Say mít bằng bơm nhiệt

Đồ án tốt nghiệp Khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………...4 PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................................................5 CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT VỀ KỸ THUẬT SẤY ...............................................7 1.1. Vật liệu ẩm ......................................................................................................7 1.1.1. Độ ẩm của vật liệu …………………….................................................7 1.1.2. Các dạng liên kết ẩm trong vật liệu .......................................................9 1.2. Quá trình đốt nóng và làm lạnh .................................................................... .11 1.2.1 Quá trình đốt nóng và đôt nóng tăng ẩm ............................................ 11 1.2.2 Quá trình làm lạnh và làm lạnh khử ẩm ..............................................11 1.3. Các phương pháp sấy .....................................................................................12 1.3.1. Phương pháp sấy nóng .........................................................................12 1.3.2. Phương pháp sấy lạnh ..........................................................................14 1.3.3. Sơ đồ thiết bị và trạng thái tác nhân sấy của hệ thống sấy lạnh …….. 16 1.4. Phương pháp sấy lạnh bằng bơm nhiệt ……………………………………. 17 1.4.1. Thế sấy ……………………………………………………………….17 1.4.2. So sánh hai phương pháp sấy lạnh ………………………………….. 18 1.4.3. Đặc tính của quá trình sấy lạnh ……………………………………... 20 CHƯƠNG 2 : LÝ THUYẾT VỀ BƠM NHIỆT ……………………………… 22 2.1. Khái quát về bơm nhiệt ………………………………………………….... 22 2.2. Nguyên lý hoạt động …………………........................................................ 23 2.3. Hệ số nhiệt của bơm nhiệt ............................................................................ 24 2.4. So sánh các phương án cấp nhiệt ……......................................................... 25 2.5. Các thành phần cơ bản của bơm nhiệt ......................................................... 27 2.6. Ứng dụng của bơm nhiệt trong nền kinh tế quốc dân …….………………. 29 CHƯƠNG 3 : CÔNG NGHỆ SẤY RAU QUẢ …………………………………34 3.1. Sơ lược về các sản phẩm rau quả................................................................. 34 3.2. Công nghệ sấy rau quả ………..................................................................... 34 3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy .......................................................36 SVTH: Cao Văn Sơn - Lớp 02N Trang 1 Đồ án tốt nghiệp Khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh 3.4. Sơ lược về quả Mít ………………………………………………...……….37 CHƯƠNG 4 : LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤY ……………………........................................................................ 39 4.1. Lựa chọn phương án sấy ………………………………………………... 39 4.2. Chọn loại thiết bị sấy ...................................................................................39 4.3. Các thông số tính toán ………………………………………….……….... 40 4.3.1 Vật liệu sấy ……………………………………….………….……….. 40 4.3.2. Tác nhân sấy …………………………………….………….………... 40 4.4. Tính toán kích thước buồng sấy …………………………………….......... 41 4.5. Xây dựng quá trình sấy lý thuyết trên đồ thị I-d ..........................................42 4.5.1 Đồ thị I-d …………………………………...………………………… 42 4.5.2 Tính toán quá trình sấy ………………………………………………...43 4.6. Xây dựng quá trình sấy thực tế trên đồ thị I-d ……………………….……46 4.6.1 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy thực tế ………………………………46 4.6.2 Đồ thị I-d ………………………………………………………………51 4.6.3 Tính toán quá trình sấy thực tế …………………………………...……52 CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BƠM NHIỆT ……………………… 55 5.1 Chọn môi chất nạp và các thông số của môi chất …………………………. 55 5.1.1 Chọn môi chất nạp ………………………………………………..…... 55 5.1.2 Nhiệt độ ngưng tụ ………………………………………………..…… 55 5.1.3 Nhiệt độ bay hơi ………………………………………..……………...55 5.1.4 Nhiệt độ hơi hút ……………………………………………….……… 55 5.1.5 Nhiệt độ quá lạnh ………………………………………….………….. 56 5.2 Chọn và tính toán chu trình bơm nhiệt máy lạnh ………………………...... 56 5.2.1 Chọn chu trình …………………………...…………………………...56 5.2.2 Sơ đồ, nguyên lý làm việc ……………………………………...…….56 5.2.3 Xây dựng đồ thị và lập bảng xác định các giá trị tại các điểm nút ..... 57 5.2.4 Tính toán chu trình …………………………………...………………58 5.3 Tính toán các thiết bị trao đổi nhiệt của bơm nhiệt ……………………...…59 5.3.1 Dàn ngưng (Thiết bị gia nhiệt không khí) …………………..…..……59 SVTH: Cao Văn Sơn - Lớp 02N Trang 2 Đồ án tốt nghiệp Khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh 1. Chọn loại dàn ngưng ……………………………………...…………...60 2. Các thông số cho trước ………………………………………………... 60 3. Tính diện tích trao đổi nhiệt ……………………………………...…… 61 4. Tính các thông số cụ thể của dàn ngưng ………………………..….…. 65 5.3.2 Dàn bay hơi (Thiết bị làm lạnh không khí) ………..………..…...