Đồ Án kỹ thuật sấy nhóm 2

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.3 MB, 39 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

Giảng viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Thị Thu Hà Nhóm thực hiện : Nhóm 2

Ngành : Kĩ Thuật Nhiệt Chuyên Ngành : Nhiệt Công Nghiệp Lớp học phần : D15NhietCN

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG

ĐỒ ÁN KĨ THUẬT SẤY

Tính tốn thiết kế hệ thống sấy khoai lang thái lát ăn liền

Hà Nội, tháng 05 năm 2024

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

ĐỀ TÀI: Tìm hiểu cơng nghệ sản xuất khoai lang sấy. Tính tốn thiết kế hệ thống sấy

khoai lang thái lát ăn liền

Thông số ban đầu:

- Sơ lược về nguyễn liệu sấy khoai lang

- Giới thiệu về tủ sấy và một vài nét về phương pháp sấy tủ - Tính tốn một tủ sấy đơn giản

- Tính chọn thiết bị

NGHĨA VIỆT NAM Khoa Công Nghệ Năng Lượng Độc Lập-Tự Do-Hạnh Phúc

Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 2 Thành viên :

1.Nguyễn Văn Hảo 20819110077 2.Trần Ngọc Mạnh 20819119954

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

1.3 Phân loại phương pháp sấy ... 2

1.4 Nguyên lý của quá trình sấy ... 3

1.5 Các loại tác nhân sấy ... 4

1.6 Ưu, nhược điểm của sấy ... 4

II. Về nguyên liệu sấy khoai lang ... 5

2.1 Nguồn gốc ... 5

2.2 Phân loại ... 5

2.3 Cấu tạo, thành phần, công dụng của khoai lang ... 6

2.4 Sơ lược quá trình sấy khoai lang: ... 8

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ SẤY TỦ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẤY ... 9

I. Thiết bị sấy tủ ... 9

II. Lựa chọn phương pháp, chế độ sấy ... 10

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TỦ KHOAI LANG (NĂNG SUẤT 460KG/H) ... 12

3.1 Tính cân bằng vật liệu, lượng ẩm bay hơi ... 12

3.2 Chế độ sấy và tác nhận sấy ... 12

3.3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động ... 13

3.4 Tính tốn lý thuyết sấy ... 13

3.5 Xác định kích thước cơ bản của thiết bị ... 18

3.6 Quá trình sấy thực tế ... 20

3.7 Xác định thơng số đầu ra thực tế ... 26

3.8 Tính toán các thiết bị sấy ... 26

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

3.8.2 Tính tốn chọn quạt ... 28 KẾT LUẬN ... 34 Tài Liệu Tham Khảo... 35

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

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 trị quan trọng trong dây chuyền sản xuất.

Q trình sấy khơng chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một q trình cơng nghệ. Nó địi 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 phải đảm 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 ...).

Cùng với những yêu cầu của đồ án sấy khoai lang nhóm em đã chia đồ an ra làm 3 chương:

Chương I:Tổng quan về vật liệu sấy

Chương II:Giới thiệu về phương pháp sấy tủ và lựa chọn phương pháp sấy Chương III:Thiết kế hệ thống sấy tủ khoai lang

Mặc dù đã cố gắng tìm hiểu nhưng do kiến thức và tài liệu tham khảo còn nhiều hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót nhóm em mong nhận được ý kiến góp ý của cơ để đồ án của em hồn thiện hơn.

Nhóm xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Thị Thu Hà đã hướng dẫn tận tình để em hồn thành được đồ án này.

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

CHƯƠNG 1. Tổng quan về vật liệu sấy I. Về công nghệ sấy

1.1 Khái niệm

Quá trình sấy bản chất là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu cần sấy để thải ra ngoài mơi trường. Ẩm có mặt trong vật liệu nhận được năng lượng theo một phương thức nào đó tách ra khỏi vật liệu cần sấy và dịch chuyển từ trong lịng vật thể ra ngồi bề mặt, từ bề mặt vật cần sấy môi trường xung quanh.

- Tăng khả năng bảo quản.

