KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN ĐỒ ÁN MƠN HỌC QT VÀ TB TRONG CNTP ĐỒ ÁN TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CHÂN KHƠNG 1500KG TINH BỘT CỦ SEN/MẺ Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Tấn Dũng Thực hiện: TP Hồ Chí Minh, tháng 10/2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN ĐỒ ÁN MÔN HỌC QT VÀ TB TRONG CNTP -oOo - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tấn Dũng Họ tên sinh viên thực hiện: MSSV Tên đồ án: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CHÂN KHÔNG 1.500KG TINH BỘT CỦ SEN/MẺ Nhiệm vụ đồ án: Tính tốn thiết kế hệ thống sấy chân không với suất 1500kg tinh bột củ sen/mẻ Các số liệu ban đầu: Năng suất 1.500kg tinh bột củ sen/mẻ Các thông số cần thiết khác sinh viên tự chọn Yêu cầu phần thuyết minh tính tốn: Tìm hiểu hế thống sấy chân không (cấu tạo, nguyên lý hoạt động…) Quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột củ sen Tính tốn kích thước hệ thống sấy chân khơng kích thước liên quan Tính cân vật chất, lựa chọn động cơ, kiểm tra bền Yêu cầu trình bày vẽ: Bản vẽ quy trình cơng nghệ A3 Bản vẽ thiết bị A1 Yêu cầu khác: Thực viên thông qua đồ án tiến độ Các tính tốn phải có file Excel Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 13/10/2020 Ngày hồn thành đồ án: 15/12/2020 TRƯỞNG BỘ MƠN TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Đồ án Quá trình Thiết bị hội tốt cho sinh viên nắm vững kiến thức học; tiếp cận với thực tế thơng qua việc tính tốn, lựa chọn quy trình thiết bị với số liệu cụ thể công nghệ thực phẩm Đây sở để sinh viên dễ dàng nắm bắt công nghệ giải vấn đề kỹ thuật tổng hợp cách nhanh chóng, phục vụ cho công việc kỹ sư Công nghệ Thực phẩm tương lai Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tấn Dũng, chị Đỗ Thùy Khánh Linh dẫn tận tình trình em thực đồ án Tuy nhiên kiến thức hạn hẹp nên đồ án nhiều thiếu sót, em mong nhận nhiều ý kiến đóng góp dẫn q thầy bạn Xin chân thành cảm ơn Tp.HCM, ngày 18 tháng 10 năm 2020 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN ĐỒ ÁN MÔN HỌC QT VÀ TB TRONG CNTP -oOo - NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Tấn Dũng Họ tên sinh viên thực hiện: MSSV Tên đồ án: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CHÂN KHÔNG 1.500KG TINH BỘT CỦ SEN/MẺ Nhận xét nội dung phần thuyết minh: Nhận xét vẽ thiết kế: Nhận xét trình thực thiết kế sinh viên (kỹ năng, thái độ): Điểm số: Kết luận (cho phép bảo vệ/không cho phép bảo vệ) TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN ĐỒ ÁN MÔN HỌC QT VÀ TB TRONG CNTP -oOo - NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giảng viên phản biện: Họ tên sinh viên thực hiện: MSSV Tên đồ án: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY CHÂN KHÔNG 1.500KG TINH BỘT CỦ SEN/MẺ Nhận xét nội dung phần thuyết minh: Nhận xét vẽ thiết kế: Nhận xét kỹ trình bày: Điểm số: TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Giảng viên phản biện LỜI NÓI ĐẦU Trong cơng đổi theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa, đời sống người ngày nâng cao địi hỏi sản phẩm thực phẩm phải ngày phong phú đa dạng để đáp ứng tốt nhu cầu người Trên sở đó, quy