BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - ðOÀN VĂN NĂM NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ VỀ CẤU TẠO, CHẾ ðỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY LONG NHÃN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ CƠ GIỚI HOÁ NÔNG LÂM NGHIỆP Mã số : 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRẦN NHƯ KHUYÊN HÀ NỘI – 2008 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa ñược công bố công trình khác Mọi tài liệu tham khảo luận văn ñã ñược trích dẫn cụ thể Hà Nội, ngày 11 tháng năm 2008 Tác giả ðoàn Văn Năm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến thầy giáo PGS-TS Trần Như Khuyên ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ trình thực hoàn thành ñề tài nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô Khoa Cơ ðiện, Khoa sau ñại học - Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội; Ban Giám Hiệu, Phòng, Khoa toàn thể cán bộ, giáo viên, công nhân viên Trường Cao ñẳng nghề Cơ ðiện- Xây dựng Nông Lâm Trung bộ, ñồng nghiệp ngưòi thân, bạn bè ñã tạo ñiều kiện thuận lợi cho trình học tập hoàn thành luận văn Tác giả ðoàn Văn Năm Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vii LỜI NÓI ðẦU Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 10 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM NHÃN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 10 1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ nhãn giới 10 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ nhãn nước ta 13 1.2 ðẶC ðIỂM CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÙI NHÃN 15 1.2.1 ðặc ñiểm cấu tạo 15 1.2.2 Thành phần hoá học 16 1.3 19 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LONG NHÃN 1.3.1 Các phương pháp làm long nhãn 19 1.3.2 Quy trình công nghệ sấy long nhãn xoáy 19 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 24 1.4.1 Lò sấy thủ công sử dụng trực tiếp khói lò làm tác nhân sấy 24 1.4.2 Thiết bị sấy gián tiếp 30 1.4.3 Máy sấy long nhãn SRQ – 12 33 1.4.4 Hệ thống sấy dùng lượng mặt trời 34 1.5 35 MỤC ðÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………iii 1.5.1 Mục ñích nghiên cứu 35 1.5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 35 Chương ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 36 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố 39 2.2.2 Phương pháp xác ñịnh số thông số trình sấy 40 2.2.3 Phương pháp xử lý gia công số liệu thực nghiệm 41 Chương CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 44 3.1 44 ðỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 3.1.1 Các giai ñoạn trình sấy 44 3.1.2 Một số quy luật trình sấy 46 3.1.3 Phân tích trình sấy 49 3.2 51 CÁC YẾU TỐ TÁC ðỘNG ðẾN THỜI GIAN SẤY Chương TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ 4.1 THỐNG THIẾT BỊ SẤY LONG NHÃN 53 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BUỒNG SẤY 53 4.1.1 Lựa chọn thông số ban ñầu 53 4.1.2 Chọn chế ñộ sấy 53 4.1.3 Tính khối lượng vật liệu sấy trước sau giai ñoạn sấy 54 4.1.4 Tính toán thông số hệ thống sấy 55 4.1.5 Cân ẩm chi phí không khí buồng sấy 60 4.1.6 Tính toán tổn thất