TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY ĐIỀU NHÂN 1000 kg MẺ DẠNG XUYÊN KHAY VỚI BỘ TRAO ĐỔI NHIỆT NƯỚC NÓNG KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG VỎ ĐIỀU LÀM CHẤT ĐỐT.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ

LÊ HỒNG NHẠN
NGUYỄN QUANG HUY

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY ĐIỀU NHÂN
1000 kg/ MẺ DẠNG XUYÊN KHAY VỚI BỘ TRAO ĐỔI
NHIỆT NƯỚC NÓNG - KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG
VỎ ĐIỀU LÀM CHẤT ĐỐT.

Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 06 năm 2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ & CÔNG NGHỆ

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY ĐIỀU NHÂN
1000 kg / MẺ DẠNG XUYÊN KHAY VỚI BỘ TRAO ĐỔI
NHIỆT NƯỚC NÓNG - KHÔNG KHÍ SỬ DỤNG
VỎ ĐIỀU LÀM CHẤT ĐỐT

Chuyên nghành : Công Nghệ Nhiệt Lạnh

Giáo viên hướng dẫn :

Sinh viên thực hiện :

Th.s Nguyễn Hùng Tâm

Lê Hồng Nhạn
Nguyễn Quang Huy

Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 06 năm 2007


MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY

FACULTY OF ENGINEERING & TECHNOLOGY

CACULATING, DESIGNING CASHEW NUT DRIER WITH
CAPACITY 1000 kg/ BATCH USING HOT WATER TO AIR
HEAT EXCHANGER AND CASHEW SHELL USED AS
FUEL.

Speciality : Heat and Refrigeration Engineering.

Supervisor :

Students :

Master Hung Tam Nguyen

Hong Nhan Le
Quang Huy Nguyen

Ho Chi Minh, city
June, 2008


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập ở trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ
Chí Minh và cho đến khi hoàn thành luận văn này, chúng tôi đã nhận được sự
quan tâm giúp đỡ chỉ dạy tận tình của các quý thầy quý cô. Qua luận văn này
chúng tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến :
 Ban giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.
 Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí – Công nghệ.
 Các quý thầy cô đã chỉ dạy, hướng dẫn và giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời gian
học tập tại trường.
 Đặc biệt bày tỏ sự biết ơn thầy Th.s Nguyễn Hùng Tâm, đã trực tiếp theo dõi,
hướng dẫn và giúp đỡ tạo các điều kiện tốt để chúng tôi có thể hoàn thành đề tài
này.
 Xin chân thành cảm ơn đến Công ty chế biến Điều Vinh Phúc tại Tỉnh Long An,
đã tạo điều kiện cho chúng tôi tham quan khảo sát nhanh hệ thống chế biến điều
nhân. Cung cấp các thông tin, kinh nghiệm, nguồn điều nhân để chúng tôi có thể
thực hiện các thí nghiệm phục vụ cho việc hoàn thành đề tài này.
 Chúng tôi bày tỏ lòng biết ơn đến cha mẹ, những người thân trong gia đình và
bạn bè đã động viên, giúp đỡ tạo các điều kiện tốt nhất cho chúng tôi trong suốt
thời gian học tập cũng như trong thời gian thực hiện đề tài này.
Trong thời gian thực hiện chúng tôi đã cố gắng nổ lực để hoàn thành đề tài
một cách tốt nhất. Nhưng do nhiều nguyên nhân nên trong quá trình thực hiện
không thể tránh những thiếu xót. Chúng tôi mong được sự cảm thông và động
viên của quý thầy cô và các bạn.
Chúng tôi xin chân thành gửi đến quý thầy cô, các bạn lời chúc sức khoẻ và
lời cảm ơn chân thành.

Trân trọng cảm ơn.
TP. Hồ Chí Minh tháng 06 năm 2008

Sinh viên thực hiện :

Giáo viên hướng dẫn:

Lê Hồng Nhạn

Th.s Nguyễn Hùng Tâm


Nguyễn Quang Huy

TÓM TẮT
Nhân điều là một loại nông sản xuất khẩu có giá trị kinh tế cao, tiềm năng
sản xuất điều nhân ở Việt Nam là rất lớn. Trong quá trình chế biến và bảo quản
xuất khẩu cần chú ý sao cho nhân điều không bị thay đổi đặc tính và giá trị dinh
dưỡng. Vì vậy sấy là một công đoạn chế biến rất quan trọng. Nhằm đáp ứng nhu
cầu sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất chúng tôi thực hiện đề tài “ Tính toán
thiết kế máy sấy điều nhân 1000 kg/mẻ dạng xuyên khay với bộ trao đổi nhiệt
nước nóng - không khí sử dụng vỏ điều làm chất đốt.”
 Thời gian và địa điểm :
Thời gian thực hiện đề tài từ 15/03 đến 15/06 năm 2008
Địa điểm thực hiện các khảo nghiệm tại xưởng thí nghiệm của thầy Tâm.
Khảo sát nhanh nhà máy chế biến điều nhân xuất khẩu Vinh Phúc ở Tỉnh Long An.
 Mục đích :
Khảo nghiệm bộ trao đổi nhiệt đổi nhiệt nước nóng – không khí qua đó xác
định hiệu suất và nhiệt độ khí sấy có đảm bảo yêu cầu hay không.
Xác định ẩm độ đầu vào của điều nhân trước khi sấy và quá trình thoát ẩm của

