BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CHẾ BIẾN - - -    - - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM MÁY SẤY LẠNH VI SÓNG Giáo viên hướng dẫn : Th.S. KHỔNG TRUNG THẮNG Sinh viên thực hiện : LÊ NGỌC LINH Lớp: 47 NL Nha Trang, 2009 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m i LỜI CẢM ƠN Sau 4 năm trôi qua, được các Thầy, các Cô trong trường đại học Nha Trang tận tình giảng dạy, trang bị cho tôi những hành trang tri thức quý báu trước khi tôi bước vào ngưỡng cửa của cuộc đời. Và cuối khóa học này tôi đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp. Để hoàn thành được đề tài này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy Th.S Khổng Trung Thắng, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong thời gian qua. Đồng thời xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, các cô trong khoa Chế Biến, bộ môn Kỹ Thuật Lạnh, cùng các thầy tại phòng thí nghiệm, thực hành Công Nghệ Nhiệt Lạnh đã nhiệt tình tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi. Tuy nhiên với thời gian tương đối ngắn, khối lượng công việc lại không nhỏ nên không thể tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình tính hoàn thành đồ án. Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do khả năng có hạn cũng như kinh nghiệm còn thiếu nên tôi rất mong được các thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến chỉ bảo thêm. Nha Trang, ngày 1 tháng 7 năm 2009 Sinh Viên Lê Ngọc Linh Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii LỜI NÓI ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY VÀ SỬ DỤNG SÓNG VI SÓNG 3 1.1. Tổng quan về kỹ thuật sấy. 3 1.1.1. Tìm hiểu về quá trình sấy và các phương pháp sấy 3 1.1.1.1. Khái niệm 3 1.1.1.2. Mục đích của quá trình sấy 3 1.1.1.3. Các phương pháp tách ẩm ra khỏi nguyên liệu khác. 3 1.1.1.4. Phân loại các phương pháp sấy 4 1.1.1.5. Các ứng dụng của sấy lạnh. 7 1.2. Quá trình truyền ẩm trong vật thể sấy: 8 1.3 Tổng quan về tình hình sử dụng sóng vi sóng. 10 1.3.1 Sử dụng sóng vi sóng trong lò vi sóng 10 1.3.1.1 Lịch sử ra đời 10 1.2.1.2. Tại sao lò vi sóng đốt nóng được thức ăn 11 1.3.2. Sử dụng sóng vi sóng để sấy phân bón. 12 1.3.3. Sử dụng sóng vi sóng để sấy nệm cao su 13 1.3.4 Máy sấy chân không vi sóng. 14 1.3.5. Sử dụng sóng vi sóng để sấy gỗ tươi. 16 Chương 2:TÍNH TOÁN CÁC QUÁ TRÌNH TRONG HỆ THỐNG SẤY 17 2.1. Nhiệm vụ thiết kế và phương án thiết kế 17 2.1.1 Nhiệm vụ thiết kế 17 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m iii 2.1.1. Phương án thiết kế. 17 2.2. Tính toán thông số của vật liệu sấy. 18 2.2.1. Tính khối lượng VLS vào và ra 18 2.2.2. Lượng ẩm cần bốc hơi 18 2.3. Xây dựng quá trình sấy lý thuyết. 19 2.3.1. Xác định các thông số không khí trong quá trình sấy 19 2.3.1.1. Quá trình sấy trên đồ thị I-d 19 2.3.1.2. Xác định thông số các điểm trên đồ thị I-d. 20 2.3.2. Lượng không khí lý thuyết. 22 2.3.3. Nhiệt lượng tiêu hao trong quá trình sấy lý thuyết 22 2.4. Tính tổn thất nhiệt 23 Chương 3:TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ 26 3.1. Tính chọn thiết bị cho buồng lạnh 26 3.1.1. Tính chọn máy lạnh 26 3.1.2 Tính kiểm tra cách nhiệt buồng lạnh 27 3.2. Tính chọn thiết bị cho buồng gia nhiệt không khí 28 3.2.1. Tính chọn điện trở 28 3.2.2. Tính kiểm tra cách nhiệt buồng gia nhiệt không khí. 28 3.2.3. Tính chọn quạt buồng gia nhiệt. 