tính toán, thiết kế máy sấygừng năng suất 50 kg mẻ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.17 MB, 73 trang )

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤYGỪNG
NĂNG SUẤT 50 KG/MẺ

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIỆN

TS. Nguyễn Văn Cƣơng

Trƣơng Hải Đăng (MSSV: 117638)
Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37

Tháng 5/2015

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
Cần Thơ, ngày 05 tháng 01 năm 2015

PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HKII - NĂM HỌC: 2014 - 2015
1. Họ và tên sinh viên:

Trƣơng Hải Đăng

Ngành: Cơ khí chế biến.
2. Tên đề tài:

MSSV: 1117638
Khóa: 37

Tính toán thiết kế máy sấy gừng năng suất 50 kg/mẻ.

3. Thời gian thực hiện:

HKII, 2014 - 2015. Từ 12/01/2015 đến 08/05/2015.

4. Cán bộ hƣớng dẫn:

TS. Nguyễn Văn Cƣơng

5. Địa điểm thực hiện:

Khoa Công Nghệ - Trƣờng Đại Học Cần Thơ.

6. Mục tiêu của đề tài:
 Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình sấy để tính toán thiết
kế máy sấy gừng năng suất 50 kg/mẻ.
 Nhiệm vụ cụ thể:
a. Khảo sát thực tế tình hình trồng gừng ở huyện Long Mỹ.
b. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết sấy.
c. Nghiên cứu lựa chọn phƣơng án thiết kế và xây dựng sơ đồ máy sấy.

d. Tính toán thiết kế máy sấy gừng.
e. Thiết kế bản vẽ máy sấy gừng và hoàn thành báo cáo.
7. Giới hạn của đề tài: chỉ tính toán thiết kế chế tạo máy.
8. Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực hiện đề tài: các dụng cụ đo ở phòng thí nghiệm máy và
thiết bị chế biến thực phẩm.
9. Kinh phí dự trù cho việc thực hiện đề tài: ................đồng
Ý KIẾN CỦA CBHD

Nguyễn Văn Cƣơng
Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN

SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ

Trƣơng Hải Đăng
Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV & TLTN

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang i

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................

không tránh khỏi sai sót. Rất mong nhận đƣợc sự đóng góp của quý Thầy, Cô và
các bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Cần Thơ, ngày 8 tháng 5 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Trƣơng Hải Đăng

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang iv

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

LỜI NÓI ĐẦU
Đồng bằng sông Cửu Long từ lâu đƣợc cả nƣớc biết đến với nhiều thế mạnh
khác nhau nhƣ sản xuất nông sản, trồng cây ăn trái, đánh bắt thủy hải sản và một số
thế mạnh khác; tất cả đều trong giai đoạn phát triển cả về hình thức lẫn quy mô.
Ngày nay, với sự tiến bộ ngày càng cao của khoa học kỹ thuật , máy móc và thiết bị
đƣợc chế tạo để phục vụ cho ngƣời dân ngày càng phổ biến, từng bƣớc ổn định, cải
tiến không ngừng về chất lƣợng. Từ cánh đồng chuyên trồng lúa, nông dân đã biết
thay đổi để trồng các mặt hàng nông sản khác, trong đó phải kể đến Hậu Giang.
Những năm gần đây, nhu cầu sử dụng gừng trong và ngoài nƣớc ngày càng tăng nên
gừng có giá trị xuất khẩu cao, lợi nhuận rất lớn. Gừng rất phổ biến và đƣợc sử dụng
rất nhiều để làm gia vị, thực phẩm, các loại mức; ngoài ra gừng còn có giá trị dƣợc
liệu chế tạo thuốc trị khá nhiều bệnh. Nhờ vậy thu nhập của ngƣời dân Hậu Giang
ngày càng đƣợc cải thiện, nâng cao. Tuy nhiên, quá trình bảo quản gừng tƣơi để sử
dụng cũng nhƣ xuất khẩu lại gặp khó khăn do thời gian bảo quản gừng tƣơi không

dài làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng củ gừng; gây thất thoát khá lớn, do vậy đầu ra
của sản phẩm này vẫn chƣa ổn định.
Để giải quyết vấn đề trên, đề tài “Tính toán, thiết kế máy sấy gừng năng
suất 50 kg/mẻ” đƣợc thực hiện nhằm làm cơ sở cho việc chế tạo máy sấy gừng.
Với mong muốn góp phần tăng giá trị kinh tế của củ gừng.
Trong quá trình thực hiện vì thời gian, kiến thức có hạn, không có điều kiện
nghiên cứu sâu hơn đề tài nên không thể tránh khỏi những thiếu xót. Rất mong đƣợc
đóng góp của quý Thầy, Cô và bạn bè để đề tài đƣợc hoàn chỉnh hơn.

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang v

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

TÓM TẮT
Trong cuộc sống hiện nay, các mặt hàng nông sản có giá trị cao ngày càng
đƣợc quan tâm. Trong đó, gừng là cây rất cần thiết trong đời sống hàng ngày của
con ngƣời về thực phẩm cũng nhƣ dƣợc phẩm. Các sản phẩm của gừng chủ yếu là
gừng tƣơi và gừng khô. Gừng khô có giá trị cao trong việc sử dụng làm thực phẩm,
dƣợc phẩm và một số mặt hàng khác. Tuy nhiên, thời gian bảo quản gừng để sử
dụng không đƣợc lâu và giá cả đôi lúc vẫn chƣa ổn định, dẫn đến giảm giá trị kinh
tế của củ gừng. Bên cạnh đó, nhu cầu về sấy gừng, cũng nhƣ sản phẩm gừng khô
càng ngày càng đƣợc quan tâm bởi các nhà sản xuất và ngƣời tiêu thụ. Xuất phát từ
vấn đề trên mà đề tài “Tính toán thiết kế máy sấy gừng năng suất 50 kg/mẻ” đƣợc
thực hiện, nhằm làm tiền đề cho việc chế tạo ra một máy sấy phục vụ cho việc sấy
gừng với quy mô hộ gia đình, góp phần nâng cao giá trị kinh tế của củ gừng.