điều nhân trong quá trình sấy. Xác định độ ẩm của điều để dễ bóc vỏ lụa nhất.
Khảo sát nhanh hệ thống sản xuất điều nhân tại công ty chế biến điều Vinh
Phúc, tỉnh Long An.
Tính toán, thiết kế máy sấy máy điều nhân 1000 kg/mẻ dạng xuyên khay với bộ
trao đổi nhiệt nước nóng – không khí sử dụng vỏ điều làm chất đốt.
 Kết quả :
Hiệu suất của bộ trao đổi nhiệt là khá cao trên 90%, nhiệt độ khí sấy đảm bảo
yêu cầu từ (70 0C÷ 80 0C).
Độ ẩm đầu vào của điều nhân là 9,8 %. Điều nhân dễ bóc vỏ lụa nhất khi độ
ẩm sau khi sấy nằm trong khoảng ( 3% ÷ 4 %).


Thời gian sấy giữa thực tế và lý thuyết có sự khác nhau. Thực tế sấy trong 12
tiếng, lý thuyết tính sấy 7 tiếng.
Các thông số đầu vào để tính toán và thiết kế dựa trên tài liệu tham khảo và
thực nghiệm được lựa chọn là hợp lý. Vì vậy các kết quả tính mẫu máy sấy điều
nhân 1000kg/mẻ đã được tính toán thiết kế.


Students :

Supervisor :

Hong Nhan Le

Master Hung Tam Nguyen

Quang Huy Nguyen

SUMMARY

Cashew nut is high value a export crop, surplus capacity product cashew is
very high at Viet Nam. In-process treated and keep for export must consider of
cashew no alternate strain and nutritive value. Because process drying section is
very important. Aimed at respond manufacture and raising manufacture effect we
execute topic : “ Caculating, designing cashew nut

drier with capacity

1000kg/batch using hot water to air heat exchanger and cashew shell used as
fuel.”

 Time and place :
The thesis was done from 15/03 to 15/06/2008.
The experiments were tested at workshop ‘s master Tam
Rapid Survey on cashew nut processing was done at Vinh Phuc factory.
 The objectives :
Testing the hot water to air heat exchanger aimed at effeciency and drying air
temperature .
The entry moisture content of cashew nut define before it bake and discharged
damp process. Humidity of cashew damp in order to bark easiest.
Detailed investigation manufacture system at Vinh Phuc manufacturing
company.
Caculating, designing cashew nut drier with capacity 1000kg/batch using hot
water to air heat exchanger and cashew shell used as fuel .
 Result :
The efficiency of exchanger is very high over 90% and drying air temperature
from 700C to 800C.


Initial moisture content of cashew nut is 9,8% . It’s easy peeling of cashew

nut moisture of 3 %÷4%.
The drying time is 12 hours, longer than the caculating drying time.
The 1000 kg/batch cashew nut drier was designed based on the reference
materials and experiments. The results are acceptable.


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 : Cấu tạo của hạt điều
Hình 2.2 : Đường cong sấy
Hình 2.3 : Đường cong tốc độ sấy
Hình 2.4 : Máy sấy dạng ngang khay
Hình 2.5 : Mấy sấy dạng xuyên khây
Hình 2.6 : Bố trí đường ống dạng sole
Hình 2.7 : Thiết bị trao đổi nhiệt có cánh
Hình 3.1 : Mấy sấy tĩnh dùng sấy điều nhân ở mức thí nghiệm
Hình 3.2 : Hệ thống để khảo nghiệm hiệu suất bộ trao đổi nhiệt
Hình 4.1 : Máy phân cỡ sơ bộ
Hình 4.2 : Buồng ẩm hóa
Hình 4.3 : Máy chao dầu
Hình 4.4 : Máy ly tâm làm khô dầu điều
Hình 4.5 : Buồng sấy điều nhân
Hình 4.6 : Thiết bị sấy
Hình 4.7 : Giản đồ diển biến nhiệt độ theo thời gian
Hình 4.8 : Giản đồ diển biến nhiệt độ theo thời gian
Hình 4.9 : Giản đồ diển biến nhiệt độ
Hình 4.10 : Giản đồ diển biến nhiệt độ
Hình 4.11 : Giản đồ diển biến nhiệt độ
Hình 4.12 : Bộ trao đổi nhiệt nước nóng – không khí

