GVHD: Thầy PHẠM VĂN BÔNThiết kế thiết bò sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạtPHẦN 1: MƠÛ ĐẦUSấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong thực tế sản xuất và đời sống. Trong công nghiệp như chế biến nông – hải sản, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng…, kỹ thuật sấy đóng một vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng của công nghệ sau thu hoạch… Sản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. ƠÛ Đồ án môn học này, em xin trình bày về quy trình công nghệ và thiết bò sấy thùng quay để sấy đậu xanh nguyên hạt, năng suất 1 tấn/h theo sản phẩm.I. SƠ LƯC VỀ NGUYÊN LIỆU -Đậu xanh, còn gọi là lục đậu, boubour, haricotdore, green bean. Tên khoa học: Phaseolus aureus Roxb., Vigna aurea Roxb. Thuộc họ đậu Fabaceae (Papilonaceae). Mô tả cây: cây thảo, mọc đứng, ít phân nhánh, cao 0,6m , lá có 3 lá chét, lá chét hình trái xoan, ba cạnh, màu lục sẫm, có lông nháp. Hoa màu vàng hoặc lục, rất dày đặc, xếp thành chùm ở nách, quả nằm ngang hình trụ, có lông rồi nhẵn, có đầu nhọn ngắn. Hạt 10–15, phân cách nhau bởi các vách, màu lục, bóng.-Đậu xanh, cùng với đậu nành, đậu đen, đậu trắng, đậu Hà Lan đều được xếp vào hàng họ đậu. Đặc điểm chung của chúng là chứa nhiều protein (25 –50%). Do ở rễ của cây họ đậu có các nốt sần, ở đó các vi khuẩn cộng sinh phát triển, có khả năng lấy Nitơ từ không khí nên không những cung cấp đủ Nitơ cho cây mà còn làm cho đất đai thêm màu mỡ bằng nguồn Nitơ thừa thải ra. -Về mặt cấu tạo, họ đậu thuộc các hạt họ hòa thảo. Chúng không có nội nhũ, nội nhũ của chúng bò mất trong quá trình hình thành hạt. Cấu tạo chủ yếu của họ đậu gồm 3 phần: vỏ, tử diệp (lá mầm) và phôi (mộng).-Thành phần hóa học của hạt đậu xanh: hạt đậu xanh có trung bình:13,7% nước 2,4% lipid 4,6% xenluloza23% protit 52% glucid-Mỗi 100g đậu xanh cung cấp cho cơ thể:329 calo 62,7 mgCa 369,5 mgP4,75% Fe 0,06mg% caroten 0,71mg% vitB10,15mg% vitB22,4mg% vitPP 4mg% vitC-Đậu xanh được trồng ở khắp nước ta, lấy hạt chủ yếu làm thực phẩm, thường được chế biến ngay thành thức ăn. Đậu xanh, ngoài protid còn có nhiều glucid, chủ yếu là tinh bột, và ít lipid. Thành phần protein của nó chứa đầy đủ các acid amin không thay thế. Tinh bột đậu xanh có tỷ lệ amyloza tương đối rất cao (45 – 50%), được dùng nhiều để chế biến miến, làm bánh kẹo …-Vấn đề bảo quản đậu xanh cũng như các nguyên liệu họ đậu nói chung là khó, vì đậu là môi trường rất thích hợp cho các loại sâu mọt phá hoại. Mặt khác, nếu điều kiện bảo quản không tốt như nhiệt độ, độ ẩm cao, đậu sẽ bò “sượng” (hóa già) làm giảm chất lượng SVTH: Đặng Thò Hoàng Lan Trang 1 GVHD: Thầy PHẠM VĂN BÔNThiết kế thiết bò sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạtđậu. Muốn bảo quản lâu dài thì hạt phải có chất lượng ban đầu tốt, không sâu mọt và có độ ẩm an toàn. Vì vậy, quá trình phơi, sấy hạt sau khi thu hoạch có vai trò rất quan trọng trong bảo quản, chế biến cũng như nâng cao chất lượng hạt.II. QUY TRÌNH SẤY ĐẬU XANH HẠT Đậu được thu hoạch từ đồng ruộng, người ta chặt cây và nhặt đậu ra. Khi mới thu hoạch từ ruộng về, hạt thường có độ ẩm cao trung bình 20 – 25%. Đối với đậu xanh thu hoạch cả vỏ thì phải phơi, sấy sơ bộ tới độ khô nhất đònh mới tách, lấy hạt khỏi vỏ thuận lợi. Việc đập và tách hạt đậu ra khỏi quả có thể làm bằng máy hoặc bằng tay. Sau đó tiến hành làm sạch, tách