2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ
2.2.4 Tính cân bằng năng lượng
2.2.4.1 Quá trình làm héo nhân tạo
Thông số công nghệ: Độ ẩm ban đầu o = 0.7 Độ ẩm lúc sau s = 0.62
Nhiệt độ tác nhân sấy vào t1 = 35oC, nhiệt độ tác nhân sấy ra (chọn) ts = 30oC Ta cần tính toán chi tiết các thông số sau:
1 - Trạng thái không khí bên ngoài to = 28oC,
Ta x{c định được 𝑑𝑜 = 622 × 𝜑𝑜× 𝑃𝑠𝑜
𝑝 − 𝜑𝑜× 𝑃𝑠𝑜 = 622 ×
0.78 × 0.0377
0.9933 − 0.78 × 0.0377= 20 𝑔/𝑘𝑔𝑘𝑘𝑘 Với 𝑃𝑠𝑜 = exp 12.031 − 4026.42235+𝑡 = exp 12.031 – 4026.35235+28 = 0.0377 bar
𝐼𝑜 = 𝑡𝑜 + 𝑑𝑜 × 𝑟 + 𝐶𝑝ℎ × 𝑡𝑜 = 79.65 𝑘𝑗/𝑘𝑔𝑘𝑘 Khối lượng riêng của không khí khô
𝜌 = 𝑝 − 𝜑𝑜 × 𝑝𝑠𝑜
287(273 + 𝑡𝑜)= 1.15 𝑘𝑔/𝑚3
2 - Trạng thái không khí khi vào buồng sấy
t11 = 48oC, ps1 = 0.81at d11 = do = 22g/kgkk tính được
𝐼11 = 𝑡1 + 𝑑1 × 𝑟 + 𝐶𝑝ℎ × 𝑡1 = 48 + 0.02 × 2500 + 1.9 × 48 = 86.5 𝑘𝑗 𝑘𝑔𝑘𝑘 Độ ẩm lúc này của không khí là
𝜑11 = 𝑑1× 𝑃
622 + 𝑑1 × 𝑝𝑠1 = 0.28% Trạng thái không khí ra khỏi thiết bị làm héo
Ta chọn nhiệt độ đầu ra của tác nhân sấy (chọn theo nhiệt độ bầu ướt của không khí trong buồng sấy lúc này là 30oC) vậy ta chọn t2 = 30 + 5 = 35oC nhằm đảm bảo hiệu quả truyền nhiệt.
3 - Trạng thái không khí sau buồng sấy
độ chứa nước của không khí
𝑑21 = 𝐼21− 𝐶𝑝𝑘 × 𝑡21 𝑟 + 𝐶𝑝ℎ × 𝑡21 Hay
𝑑21 = 100.5 − 1.004 × 35
2500 + 1.9 × 35 = 0.025 𝑘𝑔/𝑘𝑔𝑘𝑘 Độ ẩm của không khí lúc này:
𝜑11 = 𝑑21× 𝑃
622 + 𝑑21 × 𝑝𝑠1 = 0.810% Tiêu hao không khí theo lý thuyết
𝑙01 = 1000 𝑑21 − 𝑑11 Hay 𝑙01 = 1000 22 − 20= 500 ( 𝑘𝑔 𝑘𝑔 ẩ𝑚) 𝐿𝑜 = 𝑙𝑜 × 𝑊 = 500 × 125 = 55000 𝑘𝑔/ℎ Tiêu hao nhiệt lý thuyết
39 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ
𝑄𝑤 = 𝑞 × 𝑊 = 𝐼1 − 𝐼𝑜 𝑊 = 447663 kj/h
2.2.4.2 Quá trình lên men
Các thông số ban đầu Go = 464.24 kg, o
Độ ẩm lúc sau 1 = 56%
Nhiệt độ tác nhân t1 = 30oC, độ ẩm o = 78%
Thực qu{ trình tính to{n như ta có tiêu hao nhiêt năng của quá trình là Qr = 226620 kj/h
2.2.4.3 Quá trình sấy lần 1
Các thông số của quá trình:
Nhiệt độ tác nhân sấy vào t1 = 110oC, nhiệt độ tác nhân sấy ra t2 = 60oC Khối lượng nhập liệu Go = 310, độ ẩm nguyên liệu o = 0.46
Độ ẩm sản phẩm ra s = 0.3
Nhiệt lượng của quá trình là Qs1 = 303761.73 kj/h
2.2.4.4 Quá trình sấy 2
Các thông số nhiệt độ không khí ẩm t1 = 80oC, nhiệt độ ra t2 = 45oC. Khối lượng sản phẩm đầu vào Go = 233.63 kg
Qua tính toán nhiệt cho quá trình sấy. Qs2 = 243058.361 kj/h
Tổng nhiệt do các quá trình
𝑄 = 𝑄𝑟 + 𝑄𝑤 + 𝑄𝑠1+ 𝑄𝑠2 =1.27x106 kj/h = 352.8 kw1
Đó l| tổng nhiệt lượng do calorife, vậy năng lượng cần thiết cung cấp cho các calorife là.
Năng lượng vận hành thiết bị.
Bảng 2.16 Công suất vận hành thiết bị
Thiết bị Công suất tiêu thụ (kw)
Làm héo 12.25x2 = 24.5 Lên men 8x4 = 32 Diệt men 8.2x2 =16.4 Tạo hình 7.5x2 = 15 Sấy lần 1 23.25 Sấy lần 2 16.4
Thiết bị phân loại 3.25
Thiết bị đóng gói 0.4x4 = 1.6 Tổng công suất vận hành Qvh = 132.4 kw
(Công suất n|y được tính cho những thiết bị phụ trợ như quạt, cyclone)1
Vậy tổng năng lượng tiêu thụ cho các thiết bị chính là Qt = Qvh + Qw
Giả thuyết năng lượng chiếu sáng, vệ sinh thiết bị, và một số thiết bị phụ khác như băng tải, xe đẩy bằng 10% tổng năng lượng động lực phía trên
Qpt = 0.1*482.5 = 48.25 kw
Vậy tổng công suất của nhà máy P = Qt + Qpt = 482.5 + 48.25 = 530.75 kw
Công suất của máy biến áp
S = P/cos= 530.75/0.95 = 558.7 kw
Chọn máy biến áp
Ta sử dụng máy biến áp 3 phase tự động ngâm dầu, của hãng Lioa (Việt Nam), sử dung trong nhà máy và các khu công nghiệp.
Công suất 600KVA
41 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TRÀ
Bảng 2.17 Thông số kỹ thuật máy biến thế
Điện áp vào 150 -250V, 260 – 420 V
Điện áp ra 220V ± 1% - 5%; 380V ±1% - 5%
Tần số 49 – 62 Hz
Nhiệt độ môi trường -5 ÷ 40oC
Nguyên lý đều khiển Động cơ
Độ cách điện 3M
Độ bền điện 2000V/1’