nhiệt 63 4.1.7 Cân nhiệt hiệu suất nhiệt thiết bị sấy 74 4.2 78 TÍNH TOÁN THIẾT BỊ TRAO ðỔI NHIỆT Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………iv 4.2.1 Cấu tạo thiết bị trao ñổi nhiệt 78 4.2.2 Xác ñịnh thông số thiết bị trao ñổi nhiệt 79 4.3 85 TÍNH TOÁN BUỒNG ðỐT 4.3.1 Cấu tạo buồng ñốt 85 4.3.2 Tính diện tích bề mặt ghi lò 86 4.3.3 Thể tích buồng ñốt 87 4.4 88 TÍNH CHỌN QUẠT GIÓ CỦA HỆ THỐNG SẤY 4.4.1 Năng suất quạt gió 88 4.4.2 Áp suất toàn phần quạt gió 88 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 90 5.1 90 VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 5.1.1 Vật liệu thí nghiệm 90 5.1.2 Dụng cụ thí nghiệm 90 5.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ðƠN YẾU TỐ 90 5.2.1 Ảnh hưởng nhiệt ñộ tác nhân sấy x1 91 5.2.2 Ảnh hưởng tốc ñộ khí cửa quạt gió x2 92 5.2.3 93 Ảnh hưởng yếu tố khoảng cách giũa khay sấy x3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 KẾT LUẬN 96 KIẾN NGHỊ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT V.A.C : Vườn, Ao, Chuồng TNS : Tác nhân sấy TðN : Trao ñổi nhiệt Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………vi DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Trang 1.1 Diện tích sản lượng nhãn số nước giới 11 1.2 Thị trường chủ yếu nhập sản phẩm nhãn chế biến từ Thái Lan năm 2007 12 1.3 Diện tích sản lượng nhãn số tỉnh phía Bắc 14 1.4 Thành phần hoá học thịt nhãn 16 5.1 Kết thí nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng nhiệt ñộ tác nhân sấy x1 91 5.2 Ảnh hưởng tốc ñộ khí sấy cửa quạt gió x2 tới hàm Y1, Y2 92 5.3 Ảnh hưởng khoảng cách khay sấy x3 tới hàm Y1, Y2 94 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………vii DANH MỤC CÁC HÌNH STT Tên hình Trang 1.1 Cấu tạo nhãn 15 1.2 Sơ ñồ quy trình công nghệ sấy long nhãn 20 1.3 Lò sấy nhãn 24 1.4 Hệ thống sấy long nhãn thủ công dùng trực tiép khói lò 28 1.5 Long nhãn tươi trước sấy 28 1.6 Long nhãn sau sấy 29 1.7 Long nhãn bị cháy sấy nhiệt ñộ cao 29 1.8 Sơ ñồ công nghệ sấy gián tiếp không khí nóng 31 1.9 Lò sấy thủ công cải tiến ñể sấy long nhãn xoáy 31 1.10 Máy sấy long nhãn SRQ - 12 33 1.11 Sơ ñồ hệ thống sấy buồng dùng lượng mặt trời 34 2.1 Sơ ñồ hệ thống sấy long nhãn gián tiếp SLN – 36 3.1 ðường cong sấy 47 3.2 ðường cong tốc ñộ sấy 48 3.3 ðường cong nhiệt ñộ sấy 48 4.1 Sơ ñồ nguyên lý cấu tạo thiết bị trao ñổi nhiệt 79 4.2 Sơ ñồ nguyên lý cấu tạo lò ñốt 86 5.1 Dụng cụ thí nghiệm 90 5.2 ðồ thị ảnh hưởng x1 ñến hàm Y1, Y2 92 5.3 ðồ thị ảnh hưởng x2 ñến hàm Y1, Y2 93 5.4 ðồ thị ảnh hưởng x3 ñến hàm Y1, Y2 94 5.5a Long nhãn tươi trước sấy 95 5.5b Long nhãn khô sau sấy Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………viii 95 LỜI NÓI ðẦU Từ kinh tế nông nghiệp nước ta bước vào thời kỳ ñổi mới, sản xuất nông nghiệp nói chung sản xuất loại ăn nói riêng ñã có bước tiến ñáng kể Mô hình V.A.C lấy vải, nhãn làm chủ lực ñã ñang phát triển mạnh ñã thực ñem lại hiệu cao cho người lao ñộng Nhận thức ñược vai trò vải, nhãn ñối với ñời sống kinh tế nông dân, nhiều ñịa phương Lục Ngạn (Bắc Giang), Thanh Hà (Hải Dương) hay ðông Triều (Quảng Ninh) ñã phát ñộng phong trào trồng vải, nhãn