Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 1 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 2 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 1.1 Khái niệm quá trình sấy 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại phương pháp sấy 1.1.3 Mục đích của quá trình sấy 1.1.4 Những biến đổi cơ bản của quá trình sấy 1.1.4.1 Các dòng dịch chuyển và thế dịch chuyển ẩm trong vật keo 1.1.4.2 Các dòng dịch chuyển và thế dịch chuyển ẩm trong vật xốp mao dẫn 1.1.4.3 Các dòng dịch chuyển ẩm trong vật keo xốp mao dẫn 1.1.4.4 Dịch chuyển ẩm đối lưu trong vật liệu sấy 1.2 Cơ chết thoát ẩm ra khỏi vật liệu sấy 1.2.1 Qua trình khuếch tán ngoại 1.2.2Quá trình khuếch tán nội 1.2.3 Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán ngoại và quá trình khuếch tàn nội 1.3 Các giai đoạn trong quá trình sấy 1.3.1 Giai đoạn nung nóng vật liệu 1.3.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc 1.3.3 Giai đoạn sấy giảm tốc GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 3 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 1.4 Các phương pháp và thiết bị sấy 1.4.1 Các phương pháp sấy 1.4.2 Thiết bị sấy 1.5 Tổng quan về sấy ở nhiệt độ thấp 1.5.1 Giới thiệu các phương pháp sấy lanh 1.5.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống sấy lạnh 1.6 Các thiết bị trong hệ thống sấy lạnh 1.7 Một số kết quả nghiên cứu về sấy lạnh của các tác giả trong và ngoài nước 1.7.1 Các tác giả trong nước 1.7.2 Các tác giả nước ngoài 1.8 So sánh phương pháp sấy lạnh với phương pháp sấy nóng ở nhà máy 1.9 Đánh giá và kết luận CHƯƠNG II : TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY HÀNH LÁ 2.1 Vật liệu sấy và tính lý hòa của vật liệu sấy 2.1.1 Sơ đồ công nghệ sấy rau quả 2.1.2 Ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng sản phẩm 2.3 Các đặc tính hóa lý của một số rau quả giàu vitamin ứng dụng phương pháp sấy lạnh 2.4 Lý thuyết sấy rau quả 2.5 Một số phương pháp sấy rau quả GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 4 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 2.6 Lựa chọn phương pháp sấy lạnh theo hướng nghiên cứu của đề tài CHƯƠNG III : KHẢO SÁT THỰC TRẠNG VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẤY 3.1 Khảo sát máy sấy tại nhà máy 3.2 Nhiệm vụ thiết kế 3.3 Chọn phương án thiết kế 3.4 Chon tác nhân sấy và năng suất sấy CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY SẤY LẠNH SỬ DỤNG BƠM NHIỆT 4.1 Giới thiệu bài toán thiết kế và mô hình thiết kế 4.2 Xây dưng quy trình công nghệ sấy hành 4.2.1. Giới thiệu vật liệu sấy 4.2.1. Xây dựng quy trình công nghệ sấy Hành 4.3 Xác định các thông số đầu vào của vật liệu 4.4 Tính toán lý thuyết chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn 4.4.1 Xác đinh các điểm nút trên đồ thị sấy 4.4.2 Tính toán tốc độ sấy và thời gian sấy 4.4.3 Tính toán nhiệt quá trình 4.5 Tính toán lý thuyết chế độ sấy thải bỏ tác nhân 4.5.1. Xác định các thông số điểm nút trên đồ thị sấy GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 5 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 4.5.2. Tính toán nhiệt quá trình 4.6. Xác định kích thước buồng sấy 4.7. Cân bằng nhiệt cho quá trình 4.8. Tính toán quá trình sấy thực chế độ hồi lưu hoàn toàn 4.9. Tính toán quá trình sấy thực chế độ thải bỏ tác nhân 4.10. Kết luận về chế độ sấy 4.11. Tính toán thiết kế và lựa chọn thiết bị phụ trợ 4.11.1. Các thông số nhiệt của môi chất lạnh 4.11.2. Tính toán chu trình bơm nhiệt 4.11.3. Tính toán thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt 4.11.3.1. Dàn ngưng 4.11.3.2. Dàn bay hơi 4.11.4. Tính chọn máy nén 4.11.5. Tính chọn đường ống dẫn môi chất 4.11.5.1. Đường ống đẩy 4.11.5.2. Đường ống hút 4.11.6. Thiết bị hồi nhiệt 4.11.7. Tính toán trở lực và chọn quạt CHƯƠNG V : TRANG BỊ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG SẤY VÀ TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 6 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 5.1 Trang bị điện 5.2 Tính giá thành sản phẩm 5.2.1 Chi phí nguyên liệu, nhiên liệu 5.2.2 Chi phí lao động 5.2.3 Chi phí khấu hao 5.3 So sánh chất lượng và giá thành hành lá sấy nóng và sấy lạnh CHƯƠNG VI : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 6.1 Kết luận 6.2 Đề nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 7 