Thạc Sĩ Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống thiết bị sấy lõi cói năng s

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống thiết bị sấy lõi cói năng suất 3,5 tấn/mẻ
Mô tả bị lỗi font vài chữ, tài liệu thì bình thường

MỤC LỤC
Lời cam ñoan ii
Lời cảm ơn iii
Mục lục iv
Danh mục viết tắt v
Danh mục bảng vii
Danh mục hình viii
MỞ ðẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3
1.1. CÓI NGUYÊN LIỆU 3
1.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM CÓI 9
1.3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÓI 16
1.4. TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC SẤY CÓI 23
1.5. THIẾT BỊ SẤY CÓI 23
1.6. MỤC ðÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ðỀ TÀI 26
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 27
2.1. CÁC THÔNG SỐ ðẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA VẬT LIỆU SẤY 27
2.2. CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA TÁC NHÂN SẤY 31
2.3. SỰ TRUYỀN NHIỆT, TRUYỀN CHẤT TRONG QUÁ TRÌNH SẤY 36
2.4. ðỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY 42
2.4.1. Các giai ñoạn của quá trình sấy 42
2.4.2. Một số quy luật cơ bản của quá trình sấy 44
2.4.3. Phân tích quá trình sấy 47
Chương 3 NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẤY LÕI
CÓI 50
3.1. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRONG PHÒNG THÍ
NGHIỆM 50
3.1.1. Vật liệu và thiết bị thí nghiệm 50
3.1.2. Bố trí thí nghiệm 52
3.1.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm 53
3.2. HOÀN THIỆN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LÕI CÓI 56
3.2.1. Sơ ñồ qui trình công nghệ sấy lõi cói 56
3.2.2. Thuyết minh qui trình công nghệ 56
Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY CÓI 58
4.1. THIẾT KẾ TỔNG THỂ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY LÕI CÓI 58
4.2. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY LÕI CÓI 61
4.2.1. Tính toán thiết kế buồng sấy 61
4.2.2. Thiết kế lò ñốt than 79
4.2.3. Tính toán thiết kế hệ thống lọc bụi 82
4.2.4. Tính toán thiết kế hệ thống phân phối nhiệtvà chọn quạt thông gió 85
KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 89
KẾT LUẬN 89
ðỀ NGHỊ 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