khắp nhân dân tạo vùng trồng vải, nhãn tập trung hàng ngàn ha, giải việc làm cho hàng ngàn lao ñộng, tạo nguồn nguyên liệu lớn thuận tiện cho công nghệ chế biến công nghiệp Do lợi ích diện tích trồng vải, nhãn ñã không ngừng tăng nhanh từ Bắc vào Nam, từ ñồng lên miền núi… Tuy nhiên thiếu hiểu biết khoa học kỹ thuật, hiểu biết công nghệ bảo quản, chế biến loại ñặc sản nên thời gian gần ñây sản lượng vải, nhãn chưa cao, chưa thực ñáp ứng ñược nhu cầu xã hội, ñâu ñó ñã xuất hiện tượng vải nhãn bị giá, khả tiêu thụ hạn chế thời vụ thu hái Hiện tượng ñã làm ảnh hưởng không nhỏ ñến thu nhập tâm lý nông dân Xuất phát từ thực tế trên, ñược hướng dẫn PGS.TS Trần Như Khuyên, tiến hành thực ñề tài: “ Nghiên cứu số thông số cấu tạo, chế ñộ làm việc hệ thống thiết bị sấy long nhãn ” trị vào công thức (4.51) ta có: h= 65200.0, 95 = 0,5 m 1.3,522 0,97.1093(165 − 130) 4.3 TÍNH TOÁN BUỒNG ðỐT - Buồng ñốt tạo khói lò có nhiệt ñộ cao, cung cấp nhiệt ñể ñốt nóng không khí Calorifer khí - khói - Tạo khói lò có nhiệt ñộ thích hợp dùng làm tác nhân sấy Ở hệ thống sấy khói lò ñốt nóng gia nhiệt, sau ñó gia nhiệt lại truyền nhiệt cho không khí buồng sấy, không khí ñược ñốt nóng trở thành TNS hệ thống sấy 4.3.1 Cấu tạo buồng ñốt + Cấu tạo: - Buồng ñốt hệ thống sấy ñược sử dụng với hai mục ñích: Buồng ñốt tạo khói lò có nhiệt ñộ cao dùng làm dịch thể nóng cung cấp nhiệt ñể ñốt nóng không khí Calorifer khí - khói Buồng ñốt tạo khói lò có nhiệt ñộ thích hợp dùng ñể làm tác nhân sấy - Do nhiệt ñộ tác nhân sấy thông thường thấp nên nhiên liệu dùng buồng ñốt hệ thống sấy không cần có nhiệt trị cao Thường ñối với hệ thống dùng khói lò làm tác nhân sấy sau buồng ñốt có buồng hoà trộn khói lò không khí trời ñể có tác nhân sấy có nhiệt ñộ thích hợp - ðối với buồng ñốt có nhiên liệu rắn dễ xây dựng cồng kềnh ñặc biệt khói buồng ñốt chứa nhiều bụi bẩn gồm tro hạt nhiên liệu chưa cháy hết bay theo - Cấu tạo buồng ñốt: Gồm có hai phận ghi lò (1) buồng lửa (2) có Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………85 cửa thông gió cửa thải tro (hình 4.2) Hình 4.2 Sơ ñồ nguyên lý cấu tạo lò ñốt Buồng lửa: Là không gian ñể cháy kiệt nhiên liệu, buồng lửa cần có kích thước thích hợp Xung quanh buồng lửa tường xây gạch chịu lửa, bề mặt truyền nhiệt cho môi chất, dàn ống che trước tường xây Xây gạch có ưu ñiểm nhiệt ñộ buồng lửa cao, trình cháy tốt, tốn gạch dễ bị hỏng Buồng lửa bao quanh bề mặt truyền nhiệt dàn ống có ưu ñiểm tận dụng tốt ñược nhiệt xạ, tường bị hư hỏng nhiệt ñộ buồng lửa thấp, trình cháy khó Ghi lò: Ghi lò có nhiệm vụ ñỡ lớp nhiên liệu tránh rơi, tránh lọt, tạo ñiều kiện ñể cấp gió thổi từ ghi lò qua lớp nhiên liệu thải tro xỉ ñã cháy Do ghi lò chia làm hai phần (phần ñỡ nhiên liệu không lọt, không rơi phần khe hở ñể thông gió phần thải xỉ).