Đồ
án
môn
học:
Kỹ
Thuật
Sấy
-
Thiết
kế
hệ
thống
sấy
Cá 3
SVTH:
K50.
Đề
tài
đồ
án:
THIẾT
KẾ
HỆ
THỐNG
SẤY
CÁ
I.
Những
số
liệu
ban
Nguồn
năng
lượng
cung
cấp:
Hơi
nước
bão
hòa.
II.
Nội
dung
thiết
kế:
1.
Tìm
Thiết
kế
chi
tiết
HTS.
III.
Bản
vẽ:
1.
Bản
vẽ
tổng
thể
hệ
thống
sấy.
thành: 30/10/2009.
V.
Cán
bộ
hướng
dẫn:
TS.
Đặng
Trần
Thọ
LỜ
I
N
Ó
I
ĐẦU
S
ấy
và
nông
nghiệp
khác
nhau.
Trong
nông
nghiệp
sấy
là
một
trong
những
công
đoạn
quan
biến
nông-
hải
sản,
công
nghiệp
chế
biến
gỗ,
công
nghiệp
sản
xuất
vật
liệu
xây
xuất.
Thực
tế
cho
thấy
quá
trình
truyền
nhiệt
nói
chung
và
quá
trình
sấy
nói riêng
sử
dụng
một
hệ
thống
bao
gồm
các
thiết
bị
như:
Thiết
bị
sấy(Hầm, buồng
sấy…),
vụ
thiết
kế
một
hệ
thống
sấy
dùng
cho
việc
sấy
sản
phẩm
là
cá
tỉnh
Thanh
Hóa
với
nhiệt
độ
không
khí
và
độ
ẩm
trung
bình
trong
năm
với
tác
nhân
sấy
là
không
khí
được
gia
nhiệt
và
nhờ
quạt
thổi
vào.
Với
án
này.
Tuy
nhiên
với
kiến
thức
còn
hạn
chế
và
nguồn
tài
liệu
tham
khảo không
sót. Em
mong
nhận
được
sự
đóng
góp
ý
kiến
của
các
thầy
cô
và
các
thực
hiện:
Đặng
Hồng
Chuyên.
CHƯ
ƠNG
I
TÌM HIỂU TÍNH CHẤT VÀ TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ
SẤY CÁ
1.1 Tính chất của Cá
Nguyên
liệu
đầu
vào
của
Hệ
Thống
từ
các
màng
ngăn,
các
sợi
và
nội
mạc.
•
Đặc
điểm
hóa
học
của
Cá:
đánh
bắt
trong
năm
và
kích
cỡ
lớn
nhỏ
của
Cá.
+
Nước:
Trung
bình
chiếm
+
Protein:
Chia
làm
3
nhóm
cơ
bản
gồm:
Nhóm
hòa
tan
trong
nước,
nhóm
hòa
và
nước.
+
Chất
béo:
Chia
làm
2
nhóm
gồm:
Chất
béo
trung
bình
và
Lipoit.
+
độ
ẩm
từ
75-80%.
Khi
cá
chết
thì
với
độ
ẩm
như
vậy
sẽ
là
môi
rữa,
ảnh
hưởng
đến
môi
trường
và
chất
lượng
sản
phẩm.
Nếu
ta
làm
giảm
độ
ẩm
chỉ
còn
10-12%
thì
hầu
như
các
loại
vi
khuẩn
không
còn
phát
triển
thối
rữa
và
phân
hủy
của
Cá.
Cá
Thu
là
loại
Cá
có
ít
mỡ,
Thực
tế
khi
sấy
thì
do
lượng
âm
trong
Cá
luôn
thay
đổi
và
giảm
nhiên
giá
trị
này
chỉ
để
phục
vụ
mục
đích
tính
toán
tổn
thất nhiệt
do
Cá
là
không
đổi
và
luôn
bằng
giá
trị
lớn
nhất.
1.2 Tổng quan về công nghệ sấy Cá
1 . 2 . 1 T ì nh h ì nh s ấ y t hủy s ả n ở n ư ớ c t a h i ệ n n a y
Việt
nam
là
nước
tôm
cá
hàng
năm
rất
lớn.