Trong quá trình thực hiện, đề tài đã tiến hành khảo sát thực tế quy trình trồng
và tiêu thụ gừng của nông dân huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang. Kết hợp với
phƣơng pháp lƣợc khảo tài liệu, sách, tƣ liệu liên quan, để tính toán thiết kế máy
sấy gừng với nguyên lý sấy đối lƣu, gia nhiệt bằng điện trở.
Máy sấy gừng đƣợc thiết kế có kích thƣớc Dài x Rộng x Cao = 4720 x 1870
x 1930 (mm), gồm 2 xe goòng với tổng cộng là 24 khay; vật liệu tiếp xúc trực tiếp
với gừng đƣợc sử dụng là inox 304; thời gian sấy là 8 giờ; nhiệt độ sấy là 55 oC. Kết
quả tính toán, thiết kế máy sấy có độ tin cậy cao và đƣợc thể hiện qua tập bản vẽ
gồm: 1 bản vẽ lắp A0 và 6 bản vẽ chi tiết A3. Các bản vẽ này hoàn toàn có thể đƣợc
sử dụng cho việc gia công, chế tạo máy sấy. Máy có kết cấu đơn giản nên thuận lợi
cho việc chế tạo, vận hành và chăm sóc.
Nội dung đề tài đƣợc thể hiện qua 5 chƣơng, trong đó phần cơ sở lý thuyết
sấy đƣợc thể hiện ở chƣơng 2; chƣơng 3 & 4 trình bày về phƣơng pháp, tính toán,
và kết quả thiết kế máy sấy gừng.

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang vi

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................... 1
1.1. Tình hình trồng và tiêu thụ gừng hiện nay .................................................................. 1
1.2. Giới thiệu chung về cây gừng ..................................................................................... 2
1.2.1. Tên gọi ................................................................................................................. 2
1.2.2. Nguồn gốc, phân bố ............................................................................................. 2

1.2.3. Đặc điểm thực vật ................................................................................................ 2
1.2.4. Điều kiện sinh thái ............................................................................................... 3
1.2.5. Công dụng của gừng ............................................................................................ 3
1.2.6. Thành phần dinh dƣỡng ....................................................................................... 3
1.3. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................... 4
1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến đề tài .......................................... 4
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY............................................. 5
2.1. Cơ sở lý thuyết liên quan đến quá trình sấy ................................................................ 5
2.1.1. Khái niệm ............................................................................................................. 5
2.1.2. Vật liệu sấy .......................................................................................................... 5
2.1.3. Các đặc trƣng trạng thái ẩm của vật liệu ............................................................. 6
2.1.3.1. Độ ẩm cơ sở khô (tuyệt đối) ......................................................................... 6
2.1.3.2. Độ ẩm cơ sở ƣớt (tƣơng đối) ........................................................................ 6
2.1.3.3. Độ chứa ẩm .................................................................................................. 6
2.1.3.4. Độ ẩm cân bằng ............................................................................................ 7
2.1.4. Các dạng liên kết trong vật liệu ẩm ..................................................................... 7
2.1.4.1. Liên kết cơ lý................................................................................................ 7
2.1.4.2. Liên kết hóa lý .............................................................................................. 8
2.1.4.3. Liên kết hóa học ........................................................................................... 8
2.1.5. Tác nhân sấy ........................................................................................................ 8
2.1.5.1. Không khí ẩm ............................................................................................... 9
2.1.5.3. Khói lò ........................................................................................................ 10
2.1.6. Đồ thị không khí ẩm .......................................................................................... 11
2.1.6.1. Cấu tạo đồ thị I – d ..................................................................................... 11
2.1.6.2. Cách sử dụng đồ thị I – d ........................................................................... 12
2.1.7. Động học của quá trình sấy................................................................................ 14
2.1.7.1. Đặc điểm diễn biến của quá trình sấy ........................................................ 14

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang vii

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

2.1.7.2. Những quy luật cơ bản của quá trình sấy ................................................... 15
2.2. Các phƣơng pháp sấy ................................................................................................ 18
2.2.1. Phƣơng pháp sấy nóng ....................................................................................... 18
2.2.1.1. Phƣơng pháp sấy chân không vi sóng ........................................................ 19
2.2.1.2. Hệ thống sấy tiếp xúc ................................................................................. 20
2.2.1.3. Hệ thống sấy bức xạ ................................................................................... 20
2.2.2. Phƣơng pháp sấy lạnh ........................................................................................ 20
2.2.2.1. Hệ thống sấy thăng hoa .............................................................................. 20
2.2.2.2. Hệ thống sấy chân không ........................................................................... 21
2.2.3. Phân loại hệ thống sấy ....................................................................................... 22
2.2.3.1. Hệ thống sấy tiếp xúc ................................................................................. 22
2.2.3.2. Hệ thống sấy bức xạ ................................................................................... 22
2.2.3.3. Hệ thống sấy đối lƣu .................................................................................. 22
2.3. Cơ sở tính toán thiết kế máy sấy ............................................................................... 24
CHƢƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 27
3.1. Vật liệu sấy ................................................................................................................ 27
3.2. Vật liệu chế tạo máy .................................................................................................. 28
3.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................... 28
3.4. Phƣơng pháp và kết quả khảo sát ở huyện Long Mỹ ................................................ 28
3.5. Lựa chọn phƣơng án thiết kế máy ............................................................................. 29
3.5.1. Sơ đồ nguyên lý của máy sấy ............................................................................ 31
3.5.1.1. Sơ đồ cấu tạo của máy sấy thiết kế ............................................................ 31
3.5.1.2. Nguyên lý hoạt động .................................................................................. 31

