Xemtailieu Tải về Tính toán thiết kế chế tạo hệ thống sấy bơm nhiệt kết hợp điện trở
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY BƠM NHIỆT KẾT HỢP ĐIỆN TRỞ S K C 0 0 3 9 5 9 MÃ SỐ: T2011 - 42 S KC 0 0 3 3 0 7 Tp. Hồ Chí Minh, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY BƠM NHIỆT KẾT HỢP ĐIỆN TRỞ MÃ SỐ: T2011- 42 CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: NGUYỄN LÊ HỒNG SƠN TP. Hoà Chí Minh, 2011 MỤC LỤC MỤC LỤC...................................................................................................................... 1 Chƣơng 1: MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 2 1.1 Đặt vấn đề: ............................................................................................................... 2 1.2 Mục đích nghiên cứu: ............................................................................................. 2 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu: ............................................................................................ 2 1.4 Giới hạn nghiên cứu: .............................................................................................. 2 Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY NÔNG SẢN THỰC PHẨM BẰNG BƠM NHIỆT ................................................................................................................. 3 2.1 Các phƣơng pháp sấy nông sản thực phẩm: ........................................................ 3 2.2 Bơm nhiệt sấy nông sản thực phẩm: ..................................................................... 4 Chƣơng 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY BƠM NHIỆT .............................. 7 3.1 Tính toán thiết kế máy sấy bơm nhiệt: ................................................................. 7 3.2 Mô hình máy sấy: .................................................................................................. 37 Chƣơng IV: KẾT LUẬN ............................................................................................ 40 4.1 Kết luận: ................................................................................................................ 40 4.2 Đề nghị: .................................................................................................................. 40 TÀI KIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 41 1 Chƣơng 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề: Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông nghiệp. Trong công nghiệp chế biến nông lâm, hải sản kỹ thuật sấy đóng vai trò đặc biệt quan trọng. Việt Nam là nước có khí hậu nhiệt đới với gần 80% dân số làm nghề nông nên các loại nông sản thực phẩm đa dạng, phong phú và có sản lượng rất lớn. Vì vậy, nghiên cứu phát triển công nghệ sấy các loại nông sản thực phẩm có thể coi là nhiệm vụ chiến lược trong sự nghiệp phát triển kinh tế. Trước đây, nông sản thực phẩm được phơi dưới ánh nắng mặt trời nên sản phẩm thu được thường có chất lượng thấp, thời gian phơi sấy lâu và bị phụ thuộc vào thời tiết. Công nghệ sấy phát triển cho phép tạo ra các sản phẩm có giá trị và chất lượng cao. Một trong những công nghệ sấy đang được nhiều nước trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng quan tâm nghiên cứu là sấy bằng bơm nhiệt nén hơi. Trên cơ sở kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm tác giả tiến hành thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy sấy lạnh. Mục đích của nghiên cứu là đưa ra một phương pháp chung để xác định chế độ sấy tiến tới xây dựng một thư viện chế độ sấy bơm nhiệt với các loại nông sản thực phẩm. 1.2 Mục đích nghiên cứu: Đưa ra một mô hình về thiết bị sấy bơm nhiệt giúp sinh viên chuyên ngành ứng dụng lý thuyết đã học vào mô hình thực tế. 1.3 Đối tƣợng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là hệ thống sấy bơm nhiệt tại nhiệt độ thấp kết hợp điện trở. 1.4 Giới hạn nghiên cứu: Trong phạm vi đề tài “Nghiên cứu chế tạo máy sấy bơm nhiệt kết hợp điện trở”, tác giả sẽ tập trung đưa ra thể thức nghiên cứu lý thuyết và chế tạo mô hình thực nghiệm. 2 Chƣơng 2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY NÔNG SẢN THỰC PHẨM BẰNG BƠM NHIỆT Có rất nhiều NSTP như hoa quả, rau, gia vị, thảo mộc được sấy. Theo một thống kê chưa đầy đủ cña FAO ( tổ chức lương thực và nông nghiệp liên hợp quốc) thì khoảng 20% tổng sản lượng rau quả của thế giới được sấy, 50% được dïng khi còn tươi, 20% được bảo quản lạnh, 5% đóng lon và 5% muối chua. Nhu cầu tiêu thụ nông sản thực phẩm trên thế giới hiện nay đã tăng gấp 3 lần so với những năm 80, và sản lượng cũng tăng theo để đáp ứng nhu cầu đó, chính vì thế, việc sấy nông sản thực phẩm để bảo quản được lâu trong vận chuyển buôn bán ngày càng được quan tâm hơn. Có rất nhiều phương pháp được dùng để sấy NSTP, sau đây chúng ta sẽ tìm hiểu một số phương pháp thường dùng. 2.1. CÁC PHƢƠNG PHÁP SẤY NÔNG SẢN THỰC PHẨM Dựa vào trạng thái tác nhân sấy hay cách tạo ra động lực quá trình dịch chuyển ẩm ra khỏi vật liệu ẩm mà chúng ta có hai phương pháp sấy: Phương pháp sấy nóng Phương pháp sấy lạnh. Phương pháp sấy lạnh - Trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo ra độ chênh áp suất hơi nước giữa VLS và TNS bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS Ph nhờ giảm độ chứa ẩm d. Mối quan hệ đó được thể hiện theo công thức: B.d Ph = 0,621 d Trong đó: B: áp suất môi trường (áp suất khí trời). - Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường có thể trên dưới nhiệt độ môi trường (t > 0 oC) và cũng có thể nhỏ hơn 0 oC. - Phương pháp sấy lạnh có thể phân loại như sau: HTS lạnh nhiệt độ t > 0 oC: - Với hệ thống sấy này, nhiệt độ VLS cũng như nhiệt độ TNS xấp xỉ bằng nhiệt độ môi trường, TNS thường là không khí. Trước hết, không khí được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc bằng các máy khử ẩm hấp phụ. Sau đó được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua VLS. Khi đó, phân áp suất hơi nước trong TNS bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt VLS nên ẩm từ dạng lỏng sẽ bay hơi và đi vào TNS. Như vậy, quy luật dịch chuyển ẩm trong lòng VLS và từ bề mặt vật vào môi trường trong các HTS lạnh giống như các loại HTS nóng. Điều khác nhau ở đây là cách giảm phân áp suất hơi nước Ph trong TNS. Trong các HTS nóng đối lưu người ta giảm Ph bằng cách đốt nóng TNS (d = const) để tăng áp suất bão hoà dẫn đến giảm độ ẩm tương đối . Còn các HTS lạnh có nhiệt độ TNS bằng nhiệt độ môi trường chẳng hạn, người ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước của TNS bằng cách giảm lượng chứa ẩm d kết hợp với quá trình làm lạnh (sau khử ẩm bằng hấp phụ) hoặc đốt nóng (sau khử ẩm bằng làm lạnh). 3 HTS thăng hoa: HTS thăng hoa là HTS lạnh mà trong đó ẩm trong VLS ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào TNS. Trong HTS này người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong VLS ở dưới điểm 3 thể, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu T