Kỹ thuật sấy và bảo quản nông sản

Agriculture - Forestry- Fishery > Agriculture Kỹ thuật sấy và bảo quản nông sản Enthalpy (h) là nhiệt năng chứa trong hổn hợp hơi nước - không khí. đo bằng kJ/ kg kkk. Năng lượng này gồm Nhiệt cảm và nhiệt ẩn. Nhiệt cảm (sensible heat) là nhiệt được thêm vào mà không làm thay đổi độ ẩm tuyệt đối Ví dụ nhiệt truyền qua tường làm nóng căn phòng. ứng dụng sấy hạt bằng không khí nóng và sưởi ấm phòng trong mùa đông ở xứ lạnh Nhiệt ẩn (latent heat) là nhiệt tạo ra sự biến đổi trạng thái của vật chất nhưng không làm thay đổi về nhiệt độ. Ví dụ, nhiệt hấp thu làm nước đá tan chảy thành nước nhưng vẫn ở 00C hoặc khi nước đang sôi biến thành hơi nước vẫn ở 1000C nhưng thay đổi trạng thái từ lỏng thành hơi

KY THUAT SAY

VA BAO QUAN NONG SAN

KHAI QUAT VE LAM KHO NONG SAN

‘Tam quan trọng của việc làm khô bằng cơ học

°Nhanh

°Không phụ thuộc thời tiết

°Bảo đảm chất lượng sản phẩm

Ne See

KIEN THUC CO BAN LIEN QUAN DEN KY

THUAT SAY

°Những yếu tổ ảnh hướng đến qua trinh say

1 Môi trường không khí

Hơi nước trong không khí — cách phát hiện

Độ ẩm riêng H (Specific Humidity, kg/kg kkk)

Độ ẩm riêng H của không khí, tính bằng

kg/kgkkk

Đó là trọng lượng của hơi nước (hơi ẩm, kg)

chứa trong 1 kg kkk

Độ ẩm riêng của không khí đôi khi còn được gọi

Tà độ ẩm tuyệt đối hay tỷ số ẩm

1 Môi trường không khí

-Độ ẩm tương đối RH% của không khí

(Relative Humidity, %)

°Độ ẩm tương đối RH là tỷ số của áp suất hơi

nước thực sự (P,) với áp suất của hơi nước trong

không khí đã bảo hòa ẩm (P,„ ) ở cùng một

nhiệt độ

e-RH% = 100 P,,/P, ,

°Không khí bảo hòa ẩm tức có RH = 100%,

không khí ở trạng thái này coi như đã “no” hơi

a

1 Môi trường không khí

‘Thé tích riêng của không khí

°Là thể tích của 1 kg không khí khô,

°thể tích riêng tính bằng m3/kg kkk

1 Môi trường không khí

°Nhiệt độ của không khí

°Hỗn hợp hơi nước - không khí có thể được diễn

tả bằng:

enhiét do bầu khô (dry bulb), do bang nhiệt kế thông thường

°nhiệt độ bầu ướt (wet bulb), đo bằng nhiệt kế có vải

bấc tẩm nước bao quanh bầu

“nhiệt độ điểm sương (dew point), là nhiệt độ tại

đó hơi nước ngưng tụ thành sương

= SS Se

1 Môi trường không khí

°Enthalpy (h) là nhiệt năng chứa trong hổn hợp hơi nước

- không khi đo băng kJ/ kg kkk

Năng lượng này gồm Nhiệt cảm và nhiệt ẩn

Nhiệt cảm (sensible heat) là nhiệt được thêm vào mà

không làm thay đổi độ ẩm tuyệt đổi

Ví dụ nhiệt truyền qua tường làm nóng căn phòng

ứng dụng sây hạt bằng không khí nóng

và sưởi ấm phòng trong mùa đông ở xứ lạnh

Nhiệt eit (latent heat) la nhiét tao ra su biến đổi trạng thái của vật chất nhưng không làm thay đối về nhiệt độ