CHƢƠNG 4 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY GỪNG ............................................. 32
4.1. Các thông số thiết kế ban đầu.................................................................................... 32
4.2. Tính toán thiết kế buồng sấy ..................................................................................... 32
4.2.1. Yêu cầu chung ................................................................................................... 32
4.2.2. Thiết kế khay sấy ............................................................................................... 32
4.2.3. Thiết kế xe goòng .............................................................................................. 33
4.2.4. Thiết kế buồng sấy ............................................................................................. 35
4.3. Tính toán và lựa chọn hệ thống gia nhiệt .................................................................. 36
4.3.1. Tính toán hệ thống gia nhiệt .............................................................................. 36
4.3.2. Lựa chọn hệ thống gia nhiệt .............................................................................. 37
4.3.3. Thiết kế buồng đốt ............................................................................................. 38
4.4. Tính toán các thông số của quá trình sấy .................................................................. 39
4.4.1. Không khí trƣớc khi đốt nóng (môi trƣờng) ...................................................... 39

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang viii

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

4.4.2. Không khí sau khi đốt nóng lên 55 0C ............................................................... 39
4.4.3. Không khí sau khi ra khỏi buồng sấy ................................................................ 40
4.5. Tính toán và lựa chọn quạt ........................................................................................ 40
4.5.1. Lƣu lƣợng không khí ......................................................................................... 40
4.5.2. Tính tổn thất qua các thiết bị của hệ thống ........................................................ 40
4.5.2.1. Tổn thất qua ống dẫn .................................................................................. 41
4.5.2.2. Tổn thất qua buồng sấy .............................................................................. 41

4.5.3. Công suất của quạt ............................................................................................. 42
4.5.4. Chọn loại quạt .................................................................................................... 42
4.6. Tính toán tổn thất nhiệt ............................................................................................. 43
4.6.1. Tổn thất do vật liệu sấy mang đi ........................................................................ 43
4.6.2. Tổn thất do thiết bị chuyền tải ........................................................................... 43
4.6.3. Tổn thất qua kết cấu bao che ............................................................................. 44
4.7. Tính toán các hệ thống phụ của máy ......................................................................... 47
4.7.1. Ống gió mềm cách nhiệt .................................................................................... 47
4.7.2. Ống nối .............................................................................................................. 48
4.7.3. Cửa thoát ẩm ...................................................................................................... 48
4.8. Thiết kế mạch điện cho hệ thống .............................................................................. 49
4.8.1. Nguyên lý vận hành ........................................................................................... 49
4.8.2. Tủ điện ............................................................................................................... 51
4.9. Kết quả ...................................................................................................................... 51
4.9.1. Kết quả tính toán ................................................................................................ 51
4.9.2. Phân tích tính kinh tế của thiết bị ...................................................................... 53
4.9.2.1. Chi phí đầu tƣ thiết bị ban đầu ................................................................... 53
4.9.2.3. Phân tích hiệu quả kinh tế của thiết bị ....................................................... 55
4.9.3. Thảo luận ........................................................................................................... 57
CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 58
5.1. Kết luận ..................................................................................................................... 58
5.2. Kiến nghị ................................................................................................................... 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 59
Phụ lục 1: Đồ thị T – d của không khí ..................................................................... 60

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang ix

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dƣỡng của củ gừng (tính trong 100 g củ gừng) ............ 3
Bảng 3.1. Bảng đánh giá, so sánh các hệ thống sấy................................................ 29
Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật điện trở W – 450 – 3.0 .............................................. 36
Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật điện trở W – 600 – 5.0 .............................................. 37
Bảng 4.3. Thông số kỹ thuật của quạt hƣớng trục trực tiếp T30 – A/C .................. 42
Bảng 4.4. Các thông số thiết kế ban đầu .................................................................. 51
Bảng 4.5. Các thông số kỹ thuật tính toán của máy sấy gừng ................................ 51
Bảng 4.6. Giá của quạt ............................................................................................ 52
Bảng 4.7. Giá của buồng gia nhiệt .......................................................................... 52
Bảng 4.8. Giá của buồng sấy................................................................................... 53
Bảng 4.9. Giá khay sấy ........................................................................................... 53
Bảng 4.10. Giá xe goòng .......................................................................................... 54

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang x

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

MỤC LỤC HÌNH
Hình 1.1. Cây gừng ................................................................................................... 2

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói ................................................ 11
Hình 2.2. Đồ thị I – d của không khí ẩm ................................................................. 12
Hình 2.3. Đồ thị I – d biểu diễn quá trình sấy ......................................................... 13
Hình 2.4. Đƣờng cong sấy ...................................................................................... 16
Hình 2.5. Đƣờng cong tốc độ sấy............................................................................ 16
Hình 2.6. Đƣờng cong nhiệt độ sấy ........................................................................ 17
Hình 2.7. Máy sấy vĩ ngang .................................................................................... 19
Hình 2.8. Máy sấy chân không vi sóng ................................................................... 19
Hình 2.9. Máy sấy thăng hoa .................................................................................. 20
Hình 2.10. Tủ sấy chân không ................................................................................ 21
Hình 3.1. Củ gừng tƣơi ........................................................................................... 27
Hình 3.2. Cân phân tích ẩm MX – 50/A&D ........................................................... 27
Hình 3.3. Sơ đồ quy trình trồng và tiêu thụ gừng ................................................... 28
Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý máy sấy gừng ............................................................... 31
Hình 4.1. Khay chứa gừng ...................................................................................... 33
Hình 4.2. Xe goòng ................................................................................................. 34
Hình 4.3. Bánh cao su ............................................................................................. 34
Hình 4.4. Buồng sấy ................................................................................................ 36
Hình 4.5. Điện trở có cánh tản nhiệt dạng W.......................................................... 37
Hình 4.6. Buồng đốt ................................................................................................ 38
Hình 4.7. Đồ thị T – d biểu diễn các trạng thái không khí trong quá trình sấy ...... 39
Hình 4.8. Quạt hƣớng trục T30 – A/C .................................................................... 42
Hình 4.9. Ống gió mềm cách nhiệt ......................................................................... 47
Hình 4.10. Ống nối .................................................................................................. 48
Hình 4.11. Cửa thoát ẩm ......................................................................................... 49
Hình 4.12. Mạch động lực....................................................................................... 50
Hình 4.13. Mạch điều khiển .................................................................................... 50
Hình 4.14. Tủ điện .................................................................................................. 51
Hình 4.15. Máy sấy gừng năng suất 50 kg/mẻ ........................................................ 51

