Đồ án thiết kế tủ sấy

ĐỒ án thiết kế tủ sấy khoai lang Đồ án quá trình thiết bị đồ án thiết kế tủ sấy tủ sấy khoai lang tính toán thiết kế tủ sấy khoai lang đồ án tính toán thiết kế tủ sấy khoai lang đồ án quá trình thiết bị thực phẩm

MỤC LỤ

 L I M Đ U Ờ Ở Ầ 3

 CH ƯƠ NG 1: T NG QUAN CÔNG NGH S Y, L A CH N THI T B , CH Ổ Ệ Ấ Ự Ọ Ế Ị Ế Đ CÔNG NGH S Y Ộ Ệ Ấ 4

1 T ng quan công ngh s y ổ ệ ấ 4

2 L a ch n thi t b ự ọ ế ị 6

3 Tác nhân s y ấ 9

 CH ƯƠ NG 2: GI I THI U S N PH M S Y Ớ Ệ Ả Ẩ Ấ 11

1 Thành ph n ầ 11

2 L a ch n ph ự ọ ươ ng pháp, ch đ s y ế ộ ấ 14

 CH ƯƠ NG III: THI T K H TH NG S Y T S Y KHOAI LANG NĂNG Ế Ế Ệ Ố Ấ Ủ Ấ SU T 700KG/H Ấ 15

1 Tính cân b ng v t li u, ằ ậ ệ l ượ ng ẩ m bay h i ơ 15

2 Ch đ s y và tác nhân s y ế ộ ấ ấ 16

3 S đ c u t o và nguyên lý ho t đ ng ơ ồ ấ ạ ạ ộ 16

4 Tính toán lý thuy t s y ế ấ 17

4.1 Tính toán tr ng thái không khí ngoài tr i (A) ạ ờ 17

4.2 Tính toán tr ng thái không khí vào bu ng (B) ạ ồ 18

4.3 Tính toán tr ng thái không khí cu i quá trình s y (C) ạ ố ấ 19

4.4 L ượ ng không khí khô lý thuy t ế 20

4.5 Tiêu hao nhi t lý thuy t ệ ế 20

4.6 Cân b ng nhi t lý thuy t và hi u su t nhi t c a bu ng s y ằ ệ ế ệ ấ ệ ủ ồ ấ 20

5 Xác đ nh kích th ị ướ ơ ả c c b n c a thi t b ủ ế ị 21

6 Tính toán quá trình s y th c t ấ ự ế 23

7 Xác đ nh thông s sau quá trình s y th c t ị ố ấ ự ế 27

8 Tính toán các thi t b s y ế ị ấ 29

 K T LU N Ế Ậ 35

 TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả 36

LỜI MỞ ĐẦU

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông nghiệp Trong nông nghiệp sấy là một trong những công đoạn quan trọng của công nghệ sau thu hoạch Trong công nghiệp như công nghệ chế biến nông -hải sản, công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng,… Kỹ thuật sấy cũng đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất

Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp Ví dụ trong chế biến gỗ, sản xuất vật liệu xây dựng, sản phẩm sau khi sấy không được nứt nẻ cong vênh Trong chế biến nông – hải sản, sản phẩm sấy phảiđảm bảo duy trì màu sắc, hương vị, thành phần,… Trong sấy thóc phải đảm bảo thóc sau khi sấy có tỷ lệ nứt gãy khi xay xát là thấp nhất,…

Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng nhiều phương pháp sấy khác nhau như: phương pháp sấy nóng( hệ thống sấy đối lưu, hệ thống sấy tiếp xúc,

hệ thống sấy bức xạ ), phương pháp sấy lạnh ( hệ thống sấy thăng hoa, hệ thống sấy lạnh )

Đối với sấy khoai, hiện nay có rất nhiều phương pháp sấy khác Đồ án môn học này nhằm thiết kế hệ thống sấy khoai lang bằng sấy buồng năng suất 700kg/mẻ (1 mẻ 8h), Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng do kiến thức và tài liệutham khảo còn nhiều hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót em mong nhận được

ý kiến góp ý của thầy cô để đồ án của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn TS.Nguyễn Đức Trung cùng các thầy cô đã hướng dẫn tận tình để em hoàn thành được đồ án này

Chương 1: Tổng quan công nghệ sấy, lựa chọn thiết bị, chế

1.2 Mục đích của quá trình sấy

- Giảm chi phí vận chuyển (do giảm tổng khối lượng toàn khối thực phẩm) Đồng thời giảm hao hụt trong vận chuyển do hư hỏng