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn Học tập là một quá trình lâu dài, mỗi giai đoạn đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành nhân cách, đạo đức của mỗi con người. Từ những ngày bước chân vào giảng đường đại học cho đến lúc hoàn thành luận văn này, em đã nhận được sự quan tâm chỉ dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy cô. Qua quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp em xin bày tỏ long biết ơn chân thành đến: • Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang. • Tập thể giảng viên Khoa Công nghệ Nhiệt Lạnh trường Đại học Nha Trang. • Quý thầy cô đã tận tình chỉ dạy chúng tôi trong thời gian học tập tại trường. • Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Th.s Lê Như Chính đã trực tiếp theo dõi, tận tình hướng dẫn em trong thời gian thực hiện đề tài. Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian thực hiện, đề tài không tránh khỏi những thiếu sót. Mong nhận được sự chỉ bảo của quý thầy cô và góp ý của các bạn. Nha Trang, tháng 3, năm 2012 Sinh viên thực hiện đề tài Bùi Văn Vĩnh TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Độc Lập- Tự Do- Hạnh Phúc GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 8 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên: MSSV: Ngành: Công Nghệ Nhiệt – Lạnh Niên Khóa: 2008-2012 Tên đề tài: Khảo sát và tính thiết kế máy sấy bơm nhiệt tầng sôi đế sấy hành lá xuất khẩu năng suất 100kg/mẻ. I/ Thông tin thực hiện đề tài: 1- Số liệu choo trước: Mô hình sấy lạnh của khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trường Đại Học Nha Trang và khảo sát thực tế hệ thống sấy nóng tại Công Ty thủy sản Bạc liêu ( KCN. Suối Dầu ) II/ Nội dung đề tài: 1- Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy, các thiết bị trong hệ thống sấy lạnh. 2- Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh trên một số thực phẩm và rau quả trong nước và thế giới. 3- Trình bày các kết quả nghiên cứu về sấy lạnh trong nước và thế giới từ trước đến nay. 4- Lựa chọn vật liệu sấy lạnh, xây dựng quy trình công nghệ và xử lý vật liệu trước sấy và sau sấy lạnh. 5- Lý thuyết về sấy rau quả và thực phẩm. 6- Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt. 6.1 Giải quyết bài toán sấy lạnh lý thuyết và sấy thực theo chế độ thải bỏ tác nhân. 6.2 Giải quyết bài toán sấy lạnh lý thuyết và sấy thực theo chế độ hồi lưu hoàn toàn khí thải. 7- Tính toán thiết kế và lựa chọn các thiết bị phụ trợ cho hệ thống sấy. 8- Khảo nghiệm mô hình máy sấy lạnh xác định lại các thông số kỹ thuật của mô hình. 9- Xác định một số yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy lạnh ở hai chế độ sấy 10- So sánh chất lượng của sấy lạnh và sấy nóng tại nhà máy 11- Kết luận rút ra từ thực nghiệm. GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 9 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp 12- Hiệu quả kinh tế Xây dựng giá thành 1kg rau sấy 13- Các bản vẽ thiết kế III/ Ngày giao nhiệm vụ: 01/03/2012 IV/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/06/201 Nha Trang, tháng 3 năm 2012 Giáo viên hướng dẫn THS. Lê Như Chính Lời mở đầu Việt Nam là một nước nhiệt đới có nhiều điều kiện để phát triển ngành trồng trọt và chế biến rau quả. Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch là rất lớn 25-30% [20]. Nguyên nhân chính là do công nghệ chế biến và bảo quản của chúng ta còn lạc hậu nên đã làm cho rau quả của Việt Nam có giá trị thấp trong thị trường trong nước cũng như xuất khẩu, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người nông dân, vì vậy việc nghiên cứu đưa ra các quy trình công nghệ cũng như ứng dụng triển khai chuyển giao các kết quả nghiên cứu, các quy trình công nghệ bảo quản, chế biến rau quả, đóng vai trò hết sức quan trọng trong chiến lức phát triển ngành rau quả. Rau quả hiện nay chủ yếu được sử dụng ở dạng tươi, như đã biết rau quả là loại sản phẩm có tính thời vụ, thời gian thu hoạch ngắn, khả năng vận chuyển và GVHD: ThS. Lê Nhữ Chính 10 SVTH: Bùi Văn Vĩnh [...]