Thiết kế hệ thống thiết bị sấy băng tải chè năng suất 200kgh từ độ ẩm dầu 50% xuống độ ẩm cuối 5%

Låìi måí âáöu 1 PHÁÖN 1 : TỔNG QUAN 2 1.1. Biện luận đề tài 2 1.2. Nguyên liệu sấy 3 1.3. Thành phần sinh hóa của chè 3 1. Nước 3 2. Tanin 3 3. Ancaloit 4 4. Protein và axit amin 5 5. Gluxít và pectin 5 6. Diệp lục và các sắc tố khác gần nó 6 7. Dầu thơm 6 8. Vitamin 6 9. Men 6 10. Chất trơ 7 1.4. Cơ sở lý thuyết quá trình 7 1. Cơ sở lý thuyết chung 7 2. Cấu tạo thiết bị máy sấy băng tải 7 PHÁÖN 2 : SÅ ÂÄÖ CÄNG NGHÃÛ THUYÃÚT MINH 9 2.1. SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH 9 2.2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ SẤY CHÈ BĂNG TẢI NĂNG SUẤT 200Kgh 9 PHÁÖN 3 : CÁN BÀÒNG VÁÛT CHÁÚT 11 3.1. Caïc kyï hiãûu 11 3.2. Caïc thäng säú ban âáöu. 11 3.3. Cán bàòng váût liãûu 14 3.3.1. Cán bàòng váût liãûu cho váût liãûu sáúy 14 3.3.2. Cán bàòng váût liãûu cho khäng khê sáúy 15 3.4. Quaï trçnh sáúy häöi læu lyï thuyãút 16 PHÁÖN 4 : CÁN BÀÒNG NHIÃÛT LÆÅÜNG 18 TÊNH TOAÏN THIÃÚT BË CHÊNH 18 4.1. Tênh toaïn thiãút bë chênh 18 4.1.1. Thãø têch cuía khäng khê 18 4.1.2. Thiãút bë sáúy kiãøu bàng taíi 19 4.1.3. Choün váût liãûu laìm phoìng sáúy 20 Đường kính 120mm 22 4.1.4. Váûn täúc chuyãøn âäüng cuía khäng khê vaì chãú âäü chuyãøn âäüng cuía khäng khê trong phoìng sáúy 22 4.1.5. Hiãûu säú nhiãût âäü trung bçnh giæîa taïc nhán sáúy våïi mäi træåìng xung quanh 23 4.2. Tênh täøn tháút nhiãût 24 4.2.1. Täøn tháút qua tæåìng 24 4.2.2. Täøn tháút qua tráön 29 4.2.3 Täøn tháút qua cæía 30 4.2.4 Täøn tháút nhiãût qua nãön 30 4.2.5 Täøn tháút do váût liãûu sáúy mang âi 31 4.3 Quaï trçnh sáúy thæûc tãú coï häöi læu 32 4.3.1 Nhiãût læåüng bäø sung thæûc tãú 32 4.3.2 Caïc thäng säú cuía quaï trçnh sáúy thæûc 32 4.4. Cán bàòng nhiãût læåüng 34 4.4.1. Nhiãût læåüng vaìo 34 4.4.2. Nhiãût læåüng ra 35 PHÁÖN 5 : TÊNH TOAÏN THIÃÚT BË PHUÛ 36 5.1. Calorifer 36 5.1.1. Choün kêch thæåïc truyãön nhiãût 36 5.1.2. Tênh toaïn 38 5.1.3. Xaïc âënh bãö màût truyãön nhiãût 41 5.2. Xyclon 43 5.2.1. Giåïi thiãûu vãö xyclon: 43 5.1.2. Tênh toaïn 44 5.3. Tênh toaïn tråí læûc vaì choün quaût 45 5.3.1. Giåïi thiãûu vãö quaût 45 5.3.2. Tênh tråí læûc cuía toaìn bäü quaï trçnh 46 5.4 Tênh cäng suáút cuía quaût vaì choün quaût 53 5.4.1 Quaût âáøy häùn håüp khê vaìo xyclon 53 5.4.2 Quaût huït khê thaíi åí xyclon 54 5.4.3 Choün quaût 54 PHÁÖN 6 : KÃÚT LUÁÛN 55 PHÁÖN 7: TAÌI LIÃÛU THAM KHAÍO 56

