1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

đề tài thiết kế hệ thống sấy hầm để sấy chuối lát

48 93 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI NÓI ĐẦU

  • PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU

    • 1.1. Tổng quan về quả chuối

    • 1.2. Thành phần dinh dưỡng của chuối

    • 1.3. Công dụng của quả chuối

    • 1.4. Tính chất vật lý cơ bản của chuối.

    • 1.5. Tổng quan về chuối sấy

  • CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẤY VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY

    • 2.1. Tổng quan về công nghệ

    • 2.1.1. Khái niệm sấy

    • 2.1.2. Mục đích

    • 2.1.3. Các phương pháp tách ẩm

    • 2.1.4. Phân loại phương pháp sấy

    • 2.1.4.1. Sấy tự nhiên

    • 2.1.4.2. Sấy nhân tạo

    • 2.1.5. Nguyên lý của quá trình sấy.

    • 2.1.6. Các loại tác nhân sấy.

    • 2.1.7. Ưu điểm và nhược điểm của quá trình sấy.

    • 2.1.7.1. Ưu điểm:

    • 2.1.7.2. Nhược điểm:

    • 2.2. Tổng quan về thiết bị sấy

    • 2.2.1. Thiết bị sấy đối lưu

    • 2.2.1.1. Buồng sấy

    • 2.2.1.2. Tủ sấy

    • 2.2.1.3. Tháp sấy

      • Hình 1.3: Hình ảnh tháp sấy

    • 2.2.1.4. Máy sấy thùng quay

    • 2.2.1.5. Thiết bị sấy tầng sôi

    • 2.2.1.6. Hệ thống sấy phun

      • Hình 1.6: Hình ảnh thiết bị sấy phun.

    • 2.2.1.7. Hầm sấy

      • b) Hầm sấy có xe treo

      • c) Máy sấy băng tải

    • 2.2.2. Thiết bị sấy bức xạ.

    • 2.2.3. Thiết bị sấy tiếp xúc.

    • 2.2.4. Thiết bị sấy dung điện trường cao tần.

    • 2.2.5. Thiết bị sấy thăng hoa.

    • 2.3. Sơ đồ công nghệ quá trình sấy hầm chuối.

  • CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN

    • 3.1. Tính năng suất sấy trong 1 giờ

    • 3.2. Tính lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ

    • 3.3. Chọn chế độ sấy

    • 3.4 Tính toán quá trình sấy lý thuyết

    • 3.4.1. Các thông số không khí lấy ngoài trời.

    • 3.4.2. Tính toán trạng thái không khí vào hầm sấy

    • 3.4.3. Tính toán trạng thái không khí sau quá trình sấy

    • 3.4.4. Lượng tác nhân sấy đi vào calorifer

    • 3.4.5. Đồ thị I-d của quá trình sấy lý thuyết

    • 3.5. Xác định kích thước hầm sấy

    • 3.5.1. Kích thước thiết bị vận chuyển.

    • 3.5.2. Tính toán kích thước thiết bị chính

    • 3.6. Tính toán nhiệt hầm sấy

    • 3.6.1. Tính toán tổn thất nhiệt do vật liệu sấy

    • 3.6.2. Tổn thất do thiết bị vận chuyển mang ra khỏi hầm sấy

    • 3.6.3. Tổn thất ra môi trường

    • 3.6.4. Tổng tổn thất qua kết cấu rời bao che:

    • 3.6.5. Tổng tổn thất

    • 3.7. Tính toán quá trình sấy thực tế

    • 3.7.1. Tính lượng nhiệt bổ sung thực tế

    • 3.7.2. Tiêu hao thực tế của không khí

    • 3.7.3. Kiểm tra lại giả thiết tốc độ tác nhân sấy

    • 3.7.4. Thể tích của tác nhân sấy ở điểm A, B, C lần lượt là:

  • PHẦN 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ

    • 4.1. Tính chọn calorifer

    • 4.1.1. Nhiệt lượng mà calorifer cần cung cấp cho tác nhân sấy Q là:

    • 4.1.2. Xác định kiểu calorifer:

    • 4.1.3. Xác định bề mặt trao đổi nhiệt của calorifer;

