ĐỒ án kỹ THUẬT THỰC PHẨM đề tài THIẾT kế THIẾT bị sấy hầm DÙNG để sấy TIÊU, NĂNG SUẤT 1,5 tấn NGUYÊN LIỆUMẺ

Trong y học cổ đại của Ấn Độ, hạt tiêu đen được tất cả các trường phái y học từ Ayurveda, Siddha đến Unanidùng làm thuốc chữa nhiều bệnh như hen, đau, đau, rối, rối loạn tiết niệu, sốt,.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY HẦM DÙNG ĐỂ SẤY

TIÊU, NĂNG SUẤT 1,5 TẤN NGUYÊN LIỆU/MẺ

Giảng Viên Hướng Dẫn: Bùi Văn Hoài

Sinh Viên Thực Hiện:

TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ : KHOA CNTP – BÔ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN

MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM Sinh viên thực hiện đồ án: :… Ký tên:………

… Ký tên:………

Giảng viên hướng dẫn:………

Tên đồ án: “thiết kế thiết bị sấy hầm dùng để sấy tiêu, năng suất 1,5 tấn nguyên liệu/mẻ”.

0

MỤC LỤC

Lời nói đầu 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 6

1.1 Tổng quan về nguyên liệu 6

1.1.1 Đặc điểm sinh học và nguồn gốc cây tiêu 6

1.1.1 Tthành phần cơ hóa lý của tiêu trái 7

1.1.2 Phân bố 9

1.2 Tổng quan về phương pháp 9

1.2.1 Bản chất của quá trình sấy 9

1.2.2 Phân loại quá trình sấy 9

1.2.3 Phương pháp thực hiện 10

1.3 Quy trình sản xuất 12

1.3.1 Ch bi n tiêu đen t i nông hế biến tiêu đen tại nông hộ ế biến tiêu đen tại nông hộ ại nông hộ ộ 12

1.3.2 Quy mô lớn dạng công nghiệp 14

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 23

2.1 Cân bằng vật liệu 23

2.1.1 Các thông số ban đầu 23

2.1.2 Lượng ẩm cần bay hơi 23

2.1.3 Khối lượng vật liệu sau sấy 23

2.1.4 Lượng vật liệu tuyệt đối 24

2.2 Tính toán quá trình sấy lý thuyết 24

2.2.1 Tính toán trạng thái không khí bên ngoài 25

2.2.2Tính toán trạng thái không khí vào hầm sấy 25

2.2.3 Tính toán trạng thái không khí ra khỏi hầm sấy 25

2.2.4 Tiêu hao không khí 26

2.2.5 Lượng nhiệt tổn thất cho quá trình sấy lý thuyết 26

2.2.6 Tính chọn thời gian sấy 26

2.3 Tính chọn số xe goong và kích thước của hầm sấy 28

2.4 Kích thước hầm sấy 29

2.5 Kích thước phủ bì của hầm 30

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤY (SẤY THỰC) 31

3.1 Mục đích tính toán nhiệt: 31

3.2 Tính tổn thất nhiệt 31

3.2.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang ra ngoài 31

3.2.2 Tổn thất ra môi trường 32

3.3 Tính toán quá trình sấy thực 35

CHƯƠNG 4 TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 39

4.1 Tính chọn caloripher 39

4.1.1 Cấu tạo 39

4.1.2 Nhiệt lượng của Calorife 40

4.1.3 Vận tốc khí lưu thông qua Calorife 41 4.1.4 Thông số kích thước 42

4.1.5 Trở lực qua caloriphe 43

36

2

4.2 Buồng đốt 43

4.2.1 Cấu tạo buồng đốt 43

4.2.2 Các thông số của khói lò 44

4.2.3 Thông số buồng đốt 47

4.2 Xyclon 47

4.3.1 Thông số sơ lược về cyclone 47

4.3.2Bunke chứa bụi 49

4.3.3Quạt đẩy hỗn hợp khí vào cyclone 50

4.3.4Quạt đẩy khí thải cyclon 52

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN TÀI CHÍNH- KINH TẾ 53

5.1 Chi phí xây dựng hầm sấy 54

5.2 Chi phí xây dựng , lắp đặt thiết bị 55

5.3 Chi phí thuê nhận công lao động vận hạnh 55