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Bà Rịa – Vũng Tàu Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

Khoa Hoá Học và Thực Phẩm

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Qúa trình thiết bị trong CNHH và Thực Phẩm

1 Họ và tên sinh viên:

Thiết kế hệ thống thiết bị sấy băng tải chè năng suất 200kg/h từ

độ ẩm dầu 50% xuống độ ẩm cuối 5%

4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán

4.1 Giới thiệu tổng quan về nguyên liệu

4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

4.3 Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng

4.4 Tính toán và thiết kế thiết bị chính

4.5 Tính toán thiết bị phụ

4.6 Kết luận

5 Các bản vẽ

Bản vẽ chi tiết thiết bị chính: 1 bản vẽ A1 vẽ tay thiết bị chính ,

1 bản vẽ sơ đồ công vẽ máy

6 Ngày giao đồ án: 18/1/2013

7 Ngày hoàn thành: 2/5/2013

Chủ nhiệm bộ môn Giảng viên hướng dấn

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN

1 Giảng viên hướng dẫn nhận xét: ………

………

………

………

………

Điểm: ………… Chữ ký: …………

2 Cán bộ chấm hay hội đồng bảo vệ nhận xét: ………

………

………

………

………

Điểm: ……… Chữ ký: ………

Điểm tổng kết: ……….

Mục lục

Lời mở đầu 1

PHẦN 1 : TỔNG QUAN 2

1.1 Biện luận đề tăi 2

1.2 Nguyín liệu sấy 3

1.3 Thănh phần sinh hóa của chỉ 3

1 Nước 3

2 Tanin 3

3 Ancaloit 4

4 Protein vă axit amin 5

5 Gluxít vă pectin 5

6 Diệp lục vă câc sắc tố khâc gần nó 6

7 Dầu thơm 6

8 Vitamin 6

9 Men 6

10 Chất trơ 7

1.4 Cơ sở lý thuyết quâ trình 7

1 Cơ sở lý thuyết chung 7

2 Cấu tạo thiết bị mây sấy băng tải 7

PHẦN 2 : SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ & THUYẾT MINH 9

2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÂ TRÌNH 9

2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ SẤY CHỈ BĂNG TẢI NĂNG SUẤT 200Kg/h 9