    • 4.2. Tính toán chọn quạt

    • 4.2.1. Tính toán trở lực

    • 4.2.2. Chọn quạt

  • KẾT LUẬN

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nội dung

Đồ án trình thiết bị MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU 1.1 Tổng quan chuối .5 1.2 Thành phần dinh dưỡng chuối .6 1.3 Công dụng chuối .7 1.4 Tính chất vật lý chuối 1.5 Tổng quan chuối sấy CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẤY VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY 10 2.1 Tổng quan công nghệ 10 2.1.1 Khái niệm sấy 10 2.1.2 Mục đích 10 2.1.3 Các phương pháp tách ẩm .10 2.1.4 Phân loại phương pháp sấy .11 2.1.4.1 Sấy tự nhiên 11 2.1.4.2 Sấy nhân tạo 11 2.1.5 Nguyên lý trình sấy 11 2.1.6 Các loại tác nhân sấy .12 2.1.7 Ưu điểm nhược điểm trình sấy 13 2.1.7.1 Ưu điểm: 13 2.1.7.2 Nhược điểm: 14 2.2 2.2.1 Tổng quan thiết bị sấy 14 Thiết bị sấy đối lưu 14 2.2.1.1 Buồng sấy .14 2.2.1.2 Tủ sấy .15 2.2.1.3 Tháp sấy 15 SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị 2.2.1.4 Máy sấy thùng quay 16 2.2.1.5 Thiết bị sấy tầng sôi 17 2.2.1.6 Hệ thống sấy phun 18 2.2.1.7 Hầm sấy 18 2.2.2 Thiết bị sấy xạ 20 2.2.3 Thiết bị sấy tiếp xúc 20 2.2.4 Thiết bị sấy dung điện trường cao tần .20 2.2.5 Thiết bị sấy thăng hoa .20 2.3 Sơ đồ cơng nghệ q trình sấy hầm chuối 20 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN 24 3.1 Tính suất sấy .24 3.2 Tính lượng ẩm bay 24 3.3 Chọn chế độ sấy .24 3.4 Tính tốn q trình sấy lý thuyết .25 3.4.1 Các thơng số khơng khí lấy trời 25 3.4.2 Tính tốn trạng thái khơng khí vào hầm sấy .25 3.4.3 Tính tốn trạng thái khơng khí sau q trình sấy 26 3.4.4 Lượng tác nhân sấy vào calorifer 27 3.4.5 Đồ thị I-d trình sấy lý thuyết 27 3.5 Xác định kích thước hầm sấy 28 3.5.1 Kích thước thiết bị vận chuyển 28 3.5.2 Tính tốn kích thước thiết bị .30 3.6 Tính tốn nhiệt hầm sấy 31 3.6.1 Tính tốn tổn thất nhiệt vật liệu sấy .31 3.6.2 Tổn thất thiết bị vận chuyển mang khỏi hầm sấy .32 3.6.3 Tổn thất môi trường 32 SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị 3.6.4 Tổng tổn thất qua kết cấu rời bao che: 36 3.6.5 Tổng tổn thất .36 3.7 Tính tốn q trình sấy thực tế .36 3.7.1 Tính lượng nhiệt bổ sung thực tế 36 3.7.2 Tiêu hao thực tế khơng khí 37 3.7.3 Kiểm tra lại giả thiết tốc độ tác nhân sấy 37 3.7.4 Thể tích tác nhân sấy điểm A, B, C là: 38 PHẦN 4: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ 41 4.1 Tính chọn calorifer 41 4.1.1 Nhiệt lượng mà calorifer cần cung cấp cho tác nhân sấy Q là: 41 4.1.2 Xác định kiểu calorifer: .42 4.1.3 Xác định bề mặt trao đổi nhiệt calorifer; 42 4.2 Tính toán chọn quạt .43 4.2.1 Tính tốn trở lực 43 4.2.2 Chọn quạt 46 KẾT LUẬN 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án q trình thiết bị LỜI NĨI ĐẦU Cùng với phát triển lên thời đại, xu hướng nhu cầu người thay đổi nhanh chóng Trong khơng thể khơng kể đến thay đổi cần thiết ngành thực phẩm Các q trình chưng cất, trích ly, sấy hay rán, làm lạnh, … áp dụng cho mục đích sơ chế, chế biến bảo quản Trong