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang xi

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

CHƢƠNG 1

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1. Tình hình trồng và tiêu thụ gừng hiện nay
Ở Việt Nam, gừng đƣợc trồng ở khắp các địa phƣơng từ vùng đồng bằng Bắc
bộ, Nam bộ (trồng xen canh trong các vƣờn cây ăn trái cũng nhƣ tập trung ngoài
đồng ruộng), đến các vùng núi thấp nhƣ Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Tuyên
Quang,… Rồi đến các huyện phía Bắc tỉnh Hà Giang; Sìn Hồ (Lai Châu); Sa Pa,
Bát Xát (Lào Cai) tùy thuộc vào giống.
Riêng khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, gừng đƣợc trồng nhiều ở huyện
Long Mỹ (tỉnh Hậu Giang) với diện tích khoảng 41 ha, U Minh Thƣợng (tỉnh Kiên
Giang), các tỉnh Bạc Liêu, Sóc Trăng, Cà Mau và một số nơi khác.
Theo bà con nông dân, gừng đƣợc trồng là giống gừng Tàu, bình quân 1
công gừng (1000 m2) thƣờng trồng khoảng 200 kg gừng giống, bắt đầu trồng vào
tháng 2, thời gian thu hoạch sau khi trồng đƣợc khoảng 10 – 11 tháng. Lúc này,
gừng già và chủ yếu đƣợc dùng làm nguyên liệu bánh kẹo, gia vị, dƣợc liệu hoặc
làm gừng giống cho vụ sau. Tuy nhiên, tùy theo giá thị trƣờng mà ngƣời dân có thể
thu hoạch gừng sớm hơn (gừng trồng đƣợc khoảng 7 tháng trở lên). Mỗi công gừng
sẽ cho sản lƣợng khoảng 3 tấn củ.
Theo kết quả khảo sát ở huyện Long Mỹ, các chủ cơ sở đến tận nơi để thu

mua gừng của nông dân. Giá gừng dao động khoảng 18000 – 25000 đồng/kg tùy
thời điểm (cao gấp 2 – 3 lần so với năm trƣớc). Chủ cơ sở sẽ bán lại cho thƣơng lái
ở các chợ đầu mối, cũng nhƣ xuất khẩu gừng sang một số nƣớc có nhu cầu tiêu thụ
nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản, Campuchia.

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 1

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

1.2. Giới thiệu chung về cây gừng
1.2.1. Tên gọi





Tên khoa học: Zingiber officinale Roscoe.
Họ: Gừng (Zingiberaceae).
Tên khác: Khƣơng, co khinh (Thái), sung (Dao).
Tên vị thuốc: Sinh khƣơng, can khƣơng.

Hình 1.1. Cây gừng
Chi Zingiber Boehmer ở Châu Á có khoảng 45 loài trong đó Việt Nam có 11
loài [10].
1.2.2. Nguồn gốc, phân bố

Gừng là loại cây gia vị cổ điển đƣợc trồng ở nhiều nƣớc trong vùng nhiệt đới
và cận nhiệt đới, từ Đông Á đến Đông Nam Á và Nam Á. Trong đó, Trung Quốc,
Ấn Độ, Nhật Bản là những nƣớc trồng nhiều gừng nhất thế giới.
Ở Việt Nam, gừng đƣợc trồng từ thế kỷ thứ II trƣớc Công nguyên. Hiện nay,
cây gừng đƣợc trồng khắp các địa phƣơng, từ vùng núi cao đến đồng bằng và cả ở
các đảo [10].
1.2.3. Đặc điểm thực vật
Gừng là cây thảo sống lâu năm, cao tới 1 m. Thân rễ nạc và phân nhánh xòe
ra nhƣ hình bàn tay gần nhƣ trên cùng một mặt phẳng, màu vàng có mùi thơm. Lá
mọc so le thành hai dãy, hình mác thuôn, thắt lại ở gốc, đầu nhọn, dài 15 – 20 cm,
rộng 2 cm, không cuống, có bẹ nhẵn, mặt trên màu lục sẫm, mặt dƣới nhạt, khi vò
có mùi thơm, vị cay nóng. Cụm hoa hình bông, gồm nhiều hoa mọc sát nhau, dài 5

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 2

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

cm, mọc từ gốc trên một cán dài khoảng 20 cm do nhiều vảy lợp thành. Hoa có
tràng hoa màu vàng xanh, có thùy gần bằng nhau, nhọn. Cánh môi ngắn hơn các
thùy của tràng, màu tía với những chấm vàng, nhị hoa màu tím, quả mọng, mùa ra
hoa quả là khoảng tháng 5 – 8 [10].
1.2.4. Điều kiện sinh thái
Gừng là loại cây ƣa sáng, ƣa ẩm và có thể hơi chịu bóng. Cây gừng đƣợc
trồng phổ biến ở các vùng nhiệt đới (nhiệt độ trung bình 21 – 27 oC, lƣợng mƣa
1500 – 2500 mm, độ cao đến 1500 m), có mùa khô ngắn. Gừng là loài ƣa sáng

nhƣng có khả năng chịu bóng, nên thƣờng đƣợc bố trí trồng xen [10].
1.2.5. Công dụng của gừng
 Gừng có vị cay, thơm nên thƣờng đƣợc dùng làm gia vị khá phổ biến.
 Gừng đƣợc dùng làm mức, chiết suất tinh dầu từ gừng để làm dƣợc liệu.
 Gừng là một vị thuốc quý nên đƣợc sử dụng hầu hết thang thuốc trong
Đông y.
1.2.6. Thành phần dinh dƣỡng
Ngoài các thành phần đƣợc liệt kê ở bảng 1.1 bên dƣới, củ gừng còn có chứa
nhiều loại vitamin với hàm lƣợng cao, bổ sung năng lƣợng rất tốt cho cơ thể [11].
Bảng 1.1. Thành phần dinh dƣỡng của củ gừng (tính trong 100 g củ tƣơi)
Thành phần