PHẦN 3 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT 11

3.1 Các ký hiệu 11

3.2 Các thông số ban đầu 11

3.3 Cân bằng vật liệu 14

3.3.1 Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy 14

3.3.2 Cân bằng vật liệu cho không khí sấy 15

3.4 Quá trình sấy hồi lưu lý thuyết 16

PHẦN 4 : CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 18

& TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 18

4.1 Tính toán thiết bị chính 18

4.1.1 Thể tích của không khí 18

4.1.2 Thiết bị sấy kiểu băng tải 19

4.1.3 Chọn vật liệu làm phòng sấy 20

Đường kính 120mm 22

4.1.4 Vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của không khí trong phòng sấy 22

4.1.5 Hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy với môi trường xung quanh 23

4.2 Tính tổn thất nhiệt 24

4.2.1 Tổn thất qua tường 24

4.2.2 Tổn thất qua trần 29

4.2.3 Tổn thất qua cửa 30

4.2.4 Tổn thất nhiệt qua nền 30

4.2.5 Tổn thất do vật liệu sấy mang đi 31

4.3 Quá trình sấy thực tế có hồi lưu 32

4.3.1 Nhiệt lượng bổ sung thực tế 32

4.3.2 Các thông số của quá trình sấy thực 32

4.4 Cân bằng nhiệt lượng 34

4.4.1 Nhiệt lượng vào 34

4.4.2 Nhiệt lượng ra 35

PHẦN 5 : TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ 36

5.1 Calorifer 36

5.1.1 Chọn kích thước truyền nhiệt 36

5.1.2 Tính toán 38

5.1.3 Xác định bề mặt truyền nhiệt 41

5.2 Xyclon 43

5.2.1 Giới thiệu về xyclon: 43

5.1.2 Tính toán 44

5.3 Tính toán trở lực và chọn quạt 45

5.3.1 Giới thiệu về quạt 45

5.3.2 Tính trở lực của toàn bộ quá trình 46

5.4 Tính công suất của quạt và chọn quạt 53

5.4.1 Quạt đẩy hỗn hợp khí vào xyclon 53

5.4.2 Quạt hút khí thải ở xyclon 54

5.4.3 Chọn quạt 54

PHẦN 6 : KẾT LUẬN 55

PHẦN 7: TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

Lời mở đầu

Trong ngành công nghiệp nói chung thì việcbảo quản chất lượng sản phẩm là rất quantrọng Để chất lượng sản phẩm được tốt taphải tiến hành sấy đêí tách ẩm Vật liệu sau khisấy có khối lượng giảm do đó giảm công chuyênchở, độ bền tăng lên, chất lượng sản phẩmđược nâng cao,thời gian bảo quản kéo dài

Quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệubằng nhiệt gọi là quá trình sấy Người ta phânbiệt sấy ra làm hai loại :sấy tự nhiên và sấynhân tạo

Sấy tự nhiên dùng năng lượng mặt trời đêílàm bay hơi nước trong vật liệu nên đơn giản, íttốn kém tuy nhiên khó điều chỉnh được quá trìnhsấy và vât liệu sau khi sấy vẫn còn độ ẩm cao.Trong công nghiệp hoá chất thường người ta dùngsấy nhân tạo,tức là phải cung cấp nhiệt cho vậtliệu ẩm .Phương pháp cung cấp nhiệt có thểbằng dẫn nhiệt ,đối lưu ,bức xạ hoặc bằngnăng lượng điện trường có tần số cao

Đối với nước ta là nước nhiệt đới nóngẩm,do đó việc nghiên cứu công nghệ sấy đểchế biến thực phẩm khô và làm khô nông sản có

ý nghĩa rất đặc biệt Kết hợp phơi sấy nhằmtiết kiệm năng lượng,nghiên cứu những côngnghệ sấy và các thiết bị sấy phù hợp cho từngloại thực phẩm ,nông sản phù hợp với điều

kiện khí hậu và thực tiễn nước ta.Từ đó tạo

ra hàng hóa phong phú có chất lượng cao phụcvụ cho xuất khẩu và tiêu dùng trong nước

PHẦN 1 : TỔNG QUAN

1.1 Biện luận đề tăi

Để thực hiện quâ trình sấy, người ta sử dụng một hệ thống gồmnhiều thiết bị như: thiết bị sấy ( buồng sấy, hầm sấy, thiết bị sấy kiểubăng tải, mây sấy thùng quay, sấy phun, sấy tầng sôi, mây sấy trục

… ), thiết bị đốt nóng tâc nhđn, quạt, bơm vă một số thiết bị phụkhâc, …

Trong đồ ân năy nhóm chúng tôi sẽ tính toân vă thiết kế thiết bịsấy kiểu băng tải Thiết bị sấy loại năy thường được dùng để sấy câcloại rau quả, ngũ cốc, câc loại nông sản khâc, sấy một số sảm phẩmhoâ học … Trong đồ ân của nhóm sử dụng vật liệu sấy lă chỉ với tâcnhđn sấy lă hỗn hợp không khí nóng

Chỉ lă một cđy công nghiệp lđu năm, thích hợp nhất đối với khíhậu nhiệt đới Chỉ không đơn thuần chỉ lă thứ cđy được dùng để “giảikhât” mă đê trở thănh một sản phẩm có nhiều công dụng Chế biếnchỉ không chỉ cung cấp phục vụ nhu cầu trong nước mă còn để xuấtkhẩu, yíu cầu về đầu tư thiết bị ít tốn kĩm hơn câc loại nông sản khâc

Trong công nghệ sản xuất chỉ thì sấy chỉ lă một khđu rất quantrọng Chỉ sau khi thu hoạch qua chế biến sẽ được sấy khô Sau khisấy chỉ phải đạt được độ tơi, độ khô nhất định theo yíu cầu để đảmbảo chất lượng vă tăng thời gian bảo quản

Với câc yíu cầu về hình thức, vệ sinh vă chất lượng sản phẩmngười ta sử dụng thiết bị sấy kiểu băng tải với nhiều băng tải lăm việc

liên tục với tác nhân sấy là không khí nóng có tuần hoàn một phần khíthải.