những tạp chất trong hạt như cỏ, Thit k thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht PHN 1: M U Sy l mt quỏ trỡnh cụng ngh c s dng rt nhiu thc t sn xut v i sng Trong cụng nghip nh ch bin nụng hi sn, ch bin g, sn xut vt liu xõy dng k thut sy úng mt vai trũ quan trng dõy chuyn sn xut Trong nụng nghip, sy l mt nhng cụng on quan trng ca cụng ngh sau thu hoch Sn phm sau quỏ trỡnh sy cú m thớch hp, thun tin cho vic bo qun, chuyn, ch bin, ng thi nõng cao cht lng sn phm ỏn mụn hc ny, em xin trỡnh by v quy trỡnh cụng ngh v thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht, nng sut tn/h theo sn phm I S LC V NGUYấN LIU - u xanh, cũn gi l lc u, boubour, haricotdore, green bean Tờn khoa hc: Phaseolus aureus Roxb., Vigna aurea Roxb Thuc h u Fabaceae (Papilonaceae) Mụ t cõy: cõy tho, mc ng, ớt phõn nhỏnh, cao 0,6m , lỏ cú lỏ chột, lỏ chột hỡnh trỏi xoan, ba cnh, mu lc sm, cú lụng nhỏp Hoa mu vng hoc lc, rt dy c, xp thnh chựm nỏch, qu nm ngang hỡnh tr, cú lụng ri nhn, cú u nhn ngn Ht 1015, phõn cỏch bi cỏc vỏch, mu lc, búng - u xanh, cựng vi u nnh, u en, u trng, u H Lan u c xp vo hng h u c im chung ca chỳng l cha nhiu protein (25 50%) Do r ca cõy h u cú cỏc nt sn, ú cỏc vi khun cng sinh phỏt trin, cú kh nng ly Nit t khụng khớ nờn khụng nhng cung cp Nit cho cõy m cũn lm cho t thờm mu m bng ngun Nit tha thi - V mt cu to, h u thuc cỏc ht h hũa tho Chỳng khụng cú ni nh, ni nh ca chỳng b mt quỏ trỡnh hỡnh thnh ht Cu to ch yu ca h u gm phn: v, t dip (lỏ mm) v phụi (mng) - Thnh phn húa hc ca ht u xanh: ht u xanh cú trung bỡnh: 13,7% nc 2,4% lipid 4,6% xenluloza 23% protit 52% glucid - Mi 100g u xanh cung cp cho c th: 329 calo 62,7 mgCa 369,5 mgP 4,75% Fe 0,06mg% caroten 0,71mg% vitB1 0,15mg% vitB2 2,4mg% vitPP 4mg% vitC - u xanh c trng khp nc ta, ly ht ch yu lm thc phm, thng c ch bin thnh thc n u xanh, ngoi protid cũn cú nhiu glucid, ch yu l tinh bt, v ớt lipid Thnh phn protein ca nú cha y cỏc acid amin khụng thay th Tinh bt u xanh cú t l amyloza tng i rt cao (45 50%), c dựng nhiu ch bin min, lm bỏnh ko - Vn bo qun u xanh cng nh cỏc nguyờn liu h u núi chung l khú, vỡ u l mụi trng rt thớch hp cho cỏc loi sõu mt phỏ hoi Mt khỏc, nu iu kin bo qun khụng tt nh nhit , m cao, u s b sng (húa gi) lm gim cht lng u Mun bo qun lõu di thỡ ht phi cú cht lng ban u tt, khụng sõu mt v cú m an ton Vỡ vy, quỏ trỡnh phi, sy ht sau thu hoch cú vai trũ rt quan trng bo qun, ch bin cng nh nõng cao cht lng ht SVTH: ng Th Hong Lan Trang Thit k thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht II QUY TRèNH SY U XANH HT u xanh Thu hoch Phi (sy s b) p, tỏch ht Lm sch V Tp cht Phõn loi Sy Lm ngui Kim tra c ht úng gúi Thnh phm u c thu hoch t ng rung, ngi ta cht cõy v nht u Khi mi thu hoch t rung v, ht thng cú m cao trung bỡnh 20 25% i vi u xanh thu hoch c v thỡ phi phi, sy s b ti khụ nht nh mi tỏch, ly ht v thun li Vic p v tỏch ht u qu cú th lm bng mỏy hoc bng tay Sau ú tin hnh lm sch, tỏch nhng cht ht nh c, rỏc, mnh, cnh lỏ, t si, ỏ, mnh kim loi ln vo ht thu hoch, tỏch ht Cú th tỏch bng sng, rõy: cht hu c (c, rỏc, cnh, lỏ) ln hn ht nờn lp trờn cựng, lp gia l ht, lp di cựng l t, cỏt, rỏc nh hn ht Sau cú u sch thỡ tin hnh ly mu o m bng mỏy o m xỏc nh m ban u Tip theo, ngi ta phõn loi u theo loi 1, 2, theo kớch c, cú th dựng sng vi cỏc lp li cú ng kớnh l khỏc Sau phõn loi, tin hnh sy theo tng loi u