5.4 Chi phí tiêu thụ điện năng, nhiên liệu 56

5.5 Khả năng thu hồi vốn 57

CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC BẢNG 61

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH 62

THUYẾT MINH SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ 63

Lời nói đầu

Hồ tiêu là cây thương mại được trồng ở nhiều nước nhiệt đới Ở Việt Nam, cây trồngnhiều ở các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ Trong đó hạt tiêu là biển phổ biến loại,đóng vai trò quan trọng trong ẩm thực và được đánh giá cao, chúng ta đã sử dụng hạt đen đểchữa một số bệnh như lợi tiểu, giảm đầy hơi trong đường ruột, cải thiện tiêu hóa, Trong y học

cổ đại của Ấn Độ, hạt tiêu đen được tất cả các trường phái y học từ Ayurveda, Siddha đến Unanidùng làm thuốc chữa nhiều bệnh như hen, đau, đau, rối, rối loạn tiết niệu, sốt, Và hiện nay,theo nhiều nghiên cứu cho thấy, hạt tiêu đen có thể làm giảm đau, giảm viêm, chống bệnh caohuyết áp, tiểu đường, bệnh tim mạch và đặc biệt bệnh bạch biển và ung thư vú, thành phần hóahọc của hạt tiêu đen có chứa một số alkaloid như piperine (5- 9%), piperidine, piperettine vàpiperanine, chavixin, tinh dầu dễ bay hơi (1-2,5%), chất nhớt (6,0%), và sắc tố (khoảng 30%).Năm 1821, cây tiêu đen đã được tìm thấy là do ông Piperine tại Nam Á Nước ta có diện tíchgieo trồng tiêu lớn, ước tỉnh đạt khoảng 52.000 ha vào năm 2003, sản xuất khu vực hạt tiêu đenhàng năm khoảng 85.000 tấn, rất thuận lợi trong việc phát triển kinh tế

Điểm lại thời kỳ trước 1975, diện tích tiêu cả nước chỉ có khoảng 100 ha, trồng chủ yếu

ở Quảng Trị, Bà Rịa và đảo Phú Quốc Sản lượng chỉ đạt gần 100 tấn/năm.Thời kỳ 2001 đếnnay, đặc biệt giai đoạn 2001-2006 hồ tiêu Việt Nam tăng đột biến cả diện tích, sản lượng và

số lượng xuất khẩu (do 3 năm trước đó giá tăng nên bà con nông dân gia tăng trồng mới):

trồng dặm và trồng mới), bình quân tăng 2.300 ha/năm (19,8 %)

6.200 tấn/năm (35%) Số lượng xuất khẩu tăng bình quân 10.028 tấn/năm (34,4%/năm)

Về trị giá xuất khẩu năm 2001-2005 bình quân chỉ 111,9 triệu USD/năm (do giá giảmmạnh), bình quân chỉ còn 1.346 USD/tấn Từ cuối năm 2006 đến nay giá tiêu được phục hồi,giá bình quân đạt: 3.300 USD/tấn nên năm 2007 xuất khẩu chỉ đạt 82.000 tấn nhưng trị giáđạt: 286 triệu USD, đạt mức cao nhất so các năm trước đó Năm 2008 dự ước xuất khẩu

4

khoảng 80.000 tấn, nhưng trị giá có thể đạt khoảng 290 triệu USD, đạt mức kỷ lục cao nhất

từ trước tới nay

Phương pháp chế biến cũng như sơ chế tiêu của Việt Nam còn nhiều hạn chế Đặc biệtvới nhu cầu cung cấp cho thị trường cao cũng như nguồn nguyên liệu dồi dào mà chỉ ở quy

mô thủ công phơi khô lợi dụng từ ánh nắng và năng lượng mặt trời thì không thể nào đemlại hiệu quả kinh tế cao

Vì vậy nhóm thực hiện đề tài “Thiết kế thiết bị sấy hầm dùng để sấy tiêu với năng suất 1,5tấn nguyên liệu/mẻ từ nguyên liệu tiêu thô có độ ẩm 45% sau sấy xuống còn 15%”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.1.1 Đặc điểm sinh học và nguồn gốc cây tiêu:

