TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BỘ MÔN QUÁ TRÌNH - THIẾT BỊ CNSH & CNTP ******* ĐỒ ÁN I: QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ THIẾT KẾ HỆ THỐNG BUỒNG SẤY KHOAI TÂY VỚI NĂNG SUẤT 180KG SẢN PHẨM / MẺ Sinh viên thực hiện : Trần Như Duy MSSV : 20180318 Lớp : Kỹ thuật sinh học 01 – K63 Giáo viên hướng dẫn : TS. Phạm Ngọc Hưng Hà Nội 06/2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị Mục lục LỜI NÓI ĐẦU.5 PHẦN 1: TỔNG QUAN. Tổng quan về vật liệu sấy - cây khoai tây. Giới thiệu về cây khoai tây.
Thành phần dinh dưỡng. Tổng quan về công nghệ sấy. Các phương pháp tách ẩm. Phân loại sấy.
Nguyên tắc sấy. Ưu và nhược điểm của quá trình sấy. Nhược điểm. Tổng quan về thiết bị sấy.
Thiết bị sấy đối lưu. Máy sấy băng tải. Máy sấy thùng quay. Thiết bị sấy tầng sôi.
Hệ thống sấy phun. Thiết bị sấy bức xạ. Thiết bị sấy tiếp xúc (sấy rang). Thiết bị sấy dùng điện trường cao tần.
Thiết bị sấy thăng hoa. Nguyên lí thiết kế hệ thống sấy. Lựa chọn quy trình sấy. Chọn thiết bị sấy.
Chọn tác nhân sấy.17 PHẦN 2: CÔNG NGHỆ SẤY KHOAI TÂY. Quy trình công nghệ. Thuyết minh quy trình công nghệ.19 SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 2 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị 2. Lựa chọn và phân loại nguyên liệu.
Rửa khoai tây. Làm ráo nguyên liệu.23 PHẦN 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ. Tính toán quá trình sấy lý thuyết. Tính khối lượng VLS vào ra.
Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1h. Xác định các thông số không khí bên ngoài (điểm A). Xác định Entanpy của TNS trước quá trình sấy (điểm B). Xây dựng quá trình sấy lý thuyết (điểm C).
Lượng không khí lý thuyết. Tính toán kích thước buồng sấy. Kích thước bộ phận vận chuyển. Khay đựng vật liệu.
Xe goòng. Tính thiết bị chính. Xe chở vật liệu sấy. Kích thước trong buồng sấy.
Tính toán các tổn thất. Tổn thất do vật liệu sấy mang đi. Tổn thất do khay sấy mang đi. Tổn thất ra môi trường xung quanh.
Tổn thất qua tường bao quanh. Tổn thất nhiệt qua trần. Tổn thất qua nền. Xác định các thông số của quá trình sấy thực tế.
Xác định lượng chứa ấm d2. Xác định lượng không khí khô của quá trình sấy thực tế. Tính toán cân bằng nhiệt và hiệu suất hệ thống sấy.36 PHẦN 4: TÍNH CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ. Tính chọn calorifer.39 SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 3 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị 4.
Tính toán khí động và chọn quạt. Tính toán trở lực. Trở lực đường ống từ miệng quạt đến calorifer. Trở lực trên đoạn ống thẳng từ calorifer đến buồng sấy.
Trở lực calorifer. Trở lực đoạn ống kiểu vát vào buồng sấy. Trở lực trong buồng sấy. Áp suất động của khí thoát.47 TÀI LIỆU THAM KHẢO.48 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.
Thành phần dinh dưỡng của khoai tây. Bảng cân bằng nhiệt. Bảng thông số tác nhân sấy. Thông số thiết kế calorife.41 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Hình ảnh khoai tây.
Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sấy khoai tây. Đồ thị I-d quá trình sấy lý thuyết. Đồ thị I-d quá trình sấy thực tế.35 SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 4 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị LỜI NÓI ĐẦU Với lợi thế tài nguyên thiên nhiên lớn, Việt Nam là một trong những quốc gia phát triển nhanh bắt đầu từ nông nghiệp. Trong những năm gần đây nền nông nghiệp nước ta đã đặt được những thành tựu to lớn.
Ngoài việc đáp ứng nhu cầu tiêu dung nội địa, nước ta đã bắt đầu xuất khẩu nông sản cùng với các chế phẩm của chúng. Do đó việc ứng dụng các công nghệ mới đóng góp một vai trò hết sức quan trọng. Trong đó, công nghệ sấy là khâu quan trọng sau quá trình thu hoạch, chế biến bảo quản nông sản. Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong quá trình sản xuất và đời sống thực tế.
Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu sấy phải đảm bảo chất lượng, tiêu tốn ít năng lượng và chi phí vận hành thấp. Để thực hiện quá trình sấy người ta có thể sử dụng một số thiết bị như: sấy thùng quay, hầm sấy, sấy sàn rung, tháp sấy, buồng sấy, … có thể là thiết bị đốt nóng tác nhân hoặc thiết bị làm lạnh để làm khô tác nhân. Chúng ta gọi hệ thống các thiết bị thực hiện một quá trình sấy cụ thể nào đó là một hệ thống sấy.
