Tính toán, thiết kế thiết bị sấy tôm bằng phương pháp sấy hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt năng suất 5kgmẻ sấy

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu đồ án tốt nghiệp hoàn toàn dựa lực thân, kiến thức tích lũy suốt q trình học, giúp đỡ nhiệt tình thầy Lê Nhƣ Chính thầy cô giáo môn Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp chƣa đƣợc sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn đồ án đƣợc ghi rõ nguồn gốc rõ ràng mục tài liệu tham khảo đƣợc phép công bố Khánh Hoà, ngày 23/6/2019 Sinh viên thực Võ Nguyễn Trúc Sang i LỜI ẢM ƠN Đề tài đƣợc hoàn thành Trƣờng Đại học Nha Trang Trong trình hoàn thành để tài tốt nghiệp em nhận đƣợc nhiều giúp đỡ để hoàn tất đề tài Trƣớc tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành thầy Ths.Lê Nhƣ Chính tận tình hƣớng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm cho suốt trình thực đề tài tốt nghiệp Em xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giảng viên trƣờng Đại Học Nha Trang nói chung thầy cô môn Kỹ Thuật Nhiệt Lạnh nói riêng truyền đạt cho em kiến thức môn đại cƣơng nhƣ môn chuyên ngành, giúp em có đƣợc sở lý thuyết vững vàng tạo điều kiện giúp đỡ em trình học tập nhƣ thời gian em thực chế tạo thiết bị phịng thí nghiệm Sau xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè bạn sinh viên lớp 57NL động viên, giúp đỡ tơi q trình làm đề tài tốt nghiệp Tuy nhiên, hạn chế thời gian thực đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc bảo quý thầy góp ý bạn Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực đề tài Võ Nguyễn Trúc Sang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI ẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƢƠNG PHÁP SẤY VÀ CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1 TỔNG QUAN PHƢƠNG PHÁP SẤY ĐỐI LƢU 1.1.3 Phƣơng pháp sấy thùng quay 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP ĐỐI LƢU KẾT HỢP VỚI BƠM NHIỆT VÀ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 1.2.1 Tổng quan bơm nhiệt 1.2.2 Tổng quan xạ hồng ngoại 1.3 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC .12 1.3.1 Nguyên cứu nƣớc .12 1.3.2 Nghiên cứu nƣớc .15 1.4 CÁC THÔNG SỐ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ SẤY[2] 17 1.4.1 Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị t1 17 1.4.2 Độ ẩm tƣơng đối khơng khí vào thiết bị φ1 17 1.4.3 Nhiệt độ môi chất sấy khỏi thiết bị t2 17 1.4.5 Tốc độ tác nhân sấy 18 1.5 CƠ CHẾ THỐT ẨM KHỎI VẬT LIỆU TRONG Q TRÌNH SẤY 18 1.5.1 Quá trình khuếch tán ngoại 19 1.5.2 Quá trình khuếch tán nội 19 1.5.3 Mối quan hệ trình khuếch tán ngoại trình khuếch tán nội 20 1.6.1 Giai đoạn làm nóng vật liệu ( A – B ) 21 1.6.2 Giai đoạn đẳng tốc ( B – C ) 21 1.6.3 Giai đoạn sấy giảm tốc ( C – D ) 21 iii CHƢƠNG 2: NGUYÊN CỨU ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU SẤY VÀ CHỌN PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ 23 2.1 TÔM THẺ CHÂN TRẮNG .23 2.1.1 Phân loại 23 2.1.2 Phân bố Việt Nam 23 2.1.3 Vị trí, phân loại tôm thẻ chân trắng 24 2.1.4 Đặc điểm hình thái .25 2.1.5 Thành phần acid amine acid béo tôm thẻ chân trắng 26 2.1.6 Phân bố mùa vụ khai thác 27 2.2 BIẾN ĐỔI CỦA TƠM TRONG Q TRÌNH SẤY 27 2.2.1 Các biến đổi trạng thái 27 2.2.2 Sự biến đổi hóa học 28 2.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY 28 2.3.1 Nhiệt độ 28 2.3.2 Độ ẩm 29 2.3.3 Thời gian sấy 29 2.4 XÂY DỰNG QUÁ TRÌNH SẤY 29 2.5 ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ .30 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ TÍNH TỐN NHIỆT, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THẢO LUẬN 34 3.1 THƠNG SỐ TÍNH TOÁN .34 3.1.1 Cân nhiệt cho trình sấy thực tế 35 3.1.2 Tính tốn tổn thất  [13] 36 3.2 TÍNH TỐN Q TRÌNH THỰC TẾ 41 3.2.1 Xác định thông số điểm nút đồ thị I – d 41 3.2.2 Tính tốn tốc độ sấy thời gian sấy 43 3.2.3 Tính tốn nhiệt q trình[13] 44 3.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BƠM NHIỆT 46 3.3.1 Các thành phần bơm nhiệt .46 3.3.2 Các thông số nhiệt môi chất 46 3.3.3 Tính tốn chu trình .47 3.4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT .50 iv 3.4.1 Dàn ngƣng 50 3.4.2 Dàn bay 56 3.5 TÍNH CHỌN MÁY NÉN 62 3.6 CHỌN ĐƢỜNG ỐNG DẪN MÔI CHẤT .63 3.6.1 Đƣờng ống đẩy 63 3.6.2 Đƣờng ống hút 64 3.7 TÍNH TỐN TRỞ LỰC VẦ CHỌN QUẠT 64 3.7.1 Tính tốn đƣờng ống dẫn tác nhân sấy 64 3.7.2.Tính tốn trở lực hệ thống 65 3.7.3 Tính chọn cơng suất quạt 66 3.8 TÍNH CHỌN THIẾT BỊ TIẾT LƢU 67 3.9 TÍNH CHỌN ĐÈN HỒNG NGOẠI .68 3.10 TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA 69 3.11 CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH .70 3.11.1 Chế tạo 70 3.11.2 Quy trình thử kín thử bền hệ thống 73 3.11.3 Quy trình hút chân khơng nạp gas 74 3.11.4.Vận hành hệ thống 76 3.11.5 Đƣờng cong sấy đƣờng cong tốc độ sấy .77 CHƢƠNG 4: SƠ BỘ GIÁ THÀNH, KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 78 4.1 SƠ BỘ CHI PHÍ GIÁ THÀNH 78 4.2 CHI PHÍ Q TRÌNH SẤY VÀ THỜI GIAN HỒN VỐN 79 4.2.1.Ƣớc tính chi phí sấy thời gian hoàn vốn 79 4.2.2 Tổng thu thời gian hoàn vốn 80 4.3 Kết luận, khuyến nghị .81 4.3.1 Kết luận 81 4.3.2 Đề nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần acid béo tôm thẻ chân trắng[1] 26 Bảng 2.1 Thành phần acid amin tôm thẻ chân trắng[1] 26 Bảng 3.1 Bảng thơng số điểm nút chu trình 49 Bảng 3.2 Hệ số A [5] 60 Bảng 4.1 Sơ giá thành hệ thống sấy 78 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ sấy đối lƣu dạng phòng Hình 1.2 Hệ thống sấy đƣờng hầm Hình 1.3 Sơ đồ sấy thùng quay .4 Hình 1.4 Hệ thống sấy phun Hình 1.5 Sơ đồ sấy tầng sơi Hình 1.6 Sơ đồ sấy băng tải Hình 1.7a Chu trình làm việc bơm nhiệt Hình 1.7b Sơ đồ dịng lƣợng Hình 1.8 Đƣờng cong phân bố nhiệt độ thí nghiệm Hersel Hình Sơ đồ chuyển lƣợng xạ hồng ngoại vào vật thể Hình 1.10 Đƣờng cong sấy Hình 1.11 Đƣờng cong tốc độ sấy .21 Hình 2.2 Quy trình chế biến tơm thẻ chân trắng khơ xuất 29 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý làm việc phƣơng pháp sấy bơm nhiệt 30 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp với điện trở 31 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt 32 Hình 3.1 Sơ đồ thiết bị sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt 34 Hình 3.2 Cân nhiệt cho trình sấy 35 Hình 3.3 Tổn thất nhiệt tỏa nhiệt vào môi trƣờng 37 Hình 3.4 Quá trình thay đổi trạng thái khơng khí ẩm đồ thị I - d 41 Hình 3.5 Sơ đồ thiết bị 48 Hình 3.6 Sơ đồ biến đổi trạng thái môi chất lạnh đồ thị p-i 49 Hình 3.7 Dàn ngƣng cho hệ thống bơm nhiệt 50 Hình 3.8 Sự phân bố nhiệt độ mơi chất lạnh khơng khí thiết bị ngƣng tụ 52 Hình 3.9 Kích thƣớc dàn ngƣng thực tế cho hệ thống 56 Hình 3.10 Sự phân bố nhiệt độ mơi chất lạnh khơng khí bị bay 58 Hình 3.11 Kích thƣớc dàn bay .62 vii Hình 3.12 Quạt ly tâm lồng sóc 67 Hình 3.13 Phƣơng pháp cân cáp 67 Hình 3.14 Chọn đèn hồng ngoại cho hệ thống sấy .68 Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện động lực 69 Hình 3.16 Sơ đồ mạch điện điều khiển 69 Hình 3.17 Sơ đồ lắp đặt 71 Hình 3.18 Sơ đồ nguyên lý lắp đặt hệ thống 72 Hình 3.19 Tủ sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt .73 Hình 3.20a Máy hút chân khơng Hình 3.20b Đồng hồ gas 74 Hình 3.21 Sơ đồ hút chân khơng hệ thống sấy 74 Hình 3.22 Sơ đồ nạp gas cho hệ thống sấy 75 Hình 3.23 Đƣờng cong sấy 77 Hình 3.24 Đƣờng cong tốc độ sấy 77 Hình 3.25 Tơm thẻ chân trắng sau sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt 77 viii LỜI MỞ ĐẦU Thiết bị sấy đƣợc sử dụng rộng rãi hầu hết nghành công nghiệp Hệ thống thiết bị sấy khâu quan trọng dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm Để đƣa thiết bị sấy ứng dụng vào thực tế, việc thiết kế hệ thống sấy việc vô quan trọng Ở nƣớc ta thiết bị sấy đƣợc nhập nằm hệ thống thiết bị sản xuất chung hay thiết bị sấy chuyên dùng đƣợc chế tạo hàng loạt, nhiều trình sản xuất sản phẩm yêu cầu xây dựng hệ thống sấy riêng đáp ứng cho trƣờng hợp cụ thể ví dụ: hệ thống sấy thủy sản, sấy rau quả, sấy nông lâm sản Trƣờng hợp đòi hỏi phải thiết kế hệ thống sấy riêng phù hợp với yêu cầu Khi chế tạo nƣớc thiết bị sấy chuyên dùng việc thiết kế quan trọng Từ yêu cầu thực tiễn em đƣợc phân công thực đồ án tốt nghiệp: “Tính tốn, thiết kế thiết bị sấ t m với n ph n ph p sấ hồng ngoại kết hợp m nhiệt năn suất 5kg/mẻ sấ ” Nội dung thực hiện: Tổng quan phƣơng pháp sấy chọn phƣơng án thiết kế Đối tƣợng, thiết bị phƣơng pháp nghiên cứu Kết tính tốn nhiệt, thiết kế, chế tạo thảo luận Sơ giá thành Kết luận kiến nghị CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ Định n hĩa Q trình