[10], [11] [12], [13], [14] 4.3.2 Tính diện tích bề mặt ghi lò Diện tích bề mặt ghi lò phụ thuộc vào lượng than M cần ñốt ñơn vị thời gian cường ñộ cháy ghi F= M R ( m2) (4.52) Trong ñó: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………86 M- lượng than tiêu thụ R - Cường ñộ cháy nhiên liệu R = 80 ( kg/m2h) Lượng than tiêu thụ ñược tính theo công thức: M= Q Q η t bd ( kg/h) (4.53) Trong ñó: Q- nhiệt lượng buồng ñốt cần sản sinh, ñược xác ñịnh lượng nhiệt tiêu hao trình sấy Vậy Q = q =11682 (kJ/kg ẩm) = 186912 (KJ/h) Qt - nhiệt trị thấp than Qt = 13720,5 (kJ/kg) η bd - Hiệu suất buồng ñốt chọn = 0,75 Lượng tiêu thụ than là: M= 186912 = 18,16 (kg/h) 13720.0,75 Diện tích ghi lò là: F= 18,16 = 0,22 (m2 ) 80 4.3.3 Thể tích buồng ñốt Thể tích buồng ñốt ñược xác ñịnh theo công thức: V= Q M t q b (4.54) Trong ñó: qb - mật ñộ nhiệt thể tích buồng ñốt, qb = 1044.103 (KJ/m3h) Qt = 13720,5 (KJ/kg) Vậy thể tích buồng ñốt là: V= 13720,5.18,16 = 0,23 (m3) 1044.10 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………87 4.4 TÍNH CHỌN QUẠT GIÓ CỦA HỆ THỐNG SẤY *Giai ñoạn sấy ñịnh hình ðể lựa chọn quạt gió phù hợp cho hệ thống sấy ta cần phải xác ñịnh suất V (m3/h) cột áp toàn phần ∆p (mmH2O) 4.4.1 Năng suất quạt gió Năng suất quạt V ñược xác ñịnh sở tính toán lưu lượng không khí khô cần thiết cho hệ thống sấy ñược xác ñịnh theo công thức: V= L ρ (4.55) L- lượng không khí khô cần thiết ñể cung cấp cho trình sấy, L = 277,8 kg/h ρ- khối lượng riêng không khí khô ñiều kiện tiêu chuẩn, ρ = 1,293 kg/m3 Vậy từ (4.55) ta tính ñược suất quạt: V= 277,8 3 = 214,84 m /h=0,06 m /s 1, 293 4.4.2 Áp suất toàn phần quạt gió Cột áp toàn phần ∆p trở lực hệ thống sấy ðối với hệ thống sấy long nhãn, trở lực toàn phần ñược xác ñịnh theo công thức: ∆p = ∆p1 + ∆p (4.56) Với: ∆p1 - trở lực ống phân phối khí, mmH2O ∆p - trở lực ñầu quạt, mmH2O - Trở lực ống phân phối khí dược xác ñịnh sau: n =150 ∆p1 = ∆p1d + ∆p1t = ∑ζ i =1 V2 ρv + i π dlq ng g (4.57) Với: V- lưu lượng không khí ống phân phối khí quạt gió (m3/s) v1- vận tốc không khí ñầu cửa quạt gió v1 =10 m/s N- số lỗ khoan ống phân phối khí Ống phân phối khí ñược Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………88 khoan 200 lỗ có ñường kính tương ñương N = 200; d- ñường kính lỗ khoan ống phân phối khí quạt gió d = 0,005m Từ công thức (4.57) ta xác ñịnh ñược giá trị trở lực ống phân phối khí: n =150 ∆p1 = ∑ 1,5 i =1 0, 062 1, 293.102 + = 6,62 mmH2O 3,14.0, 0052.200.9,8 2.9,8 - Ta có trở lực ñầu quạt: ∆p2 = ρ v 2 = 1, 293 102 = 64,65 mmH2O Vậy trở lực toàn phần là: ∆p = ∆p1 + ∆pq =6,62+64,65=71,27 mmH2O - Ta có công suất quạt : N=k V.ρ ∆p 277,8.1,293.71,27 = 1,2 ≈ 0,13 (kW) 3600.102.ρ η 3600.102.1,293 0,5 q Trong ñó: V- Lưu lượng thể tích không khí khô m3/h k- hệ số dự phòng; k = 1,1 ñến 1,2; ta chọn k = 1,2 ρ - khối lượng riêng không khí khô ñiều kiện tiêu chuẩn ρ = 1,293 kg/m3 ηq - hiệu suất quạt; ta chọn ηq = 0,5 Căn theo công suất ñộng ta chọn quạt N02, công suất ñộng 0,2 kW lưu lượng 1200 (m3/h), số vòng quay 1450 vg/ph *Giai ñoạn sấy khô giai ñoạn ủ: Cách tính tương tự ta có N=0,17kW Ta chọn quạt N02, công suất ñộng 0,2 kW, lưu lượng 1200 (m3/h), số vòng quay 1450 vg/ph Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………89 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 5.1 VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 5.1.1 Vật liệu thí nghiệm - ðộ ẩm long nhãn ban ñầu : 70% - ðộ ẩm sản phẩm sau sấy : 16% - Khối lượng 01 mẻ sấy 100 kg long nhãn tươi : 5.1.2 Dụng cụ thí nghiệm (hình 5.1) 5.1.a Máy ño ñộ ẩm 5.1.b Máy ño nhiệt ñộ Hình 5.1 Dụng cụ thí nghiệm Trong trình thí nghiệm, dùng dụng cụ sau: - Máy ño ñộ ẩm (hình 5.1.a) - Máy ño nhiệt ñộ (hình 5.1.b) - Máy ño tốc ñộ gió EXTECH Instruments - Cân ñĩa - Thước dây 5.