Buồng sấy là một trong những hệ thống sấy đối lưu thông dụng nhất. Sấy nông sản là quy trình công nghệ phức tạp có thể thực hiện trên những thiết bị sấy khác nhau. Ứng dụng mỗi loại nông sản ta cần chọn chế độ sấy thích hợp nhằm đạt năng suất cao, chất lượng sản phẩm sấy tốt và tiết kiệm năng lượng. Nhận thức được vấn đề này em chọn đề tài “Tính toán và thiết kế hệ thống sấy buồng sấy khoai tây năng suất 180kg sản phẩm/mẻ” với các nội dung bao gồm các phần sau: Phần 1: Tổng quan Phần 2: Công nghệ sấy khoai tây Phần 3: Tính toán thiết kế Phần 4: Tính các thiết bị phụ trợ SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 5 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS.
Phạm Ngọc Hưng giảng viên bộ môn Quá trình – Thiết bị CNSH – CNTP trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện Đồ án. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐH Bách Khoa Hà Nội nói chung và các thầy cô trong bộ môn Quá trình – Thiết bị CNSH – CNTP nói riêng đã truyền đạt kiến thức để em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện quan tâm, giúp đỡ và động viên em trong quá trình học tập và hoàn thành Đồ án I. Hà Nội, tháng 6 năm 2021 Sinh viên thực hiện Trần Như Duy SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 6 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị PHẦN 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về vật liệu sấy - cây khoai tây 1.
Giới thiệu về cây khoai tây Hình 1.1 Hình ảnh khoai tây Khoai tây (Solanum tuberosum) của họ Solanaceae (họ cà dược) là một trong những loại rau củ được sử dụng rộng rãi nhất ở vùng khí hậu ôn đới phương Tây. Cây khoai tây có thể có nguồn gốc từ Andes, nơi nó được trồng bởi người Inca. Vào thời tiền Columbia, khoai tây được trồng khắp nơi ở châu Mỹ, nơi nó được xem là thực phẩm chủ yếu. Khó có thể lục lại lịch sử của cây khoai tây, phần lớn vì từ potato (khoai tây) cũng được dùng để chỉ khoai lang (Ipomoea batatas) và các loại cây củ không liên quan khác.
Các nhà thám hiểm Tây Ban Nha được cho là những người mang khoai tây từ Peru vào Tây Ban Nha từ thế kỷ 16. Từ đó nó được phổ biến rộng khắp châu Âu. Nó được cư dân châu Âu mang đến Bắc Mỹ vào những năm 1600. Tức là, cũng giống như cà chua, khoai tây là loại thức ăn được tái “định cư” vào châu Mỹ.
Thời kỳ đầu, khoai tây được thu hoạch với khối lượng lớn ở quần đảo Anh. Nó trở thành thức ăn chính ở Ireland trong thế kỷ 18 và do đó được gọi là khoai tây Ireland để phân biệt với khoai lang. Ireland cũng phụ thuộc vào khoai tây nhiều đến nỗi vụ thất thu (do bệnh tàn rụi của cây cối) vào những năm 1845- 46 dẫn đến bệnh dịch, tử vong và di cư lan rộng. Khoai tây cũng đóng vai trò quan trọng trong lịch sử thế kỷ 20 ở châu Âu, đặc biệt là ở Đức.
Nó đã giúp cho nước Đức sống sót trong suốt hai cuộc thế chiến. Với hàm lượng carbohydrate cao, khoai tây là thực phẩm chính của người phương Tây hiện nay. Nó phát triển tốt nhất ở khí hậu lạnh và ẩm. Đức, Nga và Ba Lan là những nước sản xuất nhiều khoai tây nhất châu Âu.
SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 7 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị Khoai tây được nhập vào Việt Nam năm 1890. Từ năm 1980, khoai tây được quan tâm và đã có đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước mà Viện Khoa học và kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (KHKTNNVN) là cơ quan chủ trì. Nhờ vậy, năng suất khoai tây đã được nâng cao, trước thường là 8 tấn/ha, cao nhất là 18-20 tấn/ha, từ năm 1981 đến nay, năng suất bình quân đạt gần 12 tấn/ha, cao nhất đạt 35-40 tấn/ha, có thời điểm khoai tây đã xuất khẩu sang Nga (có năm tới 1. Khi lương thực lúa gạo và ngô dồi dào thì khoai tây được nghiên cứu theo hướng chất lượng và hiệu quả 1.
Thành phần dinh dưỡng Trong 150g củ khoai tây cung cấp khoảng 45% vitamin C cho nhu cầu hàng ngày của bạn. Chúng có ít năng lượng hơn bưởi, nhiều kali hơn chuối và cung cấp nhiều sắt hơn các loại rau củ khác. Khoai tây còn giàu chất xơ, vitamin B6 và khoáng chất như đồng, mangan. Thành phần dinh dưỡng của củ khoai tây được thể hiện trong bảng 1.
Thành phần dinh dưỡng của khoai tây 1. Tổng quan về công nghệ sấy 1. Khái niệm Sấy là quá trình tách một phần hay phần lớn lượng ẩm có trong vật ẩm. Quá trình sấy rất phức tạp và không ổn định, trong đó đồng thời xảy ra nhiều quá trình như quá trình truyền nhiệt từ tác nhân sấy cho vật sấy, dẫn nhiệt trong vật sấy, bay SVTH: Trần Như Duy – Kỹ thuật sinh 8 học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Đồ án quá trình và thiết bị hơi của ẩm, dẫn ẩm từ trong ra bề mặt của vật sấy, truyền ẩm từ bề mặt sấy vào môi trường sấy.
Mục đích Với mục đích bảo quản tốt vật liệu hoặc để giảm năng lượng tiêu tốn trong quá trình vận chuyển, hoặc để đảm bảo các thông số kĩ thuật cho các quá trình gia công vật liệu tiếp theo.