đó, sấy q trình hóa lý đóng vai trị quan trọng nhiều ngành cơng nghiệp khơng riêng ngành thực phẩm Sấy bốc nước nhiệt độ nhiệt độ bất kỳ, trình khuyếch tán chênh lệch độ ẩm bề mặt bên vật liệu, hay nói cách khác chênh lệch áp suất riêng phần bề mặt vật liệu môi trường xung quanh Vật liệu sấy thường có nguồn gốc động vật, thực vật, khống vật Sản phẩm sấy đem sử dụng bán thành phẩm cho số sản phẩm Hầm sấy thiết bị sử dụng cho loại thực phẩm mì sợi, rau quả, loại củ, gia vị, đường viên, glucoza Đây đồ án thiết kế nên em thách thức, hẳn có nhiều thiếu sót, mong thầy cô bảo sửa chữa giúp em Cuối em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn thầy, TS Phạm Ngọc Hưng giúp em hoàn thành học phần Hà Nội, ngày 16 tháng 06 năm 2021 Người thực Nguyễn Đức Huy SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị PHẦN 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU 1.1 Tổng quan chuối Chuối là tên gọi loài thuộc chi Musa; trái là trái cây được ăn rộng rãi Những có gốc từ vùng nhiệt đới ở Đơng Nam Á và 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 như khoai tây Chuối khô nghiền thành bột chuối Hình 1: Hình ảnh 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 khơng có 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, cịn loại chuối nấu được nấu màu xanh Hầu hết chuối được xuất khẩu thuộc loại đầu tiên; nhiên, khoảng 10–15% tổng sản lượng chuối xuất khẩu. Hoa Kỳ và nước trong Liên minh châu Âu nhập khẩu chuối nhiều Chuối loại dài, vỏ nhẵn có quanh năm Chuối có nguồn gốc từ khu vực Malaysia Loại trái bắt đầu trở nên phổ biến giới từ kỉ 20 phát triển tốt nơi có khí hậu nhiệt đới Chúng trồng chủ yếu phục vụ cho ẩm thực, cho việc sản xuất sợi bông, dùng ngành công nghiệp dệt chế tạo giấy Chúng ta thưởng thức loại cách ăn trực tiếp chín, chế biến thành nhiều ăn hấp dẫn khác SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị từ chuối, chẳng hạn loại bãnh 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 nhiều nải, nải có khoảng từ 10 đến 20 Chuối tốt có nhiều cơng dụng, đặc biệt chuối chín Khi chín, tinh bột có chuối chuyển hóa thành đường tự nhiên, chuối chín thường có vị dịu thơm  Chuối có nhiều loại có loại chính: - Chuối tiêu (cịn gọi chuối già); - Chuối goòng (còn gọi chuối tây, chuối sứ, chuối Xiêm); - Chuối bom 1.2 Thành phần dinh dưỡng chuối Chuối chứa lượng lớn protein hyđrat-cacbon Trong chuối bao số loại đường khác đường glucozo, đường lactoza, đường mantoza, đường galactoze, đường sucrơza (đường mía), đường fructoza, tinh bột Chuối giàu loại vitamin Vitamin A, C, E, Vitamin B2, sinh tố R, dưỡng chất niacin, Vitamin B12 số khoáng chất sắt, canxi, magiê, photpho, kẽm florua Ngồi cịn có axit amin thiết yếu chất tryptophan, lizin, leuxin, glyxin, khoáng chất acginin… có thành phần chuối Trong chuối, chứa trung bình lượng calo 100 đến 125 calo Có thể nói, chuối loại tốt cho sức khỏe loại thực phẩm giàu lượng Bảng 1: Thành phần hóa học chuối (%) Nướ Đườn Sacaroz Axit c g khử a hữu Tin