- Sấy còn là một q trình hồn thiện cho một số loại sản phẩm đặc trưng (mít

sấy khơ, hoa quả sấy khơ,...)

- Giúp loại bỏ độ ẩm giúp ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc

- Là công đoạn sơ chế cho các bước chế biến tiếp theo.

1.3 Phân loại phương pháp sấy

Quá trình sấy bao gồm 2 phương thức: - Sấy tự nhiên

Tiến hành bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như mặt trời, năng lượng giỏ còn gọi là phơi sấy tự nhiên. Phương pháp này đỡ tốn nhiệt năng, nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc quá trình theo yêu cầu kỹ thuật, năng suất thấp,.. - Sấy nhân tạo

Thường được tiến hành trong các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho các vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể được phân loại như sau:

+ Sấy đổi lưu (nhiệt nóng): là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với tác nhân sấy là khơng khí nóng, khói lị....

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

+ Sấy tiếp xúc: là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn

+ Sấy bằng tia hồng ngoại: là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy.

+ Sấy bằng dòng điện cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng trên tồn bộ chiều dày của lớp vật liệu.

+ Sấy lạnh: là phương pháp sấy trong điều kiện nhiệt độ và ẩm của tác nhân sấy thấp hơn nhiều so với môi trường Nhiệt độ thấp để đảm bảo đặc tính cảm quan của sản phẩm, cịn ẩm thấp để tạo ra chênh lệch ẩm, do đó ẩm trong vật liệu sẽ thốt ra ngồi dễ dàng. Ở đây ta có sấy lạnh nhiệt độ từ 0°C trở lên và sấy lạnh đơng sâu hay cịn gọi là sấy thăng hoa.

+ Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong điều kiện môi trường có độ chân khơng cao, nhiệt độ rất thấp, nên ấm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rần thành hơi không qua trạng thái lông (nên gọi là thăng hoa). + Sấy chân không: Là phương pháp sấy được vật liệu không chịu được nhiệt độ cao hay dễ bị oxy hoá, vật liệu dễ bị bụi hay vật liệu thốt ra dung mơi q cần thu hồi và vật liệu dễ nổ.

1.4 Nguyên lý của quá trình sấy

Quá trình sấy là một q trình chuyển khối có sự tham gia của pha rân rất phức tạp vì nó bao gồm cả q trình khuyếch tán bên trong và cả bên ngồi vật liệu rắn đồng thời với quá trình truyền nhiệt. Đây là một quá trình nổi tiếp, nghĩa là quá trình chuyển lượng nước trong vật liệu từ pha lỏng sang pha hơi, sau đó tách pha hơi ra khỏi vật liệu ban đầu.

Động lực của quá trình là sự chênh lệch độ ẩm ở trong lòng vật liệu và bên trên bề mặt vật liệu. Quá trình khuyếch tán chuyển pha này chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp suất suất riêng phần của hơi nước trong môi trường khơng khí chung quanh. Vận tốc của toàn bộ quá trình được qui định bởi giai đoạn nào chậm nhất.

Ngoài ra tùy theo phương pháp sấy mà nhiệt độ là yếu tố thúc đẩy hoặc cản trở quá trình di chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt vật liệu sấy. Trong các quá trình sấy thì mơi trường khơng khí ẩm xung quanh có ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến vận tốc sấy.

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

1.5 Các loại tác nhân sấy

Tác nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật liệu

sấy. Nhiệm vụ của tác nhân sấy:

- Gia nhiệt cho vật liệu sấy.

- Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trường. - Bảo vệ vật liệu sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt.

Tùy theo phương pháp sấy mà các tác nhân sấy có thể thực hiện một hay

nhiều các nhiệm vụ trên. Các loại tác nhân sấy:

- Khơng khí ẩm: là loại tác nhân sấy thơng dụng nhất, có thể dùng cho hầu hết các loại sản phẩm. Phân loại khơng khí ẩm: Khơng khí ẩm chưa bão hịa, khơng khí ẩm bão hịa, khơng khí ẩm q bão hịa.