Tên khoa học: Piper nigrum

Hồ tiêu là một loại dây leo, thân dài, nhẵn không mang lông, bám vào các cây khác bằng rễ.Thân mọc cuốn, mang lá mọc cách Lá như lá trầu không, nhưng dài và thuôn hơn Có hai loạinhánh: một loại nhánh mang quả, và một loại nhánh dinh dưỡng, cả hai loại nhánh đều xuất phát

từ kẽ lá Đối chiếu với lá là một cụm hoa hình đuôi sóc Khi chín, rụng cả chùm

Quả hình cầu nhỏ, quả có một hạt duy nhất chừng 20- 30 quả trên một chùm, lúc đầu màuxanh lục, sau có màu vàng, khi chín có màu đỏ Từ quả này có thể thu hoạch được hồ tiêutrắng, hồ tiêu đỏ, hồ tiêu xanh và hồ tiêu đen Đốt cây rất dòn, khi vận chuyển nếu khôngcận thận thì cây có thể chết

Hồ tiêu được thu hoạch mỗi năm hai lần Muốn có hồ tiêu đen, người ta hái quả vào lúc

xuất hiện một số quả đỏ hay vàng trên chùm, nghĩa là lúc quả còn xanh; những quả còn nonquá chưa có sọ rất giòn, khi phơi dễ vỡ vụn, các quả khác khi phơi vỏ quả sẽ săn lại, ngả

màu đen Muốn có hồ tiêu trắng (hay hồ tiêu sọ), người ta hái quả lúc chúng đã thật chín,

sau đó bỏ vỏ Loại này có màu trắng ngà hay xám, ít nhăn nheo và ít thơm hơn (vì lớp vỏchứa tinh dầu đã mất) nhưng cay hơn (vì quả đã chín)

1.1.2 Thành phần cơ hóa lý của tiêu trái

Khối lượng của tiêu chứa chủ yếu là nước, tồn tại dạng liên kết cơ lý, hóa lý, hóa học, độ

ẩm từ 66-68% nhằm tạo ra các liên kết cơ lý là loại liên kết dễ bị loại bỏ nhất nguyên liệutrong quá trình chế biến nhờ tác động cơ học và vật lý Ngoài nước trong nguyên liệu tạosức căng cho hạt tiêu và là một dung môi hòa tan vô hạn các chất tan như vitamin, pectin,amilopectin, khoáng,…Nước trong nguyên liệu cao gây hư hỏng trong quá trình bảo quảntrước sấy.

Hồ tiêu cũng rất giàu vitamin C, thậm chí còn nhiều hơn cả cà chua Một nửa cốc hồ tiêuxanh, vàng hay đỏ sẽ cung cấp tới hơn 23% nhu cầu canxi 1 ngày/người

Trong tiêu có 1,2 - 2% tinh dầu, 5 - 9% piperin và 2,2 - 6% chanvixin Piperin vàchanvixin là 2 loại ankaloit có vị cay hắc làm cho tiêu có vị cay Trong tiêu còn có 8% chấtbéo (dạng tinh dầu), 36% tinh bột và 4% tro Thường dùng hạt tiêu đã rang chín, thơm caylàm gia vị Tiêu thơm, cay nồng và kích thích tiêu hoá, có tác dụng chữa một số bệnh

Hạt tiêu cũng rất giàu chất chống oxy hóa, chẳng hạn như Beta Carotene, giúp tăng cường

hệ miễn dịch và ngăn ngừa sự hủy hoại các tế bào, gây ra các căn bệnh ung thư và tim mạch

1.1.3 Phân bố

hải Trung Bộ, Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long, trong đó TâyNguyên và Đông Nam Bộ là 2 vùng sản xuất chính Sản xuất hồ tiêu thường hình thành cácvùng nổi tiếng như: Tân Lâm (Quảng Trị), Lộc Ninh (Bình Phước), Bà Rịa (Bà Rịa– VũngTàu), Phú Quốc (Kiên Giang), Dak R’Lắp (Đăk Nông), Chư Sê (Gia Lai), điều này tạo điềukiện thuận lợi cho việc quy hoạch thành các vùng sản xuất hàng hóa tập trung, đạt chấtlượng xuất khẩu cao

Việt Nam hiện là một nước xuất khẩu tiêu đứng hàng đầu thế giới thế nhưng chủ yếu xuấtkhẩu ở dạng thô Vì thế vấn đề bảo quản tiêu hạt để xuất khẩu hết sức quan trọng và cầnthiết trong nền kinh tế quốc dân

