ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY NẤM PHÙNG THẾ DOANH doanh.pt193742@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật Nhiệt Chuyên ngành Hệ thống và thiết bị nhiệt Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Kiều Hiệp Chữ ký của GVHD Khoa: Năng lượng Nhiệt Trường: Cơ khí HÀ NỘI, 15/3/2023 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG CƠ KHÍ Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC (NGÀNH KỸ THUẬT NHIỆT) 1 Thông tin về sinh viên: Họ và tên SV: Phùng Thế Doanh Lớp: HT và TB Nhiệt ĐT: 0945306461 Email: doanh.pt193742@sis.hust.edu.vn Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Hệ thống và thiết bị Nhiệt Đồ án môn học được thực hiện tại: Khoa Năng lượng Nhiệt, Trường Cơ khí Thời gian làm ĐATN: Từ tháng 10/2022 đến 09/03/2023 2 Tên đề tài: Thiết kế hệ thống sấy nấm năng suất 100kg/mẻ Nội dung cần thực hiện: - Nghiên cứu tổng quan về nấm - Tìm hiểu về các hệ thống sấy phù hợp để sấy nấm, lựa chọn hệ thống phù hợp để thiết kế - Tính các quá trình sấy lý thuyết, sấy thực và tổn thất - Thiết kế hệ thống sấy nấm suất 100 kg/mẻ Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2023 Giáo viên hướng dẫn TS Lê Kiều Hiệp Lời cảm ơn Cảm ơn thầy Lê Kiều Hiệp đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình em làm đồ án MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1 Giới thiệu nguyên liệu 1 1.1 Giới thiệu chung về nấm 1 1.2 Nấm linh chi 1 1.2.1 Mô tả 1 1.2.2 Phân bố sinh thái 3 1.2.3 Bộ phận sử dụng 3 1.2.4 Thành phần và tác dụng .3 1.2.5 Phân loại 3 1.3 Tiềm năng kinh tế 11 1.4 Nhu cầu sấy khô .11 1.5 Quy trình công nghệ sấy nấm 15 1.5.1 Vị trí địa lý, điều kiện đất đai, khí hậu khu vực thực hiện 1 1.5.2 Phương pháp thực hiện quá trình sấy 3 1.5.3 Chọn công nghệ sấy 3 1.6 Kỹ thuật sấy nấm 15 CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT 19 2.1 Chọn chế độ sấy .19 2.2 Tính cân bằng ẩm 19 2.2.1 Giai đoạn I 1 2.2.2 Giai đoạn II .3 2.2.3 Giai đoạn III .3 2.3 Thông số TNS trước quá trình sấy 20 2.4 Xây dựng quá trình sấy lý thuyết 20 2.4.1 Giai đoạn I 1 2.4.2 Giai đoạn II .3 2.4.3 Giai đoạn III .3 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY THỰC 23 3.1 Kích thước cơ bản của buồng sấy 23 3.2 Tính lượng nhiệt tiêu tốn qua quá trình sấy 23 3.3 Tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che 11 3.4 Nhiệt tổn thất do vật liệu sấy 11 3.5 Nhiệt do tác nhân sấy mang đi 15 3.6 Tổn thất qua thiết bị truyền tải 11 3.7 Tổng nhiệt tổn thất trong quá trình sấy 11 3.8 Cân bằng nhiệt ẩm cho quá trình sấy thực 15 3.8.1 Delta của quá trình sấy thực .1 3.8.2 Xác định thông số TNS sau quá trình sấy thực 3 3.8.3 Lượng không khí khô thực tế .3 CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ PHỤ 23 4.1 Tính toán thiết kế calorifer 23 4.1.1 Công suất nhiệt của calorifer 1 4.1.2 Tiêu hoa hơi nước ở calorifer 3 4.1.3 Tính diện tích trao đổi nhiệt của calorifer 3 4.1.4 Tính thiết kế kích thước hình học của calorifer 1 4.2 Tính trở lực và chọn quạt .23 KẾ LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Đồ thị kiểu bánh 20 Hình 2.2 Đồ thị kiểu thanh ngang .20 Hình 2.3 Đồ thị kiểu cột đứng 21 Hình 2.4 Đồ thị kiểu đường .21 Hình 2.5 Đồ thị kiểu diện tích 22 LỜI MỞ ĐẦU Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp và nông nghiệp khác nhau Đối với ngành công nghệ thực phẩm, trong quy trình công nghệ sản xuất của nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô để nâng cao chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm Vì vậy có thể nói sấy đóng một vai trò khá quan trọng trong dây chuyền sản xuất Trên thế giới, kỹ thuật sấy trở thành một ngành khoa học và phát triển từ những năm 50 của thế kỉ XX Nhờ các thành tựu khoa học nói chung, kỹ thuật sấy nói chung, chúng ta đã giải quyết những vấn đề kỹ thuật sấy cho các ngành công nghiệp cũng như nông nghiệp Đặc biệt là kỹ thuật sấy các nông sản với quy mô công nghiệp làm phong phú các mặt hàng nông sản Là một quốc gia nằm trong vùng nhiệt đới, Việt Nam có những sản phẩm từ nông ngành nông nghiệp vô cùng phong phú như lúa gạo, ngô, khoai, sắn, đậu, lạc… Để bảo quản các nông sản khỏi bị hỏng thì cần sử dụng các thiết bị sấy tương ứng với các phương pháp sấy khác nhau tùy thuộc vào loại vật liệu và các chế độ sấy Tuy nhiên, hiện nay ở nước ta, các thiết bị sấy có hiệu quả cao chủ yếu được nhập khẩu với giá thành cao nên chi phí sản suất lớn dẫn tới các mặt hàng nông sản mang suất khẩu thị trường nước ngoài không thu được nhiều lợi nhuận Chính vì vậy, việc nghiên cứu, thiết kế các thiết bị sấy có ý nghĩa vô cùng quan trọng, nó quyết định đến hiệu suất và chất lượng sản phẩm, việc sử dụng hợp lí nhiên liệu, góp phần làm giảm chi phí và tăng thời gian bảo quản dẫn tới làm giảm giá thành nông sản CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về nấm: Nấm hay nấm lớn, nấm quả thể là loại cây không có hoa, có cuống hoa, không có lá và không có chất diệp lục, sống nhờ vào các ký sinh trùng hoặc thực vật hoại sinh Cấu tạo của nấm có nhiều sợi xơ màu đen, xanh lá cây, vàng hoặc xanh dương, những sợi xơ này có hai phần Phần thứ nhất là phần xơ trải dài giống như rễ cây, sống dựa vào chất ở bên dưới mà chúng mọc lên từ đó Phần thứ hai giống như cái mũ tròn, có chứa bào tử Nấm bắt đầu sinh sôi nảy nở ở những nơi nóng và ẩm thấp Đặc điểm sinh học: Nấm được phân loại riêng so với thực vật và động vật được gọi giới nấm Đặc điểm phân loại quan trọng phân chia nó thành giới riêng có rất nhiều nguyên nhân Nấm chưa cấu trúc mô, nấm có thể là đơn bào hoặc đa bào, không có chất diệp lục, chất dự trữ trong nấm không phải là tinh bột và glycogen như thực vật, động vật Nấm sinh sản bằng bào tử hoặc sinh sản sinh dưỡng (sợi nấm hay tơ nấm) Nấm là sinh vật hoại sinh chúng hấp thụ dinh dưỡng từ các thực vật hoặc động vật chết, một số ký sinh Tơ nấm trong suốt không màu nhưng khi phát sinh bào tử có màu khác nhau (vàng, đỏ, đen, nâu ) nên người ta dễ nhầm lẫn màu của sợi nấm Với nhóm nấm lớn thì nấm mà ta thường gọi thực ra là quả thể của sợi nấm Quả thể có nhiều hình dạng và màu sắc khác