sấy: làm khơ vật thể phƣơng pháp bay Đối tƣợng trình sấy vật ẩm vật thể có chứa lƣợng chất lỏng định Chất lỏng chứa vật ẩm thƣờng nƣớc, số vật ẩm chứa lỏng khác dung môi hữu Qua định nghĩa ta thấy trình sấy yêu cầu tác động đến vật ẩm Cấp nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm vật hóa Lấy ẩm khỏi vật liệu thải ngồi mơi trƣờng Ở q trình hóa ẩm lỏng vật bay nên xảy nhiệt độ nào[2] 1.1 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP SẤY ĐỐI LƯU Phƣơng pháp sấy đối lƣu phƣơng pháp sấy truyền thống, nhƣng ngày đƣợc sử dụng thực tế chế biến sản phẩm thủy sản, nơng sản khơ có nhiều ƣu điểm: suất cao, dễ thực hiện, giá thành rẻ Nguyên lý chung: phƣơng pháp việc cấp nhiệt cho vật liệu ẩm thực cách trao đổi nhiệt đối lƣu ( tự nhiên hay cƣỡng bức) Trƣờng hợp môi chất sấy làm nhiệm vụ cấp nhiệt Phƣơng pháp sấy đối lƣu phƣơng pháp sấy dùng sử lí nhiệt Khi gia nhiệt cho khơng khí, nhiệt độ khơng khí tăng lên, độ ẩm tƣơng đối giảm cịn độ chứa khơng đổi Khi khơng khí tiếp xúc với vật liệu sấy truyền nhiệt cho vật để ẩm bốc hơi, đồng thời khơng khí có độ ẩm tƣơng đối thấp nên chênh lệch phân áp suất bề mặt vật liệu khơng khí đủ lớn làm cho ẩm thoát dễ dàng Chênh lệch nhiệt độ khơng khí vật liệu lớn tốc độ bốc ẩm lớn, thời gian sấy nhỏ, vật liệu sấy khơ nhanh Tuy nhiên cịn phụ thuộc vào trình truyền ẩm bên vật sấy Để cải thiện chất lƣợng sản phẩm nhƣ giảm chi phí lƣợng tiêu hao cho q trình sấy cần nghiên cứu kếp hợp sấy đối lƣu với phƣơng pháp sấy khác nhƣ kết hợp với bơm nhiệt, xạ, dòng điện cao tầng Chú thích: CB: Cầu dao hệ thống K1,2,3: Cơng tắc C: Contactor máy nén Đ1, Đ2: Đèn hồng ngoại trên, dƣới Ax-1,2,3: Rơ le phụ Nguyên lí hoạt động: Cấp nguồn điện cho hệ thống, bật công tắc k3 cấp điện cho máy nén hoạt động, đèn báo máy nén sáng Dimmer điều khiển tốc độ quạt sấy đồng thời đèn báo vôn hiển thị số vôn quạt sấy Ewelly điều khiển on – off đèn hồng ngoại, nhiệt độ buồng sấy chƣa đạt yêu cầu nhiệt độ cài đặt tiếp điểm - đóng lại rơ le trung gian Ax - có điện, tiếp điểm thƣờng mở Ax- có điện cơng tắc k1, k2 bật cấp điện cho đèn hồng ngoại dƣới hoạt động, đèn báo đèn hồng ngoại hồng ngoại dƣới sáng Khi nhiệt độ buồng sấy đạt nhiệt độ cài đặt - mở cuộn Ax - điện đèn hồng ngoại dƣới ngắt, đèn báo tắt 3.11 CHẾ TẠO, LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH 3.11.1 Chế tạo Bƣớc 1: Chọn sắt hộp mạ kẽm 40x40 mm làm khung cho hệ thống sấy, tiến hành hàn khung nhƣ vẽ 70 Hình 3.17 S đồ lắp đặt Bƣớc 2: Tiến hành phủ kín vách buồng sấy inox sáng 0,008 mm, có lớp bơng thủy tinh cách nhiệt Bƣớc 3: Lắp đặt thiết bị Lắp đặt đèn hồng ngoại trên, đèn hồng ngoại dƣới Lắp đặt quạt sấy Bƣớc 4: Lắp đặt dàn ngƣng trong, dàn lạnh, máng nƣớc ngƣng, dàn ngƣng ngoài, tiến hành kết nối ống vào dàn lạnh dàn ngƣng với máy nén nhƣ hình vẽ 71 Hình 3.18 S đồ nguyên lý lắp