h bột Prôti Axit Lipi t ami t n 76,3 3,29 0,92 14,18 2,35 0,32 SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 0,08 Tani n 1,13 0,068 Vitami n Tr o 0,565 0,7 Đồ án trình thiết bị Bảng Thành phần dinh dưỡng chuối có kích cỡ trung bình 100g 1.3 Chất dinh dưỡng Hàm lượng Calo 89 Nước 75% Protein 1,1 gam Cacbonhydrate 22,8 gam Đường 12,2 gam Chất Xơ 2,6 gam Chất béo 0,3 gam Công dụng chuối Chuối dùng phương thuốc chữa bệnh hiệu Hơn nữa, chúng có chứa lượng đường cao nên xem loại thực phẩm giàu lượng Với giá trị dinh dưỡng thiết yếu, loại hoa mang lại số lợi ích cho sức khỏe Chuối tốt việc cải thiện hệ tiêu hóa khơi phục chức hoạt động ruột Chuối giúp ích giảm thiểu bị táo bón Trong trường hợp bị tiêu chảy, thể lượng chất điện giải quan trọng, ăn chuối giúp thể khơi phục lại chất điện giải, chuối có chứa lượng kali cao Axit béo có chuối xanh giúp nuôi dưỡng tế bào niêm mạc dày Những tế bào có hữu ích việc hấp thụ canxi cách hiệu quả, cần thiết cho phát triển khỏe mạnh hệ xương Chất amino acid tryptphan có chuối chuyển đổi thành chất serotonin, giúp giảm thiểu triệu chứng trầm cảm cải thiện tâm trạng Như vậy, chuối phương thuốc tốt nhằm giàm căng thẳng tình trạng bị stress Ăn chuối thường xuyên giúp giảm nguy thối hóa điểm vàng, nguyên nhân gây giảm thị lực người cao tuổi Do chứa hàm lượng kali cao lượng natri thấp, nên chuối lựa chọn thích hợp để giảm thiểu nguy bị huyết áp cao đột quỵ Chuối giàu hợp SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị chất phenolic giúp chống lão hóa, ăn chuối thường xuyên giúp ngăn ngừa nguy ung thư thận  Tuy nhiên, ăn chuối không hợp lý dẫn đến số tác hại như: - Tăng cân - Tăng lượng đường gây hại cho người bị tiểu đường - Tăng Kali máu - Táo bón, chứng bệnh đau nửa đầu, sâu rang 1.4 Tính chất vật lý chuối - Khối lượng riêng:  = 977 kg/m3 - Nhiệt dung riêng: c = 1,0269 kJ/kg.độ - Hệ số dẫn nhiệt :  = 0,52 W/m.độ - Kích thước chuối: Đường kính: – cm Dài : – 20 cm Khối lượng : 50 – 200 gr Độ ẩm vật liệu sấy: Độ ẩm chuối trước đưa vào sấy: w1 = 75 – 80 % Độ ẩm chuối sau sấy : w2 =15 – 25 % - Nhiệt độ sấy cho phép: t = (60 ÷ 90) 0C 1.5 Tổng quan chuối sấy Chuối sấy ăn bổ dưỡng ngồi việc giữ lại chất dinh dưỡng cần thiết ban đầu, mang lại cho người tiêu dung hương vị lạ, hợp với thị hiếu họ Bên cạnh đó, chuối sấy giúp kéo dài thời gian bảo quản lâu so với chuối ban đầu Nếu chuối bảo quản tốt đến hạn sử dụng từ 1-2 tuần, sản phẩm chuối sấy lại có thời gian bảo quản lâu 3-6 tháng cho sản phẩm chuối sấy lát chuối sấy nguyên Bởi vì, sấy chuối loại bỏ bớt phần nước tự chuối, làm giảm hoạt độ nước, làm chậm bớt q trình sinh học từ làm tăng thời gian bảo quản Như tất sản phẩm sấy khác, sấy chuối làm giảm khối lượng dẫn đến giảm chi phí vận chuyển, giảm giá làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 Đồ án trình thiết bị CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẤY VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY 2.1 Tổng quan công nghệ 2.1.1 Khái niệm sấy