Thiết kế hệ thống sấy hầm vừa dùng năng lượng mặt trời kết hợp điện dùng để sấy trà atisô khô năng suất 350 kg tươi mẻ - Pdf 50

Lời mở đầu
Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông
nghiệp. Trong công nghiệp chế biến nông lâm, hải sản kỹ thuật sấy đóng vai trò đặc biệt
quan trọng. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới với gần 80% dân số làm nghề nông
nên các loại nông sản thực phẩm đa dạng, phong phú và có sản lượng rất lớn. Vì vậy,
nghiên cứu phát triển công nghệ sấy các loại nông sản thực phẩm có thể coi là nhiệm vụ
chiến lược trong sự nghiệp phát triển kinh tế. Trước đây, nông sản thực phẩm được phơi
dưới ánh nắng mặt trời nên sản phẩm thu được thường có chất lượng thấp, thời gian phơi
sấy lâu và bị phụ thuộc vào thời tiết. Công nghệ sấy phát triển cho ta tạo ra các sản phẩm
có giá trị và chất lượng cao
Để có một cái nhìn trực quan và thực tế hơn, trong quá trình làm đồ án, em đã được
giao đề tài cụ thể là “Thiết kế hệ thống sấy hầm vừa dùng năng lượng mặt trời kết
hợp điện dùng để sấy trà atisô khô năng suất 350 kg tươi/ mẻ.”. Bản đồ án gồm các
phần chính như sau:
Chương I: Tổng quan.
Chương II: Tính toán cân bằng vật chất- cân bằng năng lượng.
Chương III: Tính toán thiết bị chính.
Chương IV: Tính toán thiết bị phụ.
Chương V: Kết luận.
Đây là lần đầu tiên tiếp nhận nhiệm vụ, thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào
sâu chuyên nghành. Do kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế, nên chúng tôi không
thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thiết kế. Chúng tôi, mong nhận được sự đóng góp ý
kiến của quý thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Đào Thanh Khê để
chúng tôi có thể hoàn thành tốt bài tập lớn này, trong thời gian sớm nhất.
Sinh Viên Thực Hiện
Trương văn Giang
Ngô Thành Trung


Chương I : TỔNG QUAN

tím hoặc tím lơ nhạt, lá bắc ngoài của cụm hoa rộng, dày và nhọn, đế cụm hoa mọc phủ
đầy lông tơ, mang toàn hoa hình ống. Có thể được chế biến theo dạng thái lát mỏng hoặc
nguyên bông và được kiểm tra trong quá trình sản xuất.


Mùi vị:

Vị đắng là một đặc tính quan trọng của sản phẩm bông Atisô sấy, ngoài phương
pháp đánh giá bằng cảm quan, màu sắc, mùi và vị còn được đánh giá bằng phương pháp
phân tích.


Thành phần các chất dinh dưỡng:

Bông Atisô ăn rất tốt cho sức khỏe, nó cung cấp khoảng 9,3% carbohydrate, 1,5%
chất xơ, rất ít chất béo và protein. Năng lượng cung cấp rất thấp, chỉ khoảng 40 đến 50
kcal nhưng lại rất giàu vitamin và chất khoáng như potassium, phosphorus, calcium,
sodium và magnesium.


Sự ngấm nước:

Mức độ và thời gian ngấm nước hay hấp thụ nước hoặc bù nước là một trong những
yêu cầu cơ bản đối với sản phẩm rau quả sấy, là đại lượng đánh giá khả năng hồi nguyên
của sản phẩm sau khi sấy so với trạng thái ban đầu.


Độ ẩm sản phẩm:

Là đặc tính kỹ thuật quan trọng đối với khả năng bảo quản sản phẩm sau quá trình

3.15%

Lipit

0.1 – 0.3%

Glucid

11-15.5%

Carbonhydrat

16%

Ca

0.12%

P

0.1%

Fe

2.3 mg/100g

Caroten

60 Unit/100g



Hình 2. Bông Atisô tươi.
1.4

Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô khô

Tại Việt Nam sản lượng Atisô chủ yếu thu được từ bốn loại là: thân, lá, rễ và bông.
Sản lượng hàng năm khoảng 800 tấn. Vì cách sơ chế và bảo quản không tốt, khiến cho
dinh dưỡng trong Atisô bị giảm đi nhiều, các chất quý biến mất, điều kiện bảo quản
không tốt,… nên Atisô chủ yếu được tiêu thụ trong nước, hầu hết là dùng làm thực phẩm,
trà, nấu lấy nước uống thanh nhiệt... Một phần ít dùng để làm thuốc
Bông Atisô sấy là một loại thực phẩm, về chất lượng gồm các nhóm tiêu chuẩn về
lượng: dinh dưỡng, cảm quan và vệ sinh an toàn thực phẩm. Mặt khác bông Atisô sấy là
một loại hàng hóa nên ngoài chất lượng sản phẩm, còn phải thỏa mãn về chất lượng dịch
vụ và chất lượng công nghệ. Trong đó chất lượng dinh dưỡng là tiêu chuẩn quan, mức
dinh dưỡng có thể đánh giá trên hai phương diện:
− Về số lượng là năng lượng tiềm tàng dưới dạng hợp chất hóa học có thể cung cấp
cho quá trình tiêu hóa và chuyển hóa năng lượng.
− Về chất lượng là cân bằng các thành phần dinh dưỡng theo từng đối tượng tiêu
thụ với sự có mặt của các chất vi lượng cần thiết.
Cho đến hiện nay, tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô sau khi sấy chưa có.
Tuy nhiên, theo tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô sau khi sấy của công ty cổ
phần dược Lâm Đồng Ladopha, là công ty thu mua chế biến và sản xuất các sản phẩm
Atisô khô tại Đà Lạt như sau:



Tiêu chuẩn về cảm quan:

+ Màu: Trắng, vàng, xanh xám.

quân bông, thân, rễ, lá từ 8 - 10 tấn (tươi)/ha, trong đó tỷ lệ bông chiếm khoảng 13%, rễ
và thân chiếm 35%, lá chiếm 52%. 20 - 30% sản lượng Atisô thu hoạch hàng năm được
chế biến làm trà túi lọc hay trà hòa tan, số lượng còn lại được thái mỏng, nhất là hoa,
thân, rễ, rồi phơi khô hay bán tươi như một loại thực phẩm dùng trong ăn uống hàng
ngày.
Trên thị trường thuốc Việt Nam đang lưu hành các chế phẩm Atisô, như các loại trà
túi lọc, các loại thuốc viên bao, các dung dịch uống đóng ống hoặc đóng chai. Chủ yếu
được sản xuất trong nước, chứa một thành phần hoặc nhiều thành phần dược chất (chỉ có
sản phẩm viên bao Chophytol là sản xuất tại Pháp). Các sản phẩm khác từ cây Atisô như
trà Lipton Atisô, trà Lá Atisô, hoa, thân, rễ Atisô khô, nhụy hoa Atisô.
Chất lượng Atisô sau khi phơi hiện nay tại Đà lạt, được thương lái đánh giá qua mẫu
mã (phụ thuộc tay nghề người thái); màu sắc: Trắng, thâm, đen (tùy thuộc thời tiết); có


mùi thơm đặc trưng (bông, thân, rễ phải đạt khô không còn độ ẩm, được bảo quản trong
bao bì ny lon kín). Nhìn chung, chất lượng bị suy giảm là do: Ngấm sương, phơi lâu do
không nắng, bụi, ẩm mốc do bảo quản không tốt. Đối với lá cây Atisô, sau khi được thu
hoạch sẽ không phơi hoặc sấy khô mà đưa ngay vào chế biến, để đảm bảo hoạt chất
Cynarrin của lá. Thời gian thu hoạch lá là lúc cây sắp ra hoa, hái lấy lá, bẻ sống. Lá Atisô
thu hái vào năm thứ nhất của thời kỳ sinh trưởng hoặc vào cuối mùa hoa. Khi cây trổ hoa
thì hàm lượng hoạt chất giảm, vì vậy, thường hái lá trước khi cây ra hoa. Có tài liệu nêu
là nên thu hái lá còn non vào lúc cây chưa ra hoa. Ở Đà Lạt, nhân dân thu hái lá vào thời
kỳ trước tết Âm lịch 1 tháng.

Hình 3. Bông Atisô khô thành phẩm.
Atisô khi thu hoạch thường có hàm lượng nước cao, nên dễ bị lên men và bị hư
hỏng, do vậy cần phải đem sấy khô. Tuy nhiên, do công nghệ sấy khô Atisô chưa phát
triển, nên các vùng trồng cây Atisô như Đà Lạt, khi thu hoạch thường làm khô bằng cách
phơi nắng hay sấy thủ công.


năng hoạt động của các enzyme có trong nguyên liệu.


❖ Vò
Vò để làm dập các tồ chức tế bào, các mô làm cho thành phần trong nguyên liệu
thoát ra bề mặt, để sau khi sấy các dịch bào sẽ bám lên bề mặt nguyên liệu làm cho cánh
trà óng ánh hơn và dễ dàng hòa tan vào nước pha, tạo ra hương vị đặc trưng. Hơn nữa, do
dịch bào thoát ra ngoài nên tannin và các hợp chất hữu cơ khác có điều kiện tiếp xúc oxy
không khí, xảy ra quá trình oxy hóa tạo ra mùi, vị, hương và màu sắc của sản phẩm.
❖ Lên men
Làm cho trà mất đi màu xanh, vị hăng, có mùi thơm dịu, không còn vị chát.
❖ Sấy khô
Khi atisô đã được lên men đến mức yêu cầu, cần đình chỉ hoạt động của enzyme để
chất lượng của trà ở mức tốt nhất, thường người ta sẽ sử dụng nhiệt độ để sấy khô bán
thành phẩm. Đồng thời, quá trình sấy khô cũng làm giảm độ ẩm của trà tạo thuận lợi cho
quá trình bảo quản trà thành phẩm. Từ đó làm cho trà xoắn kết và đen bong.
Yêu cầu: trà sấy phải đều, khô, không có mùi khét và độ ẩm còn lại là 7%.
Biến đổi:
Nước sẽ bay hơi, trà có màu đồng đỏ sẽ chuyển sang màu đen bóng, mùi táo chín
của atiso lên men mất đi, thay vào đó là mùi thơm dụi hơn, đặc trưng của trà atisô.
Các thông số kỹ thuật trong quá trình sấy
Nhiệt độ: thường sấy trà ở 80oC, nếu sấy nhiệt độ cao hơn 80oC thì trà sẽ bị mất đi
hương thơm và màu sáng, nếu sấy thấp hơn 80 oC thì quá trình sấy kéo dài, các enzyme
trong trà không được đình chỉ kịp thời, trà dễ bị len men quá mức.
Tốc độ không khí trong máy sấy trà: tốc độ không khí nóng trong máy sấy trà
thường khống chế trong khoảng < 0.5m/s,nếu khống chế nhỏ hơn tốc độ này thì thời gian
sấy kéo dài và nếu khống chế ở khoảng 0.6m/s thì trà vụn sẽ bị cuốn theo.
❖ Phân loại
Sau khi sấy trà atisô sẽ được mang đi phân loại thành các sản phẩm có phẩm chất
tốt, xấu khác nhau, chủ yếu là về kích thước và hình dáng. Ngoài ra, phân loại còn có thể

7. Giảm viêm, lợi tiểu, nhuận tràng và cung cấp chất dinh dưỡng cho các vi
khuẩn lợi cho sức khỏe sống trong ruột
Vì những tác dụng trên, trong dân gian truyền miệng rằng Atisô là loại thảo mộc có
tác dụng mát gan và giải độc gan. Trong nhiều hội thảo chuyên đề về Atisô, các lương y
tiết lộ “một cách để giải nhanh rượu bia là nhờ uống trà Atisô”.
(Theo Báo Sức khỏe & Đời sống – Cơ quan ngôn luận của Bộ Y Tế)
2. Tổng quan về sấy
2.1 Bản chất của quá trình sấy.
Sấy là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, là quá trình
khếch tán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do
chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
2.2 Phân loại quá trình sấy
Người ta phân biệt làm 2 loại:
- Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng và gió…phương pháp này có 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 điều kiện thời tiết khí hậu.
- Sấy nhân tạo: quá trình sấy cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng đến tác nhân
sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt…và nó được hút ra khỏi thiết bị khi sấy
xong. Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên.
Nếu phân loại phương pháp sấy nhân tạo, ta có:
- Phân loại theo phương thức truyền nhiệt:
❖ Phương pháp sấy đối lưu: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền
từ môi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu. Đây là phương pháp được
dùng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt.
❖ Phương pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện
bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thường, bức xạ hồng
ngoại.
❖ Phương pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho việc sấy bằng cách cho tiếp
xúc trực tiếp xúc vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt.


làm hơi nước trong vật liệu sấy được rút ra ngoài. Không khí này sau đó được thải ra môi
trường.
2.4 Chọn chế độ sấy
Với hệ thống sấy là hầm và vật liệu sấy là trà atiso. Ta sẽ gia nhiệt cho không khí
lên đến nhiệt độ t1 = 80oC (lựa chọn theo yêu cầu công nghệ). Nhiệt độ của không khí ra
khỏi buồng sấy là t2 = 45oC (tính toán dựa trên giản đồ Ramdzim).
Trong hệ thống sấy đối lưu, tổn thất nhiệt do sấy đối lưu mang đi là rất lớn. Đồng
thời, sản phẩm sau khi sấy được dùng làm thực phẩm cho con người nên yêu cầu về chất
lượng khá cao. Do vậy không khí sử dụng làm tác nhân sấy yêu cầu phải sạch nên ta bố
trí thêm hệ thống lọc bụi trước khi cho không khí vào calorife.
2.5 Chọn phương án sấy


Có nhiều phương án sấy để sấy vật liệu. Mỗi phương thức sấy đều có ưu khuyết
điểm riêng của nó.
- Sấy đối lưu ngược chiều: vật liệu sấy và tác nhân sấy đi ngược chiều nhau. Tác
nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao và độ ẩm thấp nhất tiếp xúc với vật liệu sấy có độ ẩm
nhỏ nhất (vật liệu sấy chuẩn bị ra khỏi hầm sấy). Dọc theo buồng sấy tác nhân sấy giảm
dần nhiệt độ và độ ẩm tăng dần di chuyển về phía đầu hầm sấy tiếp xúc với vật liệu sấy
có độ ẩm cao nhất. Nên càng về cuối lượng ẩm bốc hơi càng giảm và tốc độ sấy cũng
giảm dần.
Ưu điểm: vật liệu sấy lúc ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ cao nên khô hơn.
- Sấy đối lưu xuôi chiều: vật liệu sấy và tác nhân sấy đi cùng chiều nhau. Vật liệu
ban đầu có độ ẩm lớn tiếp xúc với tác nhân sấy ban đầu có nhiệt độ cao, độ ẩm nhỏ nên
bốc hơi nhanh.
Ưu điểm: thiết bị đơn giản hơn so với sấy ngược chiều.
Vậy trường hợp sấy trà atisô thì phương pháp sấy cùng chiều sẽ phù hợp hơn. Do
sấy ngược chiều, vật liệu ra sẽ tiếp xúc với tác nhân sấy có nhiệt độ cao, dễ gây biến tính
và làm giảm hàm lượng các chất trong sản phẩm. Do đó sấy ngược chiều thường chỉ sử
dụng cho các vật liệu sấy chịu được nhiệt độ cao. Đối với trà atisô là loại vật liệu chịu

các chất hữu cơ đầu tiên, đó là Glucoza. Và từ glucoza có thể tổng hợp hàng loạt các chất
tạo thành một thế giới hữu cơ phong phú. (Theo Đoàn Văn Điếm, 2008).
Đăc trưng của bức xạ mặt trời truyền trong không gian là một phổ rộng trong đó cực
đại của cường độ bức xạ nằm trong dải 10 -1 – 10µm và hầu như một nữa trong tổng năng
lượng mặt trời tập trung trong khoảng bước sóng 0.38 – 0.78µm đó là vùng nhìn thấy của
phổ.
Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là bức xạ trực xạ. Các tia phản xạ từ các vật
khác trong không gian gọi là tán xạ. Tổng hợp các tia trực xạ và tán xạ gọi là tổng xạ.
➢ Ưu điểm và ứng dụng năng lượng Mặt Trời.
❖ Ưu điểm:
- Là nguồn năng lượng sạch, chi phí nhiên liệu và bảo dưỡng thấp, an toàn cho
người sử dụng.


-

Nếu thay thế các nguồn năng lượng hóa thạch sẽ giảm phát khí thải nhà kính, bảo
vệ môi trường.
❖ Ứng dụng: sử dụng như một nguồn năng lượng thay thế.
- Tại Đan Mạch: năm 2000, hơn 30% hộ dân sử dụng tấm thu năng lượng Mặt Trời,
có tác dụng làm nóng nước.
- Tại Brazil: những vùng xa xôi hiểm trở như Amazon, điện năng lượng Mặt Trời
luôn chiếm vị trí hàng đầu.
- Tại Đông Nam Á: điện Mặt Trời ở Philippins cũng đảm bảo cho nhu cầu sinh hoạt
cho 400.000 dân.
Đối với cuộc sống của loài người, năng lượng Mặt Trời là nguồn năng lượng tái tạo quý
báo.
3.2 Tình hình phân bố bức xạ Mặt Trời tại Việt Nam.
Nước Việt Nam trải dài từ 8 đến 23 vĩ độ Bắc. Do điều kiện địa hình và vị trí của mỗi
vùng mà phân bố bức xạ rất khác nhau theo mùa và trên các vùng lãnh thổ khác nhau.

Tấm hấp thu có 2 loại: có lỗ xốp và không lỗ xốp. Trường hợp tấm hấp thu có lỗ
xốp được nhiều tác giả nghiên cứu hơn và đưa ra kết luận rằng nếu sử dụng tấm hấp thu
có lỗ xốp thì hiệu suất bộ thu được tăng một cách đáng kể vì:
- Bề mặt trao đổi nhiệt tăng lên nhiều so với loại không có lỗ xốp.
- Các chùm tia bức xạ sẽ bị giam chặt vào khi chui vào lỗ xốp (tương tự như hộp
đen tuyệt đối).
➢ Ưu điểm:
Kết cấu đơn giản, hiệu suất cao, dễ chế tạo và tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu tại địa
phương.
Ứng dụng máy sấy bằng năng lượng Mặt Trời.
Có thể sử dụng trong sấy các loại nông sản: Lúa, Cafe, Trà, Thuốc lá…hoặc cũng có
thể sử dụng kết hợp với các hệ thống điện, than …để chế tạo máy sấy với 2 nguồn năng
lượng chạy song song nhau để thay nhau cung cấp năng lượng lúc thời tiết bất lợi.
4. Giới thiệu về vật liệu Inox 304
Inox 304 là loại Inox phổ biến và được ưa chuộng nhất hiện nay trên thế giới. Inox
304 chiếm đến 50% lượng thép không gỉ được sản xuất trên toàn cầu. Và ở Úc thì con số
này dao động từ 50%-60% lượng thép không gỉ được tiêu thụ. Inox 304 được sử dụng
trong hầu hết các ứng dụng ở mọi lĩnh vực. Bạn có thể thấy inox 304 ở mọi nơi xung
quanh cuộc sống hàng ngày của bạn như: Xoong, chảo, nồi, thìa, nĩa, bàn, ghế, đồ trang
trí…
Loại Inox 304L là loại inox có hàm lượng Carbon thấp (Chữ L ký hiệu cho chữ
Low, trong tiếng Anh nghĩa là thấp).304L được dùng để tránh sự ăn mòn ở những mối
hàn quan trọng. Còn loại Inox 304H là loại có hàm lượng Carbon cao hơn 304L, được
dùng ở những nơi đòi hỏi độ bền cao hơn. Cả Inox 304L và 304H đều tồn tại ở dạng tấm
và ống, nhưng 304H thì ít được sản xuất hơn.
➢ Tính chất của Inox 304
❖ Tính chống ăn mòn.
Inox 304 đã thể hiện được khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của mình khi được tiếp
xúc với nhiều loại hóa chất khác nhau. Inox 304 có khả năng chống gỉ trong hầu hết ứng
dụng của ngành kiến trúc, trong hầu hết các môi trường của quá trình chế biến thực phẩm

Ví dụ: chậu rửa, chảo, nồi… Ngoài ra, tính chất này còn làm cho Inox 304 được ứng
dụng làm dây thắng trong công nghiệp và các phương tiện như ô tô, xe máy, xe đạp…
Inox 304 thể hiện khả năng hàn tuyệt vời, loại inox này phù hợp với tất cả các kỹ
thuật hàn (trừ kỹ thuật hàn gió đá). Khả năng cắt gọt của Inox 304 kém hơn so với các
loại thép Carbon, khi gia công vật liệu này trên các máy công cụ, thì phải yêu cầu tốc độ
quay thấp, quán tính lớn, dụng cụ cắt phải cứng, bén và không quên dùng nước làm mát.
5. Sơ lược về Thời tiết và khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh.
Nằm trong vùng nhiệt đới xavan, cũng như một số tỉnh Nam bộ khác Thành phố Hồ
Chí Mình không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông rõ rệt, nhiệt độ cao đều và mưa quanh
năm (mùa khô ít mưa). Trong năm Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa
hè: mùa mưa – khô rõ rệt.
Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa
nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô mát, nhiệt độ cao vừa
mưa ít). Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm 2/năm. Số giờ nắng trung
bình/tháng 160-270 giờ. Trung bình, Thành phố Hồ Chí Minh có 160 tới 270 giờ nắng
một tháng, nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C.
Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C.
Lượng mưa cao, lượng trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trong đó
năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958. Một năm, ở
thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11,
chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9. Các tháng 1,2,3 mưa rất ít và không đáng
kể. Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng


tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc. Các quận nội thành và các huyện phía Bắc có lượng
mưa cao hơn khu vực còn lại.
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây –
Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương thổi vào trong mùa
mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6 m/s và mạnh nhất vào tháng
8, tốc độ trung bình 4,5 m/s. Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô,


A
300C

22

36

Biểu diễn quá trình sấy trên giản đồ không khí ẩm.
Không khí ngoài trời có trạng thái A được gia nhiệt và biến đổi thành trạng thái B
rồi sấy xuống trạng thái, không khí ra khỏi trạng thái C chọn 45 0C, độ ẩm tương đối
không khí ra khỏi hầm sấy 60%.
Ta có: G1 = 350 Kg tươi/ mẻ. (1 mẻ ta sẽ sấy trong thời gian là 8 giờ).
− Lượng vật liệu sấy ban đầu (1h):
G1 = =43,75 (kg tươi/h).
− Lượng ẩm cần tách trong 1h:
W = G1 = 43,75. = 34,341 (Kg/h).
(Công thức 7.2 trang 98, Thiết kế hệ thống sấy –Trần Văn Phú)
− Lượng sản phẩm thu được sau khi sấy:
G1 = G2 + W → G2 = G1 – W = 43,75 – 34,341 = 9,409 (Kg/h).
− Lượng vật liệu khô tuyệt đối trong 1h:
Gk = G1(1-) = 43,75.(1-0,8) = 8,75 (Kg/h).
2. Tính toán quá trình sấy.
2.1 Tính toán trạng thái không khí bên ngoài (điểm A).
− Thông số không khí ngoài trời ở thành phố Hồ Chí Minh chúng em chọn t 0 =
300C và φ0 = 80%.
− Với 2 thông số nhiệt độ và độ ẩm ta dùng giản đồ H-d của không khí ẩm xác
định được điểm A. Từ điểm A ta có giá trị:
+
Hàm lượng hơi ẩm d0 = 22.10-3 Kg ẩm/Kg không khí khô.


t (0C)

30

80

45

φ (%)