Cũng
giống
như
các
nước
kém
phát
triển
khác
thì
yếu
vẫn
là
phơi
nắng
truyền
thống,
dùng
làm
thức
ăn
cho
gia
súc
hoặc
thực
chất
lượng
sản
phẩm
thấp
và
gây
ô
nhiễm
môi
trường.
Nhu
cầu
sấy
cá
khô
tiêu
thụ
trong
nước
không
hết
cần
phải
được
sấy
khô
để
xuất
khẩu
bán
tiếp
xúc
với
thị trường
máy
nông
nghiệp
trong
đó
có
máy
sấy
nông
sản
và
chuyền
hiện
đại,
năng
suất
lớn
và
hoàn
toàn
tự
động
chỉ
phù
hợp
với
quy
tế
là
sản
xuất
không
tập
trung,
nhỏ
lẻ
và
phân
tán
và
quan
trọng
là
khó
khăn
cho
nông
dân
hoặc
các
hộ
kinh
tế
gia
đình
cá
thể
hay
các
cứu
chế
tạo
ra
những
hệ
thống
sấy
phù
hợp
với
điều
kiện
của
nước
ta,
phí
trong
quá
trình
đầu
tư,
vận
hành
và
bảo
dưỡng.
1 . 2 . 2 C ông nghệ s ấ y C á
a)
Chọn
và
xử
thịt
cứng,
trọng
lượng
mỗi
con
vào
khoảng
200gam/con.
-
Cá
còn
nguyên
vẹn
không
bị
vùng
mắc
dịch
bệnh.
-
Cá
có
mùi
tanh
tự
nhiên.
*
Quá
trình
xử
lý
nhằm
loại
bỏ
những
thành
phần
không
cần
thiết
như
nội
tạng,
bỏ
vây…
-
Cắt
Cá.
*
Yêu
cầu
cảm
quan
về
thành
phẩm:
Trong
quá
trình
sấy
phải
đảm
bảo
sắc:
Đảm
bảo
màu
sắc
tự
nhiên
của
Cá,
không
bị
dính
cát
sạn.
-
Về
có
vị
ngọt
không
mặn.
-
Về
trạng
thái:
Cá
khô,
mình
còn
nguyên.
Hàm
chọn
công
ghệ
sấy
là
công
nghệ
sấy
hầm
vì
phù
hợp
với
tính
chất
nghệ
sấy
hầm
là
hợp
lý
cả
về
yêu
cầu
công
nghệ
với
hiệu
quả
khí
-
hơi
không
khí
có
nhiệt
độ
vào
khoảng
80
−
95
0
C
,
được
vào
lượng
ẩm
thoát
ra
trong
một
đơn
vị
thời
gian.
Để
tiến
hành
sấy
Cá
vào
là
cá
đã
được
làm
sạch
sẽ
được
xếp
lên
các
khay
sắt,
các
khay
sấy.
Lượng
ẩm
sau
khi
thoát
ra
được
thải
ra
môi
trường.
Quy
trình
phân
loại,
2
1
CHƯ
ƠNG
II
PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP, DẠNG
VÀ CHẾ ĐỘ SẤY
2.1 Các yêu cầu đặt ra của việc thiết kế
2 . 1 . 1 L ư ợ ng ẩ m c ầ n b a y h ơ i t ính t h e o giờ
Với
nguyên
liệu
là
Cá
đưa
vào
hệ
thống
sấy
độ
ẩm
là
W
2
=
12%
.
Với
thời
lượng
làm
việc
của
một
ngày
là
1h
thì
lượng
nguyên
liệu
đưa
vào
là:
G
1
=
3 tân/20h =3000 kg/20h =150 kgVLÂ/h.
+
Do
vậy
năng
suất
hơi
trong
1h
là:
W=G
1
- G
2
=150[kgVLÂ/h] - 42,5[kgVLK/h]= 107,5kgÂ/h.
2 . 1 . 2 L ự a c h ọ n p h ư ơ ng p h á p s ấ y
Do
sản
phẩm
sấy
là
Cá
tươi
sinh.
Do
đó
ta
sử
dụng
phương
pháp
sấy dùng
không
khí
làm
tác
nhân
sấy.
không
quá
lớn
chỉ
dừng
ở
mức
trung
bình
nên
ta
lựa
chọn
công
nghệ
sấy
sơ
bộ
rồi
qua
Calorifer
khí-
hơi.