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ðƠN YẾU TỐ Vật liệu ñưa vào máy sấy long nhãn ñược ñặt khay sấy Trong thí nghiệm ñơn yếu tố, ñều lấy số mức biến thiên k = với Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………90 khoảng biến thiên mức yếu tố, số lần thí nghiệm n =1 Kết khảo nghiệm ñã xác ñịnh ñược ảnh hưởng yếu tố vào ñến thông số sau: 5.2.1 Ảnh hưởng nhiệt ñộ tác nhân sấy x1 (oC) Cố ñịnh giá trị yếu tố x2 = 10m/s, x3 = 26 cm , cho x1 biến thiên từ 75 ÷ 950C Kết thực nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng nhiệt ñộ tác nhân sấy x1 ñến hàm Y1, Y2 ñược ghi bảng 5.1 Bảng 5.1 Kết thí nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng nhiệt ñộ tác nhân sấy x1 x1 Yj Y1 Y2 75 1,12 63,8 80 1,50 55,5 85 2,15 51,5 90 2,72 49,5 95 3,50 48,0 Giá trị trung bình 2,198 53,66 Ảnh hưởng thông số x1 ñến thông số ñược thể ñồ thị hình 5.2 Khi ta tăng nhiệt ñộ khí sấy làm tăng khả trao ñổi nhiệt - ẩm tác nhân sấy vật liệu sấy ñó mà ñộ khô không ñồng ñều tăng, ñồng thời tăng nhiệt ñộ khí sấy làm giảm thời gian sấy chi phí nhiên liệu giảm xuống Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………91 K (%) Mr (kg/ta SPK) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 66 63 60 57 54 51 48 45 75 80 85 90 K T ( 0C) 95 Mr Hình 5.2 ðồ thị ảnh hưởng x1 ñến hàm Y1, Y2 5.2.2 Ảnh hưởng tốc ñộ khí cửa quạt gió x2 (m/s) Cố ñịnh giá trị x1 = 850C, x3 = 26cm, cho x2 biến thiên từ ÷ 14 m/s Kết thực nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng tốc ñộ khí cửa quạt gió x2 ñến hàm Y1, Y2 ñược thể bảng 5.2 Bảng 5.2 Ảnh hưởng tốc ñộ khí sấy cửa quạt gió x2 tới hàm Y1, Y2 Yj Y1 Y2 3,39 64,6 2,75 55,3 10 2,25 51,8 12 1,70 48,9 14 1,43 46,8 Giá trị trung bình 2,304 53,48 x2 Ảnh hưởng x2 ñến thông số ñược thể ñồ thị hình 5.3 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………92 K (%) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 Mr (kg/ta SPK) 66 63 60 57 54 51 48 45 10 12 K 14 v (m/s) Mr Hình 5.3 ðồ thị ảnh hưởng x2 ñến hàm Y1, Y2 Qua ñồ thị ta thấy tăng tốc ñộ khí cửa quạt gió trình thoát ẩm buồng sấy nhanh hơn, nhờ ñó ñã làm cho ñộ khô không ñồng ñều chi phí nhiên liệu riêng giảm xuống 5.2.3 Ảnh hưởng yếu tố khoảng cách giũa khay sấy x3 (cm) Cố ñịnh thông số x1 = 850C, x2 = 10m/s, cho x3 biến thiên từ 22-30 cm Kết thực nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng khoảng cách khay sấy x3 ñến hàm Y1, Y2 ñược thể bảng 5.3 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………93 Bảng 5.3.