Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam là một nước có nền nông nghiệp khá phát triển. Xuất khẩu nông sản luôn thu nhiều ngoại tệ về cho nước nhà. Theo thống kê sơ bộ của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (NN&PTNT), tính đến 20/12/2009, tổng kim ngạch xuất khẩu các mặt hàng nông, lâm, thuỷ sản ước đạt khoảng 15 tỷ USD, trong đó nông sản đạt trên 8 tỷ USD, thuỷ sản trên 4 tỷ USD, lâm sản trên 2 tỷ USD Trong đó, nhóm hàng nông sản như: gạo, cà phê, cao su…luôn là nhóm hàng chiếm tỷ trọng cao trong xuất khẩu nông sản. Cùng với các mặt hàng nông sản khác cà phê là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Giá trị xuát khẩu hàng năm đạt trên 1 tỷ USD. Theo http://www.sggp.org.vn ra ngày 07/11/2009, trong 9 tháng đầu năm 2009, xuất khẩu cà phê đạt 880.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt 1,3 tỷ USD. Dự kiến cả năm 2009, xuất khẩu đạt 1,15 triệu tấn, kim ngạch xuất khẩu đạt khoảng 1,75 tỷ USD. Việt Nam đã xuất khẩu cà phê đến 88 quốc gia và vùng lãnh thổ, đứng thứ 2 thế giới. Tuy nhiên, theo báo cáo ngày 1-9-2009 của Tổ chức Cà phê thế giới (ICO) thì 75% cà phê Việt Nam không đạt chuẩn CQP (Coffee Quality-Improbement Program), trong khi Indonesia chỉ có 9%. Điều này ảnh hưởng đến uy tín và có cớ để người mua trả giá thấp. Để lấy lại uy tín của cà phê Việt Nam trên thị trường xuất khẩu, các đơn vị sản xuất kinh doanh cà phê cần không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm; quan tâm đầy đủ vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, mở rộng diện tích sản xuất cà phê theo chuẩn và quy tắc chung của cộng đồng cà phê quốc tế; thực hành nông nghiệp tốt (GAP), quản lý cây trồng tổng hợp (ICM), phòng trừ sâu bệnh tổng hợp (IPM) và thực hành chế biến tốt (GMP). Để sản xuất cà phê vừa đáp ứng được thị trường xuất khẩu vừa có khả năng cạnh tranh cần đòi hỏi chất lượng cà phê cao và giá thành hợp lý. Trong thời kỳ cạnh tranh như hiện nay thì vấn đề tìm ra giải pháp nhằm nâng cao chất lượng cà phê luôn được quan tâm. Trong đó, việc thiết kế hệ thống sấy, lựa chọn thiết bị sấy và tính toán nhiệt cho quá trình sấy đóng vai trò quyết định chất lượng cà phê. Từ đó, đề tài “thiết kế thiết bị sấy cà phê dạng thùng quay năng suất 2 tấn/giờ” được thực hiện nhằm góp phần giải quyết tình trạng trên và đáp ứng nhu cầu thị trường. 1.2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI 1 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng  Nghiên cứu, tính toán thiết kế, đưa ra quy trình sấy cà phê bằng thùng quay góp phần cải thiện chất lượng cà phê, nâng cao giá trị kinh tế.  Giải quyết tình trạng ứ đọng nguyên liệu và ổn định giá cả. 1.3. YÊU CẦU  Xác định các thông số đầu vào và dầu ra của nguyên liệu: độ ẩm, nhiệt độ…  Xác định nhiệt độ sấy, thời gian sấy.  Xác định lưu lượng khí sấy và lượng nhiệt cần thiết.  Xác định hiệu suất sấy. 2 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1. Giới thiệu về cây cà phê 2.1.1. Nguồn gốc cây cà phê Việt Nam Theo http://thegioicafe.com.vn thì cà phê được sử dụng lần đầu tiên vào thế kỉ thứ 9, khi nó được khám phá ra từ vùng cao nguyên Ethiopia. Từ đó, nó lan ra Ai Cập và Yemen, và tới thế kỉ thứ 15 thì đến Armenia, Persia, Thổ Nhĩ Kỳ và phía bắc Châu Phi. Từ thế giới Hồi giáo, cà phê đến Ý, sau đó là phần còn lại của Châu Âu, Indonesia và Mĩ. Ngày nay, cà phê là một trong những thức uống thông dụng toàn cầu. Cây cà phê lần dầu tiên đưa vào Việt Nam từ năm 1897 và được trồng thử từ năm 1888. Giai đoạn đầu, cà phê chủ yếu trồng ở Ninh Bình, Quảng Bình… đến đầu thế kỷ 20 mới được trồng ở Nghệ An và một số nơi ở Tây Nguyên. Từ 1920 trở đi, cây cà phê mới có diện tích đáng kể đặc biệt ở Buôn Ma Thuật, Đăklăk. Khi mới bắt đầu, qui mô các đồn điền từ 200-300ha và năng suất chỉ đạt từ 400-600kg/ha. Cho đến nay, diện tích cà phê trên cả nước khoảng 500.000 ha và sản lượng có khi lên đến 900.000 tấn. Hiện nay Việt Nam là nước xuất khẩu cà phê đứng thứ 2 trên thế giới. 2.1.2. Phân loại Hiện nay, các nước trên thế giới cũng như ở nước ta đều trồng ba loại cà phê là: arabica (cà phê chè), canephora (cà phê vối), excelsa (cà phê mít).  Cà phê chè (arabica): là loại cà phê được trồng và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới, chiếm 9/10 tổng sản lượng cà phê. Cây cao 3 ÷ 5 m, có khi 7 ÷ 10 m, độc thân hoặc nhiều thân, vỏ mốc trắng, gỗ vàng ngà, hoa mọc thành từng chùm gồm 5 cánh màu trắng, thời gian ra hoa ở nước ta từ tháng 2 đến tháng 4. Quả hình trứng hay hình tròn, khi chín có màu đỏ tươi, kích thước quả: dài 17 ÷ 18 mm, đường kính tiết diện 10 ÷ 15 mm, 500 ÷700 quả/kg, thời gian từ lúc có quả đến lúc chín 6 ÷7 tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 9 đến tháng 2. Hạt có vỏ lụa màu bạc, ít bám vào nhân, kích thước: dài 5 ÷ 10 mm, rộng 4 ÷ 7 mm, dày 2 ÷ 4 mm, kích thước này thay đổi theo từng loại và theo điều kiện môi trường. Khối lượng 500 ÷ 700 hạt/100g, hàm lượng cafein 1,3 %, hạt có màu xám xanh, xanh lục 3 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng tùy theo chủng và cách chế biến, năng suất 400 ÷ 500kg cà phê nhân/ha. Tỉ lệ thành phẩm (cà phê nhân) so với nguyên liệu (cà phê quả tươi) là 14 ÷ 20 %. Cà phê chè là loại cà phê được ưa chuộng nhất do hương thơm và mùi vị tốt. Trong đồ án này ta tiến hành sấy cà phê thóc của loại cà phê này.  