Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

Hệ thống sấy quả vải bằng buồng sấy vận hành đơn giản, không yêu cầu bề mặt rộng, phù hợp với sấy năng suất nhỏ và thủ công. Sản phẩm sấy có chất lượng cao hơn phương pháp truyền thống. Hệ thống này đang được ứng dụng rộng rãi ở các địa phương trồng vải nhằm tăng lợi nhuận, nâng cao đời sống. Hệ thống sấy đã thiết kế trong đồ án của em còn có thể hoàn thiện hơn nhưng do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp cũng như những lời chỉ bảo them của các thầy cô và sự đóng góp của các bạn.

docx53 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 25/02/2014 | Lượt xem: 8098 | Lượt tải: 34download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
thời gian cho thu hoạch từ 5/5 đến 15/5. Giống vải lai Yên Hưng: Đây cũng là một giống vải lai tự nhiên, có nguồn gốc tại xã Đông Mai, huyện Yên Hưng, tỉnh Quảng Ninh. Đặc điểm về giống: Cây sinh trưởng khỏe, tán cây hình bán cầu, lá có màu xanh hơi vàng. Chùm hoa to trung bình, phân nhánh dài, cuống hoa có màu nâu đen. Quả hình tim, khi chín có màu đỏ vàng rất đẹp. Khối lượng quả trung bình đạt 30,1g/quả (30-35 quả/kg), tỷ lệ phần ăn được trung bình 73,2%, độ Brix 18-20%, vị ngọt, hơi chua nhẹ. Năng suất trung bình cây 20 tuổi đạt 89,8kg/cây (12-16 tấn/ha). Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu hoạch từ 10/5 đến 20/5. Giống vải thiều Thanh Hà: Vải thiều Thanh Hà được nhân giống từ cây vải tổ ở thôn Thúy Lâm, xã Thanh Sơn, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương. Đặc điểm về giống: Cây sinh trưởng tốt, tán hình bán cầu cân đối. Quả hình cầu, khi chín có màu đỏ tươi, gai thưa, ngắn. Khối lượng quả trung bình 20,7g (45-55 quả/kg), tỷ lệ phần ăn được trung bình 75%, độ Brix 18-21%, thịt quả chắc, vị ngọt đậm, thơm. Năng suất trung bình cây 8-10 tuổi đạt 55kg/cây (8-10 tấn/ha). Đây là giống chính vụ, thời gian cho thu hoạch từ 5/6 đến 25/6. Vải thiều Thanh Hà là giống được trồng phổ biến từ lâu ở các tỉnh miền Bắc nước ta, các giống vải mới khác như Hùng Long, Bình Khê và Yên Hưng cũng được nông dân ưa chuộng, trồng rộng rãi nhiều nơi, cho kết quả rất tốt. Giống vải được ưa chuộng nhất Việt Nam là vải thiều trồng tại khu vực huyện Thanh hà, tỉnh Hải Dương. Quả thu hoạch từ các cây vải trồng trong khu vực này thông thường có hương vị thơm và ngọt hơn vải trồng ở các khu vực khác (mặc dù cũng lầy giống từ đây). Gần đây có nhập một số giống vải Trung Quốc: quế vị, hoài chi, hắc điệp, tam nguyệt hồng, phi tử tiếu, đại tạo. Điều kiện sinh trưởng: Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến việc ra hoa của vải. Hoa vải nở trong điều kiện nhiệt độ >10oC; 18-24oC hoa nở rộ. Trên 29oC hoa nở giảm. Cây vải có yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ. Trong năm phải có một thời kì nhiệt độ hạ thấp tạo điều kiện ức chế mầm mùa đông, làm cho cành sung sức, tích lũy được nhiều dinh dưỡng giúp xúc tiến quá trình phân hóa mầm hoa. Ánh sáng đầy đủ làm tăng khả năng đồng hóa của cây, xúc tiến quá trình phân hóa mầm hoa, làm tăng màu sắc của vỏ quả và làm tăng phẩm chất quả, gió nhẹ có lợi cho cây trong vườn. Vải là loại cây không kén đất lắm, đất nào cũng trồng được vải miễn là đủ phân bón và nước cho cây. Thu hoạch: Từ 3,4 đến 5 tháng sau khi hoa nở thì vải chín. Ở miền Bắc Việt Nam vải chín từ hạ tuần tháng 4 đến trung tuần tháng 6, chín sớm nhất là các giống vải chua, sau đó là vải nhỡ và cuối cùng là các giống vải thiều, không nên thu hoạch quá sớm vì những ngày gần chín quả lớn rất nhanh, thu sớm 3-5 ngày có khi giảm sản lượng 10-20%. Hơn nữa vải không chín thêm sau thu hoạch, hái sớm vải thường có độ chua cao. Để muộn không thu hoạch kịp thì thiệt hại do sâu bọ, dơi, chuột, chim tăng lên, gặp mưa, quả nứt… nên mùa thu hoạch vải thường rất khẩn trương. Tổ chức việc thu hoạch và vận chuyển đến nơi tiêu thụ càng phải chu đáo vì vải rất dễ thối dập, chỉ một ngày không che đậy, hoặc vận chuyển không nhẹ tay là vỏ quả đã thâm lại, màu đỏ của quả và màu xanh của lá mất đi khi bán. Bản thân việc thu hoạch vải cũng phải cẩn thận hơn các loại quả khác vì vỏ quả không chịu cọ xát, chùm quả phải kèm theo lá già để độn, sọt, bồ, thúng, rổ phải chắc… Chọn ngày nắng ráo để hái quả và hái vào buổi sáng. Không nên hái quả sớm khi quả còn xanh ảnh hưởng đến sản lượng và phẩm chất quả. Nếu phải vận chuyển đi xa nên hái quả vào lúc vỏ quả màu xanh vàng bắt đầu chuyển sang màu đỏ thẫm, lúc này phẩm chất quả cao nhất. Khi thu hoạch chỉ nên bẻ cành mang quả, không kèm theo lá vì khoảng cách giữa các cành với phần lá dưới cành quả có các mầm ngủ. Sau hái quả, các mầm này sẽ nảy mầm, đó là đợt cành thu có chức năng làm cành mẹ sau này trên đó sẽ mọc ra các cành quả. Khả năng xuất khẩu vải đi xa ngày càng tăng nên người ta nghiên cứu nhiều biện pháp xử lý để kéo dài thời gian bảo quản của vải sau thu hoạch. Bảo quản vải: Vải tươi có thể giữ được màu sắc và chất lượng chỉ trong 3-5 ngày ở nhiệt độ phòng. Nếu xử lý trước với đồng sunfat nồng độ 0,5% và giữ trong túi polyethylene, có thể tăng thời gian bảo quản tươi lên 7-10 ngày. Để dự trữ đưa vào chế biến, vải phải được bảo quản kỹ lưỡng. Bảo quản vải tốt nhất là ở nhiệt độ 1-2oC kéo dài trong khoảng 23-26 ngày. Nếu ta bảo quản ở 5oC thì chỉ được 3-4 tuần. Trước khi bảo quản, vải có thể được xử lý bằng các phương pháp sau: + Sunfit hóa: Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sunfit hóa (xông lưu huỳnh) vải tươi để hàm lượng SO2 trong cùi đạt 10-20 ppm thì có thể đảm bảo giữ màu của vỏ và có thể sát trùng quả. + Chất metabisunfit được dùng để sát trùng và chống biến màu vỏ vải. Nếu kết hợp xử lý hóa chất trên nhúng trong HCl loãng thì kết quả càng khả quan. Hiệu quả sử dụng SO2 còn phụ thuộc vào độ già của quả. Quả càng già thì biến màu càng ít. Ngược lại, khi sử dụng SO2 như chất sát trùng cho vải xanh thì màu quả sẽ không tốt. + Các biện pháp khác: Vải được bọc màng mỏng rồi được chiếu xạ với liều lượng 0,75-1,5 Kgy nên rất nhạy cảm với sự hư hỏng khi bảo quản so với mẫu không xử lý. Nhưng nếu nhúng vải vào nước nóng trước, sau đó mới bọc bằng màng mỏng rồi chiếu xạ thì không thấy hiện tượng gì. Điều đó có thể là do nước nóng khử được vi sinh vật trên bề mặt quả, hạn chế sinh bệnh khi bảo quản. + Vải có thể bảo quản được 28 ngày ở nhiệt độ 1oC khi đựng trong túi màng mỏng, nhưng khi đưa ra khỏi buồng lạnh