nhau Một số nấm được biết đến có thể ăn được đã được chúng ta sử dụng từ lâu, nhưng vẫn còn rất nhiều loại nấm chưa xác định có độc tố rất mạnh nên chúng ta phải thật cẩn thận khi sử dụng những loại nấm lạ đặc biệt là có màu sắc sặc sỡ Nấm là sinh vật không thể thiếu trong đời sống, không có nấm chu trình tuần hoàn vật chất sẽ bị mất một mắt xích quan trọng trong việc phân hủy chất bã hữu cơ Nấm còn đem lại nguồn thực phẩm giàu đạm, đầy đủ các acid amin thiết yếu, hàm lượng chất béo ít và là những acid béo chưa bão hòa do đó tốt cho sức khỏe, giá trị năng lượng cao, giàu khoáng chất và các vitamin Ngoài ra, trong nấm còn chứa nhiều hoạt chất có tính sinh học, góp phần ngăn ngừa và điều trị bệnh cho con người, vì hầu như các loài nấm ăn đều có tác dụng phòng ngừa chống u bướu Hiện nay các nhà khoa học đang nghiên cứu và phát hiện ra trong thành phần của nấm có những hoạt chất có dược tính rất mạnh với các căn bệnh nan y hiện nay như viêm gan, ung thư, HIV… Việc đưa vào sử dụng rộng rãi các chế phẩm được tách chiết từ nấm sẽ giúp con người khỏe mạnh và phòng chống được nhiều căn bạn tiềm ẩn nguy hiểm như cao huyết áp Các giống nấm được biết đến nhiều có thể nhắc đến như Linh Chi, nấm Lim, nấm Thượng Hoàng Hàm lượng: 1 Đạm: Nấm có hàm lượng đạm cao Hàm lượng đạm thô ở một số loại nấm như:  Nấm mèo từ 4 - 8%  Nấm rơm lên đến 43%  Nấm mỡ hay nấm bún là 23,9 - 34,8%  Nấm đông cô là 13,4 - 17,5%  Nấm bào ngư là 10,5 - 30,4% (bào ngư mỏng pleurotussajor – caju là 9,9 – 26,6%)  Nấm kim châm là 17,6%  Nấm hầm thủ từ 23,8 -31,7% 2 Acid amin: Nấm có đầy đủ các acid amin thiết yếu như: isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, valine, tryptophan, histidine Đặc biệt nấm giàu lysine và leucine, ít tryptophan và methionine Đối với nấm rơm khi còn non (dạng nút tròn) hàm lượng protein thô lên đến 30%, giảm chỉ còn 20% và bung dù Ngoài ra, tùy theo cơ chất trồng nấm mà hàm lượng đạm có thay đổi Nhìn chung, lượng đạm của nấm chỉ đứng sau thịt vàsữa, cao hơn các loại rau cải, ngũ cốc như khoai tây (7,6%), bắp cải (18,4%), lúa mạch (7,3%) và lúa mì (13,2%) 3 Chất béo: Chất béo có trong các loại nấm chiếm từ 1 - 10% trọng lượng khô của nấm, bao gồm các acid béo tự do, monoflycerid, diglycerid và triglyceride,serol,sterol ester, phos - phor lipid và có từ 72 - 85% acid béo thiết yếu chiếm từ 54 -76% tổng lượng chất béo - Nấm mỡ và nấm rơm là 69 -70% - Nấm mèo là 40,39% - Bào ngư mỏng là 62,94% - Nấm kim châm là 27,98% 4 Chất xơ: Tổng lượng Carbohydrat và sợi: chiếm từ 51 - 88% trong nấm tươi và khoảng 4 - 20% trên trọng lượng nấm khô, bao gồm các đường pentose, methyl pentos, hexose, disaccharide, đường amin, đường rượu, đường acid Thành phần chính của sợi nấm ăn là chitin, một polymer của n– acetylglucosamin, cấu tạo nên vách của tế bào nấm Sợi chiếm từ 3,7% ở nấm kim châm cho đến 11,9 - 19,8% ở các loại: - Nấm mèo: Từ 7,5 - 17,5% - Nấm bào ngư: 8 -14% - Nấm mỡ: 7,3 - 8% Khoáng chất và sinh tố: Nấm cũng có chứa một số vitamin như: thiamin (B1), riboflavin (B2),