- Vốn đầu tư thấp nhưng giữ được những đặc tính tốt đặc trưng của sản phẩm:

độ dẻo, giòn, dai, màu sắc, hương vị và độ bóng sáng của sản phẩm, không nứt

nẻ, cong vênh,

- Tăng khả năng bảo quản

- Sấy còn là một quá trình hoàn thiện cho một số loại sản phẩm đặc trưng (mít sấy khô, hoa quả sấy khô, )

1.3 Phân loại quá trình sấy

 Phân loại theo tác nhân sấy

- Sấy tự nhiên : nhờ tác nhân chính là nắng, gió… Phương pháp này thời gian sấy dài, tốn diện tích sân phơi, khó điều chỉnh và độ ẩm cuối cùng của vật liệu còn khá lớn, phụ thuộc vào khí hậu

- Sấy nhân tạo: quá trình cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng các tác nhân sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt… và nó được hút ra khỏi thiết bịkhi sấy xong Quá trình nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên

 Phân loại theo phương thức truyền nhiệt

 Phương pháp sấy đối lưu:

Trong hệ thống sấy này, vật liệu sấy nhận nhiệt từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng hoặc khói lò Đây là loại hệ thống sấy phổ biến hơn cả Trong hệ thống này người ta lại phân ra các loại: hệ thống sấy buồng, hệthống sấy buồng, hệ thống sấy thùng quay, hệ thống sấy tháp, hệ thống sấy khí động

 Phương pháp sấy bức xạ:

Trong phương pháp này, vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để ẩm dịchchuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuếch tán vào môi trường Rõ ràng, trong hệ thống sấy bức xạ, người ta tạo ra độ chênh lệch phân

áp suất hơi nước giữa vật liệu và môi trường chỉ bằng cách đốt nóng vật

 Phương pháp sấy tiếp xúc:

Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Trong các hệ thống sấy tiếp xúc người ta tạo ra độ chênh lệch phân áp nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên

bề mặt vật liệu sấy Chúng ta thường gặp hệ thống sấy lô, hệ thống sấy tang

 Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần:

Nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy nhờ dòng điệ cao tần tạo nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật nóng lên

 Phương pháp sấy thăng hoa:

Hệ thống sấy lạnh mà trong đó ẩm trong vật liệu sấy ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy thường gọi là sấy thăng hoa, trong hệ thống này người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong vật liệu sấy ở điểm ba thể Nghĩa là nhiệt độ của vật liệu ở T< 273K và áp suất tác nhân sấy bao quanh vật liệu P <610 Pa Khi đó nếu vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng thì nước trong vậtliệu sấy ở dạng rắn sẽ chuyển trực tiếp thành hơi nước đi vào tác nhân sấy Như vậy trong các hệ thống sấy thăng hoa, một mặt ta phải làm lạnh vật xuống 0°C, mặt khác tạo chân không xung quanh vật liệu sấy

 Phương pháp sây tầng sôi:

Nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau 1 thời gian nhất định hạt khô được tháo ra ngoài

 Phương pháp sấy phun: được dùng để sấy sản phẩm dạng lỏng

 Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy

- Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu.

2 Lựa chọn thiết bị

2.1 Thiết bị sấy buồng

- Được dùng khá rộng rãi trong công nghiệp, dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, cục, lát…với năng suất cao, dễ dàng cơ giới hóa

- Vật liệu sấy được đưa vào và lấy ra gần như liên tục

- Buồng sấy thường dài từ 10-15m hoặc lớn hơn, chiều cao và chiều ngang phụ thuộc vào xe goòng và khay tải vật liệu sấy, xây bằng gạch đỏ có cách nhiệt hoặc không

- Thiết bị chuyền tải thường là xe goong hoặc băng tải

- Tác nhân sấy: Chủ yếu là không khí nóng

- Calorife dùng để gia nhiệt cho không khí thường là calorife khí-hơi hoặckhí-khói lò tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu là hơi nước hay khói lò, thường được bố trí trên nóc buồng sấy Có 2 cách đưa tác nhân sấy buồng từ trên xuống hoặc đưa vào từ 2 bên

2.2 Thiết bị sấy buồng

- Thường dùng để sấy các vật liệu dạng cục, hạt với năng suất không lớn lắm.Làm việc theo chu kỳ