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1 : Tình hình xuất khẩu điều của Việt Nam
Bảng 2.2 : Tình hình trồng điều ở Việt Nam
Bảng 2.3 : Thành phần dinh dưỡng của điều nhân
Bảng 4.1 : Quy trình vận hành máy sấy điều nhân
Bảng 4.2 : Kết quả khảo sát nhanh nhà máy chế biến điều nhân
Bảng 4.3 : Kết quả tính buồng sấy
Bảng 4.5 : Thông số chọn ban đầu
Bảng 4.6 : Kết quả tính bộ trao đổi nhiệt
Bảng 4.7 : Ước tính vật tư buồng sấy
Bảng 4.8 : Ước tính sơ bộ vật tư bộ trao đổi nhiệt


MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa ------------------------------------------------------------------------------- i
Cảm tạ ---------------------------------------------------------------------------------- ii
Tóm tắt --------------------------------------------------------------------------------- iii
Mục lục --------------------------------------------------------------------------------- iv
Danh sách các hình ------------------------------------------------------------------- v
Danh sách các bảng ------------------------------------------------------------------- vi
Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề ------------------------------------------------------------------------- 1
1.2 Mục đích chung của đề tài ------------------------------------------------------ 2
1.3 Mục đích cụ thể của đề tài------------------------------------------------------- 2
Chương 2

TRA CỨU TÀI LIỆU, SÁCH BÁO PHỤC VỤ
TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI

2.1 Giới thiệu chung về điều nhân ------------------------------------------------- 3
2.1.1 Tình hình sản xuất điều nhân ở nước ta ------------------------------ 3
2.1.2 Cấu tạo và hình dạng của điều nhân ---------------------------------- 4
2.1.3 Thành phần hóa học của điều nhân và giá trị dinh dưỡng
của chúng ------------------------------------------------------------------------ 5
2.1.4 Những ưu điểm và nhược điểm của sản phẩm ---------------------- 5
2.1.5 Quy trình sản xuất hạt điều --------------------------------------------- 5
2.2 Động lực học về sấy ------------------------------------------------------------- 6
2.2.1 Nguyên lý thoát ẩm ----------------------------------------------------------- 6
2.2.2 Phương trình đường cong quá trình sấy ------------------------------------ 7
2.2.3 Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy -------------------------------- 8
2.3 Các phương pháp sấy ------------------------------------------------------------ 8
2.3.1 Sấy đối lưu --------------------------------------------------------------------- 8
2.4 Chế độ sấy có đốt nóng trung gian -------------------------------------------- 9
2.5 Khái niệm và các thông số không khí ẩm ------------------------------------ 9


2.5.1 Ẩm độ tuyệt đối, tương đối của không khí -------------------------- 9
2.5.2 Lượng chứa ẩm ---------------------------------------------------------- 10
2.5.3 Entanpi của không khí ẩm --------------------------------------------- 10
2.6 Tìm hiểu về máy sấy khay ------------------------------------------------------ 11
2.6.1 Máy sấy khay ------------------------------------------------------------ 11
2.6.2 Phương pháp đưa tác nhân vào máy sấy khay ---------------------- 11
2.6.3 Bố trí luồng gió thỗi ngang khay, xuyên khay ---------------------- 11
2.6.4 Sơ đồ cấu tạo máy sấy khay ------------------------------------------- 12
2.7 Lý thuyết tính toán máy sấy --------------------------------------------------- 13
2.7.1 Tính toán nhiệt cho quá trình sấy ------------------------------------- 13

2.7.2 Tính toán khay sấy ------------------------------------------------------ 14
2.8 Lý thuyết tính toán lò đốt và thiết bị trao đổi nhiệt ------------------------- 15
2.8.1 Các loại lò đốt --------------------------------------------------------- 15
2.8.2 Xác định thể tích buồng đốt ----------------------------------------- 15
2.8.3 Xác định diện tích ghi lò --------------------------------------------- 15
2.8.4 Xác định trở lực, tổn thất áp suất tại lò và đường ống trao
đổi nhiệt ---------------------------------------------------------------------- 16
2.8.5 Xác định diện tích bộ trao đổi nhiệt -------------------------------- 17
2.9 Lý thuyết tính toán và chọn quạt động cơ ------------------------------------ 22
Chương 3

PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN

3.1 Dụng cụ và thiết bị ------------------------------------------------------------- 24
3.1.1 Thiết bị xác định ẩm độ đầu và cuối của điều nhân -------------- 24
3.1.2 Thiết bị xác định trở lực và quá trình giảm ẩm của điều nhân -- 24
3.1.3 Dụng cụ khảo nghiệm bộ trao đổi nhiệt và lò đốt ---------------- 25
3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm ------------------------------------------ 26
3.2.1 Chuẩn bị tiến hành thí nghiệm -------------------------------------- 26
3.2.2 Tiến hành lấy số liệu -------------------------------------------------- 27
3.2.3 Xử lí kết quả thí nghiệm ---------------------------------------------- 27
3.3 Phương pháp -------------------------------------------------------------------- 27
3.3.1 Phương pháp tính toán ------------------------------------------------ 27
3.3.2 Phương pháp thiết kế -------------------------------------------------- 27


Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả khảo sát quá trình chế biến điều nhân hiện có --------------------- 28
4.1.1 Mục đích ---------------------------------------------------------------- 28
4.1.2 Kết quả ----------------------------------------------------------------- 28
4.1.3 Nhận xét và thảo luận ------------------------------------------------- 34
4.2 Các kết quả thí nghiệm sấy dạng xuyên khay -------------------------------- 35
4.2.1 Xác định trở lực của điều nhân ------------------------------------- 35
4.2.2 Xác định ẩm độ của điều nhân -------------------------------------- 35
4.2.3 Xác định sự giảm ẩm của điều nhân theo thời gian -------------- 36
4.3 Khảo sát bộ trao đổi nhiệt ------------------------------------------------------ 36
4.3.1 Lần 1. ( Ngày 15/03/2008 ) ------------------------------------------ 36
4.3.2 Lần 2 (Ngày 15/03/2008 ) ------------------------------------------- 37
4.3.3 Lần 3 ( Ngày 25/04/2008 ) ------------------------------------------- 38
4.4 Kết quả tính toán máy sấy khay ----------------------------------------------- 39
4.4.1 Yêu cầu và các số liệu ban đầu -------------------------------------- 39
4.4.2 Các số liệu chọn ------------------------------------------------------- 39
4.4.3 Kết quả tính toán trong quá trình sấy ------------------------------- 39
4.5 Kết quả thiết kế máy sấy khay ------------------------------------------------- 40
4.5.1 Thiết bị ------------------------------------------------------------------ 40
a) Tính toán buồng sấy và kết cấu ------------------------------------ 40
b) Tính toán bộ trao đỗi nhiệt ------------------------------------------ 40
4.6 Ước lượng sơ bộ vật tư ---------------------------------------------------------- 42
4.7 Xác định diện tích ghi lò -------------------------------------------------------- 44
4.8 Xác định trở lực và tổn thất áp suất tại lò và đường ống trao đổi nhiệt --- 46
4.9 Tính chọn quạt -------------------------------------------------------------------- 47
Chương 5

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1 Kết luận --------------------------------------------------------------------------- 48
5.2 Đề nghị ---------------------------------------------------------------------------- 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
TẬP BẢN VẼ


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề:
Cây điều có thể đã được đưa vào trồng ở Miền Nam Việt Nam từ rất lâu. Tuy vậy
việc khai thác tiềm năng kinh tế to lớn của cây điều ở Việt Nam chỉ mới thật sự khởi
đầu từ thập niên 80, người dân được khuyến khích trồng điều để lấy hạt điều xuất khẩu.
Tới cuối thập niên 90, diện tích cây điều ở Việt Nam đã phát triển 250.000 ha. Do
tốc độ phát triển công nghiệp chế biến thời kỳ đầu chưa theo kịp tốc độ phát triển trồng
điều, nên Việt Nam cho tới giữa thập niên 90 chủ yếu vẫn xuất khẩu điều thô.
Từ năm 1995 trở đi Việt Nam không còn xuất khẩu hạt điều thô mà chuyển sang
xuất khẩu nhân điều: Lý do nhân điều có hàm lượng các chất đạm, các chất béo và
hydrat cacbon khá cao, có mặt nhiều loại Vitamin, axitamin, và các chất khoáng rất cần
cho sức khỏe con người.
Chính vì vậy, nhân điều ngày càng được chế biến rộng rãi để xuất khẩu.
Do đó, trong quá trình chế biến và bảo quản để xuất khẩu cần phải chú ý sao cho
nhân điều không bị thay đỗi đặc tính và giá trị dinh dưỡng.
Cho nên sấy là một công đoạn rất quan trọng, sấy không chỉ để giảm độ ẩm, làm
khô nhân mà quan trọng là để làm giảm sự bám dính của vỏ lụa vào nhân làm dể dàng
lột lớp vỏ lụa ra khỏi nhân.
Trong quá trình sấy có 2 giai đoạn rõ rệt: Giai đoạn đầu chiếm không quá 50%
thời gian sấy đã giảm được 50% độ ẩm ban đầu của nhân nhưng từ mức độ ẩm này sấy

tiếp tục để tới độ ẩm thuận lợi cho việc bóc vỏ lụa (3,5% đến 4%) đòi hỏi thời gian sấy
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 1- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

