng Văn Chước 2006 Hệ thống cung cấp nhiệt Phần Nhà xuất Bách khoa Hà Nội [6] Hồ Lê Viên Tính tốn, thiết kế chi tiết thiết bị hóa chất dầu khí Nhà Xuất Bản Văn hóa Dân tộc 2006 [7] Hung, L.T., Thanh Truc L.T., Huy H.P.V., 2007 Case study on the use of farm- made feeds and commercially formulated pellets for pangasiid catfish culture in the Mekong Delta, Viet Nam Trang 363-379 [8] Lê Văn Việt Mẫn 2011 Công nghệ chế biến thực phẩm Nhà xuất đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [9] Lê Bạch Tuyết 1994 Các q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm Nhà xuất giáo dục [10] M K Krokida, V T Karathanos Z B Maroulis 1998 Effect of Freeze-drying Conditions Shrinkage and Porosity of Dehydrated Agricultural Products Journal of Food Engineering Trang 369-380 [11] Nelson, Joseph S 2006 Fishes of the World John Wiley & Sons, Inc ISBN 0471-25031-7 [12] Nguyễn Tấn Dũng, (2013) Q trình thiết bị Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm Tập Các trình thiết bị truyền nhiệt Phần Các trình thiết bị làm lạnh lạnh đông NXB Đại học Quốc gia TP HCM 406 trang [13] Nguyễn Thị Thanh Hiền, 1998 Thành phần dinh dưỡng cá basa, cá tra Thông tin Khoa Học Công Nghệ - Kinh Tế Thủy sản Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp [14] Nguyễn Tiến Lực, 2016 Công nghệ chế biến thịt thủy sản Nhà xuất Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh [15] PTS Phạm Văn Khánh 2003 Kỹ thuật nuôi số lồi cá xuất Nhà xuất nơng nghiệp TP Hồ Chí Minh [16] Thoại Sơn 2006 Kỹ thuật nuôi cá tra & cá basa Nhà xuất tổng hợp Đồng Nai 2006 [17] Trần Minh Phú, Trần Thủy Tiên, Nguyễn Lê Anh Đào, Trần Thị Thanh Hiền, 2014 Đánh giá chất lượng cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) thương phẩm khu vực ni khác Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Thủy sản trang 15-21 [18] Trần Thị Huyền, Nguyễn Anh Tuấn, Hoàng Ngọc Anh, Vũ Lệ Quyên 2012 Tách chiết collagen từ da cá tra (Pangasius hypophthalmus) phương pháp hóa học Tạp chí khoa học – công nghệ thủy sản, trường Đại học Nha Trang, số 2, trang 31 – 36 [19] Trần Văn Phú Kỹ thuật sấy Nhà xuất Giáo dục 2008 [20] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên Sổ tay q trình thiết bị cơng số hóa chất tập Nhà Xuất Bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 1992 [21] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản 1992 Sổ tay trình thiết bị cơng số hóa chất tập Nhà Xuất Bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [22] Võ Văn Bang – Vũ Bá Minh 2004 ‘Quá trình thiết bị Cơng nghệ hóa học Thực phẩm - Tập 3: Truyền khối’ Nhà xuất Đại học Quốc gia TpHCM 388 trang [23] TS Nguyễn Tấn Dũng, “Quá trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm tập – Các trình thiết học, thủy lực khí nén”, NXB ĐH Quốc gia TP.HCM, năm 2013 ... như: sấy hầm, sấy buồng, sấy băng tải, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun… tùy theo nguyên liệu sấy mà lựa chọn hệ thống thiết bị phù hợp Với yêu cầu tốn đặt dùng hệ thống sấy hầm để sấy nguyên... hệ thống thiết bị sấy hầm (tunnel) dùng khơng khí nóng để sấy cá tra (phi lê) từ độ ẩm đầu 70% tới độ ẩm cuối 30% Năng suất thiết bị 100 0kg/ h theo nguyên liệu đầu thời gian sấy 8h Trong báo cáo... 1.1 Tổng quan nguyên liệu cá Tra 1.1.1 Hệ thống phân loại Hình Cá tra ni (Pangasius hypophthalmus ) Cá Tra lồi cá có giá trị dinh dưỡng xuất lớn Vật liệu sấy cá Tra có hệ thống phân loại cụ thể