Ví dụ, nhiệt hap thu làm nước đá tan chảy thành nước

nhưng (c1 e0) ©

hoặc khi nước đang sôi biến thành hơi nước vẫn ở 100°C

'nhưng thay đổi trạng thái từ lỏng thành a

DO thi khéng khi Am (Psychrometric Chart)

°Đồ thị không khí ẩm còn gọi là đồ thị trắc ẩm

sdiễn tả các tính chất nhiệt động của k.khí ẩm

°Ứng dụng: giải các bài toán kỹ thuật trong tính

toán thiết kể các thiết bị nhiệt như sãy, máy

lạnh, lò dot, v.v

°đồ thị này được hiệu chỉnh đến áp suất khí

quyển tiêu chuẩn bằng 101,325 kPa

°Ngoài ra còn có các đồ thị được thiết lập ở các

độ cao khác để sử dụng khi cần

Tiên trỉnh làm mát băng

a cách thên hơi nước vào

Bài tập tại lớp: (Dùng đồ thị không khí ẩm)

°1/ Các Hình 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, và 2.6 biểu thị quá

trình biến đổi nhiệt độ và hơi nước của không

khí Hình nào diễn tả quá trình sấy 2? Tai sao?

‹2/ Khí trời ban đầu có nhiệt độ 30°C được đốt

nóng lên 43°C để trở thành khí sấy Sử dụng đồ

thị không khí ẩm (đã copy), hãy xác định các

thông số trạng thái của khí sấy? (RH%, Enthalpy

h, lượng hơi nước (kg) chứa trong 1 kg kkk, thể

tích riêng, nhiệt độ bầu ướt)

eS See

Bai tap ở nhà

Bài 1

NHA (c0) đồ thị | Khong khí ẩm sự biến đổi về trạng thái không

khí và trả lời các câu hỏi sau:

»°a) Điều kiện ban dau la T = 10°C va RH = 80%, nhiệt cảm tăng

bao nhiêu?

»°b) Điều kiện ban dau la T = 30°C va enthalpy h.= 70 kJ/kg, sau

đó làm lạnh không khí đó xuống đến bảo hòa bằng cách làm lạnh theo các điều kiện:

°Ồ D1) không có ngưng tụ;

° D2) có ngưng tụ trên phần tứ đang làm lạnh với độ giảm ẩm là

0,1g/kg Xác định nhiệt độ đạt được trong cả hai trường hợp?

“Điều kiện ban đầu là T = 359°C và tỷ s0 ẩm là 14g/kg Sau đó ta

làm mát xuống bằng cách thêm hơi nước đến trạng thái bảo hòa Nhiệt độ bầu uot se dat hts la bao nhiéu?

20°C va RH = 80% DO gia ate nhie sẽ là

Vật liều sây

-Độ ẩm của hạt

¢ - Theo co so uct (wet basis)

-Độ ẩm M.„ % của hạt tính theo cơ sở ướt là phần trăm

của trọng lượng ẩm (nước) chứa trong khối hạt ẩm

“Độ ẩm theo cơ sở ướt thường được sử dụng phổ biến

trong sây, chế biên và mua bán nông sản gạo

°Khi nói độ ẩm của nông sản hiểu đó là theo cơ sở ưới

„Xác định độ ẩm bằng máy đo độ ẩm hoặc dùng tủ sấy

rong do: W, - là trọng lượng khối hạt ẩm

W,-la trong |u lượng chất khô (phần không phải

Vidu

sCó 100 kg nông sản tươi ở độ am M,,, = 20%, sau khi say xu6ng dén dé am

13% Hỏi lượng nước bốc đi là bao nhiêu kg?