dài có khi nhiều hơn cả thời gian sấy giai đoạn đầu. Chính vì lý do này mà trong quá
trình sấy luôn đòi hỏi phải duy trì nhiệt độ sấy đồng đều trong toàn bộ buồng sấy.
Nếu để nhiệt độ cao cục bộ xảy ra ở một khu vực nào đó trong buồng sấy sẽ làm
cho nhân dể bị xém vàng và giảm chất lượng.
Khi nhân đã đạt độ ẩm yêu cầu để bóc vỏ lụa phải ngừng sấy, nếu tiếp tục sấy độ
ẩm của nhân sẽ tiếp tục giảm làm khó khăn cho việc bóc vỏ lụa, tỷ lệ bể vỡ tăng cao
gây tổn thất cho sản xuất.
Tóm lại, theo tài liệu “hạt điều sản xuất và chế biến” của Phạm Đình Thanh-Nhà
xuất bản Nông Nghiệp, để nhân sấy ra dể lột lớp vỏ lụa cần:
 Đảm bảo độ ẩm của nhân khi đưa vào sấy là 7.5% đến 9.5%.
 Giữ nhiệt độ sấy ở 70 đến 80 0C
 Ngừng sấy khi nhân đạt độ ẩm yêu cầu 2.5% đến 3.5%.
Nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế về chất lượng và nâng cao hiệu quả sản xuất.
Chúng tôi thực hiện đề tài “Tính toán thiết kế máy sấy điều nhân 1000kg/mẻ” dưới sự
hướng dẫn của thầy Nguyễn Hùng Tâm
1.2 Mục đích chung của đề tài

Tính toán thiết kế máy sấy điều nhân 1000 kg/mẻ dạng xuyên khay với bộ trao đổi
nhiệt nước nóng – không khí sử dụng vỏ điều làm chất đốt.
1.3 Mục đích cụ thể của đề tài
a) Khảo sát nhanh quá trình chế biến điều nhân hiện có.
b) Các thí nghiệm nhằm chọn lựa xác định các thông số thiết kế.
c) Tính toán thiết kế máy sấy điều nhân.
d) Tính toán thiết kế bộ trao đổi nhiệt, tính chọn quạt và động cơ.
Đề tài được thực hiện tại phòng thí nghiệm giáo viên ở Gò Vấp và tại công ty chế biến
hạt điều Vinh Phúc tỉnh Long An.
Thời gian từ 1-04-2008 đến ngày 15-06-2008.
+ Mục a, b được thực hiện chung.
+ Mục c: phần tính toán thiết kế máy sấy điều nhân do Lê Hồng Nhạn thực
hiện.
+ Mục d : phần tính toán thiết kế bộ trao đổi nhiệt,tính chọn quạt và động cơ
do Nguyễn Quang Huy thực hiện.
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 2- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

Chương 2
TRA CỨU TÀI LIỆU, SÁCH BÁO PHỤC VỤ

TRỰC TIẾP ĐỀ TÀI
2.1 Giới thiệu chung về điều nhân /11/
2.1.1 Tình hình sản xuất điều nhân ở nước ta:
Cây điều có tên khoa học là: Ancardium Occidentall Linn. Hiện nay nhờ
Việt Nam có khối lượng lớn và chất lượng sản phẩm tốt, nhân điều Việt Nam đã có mặt
ở hầu hết các nước có nhu cầu nhập nhân điều trên thế giới, đặc biệt nhân điều Việt
Nam đã đứng chân được vào các thị trường tiêu thụ lớn là Mỹ, Trung Quốc, EU.
Bảng 1: Điều Việt Nam xuất khẩu. (cho ta thấy được lượng nhân do hiệp hội cây điều
Việt Nam cung cấp).
Năm

Năm

Năm

2000 (%)

2001 (%)

2002 (%)

Hoa Kỳ

18

24

33.7

2

Trung Quốc

32

28

20.3

3

Úc

17

18

10.8

4

Anh

8

7

5.3

STT

Quốc gia và khu vực

1

Bảng 2.1 : Tình hình xuất khẩu điều của Việt Nam

SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 3- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

Trong những năm gần đây, do nhu cầu xuất khẩu nên các cơ sở chế biến được phân
bố ở nhiều địa phương.
Theo báo cáo “Phát triển điều đến năm 2010” của Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển
Nông Thôn ta thấy được:

TT Tỉnh

Diện tích (ha)

Số nhà

Tổng công suất

vùng nguyên liệu

máy

chế biến (tấn/năm)

I

Duyên hải Nam Trung Bộ

61000

7

33000

II

Tây Nguyên

27000

4

8000

III

Đông Nam Bộ

149000

40

169000

IV

Đồng bằng Sông Cửu Long

13000

9

10000

Bảng 2.2 : Tình hình trồng điều ở Việt Nam.
2.1.2 Cấu tạo và hình dạng của điều nhân.
Hạt điều: hình thận màu lục sẩm khi hạt tách, và chuyển sang màu nâu hơi
xám khi hạt khô. Ở các giống thông thường hạt có chiều dài trung bình 2,5÷3,5cm,
rộng 2cm, và dày 1÷1,5cm, trọng lượng trung bình từ 5÷6g.
Nhân do 2 lá mầm tạo thành
được bao bọc bởi một lớp vỏ lụa
màu nâu hơi đỏ. Nhân là phần ăn
được có dạng hình thận, hàm lượng
lipid (trên 40% theo trọng lượng) và
protein (khoảng 20%) cao. Một tấn

hạt sản xuất trung bình khoảng
220kg nhân điều.