+ Ưu điểm: khơng khí có sẵn trong tự nhiên, không độc, không làm sản phẩm sau khi sấy ô nhiễm và thay đổi mùi vị.

+ Nhược điểm: dùng khơng khí ẩm làm tác nhân sấy cần trang bị thêm bộ gia nhiệt khơng khí (caloripher điện, khí –hơi hay khí – khói), nhiệt độ sấy không

phải được chế tạo bằng thép hợp kim hay gốm sứ với chi phí đắt. - Khói lị:

+ Ưu điểm là không cần dùng calorife, phạm vi nhiệt độ rộng

+ Nhược điểm là có thể gây ơ nhiễm sản phẩm do bụi và các chất có hại như

lưu huỳnh (ln có trong ngun liệu), hơi q nhiệt, hỗn hợp khơng khí và hơi nước.

1.6 Ưu, nhược điểm của sấy Ưu điểm:

- Hàm lượng nước còn lại trong sản phẩm còn rất ít. - Khơng làm thay đổi các tổ chất tự nhiên của sản phẩm. - Bảo quản thực phẩm sấy khô lâu.

- Ứng dụng rộng rãi, rẻ tiền.

- Áp dụng cho nhiều vật liệu sấy, đài nhiệt độ nóng rộng dễ điều chỉnh cho mỗi loại vật liệu sấy. Nguồn nhiệt phong phú và chi phí cho thiết bị không cao.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Nhược điểm:

- Yêu cầu kĩ thuật chế tạo máy, công nghệ sấy khắt khe.

- Kĩ thuật đóng gói phải đảm bảo mơi trường đơng gỏi có độ ẩm thấp (<30%) và nhiệt độ thấp (<20%).

- Bao bì phải dùng là polyetylen, bao lớp nhơm và có chứa nitơ.

- Khơng thích hợp cho một số loại vật liệu, chất lượng sản phẩm không cao, màu sắc sản phẩm dễ biến đổi và chi phí năng lượng cao

II. Về nguyên liệu sấy khoai lang

Khoai lang là một lồi cây nơng 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 dụng trong 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 lồi trong chi Dioscorea) là các lồi có nguồn gốc từ châu Phi và châu Á.

Tên khoa học: Ipomoea batatas Chi (genus): Ipomoea

Giới (regnum): Plantae Loài (species): I. batatas

Bộ (ordo): Solanales Họ (familia): Convolvulaceae

2.1 Nguồn gốc

Khoai lang có nguồn gốc từ khu vực nhiệt đới châu Mỹ, nó được con người

trồng cách đây trên 5.000 năm. Vào những năm 2600 đến 1000 TCN, khoai lang có mặt ở Trung Mỹ. Sau đó phổ biến sang các nước khác ở châu Âu như Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha…, châu Á như Ấn Độ, Trung Quốc, Philippin, Nhật Bản,

Việt Nam….

Ở Việt Nam khoai lang trồng rất phổ biến, ở các vùng đất bãi ven sông, các vùng đồi, trung du từ Bắc vào Nam. Các giống khoai đang trồng ngày nay chủ yếu nhập từ Trung Quốc, Mỹ và Nhật Bản.

2.2 Phân loại

Thông thường, người ta dựa vào màu sắc của vỏ và cùi thịt để phân loại khoai:

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

- Dựa vào màu sắc vỏ có: khoai lang đỏ, khoai lang tím, khoai lang trắng, khoai lang vàng đỏ.

- Dựa vào màu sắc củi thịt có: khoai lang ruột vàng, khoai lang ruột tím, khoai lang ruột trắng.

Ngồi ra, cịn có thể dựa vào cả hai yếu tố trên và hình dạng để phân loại khoai như:

- Khoai lang loại to vỏ trắng, ruột trắng hoặc vàng xẫm - Khoai lang bí, củ dài vỏ đỏ, ruột vàng tươi

- Khoai lang loại củ dài vỏ đỏ, ruột vàng - Khoai lang ngọc nữ vỏ tím, ruột tím

Ở một số nơi, người ta còn dựa vào nguồn gốc của khoai lang để phân loại

2.3 Cấu tạo, thành phần, công dụng của khoai lang a) Cấu tạo:

Cây Khoai lang thuộc họ bìm bìm (Convolvulaceae). Là cây thân thảo, sống hằng năm, thân mềm bị hoặc leo, hoa lưỡng tính, quả sóc, lá đơn mọc cách, lá đều đặn hoặc có khía.