Sau thi gian sy phi kim tra li m, m thnh phm t 14% thỡ quỏ trỡnh sy kt thỳc Sau sy, u c lm ngui t nhiờn hoc cú qut thi gim núng, trỏnh dựng khụng khớ cú m cao thụng giú s lm tng m ht Tip theo, u c kim tra li c ht loi b nhng ht lộp, hng sau sy Cú th dựng sng phõn loi ht Cui cựng, u c úng gúi theo yờu cu th trng: 50 kg, 25 kg, 10 kg, kg, 1kg Sn phm u xanh nguyờn ht SVTH: ng Th Hong Lan Trang Thit k thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht III PHNG PHP THC HIN QU TRèNH SY - Mun bo qun lng thc hoc ch bin sn phm cú cht lng cao, cỏc loi ht cn c sy khụ xung m bo qun hoc ch bin thc hin quỏ trỡnh sy cú th s dng nhiu h thng sy nh bung sy, hm sõựy, thỏp sy, thựng sy Mi h thng cú nhng u, khuyt im v phm vi ng dng khỏc Ch sy cú nh hng rt ln n cht lng sn phm vỡ sy l mt quỏ trỡnh trao i nhit cht phc v lm thay i khụng nhng cu trỳc vt lý m cũn c thnh phn húa hc ca nguyờn liu - sy u xanh l nụng sn dng ht, ngi ta thng dựng thit b sy thỏp hoc sy thựng quay ỏn mụn hc ny, em chn thit b sy thựng quay, l thit b chuyờn dựng sy vt liu dng ht, cc nh v c dựng rng rói cụng ngh sau thu hoch Trong thit b sy thựng quay, vt liu c sy trng thỏi xỏo trn v trao i nhit i lu vi tỏc nhõn sy Trong quỏ trỡnh sy, ht c o trn mnh v tip xỳc tt vi tỏc nhõn sy nờn tc sy nhanh v ht c sy u H thng sy thựng quay cú th lm vic liờn tc vi nng sut ln - Tỏc nhõn sy s dng cho quỏ trỡnh sy cú th l khụng khớ núng hoc khúi lũ Quỏ trỡnh sy u xanh ht dựng lm thc n ũi hi m bo tớnh v sinh cho sn phm, nờn õy em chn tỏc nhõn sy l khụng khớ, c lm núng caloriphe, nhit cung cp cho khụng khớ caloriphe l t quỏ trỡnh ngng t hi nc bóo hũa Nhit tỏc nhõn sy c chn ph thuc vo bn cht ca ht Cú loi ht sy nhit cao gi c tớnh cht vt lý, sinh lý v cụng ngh, ... GVHD: Thầy PHẠM VĂN BÔNThiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt PHẦN 1: MỞ ĐẦU Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong thực tế sản xuất và đời sống. Trong công nghiệp như chế biến nông – hải sản, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng…, kỹ thuật sấy đóng một vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng của công nghệ sau thu hoạch… Sản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Ở Đồ án môn học này, em xin trình bày về quy trình công nghệ và thiết bị sấy thùng quay để sấy đậu xanh nguyên hạt, năng suất 1 tấn/h theo sản phẩm. I. SƠ LƯỢC VỀ NGUYÊN LIỆU - Đậu xanh, còn gọi là lục đậu, boubour, haricotdore, green bean. Tên khoa học: Phaseolus aureus Roxb., Vigna aurea Roxb. Thuộc họ đậu Fabaceae (Papilonaceae). Mô tả cây: cây thảo, mọc đứng, ít phân nhánh, cao 0,6m , lá có 3 lá chét, lá chét hình trái xoan, ba cạnh, màu lục sẫm, có lông nháp. Hoa màu vàng hoặc lục, rất dày đặc, xếp thành chùm ở nách, quả nằm ngang hình trụ, có lông rồi nhẵn, có đầu nhọn ngắn. Hạt 10–15, phân cách nhau bởi các vách, màu lục, bóng. - Đậu xanh, cùng với đậu nành, đậu đen, đậu trắng, đậu Hà Lan đều được xếp vào hàng họ đậu. Đặc điểm chung của chúng là chứa nhiều protein (25 –50%). Do ở rễ của cây họ đậu có các nốt sần, ở đó các vi khuẩn cộng sinh phát triển, có khả năng lấy Nitơ từ không khí nên không những cung cấp đủ Nitơ cho cây mà còn làm cho đất đai thêm màu mỡ bằng nguồn Nitơ thừa thải ra. - Về mặt cấu tạo, họ đậu thuộc các hạt họ hòa thảo. Chúng không có nội nhũ, nội nhũ của chúng bị mất trong quá trình hình thành hạt. Cấu tạo chủ yếu của