Hình 2.1: Cấu tạo của hạt điều

SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 4- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

2.1.3 Thành phần hóa học của điều nhân và giá trị dinh dưỡng của chúng.
(1)

(2)

- Độ ẩm ( % )

2.93

5.2

- Tro ( % )

2.58

2.49

- Các chất béo ( % )

44.4

44.9

- Các chất đạm ( % )

20.8

15.78

- Đường hòa tan( % )

0.54

-

- Đường khử ( % )

-

7.78

- Tinh bột ( % )

-

19.82

- Cellulose ( % )

3.05

3.97

- Chất chiết không chứa

25.7

-

N2( %)
Bảng 2.3 : Thành phần dinh dưỡng của điều nhân.
(1): Finzi- Monte Fredine – 1963.
(2): I.R.A.F.I được Tratchenro trích dẫn, 1949.
Nhân điều giàu chất đạm, các chất béo chưa bão hoà, các chất khoáng dạng hữu cơ
và các vitamine B1, B2, D, E, PP trong khi đó các chất béo bão hoà và hyđrat thấp, do
vậy nhân điều cung cấp một giá trị dinh dưỡng cao, dễ tiêu hoá, thích hợp để chế ra các
món ăn chay sử dụng cho con người. (Finzi M, MMtefredine A, 1963).
2.1.4 Những ưu điểm và nhược điểm của sản phẩm.
a) Ưu điểm:
Nhân điều cò hàm lượng các chất đạm, các chất béo và hiđrat cacbon khá
cao, có mặt nhiều loại vitamin, axitamin, và các chất khác rất cần cho sức khoẻ con
người.

b) Nhược điểm:
+ Kích thước hạt không đồng điều, khó thực hiện một cách tự động trong
quá trình tách hạt lấy nhân.
+ Nếu kỹ thuật chế biến không tốt dầu của vỏ dễ dính vào nhân.
+ Nhân dễ bị bể vở và biến đổi màu sắc trắng tự nhiên vốn có.
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 5- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

2.1.5 Quy trình sản xuất hạt điều./11/
Hạt điều thô

Phân cỡ sơ bộ(lớn, trung bình, nhỏ)

Rửa sạch đất cát

ẩm hóa

Rang trong dầu CNSL
(180-200oC)

Hấp hơi nước

CNSL

Ly tâm

Làm nguội

CNSL

Vào téc chứa

Phân chính xác các cỡ hạt

cắt bóc vỏ
Ép
(dùng máy)

Vỏ
Sấy khô

Lấy vỏ lụa

Bã (vỏ đã
lấy dầu)

Phân loại và cấp sản phẩm

CNSL

Đóng gói

Vào kho

CNSL: Cashew Nut Shell Liquid (dầu vỏ hạt điều)
2.2 Động lực học về sấy / 1/.
2.2.1 Nguyên lý thoát ẩm.

SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 6- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

Quá trình ẩm tách ra khỏi vật liệu khi sấy diễn biến theo các quá trình chủ yếu
sau: sự di chuyển ẩm bên trong vật liệu sự tạo thành hơi nước và sự di chuyển ẩm từ bề
mặt vật liệu vào môi trường.
Như vậy trong quá trình sấy vật liệu nhận được sự di chuyển liên tục của dòng ẩm
từ trong ra ngoài rồi khuyếch tán ra môi trường. Trong suốt tiến trình sấy nước thoát ra
sẽ bị cản trở theo một mức độ nào đó. Điều này còn tuỳ thuộc vào từng loại vật liệu và
hình thức liên kết của phần tử nước trong vật liệu đó.
Theo các mối liên kết thì nước tự do sẽ được bay hơi và thoát ra khỏi vật liệu đầu
tiên, sau đó là các phần tử nước liên kết đa phân tử, đơn phân tử và cuối cùng là các

phần tử liên kết ion. Ảnh hưởng của quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu khi sấy có liên
quan đến năng lượng dùng để thoát ẩm ra khỏi vật liệu.
2.2.2 Phương trình đường cong quá trình sấy.
Để dễ công việc tính toán LƯ- CÔV đã thay các dạng đường cong phức tạp của
tốc độ sấy thành đường phẳng có phương trình:

Trong đó:
Dấu (-) thể hiện tốc độ sấy giảm dần.
K : Hệ số sấy phụ thuộc vào chế độ sấy và tính chất vật liệu sấy.
Me : Độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy (%)
M : Ẩm độ tức thời của vật liệu sấy (%)
2.2.3 Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy.
a) Đường cong sấy: đường cong sấy biễu diễn mối quan hệ giữa độ chứa ẩm
và nhiệt độ vật sấy theo thời gian.