Ảnh hưởng khoảng cách khay sấy x3 tới hàm Y1, Y2 x3 Yj Y1 Y2 22 3,59 64,0 24 2,90 56,3 26 2,20 51,0 28 1,79 49,1 30 1,50 52,8 2,396 54,64 Giá trị trung bình Ảnh hưởng thông số x3 ñến thông số Y1, Y2 ñược thể ñồ thị hình 5.4 K (%) Mr (kg/ta SPK) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 66 63 60 57 54 51 48 45 0.5 22 24 K 26 28 30 h (cm) Mr Hình 5.4 ðồ thị ảnh hưởng x3 ñến hàm Y1, Y2 Trên ñồ thị cho thấy ñối với hàm ñộ khô không ñều tăng khoảng cách khay sấy khả trao ñổi nhiệt - ẩm vật liệu sấy Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………94 tác nhân sấy tốt hơn, nên ñộ khô không ñều giảm xuống ðối với hàm chi phí nhiên liêu riêng, ban ñầu khoảng cách khay sấy nhỏ khả thoát ẩm vật liệu sấy khó khăn, thời gian sấy tăng phí nhiên liệu riêng cao Tiếp tục tăng khoảng cách khay sấy, khả thoát ẩm vật liệu sấy tốt nên thời gian sấy giảm chi phí nhiên liệu riêng giảm xuống Nếu tiếp tục tăng khoảng cách cách khay sấy giảm ñược thời gian sấy lượng vật liệu chứa buồng sấy giảm ñáng kể phí nhiên liệu riêng có xu hướng tăng lên Hình 5.5a Long nhãn tươi Hình 5.5b Long nhãn khô trước sấy sau sấy Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Việc nghiên cứu thông số cấu tạo chế ñộ làm việc hệ thống thiết bị sấy long nhãn làm sở cho việc cải tiến lò sấy long nhãn thủ công nhằm tạo sản phẩm long nhãn có chất lượng cao, ñảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm với cấu tạo ñơn giản, giá thành hạ nhu cầu cấp thiết thực tiễn sản xuất long nhãn nước ta Bằng kết nghiên cứu lý thuyết ñã xác ñịnh ñược mối quan hệ trao ñổi nhiệt - ẩm vật liệu sấy tác nhân sấy làm sở cho việc xác ñịnh thông số thiết bị trao ñổi nhiệt ðã tính toán thiết kế chế tạo thiết bị trao ñổi nhiệt dạng ñặt trực tiếp ñáy buồng sấy ðây loại thiết bị trao ñổi nhiệt có cấu tạo ñơn giản, giá thành hạ, dễ lắp ñặt, bảo trì thay nên dễ triển khai áp dụng rộng rãi sản xuất Kết thực nghiệm ñơn yếu tố ñã xác ñịnh ñược ảnh hưởng yếu tố vào ñến ñộ khô không ñồng ñều sản phẩm sấy chi phí lượng riêng thể qua ñồ thị thực nghiệm ñơn yếu tố Kết nghiên cứu thực tiễn sản xuất ñã khẳng ñịnh máy sấy long nhãn SLN-1 hoàn toàn phù hợp với qui mô sản xuất hộ gia ñình Kết nghiên cứu ñã mở triển vọng cho việc ổn ñịnh phát triển nghề sản xuất long nhãn vùng trồng nhãn phạm vi nước KIẾN NGHỊ Tiếp tục nghiên cứu trình trao ñổi nhiệt ẩm vật liệu sấy tác nhân sấy, trình trao ñổi nhiệt tác nhân sấy với khói lò thông qua thiết bị trao ñổi nhiệt dạng làm sở cho việc hoàn thiện thiết kế hệ thống thiết bị sấy long nhãn theo phương pháp ñối lưu với tác nhân sấy không khí ñược ñốt Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………96 nóng gián tiếp Tiếp tục nghiên cứu qui hoạch thực nghiệm ña yếu tố ñể xác ñịnh thông số tối ưu làm sở cho việc hoàn thiện thiết kế chế tạo máy phục vụ sản xuất Tiếp tục hoàn thiện thiết kế hệ thống sấy long nhãn nghiên cứu phát triển hệ thống sấy long nhãn theo hướng công nghiệp hóa nhằm nâng cao suất chất lượng sản phẩm, ñáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày cao nước xuất khẩu, ñồng thời triển khai nhân rộng cho sở sản xuất long nhãn nước Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………97 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Hoàng Văn Chước (1997), Kỹ thuật sấy, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Bùi Hải, Dương ðức Hồng (2001), Thiết bị trao ñổi nhiệt, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] Trần