- Buồng sấy có thể làm bằng thép tấm 2 lớp, giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây bằng gạch đỏ có cách nhiệt hoặc không

- Dung lượng: Từ vài ��3 → vài �3, nhỏ

- Tác nhân sấy: Thường là không khí nóng hoặc khói lò (không khí được đốt nóng nhờ Calorife điện hoặc Calorefe khí-khói Calorife được đặt dưới các thiết bị đỡ vật liệu hoặc 2 bên sườn buồng sấy)

- Cấu tạo đơn giản dễ vận hành không yêu cầu mặt bằng lớn nhưng năng suất không cao, khó cơ giới hóa, vốn đầu tư không đáng kể, do đó thiết bị buồngsấy thích hợp với các xí nghiệp bé, lao động thủ công là chính, chưa có điều kiệnkinh phí để xây dựng các thiết bị sấy khác có năng suất cao, dễ cơ giới hóa

- Nhược điểm là năng suất nhỏ

2.3 Thiết bị sấy tháp

- Hệ thống máy sấy gồm calorife hoặc cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa trộn với không khí tươi, hệ thống quạt và các thiết bị phụ trợ khác

- Tháp sấy là một không gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với chiều rộng và chiều dài Trong tháp sấy người ta bố trí hệ thống kênh dẫn và thải tác nhân xen kẽ nhau ngay trong lớp vật liệu sấy Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió nóng luồn lách qua lớp vật liệu thực hiện quá trìnhtrao đổi nhiệt sấy và nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải ra ngoài Tháp sấy nhận nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng tác nhân chuyển động vừa ngược chiều, vừa cắt ngang và do dẫn nhiệt từ bề mặt kênh dẫn và kênh thải qua lớp vật liệu nằm trên các bề mặt đó Khi sấy hạt di chuyển từ trên cao (do gàu tải hoặc vít tải đưa lên) xuống mặt đất theo chuyển động thẳng đứng hoặc zích zắc trong tháp sấy

- Các loại máy sấy tháp phổ biến:

+ Máy sấy tháp tam giác

+ Máy sấy tháp tròn

+ Máy sấy tháp hình thoi

- Là thiết bị chuyên dụng để sấy các loại hạt cứng như thóc, ngô, đậu,…

có độ ẩm không lớn lắm - Trong thiết bị sấy tháp nhiệt lượng vật liệu sấy gồm

có hai thành phần:

 Thành phần đối lưu giữa tác nhân sấy với khối hạt

 Thành phần dẫn nhiệt giữa bề mặt các kênh gió nóng, kênh thải ẩmvới chính lớp vật liệu nằm trên đó

 Kết cấu và cách bố trí các kênh dẫn và kênh thải ẩm có một ý nghĩa đặc biệt đến sự dịch chuyển cuả lớp hạt và độ sấy đồng đều của sản phẩm Nói cách khác, nó góp phần tăng năng suất thiết bị và nâng cao chất lượng sản phẩm

2.4 Thiết bị sấy thùng quay:

- Thiết bị sấy thùng quay cũng là thiết bị sấy chuyên dùng để sấy các vật liệu dạng hạt hoặc bột nhão, cục nhưng có thể có độ ẩm ban đầu lớn, và khó tự dịch chuyển nếu dùng thết bị sấy tháp

- Phần chính của thiết bị sấy thùng quay là một trụ tròn đặt nằm nghiêng một góc với mặt phẳng nào đó cố định hoặc không đổi

- Độ điền đầy của vật liệu sấy trong thùng tùy theo cấu tạo và vật liệu sấy

Có thể đạt trong khoảng

- Tác nhân sấy chủ yếu của thiết bị sấy thùng quay thường là không khí nóng hoặc khói lò Nó có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều với vật liệu sấy

- Thiết bị thùng quay không nên làm việc ở áp suất dương

2.5 Thiết bị sấy khí động

- Thường dùng để sấy các vật liệu dạng hạt bé, nhẹ, xốp như than, cám,

cỏ, hoặc rau băm nhỏ, các tinh thể,…

- Tác nhân sấy chủ yếu là không khí nóng hoặc khói lò

- Phần chính là một ống thẳng, vật liệu sấy được không khí nóng hoặc khói lò cuốn từ dưới lên trên và dọc theo ống

- Tốc độ tác nhân phụ thuộc vào chủng loại vật liệu sấy, kích thước, khối lượng riêng của hạt, có thể đạt tới 10-40mm/seek

