BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TS. Trần Lệ Thu (GVHD)
BÁO CÁO
ĐỒ ÁN KỸ THÂ-̣T THỰC PHẨM
Đề tài: Tính toán và thiết kế hệ thống sấy
khô rau công suất 1000kg/h
(Hê ̣: Đại Học)
Tên sinh viên
Lớp
Mã sinh viên
Phan Thị Hoàng Xuân
05DHTP6
2005140743
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TS. Trần Lệ Thu (GVHD)
BÁO CÁO
ĐỒ ÁN KỸ THÂ-̣T THỰC PHẨM
Đề tài: Tính toán và thiết kế hệ thống sấy
khô rau công suất 1000kg/h
(Hê ̣: Đại Học)
Tên sinh viên
Lớp
Mã sinh viên
Phan Thị Hoàng Xuân
05DHTP6
2005140743
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017
2
MỤC LỤC
Lời nói đầu................................................................................................................ 4
PHẦN 1. TÔNG
ÂUN...........................................................................................7
1.1. Cơ sở lý thuyết cua thiết bi chính..............................................................7
1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chính............................................13
1.3. Các thiết bi và mô tả đặc tính cua từng thiết bi.....................................14
1.4. Các hãng có thiết bi tương ứng (nếu có).................................................16
1.5. Ứng dụng trong chế biến thực phẩm......................................................18
1.6. Các tài liệu tham khảo và website...........................................................19
PHẦN 2. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THIÊT BỊ...................................................20
2.1. Các thông số ban đầu và lựa chon tiêu chuẩn...........................................20
2.1.1. Tính toán lượng ẩm cần thiết cho từng giai đoạn sấy....................20
2.1.2. Tính toán lượng nhiệt cho quá trình sấy.........................................21
2.1.3. Tính toán nhiệt tỏa ra ở bình ngưng đóng băng.............................22
2.1.4. Tính toán và chon máy lạnh cho hệ thống sấy...............................23
2.2. Sơ đồ công nghệ và giải thích công nghệ...................................................30
2.3. Tính toán cho thiết bi chính.......................................................................31
2.3.1. Tính toán bình thăng hoa.................................................................31
2.3.2. Tính toán cho bình ngưng – đóng băng...........................................36
2.4. Sơ đồ thiết bi và giải thích thiết bi.............................................................42
2.5. Sơ đồ bố trí mặt bằng và diễn giải.............................................................44
2.6. Tài liệu tham khảo......................................................................................46
PHỤ LỤC 2. BAN VV THIÊT BỊ CHÍNH (Bản in A3 Autocad .èm ohec đúng
oiêut ahutẩn vẽ .ỹ ohutậo)............................................................................................47
3
Lời nói đầu
Nước ta là một nước có nền nông nghiệp rất phát triển với sản lượng xuất khẩu
nông sản rất lớn với mặt hàng rất phong phú, trải dài từ các loại hạt ngũ cốc đến rau
củ.
Để đạt được đến sự phát triển về nông nghiệp như vậy, cần phải đảm bảo được
một công đoạn hết sức quan trọng đó là khâu bảo quản sau thu hoạch, trong đó sấy
là một quy trình công nghệ đóng góp rất nhiều vào khâu này. Đồng thời, đối với
công nghệ sấy ngày càng phát triển đã giúp tạo ra được nhiều loại sản phẩm hơn,
phong phú về chủng loại, về cách sấy và ngày càng nâng cao chất lượng thực phẩm
hơn.
Vì sự thiết yếu của công nghệ sấy trong các sản phẩm nông sản nên chúng em
xin chọn đề tài sấy thăng hoa rau quả để giúp mọi người có cái nhìn khái quát hơn
về công nghệ sấy thăng hoa này. Tuy sấy thăng hoa có giá thành cao nhưng không
thể phủ nhận thành phẩm của quá trình sấy này hơn hẳn các loại sấy khác.
Trong quá trình thu thập tài liêu, nghiên cứu cũng như biên soạn không thể siếu
những sai sót, do đó mong mọi người thông cảm và rất hân hạnh nhận được những
đóng góp chân thành từ mọi người.