trình sản xuất bảo quản loại thực phẩm cải tiến đổi để ngày hoàn thiện Tuy nhiên, điều bất cập sản phẩm sấy, đặc biệt sản phẩm dạng bột tinh bột củ sen nhiệt độ sấy cao dẫn tới biến đổi không mong muốn mặt cảm quan giá trị dinh dưỡng Vì thế, việc nghiên cứu loại mơ hình sấy đáp ứng u cầu bảo toàn tốt giá trị dinh dưỡng cảm quan thực phẩm vô cần thiết So với nhiều phương pháp sấy khác, phương pháp sấy chân không ln phương pháp đáp ứng đầy đủ yêu cầu chất lượng phương pháp rút ngắn thời gian sấy cách đáng kể, phương pháp áp dụng cho sấy vật liệu khơ chậm, khó sấy, có u cầu chất lượng sấy cao Mặt khác, điều kiện chân khơng thấp, nhiệt độ hóa nước thấp, làm tăng cường q trình ẩm vật, phương pháp sấy chân khơng tiến hành sấy nhiệt độ thấp nhiệt độ môi trường Vì sản phẩm sấy chân khơng khơng bị tác động gây biến tính nhiệt độ cao ln giữ gần đầy đủ tính chất đặc trưng ban đầu Do sản phẩm sấy khơ phương pháp giữ lâu dài bị tác động điều kiện bên Với ưu điểm mà đồ án thực thiết kế hệ thống sấy chân không tinh bột củ sen DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG Như vậy: tk = 35 + = 40oC Ứng với tk = 40oC có áp suất ngưng tụ Pk = 15,315 bar Như vậy, tỷ số nén máy nén xác định: (3.59) = = 6,24 < (Nguyễn Tấn Dũng, 2016) Đối với máy nén piston dùng môi chất R22 có tỉ số nén nhỏ phải chọn chu trình cấp nén Vì hệ thống lạnh bơm nhiệt cần tính tốn thiết kế cho hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp, dạng bơm nhiệt có ngưng ẩm sử dụng hệ thống lạnh cấp nén Chu trình hệ thống bơm nhiệt xây dựng trình bày hình 0.1 Theo chu trình cấu thành từ trình trình nén (1-2), trình ngưng tụ (2-3), trình tiết lưu (3-4) trình bay (4-1) Hình 3.1 Chu trình lạnh bơm nhiệt xây dựng đồ thị LgP-h (Nguyễn Tấn Dũng, 2016) Nguyên lý làm việc chu trình lạnh bơm nhiệt cấp nén sau: (Nguyễn Tấn Dũng, 2016) • Q trình nén 1-2: Về lý thuyết q trình nén máy nén coi đoạn nhiệt thuận nghịch (đẳng entropy, 1-2s) Tuy nhiên thực tế, trình (đặc biệt trình nén máy nén) thường không tránh khỏi ma sát nên sau kể đến loại tổn thất này, entropy môi chất tăng lên trình xảy theo đường 1-2r • Q trình ngưng tụ 2-3: Trong thiết bị trao đổi nhiệt nói chung, thiết bị ngưng tụ bơm nhiệt nói riêng, bỏ qua tổn thất áp suất, trình coi đẳng áp Ở đây, nhiệm vụ trình ngưng tụ giải nhiệt cho mơi chất có nhiệt độ cao sau q trình nén, biến thành bão hịa khơ sau tiếp tục giải nhiệt để 72 biến thành lỏng bão hịa lỏng q lạnh • Q trình tiết lưu 3-4: Qúa trình tiết lưu có nhiệm vụ làm giảm áp suất đột ngột lỏng bão hịa mơi chất để biến thành bão hòa ẩm áp suất nhiệt độ thấp hơn, đủ yêu cầu để đưa vào thiết bị bay hơi, thực trình làm lạnh vật/ đối tượng khác Quá trình đẳng entropy • Quá trình bay 4-1: Nhiệm vụ quan trọng trình bay lấy nhiệt từ nước (thoát từ vật liệu sấy trình sấy) để làm ngưng tụ, biến lượng nước thành lỏng bão hịa; nhờ đó, góp phần trì độ chân khơng buồng sấy giảm đáng kể tải cho bơm hút chân không Tương tự trình ngưng tụ, trình bay coi đẳng áp bỏ qua tổn thất áp suất Trạng thái môi chất lạnh khỏi thiết bị bay thường nhiệt với độ nhiệt chọn từ 3-15oC Chọn nhiệt độ lạnh môi chất lạnh sau khỏi thiết bị ngưng tụ: (3.60) Xác