- Khoai lang thuộc loại thực vật lớp 2 lá mầm. Vì vậy khoai lang có những đặc điểm cơ bản sau đây:

+ Phôi thường có hai lá mầm. + Cây dạng thảo.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

+ Rễ phôi hay rễ sơ sinh thường phát triển thành rễ chính; từ đấy sinh ra các rễ thứ sinh (rễ bên).

+ Hệ dẫn của thân thường gồm một đai liên tục (trục ống) hoặc gián đoạn (trụ thật) của các bó dẫn.

+ Lá thường có cuống với sự phân gân thẳng hoặc có hệ gân hình cung hay song song.

+ Hoa mẫu 5, ít khi mẫu 4 + Quang hợp theo kiểu C3.

b) Thành phần hóa học khoai lang

c) Cơng dụng của khoai lang

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

Thành phần khoai lang

Công dụng

tăng đường huyết

động mạch, nhồi máu cơ tim và tai biến mạch máu não

quá trình hình thành các tế bào máu, góp phần chữa lành vết thương, tạo ra collagen giữ cho làn da luôn tươi trẻ, giảm stress và bảo vệ cơ thể khỏi những độc tố có nguy cơ gây ung thư cao.

thể, góp phần giữ cho hệ xương, tim mạch, thần kinh, răng, da và tuyến giáp khỏe mạnh

xuất hồng cầu, bạch cầu, tăng cường miễn dịch và chuyển hoá protein.

then chốt cho sự phát triển khỏe mạnh của cơ xương, tim mạch và các chức năng thần kinh.

thần kinh.

ngăn ngừa lão hóa

2.4 Sơ lược q trình sấy khoai lang:

Khoai lang → Phân loại → Rửa lần 1 → Gọt vỏ → Rửa lần 2 → Bảo quản → Hấp → Cắt miếng → Sấy → Thành phẩm

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ SẤY TỦ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP SẤY

I. Thiết bị sấy tủ

Tủ sấy công nghiệp là một thiết bị được sử dụng để loại bỏ độ ẩm từ các vật liệu như thực phẩm, hóa chất, gỗ, hoặc sản phẩm khác trong môi trường công nghiệp, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của tủ sấy cơng nghiệp có thể khá đa dạng, tùy thuộc vào mục đích cụ thể và loại vật liệu cần sấy.

Thiết bị sấy tủ

Tủ sấy cơng nghiệp có cấu tạo phức tạp, tủ sấy cơng nghiệp có nhiều bộ phận cấu thành được kết nối thành tủ sấy, dưới đây là một phần mô tả tổng quan về cấu tạo cơ bản của tủ sấy công nghiệp:

- Thùng của tủ sấy (Chamber): Đây là phần chính của tủ sấy, nơi vật liệu cần sấy được đặt vào. Thùng sấy thường được làm bằng thép không gỉ hoặc các vật liệu chịu nhiệt và chống ăn mịn khác. Thùng sấy có khả năng chịu được nhiệt độ cao và áp suất thấp để tạo điều kiện lý tưởng cho quá trình sấy.

- Hệ thống làm nhiệt của tủ sấy(Heating System): Hệ thống này tạo ra nhiệt độ cần thiết để sấy vật liệu. Các loại hệ thống làm nhiệt bao gồm résistance, buồng đốt nhiên liệu (như dầu hoặc khí), hoặc các nguồn nhiệt khác.

- Hệ thống quạt của tủ sấy(Fan): Quạt hoặc các hệ thống làm mát khác được sử dụng để tạo luồng khơng khí trong thùng sấy. Luồng khơng khí này giúp phân phối nhiệt độ và độ ẩm đều trong thùng sấy và loại bỏ hơi nước từ vật liệu. - Hệ thống kiểm soát của tủ sấy (Control System): Hệ thống kiểm soát tự động hoặc bán tự động được sử dụng để điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, thời gian sấy và các thơng số khác. Nó cung cấp khả năng theo dõi và điều khiển q trình sấy một cách chính xác.