Vật liệu sấy được cung cấp nhiệt bằng phương pháp đối lưu Ưuđiểm của phương thức sấy này là thiết bị đơn giản, rẻ tiền, sản phẩmđược sấy đều, do có tuần hoàn một phần khí thải nên dễ dàng điềuchỉnh độ ẩm của tác nhân sấy, tốc độ của không khí đi qua phòng sấylớn, năng suất khá cao, hiệu quả

1.2 Nguyên liệu sấy

Chè là sản phẩm chế biến từ búp (tôm), cuộng và các lá non thuhái từ cây chè.Phẩm chất của chè thành phẩm được quyết định donhững thành phần hóa học của nguyên liệu và kỹ thuật chế biến.Thành phần sinh hóa của chè biến động rất phức tạp nó phụ thuộc vàogiống, tuổi chè, điều kiện đất đai, địa hình, kỹ thuật canh tác, mùa thuhoạch Trên cơ sở nắm được những đặc điểm chủ yếu về mặt sinhhóa của nguyên liệu sẽ đặt cơ sở cho một số biện pháp kỹ thuật đểnâng cao sản lượng đồng thời giữ vững và nâng cao chất lượng củachè

1.3 Thành phần sinh hóa của chè

1 Nước

Nước là thành phần chủ yếu trong búp chè, Trong búp chè (tôm+ 3 lá) hàm lượng nước thường có từ 75 - 82%.Để tránh khỏi sựhao hụt những vật chất trong búp chè qua quá trình bảo quản và vậnchuyển, phải cố gắng tránh sự giảm bớt nước trong búp chè sau khihái

2 Tanin

Tanin là một trong những thành phần chủ yếu quyết định đếnphẩm chất chè Tanin còn gọi chung là hợp chất fenol, trong đó90% là các dạng catechin Tỷ lệ các chất trong thành phần hỗn hợpcủa tanin chè không giống nhau và tùy theo từng giống chè mà thayđổi Những hợp chất này dựa vào tính chất của chúng có thể phânthành:

- Dạng tan được trong este: phân tử lượng 320 - 360

- Dạng tan trong nước hoặc xeton: phân tử lượng 420 - 450

- Dạng kết hợp với protein (chỉ sau khi dùng dung dịch NaOH0,5% để xử lý, mới có thể hòa tan trong dung dịch)

Về mặt phẩm chất chè, tanin giữ vai trò chủ yếu trong việc tạothành màu sắc, hương vị của chè (nhất là đối với việc chế biến chèđen), vì vậy trong quá trình trồng trọt cần chú ý nâng cao hàmlượng tanin trong nguyên liệu

Tanin được dùng trong y học để làm thuốc cầm máu, nó có khảnăng tăng cường sức đề kháng của thành huyết quản trong cơ thểđộng vật, tăng cường sự tích lũy và đồng hóa sinh tố C

3 Ancaloit

Trong chè có nhiều loại ancaloit nhưng nhiều nhất là cafein.Hàm lượng cafein ở trong chè có từ 3 - 5%.Nó không có khả năngphân ly ion H+ tức là không có tính axít mà chỉ là một kiềm yếu

Cafein chỉ hòa tan trong nước với tỷ lệ 1/46, rất dễ hòa tan trongdung môi clorofoc Cafein có tác dụng kích thích hệ thần kinh trungương, kích thích cơ năng hoạt động của tim, có tác dụng lợi tiểu.Cafein rất bền vững trong chế biến.Nó có khả năng kết hợp cớitanin để tạo thành hợp chất tanat cafein có hương vị dễ chịu.

Hàm lượng cafein còn phụ thuộc vào tuổi của lá:

4 Protein và axit amin

Protein là hợp chất hữu cơ phức tạp chứa N, phân bố không đều

pectin thường ở dạng hòa tan trong nước, tan trong axít oxalic, tantrong amon oxalat Pectin tham gia vào việc tạo thành hương vịchè, làm cho chè có mùi táo chín trong quá trình làm héo.ở mức độvừa phải, pectin làm cho chè dễ xoăn lại khi chế biến nhưng nó cóảnh hưởng xấu đến quá trình bảo quản chè thành phẩm vì pectin dễhút ẩm.