Xin chân thành cảm ơn.
4
Danh mục bảng
Bảng 1.1. So sánh sấy truyền thống và sấy thăng hoa. .......................................8
Bảng 1.2. Thông số kỹ thuật máy sấy thăng hoa 120kg/mẻ..............................17
Bảng 2.1. Thông số chu trình lạnh....................................................................26
5
Danh mục hình
Hình 1.1. Mít sấy lạnh......................................................................................7
Hình 1.2. Giản đồ trạng thái nước.....................................................................9
Hình 1.3. Biểu đồ các giai đoạn điển hình.......................................................11
Hình 1.4. Cấu tạo bình thăng hoa.....................................................................18
Hình 1.5. Cấu tạo bình ngưng đóng băng........................................................16
Hình 1.6. Máy sấy thăng hoa công ty Nhất Phú Thái.......................................16
Hình 1.7. Máy sấy sầu riêng, trái cây đông khô chân không............................18
Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống lạnh.........................................................................24
Hình 2.2. Chu trình máy lạnh trên đồ thị lgh-p................................................25
Hình 2.3. Hình mô tả khay trong bình thăng hoa.............................................34
Hình 2.4. Hình đáy và nắp ..............................................................................36
Hình 2.5. Hình đáy và nắp...............................................................................41
Hình 2.6. Sơ đồ thiết bị sấy thăng hoa.............................................................42
6
PHẦN 1. TÔNG
1.1.
ÂUN
Cơ sở lý thuyết cua thiết bi chính
1.1.1 Giới thiệu chung về sấy đông khô
Sấy đông khô (sấy thăng hoa) là một kỹ thuật được gọi là làm khô lạnh hay còn
gọi là kỹ thuật khử nước hoặc dung môi khác từ sản phẩm đông lạnh bằng quá trình
thăng hoa. Sự thăng hoa xảy ra khi chất lỏng đông lạnh ở thể rắn chuyển trực tiếp
sang thể hơi mà bỏ qua pha lỏng. Ngược lại với quá trình sấy truyền thống từ pha
lỏng thường làm thay đổi chất lượng của sản phẩm và phương pháp này chỉ có thể
áp dụng được với một số vật liệu sấy dễ dàng. Và vì trong sấy thăng hoa vật liệu
sấy không đi qua giai đoạn pha lỏng, do đó sản phẩm sau sấy ổn định, dễ sử dụng
và có tính mỹ quan cao.
Hình 1.1. Mít sấy lạnh
Thường được sử dụng để bảo quản các loại vật liệu chung và thực phẩm nói
riêng, giúp thuận tiện hơn cho vận tải, cũng như giữ được các phẩm chất của sản
phẩm ban đầu. Ngoài ra còn có nhiều lĩnh vực khác như: điều chế mẫu cảm ứng
nhiệt, nghiên cứu tiêu bản thực vật, ổn định các vật liệu sống như nuôi cấy vi
khuẩn, lưu trữ lâu dài các mẫu HPLC, bảo quản tiêu bản động vật cho trưng bài tại
bảo tàng,...
So với các phương pháp bảo quản khác:
Trong quá trình sấy thông thường, nhiệt là nguyên nhân gây tổn thấy về hương
thơm và chất lượng dinh dưỡng. Tuy vậy, sấy thăng hoa làm giảm hoạt độ của nước
là không dùng nhiệt tác động lên thực phẩm, nên vẫn giữ được hương thơm và chất
lượng sản phẩm tốt hơn.
7
Trong quá trình sấy thăng hoa, chi phí cho hệ thống tạo áp suất chân không và
làm lạnh rất lớn. Cùng với vốn đầu tư ban đầu làm cho chi phí sấy thăng hoa và cô
đặc thực phẩm tăng cao.
Ưu điểm: sấy thăng hoa có ưu điểm lớn so với các phương pháp sấy khác như
sản phẩm có chất lượng cao (giữ nguyên màu sắc, cấu trúc, hương vị, tính thủy
hóa), giữ gìn hoạt tính sinh học, không làm mấy các vitamin. Tiêu hao năng lượng
để bay hơi hàm ẩm thấp.