Vấn đề bảo quản tiêu sau thu hoạch và chế biến nhìn chung là nan giải và cấp bách, vì thànhphần sinh hóa trong tiêu là môi trường thuận lợi rất thích hợp cho sâu mọt và vi sinh vật phá

8

hoại Muốn bảo quản lâu dài thì hạt phải có chất lượng ban đầu tốt, có độ ẩm an toàn Vì vậy,quá trình sấy khô hạt sau thu hoạch có vai trò quan trọng trong bảo quản, chế biến cũng nhưnâng cao chất lượng hạt Với phương pháp này sẽ bảo quản hạt tiêu được lâu hơn, dễ dàng trongquá trình vận chuyển, ứng dụng nhiều trong quá trình chế biến các sản phẩm ăn liền.

1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP

1.2.1 Bản chất của quá trình sấy

Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt, là quá trìnhkhuếch tán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênhlệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh

1.2.2 Phân loại quá trình sấy

Người ta phân biệt ra 2 loại:

là cần diện tích sân phơi rộng và phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi trong mùa mưa

như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt Quá trính sấy này nhân, dễ điều khiển và triệt đểhơn so với phương pháp sấy tự nhiên

Ngoài ra chúng ta cũng có nhiều cách phân loại quá trình sấy theo các lựa chọn sau:

- Máy sấy liên tục.

tầng sôi, sấy phun,…

ngược chiều, chéo dòng,…

1.2.3 Phương pháp thực hiện

Các liên kết ẩm với chất khô trong nguyên liệu ảnh hưởng đến quá trình sấy, chi phối đếnhiệu suất của quá trình sấy Có nhiều dạng phân biệt liên kết ẩm trong nguyên liệu nhưng phổbiến nhất là phương pháp phân loại theo bản chất hình thành các liên kết của nước trong nguyênliệu của P.H Robinde (Hoàng Văn Chước, 1999) Được chia thành ba nhóm chính:

vì phôi tiêu dễ hút ẩm, có sức hấp dẫn mọt cao, dễ hư hỏng Đặc biệt sẽ xảy ra quá trình

10

hô hấp trong quá trình bảo quản.

Mục tiêu của bảo quản: giữ được đến mức tối đa số lượng và chất lượng của đối tượng bảoquản trong suốt quá trình bảo quản Tiêu hạt không có vỏ như vỏ trấu, nếu điều kiện bảo quảnkhông tốt (tiêu chưa chín già, phơi chưa thật khô, dụng cụ chứa đựng không kín )thì chim,chuột, mốc, mọt có thể phá hỏng hoàn toàn cả kho tiêu trong vòng vài ba tháng Vì vậy cần làmtiêu khô đến độ ẩm 12-13% để có thể bảo quản an toàn, hạn chế mức độ hư hỏng

Có thể làm khô tiêu khô bằng hai cách: Phơi nắng hoặc sấy Nhưng trong đề tài này yêucầu sử dụng phương pháp sấy cho nên muốn bảo quản lương thực hoặc chế biến sản phẩm chấtlượng cao, các loại hạt cần được sấy xuống độ ẩm bảo quản hoặc chế biến Để thực hiện quátrình sấy có thể sử dụng nhiều hệ thống như buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy…Mỗi hệthống đều có những ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau Chế độ sấy có ảnh hưởngrất lớn chất lượng sản phẩm vì sấy là quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất phức tạp và khôngnhững làm thay đổi cấu trúc vật lý mà còn cả thành phần hóa học của nguyện liệu Để sấy tiêu lànông sản dạng hạt, người ta thường dùng thiết bị sấy tháp hoặc sấy hầm Ở đồ án môn học này,

em chọn thiết bị sấy hầm là thiết bị chuyên dụng để sấy vật liệu dạng hạt, cục nhỏ và được dùngrộng rãi trong công nghệ sau thu hoạch Trong thiết bị sấy hầm, vật liệu được sấy ở trạng tháixáo trộn và trao đổi nhiệt đối lưu với tác nhân sấy Trong quá trình sấy, hạt được đảo trộn mạnh

và tiếp xúc tốt với tác nhân sấy nên tốc độ sấy nhanh và hạt được sấy đều hơn và hệ thống sấyhầm có thể làm việc liên tục với năng suất lớn