Không
khí
được
gia
nhiệt
lên
đến
nhiệt
độ
không
gian
buồng
sấy
không
khí
khô thực
hiện
việc
trao
đổi
nhiệt-
ẩm
với
vật
liệu
thời
làm
hơi
nước
trong
vật
liệu
sấy được
rút
ra
ngoài.
Không
khí
này
sau
đó
Cá.
Ta
sẽ
gia
nhiệt
cho
không
khí
lên
đến
nhiệt
độ
t = 70
0
C
(lựa
chọn
lựa
chọn
là
t = 40
0
C
(lựa
chọn
không
được
quá
thấp
tránh
hiện
tượng
đọng
sương
sấy
không
quá
thấp(sấy
nóng)
nên
ta
sử
dụng
sơ
đồ
sấy
không
có
đốt
nóng
sơ
đồ
sấy
hồi
lưu
một
phần.
Ngoài
lý
do
trên
thì
ta
đã
biết
rằng
cho
con
người
do
vậy
không
khí
sử
dụng
làm
tác
nhân
sấy
cũng
phải
yêu
vừa
gây
tăng
chi
phí
vận
hành
và
lọc
bụi
của
hệ
thống
các
phin
lọc
chi
phí
về
năng
lượng.
2 . 1 . 4 S ơ đ ồ c ô n g ng h ệ c ủ a h ệ t h ố ng s ấ y
Tổng
hợp
toàn
bộ
các
yêu
cầu
trên
về
hệ
cầu
trên
như
sau:
Hình
2.1:
Sơ
đồ
công
nghệ
của
hệ
thống
0 0
0
0
1
2
CHƯ
ngoài
trời
đã
cho
là
t = 23
0
C; ϕ
=83%
ta
xác
định
được
các
thông
số
còn
ở
nhiệt
độ
t = 23
0
C
là:
p
=
exp[12-
4026,42
] = exp[12-
4026,42
] = 0, 02798[Bar].
bh
0
235,5+t
0
235,5+23
•
Độ
chứa
hơi
0
.p
b
0
0,98
−
0,83.0,
02798
=
0,
01479[kg
_
âm /
kg
_
KKK].
•
Entanpi
của
(0)
có:
t
=
23
0
C;
ϕ
=
83%
;
d
=
0,
01479[kg
_
âm /
kg
_
KKK]
;
0 0 0
I
thổi
vào
buồng
sấy
là
t = 70
0
C
,
nhiệt
độ
của
không
khí
khi
đi
ra
là:
L
=
L
H
+
L
0
.
Cân
bằng
ẩm
cho
toàn
bộ
hệ
thống
sấy
2
−
d
0
)
=
G
1
.W-G
2
.W
2
=
W
(Lượng
ẩm
cần
lấy
đi
thiết
bị
sấy
có:
L.d
M
+
G
1
.W
1
=
L.d
2
+
G
2
.W
2
M
⇒ L.(d
2
lưu:
W
n
=
L
H
L
0
=
L-L
0
L
0
=
L
−
1
.
L
0
⇒ n =
d
2
− d
M
− 1
W
d
−
d d
−
d
M
1
+
n
d
2
−
d
0
2 M 2 M
Cân
bằng
năng
lượng
cho
buồng
hòa
L
H
.I
0
L
2
I + n.I
⇒
I
=
0
0
2
H
=
0
=
M
có:
L
0
d
=
d
0
+
n.d
2
; I
M
1 + n
M
=
I
0
+
n.I
2
.
Entanpi
nên
có:
I
1
= I
2
⇔ C
pk
.t
1
+ d
1
.(r + C
pa
.t
1
) = C
pk
.t
2
ẩm
xảy
ra
trong
Calorifer).
Thay
vào
có:
C .t
+
d
0
+
n.d
2
.(r
+
C .t )
=
C .t
1).
C
.(
t − t
)
+
d
.(r
+ C
.
t
)
=
pk 1 2 0 pa
1
.
(r
+
C
pa
.
t
2
)
pk
= 1, 004kJ / kg.K; C
pa
= 1,842 kJ / kg.K; n=1
Ta
có:
•
Độ
chứa
hơi
của
không
khí
ra
khỏi
thiết
bị
(2500
+
1,842.40)
−
1.1,842.(70
−
40)
=
0,
04051
kg_
âm/
kg_KKK.