định nhiệt độ nhiệt môi chất lạnh khỏi thiết bị bay nước máy nén hút (tqn): (3.61) Bảng 3.2 Thông số trạng thái điểm nút chu trình lạnh hệ thống lạnh cấp nén sử dụng môi chất lạnh R22 (Nguyễn Tấn Dũng, 2016) Điểm to (oC) P (kPa) -20 2,455 1’ -15 2,964 15,268 40 15,268 3’ 35 15,268 -20 2,455 Năng suất lạnh riêng qo v (m3/kg) 397,07 399,16 415,19 249,22 176,34 176,34 h (kJ.kg) 0,09293 0,07769 - s (kJ/kg.K) 1,7741 1,7741 (3.62) Năng suất lạnh riêng thể tích qv (3.63) Cơng nén riêng (3.64) Hệ số làm lạnh (3.65) Năng suất thải nhiệt riêng 73 3.1.4.2 (3.66) Tính tốn cơng suất máy nén lạnh thông số làm việc hệ thống lạnh – bơm nhiệt Lưu lượng mơi chất lạnh tuần hồn qua máy nén lạnh: m = = = 0,8302 (kg/s) (3.67) Thể tích lưu lượng thực tế mơi chất lạnh tuần hồn qua máy nén lạnh: (3.68) Cơng nén đoạn nhiệt: (3.69) Công suất nén thị máy nén lạnh: công suất cần cấp để thực trình nén thực bên máy nén tính sau: (3.70) Trong hiệu suất thị Công suất nén ma sát máy nén lạnh công sinh ma sát chi tiết chuyển động máy nén, công phụ thuộc vào kích thước, cường độ hoạt động máy nén Do trình nén trình nén thực nên ln có tổn thất nhiệt ma sát sinh Cơng suất nén ma sát xác định: Nms = (3.71) = = 41,925 (kW) Trong Pms áp suất ma sát riêng Với máy nén Freon P ms = (0,039 0,069) MPa Chọn Pms = 0,0065 MPa = 650 kPa Vtt (m3/s) lưu lượng thể tích thực máy nén Cơng suất nén hữu ích máy nén lạnh: tổng cơng suất nén thị công nén ma sát máy nén lạnh: (3.72) = =41,925 + 19,02 = 60,945 (kW) Công suất tiếp điện động máy nén lạnh: cơng suất hữu ích máy nén lạnh ảnh hưởng hiệu suất truyền động học máy nén ɳel = (0,90,98) (3.73) Trong đó: ɳtd hiệu suất truyền động, chọn ɳtd =0,75 ɳel hiệu suất động cơ, chọn ɳel = 0,92 74 Công suất điện tiêu thụ máy nén: công suất điện cấp cho động máy nén để thực trình nén theo u cầu tính cơng suất điện tiêu thụ máy nén: (3.74) => Chọn => (kW) 3.1.4.3 Tính diện tích trao đổi nhiệt dàn nóng Nhiệt thải TBNT: (3.75) Nhiệt độ khơng khí cần làm mát đầu ra: Nhiệt độ khơng khí cần làm mát đầu vào: (3.76) Nhiệt độ ngưng tụ mơi chất: Diện tích trao đổi nhiệt thiết bị ngưng tụ, xác định theo cơng thức: (3.77) Trong đó: K: hệ số truyền nhiệt thiết bị ngưng tụ, W/(m2.K), k = 200 W/(m2.K) Qk (W) phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ độ chênh lệch nhiệt độ trung bình môi chất môi trường làm mát Được xác định theo công thức: (3.78) Với: hiệu nhiệt độ lớn nhất, hiệu nhiệt độ nhỏ nhất, (3.79) Với tính tốn chúng tơi chọn dàn nóng bán thị trường cơng suất 1/4 HP 3.1.4.4 Tính tốn chọn van tiết lưu Môi chất lạnh sử dụng: R22 Năng suất lạnh: Qo = 183248,67W Nhiệt độ bay hơi: to = - 20 Nhiệt độ ngưng tụ: tk = 40 Độ giáng áp qua van tiết lưu là: (3.80) Trong đó: tổn thất áp suất đường ống, khoảng 0,5 bar 75 áp suất ngưng tụ áp suất bay 3.1.4.5 Bình tách lỏng Để ngăn ngừa tượng ngập lỏng gây hư hỏng máy nén, đường hút máy nén người ta bố trí bình tách lỏng Bình tách lỏng tách giọt ẩm lại lòng nước máy nén Bình tách lỏng làm việc theo ngun lí: giảm đột ngột tốc độ dòng tốc độ cao xuống tốc độ thấp cỡ 0,5 m/s đến 1,0 m/s Khi giảm tốc độ đột ngột giọt chất lỏng động rơi xuống đáy bình Thay đổi hướng chuyển động dịng mơi chất cách đột ngột Dùng mơi chất đưa vào bình khơng theo phương thẳng đứng mà thường đưa ngoặt theo gốc định Dùng chắn để ngăn giọt lỏng, dòng môi chất chuyển động va vào vách chắn giọt lỏng động rơi xuống 3.1.5 Kiểm tra tính bền cho buồng sấy thiết bị ngưn tụ - đóng băng 3.1.5.1 Tính bền ổn định cho trình sấy Do trình làm việc hệ thống sấy chân không, áp suất làm việc buồng sấy chân không thiết bị ngưng tụ biến đổi khoảng từ giá trị áp suất khí Pkq = kg/cm2 đến giá trị áp suất chân không Pck = mmHg 0,00263 kg/cm2 Như vậy, áp suất tính tốn là: Ptt = Plv + 3Pmt (3.81) Trong đó: Plv (kg/cm2) áp suất làm việc thiết bị Pmt (kg/cm2) áp suất môi trường (Pmt = kg/cm2) Thay vào công thức: Ptt = 0,00263 + 3.1 = 3,00263 kg/cm2 = 0,2945 N/mm2 Khi buồng sấy chân không thiết bị lạnh ngưng tụ làm ẩm làm việc nhiệt độ buồng sấy thiết bị ngưng tụ ẩm biến đổi từ -15 oC (nhiệt độ thiết bị ngưng tụ đóng băng) đến 40oC (nhiệt độ sấy chân không) Vật liệu chế tạo buồng sấy inox SUS 304 có Chọn hệ số hiệu chỉnh: Ứng xuất cho phép vật liệu: (3.82)  Bề dày thân buồng sấy chân không xác định theo công thức sau: (3.83) 76 Với ltr: đường chéo hình hộp chữ nhật Bề dày thực buồng chân khơng: (3.84) Trong C (mm) hệ số bổ sung, xác định: (3.85) Với: (mm) hệ số bổ sung ăn mịn hố học môi trường hệ số bổ dung ăn mịn học mơi trường hệ số bổ dung sai lệch chế tạo, lắp ráp hệ số bổ dung để quy trịn kích thước Chúng tơi giả thiết tốc độ ăn mịn hố học môi trường 0,1 mm/năm Thời gian sử dụng buồng sấy 10 năm Tốc độ hút bơm chân khơng ảnh hưởng đến bào mịn học môi trường, nên Chúng giả thiết việc chế tạo, lắp ráp xác, có sai lệch nhỏ nên Chọn , Vậy bề dày buồng sấy chân không là: Chọn bề dày thực buồng sấy chân không:  Bề dày thân thiết bị ngưng tụ - đóng băng xác định: (3.86) Với ltr: đường kính thiết bị ngưng tụ - đóng băng Bề dày thực thiết bị ngưng tụ - đóng băng: (3.87) Trong C (mm) hệ số bổ sung, xác định: (3.88) Với: (mm) hệ số bổ sung ăn mịn hố học mơi trường hệ số bổ dung ăn mòn học môi trường hệ số bổ dung sai lệch chế tạo, lắp ráp hệ số bổ dung để quy trịn kích thước Chúng tơi giả thiết tốc độ ăn mịn hố học mơi trường 0,1 mm/năm Thời gian sử dụng buồng sấy 10 năm 77 Tốc độ hút bơm chân không ảnh hưởng đến bào mịn học mơi trường, nên Chúng giả thiết việc chế tạo, lắp ráp xác, có sai lệch nhỏ nên Chọn , Vậy bề dày thiết bị ngưng tụ đóng băng là: Chọn bề dày thực thiết bị ngưng tụ đóng băng: 3.1.5.2 Kiểm tra bề dày buồng sấy thiết bị ngưng tụ - đóng băng  Kiểm tra bề dày buồng sấy chân không Theo công thức: = = 6,18.10-3 < 0,1 (thỏa mãn) (3.89) Trong đó: S: bề dày lớp vỏ inox Ca: hệ số bổ sung chiều dày ăn mịn hóa học Chọn Ca = D: đường kính buồng sấy Thùng chịu áp suất trong: p = kg/cm Ta tính bền với hệ số k = 3, áp suất tính tốn bên cho phép bên thân trụ là: (3.90) 2 = 1,215 N/mm > 0,2945 N/mm Kết luận: Bề dày buồng sấy chân không mm an tồn q trình làm việc  Kiểm tra bề dày buồng sấy thiết bị ngưng tụ - đóng băng Theo công thức: = = 0,0075 < 0,1 (thỏa mãn) (3.91) Trong đó: S: bề dày lớp vỏ inox Ca: hệ số bổ sung chiều dày ăn mịn hóa học Chọn Ca = D: đường kính thiết bị ngưng tụ - đóng băng