Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Tính toán và thiết kế hệ thống sấy khô rau công suất 1000kgh...

Tài liệu Tính toán và thiết kế hệ thống sấy khô rau công suất 1000kgh

.DOCX
49
1418
146

Mô tả:

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 -

Tài liệu liên quan