30 3.3 Năng Lượng Vi Sóng 34 Chương 4:TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG SẤY 35 4.1. Tự động hóa hệ thống làm lạnh 35 4.2. Tự động hóa cho buồng gia nhiệt không khí. 35 4.3. Tự động điều chỉnh cấp vi sóng. 35 Chương 5:SẤY THỬ NGHIỆM MỘT SỐ SẢN PHẨM VÀ SO SÁNH VỚI PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH 37 5.1. Sấy tôm thẻ chân trắng (Penaeus Vannamel). 37 5.1.1 Sấy lạnh kết hợp phát vi sóng 37 5.1.2 Sấy tôm bằng phương pháp sấy lạnh. 40 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m iv 5.2. Sấy mực ống Trung Hoa (loligo chinensis ). 42 5.2.1 Sấy mực với phương pháp sấy lạnh kết hợp vi sóng. 42 5.2.2 Sấy Mực với phương pháp sấy lạnh. 45 KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Thông số cơ bản của một số máy sấy chân không vi sóng 15 Bảng 2.1. Thông số các điểm trong quá trình sấy lý thuyết: 22 Bảng 2.2 Thông số các điểm trên đồ thị I-d của quá trình sấy thực : 24 Bảng. 3.1 Tổng hợp các thiết bị được sử dụng trong hệ thống sấy. 34 Bảng 5.1 Bảng thông số kết quả TN25 39 Bảng 5.2 Bảng thông số kết quả TN26 40 Bảng 5.3 Bảng thông số kết quả TN27 44 Bảng 5.4 Bảng thông số kết quả TN28 45 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Lò vi sóng 10 Hình 1.2. Cấu tạo phân tử nước. 11 Hình 1.3. Máy sấy chân không vi sóng. 14 Hình 2.1. Đồ thị I-d của quá trình sấy lý thuyết. 19 Hình 2.2. Quá trình sấy thực tế trên đồ thị I-d 25 Hình 5.1 Hình mẫu thí nghiệm phương pháp sấy lạnh kết hợp vi sóng 41 Hình 5.2 Hình mẫu với thí nghiệm sấy lạnh 41 Hình 5.3 Đồ thị đường cong sấy của mẫu TN25 và mẫu TN26 42 Hinh 5.4 Hình mẫu thí nghiệm với phương pháp sấy lạnh kết hợp vi sóng 46 Hình 5.5 Hình mẫu với thí nghiệm sấy lạnh 46 Hình 5.6 Đồ thị đường cong sấy của TN27 và TN28 47 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TNS : Tác nhân sấy TBS : Thiết bị sấy VLS : Vật liệu sấy KH-CN : Khoa học công nghệ Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong nhiều năm trở lại đây, ngành thủy sản nước ta liên tục phát triển mạnh và đóng góp đáng kể vào sự phát triển của đất nước. Việt Nam trở thành một trong những nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu thế giới chiếm lĩnh nhiều thị trường lớn. Trước những điều kiện thuận lợi và tiềm năng cho thấy xuất khẩu thủy sản sẽ ngày càng tăng mạnh về số lượng, chất lượng cũng như lợi nhuận thu được. Vì lẽ đó mà ngành thủy sản cũng ngày càng được ưu tiên và quan tâm. Trong các mặt hàng thủy sản xuất khẩu thì tỷ lệ sản phẩm khô chiếm tỷ trọng khá lớn. Tuy nhiên, mặt hàng thủy hải khô xuất khẩu hiện nay vẫn còn sử dụng phương pháp sấy nóng và phơi nắng truyền thống nên chất lượng sản phẩm không cao, điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm không được đảm bảo làm giảm giá trị kinh tế, không phù hợp xuất khẩu vào các thị trường lớn và khó tính. Sự biến đổi chất lượng như trên là do ảnh hưởng của các yếu tố nhiệt độ và thời gian sấy. Do đó, việc nghiên cứu các phương pháp sấy mới đi đôi với việc thiết kế thiết bị sấy mới cho các mặt hàng khô nói chung và mực nói riêng để áp dụng vào sản