- Nhược điểm: tiêu tốn năng lượng lớn, nhất là điện dùng cho quạt, điều kiện vệ sinh công nghiệp khó thực hiện tốt và có khả năng gây nguy hiểm nếu vật liệu có thể gây cháy hoặc nổ

2.6 Thiết bị sấy tầng sôi

- Thường dùng để sấy các vật liệu dạng hạt cục

 Ưu điểm:

 Cường độ sấy lớn có thể đạt hàng trăm kg ẩm/m3

 Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ sấy và vật liệu sấy khá đồng đều

 Nhược điểm:

 Tiêu tốn năng lượng khá lớn để tạo áp lực đáng kể để duy trì trạng thái ‘sôi’ của vật liệu

 Cấu tạo phức tạp

2.7 Thiết bị sấy phun

- Chuyên dùng để sấy các dịch thể Dùng để sấy các sản phẩm dạng bột hòa tan như sữa bò, sữa đậu nành, bột trứng, cafe tan…

- Bộ phận cơ bản của thiết bị sấy phun là buồng sấy, là một tháp hình trụ

- Dịch thể được nén bởi một bơm cao áp đưa vào qua vòi phun cùng với tác nhân tạo thành sương mù và quá trình sấy được thực hiện

3 Tác nhân sấy

3.1 Định nghĩa

- Là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật sấy

 Nhiệm vụ:

 Gia nhiệt cho vật sấy

 Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vào môi trường

 Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt

3.2 Các loại tác nhân sấy

 Không khí nóng

- Không khí ẩm là loại tác nhân sấy thông dụng nhất

- Ưu điểm:

 Rẻ, có sẵn trong tự nhiên

 Có thể dùng hầu hết cho các loại sản phẩm

 Không độc, Không làm ô nhiễm sản phẩm

- Nhược điểm:

 Cần trang bị thêm bộ phận gia nhiệt không khí (calorife hơi hay khí-khói)

khí- Nhiệt độ không khí để sấy không thể quá cao (thường

<5000oC) Vì nếu nhiệt độ cao hơn làm ảnh hưởng lớn đến thiết bị nên phải sử dụng các vật liệu như thép hợp kim hay gốm sứ chi phí cao

Có thể làm ô nhiễm sản phẩm sấy chỉ dùng cho các vật liệu không

sợ bị ô nhiễm như gỗ, đồ gốm, một số loại hạt có vỏ

 Hơi quá nhiệt: Hơi quá nhiệt dùng làm môi chất sấy trong trường hợp nhiệt độ cao và sản phẩm sấy là chất dễ cháy nổ

 Hỗn hợp không khí và hơi nước

4 Nguồn nhiên liệu

 Mục đích: để gia nhiệt cho không khí

 Điện (calorife điện)

 Ưu điểm:

- Thiết bị gon nhje, sạch sẽ, dễ điều chỉnh nhiệt độ của tác nhân

 Nhược điểm

- Chi phí lớn

 Nhiên liệu than, củi,… (calorife khí - khói)

 Ưu điểm: Rẻ, thiết bị đơn giản

 Nhược điểm: Cồng kềnh, khó điều chỉnh tác nhân, dễ bị nhiễm bẩn vào VLS

Chương 2: Giới thiệu sản phẩm sấy

Khoai lang là một loài cây nông nghiệp với các rễ củ lớn, chứa nhiều tinh bột, có vị ngọt, và nó là một nguồn cung cấp rau ăn củ quan trọng, được sử dụngtrong vai trò của cả rau lẫn lương thực Các lá non và thân non cũng được sử dụng như một loại rau Khoai lang có quan hệ họ hàng xa với khoai tây

(Solanum tuberosum) có nguồn gốc Nam Mỹ và quan hệ họ hàng rất xa với khoai mỡ (một số loài trong chi Dioscorea) là các loài có nguồn gốc từ châu Phi

là đầu xa, thông thường sinh ra các rễ không bị biến đổi Trong các củ thật sự, trật tự ngược lại với đầu xa sinh ra cây Về mặt thời gian, rễ củ

là loại 2 năm Trong năm đầu tiên cây mẹ sinh ra các rễ củ và về mùa thu cây chết đi năm sau các rễ củ sinh ra cây mơi và bị tiêu hao trong quá trình tạo thahf bộ rễ mới cùng thân cây và ra hoa các mô còn lại chết đi trong khi cây sinh ra rễ cũ mới cho năm kế tiếp sau đó