°Theo định nghĩa, 100kg nông sản ở độ elu) 20% tức là trong đó có chứa 20 kg nước và 80 kg là chất khô Khi sấy, nước sẽ bay đi nhưng chất khô vẫn còn

nguyên

s‹Gọi W,„ là trọng lượng nước còn lại trong hạt ở 13% (lúc này không còn là 100

kg) Theo định nghĩa ta có thể viết:

°Do đó lượng nước bay đi sẽ là: 20 kg - 11,96 kg = 8,04 kg (chứ không phải lấy

20 tru13=7 kg, Sal)

eNéu Sấy “Ẩn nong sản như trên thì lượng nước bốc đi sẽ là 321,6 kg, qua

lớn nên thời gian sấy thường phải kéo dài để bảo đảm chất lượng nông sản

sau khi sấy

Công thức tính lượng nước bay đi khi phơi sấy

Công thức tính trọng lượng hạt khô sau khi sấy

°W, = trọng lượng hạt ẩm sấy ở độ ẩm M,, (kg)

SW, = trọng lượng hạt đã sấy đến độ ẩm M.,

be)

°M, = độ ẩm của hạt chưa sấy (%),

eM, = dd am cua hat da say (%)

Vidul

°Có 200 kg đậu ở độ am 32% duoc say xuống

19% Hỏi trọng lượng của đậu khô sau khi sấy là

bao nhieu?

ee ee

Vidu 2

°Có 4 tấn lúa tươi, sạch, có độ ẩm 30%,

°sau khi sây khô đến 14% (14 độ) Hỏi lượng

nước đã thoát ra khỏi hạt là bao nhiêu kg và còn

bao nhiêu kg lúa khô

°Trọng lượng nước bay ởi =

*4000kgx

°Vậy sau khi sãy lượng lúa khô còn lại là:

®4()()L) €0 A(} — om <@

Do do am cua hat

¢ 1) Do theo cam quan

Đo gần đúng độ ẩm của hạt.

2) Do bang dung cu don gian

-Để xác định độ ẩm của nông sản tương đối chính xác

trong khi không có máy đo độ ẩm, chúng ta có thể sử

dụng một loại dụng cụ đơn giản và thực hiện như sau:

e-Dung cu

° - Một lọ thủy tinh lớn cỡ ly uống bia và có nắp đậy kín

- Một khăn lông hoặc khăn rắn quàng cổ

- - Một ít muối bọt, tức muối ăn (clorua natri: NaCl), một ít

phân hóa hoc nhu phan SA (sulfat ammonium:

(NH4)2SO4 hoac phan kali (clorua kali: KCl)

°Đổi với phân urê hay NPK ba màu chưa có số liệu thử

Két qua

Nếu thây muối ăn chảy nước và đóng cục lại thì độ

âm của nông sản lớn hơn 14%:

Nếu thấy muối vẫn còn giữ nguyên trạng thái cũ, tức

không bị chây nước hoặc đóng cục thì độ ấm của

nông sản nhỏ hơn 14%

Nếu muốn xác định gần đúng độ ảm của nông sản

hạt khi gặt hay sây chạy mộng, tức khoảng 20%, ta

dùng phân sulfat kali thay cho muối ăn và tiên hành

làm theo các bước nói trên Sau khi lac rỗi để yên lọ trong 10 - 15 phút, mở khăn quan sát phân

Nếu thấy phân kali chảy nước và đóng cục thì độ ẩm

của nông sản lớn hơn 21%

ấm của nông sản nhỏ hơn 21%

3) Do bang may đo độ ấm

‹ 3) Đo bằng máy đo độ ẩm

°Dùng máy đo độ am nhu Kett, Satake, Grainer,

V.V

°‹Các máy đo độ ẩm theo cơ sở uới

“Nguyên lý cơ bản của các máy đo độ ẩm dựa

trên độ dân điện qua lớp hạt ẩm hay điện dung

của lớp hạt ẩm nằm giữa hai bản cực

°Khi đo, hạt được nghiền và ép chặt giữa hai cực

dân điện,

khác nhau và được hiệu chỉnh qua số đo

tA

Do bang phuong phap dung tu say phong thi

nghiệm

°mẫu vật liệu cần đo độ ẩm có trọng lượng cân sẵn

°Sấy ở nhiệt độ 105°C trong khoảng 2 giờ,

-Để nguội vật liệu trong bình hút ẩm, xong đem cân

Tiếp tục quá trình cho đến khi trọng lượng mẫu không còn giảm nữa, đó chính là trọng lượng chất khô

°Dùng công thức tính độ ẩm ta sẽ có được giá trị độ ấm

của vật liệu cân đo

‘Do bang phương pháp sấy cho độ chính xác cao nhất

được dùng trong công tác nghiên cứu

svà dùng để hiệu chỉnh các máy đo độ ẩm sau một

Đo Theo cơ sở khô

EQUILIBRIUM MC (Modified Hendersoi: Eq.)