xuất là vấn đề rất cần thiết cấp bách hiện nay. Phần lớn người ta dùng phương pháp sấy nóng để sấy các VLS nhưng có một số vật liệu hay nông thủy sản thực phẩm sấy nóng thì không phù hợp. Khi phương pháp sấy lạnh ra đời thì chất lượng và giá trị cao hơn phương pháp sấy nóng rất nhiều. Nhưng trên thực tế thì phương pháp sấy lạnh vẫn chưa được ứng dụng vào thực tiễn sâu rộng, lý do chủ yếu là thiết bị này thời gian sấy vẫn còn dài và chi phí điện cao làm tăng chi phí sản xuất. Như vậy để phát huy ưu điểm của công nghệ sấy nhiệt độ thấp (sấy lạnh) chúng ta nên tìm cách giảm thời gian sấy và giảm chi phí sản xuất. Để có thể có được sản phẩm chất lượng cao mà chi phí sản xuất ở mức chấp nhận được. Trước thực tế trên đòi hỏi phải ra đời những phương pháp sấy mới với công nghệ hiện đại để có chất lượng sản phẩm tốt hơn. Qua nghiên cứu, tôi thấy rằng có một số những phương pháp rất ngắn, thời gian gia nhiệt cho vật liệu sấy như sử dụng sóng viba, làm nóng vật liệu, cho kết quả tốt, với thời gian sấy rất ngắn, chi Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m 2 phí chấp nhận được. Tôi thấy rằng chúng ta có thể tiếp tục phát triển kỹ thuật này để cho ra đời những sản phẩm có chất lượng và giá trị kinh tế cao. Được sự chấp thuận của khoa Chế biến – Trường Đại học Nha Trang và sự hướng dẫn của Thầy giáo – ThS. Khổng Trung Thắng, tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp: “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy sấy lạnh vi sóng” nhằm hướng tới một công nghệ sấy nhiệt độ thấp (sấy lạnh) có thời gian sấy ngắn hơn và giảm chi phí sản xuất. Người thực hiện Lê Ngọc Linh Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m [...]... THỐNG SẤY 2.1 Nhiệm vụ thiết kế và phương án thiết kế 2.1.1 Nhiệm vụ thiết kế - Thiết kế thiết bị sấy lạnh vi sóng dạng buồng sấy với năng suất 1kg/mẻ - Thiết bị về kết cấu phải đơn giản, dễ vận hành bảo dưỡng, sửa chữa, giảm chi phí đầu tư kinh tế cho một mẻ sấy - Chất lượng sản phẩm sấy phải cao, đảm bảo các chỉ tiêu về chất lượng như giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan phải cao hơn các phương pháp sấy. .. Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N y c to k lic 1.3.5 Sử dụng sóng vi sóng để sấy gỗ tươi Trước đây vi c sấy gỗ thường sử dụng các phương pháp sấy nóng hoặc sấy lạnh Nhưng các phương pháp này có nhược điểm là thời gian sấy kéo dài chi phí năng lượng cho sản xuất lớn Công ty TNHH Minh Dư (70Bis Trần Đình Xu, phường Cô Giang, quận 1, TP.HCM) vừa nghiên cứu và chế tạo thành công máy sấy. .. g e Vi e N y c to k lic Ngô Đăng Nghĩa và các cộng sự (2004), đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy lạnh kết hợp với sấy hồng ngoại bước đầu thử nghiệm trên một số sản phẩm như sấy mực Kết quả thu được rất tốt, đặc biệt là về mặt chất lượng cảm quan của sản phẩm, an toàn về mặt vi sinh, đồng thời rút ngắn được thời gian sấy rất nhiều Từ những nghiên và cứu thực tế đi trước, vi c tính toán thiết kế hệ... h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c h a n g e Vi e N y c to k lic 1.1.1.5 Các ứng dụng của sấy lạnh Các nhà khoa học tại Phân vi n Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã nghiên cứu công nghệ sấy lạnh và đã ứng dụng