6 Diệp lục và các sắc tố khác gần nó

Trong lá chè có chứa diệp lục tố, carotin và xantofin Các sắc tốnày biến động theo giống, theo mùa và các biện pháp kỹ thuật canhtác

Trong chè thành phẩm diệp lục tố có ảnh hưởng xấu tới phẩm chấtcủa chè bởi vì làm cho sản phẩm có màu xanh, mùi hăng, vị ngái

7 Dầu thơm

Dầu thơm ở trong chè rất ít, hàm lượng của chúng trong lá chètươi: 0,007% - 0,009% và trong chè bán thành phẩm: 0,024 -0,025%

Nhóm thủy phân: men amilaza, glucoxidaza, proteaza…

Nhóm ôxi hóa khử: Chủ yếu là hai loại men: peroxidaza vàpolifenoloxidaza

Hàm lượng tro trong chè tươi từ 4-5% và trong chè khô từ 5-6%.Trong chè, tro chia thành hai nhóm: hòa tan trong nước và khônghòa tan trong nước

1.4 Cơ sở lý thuyết quá trình

1 Cơ sở lý thuyết chung

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng nhiệt, nhiệt đượccung cấp cho vật liệu bằng dẫn nhiệt đối lưu, bức xạ hoặc nănglượng điện trường có tần số cao…mục đích của quá trình là giảmkhối lượng của vật liệu, tang độ bền và bảo quản tốt

Sấy khô là giai đoạn quan trọng trong quá trình chế biến chèthành bán thành phẩm, vì nó có ảnh hưởng đến chất lượng, màu sắc

và mùi vị của chè.và ý nghĩa của sấy chè như sau:

Giảm độ ẩm của chè đến độ ẩm thích hợp để bảo quản và đónggói được thuận lợi

Dùng nhiệt độ để tiêu diệt các men nhằm đình chỉ quá trình lênmen, đồng thời cố định những chất có giá trị dinh dưỡng đã đượctạo ra trong quá trình lên men

Cố định màu sắc và tạo hình dáng đặc biệt của chè

Trong quá trình sấy còn có tác dụng phát huy hương thơm củachè và tạo ra một số chất thơm mới làm tăng chất lượng của chè.

2 Cấu tạo thiết bị máy sấy băng tải

Máy sấy bang tải là máy sấy đa năng nhất được sử dụng nhiềunhất để sấy nhiều loại sản phẩm với kích cỡ, cấu tạo và hình dạngkhác nhau như: hạnh nhân, thức ăn gia súc, than, cao su… việchiểu sai về quá trình truyền nhiệt, truyền khối trong máy sấy sẽ dẫnđến giảm năng suất, tiêu hao năng lượng và chất lượng sấy khôngđều

Thiết bị sấy gồm có 1 hình chữ nhật trong đó có một hay vàibang tải chuyển động nhờ các tang quay, các bang này tựa trên cáccon lăn để võng xuống bang tải làm bằng sợi bông tẩm cao su, bảnthép hay lưới kim loại, không khí được đốt trong caloripher Vậtliệu sấy chứa trong phễu tiếp liệu bị cuốn giữa hai trục lăn để đivào bang tải trên cùng Nếu thiết bị có một băng tải thì sấy khôngđều vì lớp vật liệu không được khuấy trộn do đó thiết bị có nhiềubăng tải được dung rộng rãi hơn

Không khí nóng đi ngược chiều với chuyển động của băng tảihoặc đi từ dưới lên trên xuyên qua lớp vật liệu để quá trình sấyđược tốt người ta cho không khí chuyển động với vận tốc lớnkhoảng 3m/s còn băng tải thì chuyển độngvới vận tốc 0,3 –0,6m/phút

PHẦN 2 : SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ & THUYẾT

MINH

2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA QUÂ TRÌNH

2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THIẾT BỊ SẤY CHỈ BĂNG TẢI NĂNG SUẤT 200Kg/h