Cấu tạo khoai lang gồm 3 phần: Vỏ ngoài, vỏ cùi và thịt củ

 Vỏ ngoài: mỏng, chiếm 1% trọng lượng củ, gồm những tế bào có chức sắc tố, cấu tạo chủ yếu là cellulose và hemicellulose

Tác dụng: Làm giảm tác động từ bên ngoài, hạn chế sự bay hơi nước của khaoi lang trong quá trình bảo quản

 Vỏ cùi: chiếm 5 - 12% gồm những tế bào chưa tinh bột, nguyên sinh chất và dịch thể Hàm lượng tinh bột ở vỏ cùi ít hơn ở thịt củ

 Thịt củ: gồm các tế bào nhu mô có chứa: Tinh bột, hợp chất chứa nito,…

2 Thành phần

Khoai lang là loại củ không có lõi Cuống củ nối vơi thân cây có hệ xơ chạy dọc theo củ, có khi kéo dài đến hết củ tạo thành rễ đuôi củ.

Thành phần hóa học của khoai lang:

Tỷ lệ tinh bột trong khoai lang là như sau:

 Tinh bột tiêu hóa nhanh (80%) nhanh chóng bị phá vỡ và hấp thụ, tăng giátrị chỉ số đường huyết

 Tinh bột tiêu hóa chậm (9%), trong đó phân hủy chậm hơn và gây ra sự tăng nhỏ hơn lượng đường trong máu

 Tinh bột (12%) khi thoát tiêu hóa và hoạt động như chất xơ, ăn các vi khuẩn ruột thân thiện Lượng tinh bột có thể làm tăng nhẹ bằng cách làm nguội khoai lang sau chế biến nấu nướng

 Ngoài ra khoai lang còn nhiều thành phần khác như đã kể trên, nhưng

trong quá trình sấy ta quan tâm tới tinh bột trong khoai lang Do tinh bột

có thể bị hồ hóa ở nhiệt độ cao Nếu chúng ta chọn sai phương pháp, nhiệt

độ thì chất lượng của sản phẩm sẽ giảm sút rõ rệt

Đường

Đường trong khoai lang chủ yếu là glucose, fructose, saccharose và

maltose CHúng biến động từ 5 - 10% trọng lượng khoai lang Giống là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến hàm lượng đường của khoai lang, ngoài ra còn có thời gian bảo quản, thu hoạch,…

Trong 100g khoai lang thì chất xơ chiếm khaongr 1,3g

Xơ ăn được gồm các hợp chất pectin, cellulose, hemicelluloses

Pectin trong khoai chiếm 0,23 - 0,37% so với trọng lượng củ Trong quá trình bảo quản thì lượng pectin sẽ giảm dần

Protid

Trong khoai lang hàm lượng protid không cao, trung bình khoảng 5% chấtkhô Tuy nhiên, thành phần các acid amin trong khaoi kahs cân đối, nhất là các acid amin không thay thế

Vitamin

Các vitamin có mặt trong khoai lang như C, A, B1, B2, PP, acid

pentotenic Trong khoai nghệ chưa nhiều carotenoid đến 44,6mg%

Các vitamin tập trung nhiều ở vòng ngoài của thịt củ Vỏ và phần tủng tâm chứa ít vitamin hơn

Ngoài ra, khoai lang có chỉ số đường huyết cao, dao động 4496 Với chỉ

số đường huyết tương đối cao của khoai lang, không thích hợp cho những bệnh nhân tiểu đường Khoai lang luộc chứa glycemic index (phản ánh tốc độ tăng đường huyết) thấp hơn khoai lang chiên và nướng

Khám phá gần đây cho thấy trong khoai lang có chứa nhiều chất chống OXH ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, chống lão hóa và làm sạch các chất bẩn trong mạch máu Bao gồm các hợp chất phenol, anthocyanin (có nhiều trongkhoai lang tím), carotenoid, …

5 Lựa chọn phương pháp, chế độ sấy

L

ựa chon phương pháp sấy :