Giá trị

Cacbohydrat

17,77 g

Đƣờng

1,7 g

Chất xơ thực phẩm

2g

Protein

1,82 g

Chất béo

0,75 g

Canxi

16 mg

Photpho

34 mg

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 3

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

1.3. Lý do chọn đề tài
Việt Nam có điều kiện khí hậu thích hợp để trồng cây gừng. Tuy nhiên đầu
ra của sản phẩm vẫn chƣa ổn định, giá cả lên xuống thất thƣờng nên nông dân vẫn
không dám mở rộng diện tích trồng gừng. Gừng có nhiều thành phần dinh dƣỡng và
công dụng rất tốt cho sức khỏe con ngƣời nên nhu cầu sử dụng gừng trong và ngoài
nƣớc ngày càng tăng. Nhƣng quá trình bảo quản gừng tƣơi để sử dụng cũng nhƣ
xuất khẩu lại gặp khó khăn do thời gian bảo quản gừng tƣơi không dài làm ảnh
hƣởng đến chất lƣợng củ gừng. Bên cạnh đó, gừng khô cũng đƣợc sử dụng rất nhiều
để làm gia vị, chiết xuất tinh dầu gừng, làm thuốc trong Đông y. Nhu cầu về việc

sấy, cũng nhƣ máy sấy gừng là một vấn đề đƣợc nhiều bà con nông dân, ngƣời tiêu
thụ cũng nhƣ các doanh nghiệp quan tâm hiện nay. Chính vì thế, đề tài “Tính toán
thiết kế máy sấy gừng năng suất 50 kg/mẻ” đƣợc thực hiện nhằm làm cơ sở cho
việc chế tạo máy sấy gừng; với mong muốn góp phần tăng chuỗi giá trị kinh tế của
củ gừng.
1.4. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc liên quan đến đề tài
Hiện nay, chƣa có nhiều công trình nghiên cứu về sấy gừng đƣợc công bố
trong và ngoài nƣớc, mặc dù có nhiều công ty chuyên sản xuất, chế biến nông sản
sấy khô.
Công ty TNHH MTV Thƣơng mại Dịch vụ Nông sản Hoàng Phúc Thịnh (xã
Nam Trung, huyện Nam Sách, tỉnh Hải Dƣơng) chuyên chế biến các nông sản sấy
khô nhƣ gừng (gừng thái lát sấy khô, bột gừng nguyên chất, gừng sấy khô nguyên
củ), tỏi, ớt, sả,…. Các sản phẩm đƣợc sấy theo công nghệ hệ thống lò sấy hơi nƣớc
hiện đại theo công nghệ của Italia (sấy AD) [12].
Nghiên cứu qui trình sấy gừng bằng phƣơng pháp sấy đối lƣu – vi sóng đã
đƣợc thực hiện qua ở khoa Công nghệ, trƣờng Đại học Cần Thơ (2003) cho thấy kết
quả gừng sấy bằng phƣơng pháp đối lƣu – vi sóng có thời gian sấy ngắn hơn nhiều
so với sấy đối lƣu, tuy nhiên giá thành đầu tƣ thiết bị cao hơn. Nhiệt độ sấy đối lƣu
đƣợc nghiên cứu từ 50 oC đến 60 oC; kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ sấy
đƣợc đánh giá là cho chất lƣợng sản phẩm sấy tốt, thời gian sấy phù hợp là 55 oC.
Đề tài đã tính toán và thiết kế để đƣa ra đƣợc mô hình máy sấy cá lóc bằng
phƣơng pháp sấy đối lƣu sử dụng cho quy mô hộ gia đình ở tỉnh An Giang vào năm
2014 [4].

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 4

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

CHƢƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
2.1. Cơ sở lý thuyết liên quan đến quá trình sấy
2.1.1. Khái niệm
Sấy là quá trình làm khô sản phẩm, đƣợc thực hiện nhằm mục đích làm giảm
lƣợng nƣớc tự do để kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Nguyên lý của quá trình
sấy là cung cấp năng lƣợng cho nƣớc trong vật liệu để thay đổi từ trạng thái lỏng
thành trạng thái hơi và chuyển ra môi trƣờng. Nguồn cung cấp nhiệt thƣờng là
không khí nóng [9].
2.1.2. Vật liệu sấy
Vật liệu sấy hay còn gọi là vật ẩm cần sấy là các loại vật liệu mà trong đó có
chứa ẩm hay lƣợng chất lỏng nhất định. Nhƣ vậy vật liệu sấy gồm có hai thành phần
cơ bản gồm trọng lƣợng chất khô và trọng lƣợng ẩm. Trọng lƣợng ẩm thƣờng là
nƣớc hay dung môi hữu cơ ở một số hóa chất đặc biệt; ngoài ra cũng còn có chất
khí nhƣng trọng lƣợng không đáng kể có thể bỏ qua. Vật liệu ẩm là thể xốp tức
trong nó có các khoảng trống chứa nƣớc và khí. Khi vật liệu sấy khô để trong không
khí ẩm, vật liệu sẽ hấp thu ẩm vào các khoảng trống rồi ẩm ngƣng tụ lại thành
lỏng [1].
Vật liệu ẩm đƣợc chia làm 3 nhóm chính:
 Vật keo: là vật có tính dẻo do có cấu trúc hạt. Trong vật keo ẩm liên kết ở
dạng hấp thụ và thẩm thấu. Các vật keo có đặc điểm chung là khi sấy bị
co ngót khá nhiều và vẫn giữ đƣợc tính dẻo.
 Vật xốp mao dẫn: là những vật mà trong đó ẩm liên kết với vật liệu chủ
yếu bằng mối liên kết mao dẫn. Chúng có khả năng hút mọi chất lỏng
dính ƣớt không phụ thuộc vào thành phần hóa học của chất lỏng. Đặc
điểm của những vật xốp mao dẫn là sau khi sấy khô nó trở nên dòn và có

thể bị vỡ vụn thành bột.
 Vật keo xốp mao dẫn: là những vật thể mà trong đó tồn tại ẩm liên kết có
trong cả vật keo và vật xốp mao dẫn. Về cấu trúc các vật này thuộc loại