đặt hệ thống Chú thích: Máy nén Van chặn DN Dàn ngƣng Van điện từ Dàn lạnh Ống mao Dàn ngƣng Máng nƣớc ngƣng Van chặn DN ngồi Bƣớc 5: Bọc lớp bơng thủy tinh tiến hành phủ kín inox Bƣớc 6: Lắp đặt hệ thống điện cho hệ thống nhƣ hình vẽ 72 Hình 3.19 Tủ sấy xạ hồng ngoại kết hợp với m nhiệt 3.11.2 Quy trình thử kín thử bền hệ thống Sau kết nối ống đồng vào dàn ngƣng, dàn lạnh ta tiến hành bƣớc sau: Bƣớc 1: Hàn ti sạc vào đƣờng nén đƣờng hút tiến hành gắn bình ni tơ vào đầu nén, đồng hồ đo áp suất vào đầu hút Bƣớc 2: Tiến hành nạp khí ni tơ hệ thống chia làm giai đoạn Giai đoạn 1: Nạp khí với áp suất 3kg/cm2 trì phút để kiểm tra vị trí hở lớn Giai đoạn 2: Nâng áp suất lên 15 kg/cm2 trì phút để kiểm tra vị trí nhở Giai đoạn 3: Nâng áp lên 28 kg/cm2 gas R22 ( nhà sản xuất khuyến cáo) trì 24 h để kiểm tra vết xì nhỏ Chú ý áp suất khơng thay đổi suốt q trình kiểm tra, có chênh lệch nhiệt độ lúc nạp lúc kiểm tra ta áp dụng giá trị sai lệch Nếu nhiệt độ tăng lên 10C áp suất kiểm tra tăng 0,1 kg/cm2 Bƣớc 3: Tiến hành xả khí 73 3.11.3 Quy trình hút chân không nạp gas a Hút chân không Dụng cụ Hình 3.20b Đồng hồ gas Hình 3.20a Máy hút chân khơng Mục đích: Loại bỏ ẩm khơng khí, thử kín hệ thống Sau kết nối dàn ngƣng dàn lạnh hệ thống vào máy nén ta tiến hành bƣớc sau: Bƣớc 1: Kết nối đồng hồ gas vào hệ thống nhƣ hình vẽ Hình 3.21 S đồ hút chân không hệ thống sấy Bƣớc 2: Mở van chặn hút, chặn đẩy, mở van thấp áp đồng hồ gas Bƣớc 3: Bật máy hút chân không quan sát đồng hồ đo áp suất bên thấp áp, áp suất giảm dần ( tiến 76 cmHg) 74 Bƣớc 4: Từ vị trí kim đồng hồ ổn định, tiếp tục chạy máy chân không tối thiểu 10 phút Bƣớc 5: Kiểm tra rò rỉ sau thực xong bƣớc 3, tắt máy chân không chờ tối thiểu Nếu áp suất giữ ổn định kết thúc quy trình hút chân khơng để tiến hành quy trình nạp mơi chất Nếu áp suất tăng lên có lý chính: Áp suất tăng lên dừng lại ( nƣớc hệ thống chƣa bốc hết) Nếu áp suất tiến bar ( hệ thống cịn rị rỉ) b Qu trình nạp as Bƣớc 1: Kết nối dây dây gas vào đồng hồ nhƣ hình vẽ: Hình 3.22 S đồ nạp gas cho hệ thống sấy Bƣớc 2: Tiến hành xả khí cho đồng hồ đo gas Từ từ mở van bình gas , sau ấn nhẹ vào đầu xả khí đồng hồ Bƣớc 3: Mở van đồng hồ bên phía cao áp cho gas vào hệ thống đóng van lại Bƣớc 4: Tiến hành khởi động cho máy nén chạy mở van bên cao áp cho gas vào hệ thống quan sát đông hồ đo áp suất bên cao áp, đồng thời kết hợp với ampe kẹp 75 dòng để nạp gas cho hệ thống đến áp suất hút dòng điện định mức ổn định ( áp suất hút gas R22 65-80 PSI, dòng điện định mức 5,5 - Ampe áp dụng với máy nén 1,5Hp) 3.11.4.Vận hành hệ thống a Khi sấy xạ hồng ngoại: Bật dimmer quạt vị trí on điều chỉnh tốc độ quạt, bật công tắt đèn hồng ngoại ( k1,k2 ) vị trí on cho hệ thống sấy hoạt động Tác nhân sấy đƣa vào buồng sấy đƣợc thải ngồi, quạt hoạt động đƣa dịng tác nhân sấy vào b Khi sấy bơm