Do sản phẩm sấy là khoai lang tươi và được dùng làm thực phẩm cho người nên để đảm bảo về yêu cầu vệ sinh Do đó ta sử dụng phương pháp sấy dùng không khí làm tác nhân sấy Với yêu cầu về đặc tính của loại vật liệu sấy lànho, và năng suất sấy không quá lớn chỉ dừng ở mức trung bình nên ta lựa chọn công nghệ sấy buồng kiểu đối lưu cưỡng bức dùng quạt thổi Không khí ngoài trời qua Calorifer khí- hơi Không khí được gia nhiệt lên đến nhiệt độ thích hợp

và có độ ẩm tương đối thấp được quạt thổi vào buồng sấy Trong không gian buồng sấy không khí khô thực hiện việc trao đổi nhiệt - ẩm với vật liệu sấy là khaoi lang tươi làm cho độ ẩm tương đối của không khí tăng lên, đồng thời làm hơi nước trong vật liệu sấy được rút ra ngoài Không khí này sau đó được thải ramôi trường

Lựa chọn chế độ sấy :

Với hệ thống sấy buồng và vật liệu sấy là khoai lang

Ta sẽ chọn nhiệt độ sấy 600C, không khí ra có nhiệt độ khoảng 320C, sấy không hồi lưu Nhiệt độ sấy khoai lang yêu cầu không quá cao để tránh các phản ứng như Maillard, phản ứng caramen… xảy ra

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TỦ SẤY

KHOAI LANG NĂNG SUẤT 460KG/H

Các thông s :ố

Thiết kế hệ thống thiết bị sấy buồng dùng để sấy khoai lang thái lát

- Năng suất nhập liệu tính theo sản phẩm G2= 458 kg/mẻ

- Độ ẩm đầu: w1= 60%; độ ẩm cuối: w2= 12%

- Nhiệt độ không khí trước vào buồng: t1 = 60oC

- Nhiệt độ không khí ra khỏi buồng: t2 = 35oC

- Lấy không khí bên ngoài có nhiệt độ t0 = 25oC và độ ẩm � o= 85%

- Áp suất khí quyển: P = 760 (mmHg) = 1,013 (bar)

- Thời gian sấy: 8h

1 Tính cân bằng vật liệu, lượng ẩm bay hơi.

1.1 Lượng ẩm cần bốc hơi của vật liệu sấy (W)

W = G2 = 208 = 250 (kg/h)1.2 Khối lượng nguyên liệu cần nạp vào thùng trong 1giờ (G1)

G1 = G2 + W = 208 + 250 = 458 (kg/h) 1.3 Lượng ẩm tách ra trong 1 giờ:

Wh = = 31,25 (kg/h)

(Công thức VII.18, Trang 102 QTTB II)

Bảng lượng nguyên liệu vào, ra và lượng ẩm bốc hơi

Lượng nhập liệu G1 = 458 (kg/h)

6 Chế độ sấy và tác nhân sấy

Ta chọn hệ thống sấy buồng không đối lưu và tác nhân sấy là khôngkhí nóng đối lưu với vật liệu sấy Phương pháp này là phương pháp thích hợp đối với vật liệu là khoai lang

7 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động

a) Sơ đồ nguyên lý

Trong đó: (1): Quạt

(2): Calorife(3): Buồng sấy

b) Nguyên lý hoạt động

Khoai lang sau khi được sơ chế, được xếp lên các khay sấy và đặt vào xe goong rồi cho vào buồng sấy Không khí được quạt (1) thổi vào calorife (2) Tại đây không khí được gia nhiệt đến 60oC thì được thổi qua kênh dẫn đi vào buồng sấy (3) Không khí được phân phối đều đến vật liệu sấy, lấy ẩm từ vật liệu thoát ra và di chuyển theo ống thoát khí đi ra ngoài

8 Tính toán lý thuyết sấy

I ( kJ/kgkk)

0 d0 = d1 d2 d (kg ẩm/kg kkk)

Quá trình sấy lý thuyết

- Trạng thái không khí ngoài trời: t0 = 25oC; �0 = 85%; P= 1,013 (bar)

- Áp suất hơi nước bão hòa không khí Pbh0

Pbh0 = = = 0,0315 (bar)

(Công thức 1.8 trang 16, Thiết kế hệ thống sấy)

- Hàm ẩm của không khí ngoài trời d 0

d 0 = 0,621

= 0,621 = 0,01688 (kgẩm/kgkk)

- Entapy của không khí ẩm I0

I0 = Cpk.t0 + d0 (r+Cph.t0) (kJ/kg kkk)Trong đó:

+ Cpk = 1,004 (kJ/kg kkk): Nhiệt dung riêng của không khí khô+ Cph = 1,842 (kJ/kg kkk): Nhiệt dung riêng của hơi nước+ r = 2500 (kJ/kg): Nhiệt ẩm hóa hơi của hơi nước