Do yíu cầu về độ khô của chỉ nín dùng tâc nhđn sấy lă hỗn hợpkhông khí nóng

Không khí ban đầu được quạt (6) đưa văo buồng hoă trộn (5) với

độ ẩm đầu lă 50%, ở đđy không khí nhận nhiệt giân tiếp từ buông đốt(7) Tại đđy, sau khi nhận được nhiệt độ sấy cần thiết lă 100oC, khôngkhí nóng đi văo phòng sấy tiếp xúc với vật liệu sấy (chỉ) qua câc thiết

bị phận phối khí (10) cấp nhiệt cho hơi nước trong chỉ bốc hơi rangoăi

Trong quâ trình sấy, không khí chuyển động với vận tốc lớn nín

có một phần chỉ sẽ bị kĩo theo không khí ra khỏi phòng sấy Để thuhồi khí thải vă chỉ người ta đặt ở đường ống ra của không khí nóngmột cyclone (12) Khí thải sau khi ra khỏi phòng sấy (nhiệt độ lúc năy

lă 70oC) đi văo cyclon để tâch chỉ cuốn theo vă lăm sạch Sau đó mộtphần khí thải được quạt hút ra đường ống dẫn khí để thải ra ngoăikhông khí Một phần khí cho tuần hoăn trở lại trộn lẫn với không khímới tạo thănh hỗn hợp khí được quạt đẩy đẩy văo calorife Hỗn hợpkhí năy được nđng nhiệt độ đến nhiệt độ cần thiết (100OC) rồi văophòng sấy tiếp tục thực hiện quâ trình sấy Quâ trình sấy lại được tiếptục diễn ra

Vật liệu sấy (chè) ban đầu có độ ẩm lớn (50%) được đưa vàophòng sấy nhờ gầu tải (4) tới máng nhập liệu (8), chè đi qua các băngtải nhờ thiết bị hướng vật liệu Vật liệu sấy chuyển động trên băng tảingược chiều với ciều chuyển động của không khí nóng và nhận nhiệttrực tiếp từ hỗn hợp không khí nóng thực hiện quá trình tách ẩm đểchè đạt độ ẩm cuối 5%.

Vật liệu khô sau khi sấy được cho vào máng (11) và được lấy rangoài

PHẦN 3 : CÂN BẰNG VẬT CHẤT

3.1 Các ký hiệu

G1,G2: Lượng vật liệu trước khi văo vă sau khi ra khỏi mấy sấy,(Kg/h)

Gk:Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấy ,(Kg/h)

W1, W2: Độ ẩm của vật liệu trước vă sau khi sấy, tính theo %khối lượng vật liệu ướt

W: Độ ẩm được tâch ra khỏi vật liệu khi đi qua mây sấy , (Kg/h)L:Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua mấy sấy , (Kg/h)

xo:Hăm ẩm của không khí trước khi văo caloripher sưởi ,(Kg/Kgkkk)

x1,x2: Hăm ẩm của không khí trước khi văo mấy sấy (sau khi điqua caloripher sưởi) vă sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/Kgkkk)

3.2 Các thông số ban đầu.

Thiết kế hệ thống sấy băng tải để sấy chèvới năng suất khoảng 200kg/h

Chè sau khi thu hoạch được sơ chế sơ bộtrước khi đem vào phòng sấy.Độ ẩm của chè lúcnày đạt khoảng từ (50-60)% Chọn độ ẩm củachè trước khi sấy là W1=50%.Để sản phẩm chèsau khi sấy đạt được độ khô,tơi,xốp theo yêucầu mà không bị gãy vụn,không bị ẩm mốc thì

ta khống chế độ ẩm ra của chè đạt khoảng

W2=5%

Theo kinh nghiệm chè khô có thể chịu đượcnhiệt độ trên dưới 1000C.Do đó ta chọn nhiệt độtác nhân sấy vào thiết bị sấy là t1=1000C.Đểđảm bảo tính kinh tế,giảm tổn thất nhiệt do tácnhân sấy mang đi đồng thời đảm bảo không xảy rahiện tượng đọng sương sau khi sấy,ta chọn t2

sao cho độ ẩm tương đối không quá bé nhưngcũng không quá gần trạng thái bão hoà Do đónhiệt độ tác nhân ra khỏi buồng sấy được chọn