- Hệ thống thoát ẩm của tủ sấy (Moisture Removal System): Một số tủ sấy có hệ thống thoát ẩm để loại bỏ hơi nước hoặc hơi ẩm tích tụ trong thùng sấy. Điều này giúp duy trì điều kiện khơ ráo và tối ưu cho vật liệu.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

- Cửa đóng mở của tủ sấy (Door and Seals): Cửa của tủ sấy phải được thiết kế chặt chẽ để ngăn thoát khỏi khơng khí nhiệt và đảm bảo an tồn trong quá trình sấy.

- Hệ thống bảo vệ an toàn (Safety Systems): Các tủ sấy công nghiệp thường được trang bị các hệ thống bảo vệ an toàn như bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ quá áp, và các thiết bị an toàn khác để ngăn ngừng sự cố và bảo vệ người làm việc. - Thiết bị đo lường và kiểm tra (Instrumentation and Monitoring): Các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và các thiết bị đo lường khác được sử dụng để giám sát và kiểm tra quá trình sấy.

Nguyên lý hoạt động của tủ sấy công nghiệp dựa trên việc sử dụng nhiệt độ và luồng khơng khí để loại bỏ độ ẩm từ vật liệu cần sấy. Q trình sấy khép kín diễn ra theo các bước cơ bản sau:

- Đưa vật liệu cần sấy vào thùng sấy: Vật liệu cần sấy được đặt vào thùng sấy

(chamber) và phân phối đều để đảm bảo sự tiếp xúc đồng đều với khơng khí nhiệt.

- Điều chỉnh tạo nhiệt độ cần thiết: Hệ thống làm nhiệt (heating system) tạo ra

nhiệt độ cần thiết trong thùng sấy. Nhiệt độ này phải được kiểm sốt chính xác để đảm bảo vật liệu không bị thiệt hại và để loại bỏ độ ẩm một cách hiệu quả. - Lưu thông khơng khí nhiệt: Quạt (fan) đẩy khơng khí nhiệt qua vật liệu cần sấy, luồng khơng khí nhiệt này có hai tác dụng chính:

Nâng cao nhiệt độ của vật liệu bằng cách truyền nhiệt từ khơng khí nhiệt vào vật liệu.

Làm bay hơi hơi nước hoặc hơi ẩm từ vật liệu, biến chúng thành hơi nước và là m cho khơng khí trở nên độ ẩm cao.

- Thoát hơi nước: Hơi nước và hơi ẩm từ vật liệu được dẫn ra ngoài tủ sấy thơng qua hệ thống thốt ẩm, giúp duy trì điều kiện khơ ráo trong thùng sấy và ngăn vật liệu khỏi tái hấp thụ độ ẩm.

- Kiểm soát và giám sát: Hệ thống kiểm soát (control system) theo dõi nhiệt độ

và độ ẩm trong thùng sấy và điều chỉnh các thông số để đảm bảo quá trình sấy diễn ra một cách chính xác. Các cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và thời gian có thể được sử dụng để điều khiển quá trình này.

Kết thúc quá trình sấy: Sau khi vật liệu đã đạt được độ khơ mong muốn, q trình sấy kết thúc. Cửa của tủ sấy mở ra và vật liệu được lấy ra để sử dụng hoặc lưu trữ.

Q trình sấy có thể kéo dài từ vài giờ đến vài ngày, tùy thuộc vào loại vật liệu, kích thước của tủ sấy, nhiệt độ và độ ẩm ban đầu của vật liệu, cũng như mục đích sử dụng cụ thể. Q trình này làm cho vật liệu trở nên khô hơn, giảm độ ẩm đối với mục đích lưu trữ, chế biến hoặc sử dụng trong quy trình sản xuất khác

II. Lựa chọn phương pháp, chế độ sấy

- Lựa chon phương pháp sấy:

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

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 khơng khí làm tác nhân sấy. Với u cầu về đặc tính của loại vật liệu sấy là khói lang, và năng suất sấy khơng q lớn chỉ dừng ở mức trung bình nên ta lựa chọn cơng nghệ sấy buồng kiểu đối lưu cưỡng bức dùng quạt thổi. Khơng khí ngồi trời qua Calorifer khí- hơi. Khơng 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 khơ thực hiện việc trao đổi nhiệt - ẩm với vật liệu sấy là khoai lang tươi làm cho độ ẩm tương đối của khơng khí tăng lên, đồng thời làm hơi nước trong vật liệu sấy được rút ra ngồi. Khơng khí này sau đó được thải ra môi trường.

- Lựa chọn chế độ sấy:

Với hệ thống sấy tủ và vật liệu sấy là khoai lang.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY TỦ KHOAI LANG (NĂNG SUẤT 460KG/H)

Các thông số:

Thiết kế hệ thống thiết bị sấy tủ dung để sấy khoai lang thái lát:

- Độ ẩm đầu: w1 = 60%; độ ẩm cuối: w2 = 12% - Nhiệt độ khơng khí trước vào buồng: t1 = 60oC - Nhiệt độ khơng khí ra khỏi buồng: t2 = 35oC

- Lấy khơng khí bên ngồi có nhiệt độ t0 = 25oC và độ ẩm 𝜑o = 85% - Áp suất khí quyển: P = 760 (mmHg) = 1,013 (bar)

- Thời gian sấy: 8h

3.1 Tính cân bằng vật liệu, lượng ẩm bay hơi 3.1.1 Lượng ẩm cần bốc hơi của vật liệu sấy (W)

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

3.3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động

a) Sơ đồ nguyên lí

Trong đó: (1) Quạt (2) calorife (3) Buồng sấy

b) Nguyên lí 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. Khơng khí được quạt (1) thổi vào calorife (2). Tại

sấy (3). Khơng khí được phân phối đều đến vật liệu sấy, lấy ẩm từ vật lệu thoát ra và di chuyển theo ống thốt khí đi ra ngồi.

3.4 Tính tốn lý thuyết sấy

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

3.4.1 Tính tốn trạng thái khơng khí ngồi trời (A)

- Trạng thái khơng khí ngồi trời: : t0 = 25oC; 𝜑0 = 85%; P = 1,013 (bar) - Áp suất hơi nước bão hồ khơng khí: 𝑃𝑏ℎ0

𝑘𝑔. 𝑘) hằng số khí của khơng khí khơ.

3.4.2 Tính tốn trạng thái khơng khí vào buồng (B)

Khơng khí được đưa vào calorife và được đốt nóng đẳng ẩm (𝑑1 = 𝑑0) đến trạng thái B(𝑑1, 𝑡1).Trạng thái B là trạng thái của tác nhân sấy vào buồng. Nhiệt độ 𝑡 tại điểm B là nhiệt độ cao nhất của tác nhân sấy, do tính chất của vật liệu

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

sấy và quy trình cơng nghệ quy định.

Khơng khí được đưa vào thùng sấy được qua caloriphe để làm nóng đến nhiệt

3.4.3 Tính tốn trạng thái khơng khí cuối q trình sấy (C)

Khơng khí ở trạng thái B được đẩy vào thiết bị để thực hiện q trình sấy lí thuyết (𝐼1 = 𝐼2), trạng thái của không khí ở đầu ra của thiết bị sấy là C(𝑡2, 𝜑2).Nhiệt của tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy 𝑡2 tuỳ chọn sao cho tổn thất do tác nhân sấy ra khỏi thiết bị sấy 𝑡2 tuỳ chọn sao cho tổn thất do tác nhân sấy mang đi là bé nhất nhưng phải tránh hiện tượng đọng sương, nghĩa là tránh trạng thái C nằm trên đường bảo hòa. Đồng thời, độ chứa ẩm của tác nhân sấy tại C phải nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại.

Với Entanpy: 𝐼1 = 𝐼2 = 104,31(kJ/kg kk)

</div>