để ở môi trường khí quyển bình thường thì chỉ khoảng sau 30 phút vỏ quả sẽ nâu dần. Thành phần hóa học: Thành phần hóa học của quả vải được tóm tắt trong bảng sau: Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng của quả vải: Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Giá trị trên 100g ăn được Nước g 81.76 Năng lượng kcal 66 Năng lượng Kj 276 Protein g 0.83 Lipit tổng g 0.44 Cacbohydrat g 16.53 Xơ tổng g 1.3 Tro g 0.44 Khoáng Canxi mg 5 Sắt mg 0.31 Magie mg 10 Photpho mg 31 Kali mg 171 Natri mg 1 Kẽm mg 0.07 Đồng mg 0.148 Mangan mg 0.055 Selen mcg 0.6 Vitamins Vitamin C mg 71.5 Thiamin mg 0.011 Riboflavin mg 0.065 Niacin mg 0.603 Vitamin B6 mg 0.100 Folate, total mcg 14 Folic acid mcg 0 Folate, food mcg 14 Folate, DFE mcg_DFE 14 Vitamin B12 mcg 0.00 Vitamin A, IU IU 0 Vitamin A, RE mcg_RE 0 Vitamin E mg 0.700 Lipids Acid béo no g 0.099 14:0 g 0.002 16:0 g 0.070 18:0 g 0.024 Acid béo có một nối đôi g 0.120 16:1 g 0.001 18:1 g 0.119 Acid béo nhiều nối đôi g 0.132 18:2 g 0.067 18:3 g 0.065 Amino acids g Tryptophan g 0.007 Lysine g 0.041 Methinonin g 0.009 Các sản phẩm từ vải: Vải ngâm nước đường: Vải tươi sau khi phân loại, rửa sạch, lột vỏ, bỏ hột và đóng vào hộp chung với nước siro. Để ngăn thịt quả chuyển màu nâu hay mất màu hồng tươi, người ta cho thêm vào một ít acid tartaric 4% hoặc sử dụng dịch siro 30 độ Bx có chứa acid citric 0.1-0.15% để đạt đến độ pH khoảng 4.5, đun hộp trong nước sôi trong tối đa 10 phút sau đó làm lạnh ngay lập tức. Mứt vải: Trộn thịt quả đã được xay nhỏ cùng với dịch quả, thêm 1% pectin, hỗn hợp acid phosphoride và acid citric để làm tăng hương vị. Rượu vải: Thịt quả được bổ sung them đường, cho lên men trong điều kiện yếm khí cho đến lúc đạt được nồng độ cồn thích hợp. Vải lạnh đông: Vải sau khi phân loại, rửa sạch, đem tách vỏ, bỏ hạt rồi đem lạnh đông. Khi sử dụng phải cho rã đông trong nước ấm, đồng thời phải sử dụng ngay vì nó sẽ mất màu và rất nhanh hư. Vải khô: Vải sấy có dạng nguyên quả (còn vỏ) và dạng chỉ có thịt quả (long vải). Vải sấy có hương vị thơm ngọt, được sử dụng rộng rãi trong cả đời sống và trong cả y học cổ truyền. Vải khi đem sấy có dạng nguyên quả, không bóc vỏ. Thường dùng nguyên liệu vải thiều. Nhiệt độ sấy trong khoảng 70-80oC, độ ẩm của sản phẩm trung bình là 18%. Để sản phẩm có màu đẹp, vải thường được sunfit hóa trước khi sấy. Để có cùi vải, sau khi sấy quả đem bóc vỏ, bỏ hạt rồi sấy lại trong khoảng 2-4 giờ, đến khi độ ẩm sản phẩm đạt 14-16%. Các sản phẩm liên quan: Với hương vị đặc biệt của mình, vải còn được sử dụng như một nguyên liệu phụ trong các sản phẩm như: trà, sữa, kẹo, bánh, kem… 1.1.10 Tính chất dược lý của vải khô: Lê Quý Đôn, nhà bác học lớn thế kỷ 18 của nước ta đã viết: “ giống quả vải của làng Thịnh Quang có vị ngọt đậm, ăn vào thấy hương thơm tưởng chừng như rượu tiên trên đời. Vải chữa bệnh yếu tim, lại then trí nhớ, bổ dạ dày lá lách, yên thần kinh nên dễ ngủ…” (Sách Thượng kinh phong vật chí). Ngày nay vải khô là một trong những thành phần quan trọng trong các bài thuốc dân gian chữa bệnh mất ngủ, tăng cường trí nhớ. Lựa chọn nguyên liệu cho quy trình: Trong quy trình sản xuất vải sấy, nguyên liệu thường được sử dụng là vải thiều do những tính chất nổi trội của nó như: vỏ mỏng, cùi dày, vị ngọt thanh, thơm… Tiêu chí lựa chọn vải tươi: Vải đem đi sấy phải thu đúng độ chín kỹ thuật. Vỏ quả có màu hồng đến đỏ, nếu xử lý sau thu hoạch bằng SO2 sẽ có màu vàng nhạt đến hồng. Quả vải phải nguyên vẹn, lành lặn, sạch, không có sâu bệnh, vết nâu, vật lạ bám vào, không bị giập nát thối rữa, vỏ quả khô không có nước (ngoại trừ trường hợp vừa lấy ở kho lạnh ra). Ngoài giống vải thiều, ta có thể sử dụng loại vải chua hoặc vải nhỡ để sấy nhằm tận dụng nguồn nguyên liệu, nâng cao năng suất hoạt động của phân xưởng. Vải đem sấy phải là vải chín mới thu hoạch. Thời gian từ lúc sấy đến lúc hái càng ngắn càng tốt. Kính cỡ vải trong một mẻ phải đồng đều, không có sâu bệnh. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải quả: 1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải quả trên thế giới: Hiện nay vải được trồng chủ yếu ở các nước nhiệt đới, á nhiệt đới như: Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Úc, Mỹ và Nam Phi. Sản xuất ở châu Á chiếm hơn 95% các vùng canh tác trên thế giới (khoảng 2 triệu tấn), tập trung chủ yếu ở Trung Quốc (1.300.000 tấn), Ấn Độ (430.000 tấn), Thái Lan (80.000 tấn)… Tại Trung Quốc, vải sấy khô chủ yếu được bán tại đại phương, còn lại xuất khẩu sang các nơi khác như Hồng Kông, Nhật Bản và Singapore. Trong khi đó vải quả sấy khô của Thái Lan đã có mặt ở hầu hết thị trường các châu lục trên thế giới với tổng sản lượng xuất khẩu là 6.770 tấn gấp 4.5 lần sản lượng vải xuất khẩu của Việt Nam. 1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải ở trong nước: Ở nước ta cây vải được trồng cách đây 2000 năm và được thương mại hóa ở Việt Nam từ năm 1980. Cây vải được trồng chủ yếu ở các tỉnh phía bắc như Lục Ngạn (Bắc Giang), Chí Linh, Thanh Hà (Hải Dương)… Đây là một trong những cây ăn quả có giá trị kinh tế cao, giúp nông dân xóa đói giảm nghèo, do đó diện tích trồng vải và sản lượng của nước ta không ngừng tăng lên hàng năm, khoảng 70-75% sản lượng vải được tiêu thụ dưới dạng quả tươi, 25-30% còn lại được sấy khô và đưa vào chế biến ở các dạng nước quả, vải hộp. Giá vải giữa vụ thu hoạch thường chỉ bằng 1/3 so với giá đầu và cuối vụ. Thị trường xuất khẩu: Hiện nay, tỷ trọng xuất khẩu của vải quả chưa lớn (chiếm khoảng gần 30% sản lượng), trong đó phần lớn là xuất khẩu ở dạng sấy khô. Chương 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY 2.1. Bản chất của quá trình sấy: Sấy là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. 2.2. Phân loại quá trình sấy: Người ta phân biệt ra 2 loại: Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng, gió… Phương pháp này thời gian sấy dài, tốn diện tích sân phơi, khó điều chỉnh và độ ẩm cuối cùng của vật liệu còn khá lớn, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu. Sấy nhân tạo: quá trình cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng đến tác nhân sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt… và nó được hút ra khỏi thiết bị khi sấy xong. Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên. Nếu phân loại phương pháp sấy nhân tạo, ta có: Phân loại theo phương thức truyền nhiệt: Phương pháp sấy đối lưu: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ môi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu. Đây là phương pháp được dùng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt. Phương pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thường, bức xạ hồng ngoại. Phương pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp xúc trực tiếp vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt. Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần: nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật nóng lên. Phương pháp sấy thăng hoa: được thực hiện bằng làm lạnh vật sấy đồng thời hút chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nước, nước thoát ra khỏi vật sấy nhờ quá trình thăng hoa. Phương pháp sấy tầng sôi: nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau một thời gian nhất định, hạt khô được tháo ra ngoài. Phương pháp sấy phun: được dung để sấy các sản phẩm dạng lỏng. Bức xạ: sự dẫn truyền nhiệt bức xạ từ vật liệu nóng đến vật liệu ẩm. Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy: Sấy mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi hoàn tất sẽ được tháo ra. Sấy liên tục: vật liệu được cung cấp liên tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm qua buồng sấy cũng xảy ra liên tục. Phân loại theo sự chuyển động tương đối giữa dòng khí và vật liệu ẩm: Loại thổi qua bề mặt. Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu. 2.3. Phương pháp thực hiện quá trình sấy: Để đảm bảo được hoặc dung để chế biến các sản phẩm có chất lượng cao, các loại nông sản cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến. Để thực hiện quá trình sấy, có thể dùng nhiều hệ thống sấy khác nhau: buồng sấy, hầm sấy, sấy chân không, sấy lạnh… Mỗi chế độ công nghệ sấy khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng của sản phẩm. Thiết bị sấy hầm: được dùng khá rộng rãi trong công nghiệp, dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, cục, lát… với năng suất cao, dễ dàng cơ giới hóa, vật liệu được đưa vào liên tục.(hình vẽ) Hầm sấy thường dài 10-15m hoặc lớn hơn, chiều cao và chiều ngang phụ thuộc vào xe goòng và khay tải vật liệu sấy. Thiết bị sấy băng tải: dùng để sấy các vật liệu như rau quả, ngũ cốc, than đá,… Cấu tạo gồm một phòng hình chữ nhật, trong đó có một vài băng tải chuyển động nhờ tay quay, các băng tải này tựa trên các con lăn để không bị võng xuống.(hình vẽ) Thiết bị sấy buồng: dùng sấy các vật liệu dạng hạt, cục, tấm,… Cấu tạo chủ yếu của hệ thống là buồng sấy, trong buồng sấy có bố trí các thiết bị giá đỡ gọi chung là thiết bị chuyên tải. Nhược điểm là năng suất nhỏ.(hình vẽ) Thiết bị sấy tháp: là thiết bị chuyên dụng để sấy các loại hạt cứng như thóc, ngô, đậu,… có độ ẩm không lớn lắm và có thể tự dịch chuyển từ trên đỉnh tháp xuống dưới nhờ trọng lượng của chúng. Đặc điểm của thiết bị là có kênh gió nóng và kênh gió thải ẩm được bố trí xen kẽ ngay trong lớp vật liệu. Tác nhân sấy đi qua kênh gió nóng thực hiện quá trình sấy rồi nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải và đi ra ngoài. Thiết bị sấy thùng quay: là thiết bị chuyên dụng để sấy các vật liệu có dạng hạt hoặc bột nhão, cục có độ ẩm ban đầu lớn.(hình vẽ) Phần chính của thiết bị là một trụ tròn đặt nằm nghiêng với mặt phẳng một góc nào đó cố định hoặc biến đổi. Thiết bị sấy khí động: dùng để sấy các vật liệu dạng hạt bé, nhẹ xốp, các tinh thể,…(hình vẽ) Phần chính của thiết bị là một ống thẳng đứng, trong đó vật liệu được không khí nóng hoặc khói lò cuốn đi từ dưới lên trên và dọc theo ống. Thiết bị sấy tầng sôi: dùng để sấy vật liệu dạng cục, hạt. Cũng như thiết bị sấy khí động, sấy tầng sôi có ưu điểm là cường độ sấy rất lớn, dễ điều chỉnh nhiệt độ sấy và vật liệu sấy khô khá đồng đều.(hình vẽ) Thiết bị sấy phun: chuyên dùng để sấy các dịch thể. Sản phẩm sấy dạng bột hòa tan như sữa bò, sữa đậu nành, bột trứng, café tan,…(hình vẽ) Bộ phận cơ bản của thiết bị sấy phun là buồng sấy, thường là tháp hình trụ, trong đó dịch thể được nén bởi một bơm cao áp đưa qua vòi phun cùng với tác nhân sấy tạo thành dạng như sương mù và quá trình sấy được thực hiện. 2.4. Chọn loại máy sấy: Để sấy vải quả người người ta có thể dùng thiết bị sấy chân không, hầm sấy, buồng sấy,… Ở đây em dùng thiết bị sấy buồng, là thiết bị chuyên dụng để sấy các vật liệu có dạng cục, hạt hoặc lát với năng suất không lớn lắm và thích hợp cho các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, phân tán. Thiết bị sấy buồng là thiết bị làm việc theo chu kỳ. Buồng sấy có thể làm bằng thép tấm 2 lớp giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây bằng gạch đỏ có cách nhiệt hoặc không. Do yêu cầu về an toàn thực phẩm, ta chọn buồng sấy làm bằng thép có cách nhiệt.(hình vẽ) Tác nhân trong thiết bị buồng sấy ta dùng không khí nóng, không khí được đốt nóng nhờ calorifer khí- khói, khói được tạo từ lò đốt than đá. Trong thiết bị buồng ta tổ chức cho tác nhân sấy lưu động cưỡng bức nhờ hệ thống quạt gió. Buồng sấy cần bố trí giá đỡ, khay,… Sao cho tác nhân có thể dễ dàng đi qua vật liệu sấy để truyền nhiệt cho vật liệu và nhận thêm ẩm thải ra ngoài. Vì vậy mật độ vật liệu sấy trên khay, khe hở giữa thành khay với tường thiết bị sấy, kích thước và vị trí lỗ thoát ẩm có ý nghĩa đặc biệt trong thiết bị sấy buồng. Khe hở giữa thành khay và tường thiết bị được bố trí đủ cho thao tác được dễ dàng. Mật độ vật liệu sấy trên khay cũng có một ý nghĩa đặc biệt. Nếu vật liệu có mật độ quá lớn thì tác nhân sấy khó lưu chuyển dẫn đến thời gian sấy lớn và vật liệu khô không đều, do đó chất lượng và năng suất có thể giảm. Ngược lại nếu mật độ vật liệu trên khay quá bé, điều kiện truyền nhiệt truyền chất được tăng cường thì thời gian sấy sẽ giảm, chất lượng sản phẩm sấy cao nhưng năng suất thiết bị không lớn. Do đó mật độ vật liệu trên khay có một giá trị tối ưu. Giá trị tối ưu này phụ thuộc vào từng loại vật liệu và thường được xác định bằng thực nghiệm. Về kết cấu, phần trên của thiết bị sấy buồng được bố trí dạng chóp, đỉnh chóp là lỗ thoát ẩm, kích thước lỗ thoát ẩm cân xứng với thiết bị và có cơ cấu điều chỉnh lượng tác nhân thoát ra bằng van con bướm. Thiết bị sấy buồng có kết cấu đơn giản, dễ vận hành, không yêu cầu mặt bằng lớn nhưng năng suất không cao, khó cơ giới hóa, vốn đầu tư không đáng kể. Do đó thiết bị buồng sấy thích hợp cho các xí nghiệp vừa và nhỏ, lao động thủ công là chính. Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ Vải quả Lựa chọn, phân loại Rửa Xử lý hóa chất Bao gói Phân loại Sấy 2 Bao gói Sấy Vỏ, hạt Bóc vỏ, bỏ hạt Phân loại Vải sấy Vải sấy 3.2. Thuyết minh quá trình công nghệ: 3.2.1. Lựa chọn, phân loại: - Mục đích: Ta tiến hành ngắt bỏ cành cuống, loại trừ các quả không đạt tiêu chuẩn như sâu bệnh, mốc, hư hỏng… Phân loại nhằm mục đích phân chia nguyên liệu thành các cỡ đồng đều về kích thước, hình dạng, màu sắc hoặc độ chín. Nguyên liệu đồng đều thì phẩm chất đồ hộp mới tốt, các quá trình chế biến tiếp sau dễ thực hiện hơn. - Phương pháp thực hiện: Lựa chọn thủ công trên băng tải theo phương pháp cảm quan. Lựa chọn nguyên liệu theo chỉ tiêu đã đặt ra. Người ta có thể lựa chọn bằng cách cho nguyên liệu lên băng tải có chiều rộng 60-80 cm, băng tải chạy với tốc độ 0.12-0.15 m/s, bố trí công nhân làm việc hai bên băng tải. Công nhân dùng tay lựa ra những nguyên liệu không đủ quy cách. Yêu cầu của quá trình: Quả phải giữ được hình dạng tự nhiên, vỏ quả không bị rách. 3.2.2. Rửa: - Mục đích: nhằm loại trừ các tạp chất cơ học như: đất, cát, bụi và còn làm giảm lượng vi sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu. - Biến đổi: + Vật lý: giảm khối lượng. + Giảm số lượng vi sinh vật trên vỏ quả. + Cảm quan: quả sạch hơn, ít tạp chất. Phương pháp thực hiện: Dùng nước rửa sạch dư lượng thuốc trừ sâu, hóa chất được dùng trong kĩ thuật nông nghiệp, vi sinh vật theo bùn đất bám vào quả. Yêu cầu của quá trình rửa: + Nguyên liệu sau khi rửa xong phải sạch và không bị dập nát, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất. + Thực hiện quá trình rửa phải nhanh để vừa tiết kiệm thời gian và lượng nước rửa, vừa giảm tổn thất chất dinh dưỡng của nguyên liệu. + Nước rửa phải đạt những chỉ tiêu do Bộ Y Tế quy định. Sử dụng nước có độ cứng 20 mg/l. Nước có độ cứng cao làm cho quả vải sau sấy giòn và cứng hơn. + Khi dùng nước để rửa nguyên liệu, ta phải khử các hợp chất của sắt trước để tránh phản ứng của sắt và tanin trong rau quả làm sẫm màu sắc của quả. Thiết bị: Dùng máy ngâm rửa xối tưới. 3.2.3. Xử lý hóa chất: - Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật, hạn chế sự biến màu không mong muốn của quả trong quá trình sấy. SO2 có tính khử mạnh, ngăn cản sự oxi hóa các thành phần hóa học của quả vải, kìm hãm enzyme polyphenoloxydase, enzyme pectinase nhưng không làm ảnh hưởng đến thành phần các chất pectin. SO2 làm đông tụ chất nguyên sinh của tế bào, một phần dịch quả chảy ra ngoài nên các mô quả bị mềm đi. SO2 tác dụng liên kết với các hợp chất màu trong vải, làm vải bị mất màu. Phương pháp thực hiện: Sunfit hóa bằng phương pháp khô ( xông khí SO2). Sử dụng SO2 nén sẵn trong bình. Quả vải được xông hơi trong kho kín. Quá trình xử lý hóa chất kết thúc khi nguyên liệu mất màu và mềm ra, hàm lượng SO2 trong quả khi đó đạt tới 0,06 -0,12%. Trước khi lấy nguyên liệu ra khỏi buồng xông lưu huỳnh, tiến hành quạt gió trong buồng với thời gian 1,5 đến 2 giờ. 3.2.4. Sấy - Mục đích: + Chế biến: tăng độ giòn của vỏ quả, thịt quả dai, mang tính chất đặc trưng của sản phẩm. + Bảo quản: vi sinh vật bị tiêu diệt. Các biến đổi + Biến đổi vật lý: sự tạo thành gradient nhiệt độ ở mặt ngoài và mặt trong vật liệu. Biến đổi tính chất cơ lý: như sự biến dạng, hiện tượng co, hiện tương tăng độ giòn của vỏ. + Biến đổi hóa lý: Khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, ẩm khuếch tán từ lớp ngoài vào trong vật liệu do giãn nở vì nhiệt. Đây là sự dời ẩm gây nên do sự chênh lệch nhiệt độ các phần khác nhau của vật liệu sấy. Chuyển pha giữa lỏng sang hơi của ẩm. + Biến đổi hóa học: Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như phản ứng oxi hóa khử, phản ứng Maillard là phản ứng tạo màu không enzyme của protein và đường khử; phản ứng phân hủy protein làm giảm khả năng thích nghi với sự tách nước. + Biến đổi hóa sinh: Giai đoạn đầu: nhiệt độ nguyên liệu tăng dần và chậm tạo ra sự hoạt động mạnh mẽ của các hệ enzyme nhất là các enzyme oxi hóa khử, gây ảnh hưởng xấu đến sản phẩm. Giai đoạn sau: enzyme bị vô hoạt. + Biến đổi sinh học: tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu. + Biến đổi cảm quan: Màu sắc: màu đỏ tự nhiên bị mất đi do tác dụng của nhiệt độ. Sản phẩm có màu thẫm, màu nâu do phản ứng caramen hóa, phản ứng tạo melanoidin và oxi hóa các polyphenol… Mùi: một số chất thơm bay theo hơi ẩm và do nhiệt độ bị phân hủy gây tổn thất chất thơm. Một số mùi thơm được tạo thành tạo mùi đặc trưng của vải sấy. Vị: cường độ vị ngọt tăng lên. Vị chua giảm đi một cách tương đối do sự bay hơi của các axit. Các yếu tố ảnh hưởng: + Nhiệt độ sấy: Nhiệt độ và tốc độ sấy cao thì sản phẩm khô nhanh nhưng nhiệt độ cao hơn nữa, vải có thể bị cháy. + Tốc độ sấy: Nếu tốc độ tăng nhiệt quá nhanh làm cho tốc độ bốc hơi bề mặt vật liệu lớn hơn tốc độ chuyển dịch chất ẩm từ các lớp bên trong ra, thì bề mặt quả bị rắn lại và ngăn cản quá trình thoát ẩm. Ngược lại, nếu tốc độ tăng nhiệt chậm, thì cường độ thoát ẩm yếu. + Độ ẩm của không khí: Độ ẩm không khí càng thấp thì khả năng hút ẩm càng cao. Nếu độ ẩm của không khí đi vào thiết bị thấp quá sẽ làm quả bị nứt hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên bề mặt, nhưng nếu cao quá sẽ làm tốc độ sấy giảm đi. Ngược lại, nếu không khí đi ra khỏi thiết bị có độ ẩm thấp quá thì sẽ tốn năng lượng nhiều. Ngoài ra còn kéo dài thời gian sấy, làm giảm màu sắc sản phẩm do hiện tượng quả bị thâm đen. Điều chỉnh độ ẩm của không khí bằng cách điều chỉnh nhiệt độ của không khí vào, tốc độ lưu thông của nó và lượng vật liệu ẩm chứa trong thiết bị sấy. Ngoài 3 thông số cơ bản trên, độ dày của lớp sản phẩm sấy cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy. Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều, nhưng nếu quá mỏng sẽ làm giảm năng suất của thiết bị sấy. Thiết bị sấy: sử dụng thiết bị sấy buồng sấy. Chương IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY BUỒNG Điều kiện thiết kế: Vải chín có độ ẩm ban đầu ω1 = 80%, độ ẩm cuối ω2 = 25%. Tác nhân sấy là không khí. Thời gian sấy: 32 giờ. Chế độ sấy có 3 giai đoạn: GĐ I: Nhiệt độ tác nhân sấy: t1 = 100oC Độ ẩm của vải quả: ω11 = 80%, ω12 Thời gian sấy: τ = 2h GĐ II: Nhiệt độ tác nhân sấy: t2 = 90oC Độ ẩm của vải quả: ω21, ω22 Thời gian sấy: τ = 6h GĐ III: Nhiệt độ tác nhân sấy: t3 = 70oC Độ ẩm vải quả: ω31, ω32 = 25% Thời gian sấy: τ = 24h Tốc độ sấy của cả 3 giai đoạn là v = 2 ÷ 3 m/s. Trạng thái không khí bên ngoài to = 20oC, φo = 80%. 4.1. Tính toán các thông số vật liệu Xác định lượng ẩm bốc hơi: W = G2 = 300× = 825 kg Lượng vật liệu đưa vào là: G1 = W + G2 = 825 + 300 = 1125 kg Chia ẩm bốc hơi theo các giai đoạn như sau: W1 = 375 kg, W2 = 300 kg, W3 = 150 kg Giai đoạn I: W1 = 375 kg, ω1 = 80% Vì W1 = G1 suy ra W1 × 100 – W1 × ω12 = G1 × ω1 – G1 × ω12 = > ω12 = = = 70% Lượng vật liệu ra khỏi giai đoạn I là: G12 = G1 – W1 = 1125 – 375 = 750 kg Các đại lượng trên được tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn I là: W1h = = = 187.5 kg/h G12h = = = 375 kg/h Giai đoạn II: W2 = 300 kg, G21 = G12 = 750 kg Độ ẩm vật liệu ra khỏi giai đoạn II là: ω22 = = = 50% Lượng vật liệu ra khỏi giai đoạn II là: G22 = G21 – W2 = 750 – 300 = 450 kg Các đại lượng trên tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn II là: W2h = = = 50 kg/h G22h = = = 75 kg/h Giai đoạn III: W3 = 150 kg, G31 = G22 = 450 kg Độ ẩm vật liệu ra khỏi giai đoạn III là: ω32 = = = 25% Lượng vật liệu ra khỏi giai đoạn III chính là sản phẩm, tức là: G32 = G2 = G31 – W3 = 450 -150 = 300 kg Các đại lượng tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn III là: G2h = = = 12.5 kg/h W3h = = = 6.25 kg/h Tính toán quá trình sấy lý thuyết: Giai đoạn I: Giai đoạn này năng suất bốc hơi ẩm lớn nhất, ẩm bốc hơi nhiều nên nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi buồng sấy thấp. Vì vậy không cần hồi lưu. Trạng thái không khí bên ngoài: to = 20oC, φo = 80%. Từ đó ta xác định được: Phân áp suất bão hòa hơi nước Pb bằng: Pb = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.0233 bar Lượng chứa ẩm do: do = 0.621 × = 0.621 × = 0.01188 kg ẩm/kgkk Nhiệt dung riêng dẫn xuất Cdx: Cdx(do) = Cpk + Cpado = 1.004 + 1.82 × 0.01188 = 1.0256 kJ/kgkk Entanpy: Io = 1.004to + do(2500 + 1.842to) = 1.004 × 20 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 20) = 50.218 kJ/kgkk Khối lượng riêng của không khí: ρko = = × 105 = 1.159 kg/m3 Trạng thái không khí vào buồng sấy: Ta có: t1 = 100oC Phân áp suất bão hòa hơi nước Pb11: Pb11 = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.9987 bar Lượng chứa ẩm d11 = do= 0.01188 kg ẩm/kgkk Entanpy: I11= 1.004t1 + d1(2500 + 1.842t1) = 1.004 × 100 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 100) = 132.288 kJ/kgkk Độ ẩm tương đối: φ11= = = 0.0187 = 1.87% Khối lượng riêng của không khí trong giai đoạn I: ρk11= = × 105 = 0.93 kg/m3 Trạng thái không khí ra khỏi buồng sấy Giai đoạn này là giai đoạn tốc độ sấy không đổi, nhiệt độ vật liệu không đổi. Nhiệt độ và độ ẩm không khí vào buồng là t11= 100oC, φ11= 1.87%. Chọn nhiệt độ khi ra khỏi buồng sấy t12= 40oC. Pb12= exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.0732 bar d12 = do + = 0.01188 + = 0.03579 kg ẩm/kgkk φ12= = = 0.739 = 74% ρk12= = = 1.046 kg/m3 Tiêu hao không khí lý thuyết: l1 = = = 41.823 kgkk/kg ẩm L1 = l1 × W1 = 41.823 × 375 = 15683.8 kg = 7841.91 kg/h Lưu lượng tác nhân sấy giai đoạn I là: V1 = = =8432.16 m3/h Vtb1 = = = 7936.16 m3/h Tiêu hao nhiệt lý thuyết: qo1 = l1( I1 – Io) = 41.823( 132.288 – 50.218) = 3432.414 kJ/kg ẩm Qo1 = qo1W1= 3432.414 × 375 = 1287155.104 kJ Qo1 = = = 643577.552 kJ/h = 178.772 kW Cân bằng nhiệt lý thuyết của giai đoạn I: Nhiệt đưa vào: Qv = Qo1 + Qo Qo là nhiệt do không khí đưa vào: Qo = Go × Lo = Lo × Io = 7841.91 × 50.218 = 393805.036 kJ/h = 787610.072 kJ Vậy Qv = 1287155.104 + 787610.072 = 2074765.176 kJ Nhiệt đưa ra khỏi hệ thống: Qr = Q1 + Q2’ Q1 là nhiệt hữu ích: Q1 = W1[( r + Cpt12) – Cntm1] = 375[( 2500 + 1.842 × 40) – 4.18 × 23] = 929077.5 kJ = 464538.75 kJ/h = 129.038 kW Q2’ là tổn thất nhiệt do khí thoát: Q2’ = L1I2’ = L1[ t12 + do( r + Cpht12)] = 7841.91[ 40 × 1.004 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 40)] = 554700 kJ/h = 1109400 kJ = > Qr = Q1 + Q2’ = 929077.5 + 1109400 =2038477.5 kJ = > ∆Q = Qv – Qr = 2074765.176 – 2038477.5 = 36287.676 kJ ∆Q% = × 100% = × 100% = 0.0175= 1.75% Hiệu suất nhiệt của buồng sấy: ɳs = = = 1.18 = 118% Giai đoạn II: Giai đoạn này nhiệt độ tác nhân sấy vào nhỏ hơn. Trong giai đoạn 2 nhiệt độ tác nhân sấy vào buồng sấy là t21 = 90oC. Pb21 = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.6908 bar Để tiện lợi cho việc điều chỉnh quạt gió, ta thiết kế sao cho lưu lượng khối lượng không khí ở cả 3 giai đoạn như nhau, tức là L1 = L2 = L3 hay W1l1= W2l2 = W3l3. Từ đó ta có: l2 = l1= 41.823 × = 52.278 kg/kg ẩm l3 = l1= 41.823 × = 104.557 kg/kg ẩm Các thông số của không khí vào buồng sấy được xác định: chọn φ21 = 3% Lượng chứa ẩm: d21 = 0.621= 0.621 × = 0.013232 kg ẩm/kgkk Entanpy: I21 = t21Cpk + d21( r + Cpht21) = 90 × 1.004 + 0.013232( 2500 + 1.842 × 90) = 125.63 kJ/kgkk Khối lượng riêng của không khí vào giai đoạn 2 là: ρk21 = = × 105 = 0.933 kg/m3 Xác định các thông số tác nhân sấy ra khỏi buồng sấy: d22 = d21 + ∆d = d21 + = 0.013232 + = 0.032361 kg ẩm/kgkk t22 = = = 42.2oC Pb22 = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.0822 bar φ22 = = = 0.599 = 60% ρk22 = = × 105 = 1.04 kg/m3 Xác định các thông số trạng thái sau hỗn hợp: Hệ số hồi lưu: n = = = = = 0.071 Nhiệt độ khí sau hỗn hợp: th2 = = = 21.5oC Pbh2 = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.0256 bar dh2 = d21 = 0.013232 kg ẩm/kgkk Ih2 = th2Cpk + dh2( r + Cphth2) = 21.5 × 1.004 + 0.013232( 2500 + 1.842 × 21.5) = 55.2 kJ/kgkk φh2 = = = 0.809 = 81% ρkh2 = = × 105 = 1.15 kg/m3 Tiêu hao không khí lý thuyết: l2 = 52.278 kJ/kg ẩm L2 = l2W2 = 52.278 × 300 = 15683.4 kg = 2613.9 kg/h Vtb2 = = = 2649.67 m3/h Lưu lượng khí mới bổ sung: Go = = = 36815.5 kg/h Tiêu hao nhiệt: qo2 = l2( I21 – Ih2) = 52.278( 125.63 – 55.2) = 3687.17 kJ/kg ẩm Qo2 = qo2W2 = 3687.17 × 300 = 1106150 kJ = 184358 kJ/h = 51.2 kW Cân bằng nhiệt của hệ thống: Nhiệt đưa vào: Qv = Qo2 + Qo Qo2 là nhiệt đưa vào buồng sấy Qo là nhiệt do không khí mới đưa vào Qoh = GoLo = Io = × 50.218 = 1848800 kJ/h = > Qo = Qohτ2 = 1848800 × 6 = 11092802.5 kJ Vậy Qv = 1106150 + 11092802.5 = 12198952.5 kJ Nhiệt đưa ra khỏi hệ thống: Qr = Q1 + Q2’ Q1 là nhiệt hữu ích: Q1 = W2[( r + Cphth2) – Cntm12] = 300[( 2500 + 1.842 × 21.5) – 4.18 × 32] = 721753 kJ = 120292 kJ/h = 33.414 kW Q2’ là tổn thất nhiệt do khí thoát: I2’ = Cpkth2 + do( r + Cphth2) = 1.004 × 21.5 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 