họ đậu gồm 3 phần: vỏ, tử diệp (lá mầm) và phôi (mộng). - Thành phần hóa học của hạt đậu xanh: hạt đậu xanh có trung bình: 13,7% nước 2,4% lipid 4,6% xenluloza 23% protit 52% glucid - Mỗi 100g đậu xanh cung cấp cho cơ thể: 329 calo 62,7 mgCa 369,5 mgP 4,75% Fe 0,06mg% caroten 0,71mg% vitB 1 0,15mg% vitB 2 2,4mg% vitPP 4mg% vitC - Đậu xanh được trồng ở khắp nước ta, lấy hạt chủ yếu làm thực phẩm, thường được chế biến ngay thành thức ăn. Đậu xanh, ngồi protid còn có nhiều glucid, chủ yếu là tinh bột, và ít lipid. Thành phần protein của nó chứa đầy đủ các acid amin không thay thế. Tinh bột đậu xanh có tỷ lệ amyloza tương đối rất cao (45 – 50%), được dùng nhiều để chế biến miến, làm bánh kẹo … - Vấn đề bảo quản đậu xanh cũng như các nguyên liệu họ đậu nói chung là khó, vì đậu là môi trường rất thích hợp cho các loại sâu mọt phá hoại. Mặt khác, nếu điều kiện bảo quản không tốt như nhiệt độ, độ ẩm cao, đậu sẽ bị “sượng” (hóa già) làm giảm chất lượng đậu. Muốn bảo quản lâu dài thì hạt phải có chất lượng ban đầu tốt, không sâu mọt và có độ ẩm an tồn. Vì vậy, quá trình phơi, sấy hạt sau khi thu hoạch có vai trò rất quan trọng trong bảo quản, chế biến cũng như nâng cao chất lượng hạt. SVTH: Đặng Thị Hoàng Lan Trang 1 GVHD: Thầy PHẠM VĂN BÔNThiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh nguyên hạt II. QUY TRÌNH SẤY ĐẬU XANH HẠT Đậu được thu hoạch từ đồng ruộng, người ta chặt cây và nhặt đậu ra. Khi mới thu hoạch từ ruộng về, hạt thường có độ ẩm cao trung bình 20 – 25%. Đối với đậu xanh thu hoạch cả vỏ thì phải phơi, sấy sơ bộ tới độ khô nhất định mới tách, lấy hạt khỏi vỏ thuận lợi. Việc đập và MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU PHẦN 1:TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẤY 1. Gioi thiệu về phương pháp sấy 2. Cấu trúc hệ thống sấy 2.1 Các bộ phận cơ bản của hệ thống sấy 2.1.1 Buồng sấy 2.1.2 Bộ phận cung cấp nhiệt 2.1.3 Bộ phận thông gió và tải ẩm 2.1.4 Bộ phận cấp vật liệu và lấy sản phẩm 2.1.5 Hệ thống đo lường và điều khiển 2.2 Các dạng cấu trúc hệ thống sấy 2.2.1 Hệ thống sấy công thức nhỏ 2.2.2 Hệ thống sấy công suất lớn 3. Sơ lược về nguyên liệu 4. Qúa trình sấy 5. Phương pháp thực hiện quá trình sấy PHẦN 2:TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH I. Tính cân bằng vật chất 1. Tính các thông số của tác nhân sấy 1.1 Các công thức sử dụng 1.2 Tính các thông số của tác nhân sấy 2. Tính cân vật chất II. Tính cân bằng năng lượng III. Các thông số đặc trưng của thùng quay 1. Tính thời gian sấy 1.1 Tính cường độ sấy 1.2Tính thời gian sấy 2. Tính kích thước thùng quay 3. Thời gian lưu 4. Kiểm tra tốc độ quay của thùng 5. Kiểm tra vận tốc tác nhân sấy 6. Tính bề dày cách nhiệt của thùng 6.1Hệ số cách nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến thành bên trong của thùng α 1 6.2 Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường xung quanh α 2 6.3 Hệ số truyền nhiệt K 6.4 Tính bề mặt truyền nhiệt F 6.5 Tính hiệu số nhiệt trung bình giữa tác nhân sấy và không khí bên ngoài ∆t tb 6.6 Tính lượng nhiệt mất mát ra xung quanh 6.7 Kiểm tra bề dày của thùng 6.8 Tính trở lực qua thùng sấy PHẦN III. TÍNH TOÁN CƠ KHÍ I. Thiết kế bộ phận truyền động 1. Tính công suất thùng quay 2. Chọn tỷ số truyền động 3. Tính bộ truyền bánh răng 3.1Chọn vật liệu làm bánh răng 3.2 Tính modun sơ bộ 3.3 Kiểm tra sức bền uốn răng 3.4 Tính kích thước chủ yếu của cặp bánh răng II. Chọn kích thước cánh đảo trong thùng PHẦN IV: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ I. Tính Calorifer cấp nhiệt 1. Tính hiệu số trung bình 2. Tính hệ số cấp nhiệt phía không khí ngoài ống α2[6] 2.1Các thông số của không khí ngoài ống 2.2 Tính hệ số cấp nhiệt α2 3. Tính hệ số cấp nhiệt phía trong ống α1 4. Hệ số truyền nhiệt K 5. Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt và kích thước Calorifer II. Tính và chọn Xyclon III. Tính trở lực và chọn quạt 1. Tính trở lực qua thùng sấy 2. Chọn quạt cho hệ thống sấy thùng quay LỜI NÓI ĐẦU Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt.Như vậy phơi nắng là biện pháp sấy tự nhiên rất đơn giản dược áp dụng lâu đời trong đời sống.Tuy nhiên phơi nắng cũng bị nhiều hạn chế chẳng hạn như diện tích để phơi không đủ rộng hoặc là còn phải phụ thuộc vào thời tiết đặc biệt rất bất lợi khi trời mưa nếu nguyên liệu bị dính nước thì sẽ năng suất đạt sẽ không cao.Vì vậy trong các lĩnh vực sản xuất trong nền kinh tế ngày càng phát triển thì người ta phải áp dụng biện pháp sấy nhân tạo. Sự phát triển về sấy đã trải qua thời gian dài và hình thành nên một học thuyết bao gồm 3 giai đoạn :Lý thuyết sấy, công nghệ sấy, và kĩ thuật sấy các viện nghiên cứu và trường đại học trên thế giới nghiên cứu ứng dụng giải quyết những vấn đề về kĩ thuật sấy các vật liệu cho công nghiệp và nông nghiệp. Trong những năm trở lại đây người ta đã đưa kĩ thuật sấy nông sản thành những sản phẩm khô,không những làm tăng thêm thời gian bảo quản mà còn làm phong phú thêm các mặt hàng nông sản như: trái cây, cà phê, tiêu, sữa, bột cá khô, thịt khô……Đối với nước ta có khí hậu nhiệt đới ẩm việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấy các vật liệu có ý nghĩa đặc biệt:kết hợp phơi sấy để tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu công nghệ sấy và thiết bị sấy phù hợp với từng loại nguyên liệu để đạt được chất lượng tốt nhất đặc biệt là sấy đậu xanh nguyên hạt đó là thành phần để chế biến bột, sữa, ngũ cốc…. Do đăc thù đậu xanh khi sấy phải giữ nguyên được màu sắc đặc trưng nên ta có thể dụng các thiết bị sấy đặc trưng như: sấy tháp, sấy thùng quay, sấy hầm…. Trong đồ án này chúng tôi tìm hiểu và nghiên cứu phương pháp sấy đậu xanh nguyên hạt bằng thiết bị sấy thùng quay với năng suất 700kg/h. LỜI MỞ ĐẦU  !" #$%&'&()'&*&%&" & +,-%%&*&../0/+12*%3  %4 56264%3*&7%" "%  8( 9:2;&!"<=>?@6/A@$" ,  "%'6#!/B;/*;/ 6:2;" 2, , ,(C7 %&%,6 ,D, ;6;; 2,EF&*&!(C0,;6 /0/0& "#0"G&H(& ;60I4J6%(K,&;%4";" &%;I*&;;L;"H( )6M";N, O///05;I*&;;% >P@@@Q( C.;L6L/2, O//,7;&-6.  ;(R/DS#/"T&*"U//( V.48W6X Y02UB&L;")(Z[;\]7 Z6N76M";( 1 PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Trong ngành công nghệ thực phẩm, chất lượng sản phẩm là yếu tố quan trọng.Chất lượng sản phẩm phụ thuộc nhiều yếu tố trong đó độ ẩm là một trong những yếu tố rất được quan tâm, nhất là đối với mặt hàng khô. Thời gian bảo quản dài hay ngắn phụ thuộc vào độ ẩm của thực phẩm. Có nhiều phương pháp tách ẩm khỏi vật liệu trong đó có phương pháp sấy. Sấy là một quá trình công nghệ có vai trò quan trọng trong quá trình chế biến và bảo quản nông sản sau thu hoạch. Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm thích hợp thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm. Đối với nước ta là nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấy các nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc biệt: ngoài việc kéo dài thời gian bảo quản, quá trình sấy còn góp phần đa dạng các sản phẩm phục vụ nhu cầu của con người mà đặc biệt là sấy cà phê thóc. Cà phê là nguyên liệu cho một số ngành phát triển như: bánh, kẹo, rượu, sữa cà phê, và là thức uống rất được ưa thích. Cà phê thóc sau khi sấy phải đảm bảo mùi thơm, màu sắc đặc trưng nên có nhiều phương pháp sấy khác nhau như sấy thùng quay, sấy tháp … Trong đồ án này em có nhiệm vụ “Thiết kế hệ thống sấy thùng quay dùng để sấy cà phê thóc ướt với năng suất 2000 kg/h”. 2 PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ SẤY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 2.1Khái niệm chung về quá trình sấy: 2.1.1. Khái niệm: Sấy là quá trình tách nước ra khỏi vật liệu rắn hay dung dịch khi có sự thay đổi trạng thái bốc hơi hoặc thăng hoa. Kết quả là làm cho hàm lượng chất khô của vật liệu tăng lên. Đây là một quá trình kỹ thuật rất phổ biến và rất quan trọng trong công nghiệp và đời sống. Mục đích: - Làm giảm khối lượng vật liệu (giảm công chuyên chở). - Tăng thời gian bảo quản, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng sinh hóa. - Tạo hình cho sản phẩm. - Tăng độ bền cho sản phẩm như gỗ, vật liệu là gốm sứ. - Tăng tính cảm quan cho sản phẩm… 2.1.2.Nguyên lý của quá trình sấy: Sấy là quá trình làm khô vật liệu ẩm khi được cung cấp năng lượng theo trình tự: gia nhiệt vật liệu ẩm, cấp nhiệt để làm khuếch tán ẩm trong vật liệu, đưa hơi ẩm thoát khỏi vật liệu. Quá trình sấy là một quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rất phức tạp vì nó bao gồm cả quá trình khuyếch tán bên trong và cả bên ngoài vật liệu rắn đồng thời với quá trình truyền nhiệt. Đây là một quá trình nối tiếp, nghĩa là quá trình chuyển lượng nước trong vật liệu từ GVHD: Thy PHM VN BễNThit k thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht PHN 1: M U Sy l mt quỏ trỡnh cụng ngh c s dng rt nhiu thc t sn xut v i sng Trong cụng nghip nh ch bin nụng hi sn, ch bin g, sn xut vt liu xõy dng, k thut sy úng mt vai trũ quan trng dõy chuyn sn xut Trong nụng nghip, sy l mt nhng cụng on quan trng ca cụng ngh sau thu hoch Sn phm sau quỏ trỡnh sy cú m thớch hp, thun tin cho vic bo qun, chuyn, ch bin, ng thi nõng cao cht lng sn phm ỏn mụn hc ny, em xin trỡnh by v quy trỡnh cụng ngh v thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht, nng sut tn/h theo sn phm I S LC V NGUYấN LIU - u xanh, cũn gi l lc u, boubour, haricotdore, green bean Tờn khoa hc: Phaseolus aureus Roxb., Vigna aurea Roxb Thuc h u Fabaceae (Papilonaceae) Mụ t cõy: cõy tho, mc ng, ớt phõn nhỏnh, cao 0,6m , lỏ cú lỏ chột, lỏ chột hỡnh trỏi xoan, ba cnh, mu lc sm, cú lụng nhỏp Hoa mu vng hoc lc, rt dy c, xp thnh chựm nỏch, qu nm ngang hỡnh tr, cú lụng ri nhn, cú u nhn ngn Ht 1015, phõn cỏch bi cỏc vỏch, mu lc, búng - u xanh, cựng vi u nnh, u en, u trng, u H Lan u c xp vo hng h u c im chung ca chỳng l cha nhiu protein (25 50%) Do r ca cõy h u cú cỏc nt sn, ú cỏc vi khun cng sinh phỏt trin, cú kh nng ly Nit t khụng khớ nờn khụng nhng cung cp Nit cho cõy m cũn lm cho t thờm mu m bng ngun Nit tha thi - V mt cu to, h u thuc cỏc ht h hũa tho Chỳng khụng cú ni nh, ni nh ca chỳng b mt quỏ trỡnh hỡnh thnh ht Cu to ch yu ca h u gm phn: v, t dip (lỏ mm) v phụi (mng) - Thnh phn húa hc ca ht u