Cà phê vối (canephora): Cây cao từ 3 ÷ 8 m, vỏ cây mốc trắng, gỗ vàng hoặc trắng ngà, hoa màu trắng mọc thành cụm có 5 ÷7 cánh, mùa hoa từ tháng 4 đến tháng 6. Quả hình tròn hoặc hình trứng, khi chín có màu đỏ hoặc hồng, trên quả thường có đường gân dọc, vỏ quả mỏng so với cà phê chè, thời gian từ khi có quả đến lúc chín 10 ÷ 12 tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 1 đến tháng 4. Hạt hình bầu dục hay tròn, vỏ lụa trắng dễ bong, khoảng 600 ÷ 900 hạt/100g, hạt dài 5 ÷ 8 mm, hạt có màu xanh bạc, xanh lục hoặc xanh nâu tùy theo chủng và cách chế biến, hàm lượng cafein 2 ÷ 3 %, đây là loại cà phê có nhiều cafein nhất. Năng suất trồng trọt 500 ÷ 600 kg cà phê nhân/ha, ít hương thơm, thường dùng để pha trộn với cà phê chè hay để chế biến cà phê hòa tan và bánh kẹo cà phê. Loại cà phê này giá trị thương phẩm kém nhưng lại chịu được hạn, ít kén đất và ít bị sâu bệnh.  Cà phê mít (excelsa): Cây cao từ 6 ÷ 15 m, nếu đất tốt có thể cao đến20m. Hoa màu trắng có 5 cánh, quả hình trứng hơi ép ngang, quả chín có màu đỏ, to và dày. Khối lượng 500 ÷ 700 quả/kg. Hình dạng hạt cà phê mít giống như hạt cà phê chè, màu vàng xanh hay màu vàng rạ, vỏ lụa dính sát vào nhân, khó bong, khoảng 700 ÷ 1000 hạt/100g, hàm lượng 1 ÷ 1,2 %.cafein. Năng suất 500 ÷ 600 kg cà phê nhân/ha, tỉ lệ thành phẩm (cà phê nhân) so với cà phê quả tươi khoảng 10 ÷ 15 %. Giá trị thương phẩm không cao do hạt không đều, khó chế biến, hương vị thất thường, tuy nhiên đây là loại cà phê chịu được hạn, ít kén đất và ít bị sâu bệnh. 2.1.3. Đặc tính chung của cà phê 2.1.3.1. Cấu tạo giải phẫu của quả cà phê Quả cà phê đưa vào chế biến gồm có các phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt (vỏ nhớt), lớp vỏ trấu (lớp vỏ thóc), lớp vỏ lụa và nhân. 4 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng Hình 1: Cấu tạo giải phẫu của quả cà phê  Lớp vỏ quả: là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ của quả cà phê chè (arabica) mềm hơn cà phê vối (canephora) và cà phê mít (excelsa).  Lớp vỏ thịt: là phần dưới lớp vỏ mỏng còn gọi là trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm, chứa nhiều chất ngọt và dễ xay xát hơn. Vỏ thịt cà phê mít cứng và dày hơn.  Lớp vỏ trấu: hạt cà phê sau khi loại vỏ quả, vỏ thịt và phơi khô gọi là cà phê thóc, vì bao bọc nhân là một lớp vỏ cứng nhiều chất xơ gọi là vỏ trấu hay còn gọi là nội bì. Vỏ trấu của cà phê chè mỏng và dễ dập hơn cà phê vối và cà phê mít.  Lớp vỏ lụa: xát cà phê thóc còn một lớp vỏ mỏng, mềm gọi là vỏ lụa. Chúng có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy theo loại cà phê. Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến. Vỏ cà phê vối có màu nâu nhạt. Vỏ lụa cà phê mít màu vàng nhạt bám sát vào nhân và phê.  