21.5) = 51.756 kJ/kgkk Q2h’ = I2’Go = 51.756 × 36815.5 = 1905423 kJ/h = > Q2’ = Q2h’τ2 = 1905423 × 6 = 11432238 kJ Vậy Qr = 721753 + 11432238 = 12153991 kJ Sai lệch ∆Q = Qv – Qr = 12198952.5 – 12153991 = 44961.5 kJ = > ∆Q% = × 100% = × 100% = 0.37% Giai đoạn III: Xác định các thông số vào buồng sấy: ta có t31 = 70oC, chọn φ31 = 10% Pb31 = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.3073 bar Ta xác định được các thông số còn lại: d31 = 0.621= 0.621= 0.019825 kg ẩm/kgkk Entanpy: I31 = t31Cpk + d31( r + Cpht31) = 70 × 1.004 + 0.019825( 2500 + 1.842 × 70) = 122.4 kJ/kgkk Khối lượng riêng của không khí vào giai đoạn III: ρk31 = = × 105 = 0.978 kg/m3 Trạng thái không khí ra khỏi buồng sấy: d32 = d31 + ∆d = d31 + = 0.019825 + = 0.029389 kg ẩm/kgkk t32 = = = 46.4oC Pb32 = exp(12 - ) = exp( 12 - ) = 0.102 bar φ32 = = = 0.44 = 44% ρk32 = = × 105 = 1.03 kg/m3 Xác định trạng thái tác nhân sấy sau hỗn hợp: Hệ số hồi lưu: n = = = = = 0.831 Nhiệt độ khí sau hỗn hợp: th3 = = = 32oC Pbh3 = exp( 12 - ) = exp( 12 - ) = 0.0473 bar dh3 = d31 = 0.019825 kg ẩm/kgkk Entanpy của khí sau hỗn hợp: Ih3 = Cpkth3 + dh3( r + Cphth3) = 1.004 × 32 + 0.019825( 2500 + 1.842 × 32) = 82.86 kJ/kgkk Độ ẩm tương đối sau hỗn hợp: φh3 = = = 0.65 = 65% Khối lượng riêng: ρkh3 = = × 105 = 1.1 kg/m3 Xác định tiêu hao không khí: l3 = 104.557 kg/kg ẩm L3 = l3W3 = 104.557 × 150 = 15683.55 kg = 653.5 kg/h V3 = = = 668 m3/h Vtb3 = = = 651 m3/h Tiêu hao nhiệt lý thuyết: q3 = l3( I3 – Ih3) = 104.557( 122.4 – 82.86) = 4134 kJ/kg ẩm Q3 = q3W3 = 4134 × 150 = 620127.5 kJ = 25838.6 kJ/h = 7.2 kW Cân bằng nhiệt lý thuyết của hệ thống: Nhiệt đưa vào: Qv = Q3 + Qo Qo là nhiệt do không khí đưa vào. Qoh = GoLo = Io = × 50.218 = 39490 kJ/h = > Qo = Qohτ3 = 39490 × 24 = 947769 kJ Vậy Qv = 620127.5 + 947769 = 1567896.5 kJ Nhiệt đưa ra khỏi hệ thống: Qr = Q1 + Q2’ Q1 là nhiệt hữu ích: Q1 = W3[( r + Cphth3) – Cntm31] = 150[( 2500 + 1.842 × 32) – 4.18 × 53.43] = 350341 kJ Q2’ là tổn thất nhiệt do khí thoát: Q2h’ = GoI2’ = Go[ th3Cpk + do( r + Cphth3)] = [ th3Cpk + do( r + Cphth3)] = [ 32 × 1.004 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 32)] = 49172 kJ/h Q2’ = Q2h’τ3 = 49172 × 24 = 1180136 kJ Vậy Qr = 350341 + 1180136 = 1530477 kJ Sai lệch ∆Q = Qv – Qr = 1567896.5 – 1530477 = 37419.5 kJ ∆Q% = × 100% = × 100% = 2.39% Xác định các kích thước cơ bản của thiết bị Tiết diện thông gió của buồng là: Fkh = , Vmax là lưu lượng khí lớn nhất qua buồng. Ta thấy giai đoạn I có lưu lượng khí lớn nhất Vmax = Vtb1 = 7937.16 m3/h v là tốc độ tác nhân sấy trong buồng sấy Fkh = = 1.1 m2 Chọn chiều dài chất vật liệu trên xe là Lm = 1.8m. Vậy chiều cao thông gió là: Hkh = = = 0.6 m Số tầng khay vật liệu trong hầm là: m = = = 12 tầng (hk là khoảng thông khí trên 1 khay). Chiều cao chất vật liệu là: Hm = m( hk + hm) = 12( 0.05 + 0.03) = 0.96m = 960 mm ( hm là chiều dày vật liệu trên khay, hm = 30 mm) Chiều cao xe goòng là: Hx = Hm + ∆Hx với ∆Hx = 150 mm Hx là chiều cao bánh xe: Hx = 960 + 150 = 1110 mm Chiều cao bên trong buồng là: H = Hx + ∆H = 1110 + 80 = 1190 mm ( ∆H là khoảng cách giữa vật liệu trên khay trên cùng tới trần buồng, ∆H = 80 mm). Tổng diện tích khay sấy là: Fkh = = = 45 m2, g1 là khối lượng vật liệu trên 1m2 khay Diện tích 1 tầng khay là: F1kh = = = 4.09 m2 Chiều rộng chất vật liệu là: Bm = ==2.27 m Chiều rộng bên trong buồng là: B = Bm + 2∆B ∆B là chiều rộng kênh dẫn khí, ∆B = 0.5 m Vậy B = 2.27 + 2 × 0.5 = 3.27 m Chiều dài bên trong buồng là: L = Lm + 2∆L = 1.8 + 2 × 0.1 = 2 m Chiều cao phủ bì của buồng là: HN = H + ∆HT + δ + δp ở đây: ∆HT : chiều cao để bố trí thiết bị ( calorife, quạt gió), ∆HT = 1.55 m δ : chiều dày trần buồng, δ = 80 mm δp : chiều dày lớp trần phụ, δp = 70 mm Vậy HN = 1.19 + 0.08 + 0.07 + 1.55 = 2.89 m Chiều rộng phủ bì của buồng là: BN = B + 2δ = 3.27 + 2 × 0.08 = 3.43 m Chiều dài phủ bì của buồng là: LN = L + 2δ = 2 + 2 × 0.08 = 2.16 m ( vẽ hình thể hiện kích thước các buồng) Diện tích xung quanh của buồng là: Fxq = 2( BN + LN)HN = 2( 3.43 + 2.16)×2.69 = 30.07 m2 Diện tích trần và nền: Ftr = LNBN = 2.16 × 3.43 = 7.41 m2 Xác định kích thước xe goòng: Chiều rộng xe: Bxe = = = 0.75 m Chiều dài xe: Lxe = = = 0.9 m Chiều cao xe: Hxe = 1.11 m Như vậy trong hầm bố trí 4 xe. Kích thước khay sấy: Chiều dài Lkh = 0.89 m Chiều rộng Bkh = 0.74 m Diện tích 1 khay là: fkh = BkhLkh = 0.74 × 0.89 = 0.6586 m2 Số lượng khay là: nkh = 6 × 12 = 72 khay Khối lượng vật liệu trên 1 xe là: gxe = = 187.5kg Khối lượng 1 xe là: mxe = 40 kg Khối lượng khay sấy là: mkh = 28 kg Khối lượng xe trong hầm là: Gvt = 6(40 + 28) = 408 kg Khối lượng 1 xe cả vật liệu là: Gmv = 187.5 + 68 = 255.5 kg Tính toán quá trình sấy thực tế Giai đoạn I Xác định tổn thất do vật liệu mang đi: Qm1 = Gm1Cm1( tm11 – tm12) trong đó Gm1 = G12 = 750 kg, Cm1 = Gmk( 1 – ω12) + Cnω12 = 1.88( 1 – 0.7) + 4.18 × 0.7 = 3.49 kJ/kgkk tm2 = tm1 = 32oC, tm1 = tMo = 23oC Vậy ta có: Qm1 = 750 × 3.49( 32 -23) = 23557.5 kJ qm1 = = = 62.82 kg/kg ẩm Xác định tổn thất nhiệt do thiết bị vận chuyển: Qvt = GvtCvt( tm2 – tm1) Gvt = 4( mxe + mkh) = 4( 40 + 28) = 272 kg Cvt = 0.5 kJ/kgK là nhiệt dung riêng của khối lượng xe và khay. Qvt = 272 × 0.5( 32 -23) = 1224 kJ qvt = = = 3.264 kJ/kg ẩm Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt vào môi trường: Tổn thất nhiệt qua tường và cửa: Qxq1 = kxq1Fxq( tk1 – to) Trong đó: kxq1 : hệ số truyền nhiệt từ tác nhân sấy qua tường bao xung quanh và cửa Fxq : diện tích tường bao và cửa tk1 : nhiệt độ trung bình của khí trong buồng to : nhiệt độ không khí bên ngoài Nhiệt độ không khí trong buồng là: tk1 = 0.5( t11 + t12) = 0.5( 100 + 40) = 70oC kxq = Tường bao xung quanh làm bằng thép góc ghép các tấm tôn tráng kẽm có lớp cách nhiệt dày, δ = 0.075 m, λ = 0.1 W/mK Cửa buồng sấy cũng làm bằng thép góc ghép tôn tráng kẽm, ở giữa là lớp cách nhiệt dày 0.075 m, như vậy ta coi mật độ dòng nhiệt qua cửa và qua tường bao là như nhau. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của khí trong buồng tới tường là α11 được xác định theo tài liệu như sau. Khi v < 5 m/s ta có α11 = 6.15 + 4.18v W/m2K. Vậy α11 = 6.15 + 4.18 × 2 = 14.51 W/m2K. Trao đổi nhiệt từ tường bao đến không khí bên ngoài là đối lưu tự nhiên với hệ số trao đổi nhiệt α12. Muốn xác định α12 cần biết nhiệt độ bề mặt tường tw2. Trị số này chưa biết nên phải giả thiết sau đó kiểm tra lại. Giả thiết tw2 = 34oC, ∆t2 = tw2 – to = 14oC. Theo tài liệu ta có: αo = 3.29 W/m2K và hệ số hiệu đính theo nhiệt độ φT = 0.962. Vậy ta được α12 = αoφT = 3.29 × 0.962 = 3.165 W/m2K . q2 = α12∆t2 = 3.165 × 14 = 44.31 W/m2K Kiểm tra lại giả thiết: tw2 = tk2 – q2( + ) = 70 – 44.31( + ) = 33.7oC Sai số so với giả thiết 0.84%, như vậy giả thiết tw2 = 34oC là đúng. Từ đó ta tính được kxq = = 0.88 W/m2K Qxq = 0.88 × 14( 34 – 20) = 172.48 W Hệ số truyền nhiệt của khí trong buồng qua trần là: ktr = trong đó α2tr = 1.3α12 = 1.3 × 3.165 = 4.115 W/m2K. Vậy ta có: ktr = = 0.942 W/m2K Nhiệt truyền qua trần buồng sấy là: Qtr = ktrFtr( tk1 – to) = 0.942 × 7.56( 70 – 20) = 356 W. Nhiệt truyền qua nền buồng sấy là: QN1 = qNFN Theo tài liệu qN = 57 W/m2. Vậy ta có: QN1 = 57 × 7.56 = 430.92 W. Tổng tổn thất nhiệt vào môi trường: Qs1 = Qxq + Qtr1 + QN1 = 172.48 + 356 + 430.92 = 959.4 W = 3453.84 kJ/h qs1 = = = 18.42 kJ/kg ẩm Từ đó ta xác định được: ∆1 = Cntm1 – ( qm1 + qvt1 + qs1) = 4.18 × 23 – ( 62.82 + 3.264 + 18.42) = 11.636 kJ/kg ẩm Xác định các quá trình sấy thực tế: d12 = i1 = r + Cpht1 = 2500 + 1.842 × 100 = 2684.4 kJ/kg i2 = r + Cpht2 = 2500 + 1.842 × 40 = 2573.68 kJ/kg d12 = = 0.035904 kg ẩm/kgkk l1 = = = 41.625 kg/kg ẩm I12 = I11 - = 132.288 - = 132 kJ/kgkk Qua tính toán nhận thấy rằng giai đoạn 1 quá trình sấy thực tế gần giống với lý thuyết. Vậy ta có: L1 = 7841.91 kg/h, l1 = 41.823 kgkk/kg ẩm, Q1 = 129.038 kW, q1 = 3432.414 kJ/kg ẩm. Giai đoạn II: Tổn thất nhiệt do vật liệu: Qm2 = Gm2Cm2( tm22 – tm12) Trong đó Gm2 = G22 = 450 kg, Cm2 = Gmk( 1 – ω22) + Cnω22 = 1.88( 1 – 0.5) + 4.18 × 0.5 = 3.03 kJ/kgK Nhiệt độ vật liệu vào giai đoạn 2 là tm21 = tm12 = 32oC. Nhiệt độ vật liệu ra khỏi giai đoạn 2 là tm22 = t22 - ∆t ( ∆t chọn khoảng 10 ÷ 20oC). Vậy ta có: tm22 = 42.2 – 10 = 32.2oC. Vậy ta được: Qm2 = 450 × 3.03( 32.2 – 32) = 272.7 kJ qm2 = = = 0.91 kJ/kg ẩm Tổn thất do thiết bị vận chuyển: Qvt2 = Gvt2Cvt2( tm2 – tm1) = 272 × 0.5( 32.2 - 32) = 27.2 kJ qvt2 = = = 0.091 kJ/kg ẩm. Tổn thất nhiệt vào môi trường xung quanh: Qxq2 = kxq2Fxq∆t2, kxq2 = Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của khí bên trong buồng sấy α21 = 14.5 W/m2K, hệ số trao đổi nhiệt đối lưu từ bề mặt tường tới không khí bên ngoài được xác định tương tự giai đoạn 1, ta được α22 = 3.173 W/m2K. Vậy ta được: kxq2 = = 0.882 W/m2K. Nhiệt độ trung bình của khí trong buồng: tk2 = 0.5( t21 + t22) = 0.5( 90 + 42.2) = 66.1oC Qxq2 = 0.882 × 14( 32.8 – 20) = 158.05 W Tổn thất nhiệt qua trần: Qtr2 = ktr2Ftr∆t2, ktr2 = Trong đó αtr2 = 1.3α22 = 1.3 × 3.173 = 4.1249 W/m2K ktr2 = = 0.942 W/m2K Qtr2 = 0.942 × 7.56( 32.8 – 20) = 91.15 W. Tổn thất nhiệt qua nền : QN2 = qNFN = 57 × 7.56 = 430.92 W Tổng tổn thất nhiệt vào môi trường: Q22 = Qxq2 + Qtr2 + QN2 = 158.05 + 91.15 + 430.92 = 680.12 W = 2448.432 kJ/h = 14690.592 kJ q22 = = = 48.968 kJ/kg ∆2 = Cntm12 – ( qm2 + qvt2 + q22) = 4.18 × 32 – ( 0.91 + 0.091 + 48.664) = 84.095 kJ/kg ẩm Xác định các thông số của quá trình sấy thực tế: Ta có: d22 = i1 = r + Cpht21 = 2500 + 1.842 × 90 = 2665.78 kJ/kg i2 = r + Cpht22 = 2500 + 1.842 × 42.2 = 2577.73 d22 = = 0.032945 kg ẩm/kgkk l2 = = = 50.278 kg/kg ẩm I22 = I21 + = 125.63 + = 127.3 kJ/kgkk φ22 = = = 0.609 = 61% ρk2 = = × 105 = 1.043 kg/m3 Xác định các thông số hỗn hợp: n = = = = = 0.069 th2 = = = 21.4 oC Pbh2 = exp( 12 - ) = exp(12 - ) = 0.0254 bar Ih2 = th2Cpk + dh2( r + Cphth2) = 21.4 × 1.004 + 0.013232( 2500 + 1.842 × 21.4) = 55.087 kJ/kgkk φh2 = = = 0.816 = 81.6% ρkh2 = = × 105 = 1.151 kg/m3 Tiêu hao không khí thực tế: l2 = 50.728 kg/kg ẩm L2 = l2W2 = 50.728 × 300 = 15218.4 kg = 2536.4 kg/h Vtb2 = = = 2567.2 m3/h Tiêu hao nhiệt thực tế: q2 = l2( I21 – Ih2) = 50.728( 125.63 – 55.087) = 3546.76 kJ/kg ẩm = > Q2 = q2W2 = 3546.76 × 300 = 1064028.28 kJ = 177338 kJ/h = 49.26 kW Lập cân bằng nhiệt: Nhiệt đưa vào hệ thống: Qv = Qs1 + Qo2 Trong đó: Qs = Q2 Qo2h = GoIo = Io = × 50.218 = 1845984.57 kJ/h Qo2 = Qo2hτ2 = 1845984.57 × 6 = 11075904.41 kJ = > Qv = 1064028.28 + 11075904.41 = 12139932.69 kJ Nhiệt đưa ra khỏi hệ thống: Qr = Q21 + Q22’ + Qm2 + QS2 + Qvt2 Trong đó: Q21 là nhiệt hữu ích Q21 = W2( r + Cphth2 – Cntm2) = 300( 2500 + 1.842 × 21.4 – 4.18 × 32) = 721697.64 kJ Q22’ là tổn thất nhiệt do khí thoát: Q22’ = I2’Go I2’ = Cpkth2 + do( r + Cphth2) = 1.004 × 21.4 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 21.4) = 51.654 kJ/kgkk Q22h’ = I2’Go = I2’= 51.654 × = 1898771.1 kJ/h Q22’ = Q22h’τ2 = 1898771.1 × 6 = 11392626.6 kJ = > Qr = 721697.64 + 11392626.6 + 272.7 + 14690.592 + 27.2 = 12129195.53 kJ Sai lệch cân bằng: ∆Q = Qv – Qr = 12139932.69 – 12129195.53 = 10737.16 kJ ∆Q% = × 100% = × 100% = 0.09% Hiệu suất sử dụng nhiệt của buồng sấy: ɳs = = = 0.678 = 67.8% Giai đoạn III: Tổn thất nhiệt do vật liệu: Qm3 = Gm3Cm3(tm32 – tm31) Trong đó Gm3 = G2 = 300 kg Cm3 = 1.88( 1 – ω32) + 4.18ω32 = 1.88( 1 – 0.25) + 4.18 × 0.25 = 2.455 kJ/kgK tm31= tm22 = 22.2oC, tm32 = tm32 – 20 = 46.4 – 20 = 26.4oC Vậy ta có: Qm3 = 300 × 2.445( 26.4 – 22.2) = 3093.3 kJ qm3 = = = 20.622 kJ/kg ẩm Tổn thất nhiệt do thiết bị vận chuyển: Qvt3 = GvtCvt(tm32 – tm31) = 272 × 0.5( 26.4 – 22.2) = 571.2 kJ qvt3 = = = 3.808 kJ/kg ẩm Tổn thất nhiệt do tỏa vào môi trường: Tổn thất nhiệt qua tường bao và cửa: Qxq3 = kxq3Fxq∆t3, ở đây kxq3 = Các hệ số trao đổi nhiệt α31 = α21 = α11 = 14.51 W/m2K, α32 = 3.188 W/m2K. Vậy ta được: kxq3 = = 0.883 W/m2K Qxq3 = 0.883 × 14[ 0.5( 70 +46.4) - 20] = 473.46 W Tổn thất nhiệt qua trần: Qtr3 = ktr3Ftr∆t Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu từ trần tới không khí bên ngoài: αtr3 = 1.3α32 = 1.3 × 3.188 = 4.1444 W/m2K Vậy ta có: ktr3 = = 0.943 W/m2K = > Qtr3 = 0.943 × 7.56( 58.2 – 20) = 272.3 W Tổn thất nhiệt qua nền: QN3 = qNFN = 57 × 7.56 = 430.92 W Tổn thất do tỏa nhiệt vào môi trường là: QS3 = Qxq3 + Qtr3 + QN3 = 473.46 + 272.3 + 430.92 = 1176.68 W = 4236.048 kJ/h = 101665.152 kJ qS3 = = = 677.77 kJ/kg ∆3 = Cntm31 – ( qm3 + qvt3 + qS3) = 4.18 × 22.2 – (20.622 + 3.808 + 677.77) = - 609.404 kJ/kg ẩm Xác định thông số của quá trình sấy thực tế: Ta có: d32 = i1 = r + Cpht31 = 2500 + 1.842 × 70 = 2628.94 kJ/kg i2 = r + Cpht32 = 2500 + 1.842 × 46.4 = 2585.47 kJ/kg = > d32 = = 0.027511 kg ẩm/kgkk l3 = = = 130.1 kg/kg ẩm I32 = I31 - = 122.4 - = 127.084 kJ/kgkk φ32 = = = 0.413 = 41.3% ρk32 = = × 105 = 1.038 kg/m3 Xác định các thông số của trạng thái hỗn hợp: n = = = 1.033 th3 = = = 33.4oC Ih3 = Cpkth3 + dh3( r + Cphth3) = 1.004 × 33.4 + 0.019825( 2500 + 1.842 × 33.4) = 84.316 kJ/kgkk φh3 = = = 0.65 = 65% ρh3 = = × 105 = 1.095 kg/m3 Tiêu hao không khí thực tế: l3 = 130.1 kg/kg ẩm L3 = l3W3 = 130.1 × 150 = 19515 kg = 813.125 kg/h V3 = = = 831.4 m3/h V3tb = = = 806.67 m3/h Tiêu hao nhiệt: q3 = l3( I31 – Ih3) = 130.1( 122.4 – 84.316) = 4954.73 kJ/kg ẩm Q3 = q3W3 = 4954.73 × 150 = 743209.26 kJ = 30967 kJ/h = 8.6 kW Cân bằng nhiệt của hệ thống: Qv = QS + Qo Trong đó QS = Q3 Qoh = GoIo = Io = × 50.218 = 39529.05 kJ/h = > Qo = Qohτ3 = 39529.05 × 24 = 948697.26 kJ Nhiệt đưa ra khỏi hệ thống: Qr = Q13 + Q23’ + Qm3 + Qvt3 + QS3 Trong đó Q23’ = GoI2’ I2’ = th3Cpk + do( r + Cphth3) = 33.4 × 1.004 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 33.4) = 63.964 kJ/kgkk Q23’ = I2’ = × 63.964 = 50349.2 kJ/h = 1208380.891 kJ Q13 = W3( r + Cphth3 – Cntm31) = 150( 2500 + 1.842 × 33.4 – 4.18 × 22.2) = 370309.02 kJ Qv = 743209.26 + 948697.26 = 1691906.52 kJ Qr = 370309.02 + 1208380.891 + 3093.3 + 571.2 + 101665.152 = 1684019.563 kJ Sai lệch ∆Q = Qv – Qr = 1691906.52 – 1684019.563 = 7886.957 kJ = > ∆Q% = × 100% = × 100% = 0.47% Hiệu suất sử dụng nhiệt của buồng sấy: ɳs = = = 0.5 = 50% Tính toán chọn calorife Công suất nhiệt của calorife Qcal = = ở đây Q1: nhiệt cấp kho buồng sấy ở giai đoạn I, Q1 = 129.038 kW ɳcal: hiệu suất của calorife, ɳcal = 0.95 Vậy Qcal = = 135.83 kW Tiêu hao hơi nước ở calorife D = , kg/s Trong đó: ih là entanpy của hơi vào calorife. Đây là hơi bão hòa khô ở 5 bar. Vậy ih = i’’ = 2749 kJ/kg i’ là entanpy của nước bão hòa, i’ = 640 kJ/kg Vậy D = = 0.0644 kg/s = 231.86 kg/h Xác định bề mặt truyền nhiệt của calorife Chọn kết cấu calorifer với các đặc trưng: Chùm ống có cánh bố trí so le với bước ống: s1 = 80 mm, s2 = 45 mm. Ống làm bằng thép có d2/d1 = 24/22 mm với λô = 45 W/mK. Cánh làm bằng đồng có: đường kính dc = 40 mm, chiều dày δc = 0.5 mm và bước cánh t = 3 mm, λc = 110 W/mK. Chiều dài ống l = 1200 mm. Tính độ chênh nhiệt độ ∆ttb = = = 86oC Số cánh trên một ống: nc = = = 343 Chiều cao của cánh: h = = = 8 mm Kích thước xác định: dxd = Trong đó: Fl – diện tích phần ống không làm cánh; Flc – diện tích các cánh trên một ống. Do đó: Flo = Πd2tnc = Π(0.024)(0.003)(343) = 0.078 m2 Flc = 2[() – ()]nc = 2[() – ()]343 = 0.55 m2 dxd = = 0.0278 m Tốc độ cực đại khi không khí chuyển động qua khe hẹp nhất ωmax Giả sử tốc độ không khí vào calorifer ω = 2.5 m/s. Khi đó: ωmax = = = 3.6 m/s Xác định các tiêu chuẩn đồng dạng. Với nhiệt độ trung bình không khí ttb = 0.5(20 + 100) = 60oC ta tìm được λ = 2.9 × 10-2 W/mK; v = 18.97 × 10-6 m2/s. Khi đó: Re = = = 5276 Nu = 0.251Re0.67[]-0.2[+ 1]-0.2 = 0.251×52760.67[]-0.2[+ 1]-0.2 = 34.883 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu phía không khí Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của cánh αc: αc = = = 36.329 W/m2K Hiệu suất cánh ɳc: β = = = 36.376 βh = 36.376×8×10-3 = 0.29 = = 1.67 Với dc/d2 = 1.67 và βh = 0.29, từ biểu đồ ɳc = f(dc/d2,βh) ta tìm được ɳc = 0.96. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu tương đương α2: α2 = αc( ɳc + ) = 36.389( 0.96 + ) = 35.114 W/m2K Hệ số làm cánh εc: εc = 1 + = 1 + = 7.65 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu khi hơi ngưng trong ống α1 Chọn (tb – tw) = 0.9oC. Ta sẽ kiểm tra lại độ chênh nhiệt độ này sau khi tính đươc hệ số truyền nhiệt k. Khi đó: α1 = 0.720= 0.720 = 25322 W/m2K Hệ số truyền nhiệt k k = = = 264 W/m2K Kiểm tra lại độ chênh (tb – tw) Mật độ dòng nhiệt truyền nhiệt qua calorifer qc: qc = k∆ttb = 264×86 = 22704 W/m2 Kiểm tra độ chênh nhiệt độ đã chọn: về nguyên tắc, mật độ dòng nhiệt qc phải bằng mật độ dòng nhiệt do hơi ngưng q1. Do đó: (tb – tw) = = = 0.897 Như vậy, giả thiết (tb – tw) = 0.9oC là chính xác. Diện tích bề mặt bên trong các ống F1 Lấy hiệu suất calorifer ɳ = 0.75. Khi đó F1 bằng: F1 = = = 7.977 m2 Số ống cần thiết n: n = = = 96 Số ống trong một hàng m. Chọn số hàng ống z = 8, khi đó: m = = =12. Tổng số ống của calorifer N: N = mz = 12 × 8 = 96 ống. Kích thước calorifer Chiều dài: l = 1.2 m Chiều rộng: a = zs2= 8 × 45×10-3 = 0.36 m Chiều cao: b = ms1 = 12 × 80×10-3 = 0.96 m. Tính toán chọn quạt gió Lưu lượng không khí tính toán là lưu lượng thể tích lớn nhất V1 = 8432.16 m3/h. Tốc độ không khí tại các tiết diện tương ứng được xác định theo công thức: vkk = , ở đây f là diện tích tiết diện tính toán tương ứng. Hệ số trở lực ma sát khi không khí chuyển động trên bề mặt vật liệu sấy được lấy theo kinh nghiệm λ = 0.5. Tổn thất áp suất do ma sát của không khí chuyển động trên bề mặt vật liệu là: ∆pl = λ..ρ. N/m2, ở đây: L – chiều dài xếp vật liệu, L = Lm ρ – khối lượng riêng của không khí trong buồng sấy w – tốc độ của không khí trong buồng sấy Tổn thất áp suất cục bộ được xác định theo công thức: ∆pc = ∑ξ.ρ., N/m2 ∑ξ tổng các hệ số trở lực cục bộ. Kết quả ta được tổng tổn thất áp suất thực tế ∆p = 62 N/m2. ∆ptc = ∆p.= 62×= 92.26 N/m2. Với lưu lượng V = 8432.16 m3/h và ∆ptc = 92.62 N/m2 ta chọn quạt No6. Chế độ làm việc có hiệu suất ɳ = 0.7. Công suất của quạt: Nc = = = 0.567 kW. Công suất động cơ chạy quạt là: Ndc = × φ = × 1.3 = 0.581 kW ở đây quạt nối trực tiếp với động cơ ɳtd = 1, hệ số dự phòng φ = 1.3. KẾT LUẬN Hệ thống sấy quả vải bằng buồng sấy vận hành đơn giản, không yêu cầu bề mặt rộng, phù hợp với sấy năng suất nhỏ và thủ công. Sản phẩm sấy có chất lượng cao hơn phương pháp truyền thống. Hệ thống này đang được ứng dụng rộng rãi ở các địa phương trồng vải nhằm tăng lợi nhuận, nâng cao đời sống. Hệ thống sấy đã thiết kế trong đồ án của em còn có thể hoàn thiện hơn nhưng do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp cũng như những lời chỉ bảo them của các thầy cô và sự đóng góp của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Trần Văn Phú – Kỹ thuật sấy – Nhà xuất bản giáo dục – 2009. PGS.TS Trần Văn Phú – Tính toán và thiết kế hệ thống sấy – Nhà xuất bản giáo dục – 2002. Nguyễn Văn May – Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm – NXB khoa học và kỹ thuật – 2002. PGS. TS Hoàng Văn Chước – Thiết kế hệ thống thiết bị sấy – NXB khoa học và kỹ thuật – 2006. PGS. TS Hoàng Văn Chước – Kỹ thuật sấy – NXB khoa học và kỹ thuật – 2004 GS. TS Nguyễn Bin – Sổ tay hóa công tập 2.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docxdo_an_6909.docx