MỞ ðẦU
Trong lĩnh vực nông nghiệp, nghề trồng cói gắn liềnvới sản xuất các
mặt hàng tiểu thủ công mỹ nghệ (TCMN). Các sản phẩm này ña dạng về
chủng loại, phong phú về mẫu mã, khi hết niên hạn sử dụng chúng tự phân
huỷ, nên rất thân thiện với môi trường do vậy các mặt hàng này ñang ñược
nhiều nước trên thế giới yêu chuộng. Hiện tại, các sản phẩm từ cói của nước
ta ñã thâm nhập vào thị trường nhiều nước trên thế giới, trong ñó có cả thị
trường khó tính như Châu Âu và Bắc Mỹ.
Mặc dù cói là sản phẩm truyền thống nhưng cho ñến nay ở nước ta vẫn
chưa có qui trình công nghệ sấy hoàn thiện ñể làm khô cói nguyên liệu và lõi
cói. Các phương pháp làm khô truyền thống như phơi nắng hay sấy trong các
lò thủ công chủ yếu là do các hộ nông dân tự học tập kinh nghiệm lẫn nhau.
Do không có qui trình sấy chuẩn nên chất lượng sản phẩm sấy không ổn ñịnh,
nhiều lô hàng không ñạt tiêu chuẩn xuất khẩu phải trả về gây thiệt hại rất lớn.
Vì vậy, ñề tài ñặt ra là phải nghiện cứu hoàn thiệnqui trình công nghệ sấy,
nghĩa là phải xác ñịnh ñược: nhiệt ñộ sấy, thời gian sấy và tốc ñộ lưu thông
không khí nóng trong buồng sấy phù hợp nhằm ổn ñịnh và nâng cao chất
lượng sản phẩm sấy.
Về thiết bị sấy, mặc dù có khá nhiều máy sấy nhập ngoại hoặc trong nước
chế tạo ñược lắp ñặt nhưng người sản xuất vẫn không chấp nhận. Nguyên
nhân chủ yếu là do chi phí ñầu tư, bảo dưỡng quá cao, chi phí sản xuất quá
lớn. Vì vậy, hầu hết các cơ sản xuất vẫn dùng các lò sấy thủ công truyền
thống, dùng trực tiếp khói lò ñược tạo ra từ các lòñốt than ñặt trong buồng
sấy. Các lò sấy này có ưu ñiểm là vốn ñầu tư thấp, cấu tạo ñơn giản, dễ xây
dựng và sử dụng nhưng tồn tại nhiều nhược ñiểm như:tốc ñộ giảm ẩm chậm,
thời gian sấy kéo dài, màu sắc của sản phẩm không ñẹp, sản phẩm sấy dễ bị
nhiễm bụi than từ lò ñốt. Mặt khác do không khống chế ñược nhiệt ñộ sấy,
nên ñộ khô của sản phẩm không ñều, dễ xảy ra hiện tượng cháy nguyên liệu
sấy, không ñảm bảo an toàn lao ñộng và vệ sinh môi trường. Xuất phát từ nhu
cầu của thực tiễn sản xuất, ñề tài tập trung nghiêncứu thiết kế, chế tạo hệ
thống thiết bị sấy ñối lưu, dùng trực tiếp khói lò với nhiên liệu là than ñá. ðây
là thiết bị sấy có cấu tạo ñơn giản, giá thành hạ, thuận tiện trong vận hành bảo
trì và sửa chữa. ðể nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm, giảm chi phí
nhiên liệu, cần tập trung nghiên cứu một số giải pháp kỹ thuật như sau:
nghiên cứu thiết kế lò ñốt than hợp lý, ñảm bảo quátrình cháy hoàn toàn ñể
nâng cao hiệu suất toả nhiệt và hạn chế muội than; nghiên cứu thiết kế hệ
thống lọc bụi và dập tàn lửa ñể làm sạch khí ñốt trước khi ñưa vào buồng sấy;
nghiên cứu thiết kế hệ thống phân phối khí ñể ñảm bảo cho nhiệt ñược phân
bố ñồng ñều trong buồng sấy; nghiên cứu thiết kế bộphận ñiều khiển nhiệt ñể
duy trì nhiệt ñộ ổn ñịnh trong buồng sấy, .
Dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Trần Như Khuyên,Bộ môn Thiết bị
Bảo quản và Chế biến nông sản, Khoa Cơ ðiện trường ðại học Nông nghiệp
Hà Nội, chúng tôi tiến hành thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện quy
trình công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống thiết bị sấy lõi cói năng suất
3,5 tấn/mẻ”.

Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. CÓI NGUYÊN LIỆU
1.1.1. Công dụng và phân loại cói
a. Công dụng
Cói là cây công nghiệp dùng ñể dệt chiếu, làm các loại hàng thủ công mỹ
nghệ bền ñẹp, ñược dùng nhiều trong nước và cho xuất khẩu. Cói phế phẩm
có thể dùng ñể sản xuất giấy, bổi cói dùng lợp nhà rất bền, ñẹp.
Cói và sản phẩm từ cói có giá trị kinh tế cao, cói dễ trồng, trồng một lần có
thể thu hoạch nhiều năm, chăm bón tốt một năm có thể thu hoạch 2 ư 3 vụ và
thu hoạch liên tục 10 năm sau mới phải trồng lại.
ðể ñáp ứng nhu cầu sản xuất trong nước và xuất khẩu, cần phải củng cố và
mở rộng diện tích trồng cói ở những vùng ven biển, thành lập những vùng
chuyên canh trên cơ sở thực hiện tốt hợp ñồng kinh tế và có kế hoạch phát
triển những vùng cói ở phía Nam.
b. Phân loại cói
Người ta có thể phân loại cói theo ñặc ñiểm thực vật và theo kỹ thuật chế
biến.[5]
- Theo ñặc ñiểm thực vật
Cói phân chia thành 3 loại: cói bông trắng, cói bông nâu và cói 3 cạnh.
+ Cói bông trắng: thân cói tròn ñều, cao 1,5 ư 2,5 m, có 3 lá mác chụm lại
như dòng lúa, khoang cổ (chỗ tiếp giáp giữa thân vàlá mác) trắng, rộng hơn
các giống khác, vì vậy còn gọi là giống cói búp ñồng khoang cổ. Hoa có mầu
trắng khi mới nở, mầu vàng nâu khi chín. Giống cói này có khả năng chịu
mặn cao, sợi cói trắng, chắc, chất lượng tốt, năng suất cao, trung bình 5.400 ư
9.500 kg/ha.
+ Cói bông nâu: Thân to cứng, cao khoảng 1,4 ư 1,8 m hoa khi mới nở có
mầu nâu nhạt, khi chín có mầu nâu thẫm, thân cói không tròn bằng bông cói
trắng, năng suất trung bình khoảng 4.000 ư 6.700 kg/ha.
+ Cói ba cạnh: Thân cói phân 3 cạnh rõ rệt, cao khoảng 1,2 ư 1,5m cói xốp
và giòn, gốc to, ngọn nhỏ, chất lượng kém, năng suất thấp, trung bình khoảng
2.000 ư 4.000 kg/ha. Loại cói này thường dùng ñể lợp nhà, làm bao ñựng
hàng. Hiện nay loại này trồng rất ít.
- Theo kỹ thuật chế biến
Chia làm ba loại: cói chẻ lạng, cói chẻ ñôi và cói bộ.
+ Cói chẻ lạng: Loại cói chẻ bỏ phần ruột xốp ở giữa, có thể chẻ ñôi hoặc
chẻ 3. Loại này sợi nhỏ, săn chắc, dai bền nên ñượcdùng ñể dệt chiếu ñậu,
chiếu cải.
+ Cói chẻ ñôi:Loại cói chẻ ñôi không bỏ phần ruột xốp, cói chẻ xong ñem
phơi. Loại này sợi to, kém săn chắc nên thường ñượcdùng dệt chiếu thường,
loại tốt dùng ñể dệt chiếu ñậu.
+ Cói bộ: Sau khi thu hoạch không chẻ mà ñem phơi khô. Loại cói này
xốp, chất lượng kém không dùng ñể dệt chiếu.
1.1.2. ðặc ñiểm và tính chất lý hoá của cây cói có liên quan ñến quá trình
sấy
a. ðặc ñiểm
Bộ Cói(tên khoa học: Cyperales) [5] là một họ thực vật thuộc lớp thực
vật một lá mầm (Monocotyledoneshay Liliopsida) chỉ chứa một họ duy nhất
là họ cói (Cyperaceae). Phân loại gần ñây nhất ñưa họ cói vào trong bộ Hòa
thảo với khoảng 70 chi và hơn 4000 loài, phân bố ở miền nhiệt ñới Châu Á và
Nam Mỹ.
Cóilà cây thân cỏ sống lâu năm, thường mọc ở các chỗ ẩm ướt. Thân rễ
nằm dưới ñất, thân khi sinh không phân ñốt, tiết diện ngang hình tam giác hay
hơi tròn. Lá có bẹ ôm lấy thân mọc ra từ gốc, hai mép của bẹ thường dính

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Hoàng Văn Chước (1997), Kỹ thuật sấy, NXB khoa học và kỹ thuật.
2. Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB khoa
học kỹ thuật .
3. Phạm Lê Dần, Nguyễn Công Hân (1999), Công nghệ lò hơi và mạng
nhiệt, NXB khoa học và kỹ thuật .
4. Bùi Hải, Dương ðức Hồng, Hà Mạnh Thư (2001), Thiết bị trao ñổi
nhiệt, NXB khoa học và kỹ thuật.
5. Nguyễn Hữu Nghĩa, Anh Hương, (1986), Trồng Cói, Nhà xuất bản
Hải Phòng.
6. Trần Như Khuyên, Giáo trình Kỹ thuật chế biến nông sản thực
phẩm,Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội.
7. Trần Như Khuyên (2010), Giáo trình Kỹ thuật bảo quản thức ăn
chăn nuôi, Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội.
8. Trần Văn Phú (2002), Tính toán và thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo
dục.
9. Trần Văn Phú, Lê Nguyên ðương (2002), Kỹ thuật sấy nông sản,
NXB Giáo dục.
10. Trần Minh Tâm (2002), Bảo quản và chế biến nông sản sau thu
hoạch, Nhà xuất bản Nông nghiệp.
11. Trương Thị Toàn, Sử dụng năng lượng tái tạo– Trường ðH Nông
Nghiệp Hà Nội.
12. Phạm Xuân Vượng, Nguyễn Văn Muốn (2006,Giáo trình kỹ thuật
lò hơi, NXBNN.
13. Phạm Xuân Vượng, Trần Như Khuyên (2006), Giáo trình kỹ thuật
sấy nông sản, NXBNN.