nhiệt: Bật dimmer quạt vị trí on điều chỉnh tốc độ quạt , bật cơng tắt máy nén k3 vị trí on, ( k1,k2 ) đèn hồng ngoại off Dòng tác nhân sấy sau đƣợc đƣa vào buồng sấy , đƣợc đƣa qua dàn lạnh tách ẩm sau đƣợc dàn nóng gia nhiệt đƣợc quạt sấy hút thổi vào buồng sấy c Khi sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt: Bƣớc 1: bật công tắt k1về vị trí on cho máy nén hoạt động Bƣớc 2: vặn dimmer vị trí on điều chỉnh tốc độ quạt Bƣớc 3: Khi sấy với nhiệt độ cao, ta mở van chặn 10 đƣờng nén vào dàn ngƣng trong, đóng van chặn vào dàn ngƣng Khi sấy với nhiệt độ thấp, ta mở van chặn đƣờng nén vào dàn ngƣng ngồi, đóng van chặn 10 vào dàn ngƣng Trong trình sấy, ta điều chỉnh nhiệt độ buồng sấy cách cài đặt ewelly điều khiển đèn hồng ngoại làm việc on – off, giảm nhiệt độ việc mở van chặn 10 đƣờng nén để thải nhiệt dàn ngƣng 76 3.11.5 Đ ờng cong sấy đ ờng cong tốc độ sấy a Đ ờn sấ Độ ẩm(%) Đường cong sấy 80 70 60 50 40 30 20 10 70 56.22 46.75 37.79 31.28 22.23 9h17p 9h47p 10h17p 10h47p 11h17p 11h47p 17.91 12h17p Tốc độ sấy(%/h) Hình 3.23 Đ ờng cong sấy b Đ ờn tốc độ sấ Đường cong tốc độ sấy 30 U(%/h) 25 20 15 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 W(%) Hình 3.24 Đ ờng cong tốc độ sấy Hình 3.25 Tơm thẻ chân trắng sau sấy xạ hồng ngoại kết hợp với nhiệt 77 m CHƯƠNG 4: SƠ BỘ GIÁ THÀNH, KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 4.1 SƠ BỘ CHI PHÍ GIÁ THÀNH Bản 4.1 S ộ giá thành hệ thống sấy STT Tên hàng Máy nén Model Đ n vị PH255X3CS- Cái Số l ợn Đ n Thành giá(VNĐ) tiền(VNĐ) 1,600,000 1,600,000 8KUC1 Dàn ngƣng Cái 500,000 1,000,000 Dàn lạnh Cái 300,000 300,000 Van chặn 6 Cái 120,000 240,000 Ống đẩy 6 m 22,000 66,000 Ống hút 12 m 45,000 135,000 Quạt sấy 30 W Cái 900,000 900,000 250W 45,000 384,000 SHD-6011 Cái 500,000 500,000 40x40mm 150,000 900,000 m2 220,000 1,540,000 50mm m2 18,000 108,000 10 11 12 Đèn hồng ngoại Boar ĐK đèn hồng ngoại Sắt hộp mạ kẽm Tôn inox Bông thủy tinh 13 V nhôm V-20 27,000 81,000 14 Iv 4,5mm bì 50,000 50,000 15 Dixell XT-121 2,900,000 2,900,000 16 Ewelly 181-H 345,000 345,000 17 Tủ điện 30x40cm 265,000 265,000 18 Contacter Ls-220v 480,000 480,000 19 Đèn báo  25 25,000 125,000 78 20 21 22 23 24 25 26 27 CB Công tắt Dây điện Rơ le trung gian Dimmer ĐK quạt Mica tủ điện Vật tƣ phụ Nhân công lắp đặt 25A 2.5mm cái m 20 40,000 45,000 8,000 40,000 135,000 160,000 220v 30,000 90,000 700W Cái 45,000 45,000 10 310,000 1,500,000 310,000 1,500,000 ngày 12 300,000 3,600,000  25 Tổng chi phí 14,199,000 4.2 CHI PHÍ Q TRÌNH SẤY VÀ THỜI GIAN HỒN VỐN 4.2.1.