Thùng chịu áp suất trong: p = kg/cm Ta tính bền với hệ số k = 3, áp suất tính tốn bên cho phép bên thân trụ là: (3.92) 2 = 1,91 N/mm > 0,2945 N/mm Kết luận: Bề dày thiết bị ngưng tụ - đóng băng mm an tồn q trình làm việc 78 3.2 Quy trình chế tạo mơ hình hệ thống sấy chân khơng Dựa vẽ thiết kế kỹ thuật đưa ra, tiến hành chế tạo máy công cụ, gia cơng khí Nếu thiết bị khơng địi hỏi độ xác cao sử dụng phương pháp gia cơng khí thơng thường, loại máy tiện, máy phay, máy hàn, máy cắt số máy công cụ gia công khác Nếu thiết bị địi hỏi độ xác cao cần phải sử dụng phương pháp gia cơng khí xác sau chế tạo xong Tiến hành lắp đặt hệ thống sơ đồ nguyên lý Chế tạo, lắp đặt, hiệu chỉnh thiết bị hệ thống sấy theo quy trình bước Dựa vẽ thiết kế kỹ thuật đưa ra, tiến hành chế tạo máy cơng cụ, gia cơng khí Nếu thiết bị khơng địi hỏi độ xác cao sử dụng phương pháp gia cơng khí thơng thường, loại máy tiện, máy phay, máy hàn, máy cắt số máy công cụ gia cơng khác Nếu thiết bị địi hỏi độ xác cao cần phải sử dụng phương pháp gia cơng khí xác sau chế tạo xong Tiến hành lắp đặt hệ thống sơ đồ nguyên lý Chế tạo, lắp đặt, hiệu chỉnh thiết bị hệ thống sấy theo quy trình bước Bước 1: Yêu cầu công nghệ thông số đầu vào Đây bước quan trọng quy trình chế tạo hiệu chỉnh thiết bị Dựa vào u cầu cơng nghệ trình bày: Vật liệu sấy gì? Sấy chế độ, áp suất thời gian sấy nào? Sản phẩm sau sấy phải thỏa mãn yêu cầu gì? Yêu cầu suất thiết bị N = 49 kg ẩm tách mẻ Trên sở đó, lựa chọn thơng số thích hợp cần thiết cho hệ thống sấy phục vụ cho tính tốn, xác định thơng số kỹ thuật Bước 2: Xác định thông số kỹ thuật cần thiết cho thiết kế Sau có đủ liệu đầu vào, bước cần thực cụ thể: • Lựa chọn vật liệu chế tạo, tính tốn cân lực cho thiết bị; • Tính tốn cân vật chất; • Tính tốn cân lượng; • Xác định kích thước thiết bị cần chế tạo, xác định thông số kỹ thuật thiết bị hệ thống sấy chân khơng; • Tổng hợp số liệu tính tốn, lưu trữ thành hồ sơ Bước 3: Xây dựng vẽ kỹ thuật hệ thống máy sấy chân khơng 79 • Số liệu tổng hợp từ hồ sơ tính tốn, tiến hành xây dựng vẽ kỹ thuật; • Xây dựng vẽ kỹ thuật cho thiết bị hệ thống sấy; • Xây dựng vẽ module thiết bị; • Xây dựng vẽ lắp đặt; • Kiểm tra, đánh giá lưu thành hồ sơ thiết kế hệ thống sấy chân không Bước 4: Chế tạo hệ thống máy sấy chân không nhiệt độ thấp Từ hồ sơ thiết kế hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp có ngưng ẩm, tiến hành bước sau: • Gia công, chế tạo tất thiết bị hệ thống theo hồ sơ thiết kế; • Kiểm tra, đánh giá chất lượng thiết bị trước xuất xưởng Công việc quan kiểm định chất lượng thiết bị thực Bước 5: Lắp ráp hệ thống máy sấy chân không Sau chế tạo xong thiết bị hệ thống máy, tiến hành cơng việc lắp ráp hồn chỉnh hệ thống sấy chân khơng nhiệt độ thấp: • Lắp ráp thiết bị theo module thiết kế; • Lắp ráp module lại với tạo thành hệ thống sấy hồ sơ thiết kế Bước 6: Lắp đặt hệ thống tự động điều khiển Sau hoàn chỉnh hệ thống, lắp đặt hệ thống tự động điều khiển • Dựa quy trình cơng nghệ, u cầu chế độ làm việc hệ thống sấy chân không, tiến hành tính tốn lựa chọn thiết bị điều khiển; • Thiết kế mạch động lực để điều khiển cấu chấp hành hay máy nén lạnh, quạt làm mát, máy