Nhiệt độ tâc nhđn sấy văo : t1 = 1000C

Nhiệt độ tâc nhđn sấy ra : t2 = 700C

Nhiệt độ không khí ngoăi trời : t0 = 260C ,Pobh =0.0343 at

Độ ẩm môi trường : φ = 81%

Hăm ẩm của không khí được tính theo công thức sau:

xo=0.622

obh o kq

obh o

P P

to: nhiệt độ của không khí to= 26oC

ih: nhiệt lượng riíng của hơi nước ở nhiệt độ to , J/kg

Nhiệt lượng riêng ih dược xác định theo côngthức thực nghiệm

ih=ro+Ch *to=(2493+1.97to)103 , J/kg {sâch QTTBII _ trang 156}Trong đó: ro=2493*103

:nhiệt lượng riíng của hơi nước ở 0oC

Ch= 1.97*103: nhiệt dung riíng của hơi nước , J/kg độ

Từ đó ta tính được Io=69.76*103(J/kgkkk) hay Io=69.76 (kJ/kgkkk)-Trạng thâi của không khí sau khi ra khỏi caloripher lă:

t1=100oC,P1bh=1.02 at

Khi đi qua caloripher sưởi, không khí chỉ thay đổi nhiệt độ

Hăm ẩm không thay đổi

Do đó x1=xo nên ta có :

kq

P x

P x

1 1

-Trạng thâi của không khí sau khi ra khỏi phòng sấy:

=

0 0

2 2

*

*

t C r

t C I

P x

2 2

3.3.1 Cân bằng vật liệu cho vật liệu sấy

Trong quâ trình sấy ta xem như không có hiện tượng mất mât vậtliệu,lượng không khí khô tuyệt đối coi như không bị biến đổi trongsuốt quâ trình sấy.Vậy lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua mấy sấylă:

W 100

W W





, (Kg/h) {sâch QTTBII_ trang 165}

W=20010050 505 =180 (Kg/h)

Lượng vật liệu trước khi văo phòng sấy

G1=G2+W=200+180=380 (Kg/h)

3.3.2 Cân bằng vật liệu cho không khí sấy

Cũng như vật liệu khô, coi như lượng không khí khô tuyệt đối điqua mấy sấy không bị mất mât trong suốt quâ trình sấy.Khi qua quâtrình lăm việc ổn định lượng không khí đi văo máy sấy mang theomột lượng ẩm lă :Lx1

Sau khi sấy xong , lượng ẩm bốc ra khỏi vật liệu lă W do đókhông khí có thím một lượng ẩm lă W

Nếu lượng ẩm trong không khí ra khỏi mấy sấy lă Lx2 thì ta cóphương trình cđn bằng:

Lx1+W=Lx2 {sách QTTBII_ trang 165}

237 15254

Vậy lượng không khí khô cần thiết để lăm bốc hơi 1 Kg ẩm trongvật liệu lă:

l = WL =

1 2

1

x

x  (Kg/Kgẩm) {sách QTTBII_ trang 166}

Khi đi qua calorifer sưởi không khí chỉ thay đổi nhiệt độ nhưngkhông thay đổi hăm ẩm, do đó xo=x1 nín ta có:

3.4 Quá trình sấy hồi lưu lý thuyết

Quâ trình hoạt động của hệ thống năy lă:Tâc nhđn sấy đi ra khỏibuồng sấy có trang thâi t2, 2,x2 được hồi lưu lại với lượng lH vă thải

ra môi trường lt Khối lượng lH được hoă trộn với không khí mới cótrạng thâi lă t0,o ,x0 với lượng l0

Sau khi được hoà trộn,ta được lượng khôngkhí là l ,được quạt hút và đẩy vào calorife đểgia nhiệt đến trạng thái I1,t1, 1 rồi đẩy vàobuồng sấy

Vật liệu ẩm có khối lượng lă G1 đi văo buồng sấy vă sản phẩm ra lă

G2 Tâc nhđn đi qua buồng sấy đê nhận hơi nước bay hơi từ vật liệusấy đồng thời bị mất nhiệt nín trạng thâi của nó lă x2 ,t2,2

Gọi xM,IM lă trạng thâi của hổn hợp khí ở buồng hoă trộn

Ta có: l=lo+lH hoặc L=Lo+LH

-Chọn tỷ lệ hồi lưu lă 50% vậy

( sách kỹ thuật sấy nông sản _trang 79)