Ước tính chi phí sấy thời gian hồn vốn a Chi phí n u ên liệu Thời gian sấy mẻ: 3h giảm ẩm từ 70% xuống 20% Tỉ lệ tƣơi/khô = G1   2,7 G2 1,875 Năng suất sấy: 5kg/mẻ Công suất tổng: 3,23kW (Máy nén 1,2kW, quạt 0,03kW, đèn hồng ngoại 2kW) Giá thành điện: 1536đ/hWh Ta tính đƣợc: Năng suất sấy (kg/h) = Năng suất sấy[kg/mẻ]/thời gian sấy mẽ [h]  1,7 kg/h Chi phí nhiên liệu để sấy khơ 1kg tơm Chi phí lƣợng (đ/kg) = Năng lƣợng động (kWh)* giá lƣợng (đ/kWh) /năng suất sấy (kg/h) 3, 23.1536  2918, đ/kg 1,7 b Chi phí lao độn Cơng lao động tính theo thời gian 240000 (đ/ca), ca Công theo thời gian = Công theo thời gian (đ/ca)/ 240000  30000đ /h 79 Công theo thời gian = Công theo thời gian (đ/h)/năng suất sấy (kg/h) 30000  17647 ; đ/kg 1,7 c Chi phí khấu hao Giả sử sấy 24 ngày Năng suất sấy ngày (kg) = Năng suất sấy (kg/h)* 24(h/ngày) 1,7.24 = 40,8kg/ngày  Năng suất sấy năm (kg) = số ngày sấy năm* suất sấy ngày (kg/ngày) 365.40,8 = 14892 kg/năm Với tổng đầu tƣ ban đầu 14,199,000 vnđ Ta cho tuổi thọ hệ thống sấy 10 năm, bỏ qua khấu hao nhà xƣởng Khấu hao phần sấy động năm :Khấu hao = tổng đầu tƣ/ tuổi thọ 14,199,000  1, 419,900vnđ 10 Chi phí khấu hao = khấu hao năm/ Lƣợng sấy năm 1, 419,900  95,34 đ/kg 14892 Chi phí khấu hao sữa chữa: v = 1,5* chi phí khấu hao 1,5 95,34 = 143 đ/kg Bản 4.2 Bản tổn hợp c c thành phần chi phí C c loại chi phí Thành phần chi phí Chi phí (đ/k ) Chi phí cố định Chi phí khấu hao sữa chữa 143 Chi phí vận hành Chi phí lƣợng động 2918,4 Chi phí lao động 17647 Tổng chi phí để có kg tơm 20708,4 4.2.2 Tổng thu thời gian hoàn vốn Chi nguyên liệu đầu vào năm Giá tôm thẻ chân trắng 150000đ/kg 80 Lƣợng tôm sấy năm = 14892 2,7 = 40208,4 kgtƣơi/năm Chi phí nguyên liệu năm = 40208,4 150000 = 6031260000 đ/năm Tổng chi năm = 6031260000 + 20708,4 14892= 6339649493 đ/năm Tổng thu năm Giá tôm sấy khô 375000đ/kg Tổng thu năm = 14892 450000 = 6701400000 đ/năm Lãi năm Lãi năm = Tổng thu – Tổng chi = 6701400000 – 6339649493= 361750507 đ/năm Thời gian hoàn vốn Thời gian hoàn vốn = Tổng đầu tƣ/ lãi năm =14,199,000/361750507 = 0,04 năm = 15 ngày 4.3 Kết luận, khu ến n hị 4.3.1 Kết luận Dựa vào tổng quan phƣơng pháp sấy đối lƣu, kết tính tốn chọn phƣơng án thiết kế mơ hình sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt chế độ sấy khác mơ hình máy sấy lạnh Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt Lạnh, Khoa Cơ khí Trƣờng Đại học Nha Trang ta rút kết luận: Sấy lạnh bơm nhiệt Sấy lạnh bơm nhiệt kết hợp với xạ hồng ngoại Sấy đối lƣu khơng khí nóng cấp nhiệt bơm nhiệt Sấy đối lƣu khơng khí nóng cấp nhiệt bơm nhiệt kết hợp với xạ hồng ngoại Sấy đối lƣu khơng khí nóng cấp nhiệt xạ hồng ngoại Thiết kế chế tạo hoàn chỉnh thiết bị sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt làm việc đƣợc phƣơng pháp sấy lạnh sấy nóng chế độ sấy khác nhau: Nhiệt độ sấy: 400C đến 600C Vận tốc gió : 1m/s đến 5m/s 81 Khoảng cách chiếu hồng ngoại hHN = 40cm Độ ẩm tƣơng đối tác nhân sấy φTNS = 20 ÷ 40% 4.3.2 Đề nghị Nghiên cứu, mở rộng đối tƣợng ứng dụng cho phƣơng pháp sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ tiến tới lắp đặt thiết bị với