Quá trình sấy trình tách ẩm, chủ yếu nước nước khỏi vật liệu sấy (VLS) để thải vào mơi trường Ẩm có VLS nhận lượng theo phương thức để tách khỏi VLS dịch chuyển từ long vật bề mặt từ bề mặt vật vào môi trường bao quanh (q trình làm khơ vật liệu sấy) Q trình sấy khơng q trình tách nước nước khỏi vật liệu cách túy mà q trình cơng nghệ phức tạp Sấy khâu quan trọng dây chuyền công nghệ sử dụng nhiều ngành công nghiệp chế biến loại nông lâm hải sản Sản phẩm sau sấy đòi hỏi phải đảm bảo chất lượng theo tiêu với chi phí lượng tối thiểu 2.1.2 Mục đích - Giảm trọng lượng; Giảm chi phí chun chở đồng thời làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm; Ngăn cản vi sinh vật nấm mốc, nấm men, vi khuẩn phát triển; Loại bỏ phần nước tự sản phẩm, làm giảm hoạt độ nước, chậm bớt trình sinh học giúp cho bảo quản thực phẩm lâu hơn; Là công đoạn sơ chế cho bước chế biến 2.1.3 Các phương pháp tách ẩm Tùy theo tính chất độ ẩm, tùy theo yêu cầu mức độ làm khô vật liệu mà người ta tiến hành phương pháp tách ẩm khỏi vật liệu theo cách sau: - Phương pháp học: Dùng máy ép, máy lọc, máy li tâm,… để tách nước Dùng không cần tách triệt tách sơ lượng nước khỏi vật liệu; - Phương pháp hóa lý: Dùng hóa chất có tính hút nước cao để tách ẩm khỏi vật liệu CaCl2 khan, H2SO4 đậm đặc,… Phương pháp đắt phức tạp nên dung chủ yếu để hút ẩm hỗn hợp khí để bảo quản máy thiết bị; SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 10 Đồ án trình thiết bị Dịng nhiệt truyền nhiệt đối lưu mặt ngồi tường môi trường bằng: q '' ' =α 2∗∆t 2=3,51∗10,89=38,2 ( mW ) Như sai số q’ q’’’ là: ∆ q %= q' −q ' ' ' 39,8−38,2 = = 4% < 5% (thỏa mãn) 39,12 q' Sai số cho phép ta coi kết tính tốn nhiệt độ tW1 đáng tin cậy Vậy ta có hệ số truyền nhiệt là: Kt= 1 = W 0,25 = 1,42 δ1 + + + + m K α λ α 16,575 0,7 3,51 Diện tích bên tường hầm sấy là: F= 2*LH*HH = 2* 12000 *1250 = 30,00 m2  Do ta có tổn thất qua tường bên là: Q t =3,6∗K∗F∗( t f 1−t f )=3,6∗1,42∗30∗( 52,5−25 )=4217,4 qt = ( KJh ) Q t 4217,4 = =31,95 (kJ/kgẩm) W 132 Tổn thất qua trần: α '1=α 1=16,575 ( mWK ) α '2=1,2∗α 2=1,2∗3,51=4,21 ( mWK ) Tương tự tường bên, hệ số truyền nhiệt qua trần là: K tr = 1 + δ2 δ + + + α '1 λ2 λ α '2 = W =0,97 0,1 0,1 m K + + + 16,575 1,55 0,15 4,21 ( ) Diện tích trần nhà là: Ftr = Lh*Bh = 12*1,9 = 22,8 m2 SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 34 Đồ án trình thiết bị Q tr =3,6∗K tr ∗Ftr ∗( t f 1−t ) = 3,6*0,97*22,8*(52,5-25) =2189,48 ( kJh ) qtr = Q tr 1963,76 = =16,59 kJ /kgẩm W 132 Cửa hầm làm thép δ c =0,05 m, 𝜆C=0,16(W/m.K) Tổn thất nhiệt qua cửa hầm tính theo cơng thức: Qc Q c =3,6∗K c∗F c∗[ ( t 1−t f )+ ( t −t f ) ] Trong Fc = 2*BH * HH = 2*1,4*1,25 = 3,5 m2 K c= 1 W = =1,52 δ 0,05 1 m K + + + c+ 16,575 0,16 3,51 α λc α ( ) Do ta có Qc = 3,6 * 1,52* 3,5 *[(70-52,5) +(35-25)] = 526,68 kJ/h qc = Q c 526,68 = =4,00 kJ /kgẩm W 132 Nền làm bê tơng có qn = 34,866 W/m2 Q n=3,6∗q n∗F n=3,6∗34,866∗( 12∗1,9 ) =2861,8 qn = ( kJh ) Q n 2861,8 = =21,7 kJ /kgẩm W 132 3.6.4 Tổng