Nhân cà phê: nằm ở phần trong cùng. Một quả cà phê thường có 1, 2 hoặc 3 nhân. Thông thường thì chỉ có 2 nhân. Bảng 1: Tỉ lệ giữa các thành phần cấu tạo của quả cà phê: (tính theo %?? quả tươi) Thành phần Cà phê chè (arabica) % Cà phê vối (canephora) % Vỏ quả 45÷43 42 Lớp nhớt 23÷20 23 Vỏ trấu 8÷6 8÷6 Nhân và vỏ lụa 30÷26 29 5 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng 2.1.3.2. Cấu tạo của nhân cà phê Hình 2: Cấu tạo của nhân cà phê Nhân cà phê bao gồm: phôi và mô dinh dưỡng. 2.1.3.3. Thành phần hóa học của nhân cà phê Bảng 2: Thành phần hóa học của nhân cà phê Thành phần hóa học Tính bằng g/100g Tính bằng mg/100g Nước 8 – 12 Chất dầu 4 – 18 Đạm 1,8 – 2,5 Protein 9 – 16 Cafein 1 (Arabica), 2(Robusta) Clorogenic axit 2 Trigonelline 1 Tannin 2 Cafetanic axit 8 – 9 Cafeic axit 1 Pentozan 5 Tinh bột 5 – 23 Saccaro 5 – 10 Xenlulo 10 – 20 Hemixenlulo 20 Linhin 4 Canxi 85 – 100 Photpho 130 – 165 Sắt 3 – 10 Natri 4 Mangan 1 – 45 2.1.3.4. Tính chất vật lý của cà phê thóc Khối lượng riêng: 650= ρ kg/m 3 ; 6 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng Nhiệt dung riêng: c = 0,37 kcal/kg o C; Độ ảm: ω 1 = 20%; ω 2 = 12%; ???? 2.1.4. Tình hình sản xuất, tiêu thụ và xuất khẩu cà phê ở nước ta Theo trang báo điện tử http://www.bnm.vn, Việt Nam là một nước có sản lượng cà phê lớn thứ hai trên thế giới chỉ sau Braxin. Hàng năm chúng ta làm ra tới 1 triệu tấn cà phê nhân. Tuy nhiên về tiêu dùng cà phê, mỗi năm chúng ta chỉ tiêu dùng trong nước chừng 938.000 bao (bao 60kg) tức là khoảng 56.000 tấn, chiếm chưa đầy 6% sản lượng cà phê hàng năm. Trong các nước sản xuất cà phê, Việt Nam xếp hàng thứ 8 sau 7 nước Braxin, Mexico, Indonesia, Ethiopia, Colombia, India và Philipines. Nếu tình lượng tiêu dùng bình quân trên đầu người hàng năm của Việt Nam chỉ có 0,64 kg, xếp thứ 19 trong các nước sản xuất cà phê. Có thể thấy việc mở rộng thị trường tiêu thụ cà phê trong nước ở Việt Nam là hoàn toàn có nhiều khả năng mặc dầu người Việt Nam có truyền thống uống trà từ lâu đời. Để phát triển thị trường tiêu thụ cà phê trong nước, nhất là thời kỳ khủng hoảng tài chính trên phạm vi toàn thế giới, việc mở rộng thị trường trong nước là một hương đi cần thiết, chúng ra cần có sự hỗ trợ của nhà nước thông qua chương trình xúc tiến thương mại nội địa với việc sử dụng nguồn tài chính kích cầu cuả Chính phủ. Tính đến năm 2009 Việt Nam đã xuất khẩu cà phê đến 88 quốc gia và vùng lãnh thổ, đứng thứ 2 thế giới, hàng năm thu về cho nước về cho nước nhà trên 1 tỷ USD. Tuy nhiên, theo báo cáo ngày 1-9-2009 của Tổ chức Cà phê thế giới (ICO) thì 75% cà phê Việt Nam không đạt chuẩn CQP (Coffee Quanlity- Improbement Program), trong khi Indonesia chỉ có 9%. Điều này ảnh hưởng đến uy tín và có cớ để người mua trả giá thấp. Để lấy lại uy tín của cà phê Việt Nam trên thị trường xuất khẩu, các đơn vị sản xuất kinh doanh cà phê cần không ngừng nâng cao chất lượng sản phẩm; quan tâm đầy đủ vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, mở rộng diện tích sản xuất cà phê theo chuẩn và quy tắc chung của cộng đồng cà phê quốc tế; thực hành nông nghiệp tốt (GAP), quản lý cây trồng tổng hợp (ICM), phòng trừ sâu bệnh tổng hợp (IPM) và thực hành chế biến tốt (GMP). 