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 5

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

xốp mao dẫn nhƣng về bản chất thì lại là các vật keo; nghĩa là thành phần
mao dẫn của chúng có tính dẻo, khi hút ẩm các mao quản trƣơng lên, khi
sấy khô thì chúng co lại [2].
2.1.3. Các đặc trƣng trạng thái ẩm của vật liệu
2.1.3.1. Độ ẩm cơ sở khô (tuyệt đối)
Độ ẩm tuyệt đối ( wo ) là tỷ số giữa khối lƣợng ẩm chứa trong vật với khối
lƣợng chất khô tuyệt đối. Nếu ký hiệu Gn là khối lƣợng ẩm chứa trong vật liệu (kg)
và Gk là khối lƣợng chất khô (kg), ta có:
wo 

Gn
.100%
Gk

(2 – 1)

Độ ẩm tuyệt đối có giá trị từ 0 đến ∞. Khi wo  0 , đó là vật khô tuyệt đối,

wo   , coi nhƣ vật chứa toàn nƣớc [2].

2.1.3.2. Độ ẩm cơ sở ƣớt (tƣơng đối)
Độ ẩm tƣơng đối còn gọi là độ ẩm toàn phần (w) . Đây là tỷ số giữa khối
lƣợng ẩm chứa trong vật với khối lƣợng của vật ẩm.
w

Gn
.100%
G

(2 – 2)

Trong đó:
G : là khối lƣợng vật liệu ẩm, G  Gn  Gk , (kg).
Độ ẩm toàn phần có giá trị từ 0 đến 100%. Vật khô tuyệt đối có độ ẩm toàn
phần w  0% , vật toàn nƣớc có độ ẩm toàn phần w  100% . Nhƣ vậy độ ẩm toàn
phần luôn luôn nhỏ hơn 100% [2].
Quan hệ giữa độ ẩm tuyệt đối với độ ẩm toàn phần:
wo 

w0
w
.100% hay w 
100  w0
100  w

(2 – 3)

2.1.3.3. Độ chứa ẩm

Độ chứa ẩm (u ) là tỷ số giữa lƣợng chứa ẩm trong vật với khối lƣợng vật
khô tuyệt đối.
u

Gn
(kg ẩm/kg vật khô).
Gk

SVTH: Trương Hải Đăng

(2 – 4)

Trang 6

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

Độ chứa ẩm không những đặc trƣng cho toàn bộ vật mà còn có thể đặc trƣng
cho từng vùng vật thể. Nếu độ chứa ẩm phân bố đều trong toàn bộ vật thể thì có
quan hệ sau:
wo  100.u , (%) hay u 

wo
, (kg/kg) [2].
100

(2 – 5)

2.1.3.4. Độ ẩm cân bằng
Vật liệu có khả năng trao đổi ẩm với môi trƣờng xung quanh thực hiện quá
trình hút hoặc nhả ẩm để đạt tới trạng thái cân bằng ẩm. Khi ở trạng thái cân bằng
ẩm, độ ẩm chứa trong vật là đồng đều, phân áp suất hơi nƣớc trên bề mặt sản phẩm
bằng áp suất hơi nƣớc của môi trƣờng xung quanh (thƣờng là không khí ẩm). Lúc
này quá trình sấy không diễn ra, không có sự trao đổi ẩm giữa vật với môi trƣờng
xung quanh, độ ẩm lúc này của vật gọi là độ ẩm cân bằng ( wcb ) . Giá trị ( wcb ) phụ
thuộc vào tính chất của vật liệu, trạng thái môi trƣờng xung quanh và có ý nghĩa lớn
trong kỹ thuật sấy, cũng nhƣ trong việc bảo quản vật liệu [9].

2.1.4. Các dạng liên kết trong vật liệu ẩm
2.1.4.1. Liên kết cơ lý
Đây là dạng liên kết giữa nƣớc và vật liệu đƣợc tạo thành do sức căng bề mặt
của nƣớc trong các mao dẫn hay trên bề mặt ngoài của vật. Liên kết cơ học bao gồm
liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ƣớt.
Liên kết cấu trúc: là liên kết giữa nƣớc và vật liệu hình thành trong quá trình
hình thành vật. Để tách nƣớc trong các trƣờng hợp liên kết cấu trúc ta có thể làm
cho nƣớc bay hơi, nén ép vật hoặc phá vỡ cấu trúc vật. Sau khi tách nƣớc, vật bị
biến dạng nhiều, có thể thay đổi tính chất hoặc thậm chí có thể thay đổi trạng thái
pha.
Liên kết mao dẫn: nhiều vật ẩm có cấu tạo mao quản trong nó có vô số các
mao quản. Khi đặt vật thể này trong môi trƣờng không khí ẩm thì hơi nƣớc sẽ
ngƣng tụ trên bề mặt mao quản và theo các mao quản xâm nhập vào trong vật thể.
Muốn tách ẩm có liên kết mao dẫn cần làm cho ẩm bay hơi hoặc đẩy ẩm ra bằng áp
suất lớn hơn áp suất mao dẫn. Vật sau khi tách ẩm mao dẫn vẫn giữ đƣợc kích
thƣớc, hình dáng và các tính chất hóa lý.
Liên kết dính ƣớt: là liên kết do nƣớc bám dính vào bề mặt vật. Ẩm liên kết
dính ƣớt dễ tách khỏi vật bằng phƣơng pháp bay hơi đồng thời có thể tách ra bằng
các phƣơng pháp cơ học nhƣ: lau, thấm, thổi, vắt ly tâm [2].