tổn thất qua kết cấu rời bao che: qmt= qt + qtr + qc + qn = 31,95+16,59+4,00+21,7= 74,24(kJ/Kgẩm) Ta có tổng tất tổn thất ∆ là: ∆ =Ca.t0 – (qv +qtb + qmt )= 4,18*25- ¿+53,97+74,24)= -38,64 (kJ/kgẩm) Với Ca nhiệt dung riêng nước = 4,18 t0 nhiệt độ môi trường = 25o C 3.6.5 Tổng tổn thất qtổng = qv+qtb +qmt = 14,93+¿53,97 + 74,24 = 143,14 (kJ/kg ẩm) SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 35 Đồ án trình thiết bị 3.7 Tính tốn q trình sấy thực tế 3.7.1 Tính lượng nhiệt bổ sung thực tế Ta có ∆ = -38,64 < nên ta có I1 < I2 Xác định thơng số tác nhân sấy sau q trình sấy thực + Xác định lượng chứa ẩm d2 d2=d + C dx (d )∗( t 1−t ) ( công thức 7.17-trang 100- [1]) i 2−∆ Cpk =1,004 (kJ/kg.K) nhiệt dung riêng khơng khí khơ Cph = 1,842 (kJ/kg.K) nhiệt dung riêng nước Cdx(d1) = Cpk + Cph.d1 = 1,004+1,842*0,01621 = 1,0339(kJ/kgK) (trang 98- [1]) i2 , i1 entanpy cùa 1kg nước t1, t2 (kJ/kg.K) ta có ia=r+Cph.ta (kJ/kg.K) (trang196-[2]) r: ẩn nhiệt hóa hơi, r= 2500kJ/kg Tại t1 = 70o C  i1 = 2500 + 1,842.70 =2628,94 (kJ/kg.K) t2 = 35o C  i2 = 2500 + 1,842.35 = 2558,944 (kJ/kg.K) Suy ta có d2 là: d2= d + C dx (d )∗( t 1−t ) 1,0339∗(70−35) =0,01621+ =0,0301(kgẩm/kgkk) i 2−∆ 2558,944+38,64 Xác định entanpy I2: I2 = Cpk t2 +d2 i2 = 1,004 *35 + 0,0301*2558,94 =112,16 (kJ/kg kk) Độ ẩm tương đối tác nhân sấy sau trình sấy thực là: 745 0,0301 B d 750 ϕ2= = 82,3% = P b ( 0621+ d 2) 0,0558(0,621+0,0301) 3.7.2 Tiêu hao thực tế khơng khí Xét hầm ta có lượng ẩm cần bốc W= W’ = 132 kgẩm/h Lượng không khí khơ thực tế: SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 36 Đồ án trình thiết bị W' 132 kgkkk L’ = d −d = 0,0301−0,01621 =9503,24 ( h ) V’ = 1.001 L’ = 9512,74 (m3/h) Nhiệt lượng tiêu hao: 1 q= l0 ( I1 -I0) = d −d (I1 – I0 ) = (112,9 -66.1) = 3321,50 0.0303−0.01621 20 kJ Kg ẩm Nhiệt lượng có ích để bốc 1kg ẩm là: q1 = i2 – Ca.tv1= 2558,944 – 4,18*25 = 2454,444 ( kJ ¿ Kg ẩm Vậy tổng tổn thất nhiệt hay tổng nhiệt lượng tính tốn q’ = q1 + q2 + qtổng = 2454,444 + 716,82 + 143,14= 3314,4 ( kJ ¿ Kg ẩm Ta thấy nhiệt lượng tiêu hao q tổng nhiệt lượng có ích tổn thất q ' phải Tuy nhiên q trình tính tốn làm trịn sai số q trình tính tốn tổn thất mà ta phạm sai số Sai số tương đối: ε= q−q' 3321,50−3314,4 = =0,21% 4000 v1 15,06∗10−6  Khơng khí ống theo chế độ chảy xốy Giá trị hệ số ma sát tính theo cơng thức:  λ 1=0,1(  1,46∗ε 100 0,25 + ℜ ) d1 1,46∗10−4 100 λ 1=0,1 + 0.50 399070,4 ( 0.25 ) =0,015 Vậy trở lực ống từ miệng quạt đến calorifer là: l ω ∆ p1= λ1 ρ1 = d1 0,015∗1 ∗1,025∗12,022 0,50 =2,22( N /m2 ) Trở lực đoạn ống thẳng từ calorifer đến cút cong - Chiều dài dàn ống l 2=0,8 m - Chọn đường kính ống d 2=0.55m - Vận tốc khí đường ống là: ω 2= V2 F2 Trong đó: V2 = VB = 9784,04 (m3 /h)= 2.72(m3 /s ) F 2= π d π∗0,552 = =0,24(m ) 4 2,72  suy ω 2= 0,24 =11,33 (m/s) SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 44 Đồ án trình thiết bị  Tại t = 70o C ρ2=0,982(kg /m3 ) v 2=21,09∗10−6 (m/s) Chuẩn số Re: ℜ= ω2 d 11,33∗0,55 = =2 