Hình 2.2 : Đường cong sấy
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 7- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

U= f(τ ) và tv= f(τ )

Trong giai đoạn sấy không đổi (AB) độ ẩm và nhiệt độ có mối quan hệ tuyến tính
với thời gian. Còn trong trong giai đoạn sấy giảm dần quan hệ này có dạng đường
cong. Đường cong thay đổi nhiệt độ trong giai đoạn làm nóng vật liệu và giai đoạn sấy
giảm tới không trùng nhau đối với các lớp bên trên trong vật liệu (a1,b1) và các lớp bên
trên vật liệu (a,b).
b) Đường cong tốc độ sấy.
Đường cong tốc độ sấy biểu thị mối quan hệ giữa tốc độ sấy

và thời

gian sấy τ hoặc
Đường cong này có thể nhận được bằng cách đạo hàm hàm số u=
f(τ).Trong quá trình sấy ẩm độ của vật liệu sấy giảm dần nên chiều biểu diễn của
đường cong tốc độ sấy là từ phải sang trái.

Hình 2.3 : Đường cong tốc độ sấy
Trong đó:
1: Ứng với trường hợp sấy các loại vật liệu mỏng sợi dài
2: Ứng với trường hợp sấy các loại vật liệu dạng tấm mỏng
3: Ứng với trường hợp sấy các loại vật liệu gốm, sứ…
2.3 Các phương pháp sấy /1/
2.3.1 Sấy đối lưu:
Thiết bị chuyền tải là các khay sấy nên được gọi là tủ sấy. Nhân điều được
đặt trên khay, mỗi khay có kích thước 90 x 45 x 10cm chứa khoảng 10kg nhân điều với
chiều cao của lớp nhân trong khay 5 ÷ 7,5cm. Khói nóng từ lò đốt (đốt bằng vỏ điều)
cho đi vòng quanh các buồng sấy đóng kín nhờ gió lùa tự nhiên để đun nóng một cách
gián tiếp phía bên trong buồng sấy. Nhiệt độ ở các khay chênh lệch khá nhiều. Thời
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 8- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

gian sấy kéo dài và đảm bảo nhân khô đồng đều, cứ khoảng 10-30 phút lại thay đổi vị
trí các khay trong buồng sấy 1 lần.
a) Sấy đối lưu có hồi lưu khí sấy.
Để giảm tổn thất do TNS (tác nhân sây) mang đi người ta sử dụng chế độ
sấy hồi lưu một phần. Có thể thực hiện chế độ sấy hồi lưu theo sơ đồ: hồi lưu trước
Calorifer hoặc sau Calorifer.
Đường khí hồi lưu

B
A

D

Lò đốt &
calorifer

Quạt

E
Thùng sấy

C

Khí thoát

2.4 Chế độ sấy có đốt nóng trung gian /1/
Chế độ sấy có đốt nóng trung gian còn gọi là đốt nóng gián tiếp tác nhân sấy. Chế
độ sấy này thực hiện khi vật liệu sấy không chịu được nhiệt độ cao, tránh bụi than và
bụi bẩn do quạt đưa vào bám vào sản phẩm.
Chế độ đốt nóng trung gian đảm bảo được quy định nhiệt độ tối đa mà vật liệu sấy
phải chịu và làm cho ẩm thoát ra khỏi vật liệu sấy vào tác nhân sấy một cách từ từ hơn
chế độ sấy dịu hơn và sấy điều hoà hơn.
2.5 Khái niệm và các thông số không khí ẩm./1/
2.5.1 Ẩm độ tuyệt đối, tương đối của không khí.
a) Độ ẩm tuyệt đối của không khí:
Độ ẩm tuyệt đối của không khí là lượng hơi nước tối đa trong 1 m3 không
khí, người ta còn gọi là trạng thái bão hoà hơi nước của không khí ẩm.
Ký hiệu

 b

(kg/m3)

b) Độ ẩm tương đối của không khí:
Độ ẩm của không khí ẩm là tỉ số của hơi nước có trong 1 m3 không khí so
với lượng hơi nước chứa tối đa trong 1 m3 không khí đó. Ký hiệu  (%).
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 9- 

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

h
b

 

(1)

Trong đó:

h : Lượng hơi nước trong 1m3 không khí.

kg/m3

b : Lượng hơi nước chứa tối đa trong 1m3 không khí .

kg/m3

2.5.2 Lượng chứa ẩm:
Lượng chứa ẩm trong không khí tính bằng gram không khí ẩm trong 1kg
không khí khô và kí hiệu là d (g/kg kk).

d=

 * Pb
Ga
= 622 *
Pa   * Pb
Gk

(2)

Trong đó:

 : Độ ẩm tương đối của không khí.