2
2
M
M
M
• Entanpi
của
không
khí
ra
bão
hòa
của
hơi
nước
ở
nhiệt
độ
t = 40
0
C
là:
p
=
exp[12-
4026,42
] = exp[12-
4026,42
] = 0, 07317[Bar].
bh
=
d
2
.p
kq
=
0, 04051.0,
981
≈ 0,82=82%.
p
bh
2
(0, 621
+
d
2
) 0, 07317.(0, 621
+
0, 04051)
Như
vậy
không
04051[kg
_
âm /
kg
_
KKK]
;
2 2 2
I
2
=
144,
42[kJ
/
kg
_
KKK].
3 . 1 . 3 T h ô ng s ố c ủ a kh ô ng k hí s a u b u ồ ng h ò a tr ộn:
Không
khí
sau
sau
buồng
hòa
trộn
là:
d
=
d
0
+
n.d
2
=
0, 01479
+
1.0, 04051
=
0, 02765 kg_âm/kg_KKK.
M
1
+
n 1
+
+
1.144, 42
=
102,56 kg_âm/kg_KKK.
M
1 + n 1 + 1
• Nhiệt
độ
của
không
khí
sau
buồng
hòa
trộn
là:
t
=
I
M
áp
suất
bão
hòa
của
hơi
nước
ở
nhiệt
độ
t = 31, 7
0
C
là:
p = exp[12-
4026,42
] = exp[12-
4026,42
] = 0, 04647[Bar].
bhM
.p
kq
=
0, 02765.0,981
≈ 0,899=90%.
p
bhM
(0, 621
+
d
M
) 0, 04647.(0, 621
+
0, 02765)
Như
vậy
không
khí
sau
buồng
hòa
KKK]
;
M M M
I
M
=
102,56[kJ
/
kg
_
KKK].
1 1 1
t
b
t
b
M
1
3 . 1 . 4 T h ô ng s ố c ủ a kh ô ng k hí s a u C a l o r if e r ( đ i v à o t h i ế t b ị s ấ y)
Không
khí
sau
Calorifer
hơi
của
không
khí
sau
Calorifer
là:
d
1
=
d
M
=
0,
02765
kg_âm
/
kgKKK.
• Entanpi
Phân
áp
suất
bão
hòa
của
hơi
nước
ở
nhiệt
độ
t = 70
0
C
là:
p
=
exp[12-
4026,42
ϕ
=
d
1
.p
kq
=
0, 02765.0,981
≈ 0,136=13,6%.
p
bh1
(0, 621
+
d
1
) 0,30735.(0, 621
+
0, 02765)
Như
vậy
không
khí
đi
_
KKK]
;
I
1
=
143,
0[kJ
/
kg
_
KKK].
3.2 Lưu Lượng không khí khô lý thuyết
3. 2. 1 Lượ ng k hô ng k hí k hô lý t huyế t lư u c huyể n t ro ng t hiế t b ị s ấ y là
l
lt
=
1
d
2
−
sấy
là:
L
lt
= W.l
lt
= 107,5.77,8 ≈ 8364[kg _ KKK / h].
Với
nhiệt
độ
trung
bình
của
dòng
khí
lưu
chuyển
khí
lưu
chuyển
qua
thiết
bị
sấy
là:
lt
V
lt
=
L
ρ
tb
=
8364
1,
0765
≈ 7770 m
1
+
n 1
+
1
0
Lưu
lượng
không
khí
khô
ngoài
trời
lý
thuyết
cấp
vào
cần
là:
t = 23
0
C ⇒ ρ = 1, 202 kg_KKK/m
3
_KKK.
Do
đó
lưu
lượng
thể
tích
không
khí
cấp
vào
cần
công
nghệ
và
các
thông
số
trong
quá
trình
sấy
lý
thuyết
b) Đ ồ t hị t h ô ng s ố tr ạ ng t h á i c ủ a T N S :
Hình
3.2:
Đồ
diễn
quá
trình
sấy
thực
ta
cần
tính
toán
được
các
tổn
thất
của
hệ
thống
thiết
bị
đi
kèm
như
khay
sấy,
xe
goòng…
3.4 Xác định kích thước của thiết bị sấy(Khay sấy, xe goòng,
Hầm sấy)
Để
đáp
ứng
yêu
cầu
về
cá
tươi
được
chất
lên
các
khay
và
các
khay
được
chất
lên
các
xe
goòng
xe
goòng
ra
ngoài.