95471,8>4000 v2 21,09∗10−6  Không khí ống theo chế độ chảy xốy - Giá trị hệ số ma sát tính theo cơng thức: 1,46∗ε 100 0,25 λ 2=0,1( + ℜ ) d2 λ 2=0,1 ( −4 1,46∗10 0,55 + 100 295471,8 0,25 ) =0,016 - Vậy trở lực ống từ miệng quạt đến calorifer là: l ω2 ∆ p2 =λ2 ρ = d2 0,016∗0,8 ∗0,982∗11,33 0,55 =1,47(N /m2) Trở lực cút cong: - Chọn đường kính ống d 2=0.54 m ω2 γ - Ta có: ∆ p ' =ξ g Trong đó: ξ=0.18trở cục bộ, γ trọng lượng riêng khơng khí γ =g ρ=9,8∗0,982=9,62( N /m3 ) Với: g=9,8(m/ s 2) gia tốc trọng trường ρ=0.982(kg /m3 ) khối lượng riêng khơng khí 70℃ ω=9.96 m/ s vận tốc khơng khí ống suy ra: ∆ p '3 = 0,18∗11,33 2 ∗9,62=11,34 (N /m ) 2∗9,8 Đoạn đường ống có cút cong cút thẳng:  ∆ p3 =2∗∆ p ' 3=2∗11,34 =22,68( N /m ) - Trở lực theo kinh nghiệm ∆ p 4=70(N /m2 ) SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 45 Đồ án trình thiết bị - Trở lực đoạn ống kiểu vát vào hầm sấy:∆ p5 =20(N /m2) - Trở lực hầm sấy: *Hầm sấy có tầng sấy xe goong song song nhau, tầng xe cách 100 mm Như vậy, coi khơng khí qua kênh có kích thước sau: Chiều rộng kênh: BK =B H =¿ 1400mm - Chiều dài kênh: L K =L H =¿ 12000mm - Chiều cao kênh: H K =100 mm - Vận tốc gió hầm: v=1,5 m/s Giả sử trở lực 1m chiều 0,08 N/m2  Trở lực 12 m chiều dài là: 12*0,08 = 0,96 N/m2  Trở lực hầm sấy 0,96.1,0 = 0,96 N/m2 nhân với thiết diện BK Vậy trở lực hầm là: ∆ p6 =0,96 N / m2  Do ta có tổng trở lực ∆ p=117,33 N /m 4.2.2 Chọn quạt Với trở lực ∆ p=117,33 N /m V 0=9118,49(m3 /h) ta chọn quạt li tâm No7, chế độ làm việc có hiệu suất ŋ= 0.7 - Công suất quạt: N= V ∆ p 10−3 9118,49∗117,33∗10−3 = =0,4245 kW ŋ 3600 0,7∗3600 - Công suất động chạy quạt là: N đc = N 0,4245 φ= ∗1,2=0,5100 kW ŋtd ( quạt nối trực tiếp với động nên ŋtd =1, hệ số dự phòng φ=1,2) SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 46 Đồ án trình thiết bị KẾT LUẬN Sấy hầm phương thức sấy đơn giản, khơng u cầu cần có thiết bị đại đắt tiền Vì vậy, ngành công nghiệp thực phẩm sử dụng rộng rãi hệ thống sấy nhiều sản phẩm khác đặc biệt nông sản Kiểu sấy áp dụng cho số lượng vừa nhỏ, suất lớn, sấy liên tục gián đoạn, sấy theo mẻ, theo chu kỳ tùy thuộc vào loại yêu cầu đặt Trên thực tế, sấy hầm sấy hạn chế định, xong ta xem xét tính toán điều chỉnh cho hiệu đảm bảo kinh tế chất lượng Nhờ hướng dẫn TS Phạm Ngọc Hưng, em hoàn thành đề tài thiết kế hệ thống sấy hầm để sấy chuối lát đơn giản, xong thiết kế nhiều thiếu sót kiến thức, tài liệu lỗi khác Vì mong thầy đóng góp, bảo thêm Em xin chân thành cảm ơn! SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 47 Đồ án trình thiết bị TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]: Trần Văn Phú- Tính tốn thiết kế thiết bị sấy-NXBKHKT [2]: Hoàng Văn Chước- thiết kế hệ thống thiết bị sấy-NXBKHKT [3]: Các tác giả- sổ tay tập 1-NXBKHKT [4]: Các tác giả- sổ tay tập 2-NXBKHKT [5]: Tơn Thất Minh- Các q trình thiết bị chuyển khối-NXBBKHN SVTH: Nguyễn Đức Huy - 20180470 48

Ngày đăng: 22/09/2021, 19:16

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w