Như Khuyên (1996), Nghiên cứu số thông số cấu tạo chế ñộ làm việc máy ñánh bóng hạt nông sản, Luận án tiến sĩ Khoa học kỹ thuật [5] Trần Như Khuyên, (2006), Nghiên cứu thiết kế hệ thống sấy nhãn vải SVQ-1, Tạp chí Nông nghiệp & PTNT số 9, Hà Nội [6] Trần Như Khuyên, Nguyễn Thị Minh Huệ (2006), Nghiên cứu thiết kế lò ñốt nhiên liệu hệ thống sấy nhãn vải SVQ-1, Tạp chí Nông nghiệp & PTNT số 14, Hà Nội [7] Trần Văn Phú (2001), Thiết kế tính toán hệ thống sấy, Nxb Giáo Dục, Hà Nội [8] ðặng Quốc Phú, Trần Thế Sơn, Trần Văn Phú (2006), Truyền nhiệt, NXB Giáo dục, Hà Nội [9] Hoàng ðình Tín (2001), Truyền nhiệt tính toán thiết bị trao ñổi nhiệt, NXB Khoa học kỹ thuật, TP Hồ Chí Minh [10] Trần Thế Tục (2006), Cây nhãn kỷ thuật trồng chăm sóc, NXB Nông Nghiệp [11] ðào Quang Triệu (1993), Phương pháp thực nghiệm cực trị vấn ñề tối ưu nghiên cứu trình kỹ thuật phức tạp, Trường ðHNN1, Hà Nội Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………98 [12] Phạm Xuân Vượng, Trần Như Khuyên (2006), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Nông nghiệp, 2006 TIẾNG ANH [13] Arun S Mujum Dar (1995), Handbook of Drying, Marcel dekker Inc, New York [14] Dennis R Heldman,…(1992), Handbook of Food Engineering, Marcel dekker Inc, New York [15] Kenneth J Valentas, Enrique Rostein, P Paul Singh (1997), Food Engineering Practive, CRC Press LLC, USA Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………99 [...]... ñiều kiện thuận lợi cho việc triển khai áp dụng rộng rãi trong sản xuất 1.5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu - Xác ñịnh một số tính chất cơ lý hoá của nguyên liệu long nhãn có liên quan ñến quá trình sấy - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình sấy long nhãn - Xác ñịnh các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị sấy long nhãn - Nghiên cứu thực nghiệm, xác ñịnh ảnh hưởng của một số thông số ñến chất lượng sản phẩm,... ñảm bảo ñược nhiệt ñộ sấy vật liệu - Phạm vi ứng dụng: Hệ thống ñược sử dụng chủ yếu ở các vùng cao, vùng thiếu năng lượng ñiện Do vốn ñầu tư cao nên ñược sử dụng không rộng rãi như các hệ thống sấy khác 1.5 MỤC ðÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ðỀ TÀI 1.5.1 Mục ñích nghiên cứu Nghiên cứu một số thông số của hệ thống thiết bị sấy long nhãn làm cơ sở cho việc cải tiến lò sấy long nhãn thủ công nhằm nâng... TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LONG NHÃN 1.3.1 Các phương pháp làm long nhãn Có ba phương pháp làm long nhãn chủ yếu ñó là: - Sản xuất long tệt: Nhãn ñược sấy cả chùm ñến ñộ ẩm của quả khoảng 18 – 20% (tương tự như khi sản xuất nhãn quả khô), sau ñó bóc vỏ, bỏ hạt và ñưa phần cùi nhãn vào sấy tiếp (hoặc phơi khô) ðây là phương pháp làm long nhãn truyền thống nay ít ñược áp dụng - Sản xuất long bạch: Nhãn sau khi... 1.4 Hệ thống sấy long nhãn thủ công dùng trực tiép khói lò Hình 1.5 .Long nhãn tươi trước khi sấy Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………28 Hình 1.6 Long nhãn sau khi sấy Hình 1.7 Long nhãn bị cháy do sấy nhiệt ñộ cao Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………29 1.4.2 Thiết