xanh: ht u xanh cú trung bỡnh: 13,7% nc 2,4% lipid 4,6% xenluloza 23% protit 52% glucid - Mi 100g u xanh cung cp cho c th: 329 calo 62,7 mgCa 369,5 mgP 4,75% Fe 0,06mg% caroten 0,71mg% vitB1 0,15mg% vitB2 2,4mg% vitPP 4mg% vitC - u xanh c trng khp nc ta, ly ht ch yu lm thc phm, thng c ch bin thnh thc n u xanh, ngoi protid cũn cú nhiu glucid, ch yu l tinh bt, v ớt lipid Thnh phn protein ca nú cha y cỏc acid amin khụng thay th Tinh bt u xanh cú t l amyloza tng i rt cao (45 50%), c dựng nhiu ch bin min, lm bỏnh ko - Vn bo qun u xanh cng nh cỏc nguyờn liu h u núi chung l khú, vỡ u l mụi trng rt thớch hp cho cỏc loi sõu mt phỏ hoi Mt khỏc, nu iu kin bo qun khụng tt nh nhit , m cao, u s b sng (húa gi) lm gim cht lng u Mun bo qun lõu di thỡ ht phi cú cht lng ban u tt, khụng sõu mt v cú m an ton Vỡ vy, quỏ trỡnh phi, sy ht sau thu hoch cú vai trũ rt quan trng bo qun, ch bin cng nh nõng cao cht lng ht Trang GVHD: Thy PHM VN BễNThit k thit b sy thựng quay sy u xanh nguyờn ht II QUY TRèNH SY U XANH HT u xanh Thu hoch Phi (sy s b) V p, tỏch ht Lm sch Tp cht Phõn loi Sy Lm ngui Kim tra c ht úng gúi u c thu hoch t ng rung, ngi ta cht cõy v nht u Khi mi thu hoch t rung v, ht thng cú m cao trung bỡnh 20 25% i vi u xanh thu hoch c v thỡ phi phi, syThnh s b phm ti khụ nht nh mi tỏch, ly ht v thun li Vic p v tỏch ht u qu cú th lm bng mỏy hoc bng tay Sau ú tin hnh lm sch, tỏch nhng cht ht nh c, rỏc, mnh, cnh lỏ, t si, ỏ, mnh kim loi ln vo ht thu hoch, tỏch ht Cú th tỏch bng sng, rõy: cht hu c (c, rỏc, cnh, lỏ) ln hn ht nờn lp trờn cựng, lp gia l ht, lp di cựng l t, cỏt, rỏc nh hn ht Sau cú u sch thỡ tin hnh ly mu o m bng mỏy o m xỏc nh m ban u Tip theo, ngi ta phõn loi u theo loi 1, 2, theo kớch c, cú th dựng sng vi cỏc lp li cú ng kớnh l khỏc Sau phõn loi, tin hnh sy theo tng loi u Sau thi gian sy phi kim tra li m, m thnh phm t 14% thỡ quỏ trỡnh sy kt thỳc Sau sy, u c lm ngui t nhiờn hoc cú qut thi gim núng, trỏnh dựng khụng khớ cú m cao thụng giú s lm tng m ht Tip theo, u c kim tra li c ht loi b nhng ht lộp, hng sau sy Cú th dựng sng phõn loi ht Cui cựng, u c úng gúi theo yờu cu th trng: 50 kg, 25 kg, 10 kg, kg, 1kg Sn phm u xanh nguyờn ht III PHNG PHP THC HIN QU TRèNH SY - Mun bo qun lng thc hoc ch bin sn phm cú cht lng cao, cỏc loi ht cn c sy khụ xung m bo qun hoc ch bin thc hin quỏ trỡnh sy cú th s dng nhiu h thng sy nh bung sy, hm sõựy, thỏp sy, thựng sy Mi h thng cú nhng u, khuyt im v phm vi ng dng khỏc Ch sy cú nh hng rt ln n Trang GVHD: Thy PHM VN BễNThit k [...]... thơng số để tính cường độ sấy: Bảng 4 : Các thơng số chọn để tính cường độ sấy: SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 11 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt STT Đại lượng 1 Tốc độ trung bình của tác nhân trong thùng sấy Số vòng quay của thùng Hệ số chứa đầy của vật liệu trong thùng 2 3 Ký hiệu vk Đơn vị m/s 23 Tài liệu tham khảo [1] n v/ph 18 [8] 1 phần đơn vị Đối với thùng có cánh nâng, =... Với chiều dài thùng sấy LT = 6,5m ta lắp 8 đoạn cánh dọc theo chiều dài thùng, ở đầu nhập liệu của thùng lắp cánh xoắn để dẫn vật liệu vào thùng, với chiều dài 0,5m - Tỷ lệ chứa đầy vật liệu trong thùng: F   cd F1 F1 : tiết diện ngang của thùng Ft SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 26 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt R  h Fcđ Hình 6: Diện tích phần chứa vật liệu trong thùng F1  DT2... Hồng Lan Trang 27 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt  = 433,32 (kg) Thùng sấy Bảng 12: Khối lượng thùng sấy, LT = 6,5m Thơng số Thân thùng Lớp cách nhiệt Lớp bảo vệ Vật liệu Khối lượng riêng (kg/m3) Đường kính trong (m) Đường kính ngồi (m) Khối lượng (kg) CT3 7850 1,2 1,216 1549,14 Bơng thủy tinh 200 1,216 1,218 4,97 CT3 7850 1,218 1,220 195,41  Khối lượng thùng : Mthùng = 1749,52... trong thùng: - Năng suất thùng theo nhập liệu: G1 = 1075 (kg/h) - Thời gian lưu của vật liệu trong thùng: = 0,8h  Khối lượng vật liệu trong thời gian làm việc: Mhạt = G1 = 860 (kg) Vậy tải trọng tổng cộng của thùng sấy đè lên con lăn là: M   M i  3730,65( kg )  Q = M.g = 36600 (N) 2 Tính con lăn đỡ: [15] Q SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 28 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt ... = 1,5 kW Vận tốc quay: nđc = 698 vg/ph Hiệu suất: = 74% Hệ số cơng suất: cos = 0,65 SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 21 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt Cơng suất làm viêc của động cơ: Nlv = Nđc = 1,5.074 = 1,11 (kW)  thỏa điều kiện Nlv > N cần thiết để quay thùng 2 Chọn tỷ số truyền động: [4] - Tỷ số truyền chung của tồn bộ hệ thống: n 698 i c  đc   698 nthùng 1 Do tỷ số truyền... liệu lưu trú trong thùng (thời gian vật liệu đi hết chiều dài thùng) : V  v 7,3513.0,18.650 1  T   0,80 (h) = 48,01 (ph) G1 1075 SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 13 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt  thỏa điều kiện 1   3 Kiểm tra tốc độ quay của thùng: n  m.k 1.LT  1.DT tg ,vg/ph trong đó: k1 : hệ số lưu ý đến đặc tính chuyển động của vật liệu Trường hợp sấy xi chiều: k1... truyền nhiệt qua vách thùng - Chọn các bề dày của thùng: SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 16 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt Bảng 8: Các bề dày thùng và vật liệu: STT Đại lượng 1 Bề dày thùng Bề dày lớp cách nhiệt 2 Ký hiệu Giá trị chọn (m) 1 0,008 2 0,001 - - Gr   - CT3 Bơng thủy tinh CT3 0,001 3 Đường kính ngồi của thùng sấy: Dng = DT + 2.( 1 + 2 + 3) = 1,2 + 2.(0,008... qua lớp vật liệu trong thùng sấy: SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 20 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt a.L v k2  k C Phạt  2.g d ,mmH2O (CT 10.19, [10]) trong đó:  a : hệ số thủy động 490 100  (CT 10.20, [10]) Re Re 490 100  5,85    10,2074 734,3659 734,3659 a  5,85   C : hệ số đặc trưng cho độ chặt của lớp hạt 1  C 2  với : C  1   2  Phạt   (CT 10.21, [10])... 835mm Số răng bánh nhỏ: 2A 2.835 Z1    27,78 m(i  1) 10(6  1)  Z1 = 28 răng SVTH: Đặng Thị Hồng Lan Trang 24 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt  chọn Z1 = 28 rănglúc đầu là hợp lý Xem vận tốc quay thùng bằng vận tốc quay của bánh răng lớn và bằng 1vg/ph  Vận tốc quay của bánh răng nhỏ: nII = i nI = 6.1 = 6 (vg/ph) Vận tốc vòng: 2An1 2 835.5 v   0,0729(m / s) 60.1000(i... Lan 770 Trang 25 Thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh ngun hạt VI CHỌN KÍCH THƯỚC CÁNH ĐẢO TRONG THÙNG Hình 5: Hình dạng một số cánh đảo trong thùng - - Sử dụng cánh nâng có các thơng số đặc trưng như sau: (Bảng 6.1, [8]):  Hệ số chứa đầy: = 18%  Góc gấp của cánh: = 140o Fc h  0,576  0,122  ; DT D T2 với: h: chiều cao rơi trung bình của hạt vật liệu DT : đường kính thùng Fc : bề mặt