Nhược điểm: giá thành thiết bị cao, vận hành cần có trình độ kỹ thuật cao, tiêu
thụ điện năng lớn.
Bảng 1.1. So sánh sấy truyền thống và sấy thăng hoa
Sấy truyền thống
Sấy thăng hoa
- Thực phẩm sấy dễ dàng (rau, ngũ - Sấy được hầu hết các loại thực phẩm
cốc)
mà các phương pháp khác không thực
hiện được
- Hiệu quả kém với thịt
- Tốt cho chế biển thị chín và sống
0
- Nhiệt độ từ 39-93 C
- Nhiệt độ dưới điểm đông lạnh
- Dùng áp suất khí quyển
- Áp suất thấp
- Bốc hơi nước từ bề mặt thực phẩm
- Thăng hoa nước từ mặt nước đá
- Làm tổn thất chất hòa tan, vài trường - Tổn thất là tối thiểu
hợp làm cứng sản phẩm.
- Ít gây thay đổi cấu trúc và làm co sản
- Ứng suất tác động trên thực phẩm phẩm
rắn là nguyên nhân ảnh hưởng đến cấu - Khư nước rất nhanh
trúc và làm co sản phẩm
- Những phẩn được sấy khô và xốp có
- Khử nước chậm và không hoàn toàn mật độ thấp hơn nguyên liệu
- Những phần sấy khô là rắn hay lỗ - Hương vị được giữ lại bình thường
xốp thường có mật độ cao hơn nguyên - Màu bình thường
liệu
- Giữ được dinh dưỡng
- Tổn thất hương vị
- Giá sản phẩm cao, có thể gấp 4 lần
- Sản phẩm thường sẫm màu
sấy khô thông thường.
- Giá trị dinh dưỡng giảm
- Giá sản phẩm thấp
8
1.1.2 Nguyên lý hoạt động
1.1.2.1 Các quá trình chuyển pha của nước
Hiểu được quá trình chuyển pha của nước trong quá trình sấy đông khô rau quả
là một điều cần thiết. Quá trình chuyển pha của nước giữa lỏng – rắn – hơi được mô
tả ở “Giản đồ trạng thái của nước”.
Hình 1.2 Giản đồ trạng thái của nước
- Ở điều kiện áp suất không đổi (tại M), khi cấp nhiệt để nhiệt độ của nước
tăng từ TM đến TG thì trạng thái của nước diễn ra theo M – G, tức lỏng ra hơi. Hiện
tượng này thường xảy ra trong các quá trình sấy vật liệu ẩm.
- Trường hợp nếu áp suất giảm xuống dưới 760mmHg, quá trình sẽ diễn ra
theo đường M – L, đây là hiện tượng xuất hiện trong quá trình sấy chân không.
- Ở điều kiện áp suất tại M không đổi, nhiệt độ nước giảm từ T M xuống TN =
TR = TH thì trạng thái pha của nước diễn ra theo M –N (tức lỏng sang rắn). Hiện
tượng này thường xảy ra trong quá trình lạnh đông.
- Ở điều kiện áp suất PR = const < PO =4,58mmHg, tại R nước ở trạng thái rắn
và có nhiệt độ là TH=TR. Ứng với mỗi giá trị nhiệt độ nước đá là T H sẽ có một giá trị
áp suất thăng hoa tương ứng là P H và ngược lại. Nếu đặt nước đá trong môi trường
có áp suất là PR, PH < PR < 4,58mmHg, tương ứng nhiệt độ thăng hoa của nước đá là
Tth = TF > TH. Khi đó nước đá chưa thể thăng hoa ngay (R) mà nó phải thực hiện
một giai đoạn truyền nhiệt đốt nóng (RF), để nâng nhiệt độ T R = TH lên đến TF, lúc
đó nước đá mới bắt đầu thăng hoa, quá trình sẽ đi theo đường R-Q và cần một
lượng nhiệt cấp vào Q, do đó tiêu tón năng lượng và thời gian để nâng nhiệt trước
khi thăng hoa. Nếu đặt nước đá trong môi trường có áp suất là P D, PD
- Xem thêm -