3 . 4 . 1 K í c h t h ư ớ c c ủ a k h a y s ấ y
Khay
sấy
dùng
để
xếp
vật
liệu
sấy(Cá
tươi
cắt
miếng
nhôm tấm bản có
chiều
dày
1mm,
kích
thước
của
khay
sấy
là
1100x700, như
hình
vẽ,
tạo
gờ
mép
ngoài khoảng
30mm để
thuận
Khay
sấy
Diện
tích
phần
khay
cho
phép
chất
tải
lên
là:
50x1050=0,65(m)x1,05(m)
=
0,7m
2
.
lên
trên
bề
mặt
lưới
thép
thì
trên
mỗi
khay
cho
phép
chất
lên
từ
20-25
trên
mỗi
khay
cho
phép
chứa
từ
9-11,5kg.
Để
tính
trung
bình
ta
lựa
chọn
trên
sấy
là
G
1
=
3
tấn
trên
tổng
thời
gian
làm
việc
là
20h
trên
mỗi
tiết
khay
sấy
được
thể
hiện
trên
bản
vẽ
KTS-
No.01)
x
3 . 4 . 2 K í c h t h ư ớ c c ủ a x e g o ò ng
Xe
goòng
được
chế
1,5mm
được
hàn
lại
với
nhau.
Trên
mỗi
xe
đặt
12
khay,
mỗi
khay
chứa
được
với
khoảng
cách
là
100mm
để
đảm
bảo
lưu
thông
của
tác
nhân
sấy(không
khí
nóng)
có
thể
trượt
được
trên
2
thanh
ray
lắp
bên
trong
hầm
sấy.
Xe
goòng
được
phù
hợp
với
điều
kiện
gia
công
cũng
như
chế
độ
làm
việc
của
công nhân.
gòng
cho
phép
đặt
12
khay
sấy,
mỗi
khay
chứa
được
10kg.
Do
đó
khối
làm
việc
trên
mỗi
ngày
là
t
= 20h
,
thời
gian
để
sấy
là
τ
= 8h
.
thiết
N
=
G
1
.
τ
=
3000(kgVLS).8(h)
= 10 Xe.
G
X
.t 120(kgVLS / Xe).20(h)
Ta
chế
tạo
dư
ra
2
xe,
goòng được trình bày
trong hình
dưới
đây:
Hình
3.4
Xe
goòng
(Chi
tiết
xe
goòng
được
thể
hiện
qua
bản
vẽ
di chuyển
của
các
Xe
goòng,
thuận
tiện
cho
việc
đẩy
xe
vào
cũng
như
kéo
a)
Chiều
rộng
của
hầm
sấy
B
h
:
Chiều
rộng
của
hầm
phụ
thuộc
vào
chiều
của
xe
là
100mm
để
xe
di
chuyển
dọc
theo
hầm
sấy
được
dễ
dàng:
B
h
H
h
:
Chiều
cao
của
hầm
phụ
thuộc
vào
chiều
cao
của
xe
goòng.
Ta
hầm
sấy
được
dễ
dàng:
H
h
=
H
x
+
150
=
1650
+
150
=
chiều
dài
và
số
lượng
của
xe
goòng làm
việc
trong
hầm.
Ta
lấy
dư
ra
phía
như
kéo
ra
khỏi
hầm
được
thuận
lợi:
L
h
=
N
x
.L
x
+
2.1000
=
10.850
gió
nóng(nhiệt
độ
70
0
C),
một
kênh
dẫn
gió
thải
và
một
kênh
dẫn
gió
hồi.
thiết
bị,
vận
hành
và
bảo
dưỡng
được
thuận
tiện.
Ta
có
được
bản
vẽ
mặt
r
ê
i
C
ö
a
G
i
ã
h
å
i
b
ª
t
«
n
g
t
r
Ç
n
b
«
n
g
r
a
n
go
µ
i
Q
u
¹
t
h
í
n
g
t
r
ô
c
C
a
l
o
r
i
f
e
r
a
x
e
go
ß
n
g
b
ª
t
«
n
g
n
Ò
n
B
Copyright: Tài liệu đại học ©