Vậy hăm ẩm của hổn hợp khí được tính theo công thức sau:

x

x I

3 3

3 10

* 97 1 10

10

* 2493



 = 48.250C ,Suy ra PMbh=0.11(at)

) 622 0



M Mbh

kq M

P x

) 622 0 0231 0 ( 11 0

033 1

* 0231 0

 = 0.336= 33.6 %Lượng không khí khô lưu chuyển trong thiết bịsấy

5 169 0231 0 029 0

1 1

PHẦN 4 : CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG

& TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH

4.1 Tính toán thiết bị chính

4.1.1 Thể tích của không khí

a/Thể tích riíng của không khí văo thiết bị sấy:



4.1.2 Thiết bị sấy kiểu băng tải

Thiết bị sấy kiểu băng tải gồm một phònghình chữ nhật trong đó có một hay vài băng tảichuyển động nhờ các tang quay, các băng nàytựa trên các con lăn để khỏi bị võng xuống Băngtải làm bằng sợi bông tẩm cao su,bản thép haylưới kim loại, không khí được đốt nóng trongcarolifer Vật liệu sấy chứa trong phễu tiếp liệu,được cuốn vào giữa hai trục lăn để đi vào băngtải trên cùng Nếu thiết bị có một băng tải thìsấy không đều vì lớp vật liệu không được xáotrộn do đó loại thiết bị có nhiều băng tải đượcsử dụng rộng rãi hơn Ở loại này vật liệu từbăng trên di chuyển đến đầu thiết bị thì rơixuống băng dưới chuyển động theo chiều ngượclại Khi đến cuối băng cuối cùng thì vật liệu khôđược đổ vào ngăn tháo

Không khí nóng đi ngược với chiều chuyểnđộng của các băng Để quá trình sấy được

tốt,người ta cho không khí di chuyển với vận tốclớn, khoảng 3m/s , còn băng thì di chuyển với vậntốc ( 0.3-0.6) m/ph

Chọn kích thước băng tải

Gọi:

Br : Chiều rộng lớp băng tải (m)

h : Chiều dăy lớp tră (m) , Lấy h=0.1(m)

 : Vận tốc băng tải , chọn  =0.4 m/ph

 : Khối lượng riíng của chỉ , Chọn 320 3

, với  là hiệu số hiệu chính

Chọn =0.9 ,ta có Btt=0.04947.9 =5.497(m) chọn 0.6(m)

Gọi Lb : Chiều dăi băng tải ,m (chiều dài một mặt)

ls: Chiều dăi phụ thím, chọn ls=1.2 (m)

T: Thời gian sấy, chọn T=30 phút=0.5 giờ

* 5498 0

5 0

* 380

 =12(m)Vậy Lb=12(m)

Băng tải chỉ sử dụng một dđy chuyền nín ta chọn chiều dăi củamột băng tải lă 4(m) suy ra số băng tải lă 3

Đường kính của băng tải d=0.3m

4.1.3 Chọn vật liệu làm phòng sấy

-Phòng sấy được xđy bằng gạch

-Bề dăy tường 0.22 (m) có:

+Chiều dăy viín gạch 0.2( m)

+Hai lớp vữa hai bín 0.01 (m)

+Hai lớp nhôm mỗi lớp dăy 0.015 (m)

-Chiều dăi lăm việc của phòng sấy:

Tính con laín ñôõ baíng:

 Khoạng caùch giöõa 2 con laín ôû nhaùnh coù tại:

 Soâ con laín baỉng:

Nhaùnh khođng tại: n1=

Laøm baỉng theùp CT3

 Kích thöôùc baùnh laín:

Ñöôøng kính 300mm = 2

Chieău daøi 2000mm

Laøm baỉng theùp CT3

4.1.4 Vận tốc chuyển động của không khí và chế độ chuyển động của không khí trong phòng sấy

a/Vận tốc của không khí trong phòng sấy:

* 2

ph ph

R H

R H

* 77 2

2 1

ln

t

t

t t

-Tường xây bằng gạch dày 0.22 (m)

-Chiều dày viên gạch gach=0.2 (m)

-Chiều dày mỗi lớp vữa v= 0.01 (m)

Gọi  1 là hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy đến bề mặt trong của tườngphòng sấy