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 7

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

2.1.4.2. Liên kết hóa lý
Liên kết hóa lý bao gồm 2 kiểu là liên kết hấp thụ và liên kết thẩm thấu.
Liên kết hấp thụ: Trong các vật ẩm ta gặp những vật keo. Vật keo có cấu tạo
dạng hạt. Bán kính tƣơng đƣơng của hạt từ 109  107 m . Do cấu tạo hạt nên vật keo
có bề mặt bên trong rất lớn và năng lƣợng bề mặt tự do đáng kể, khi tiếp xúc với
không khí ẩm hay trực tiếp với nƣớc, ẩm sẽ xâm nhập vào các bề mặt tự do này tạo
thành liên kết hấp thụ giữa nƣớc và bề mặt.
Liên kết thẩm thấu: là sự liên kết giữa nƣớc và vật rắn do có sự chênh lệch
nồng độ các chất hòa tan ở trong và ngoài tế bào. Quá trình thẩm thấu không kèm
theo hiện tƣợng tỏa nhiệt và không làm cho vật bị biến dạng. Về bản chất, ẩm thẩm
thấu trong các tế bào không khác với nƣớc bình thƣờng và không chứa các chất hòa
tan vì các chất hòa tan sẽ không thể khuếch tán vào trong tế bào cùng với nƣớc [2].
2.1.4.3. Liên kết hóa học
Liên kết hóa học giữa ẩm và vật khô rất bền vững, trong đó các phân tử nƣớc
trở thành một bộ phận trong thành phần hóa học của phân tử vật ẩm. Ẩm liên kết
hóa học chỉ có thể tách ra khi có phản ứng hóa học và thƣờng phải nung nóng vật
đến nhiệt độ cao, dẫn đến sự thay đổi tính chất hóa lý của vật. Trong quá trình sấy
ẩm liên kết hóa học không bị tách ra. Quá trình sấy yêu cầu giữ nguyên các tính
chất hóa lý của vật [2].
2.1.5. Tác nhân sấy
Tác nhân sấy là những chất dùng để đƣa lƣợng ẩm tách ra từ vật sấy ra khỏi

thiết bị sấy. Trong quá trình sấy, môi trƣờng buồng sấy luôn luôn đƣợc bổ sung ẩm
thoát ra từ vật sấy. Nếu lƣợng ẩm này không đƣợc mang đi thì độ ẩm tƣơng đối
trong buồng sấy tăng lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt đến sự cân bằng giữa vật sấy và
môi trƣờng trong buồng sấy và quá trình thoát ẩm từ vật sấy sẽ ngừng lại. Do vậy,
cùng với việc cung cấp nhiệt cho vật đồng thời phải tải ẩm đã thoát ra khỏi vật ra
khỏi buồng sấy; ngƣời ta sử dụng các tác nhân sấy làm nhiệm vụ này. Các tác nhân
sấy thƣờng là các chất khí nhƣ: không khí, khói, hơi quá nhiệt. Chất lỏng cũng đƣợc
sử dụng làm tác nhân sấy nhƣ các loại dầu, một số loại muối nóng chảy. Trong đa
số các quá trình sấy, tác nhân sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho sản phẩm sấy. Ở
các quá trình sấy đối lƣu, tác nhân sấy vừa làm nhiệm vụ gia nhiệt cho sản phẩm
sấy vừa làm nhiệm vụ tải ẩm. Hai loại tác nhân sấy thông dụng là không khí ẩm và
khói lò [2].

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 8

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

2.1.5.1. Không khí ẩm
Không khí là loại tác nhân sấy có sẵn trong tự nhiên, không gây độc hại và
không gây bẩn sản phẩm sấy. Không khí là hỗn hợp của nhiều chất khí khác nhau.
Không khí bao gồm một số chất khí chủ yếu là oxygen (O2, 20,95%) và nitrogen
(N2, 78,08%) cộng với một lƣợng nhỏ các khí nhƣ argon (Ar, 0,93%), carbon
đioxide (CO2, 0,03%), neon (Ne, 0,0018%). Các tỷ lệ % này tính theo trọng lƣợng
và có thể thay đổi ít nhiều tùy điều kiện môi trƣờng, vị trí địa lý.
Không khí tự nhiên có chứa một lƣợng hơi nƣớc nhất định. Lƣợng hơi nƣớc

này đƣợc diễn tả bằng độ ẩm. Tỷ số trọng lƣợng hơi nƣớc chứa trong không khí sấy
luôn nhỏ hơn 1/10. Tính chất của không khí đƣợc diễn tả bởi các thông số: áp suất
hơi, độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tƣơng đối, thể tích riêng, nhiệt độ, enthalpy [1].
a. Áp suất hơi
Áp suất hơi nƣớc là áp suất riêng phần sinh ra bởi các phần tử hơi nƣớc trong
không khí ẩm. Khi không khí bão hòa ẩm hoàn toàn, áp suất hơi của nó đƣợc gọi là
áp suất hơi bão hòa [1].
b. Độ ẩm tuyệt đối
Độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm, tính bằng kg/kg không khí khô (kkk), là
trọng lƣợng của nƣớc (hơi ẩm) tính bằng kg (hay gam), chứa trong 1 kg kkk. Độ ẩm
tuyệt đối của không khí đôi khi còn gọi là độ ẩm riêng hay tỷ số ẩm, có giá trị rất
nhỏ từ 0,005 đến 0,2 kg hơi nƣớc/kg kkk [1].
c. Độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm tƣơng đối của không khí ẩm là tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm
tuyệt đối lớn nhất, ứng với nhiệt độ nào đó của không khí ẩm.
Độ ẩm tƣơng đối đƣợc tính bằng % và có giá trị từ 0% đến 100%. Không khí
bão hòa ẩm tức không khí có độ ẩm tƣơng đối là 100% [2].
d. Thể tích riêng của không khí
Là thể tích của 1 kg không khí khô, tính bằng m 3 /kg kkk. Thể tích riêng
bằng nghịch đảo của khối lƣợng riêng. Thể tích riêng của khí sấy có giá trị từ 0,78
đến 1,59 m 3 /kg kkk [1].