CAU TAO CUA MOT HE THONG SAY

°Một hệ thông sây nói chung gồm ba phần

chính:

1 LÒ ĐỐT HAY BỘ PHAN TAO VA CẤP NHIỆT

2 QUAT CUNG CẤP KHÔNG KHÍ NÓNG

‹3 BUỒNG SÂY HAY PHONG SAY

Buồng đốt

° _- Nhiệm vụ: đốt cháy nhiên liệu để sinh ra nhiệt,

°_- Các loại chất đốt: Bất kỳ loại chất đốt nào cũng có thể dùng

cho máy sây

“Nhiên liệu đốt có thể là: dạng rắn, lỏng, khí, điện, năng lượng

mat troi

-Điện: sạch, dễ vận hành, dễ điều chỉnh, nhưng mắc tiền

°Ga đốt: vẫn còn mắc khi sử dụng cho sấy lúa

°Dầu lửa: sử dụng phổ biến ở các máy sấy dạng công nghiệp,

°Than đá: được dùng khá phổ biến vì rẻ hơn các loại chất đốt nói

trên

sTrấu: rẻ tiền nhưng tốn công vận chuyển vì thô, nhẹ

Các loại khác: cùi bắp, vỏ dừa, củi, xác mía, v.v có sẵn tại chỗ

đều sử dụng được, nhưng phải tính đến tính kinh tế và cần elarel

a dot thich hgp tranh dot si Mễ 2À

ượng hạt sau khi sây.

Quat

°Nhiệm vụ: dùng để thổi khí nóng vào buồng sấy

°Hạt gặp khí nóng và khô nên nhả ẩm và được quạt thổi

ra ngoài

“quạt là trái tim của hệ thống sấy, chất lượng và thời gian

sây phụ thuộc quạt

»°Yêu cầu: hai thông số cơ bản của quạt là: lưu lượng và

ap suat

eLuu luong tinh bang m2/gid, m?/phut hay m?/giay

„Áp suất quạt thường đo theo đơn vị mm H,O

° Trong van hành máy sấy, áp suất li GÌ! thường đo bang

ap ké chữ U biểu thi J mm cột nước và đây là áp

aie

Áp kế chữ U dùng nước

Ap suat tĩnh khi say

Cac loai quat

°Trong sấy thường sử dụng hai loại quạt:

*quạt ly tâm và quạt hướng trục

-Quat ly tam

°có áp suất cao nên đáp ứng được việc say

với lớp hạt dày

i ˆ

Quạt hướng trục

Quạt hướng trục loại hai tầng cánh.

Quạt hướng trục dùng cho say vi ngang

Buồng sấy

°Là nơi chứa và phân bố vật liệu sấy

¢ La noi xay ra quá trình bốc ẩm khỏi vật liệu

°Cac loal:

°C6 nhiéu kiểu và tén goi may say thuong

lầy theo tên kiêu buông sây

i

BuOng say may say thap

buồng hơi ẩm thoảt ra Vx \y buổng thối | thổi }_— ` khi nỏng

Buồng sấy tháp: (a)- loại không đảo trộn;

(b)- loại dích-dắc tự đảo trộn hạt khi hạt di chuyển xuống.

Buồng sấy có hộp phân phối i say kiéu LSU (Dai hoc Louisiana, MY)

May say vi ngang

May say vi ngang-So do nguyén ly

May say vi ngang co dao chiĩu khi say

Khí

HÊ1 ẩm bêốc ra theo

Khang khĩ noing Valo haut

Khang khĩ noing