... thiết bị sấy Sấy có thể được chia ra hai loại: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo - Sấy tự nhiên: quá trình phơi vật liệu ngoài trời, không có sử dụng thiết bị - Sấy nhân tạo: các phương pháp sấy nhân tạo thực hiện trong các thiết bị sấy Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau Căn cứ vào phương pháp cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại: sấy đối lưu, sấy bức xạ, sấy tiếp xúc, sấy thăng hoa, sấy bằng điện... án tốt nghiệp Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý hệ thống bơm nhiệt 1.5.1.2 Giới thiệu các phương pháp sấy lạnh Trong phương pháp sấy lạnh, người ta ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất trong tác nhân sấy nhờ giảm lượng chứa ẩm Ở phương pháp sấy lạnh, nhiệt độ bề mặt ngoài nhỏ hơn nhiệt độ bên trong vật, đồng thời do tiếp xúc với không khí có độ ẩm và... cao tần, sấy điện trở… 1.4.1 Các phương pháp sấy 1.4.1.1 Phơi và sấy bằng năng lượng mặt trời Sấy bằng cách phơi nắng (không có sử dụng thiết bị sấy) được sử dụng rộng rãi nhất trong chế biến nông sản… Trong các phương pháp phức tạp hơn (sấy bằng năng lượng mặt trời), năng GVHD: ThS Lê Nhữ Chính 24 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp lượng mặt trời được thu nhận để gia nhiệt. .. đổi nhiệt ẩm và các thông số của TNS cũng như VLS 1.1.2 Phân loại phương pháp sấy Người ta phân biệt 2 phương pháp sây : GVHD: ThS Lê Nhữ Chính 12 SVTH: Bùi Văn Vĩnh Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp - Sấy tự nhiên : Sấy bằng không khí không dược đốt nóng, phương pháp này thời gian sấy dài, khó điều chỉnh quá trình và độ ẩm cuối của vật liệu còn khá lớn nhất là ở những quốc gia có khí hậu nhiệt. .. Cách nhiệt buồng sấy và hệ thống ống dẫn - Tuần hoàn khí thải qua buồng sấy - Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt thu hồi nhiệt từ không khí thoát ra để đun nóng không khí hoặc nguyên liệu vào - Sử dụng nhiệt trực tiếp từ lửa đốt khí tự nhiên và từ các lò đốt có cơ cấu làm giảm nồng độ khí oxit nitơ - Sấy thành nhiều giai đoạn (ví dụ: kết hợp sấy tầng sôi với sấy thùng hoặc sấy phun kết hợp với sấy tầng sôi) ... dung chính sau:  Tìm hiểu về công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy và các thiết bị trong hệ thống sấy lạnh  Tìm hiểu kỹ thuật sấy lạnh trên một số loại rau quả giàu vitamin, xây dựng quy trình sấy lạnh đối với Hành lá cắt nhỏ  Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt ở chế độ sấy hồi lưu hoàn toàn và chế độ thải bỏ tác nhân  Tính toán thiết kế máy sấy lạnh và lựa chọn các thiết bị phụ... cần thiết để đảm bảo cho tác nhân sấy thắng được trở lực và lưu thông trong toàn hệ thống - Thiết bị sấy kiểu thùng đứng tốn ít năng lượng hơn máy sấy thùng quay và ít chiếm mặt bằng hơn - Nhược điểm là vật liệu dễ bị vỡ vụn nhiều 1.5 Tổng quan về sấy ở nhiệt độ thấp 1.5.1 Giới thiệu các phương pháp sấy lanh 1.5.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển của bơm nhiệt Bơm nhiệt có quá trình phát triển lâu... đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật giảm đến bằng độ ẩm cân bằng với điều kiện môi trường không khí ẩm trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm của vật ngưng lại, có nghĩa tốc độ sấy bằng không 1.4 Các phương pháp và thiết bị sấy. .. buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt được bằng nhiệt độ kế ước Trong quá trình sấy này toàn bộ vật được gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật được gia nhiệt cho đến khi đạt được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần cho đến khi bằng nhiệt. .. Nghệ Nhiệt Lạnh Đồ án tốt nghiệp Hình 1.2 : Máy sấy thùng quay 1.4.2.2 Thiết bị sấy kiểu phun bụi (sấy phun) a Loại tháp: - Cấu tạo: Gồm có tháp cao 5, ở đỉnh tháp có vòi phun 3 cố định hoặc quay Dung dịch chứa ở bể 1 có nhiệt độ thích hợp nhờ bơm 2 bơm lên đỉnh tháp và phun qua vòi thành sương mù - Sản phẩm lấy ra ở đáy tháp gián đoạn hay liên tục - Tháp có thể cao đến 60m Hình 1.3: Thiết bị sấy phun . sánh phương pháp sấy lạnh với phương pháp sấy nóng ở nhà máy 1.9 Đánh giá và kết luận CHƯƠNG II : TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY HÀNH LÁ 2.1 Vật liệu sấy và tính lý hòa của vật liệu sấy 2.1.1 Sơ đồ. Đồ án tốt nghiệp 1.4 Các phương pháp và thiết bị sấy 1.4.1 Các phương pháp sấy 1.4.2 Thiết bị sấy 1.5 Tổng quan về sấy ở nhiệt độ thấp 1.5.1 Giới thiệu các phương pháp sấy lanh 1.5.2 Nguyên lý. CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẤY 3.1 Khảo sát máy sấy tại nhà máy 3.2 Nhiệm vụ thiết kế 3.3 Chọn phương án thiết kế 3.4 Chon tác nhân sấy và năng suất sấy CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY SẤY LẠNH