hút chân khơng,… • Thiết kế mạch điều khiển theo u cầu cơng nghệ; • Thử nghiệm, kiểm tra hoàn thiện hệ thống tự động điều khiển Bước 7: Vận hành, thử nghiệm hiệu chỉnh Vận hành, thử nghiệm hiệu chỉnh hai chế độ: • Vận hành, thử nghiệm hiệu chỉnh chế độ không tải: cài đặt thông số công nghệ ảnh hưởng đến trình sấy nhiệt độ áp suất môi trường sấy, thời gian sấy Nhiệm vụ chế độ kiểm tra hệ thống tự động điều khiển, kiểm tra thiết bị đo lường thông số công nghệ hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp có ngưng ẩm Hiệu chỉnh sai số thiết bị đo lường hệ thống tự động điều khiển 80 so với thiết bị chuẩn Trong trường hợp khác, hệ thống tự động điều khiển cần phải sửa chữa khắc phục ngay, lại tiếp tục vận hành thử nghiệm hiệu chỉnh trở lại lần • Vận hành, thử nghiệm hiệu chỉnh chế độ có tải: đưa vật liệu sấy vào, cài đặt thông số công nghệ nhiệt độ áp suất mơi trường sấy, thời gian sấy, sau tiến hành sấy thử nghiệm Xem xét hiệu chỉnh sai số thiết bị Nếu sai số so với thiết bị chuẩn cần phải hiệu chỉnh lại, sau tiếp tục thử nghiệm lại Bên cạnh kiểm tra suất thiết bị, công suất tiêu thụ lượng hệ thống thiết bị có đáp ứng u cầu hay khơng Trong trường hợp khơng đạt phải hiệu chỉnh lại suất thiết bị, hiệu chỉnh lại kích thước thiết bị Bước 8: Sấy chân không sản phẩm đánh giá hiệu thẩm định Sau vận hành, thử nghiệm hiệu chỉnh thiết bị xong, tiến hành đưa sản phẩm vào sấy với thông số công nghệ điều kiện sản xuất • Đánh giá thơng số kỹ thuật sản phẩm như: chi phí lượng yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình sấy; • Đánh giá chất lượng sản phẩm; • Đánh giá độ ẩm cuối sản phẩm Nếu sản phầm đạt yêu cầu, đưa sản phẩm vào bảo quản, tiêu thụ xuất Ngược lại, sản phẩm khơng đạt cần phải xem xét lại tất công đoạn, hiệu chỉnh lại thiết bị cho phù hợp với yêu cầu công nghệ Kết chế tạo lắp đặt hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp Thực theo quy trình chế tạo lắp đặt theo vẽ hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp, kết nhận hệ thống sấy chân không đáp ứng tất thông số kỹ thuật đặt ra, thẫm mỹ làm việc tuyệt đối an tồn cho người sử dụng Tính đặt tính kỹ thuật: • Hệ thống tự động điều khiển có tính đo lường điều khiển hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp làm việc theo quy trình đặt • Hệ thống đo lường nhiệt độ, áp suất môi trường sấy,… • Điều khiển thiết bị máy nén lạnh, quạt làm mát thiết bị ngưng tụ, điện trở cấp nhiệt, bơm hút chân khơng 81 CHƯƠNG TÍNH TỐN KINH TẾ CHO HỆ THỐNG SẤY CHÂN KHƠNG 4.1 Giá thành thiết bị hệ thống sấy chân không Các thiết bị sử dụng hệ thống sấy chân không bao gồm buồng sấy chân không chi phí để lắp đặt cho buồng sấy chân khơng với chiều dài chiều rộng 2,05m 1,65m Tra với thông số vật liệu inox 304 thị trường dung để thiết kế buồng sấy chọn độ dày ứng với 0,048m inox chủng loại 304/304L dạng cuộn cán nóng cán nguội có giá 60.000 VND/kg Bề dày 14 truyền nhiệt 0,21m lựa chọn inox dạng cán nóng nguội có giá 50.000 VND/kg Thành buồng ngưng tụ - đóng băng sử dụng inox 304 dạng hình trịn giống với buồng chân khơng kết cấu chịu áp lực hút chân không bên tốt Bơm chân khơng vịng dầu BECKER U4.400 xuất xứ từ Đức