…… 65 1. Chọn loại dàn bay hơi ……………………………………………..…...66 2. Các thông số cho trước ………………………………………..…..…... 66 3. Tính diện tích trao đổi nhiệt ……………………………….……..…… 67 4. Tính các thông số cụ thể của dàn bay hơi …………………….…..…... 70 5.3.3 Thiết bị hồi nhiệt …………………………………………...….…….... 71 1. Tính chọn đường kính ống ……………………………………………..72 2. Tính toán diện tích trao đổi nhiệt ………………………………………73 5.4 Tính chọn máy nén ……………………………………………..……...…...76 5.4.1. Tính toán chu trình ở chế độ yêu cầu …………………….…….…......77 5.4.2. Tính toán năng suất lạnh tiêu chuẩn ……………………………….….77 5.4.3. Chọn máy nén ………………………………………….…………….. 78 5.4.4. Tổn thất năng lượng và công suất động cơ ……………………….….. 79 5.5 Chọn Đường ống dẫn môi chất ……………………………..………...…….79 5.5.1 Đường ống đẩy ……………….………………………………………..79 5.5.2 Đường ống hút ……………………………………….…...…………....80 CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN TRỞ LỰC VÀ CHỌN QUẠT ………………..…81 6.1 Tính toán đường ống dẫn tác nhân sấy ……………………………………..81 6.2 Tính toán trở lực của hệ thống ……………………………………………..82 6.2.1. Tổn thất áp suất trên đường ống gió ………………………………… 82 6.2.2. Tổn thất qua các thiết bị của hệ thống ………………………………. 83 6.3 Chọn quạt ………………………………………………………………….. 84 CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN THỜI GIAN HOÀN VỐN ……………………….85 KẾT LUẬN ……………………………………………………………………… 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………….89 SVTH: Cao Văn Sơn - Lớp 02N Trang 3 Đồ án tốt nghiệp Khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh Lêi C¶m ¬n Trong suốt gần năm năm học tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, Em đã được sự dạy dỗ ân cần và giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong trường, đặc biệt là các thầy cô giáo trong khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh. Em xin chân thành cảm ơn: ⮚Toàn thể giáo viên trong trường Đại học Bách Khoa đã dạy dỗ, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập. ⮚Toàn thể thầy giáo, cô giáo trong khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh đã cung cấp cho em những kiến thức bổ ích trong suốt quá trình học tập. ⮚Gia đình và bạn bè đã cổ vũ, động viên, khích lệ em trong suốt thời gian ngồi trên giảng đường đại học. ⮚Đặc biệt, em xin gửi những lời cảm ơn chân thành nhất tới thầy giáo: PGS.TS. Hoàng Ngọc Đồng. Thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em trong thời gian qua để em có thể hoàn thành tốt đồ án tố nghiệp của mình. Trong quá trình tính toán, thiết kế đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự chỉ bảo tận tình của các thầy, các cô để em có thêm những kiến thức bổ ích làm hành trang bước vào đời. Đà Nẵng , Tháng 05/2007 Sinh viên thực hiện Cao Văn Sơn SVTH: Cao Văn Sơn - Lớp 02N Trang 4 Đồ án tốt nghiệp Khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh PHẦN MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, có bờ biển dài hơn 3000 Km, độ ẩm không khí thường trên 70%, nhiệt độ cao nhất có thể lên tới 38 oC. Khí hậu nóng ẩm là điều kiện thuận lợi để nấm mốc và các loại vi sinh vật có hại phát triển làm hư hại các loại lương thực, thực phẩm, hoa quả, giống cây trồng, thuốc chữa bệnh…. Bên cạnh đó, nước ta lại là một nước nông nghiệp, trình độ khoa học kỹ thuật còn lạc hậu. Có nhiều địa phương do không có trang bị kỹ thuật bảo quản hoa quả, nông sản sau thu hoạch nên thường bán thốc bán tháo với giá rẻ khi mùa thu hoạch đến. Có khi giá trị đạt được chỉ khoảng 20% so với giá trị thực của nó. Để tránh được tình trạng đó và để đa dạng hoá các loại sản phẩm nông nghiệp, nâng cao giá trị sử dụng của sản phẩm, nâng cao thu nhập cho người nông dân, việc nghiên cứu nâng cao chất lượng sản phẩm sau thu hoạch là một yêu cầu cần thiết trong thời gian hiện nay. Ngày nay, nhu cầu về chất lượng của sản phẩm ngày càng đòi hỏi khắt khe, đặc biệt là các loại sản phẩm cần giữ màu sắc và mùi vị như kẹo, hoa quả, thuốc chữa bệnh…. Hơn nữa, trong những năm gần đây, Việt Nam đã có nhiều bước tăng trưởng mạnh về nông - lâm - ngư nghiệp. Để có thể cạnh tranh được trong thời kỳ hội nhập WTO thì bắt buộc các sản phẩm sấy của chúng ta phải đảm bảo chất lượng và uy tín cao. Với các loại rau, củ, quả, dược liệu… khi sấy ở nhiệt độ cao có thể phá huỷ các chất hoạt tính sinh học như hóc môn, màu, mùi vị, men, vitamin, protêin… và làm thay đổi chất lượng sản phẩm. Vì thế, sấy lạnh bằng nguyên lý bơm nhiệt là một phương pháp bảo quản sau thu hoạch đáp ứng được những yêu cầu khắt khe về chất lượng sau khi sấy. Bởi vì tác nhân sấy có độ ẩm thấp, nhiệt độ sấy thấp nên quá trình sấy xẩy ra tại nhiệt độ thấp hơn so với các phương pháp sấy thông thường do đó hạn chế được sự thay đổi không có lợi về màu sắc và mùi vị tự nhiên của sản phẩm. Như vậy, việc tìm tòi và phát triển rộng rải các hệ thống hút ẩm và sấy lạnh thực phẩm, nông sản sau thu hoạch, lâm sản, dược liệu là một yêu cầu cấp bách khuyến SVTH: Cao Văn Sơn - Lớp 02N Trang 5 ... - tailieumienphi.vn