2.2. Quy trình sản xuất cà phê Để sản xuất cà phê nhân, người ta sử dụng hai phương pháp sau: - Phương pháp khô: điều kiện chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết, thời gian chế biến kéo dài. 7 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng - Phương pháp ướt: sản xuất chủ động hơn nhưng tốn nhiều thiết bị, nước và năng lượng. Tuy nhiên, sản xuất theo phương pháp này rút ngắn được thời gian chế biến và cho sản phẩm có chất lượng cao hơn. Thông thường người ta kết hợp cả hai phương pháp, sau đây là sơ đồ công nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp kết hợp: Thuyết minh các công đoạn của quy trình: 8 Nguyên liệu Phân loại Bóc vỏ quả, vỏ thịt Rửa Làm ráo, phơi sấy Cà phê thóc Bóc vỏ trấu (xát khô) Bóc vỏ lụa (đánh bóng) Phân loại Phơi sấy Đấu trộn Cà phê nhân Xát vỏ quả Nguyên liệu Ủ chín Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng Phân loại: Phân loại nhằm mục đích tách các chất tạp chất lẫn trong nguyên liệu, làm cho kích thước nguyên liệu đồng đều, tạo điều kiện cho việc bóc vỏ được triệt để, đảm bảo chất lượng của sản phẩm. Bóc vỏ quả, vỏ thịt (xát tươi): Mục đích: Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, gluxit và protein, các chất này không tham gia vào quá trình hình thành chất lượng sản phẩm mà còn gây khó khăn như thối rữa, làm kéo dài thời gian phơi sấy. Do đó vỏ quả cần phải loại bỏ. Ngoài ra, lớp vỏ thịt, thành phần chủ yếu là pectin, cũng không có lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo nên cũng cần phải loại bỏ. Rửa: Mục đích: loại bỏ những phẩm vật tạo thành trong quá trình lên men, loại bỏ các vết của lớp vỏ nhớt, đây là công đoạn quan trọng vì nếu còn các phẩm vật kể trên bám vào hạt cà phê , không những chúng làm cho màu sắc của hạt, mùi vị của hạt bị ảnh hưởng mà còn kéo dài thời gian phơi sấy nữa. Làm ráo, phơi sấy: Làm ráo: Mục đích: làm mất phần nước tự do ở hạt cà phê sau khi rữa, nếu không làm ráo mà đem sấy ngay sẽ sinh ra hiện tượng "luộc" nguyên liệu tạo ra một màng cứng bên ngoài hạt cà phê làm kéo dài thời gian sấy và sấy không đều làm ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm. Làm ráo có thể rút ngắn thời gian phơi sấy, độ ẩm của nguyên liệu có thể giảm từ 7 ÷ 10 % sau công đoạn này. Phơi: Mục đích: phơi nhằm hạ độ ẩm xuống còn 10 ÷ 12 % để thực hiện những quá trình chế biến tiếp theo. Sấy: Do nhược điểm của quá trình phơi nên người ta tiến hành sấy. 9 