bị sấy gián tiếp Các thiết bị sấy gián tiếp là thiết bị dùng... Áp dụng ñược cho các hộ gia ñình, các cơ sở chế biến long nhãn nội tiêu và xuất khẩu 1.4.4 Hệ thống sấy dùng năng lượng mặt trời Gồm có hệ thống sấy ống và hệ thống sấy buồng Hệ thống sấy buồng dùng năng lượng mặt trời ñược thể hiện trên hình 1.11 - Cấu tạo: Gồm có: buồng sấy 1, Calorife 2 (Bộ tạo nhiệt bằng năng lượng mặt trời) Hinh 1.11 Sơ ñồ hệ thống sấy buồng dùng năng lượng mặt trời Trường ðại... khí ñốt nóng gián tiếp làm tác nhân sấy, gồm có thiết bị sấy gián tiếp với bộ ñốt nóng ñặt bên ngoài, Thiết bị sấy gián tiếp với bộ ñốt nóng gắn liền với buồng ñốt a )Hệ thống sấy gián tiếp với bộ ñốt nóng ñặt bên ngoài *Cấu tạo: Thiết bị sấy gồm hai phần chính là phần tạo nhiệt và buồng sấy - Phần tạo nhiệt: Gồm lò ñốt và thiết bị trao ñổi nhiệt Tuỳ theo từng ñịa phương, có thể thiết kế lò ñốt sử dụng... gian sấy cho thích hợp Thời gian sấy của giai ñoạn này khoảng 4 – 6 giờ Mục ñích của giai ñoạn này là tạo ñộ co tròn cần thiết của cùi nhãn làm cho long nhãn ñược cứng, hạn chế bị xẹp khi ñóng bao bảo quản lâu hoặc vận chuyển Ngoài ra, với chế ñộ nhiệt cao mục ñích diệt các loại nấm men, một số loại enzim ôxy hoá, gây ảnh hưởng tới quá trình sấy cũng như chất lượng của sản phẩm Nếu nhiệt ñộ sấy của. .. sấy khô long nhãn khoảng 7080kg than bùn/tạ long nhãn khô *Ưu nhược ñiểm: Giống như lò sấy nhãn quả thủ công, ñặc biệt khó ñiều chỉnh nhiệt ñộ sấy nên xuất hiện hiện tượng long nhãn bị cháy ñược thể hiện trên hình 1.7 Tuy nhiên lò sấy long nhãn thủ công có ưu ñiểm là thời gian sấy nhanh do sấy ở nhiệt ñộ cao Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ………………………27 Hình 1.4 Hệ. .. phương pháp làm long nhãn trên, thì phương pháp sản xuất long xoáy là phương pháp phổ biến hiện nay, tạo ra sản phẩm có chất lượng cao và có khả năng tiêu thụ lớn Vì vậy, phương pháp sản xuất long xoáy là phương pháp ñược lựa chọn ñể nghiên cứu trong nội dung ñề tài này 1.3.2 Quy trình công nghệ sấy long nhãn xoáy Quy trình sấy long nhãn ñược nêu ở hình 1.2 Nguyên liệu: Trong sản xuất long nhãn, ngoài... buồng sấy Hệ thống sấy có hai ống thoát ẩm ñược làm cao lên ñể nhằm tạo ñộ chênh áp, tăng sức hút, tăng khả năng thoát ẩm trong buồng sấy - Ưu ñiểm: Là hệ thống sấy sạch, tận dụng ñược năng lượng của tự nhiên (năng lượng mặt trời).Bởi vậy không phải tiêu tốn chi phí cho nhiên liệu và không ô nhiễm môi trường - Nhược ñiểm: Vốn ñầu tư cao, khả năng kiểm soát nhiệt của hệ thống sấy kém, và nhiệt ñộ sấy ... rãi hệ thống sấy khác 1.5 MỤC ðÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ðỀ TÀI 1.5.1 Mục ñích nghiên cứu Nghiên cứu số thông số hệ thống thiết bị sấy long nhãn làm sở cho việc cải tiến lò sấy long nhãn. .. hành thực ñề tài: “ Nghiên cứu số thông số cấu tạo, chế ñộ làm việc hệ thống thiết bị sấy long nhãn ” Chương TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM NHÃN TRÊN THẾ GIỚI... ñịnh thông số hệ thống thiết bị sấy long nhãn - Nghiên cứu thực nghiệm, xác ñịnh ảnh hưởng số thông số ñến chất lượng sản phẩm, suất máy chi phí lượng riêng - Nghiên cứu áp dụng hệ thống sấy long