Tác nhân sấy sử dụng cho quá trình sấy có thể là không khí nóng hoặc khói lò Quá trìnhsấy tiêu đòi hỏi đảm bảo tính vệ sinh an toàn cho thực phẩm nên ở đây ta chọn tác nhân sấy

là không khí, được đun nóng bởi calorêwxiphe, nhiệt cung cấp cho không khí trongcaloriphe là từ khói lò Nhiệt độ tác nhân sấy phụ thuộc vào bản của hạt

Để giảm thời gian sấy ta phải tăng tốc độ tác nhân sấy bằng hệ thống quạt gió Dựa vàonguyên liệu là tiêu ta chọn chế độ sấy cùng chiều vì phương pháp này có cường độ cao, thờigian sấy giảm, sản phẩm ra khỏi hầm đã nguội, kinh tế hơn, áp dụng cho các sản phẩm khôngcần để ý tới, nứt nẻ vỡ vụn,còn sấy ngược chiều thì thành phẩm phải có chất lượng cao như

không được không cong vênh và nứt nẻ.

Ưu điểm:

 Không tạo bụi trong sản xuất

Dựa theo quy mô mà chúng em xin giới thiệu về hai phương pháp sản xuất tiêu đen phổ biến ở Việt Nam

Chế biến tiêu đen là cách chế biến chủ yếu sau khi thu hoạch của bà con nông dân, nhất lànhững hộ gia đình có diện tích tiêu nhỏ Hạt tiêu chế biến đen được đánh giá đạt chất lượng khiđạt độ ẩm từ 12 đến 13%, hạt tiêu nhăn đều và có màu đen Cách sơ chế tiêu đen như sau:

trong 5 giờ hoặc phơi ngay hoặc dồn khoảng 2 hoặc 3 ngày rồi phơi một lần

giữ vệ sinh cho hạt tiêu và tránh bị lẫn đất đá trong quá trình phơi

12

► Quá trình phơi tùy theo liều lượng có thể trải tiêu với độ dày khoảng từ 2 đến 3 cm,đảo đều từ 4 đến 5 lần/ngày để tiêu khô đều Phơi tiêu như vậy khoảng 3 đến 4 ngày nắng thìtiêu khô.

Hình 1.4 Phơi tiêu nông hộNgoài ra để giảm thời gian phơi, tách hạt tiêu ra khỏi gié trước khi phơi và hạt được

làm như vây hạt sẽ mau khô và sẽ có màu đen bóng đẹp, 100 kg tiêu tươi cho khoảng từ 30

-35 kg tiêu đen khô ở ẩm độ 15 %

cuối rồi mới đóng vào bảo để cất giữ

Hình 1.5 Tiêu đen vào bao trữ kho

1.3.2 Quy mô lớn dạng công nghiệp

Đây là quy mô mà nhóm muốn hướng tới và đưa ra phương pháp, máy móc, công nghệcải tiến mang lại hiệu suất cao, đạt chuẩn cũng như mang lại vệ sinh Tiêu xanh sau khiđược khô một nắng hoặc 6-12 tiếng theo khí hậu hoặc thời tiết để hạ đổ ẩm tiêu từ 66-68%xuống còn 43-45% Đây được gọi là đổ ẩm của tiêu thô nguyên liệu

tránh tiêu bị hút ẩm trở lại dẫn tới nấm mốc

theo quy trình sau:

14

chất có thể tách được khoảng 90% lượng tạp chất lẫn trong hạt tiêu gồm: Tạp chất nhỏ hơnhạt tiêu, tạp chất lớn hơn hạt tiêu và tạp chất nhẹ hơn hạt tiêu (bao gồm cả bụi).

Ngoài ra, do có gắn một bộ phận từ tính nên sàng tạp chất còn có tác dụng tách sắtthép lẫn trong nguyên liệu Hạt tiêu nguyên liệu sau khi rời khỏi sàng tạp chất có kích thướctrong khoảng từ 2,5 mm đến 6,5 mm

Công đoạn 2: Phân loại theo kích cỡ

Sau khi được tách tạp chất, hạt tiêu được một gầu tải chuyển vào sàng đảo phân loại.Sàng đảo phân loại bao gồm 3 lưới sàng có các kích cỡ: 4,5mm, 4,9mm và 5,5mm Hạt tiêusau khi làm sạch phân ra làm 4 dòng sản phẩm:

Hạt tiêu đã phân loại kích cỡ được đưa vào 4 thùng chứa Từ 4 thùng chứa này, ta cóthể phối trộn các loại hạt theo yêu cầu thành phẩm để xuất khẩu hoặc tiếp tục đưa vào chếbiến.