sấy một số sản phẩm nông sản như sấy mít, sấy nhãn …kết quả khi thực hiện quá trình sấy lạnh thì thời gian sấy giảm đi rất nhiều, chỉ bằng một nửa thời gian sấy nóng,... công máy sấy gỗ tươi hiệu Gosaviba 20 Đây là loại máy sấy gỗ đầu tiên được một DN trong nước chế tạo theo nguyên lý dùng sóng cao tần (sóng viba) làm nóng và tách ẩm ra khỏi gỗ Gosaviba 20 được thiết kế với công suất 100kW, có thể sấy 4m 3 gỗ tươi/ngày, sấy được các loại gỗ tròn có đường kính 20cm Gỗ sau khi sấy trong 4 giờ, độ ẩm chỉ còn 8%-10%, chất lượng đạt 90% (trong khi sấy bằng công nghệ nhiệt phải... là mít: Khi sấy lạnh có màu vàng tươi, khi sấy nóng có màu vàng nâu Đối với sản phẩm là mực: Khi sấy lạnh có màu trắng, khi sấy nóng có màu vàng Phạm Văn Tùy, cùng các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công công nghệ sấy lạnh (sấy bằng bơm nhiệt) và đã ứng dụng sấy một số sản phẩm như: Cà rốt, củ cải, hành lá… Kết quả thu được là các sản phẩm sau khi sấy vẫn giữ được màu sắc tự nhiên dù đã sấy rất khô,... hàm lượng vitamin C cao hơn hẳn so với các sản phẩm rau quả sấy bằng các phương pháp khác như sấy bằng không khí nóng và sấy bằng hồng ngoại Công nghệ sấy này đã được Vi n KH-CN Nhiệt Lạnh đại học Bách Khoa Hà Nội chuyển giao cho nhà máy chế biến thực phẩm Vi t Trì, công ty bánh kẹo Hải Hà để sấy kẹo Jelly, vi n công nghệ thực phẩm, bệnh vi n Y học cổ truyền dân tộc…Sau một thời gian vận hành thiết bị... mô hình thí nghiệm, thiết bị làm lạnh ngưng ẩm được sử dụng là một máy điều hòa hai cục với công suất lạnh là 1 HP = 745,7 (W) Làm như vậy để thực hiện được chỉ tiêu thiết kế là thiết bị đơn giản dễ kiếm, dễ vận hành sửa chữa Cũng bởi trên thực tế rất khó có thể tìm được một chiếc máy lạnh có đúng theo công suất lạnh yêu cầu 3.1.2 Tính kiểm tra cách nhiệt buồng lạnh Buồng lạnh được làm lạnh xuống 24... toán thiết kế hệ thống sấy lạnh kết hợp vi sóng là hoàn toàn có cơ sở lý thuyết cũng như thực tiễn 1.2 Quá trình truyền ẩm trong vật thể sấy: Quá trình sấy bao gồm hai quá trình xảy ra liên tiếp là : Truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt và thoát hơi ẩm từ bề mặt vào môi trường Tốc độ sấy phụ thuộc vào biến đổi ẩm trong vật sấy và trên bề mặt vật sấy Trong nhiều nghiên cứu người ta xem quá trình... vi sóng để sấy phân hỗn hợp có thể hạn chế được các nhược điểm trên, quá trình sấy bằng sóng vi sóng còn có nhiều ưu điểm như: nó nhanh hơn rất nhiều so với phương pháp sấy thông thường, phù hợp với các sản phẩm có chất lượng cao và các vật liệu nhậy cảm với nhiệt độ sấy, thân thiện với môi trường Từ các kết quả thí nghiệm người ta có một số kết luận như sau: * Nhiệt độ của không khí thổi vào lò sấy . GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CHẾ BIẾN - - -    - - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM MÁY SẤY LẠNH VI SÓNG Giáo vi n hướng dẫn. lò vi sóng đốt nóng được thức ăn 11 1.3.2. Sử dụng sóng vi sóng để sấy phân bón. 12 1.3.3. Sử dụng sóng vi sóng để sấy nệm cao su 13 1.3.4 Máy sấy chân không vi sóng. 14 1.3.5. Sử dụng sóng. khoa Chế biến – Trường Đại học Nha Trang và sự hướng dẫn của Thầy giáo – ThS. Khổng Trung Thắng, tôi thực hiện đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy sấy lạnh vi sóng