có cơng suất hoạt động 11 kW có giá thị trường 218.500.000 VND Thiết bị phụ - bình trung gian inox sử dụng dạng trịn cho vỏ bình chân khơng có giá 100.000 VND/kg thị trường ống xoắn ruột gà lõi thép ống có giá 30.000 VND/m tổng chi phí cho ống ruột gà lõi thép 850.000 VND Dàn nóng sử dụng dàn nóng Multi Daikin Invertr 34000BTU với giá 40.500.000 VND Thiết bị máy nén khí trục vít 70HP với thương hiệu Denair Compresor có giá bán 19,200 USD tương đương với 442.000.000 VND 4.2 So sánh giá thành máy sấy chân không ngoại nhập So sánh với giá thành hệ thống máy sấy chân không nước đắt nhiều so với hệ thống sấy chân khơng Việt Nam có công suất, suất sấy So sánh với hệ thống máy sấy chân không Việt Nam PGS.TS Nguyễn Tấn Dũng nhóm nghiên cứu tính tốn thiết kế “Hệ thống sấy chân không nhiệt độ thấp DSV-03, tự động điều khiển kiểm soát trình IoT” Việt Nam, tạo sản phẩm giảm (30-35%) so với hệ thống sấy phiên cũ, giá thành hệ thống sấy khoảng ½ so với hệ thống sấy chân khơng ngoại nhập suất, tạo lợi cạnh tranh sản xuất Thơng số cơng nghệ có suất từ 20kg/mẻ đến 500kg/mẻ, mẻ 12 – 24 giờ, nhiệt độ môi trường sấy 20 đến 55ºC, áp 82 suất mơi trường sấy điều chỉnh tới 0,005 mmHg; nhiệt độ ngưng tụ đóng băng -350C 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng Việt PGS TS Hoàng Văn Chước, 2006 Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB khoa học kỹ thuật Nguyễn Tấn Dũng, 2014 Tài liệu hướng dẫn thực hành môn Thực tập q trình thiết bị cơng nghệ thực phẩm Nguyễn Tấn Dũng, 2015 Quá trình thiết bị Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm Tập Các trình thiết bị truyền nhiệt Phần Các trình thiết bị truyền nhiệt thực phẩm TP Hồ Chí Minh: Nhà xuất Đại học Quốc Gia 474 trang TS Nguyễn Tấn Dũng, 2016 Chuyển giao công nghệ: Hệ thống máy sấy lạnh STINFO SỐ P 33 ThS Đặng Thị Mỹ Duyên, 2017 Bài giảng mơn: Quản lý chất lượng thực phẩm TP Hồ Chí Minh: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Khoa Công nghệ Hóa học Thực phẩm Bộ mơn Cơng nghệ Thực phẩm Bùi Hải, 2008 Tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất Giao Thông Vận Tải Lê Văn Việt Mẫn, 2011 Công nghệ chế biến thực phẩm Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, pp 332-342 Tạ Thị Tố Quyên cộng sự, 2011 Giáo trình mơ đun sản xuất giị chả Bộ Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn 131 trang Phạm Thanh, 2007 Giáo trình kỹ thuật sấy Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Lê Bạch Tuyết, Lưu Duẩn cộng 1994 Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm Nhà xuất giáo dục Tài liệu tham khảo nước Chiang, P Y., and Y Y Luo, 2007 Effects of pressurized cooking on the relationship between the chemical compositions and texture changes of lotus root (Nelumbo nucifera Gaertn.) Food Chem 105:480–484 Dilip Parikh, 2015 Vacuum Drying: Basics and Application In: Chemical Engineering New York: DPharma Group Inc, p 122 84 H Jiang, M Zhang, B Adh, 2013 Fruit and vegetable powders In: Handbook of Food Powders - Processes and Properties Woodhead Publishing, pp 532-552 J.M.Domínguez, 2011 Engineering Fundamentals of Biotechnology - Drying In: Reference Module in Life Sciences - Comprehensive Biotechnology, pp 727-735 Shen-Miller, J.; Schopf, JW; Harbottle, G.; Cao, R.