Công đoạn 3: Tách đá sạn

Hạt tiêu trước khi vào máy tách đá sạn vẫn còn lẫn những hạt sạn cùng kích cỡ vớihạt tiêu Máy tách đá sạn hoạt động dựa trên nguyên lý khác biệt về tỷ trọng của các hạt tiêucùng kích cỡ Hạt tiêu nhẹ hơn sẽ được một luồng khí nâng lên tạo thành một dòng chảysong song với lưới sàng để chảy ra ngoài Trong khi đó hạt đá sạn nặng hơn sẽ rơi xuống vađập với các cạnh của rãnh lưới và nhảy ngược về sau để thoát ra ngoài

Công đoạn 4: Phân loại bằng khí động học

Hạt tiêu sau khi rời máy tách đá sạn vẫn còn những hạt tiêu chắc và xốp không bị loại

ra do cùng kích cỡ Hạt tiêu được đưa vào một thiết bị phân loại khí động học gọi làCatador Trong thiết bị này có một dòng khí thổi từ dưới lên trên theo chiều thẳng đứng Dovậy, các hạt tiêu xốp và nhẹ sẽ được nâng lên và thoát ra ngoài còn các hạt chắc thì lơ lửng

và được tách ra theo một đường khác Dòng khí trong catador được điều chỉnh lưu lượng tùytheo chất lượng hạt tiêu

Công đoạn 5: Phân loại tỷ trọng xoắn ốc

Hạt tiêu sau quá trình làm sạch, phân loại theo kích cỡ, tách đá sạn và phân loại bằngkhí động học vẫn còn khác nhau về hình dạng: móp méo hoặc tròn hay còn lẫn những cọngtiêu

Máy phân loại hình dạng kiểu xoắn ốc được cấu tạo bởi những vách ngăn xoắn ốcquanh trục thẳng đứng Hỗn hợp hạt tiêu gồm hạt tiêu biến dạng và hạt tròn được nạp vàomiệng trên của máy phân loại

Bởi vì hạt tiêu chảy xuống theo chiều xoắn ốc dưới tác động của trọng lực Các hạt trònxoay tròn nên gia tốc tăng dần đến một điểm mà chúng xoay tròn theo độ nghiêng vách ngănnằm rìa ngoài và được tách ra, còn những hạt biến dạng khi rơi tự do trên máng xoắn ốc bịlực ma sát cao hơn tốc độ dòng chảy không bằng hạt tròn Do đó các hạt biến dạng chảy gần

hơn trục của máy xoắn ốc và được đưa ra ngoài.

Công đoạn 6: Rửa và xử lý vi sinh bằng hơi nước

Để khử các vi sinh vật có hại nhất là khuẩn salmonella, người ta sử dụng hơi nước

ngắn nhất (khoảng 20 - 40 giây) Trong quá trình hấp thụ hơi nước nóng hạt tiêu đượcchuyển tải qua trống trích ly nước trước khi qua hệ thống sấy

Công đoạn 7: Sấy

Năng suất sấy hạt tiêu được điều chỉnh phù hợp với ẩm độ nguyên liệu để đạt hiệusuất cao nhờ hệ thống vít xả trái khế

Công đoạn 8: Làm nguội sau sấy và phân loại

Sau khi sấy, hạt tiêu được đưa vào một thùng làm nguội và một lần nữa hạt tiêu đượcđưa qua catador để tách tạp chất bao gồm bụi và vỏ hạt tiêu phát sinh sau quá trình sấy Sau

đó hạt tiêu được đưa vào máy phân loại hình dạng kiểu xoắn ốc (lần 2)

Công đoạn 9: Cân định lượng tự động

Hạt tiêu thành phẩm được đưa vào thùng chứa để trữ hoặc được đưa vào hệ thống cân

tự động định lượng theo yêu cầu

Cân định lượng được tự động hóa điều khiển bằng hệ thống điện tử có hiển thị số từ 60kg sai số cho phép là ± 45g/50kg, năng suất 200 bao /giờ