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng Bóc vỏ thóc (xát khô): Hạt cà phê được bao bọc bởi một lớp vỏ trấu tương đối dày và chắc chắn, thành phần chủ yếu là xenlulo, không có ích cho quá trình tiêu hóa của cơ thể và cũng không có ích cho sự hình thành chất lượng sản phẩm, do đó cần phải loại chúng ra. Bóc vỏ lụa (đánh bóng): Cũng như lớp vỏ thóc, lớp vỏ lụa không có giá trị cho người tiêu dùng nên cần phải bóc vỏ lụa cho hạt cà phê được bóng, tăng giá trị cảm quan và tránh vi sinh vật xâm nhập. Phân loại: Cà phê sau khi đánh bóng là một hỗn hợp gồm: cà phê tốt, cà phê xấu, vỏ trấu, vỏ lụa, cà phê vụn do đó cầ̀n phải phân loại để đảm bảo được yêu cầu của khách hàng và tiêu chuẩn của nhà máy. Đấu trộn: Cà phê nhân được đấu trộn theo một tỉ lệ nhất định để đảm bảo hiệu quả kinh tế cho cơ sở sản xuất hoặc đảm bảo theo yêu cầu của khách hàng. 10 [...]... (oC) ngoài trời 23 ,3 82 0,01 52 62, 5 21 ,3 vào thùng sấy 80 5 0,01 52 123 34 ra khỏi thùng sấy 40 67,5 0,0 32 123 34 18 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng 4 .2. 1 .2 Lượng tác nhân sấy lý thuyết cần thiết - Năng suất thiết bị sấy theo sản phẩm: G 2 = G1 1 − ω1 1 − 0 ,2 = 20 00 = 1818,1 82 kg/h 1 − 2 1 − 0, 12 - Lượng ẩm cần tách: W = G1 − G 2 = 20 00 − 1818,1 82 = 181,1 82 kg/h - Lượng không khí khô cần thiết trong 1h:... trời 23 ,3 82 0,01 52 62, 5 khí vào thùng sấy 80 5 0,01 52 123 ra khỏi thùng sấy 40 62, 9 0,0303 118,143 4 .2. 5 Lượng tác nhân sấy thực tế Lượng không khí khô tiêu hao trong 1h: L= W 181,818 = = 120 40, 927 kgkk/h d 2 − d 1 0,0303 − 0,01 52 Lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm: l= L 120 40, 927 = = 66 ,22 5 W 181,818 kgkk/kg Lượng nhiẹt tiêu tốn cho cả quá trình sấy thực: Q = L.(I2 – I0) = 120 40, 927 .(118,143... 120 40, 927 .(118,143 – 62, 5) = 669993,301 kJ/h 4 .2. 6 Lưu lượng thể tích trung bình trong quá trình sấy thực Ta có: v10 = v 20 = - 28 8.(t 1 +27 3) 28 8.(80 + 27 3) = = 1,0 32 m3/kgkk khô B − ϕ 10 Pbh1 757.133,3 − 0,05.0,4736.10 5 28 8.(t 2 + 27 3) 28 8.(40 + 27 3) = = 0,9364 B − ϕ 20 Pbh 2 757.133,3 − 0, 629 .0,07375.10 5 Lưu lượng thể tích của tác nhân sấy trước quá trình sấy: V10 = v10 L = 1,0 32. 120 40, 927 = 124 26 ,23 7 m3/h... trường xung quanh, K 9,81.1, 62 3 ( 301 − 29 6,3) = 2, 8.10 9 => G r = −6 2 (15,370.10 ) 29 6,3 Gr.Pro = 2, 8.109.0,7 02 = 1,966.109 ' Nu 2 = 0,15.(G r Pro ) 0,33 ( Pro 0, 25 0,7 02 0, 25 ) = 0,15.(1,966.10 9 ) 0,33 ( ) = 175 Prw 0,701 ' Nu 2 λ 0 175 .2, 626 .10 2 α = = = 2, 837 W/m2.độ Dtb 1, 62 ' 2 ' Hệ số cấp nhiệt do bức xạ nhiệt α 2' : ' α 2' = Qbx = 5,7.