-j ; Ouyang, S.; Zhou, K.-s ; Southon, JR; Liu, G.-h, 2002 Long-living lotus: Germination and soil -irradiation of centuries-old fruits, and cultivation, growth, and phenotypic abnormalities of offspring American Journal of Botany 89 (2): 236–47 Guo, H.B., 2009 Cultivation of Lotus (Nelumbo nucifera Gaertn spp nucifera) and ist utilization in China Genet Resour Crop Evol 56 (3): 323–330 Huralikuppi, JC; Christopher, AB; Stephen P, 1991 Antidiabetic effect of Nelumbo nucifera (Gaertn): Part I Preliminary studies in rabbits Phytother Res (2): 54–58 Huaguang Yu, Libao Cheng, Jingjing Yin, Shunjun Yan, Kejun Liu, Fengmin Zhang, Bin Xu, Liangjun Li, 2013 Structure and physicochemical properties of starches in lotus (Nelumbo nucifera Gaertn.) rhizome Food Science & Nutrition Volume1, Issue Wiley Periodicals, Inc pp 273-283 Masuda, J I., T Urakawa, Y Ozaki, and H Okubo 2006 Short photoperiod induces dormancy in lotus (Nelumbo nucifera) Ann Bot 97:39–45 Masuda, J I., Y Ozaki, and H Okubo 2007 Rhizome transition to storage organ is under phytochrome control in lotus (Nelumbo nucifera) Planta 226:909–915 Shichimi Togarash, 2018 Health Benefits And Culinary Use Of the Amazing Lotus Root Umami Consider Felipe Richter Reis et al, 2014 Vacuum Drying for Extending Food Shelf-Life In: Springerbriefs in applied sciences and technology Springer International Publishing Lide, David R., 2004 CRC Handbook of Chemistry and Physic, 85th edition CRC Press Pp 6–8 Mukesh Gohel, Madhabhai Patel, Avani Amin, Ruchi Agrawal, Rikita Dave & Nehal Bariya, 2004 Formulation design and optimization of mouth dissolve tablets of nimesulide using vacuum drying technique AAPS PharmSciTech 5, pp 10–15 Zhang, L., Qiao, Y., Wang, C., Liao, L., Liu, L., Shi, D Xu, Q., 2019 Effects of 85 Freeze Vacuum Drying Combined with Hot Air Drying on the Sensory Quality, Active Components, Moisture Mobility, Odors, and Microstructure of Kiwifruits, Journal of Food, Vol 10, pp -11 Zhi-Gang Chen, Xiao-Yu Guo, Tao W, 2016 A novel dehydration technique for carrot slices implementing ultrasound and vacuum drying methods In: Ultrasonics Sonochemistry, Volume 30, pp 28-34 Brian J Tindall, 2007 Vacuum-Drying and Cryopreservation of Prokaryotes In: Day J.G., Stacey G.N (eds) Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols Methods in Molecular Biology™, vol 368, pp 73-97 Humana Press Umesh Rudrappa, 2008 Nutrition and You Blog [Online] [Accessed 23/10/2020] 86 ... thiết kế hệ thống sấy chân không sản phẩm tinh bột củ sen, suất 1500kg sản phẩm/mẻ Góp 11 phần hồn thiện hệ thống hệ thống sấy chân không với suất cao, đưa quy trình sấy tinh bột củ sen thành... chế độ làm việc hệ thống sấy chân khơng điều kiện tối ưu 43 Hình 1.13 Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động hệ thống sấy chân không Đối với hệ thống sấy chân không nguyên liệu tinh bột củ sen nhiệt... sản phẩm tinh bột củ sen, nghiên cứu, tính tốn, thiết kế hệ thống sấy chân không cho sản phẩm tinh bột củ sen suất 1500 kg sản phẩm/mẻ Ý nghĩa khoa học Đồ án nghiên cứu công nghệ sấy chân không,