công suất quy mơ lớn, khả tự động hóa cao 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Bảo, Trần Đại Tiến, Lê Nh Chính (2010), Ứng dụng cơng nghệ sấy bơm nhiệt kết hợp xạ hồng ngoại gián đoạn để sấy tôm thẻ chân trắng xuất Luận văn tốt nghiệp, Trƣờng ĐH Nha Trang Hoàn Văn Ch ớc (2006) –Thiết kế hệ thống thiết bị sấy- Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật Lê Nh Chính (2010), Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ sấy phương pháp bơm nhiệt kết hợp với xạ hồng ngoại đến chất lượng tôm thẻ chân trắng khơ Lê Nh Chính, N u ễn Nguyên An, Nguyên cứu thực nghiệm trường áp suất bên tôm thẻ chân trắng sấy bơm nhiệt kết hợp với xạ hồng ngoại – Tạp chí khoa học cơng nghệ thủy sản 2019 Võ Chí Chính – Giáo trình hệ thống máy thiết bị lạnh Bùi Hải – Tính tốn thiết kế Thiết bị trao đổi nhiệt - NXB Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tù (1994) - Kỹ thuật lạnh sở – Nhà xuất Giáo Dục Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tù - Máy thiết bị lạnh - Nhà xuất Giáo Dục N Đăn N hĩa, Đào Trọng Hiếu (2005s 10 Trần Đại Tiến (2007), Nghiên cứu phƣơng pháp sấy bảo quản mực lột da Luận văn tiến sĩ kỹ thuật – 2007, Trƣờng ĐH Nha Trang 11 Trần Đại Tiến (2012), Báo cáo đề tài cấp trƣờng Đại học Nha Trang 12 Phạm Văn Tù - Đặc điểm tính tốn, thiết kế hút ẩm sấy lạnh bơm nhiệt máy nén – Tạp Chí KH&CN Nhiệt No54 (11/2003) 13 Trần Văn Phú (2009) – Tính tốn thiết kế hệ thống sấy – NXB Giáo Dục 14 Lectures And Workshop Exercises On Drying Of Agricultural And Marine Products, ASEAN SCNCER 2003 15 JOURNAL OF FOOD SCIENCE—Volume 63, No 1, 1998 16 Andriazafimahazo (2010), Determination of the drying speed in thin layer of shrimp Revue des Energies Renouvelables Vol 13 N°2 (2010) 83 17 Supawan TIRAWANICHAKUL, Walangkana NA PHATTHALUNG, Yutthana TIRAWANICHAKUL, Drying Strategy of Shrimp using Hot Air Convection and Hybrid Infrared Radiation/Hot Air Convection Walailak J Sci & Tech 2008 18 Pankaj B Pathare; G.P Sharma, Effective Moisture Diffusivity of Onion Slices undergoing Infrared Convective Drying 19 Các website: www.google.com, www.scholar.google.com, www.tailieu.vn, www.luanvan.net.vn 84 ... phƣơng pháp sấy bơm nhiệt 30 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp với điện trở 31 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị sấy xạ hồng ngoại kết hợp với bơm nhiệt. .. độ sấy xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh đến chất lƣợng mực ống khô lột da Kết nghiên cứu đƣa đến kết luận: Chất lƣợng mực ống khô đƣợc sấy khô sấy xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh tốt so với. .. quan so sánh phƣơng án sấy em chọn phƣơng án thiết kế lắp đặt thiết bị sấy đối lƣu bơm nhiệt có khả thực q trình sấy nóng sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại Mục đích: Sấy bơm nhiệt giúp cho khơng