80

7,5

60

22.10-3

22.10-3

36.10-3

21

33

33

d (Kg ẩm/Kg kkk)

chứa 1kg không khí khô là v B = 1,0575 m3/kgkkk. Tương tự với tác nhân sấy sau quá
trình sấy (điểm C) có 450C, ,ϕ = 60% có vC = 0,9775 m3/kgkkk. Từ đó suy ra:
VB = L. vB = 2453. 1,0575 = 2594 (m3/h).
VC = L. vC = 2453. 0,9775 = 2398 (m3/h).
− Lưu lượng thể tích trung bình V0:
V0 = 0,5.( VB + VC) = 0,5.(2594 + 2398) = 2496 (m3/h).
V0 = 0,693 (m3/s).
− Tiết diện thông gió trong phần sấy của hầm phải thỏa mãn điều kiện thông gió,
tức là:

− Ta có tốc độ lưu động của khí trong hầm là vk = 0,5 (m/s).
− Tiết diện thông gió của hầm là:

= = 1,386 (m2)
+ Chọn hệ số điền đầy tiết diện phần sấy của hầm, F = 0,6


+ Tiết diện tổng của phần sấy: Fs = = = 3,465 (m2).
2. Thiết bị Chuyền tải
Ở đây ta chọn thiết bị chuyền tải là xe goòng và kích thước xe goòng được tính như
sau:
− Chọn chiều rộng của xe goong: Bx = 1800 (mm).
− Khoảng cách an toàn xe với trần và tường: H = B = 50 mm
→ chiều rộng hầm sấy: Bh = Bx + 2.ΔB = 1800 + 2.50 = 1900 (mm)
− Chiều cao hầm sấy: Hh = (m) = = 1,824 (m) = 1824 (mm)
− Chiều cao xe goong: Hx = 1824 – 50 = 1774 (mm)
− Chiều cao sàn xe: Hx = 200 (mm)
− Tiết diện cản trở trong hầm sấy: Fc= Fs – Fk = 3,465 – 1,386 = 1,641 (m2)
+ Chọn chiều dày của lớp vật liệu sấy trên khay là: Hvls = 60 mm
− Số khay sấy chứa trên xe gong là: n = = = 14,39 (khay)

Chúng ta cần tính diện tích bề mặt truyền nhiệt cần thiết để có thể tỏa ra một nhiệt
lượng như trên trong quá trình sấy.
− Chọn vật liệu là inox 304, sơn đen bề mặt có độ đen =0,8.
− Chọn nhiệt độ trung bình trên bề mặt tấm inox từ 8 giờ đến 16 giờ là 900C.
Định luật Stefan-Boltzmann: nói lên quan hệ khả năng bức xạ của vật xám với nhiệt
độ.


E=C
Với
C = . C0 = 0,8 . 5,67 = 4,536 (W/m2.K4)
E = 4,536. = 787,6 (W/m2)
− Diện tích bề mặt bức xạ cần thiết
F1 = = = 47,73 (m2)
Để dễ cho việc tính toán và thiết kế ta chọn diện tích bề mặt là 48m2
− Tính toán quá trình dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt
+ Hệ số dẫn nhiệt () của inox 304 là 25(W/m.độ).
+ Chọn các lá inox có khổ ngang x = 200mm.
+ Mật độ dòng nhiệt qua bề mặt inox là
qm = = = 783 (W/m2).
+ Nhiệt độ cuối của lá inox theo phương ngang là
t2 = t1 - .x = 90 - . 200 = 83,7 (0C).
Vì sự tiếp xúc không như mong muốn nên quá trình dẫn nhiệt sẽ kém hơn lí thuyết.
Do đó ta chọn nhiệt độ cuối lá inox là 83 0C, nhỏ hơn nhiệt độ phía đầu tiếp xúc của inox,
0,70C này xem như do tiếp xúc không tốt.
+ Nhiệt độ trung bình các là inox là ttb = = 86,5 (0C).
+ Chiều dài các lá inox = chiều dài tấm hấp thu = 22m,chiều ngang lá inox
200mm.
+ Hệ số tỏa nhiệt trên bề mặt inox ra không khí:
+ Chọn tốc độ chuyển động của dòng khí qua các lá inox là = 0,5 m/s.

STT

Vật liệu

Bề dày (mm)

Hệ số dẫn nhiệt ( W/m2.độ)

1

Inox

1

25

2

Bông thủy tinh

cn

0,0372

3

Inox

0,4


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status