30-1.4 CHỈ TIÊU NGUYÊN LIỆU

Các tiêu chuẩn chất lượng tiêu xuất khẩu hiện nay Tiêu xuất khẩu của Việt Nam

hầu hết ở dạng nguyên liệu, chỉ dựa vào một số các chỉ tiêu cơ bản về ẩm độ và tạp chất theo thỏa thuận trong các hợp đồng mua bán và thư tín dụng

+ Tiêu đen FAQ 550g/lít: Dung trọng : 550g/lí ; Độ ẩm : 12,5 % ; Tạp chất : 0, %; Không

có sâu mọt, nấm mốc

18

+ Tiêu đen FAQ 500g/lít: Dung trọng : 500g/lít; Độ ẩm : 13 %; Tạp chất : 1%; Không cósâu mọt, nấm mốc

+ Dung trọng : 570g/lít cho tiêu đen và 630g/lít cho tiêu trắng;

+ Cỡ hạt trên sàng 0 5mm : 100 % bằng hơi nước nóng;

Ngoài ra một số các thị trường các nước Châu Âu và Trung Đông còn yêu cầu thêm chỉ tiêu an toàn thực phẩm rất cao, yêu cầu không có kim loại nặng: Arsenic, Cadmium, không có

vi khuẩn E - coli, chất phóng xạ, vv Hơn 95 % sản lượng tiêu của Việt Nam hiện nay được xuất khẩu theo tiêu chuẩn FAQ, có dung trọng từ 500-550g/lít, độ ẩm từ 13 -13,5% và tạp chất

từ 0,5 -1 % Lượng xuất khẩu theo tiêu chuẩn ASTA chiếm tỷ lệ không đáng kể

Bảng 1 - Các chỉ tiêu vật lý của hạt tiêu đen

Mức yêu cầu

Hạt tiêu đen P

khối lượng, không lớn hơn

4 Khối lượng theo thể tích, g/l,

không nhỏ hơn

5.2.2 Các chỉ tiêu hóa học của hạt tiêu đen, được qui định trong Bảng 2.

Bảng 2 - Các chỉ tiêu hóa học của hạt tiêu đen

1 Độ ẩm, % khối lượng, không lớn

hơn

2 Tro tổng số, % khối lượng tính theo

chất khô, không lớn hơn

3 Chất chiết ete không bay hơi, % khối

hơn

4 Dầu bay hơi, % (ml/100g) tính theo

chất khô, không nhỏ hơn

5 Piperin, % khối lượng tính theo chất

khô, không nhỏ hơn

6 Tro không tan trong axit, % khối

hơn

7 Xơ thô, chỉ số không hòa tan, % khối

hơn

5.3 Yêu cầu về sinh vật đối với hạt tiêu đen

Các yêu cầu về vi sinh vật đối với hạt tiêu đen được qui định trong bảng 3

Bảng 3 - Các yêu cầu về vi sinh vật đối với hạt tiêu đen

3 E.coli, số khuẩn lạc trong 1 mg sản phẩm 3

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 2.1 Cân bằng vật liệu

2.1.1 Các thông số ban đầu

thường cao hơn và ổn định hơn so với trạng thái không khí bên ngoài

2.1.2 Lượng ẩm cần bay hơi

Trong đó:

Trong đó :

2.1.4 Lượng vật liệu tuyệt đối

2.2 Tính toán quá trình sấy lý thuyết

2.2.1 Tính toán trạng thái không khí bên ngoài.

P bh0 : áp suất hơi bão hòa của nước ở nhiệt độ bầu khô (at) Tra theo bảng tính chất lý hóa của hơi nước phụ thuộc vào nhiệt độ tại t không khí = 23,3 ℃ ([3]- bảng 28.589 trang 312)

Với :C k là nhiệt dung riêng của không khí khô C k = 1,kj/kg.độ (theo [3]-bảng 1.225-trang 318,tại nhiệt độ t kk = 23,3 ℃)

24

I0 = 1.23,3+(2493+1,97.27,2).0,0151 = 61,7534 kj/kg kkk

2.2.2 Tính toán trạng thái không khí vào hầm sấy

2.2.3 Tính toán trạng thái không khí ra khỏi hầm sấy

( 1− 2)

d 2 = d 1 + ( 1− 2) = 0,0151+1,029.(80−36)= 0,03275 kgh/kkk

+ ℎ 2 2493+1,97.36

25

 Độ ẩm này thỏa mãn điều kiện kinh tế - kỹ thuật: 80℃ ≤ 2 ≤ 90℃.