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 9

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

e. Nhiệt độ của không khí
Hỗn hợp hơi nƣớc – không khí có thể đƣợc diễn tả bằng nhiệt độ bầu khô,
nhiệt độ bầu ƣớt hoặc bằng nhiệt độ điểm sƣơng. Nhiệt độ không khí dùng để sấy
thƣờng trong khoảng 4 oC đến 288 oC.
Nhiệt độ bầu khô là nhiệt độ đƣợc đo bằng một nhiệt kế hay một cặp nhiệt độ
thông thƣờng.
Nhiệt độ bầu ƣớt là nhiệt độ mà tại đó nƣớc, do bốc hơi thành không khí ẩm,
có thể đƣa không khí đến bảo hòa trong trạng thái ổn định.
Nhiệt độ điểm sƣơng là nhiệt độ mà tại đó hơi ẩm trong không khí bắt đầu
ngƣng tụ thành sƣơng (còn gọi là nhiệt độ đọng sƣơng) [1].
f. Enthalpy
Enthalpy (h) của hỗn hợp không khí – hơi nƣớc là lƣợng nhiệt năng chứa
trong hỗn hợp hơi nƣớc – không khí. Năng lƣợng này là một kết hợp bởi hai loại
nhiệt: nhiệt cảm và nhiệt ẩn. Enthalpy đƣợc đo bằng kJ/kg kkk và có trị số từ 23 đến
314 kJ/kg kkk.
Nhiệt cảm là nhiệt đƣợc thêm vào không khí mà không làm thay đổi độ ẩm
tuyệt đối của nó hoặc nhiệt tạo ra sự biến đổi nhiệt độ khi có sự truyền nhiệt.
Nhiệt ẩn là nhiệt tạo ra một sự biến đổi về trạng thái của vật chất nhƣng
không làm thay đổi về nhiệt độ [1].
2.1.5.3. Khói lò
Trong kỹ thuật sấy nông sản thƣờng gặp tác nhân sấy là không khí nóng và
khói lò. Có thể sử dụng khói lò làm tác nhân sấy khi sấy một số nông sản dạng hạt
mà sản phẩm không sợ bám bẩn.
Khi dùng các nhiên liệu nhƣ than đá, củi, bã mía, trấu và một số nhiên liệu
khác làm nguồn năng lƣợng thì hiệu suất nhiệt của thiết bị sẽ cao hơn so với trƣờng
hợp dùng không khí nóng. Tuy nhiên, trong công nghiệp thực phẩm khói lò thƣờng
ít đƣợc sử dụng.

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 10

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bằng khói
Nguyên lý: Trong buồng đốt ngƣời ta đốt cháy nhiên liệu với hệ số không
khí thừa thích hợp để quá trình cháy tốt nhất, khói thoát ra sẽ đƣợc đƣa vào buồng
hòa trộn, ở đây ngƣời ta đƣa thêm không khí tƣơi vào hòa trộn với khói để tạo thành
môi chất sấy có nhiệt độ thích hợp. Sau đó môi chất sấy đƣợc đƣa vào buồng sấy để
thực hiện quá trình sấy rồi thải ra ngoài.
Sử dụng khói lò làm môi chất sấy có các ƣu, khuyết điểm sau:
 Ƣu điểm:
 Có thể điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy trong một khoảng rất rộng. Có
thể sấy ở nhiệt độ rất cao (900 ÷ 1000 oC) và ở nhiệt độ thấp (70 ÷ 90 oC)
hoặc thậm chí ở 40 ÷ 50 oC.
 Cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo và lắp đặt.
 Đầu tƣ vốn ít vì không phải dùng calorife.
 Giảm tiêu hao điện năng do giảm trở lực hệ thống.
 Nâng cao đƣợc hiệu quả sử dụng nhiệt của hệ thống thiết bị.
 Nhƣợc điểm:
 Gây bụi bẩn cho sản phẩm và thiết bị.
 Có thể gây hỏa hoạn hoặc xảy ra các phản ứng hóa học không cần thiết
ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng sản phẩm [2].
2.1.6. Đồ thị không khí ẩm
2.1.6.1. Cấu tạo đồ thị I – d
Trong tính toán quá trình sấy ngƣời ta có thể áp dụng hai phƣơng pháp:

phƣơng pháp giải tích và phƣơng pháp dùng đồ thị I – d của L. K. Ramzin.

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 11

Luận văn tốt nghiệp

CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương

Do phƣơng pháp tính toán không khí ẩm bằng đồ thị I – d đơn giản và phổ
biến hơn nên ngƣời ta thƣờng dùng đồ thị I – d để tính toán trong quá trình sấy
(Hình 2.2).
Để các đƣờng trên đồ thị I – d tách xa nhau tiện cho việc sử dụng, ngƣời ta
lấy trục tung làm trục enthalpy I và trục hoành làm trục lƣợng chứa ẩm d, hai trục
hợp với nhau một góc 135o.
Các đại lƣợng của không khí ẩm phụ thuộc vào áp suất khí trời B. Do đó,
mỗi đồ thị I – d đƣợc vẽ với một áp suất khí trời nhất định và đƣợc ghi rõ trên đồ
thị. Đồ thị I – d trong các tài liệu của Nga ngày nay và của Liên Xô trƣớc kia đƣợc
vẽ cho áp suất khí trời B = 745 mmHg, đồ thị I – d trong các tài liệu của Anh – Mỹ
đƣợc vẽ với B = 760 mmHg [7].

Hình 2.2. Đồ thị I – d của không khí ẩm
2.1.6.2. Cách sử dụng đồ thị I – d
Trạng thái không khí ẩm đƣợc đặc trƣng bằng bốn thông số trạng thái cơ
bản: nhiệt độ không khí t o C , độ ẩm tƣơng đối RH o , lƣợng chứa ẩm d , entanpy I .
Trong đó có hai thông số độc lập nhau, còn hai thông số còn lại có thể tìm trên đồ
thị I – d (Hình 2.3).

SVTH: Trương Hải Đăng

Trang 12

tính toán, thiết kế máy sấygừng năng suất 50 kg mẻ

Trích đoạn

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về