ε 1 2 F ( T1 − T2 )  T1  4  T2  4   −    ... của thùng sấy, m ν k : độ nhớt động của tác nhân sấy, m2/s Tốc độ tác nhân sấy trong thùng sấy: ω k = Vtbo Ftd Với: Ftd: là tiết diện tự do của thùng sấy, m2 π DT 2 3,14.1,6 2 Ftd = (1 − β ).Fts = (1 − β ) = (1 − 0 ,2 ) = 1,608 m 2 4 4 ⇒ ωk = 2, 964 = 1,843 m / s 1,608 Giả sử tốc độ tác nhân sấy trong thùng sấy: ω k = 1,843 m / s Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy trong thùng sấy: tk = t1 + t 2 80... ẩm : q = lo.(I1 – I0) = 59, 524 .( 123 – 62, 5) = 3601 ,20 2 kJ/kg Lượng nhiệt tiêu tốn cho cả quá trình sấy : Q = q.W = 3601 ,20 2.181,818 = 654763,345 kJ/h = 181,879 kW 4 .2. 2 Tính thiết bị 4 .2. 2.1 Thể tích của thùng Thể tích thùng quay được tính theo công thức : V= G1 τ ρ β Trong đó : V: thể tích thùng quay (m3); G1: khối lượng vật liệu đi vào thùng quay (kg/h); τ: thời gian sấy (phút); β : hệ số điền đầy;... gian sấy sẽ kéo dài và vật liệu sấy khô không đồng đều Nếu tốc độ tác nhân sấy quá lớn thì có thể làm mất mát vật liệu, tiêu tốn nhiều năng lượng… Vì vậy khi chọn tốc độ tác nhân sấy cần chú ý đến kích thước, hình dạng, tính chất của vật liệu sấy, thiết bị sấy và khả năng sử dụng nhiệt lượng cho quá trình sấy CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY 4.1 Chọn phương pháp sấy 4.1.1 Chọn thiết bị sấy. .. 4  29 6,3  4   −    2 →  100   100    = 5,466 W/m độ ' α 2' = 5,7.0,9  (301 − 29 6,3) ' ' ⇒ α 2 = α 2 + α 2' = 2, 837 + 5,466 = 8,303 W/C.độ Nhiệt truyền từ mặt ngoài thùng sấy ra môi trường xung quanh: q 2 = α 2 (t w 2 − t o ) = 8,303. (28 − 23 ,3) = 39, 024 W/ m2 Kiểm tra : q1 − q 2 39, 525 − 39, 024 = 100 = 1,3% < 5% q1 39, 525 Ta chấp nhận các giả thuyết trên 28 Đồ án – CNHH Ta có: K= CBHD:... nhân sấy sau quá trình sấy : V 20 = v 20 L = 0,936. 120 40, 927 = 1 127 0,308 m3/h - Lưu lượng thể tích trung bình: V tb 0= 0,5.(V10 + V 20 ) = 0,5.( 124 26 ,23 7 + 1 127 0,308) = 11848 ,27 3 m3/h 4 .2. 7 Kiểm tra lại giả thiết về tốc độ tác nhân sấy Tốc độ tác nhân sấy trong quá trình sấy thực bằng: 30 m3/kgkk khô Đồ án – CNHH ωk = CBHD: Nguyễn Bồng Vtb 11848 ,27 3 = = 2, 047 m / s Ftd 1,608.3600 Như vậy giả thiết. .. 4,18 .23 ,3 − 25 7,861 = −160,467 kJ/kg Nhiệt dung riêng dẫn xuất của tác nhân sấy trước quá trình sấy Cdx(d1) Ta có: C dx (d 1 ) = C pk + C pa d 1 = 1,004 + 1,8 42. 0,01 52 = 1,0 32 kJ / kg Lượng chứa ẩm của tác nhân sấy sau quá trình sấy thực: d 2 = d1 + C dx (d 1 ).(t1 − t 2 ) 1,0 32. (80 − 40) = 0,01 52 + = 0,0303 kg / kgkk i2 − ∆ 25 00 + 1,8 42 + 160.467 Entanpy ở trạng thái này: I 2 = 1,004.t 2 + d 2 (25 00 . thiết - Năng suất thiết bị sấy theo sản phẩm: 1 82, 1818 12, 01 2, 01 20 00 1 1 2 1 12 = − − = − − = ω ω GG kg/h - Lượng ẩm cần tách: 1 82, 1811 82, 181 820 00 21 =−=−=. TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY 4.1. Chọn phương pháp sấy 4.1.1. Chọn thiết bị sấy 16 Đồ án – CNHH CBHD: Nguyễn Bồng Thuyết bị sấy thùng quay là thiết bị chuyên