(%)

Ga: Khối lượng hơi nước.

(kg)

Gk : Khối lượng không khí khô.

(kg)

Pa : Áp suất của khí quyển.

(N/m2)

Pb : Áp suất bão hoà của hơi nước ở nhiệt độ của không khí.

(N/m2)

2.5.3 Entanpi của không khí ẩm:
Entanpi của không khí ẩm còn gọi là hàm nhiệt hoặc nhiệt dung riêng, tức là
lượng nhiệt chứa trong 1kg không khí.

Ik = ik +

ih * d
1000

(kJ/kg kkk)

(3)

Trong đó:

ik = Ck*T

(4)

ih = l o  (C h * T )

(5)

T : Nhiệt độ của không khí.

ik: Entanpi của không khí khô.

(kJ/kg)

ih : Entanpi của hơi nước trong không khí.

(kJ/kg)

Ck : Nhiệt dung riêng của không khí khô.

(kJ/kg độ)

SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 10 -

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

Ch: Nhiệt dung riêng của hơi nước. .

(kJ/kg độ)

l o : Ẩn nhiệt bay hơi. (Nhiệt lượng riêng của hơi nước ở 0oC)
Ta có : lo = 2500 kJ/kg.
2.6 Tìm hiểu về máy sấy khay.
2.6.1 Máy sấy khay /7/

a) Khái niệm:
Gồm nhiều khay được đặt trong một buồng sấy đóng kín, và được quạt hút
không khí này từ lò đốt thổi ngang qua các lớp khay.
b) Các thông số kết cấu của máy sấy khay.
Tải trên khay, số lớp khay, thể tích buồng sấy, năng suất, hiệu suất của
máy sấy.
2.6.2 Phương pháp đưa tác nhân vào máy sấy khay:
Ta chọn phương án đưa tác nhân sấy vào buồng sấy bằng cách dùng quạt ly
tâm vì các lớp điều nhân tạo ra một trở lực khá lớn, để khô điều thì khi sấy phải xuyên
qua được các lớp điều nhân và tạo lượng gió bề mặt khoảng 20 (m/phút).
Ở đây ta chọn nguồn năng lượng để đốt nóng Calorifer.
2.6.3 Bố trí luồng gió thỗi ngang khay, xuyên khay:

Thổi ngang khay

Thổi xuyên khay.

+ Nhiệt độ sấy đồng đều giữa các khay.

+ Nhiệt độ chênh lệch nhau nhiều (cao

+ Ẩm độ giảm tương đối đồng đều .

ở khay 1 và thấp dần).

+ Do nhiệt độ sấy và nhiệt độ thoát gần

+ Ẩm độ giảm nhanh ở khay 1 và chậm

bằng nhau nên cần phải hồi lưu không

dần đến khay cuối.

khí sấy.

+ Hiệu quả sử dụng nhiệt cao hơn nên

+ Không cần phải đảo chiều vị trí các

chỉ cần hồi lưu ở giai đoạn cuối.

khay.

+ Cần phải đảo chiều khay hoặc đảo gió

+Diện tích choáng chỗ

nhằm khô đều hơn

2.6.4 Sơ đồ cấu tạo máy sấy khay.
SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 11 -

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm
 


Luận Văn Tốt Nghiệp

Khoa Cơ Khí Công Nghệ

a) Cấu tạo máy sấy khay dạng ngang khay.

Hình 2.4 : Máy sấy dạng ngang khay.
1: buồng sấy

4: van cánh bướm

2: quạt hướng trục

5: vách ngăn

3: Calorifer

6: khay sấy

b) Nguyên lý hoạt động: Quạt hướng trục (2) đặt trên nóc buồng sấy hút qua
Calorifer (3) và đẩy vào phần dưới của buồng sấy.Ở đây tác nhân sấy thực hiện quá
trình trao đổi nhiệt ẩm với vật liệu sấy.Tác nhân sấy sau khi ra khỏi buồng sấy có thể
lấy một phần quay trở lại thực hiện chế độ sấy hồi lưu hoặc thải toàn bộ ra môi trường
nhờ van cánh bướm (4).
2.6.5 Cấu tạo máy sấy
dạng xuyên khay
a) cấu tạo:

1: bộ trao đổi nhiêt
2: quạt
3: buồng sấy

Hình 2.5 : Máy sấy dạng xuyên khay

SVTH : Lê Hồng Nhạn-Nguyễn Quang Huy
 

- 12 -

    GVHD : Th.s Nguyễn Hùng Tâm