2.2.4 Tiêu hao không khí:

2.2.5 Lượng nhiệt tiêu hao cho quá trình sấy lý thuyết

- Lượng nhiệt tiêu tốn cho cả quá trình sấy (công thức dòng 30 – trang 103, [2]): Q = L(I 1 -I 0 ) = 29994,9 ( 124,5540 − 61,7534) = 1883697

2.2.6 Tính chọn thời gian sấy

Ta có : t 1 = t k = 80 ℃, 1 = 5% Tra đồ thị I-d, ta được nhiệt độ t ư ≈ 34℃

Cường độ bay hơi theo công thức (dòng 22- trang 32 – [1]):

Với r: ẩn nhiệt hóa hơi, kJ/kg

Suy ra từ công thức 2.32, 2.33, 2.34 – trang 31 [1], ta có:

Chọn vận tốc tác nhân trong hầm sấy là v = 2,5 m/s

Vì v ≥ 0,5 m/s nên theo thực nghiệm A = ( 65+6,75 ).10 -5 (công thức 2.37b-trang 32 [1]):

 Tốc độ đẳng tốc: N = 100.J m f ( %/h) - (công thức5 trang 63 [5]) Với:

tăng lên 1,5 đến 2 lần chon A = 1,7.

Chọn khay sấy làm bằng nhôm kích thước (1200× 1200 × 20) mm Khay có chừa mép để thuận tiện cho việc di chuyền khay, mỗi mép 20 mm và thành khay 4 phía cao 50mm Trên khây có đục lỗ phía đáy để nâng cao hiệu suất sấy, mỗi lỗ có đường kính 2 mm Khoảng cách giữa các tâm

Gọi r là khoảng cách giữa 2 xe goòng lấy r = 0,1 m

Chiều dài hầm sấy :

Chiều rộng của hầm :

B = l+2.03 = 1,25 +2.0,3 = 1,85 m

Chiều cao của hầm

Trần hầm sấy được đổ nhẹ 1 lớp bê tông, có chiều dày 2 = 70 mm và trên đó có rải một lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh có chiều dày 3 = 150 mm Như vậy kích thước hầm

Bảng 2.3 Thông số phủ bì hầm

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤY (SẤY THỰC)

3.1.Mục đích tính toán nhiệt:

Mục đích của tính toán nhiệt là xác định tiêu hao không khí dùng cho quá trình sấy L,

kg/h và tiêu hao nhiệt Q, kj/h Trên cơ sở tính toán nhiệt xác định các kích thước cơ bản của

thiết bị Đồng thời qua việc thiết lập cân bằng nhiệt và cân bằng năng lượng của hệ thống sẽxác định được hiệu suất sử dụng nhiệt và hiệu xuất sử dụng năng lượng của hệ thống cũngnhư tiêu hao riêng nhiệt của hầm sấy và hệ thống

3.2.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang ra ngoài

Theo kinh nghiệm sấy nông sản nhiệt độ vật liệu sấy ra khỏi thiết bị sấy lấy thấp hơn nhiệt độ tác nhân sấy từ 5 đến

Nhiệt dung riêng của tiêu ra khỏi hầm:

 C v2 = C vl (1- 2 )+C a 2 (kJ/kgK)

([4], 2008- trang 103 )

3.2.2 Tổn thất ra môi trường

Vận tốc tác nhân sấy v = 2,5 m/s;

 Nhiệt độ dịch thể nóng trong trường hợp này là nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy:

tfl = 1 + 2 =80+36= 58℃;

 Tác nhân sấy chuyển động đối lưu cưỡng bức tốc độ v = 2,5 m/s, không khí bên ngoài chuyển động đối lưu tự nhiên và chảy rối

tính theo công thức:

 Tính các toán tổn thất

32

Giả sử nhiệt độ vách trong của tường là : tw1 = 52 ℃

Mật độ dòng nhiệt truyền từ tác nhân sấy vào tường là:

33

Do trần phụ hầu như không có tổn thất nên ở đây ta chỉ tính tổn thất qua trần chính Có

mK

34