BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TPHCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỒ ÁN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY KHÍ
THỔI DÙNG ĐỂ SẤY TINH BỘT GẠO NẾP, NĂNG
SUẤT 2000 KG/H THEO SẢN PHẨM
SVTH: LƯU QUANG HUY
GVHD: VÕ PHẠM PHƯƠNG TRANG
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Đồ án “Tính toán thiết kế hệ thống sấy khí thổi dùng để sấy tinh bột gạo nếp,
năng suất 2000 kg/h” đề cập đến các vấn đề liên quan đến các kiến thức cơ bản về quá
trình sấy khí thổi. Để tính toán được các vấn đề về cân bằng năng lượng, cân bằng vật
chất cần phải tra các thông số cần thiết dựa trên nguyên liệu được chỉ định là tinh bột
gạo nếp, các dữ liệu ban đầu được cho bao gồm:
- Tác nhân sấy là không khí nóng.
- Calorifier sử dụng hơi nước bão hòa.
- Độ ẩm nguyên liệu khảo sát thực tế.
- Độ ẩm sản phẩm đạt tiêu chuẩn bảo quản.
- Các thông số và thiết bị khác tự chọn theo thực tế.
Sau khi tra và tính toán được các thông số cần thiết, chuyển sang tính toán thiết
bị chính của hệ thống là ống sấy. Về hệ thống ống sấy được sử dụng phổ biến trong
thời điểm hiện nay là hệ thống ống hình chữ U ngược. Cần tính được các thông số như
đường kính ống sấy, chiều dài ống sấy, chiều dài đoạn nhập liệu, chiều dài đoạn rơi và
chiều dài đoạn cong của ống. Ngoài các thông số cơ bản về kích thước của ống như
trên thì cần tính thêm một số chi tiết khác như tính bích cho ống sấy và ống nhập liệu,
tính bề dày ống sấy và tính cách nhiệt cho ống. Việc tính cách nhiệt sẽ giúp ích trong
việc chọn được một lớp bông thủy tinh cách nhiệt, tránh gây thất thoát nhiệt lượng
trong quá trình sấy ra môi trường.
Ngoài tính toán thiết bị chính thì cần tính toán các thiết bị phụ của hệ thống sấy
như quạt, caloriphe, cyclone, vít tải. Các thiết bị phụ được tính toán hoặc chọn phải
có cơ sở dựa trên thiết bị chính hoặc năng suất của hệ thống.
Mục lục
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................1
1.1. Tổng quan về nguyên liệu.................................................................................1
1.1.1. Giới thiệu về gạo nếp..............................................................................1
1.1.2. Cấu trúc và thành phần của gạo nếp.......................................................1
Tinh bột trong gạo nếp:..........................................................................................2
1.1.3. Thành phần dinh dưỡng có trong gạo nếp..............................................2
1.1.4. Ứng dụng của tinh bột gạo nếp...............................................................3
1.2. Tổng quan về phương pháp sấy........................................................................3
1.2.1. Khái niệm quá trình sấy..........................................................................3
1.2.2. Các biến đổi của quá trình sấy................................................................3
1.3. Tổng quan về sấy khí thổi.................................................................................4
1.3.1. Khái niệm................................................................................................4
1.3.2. Các thiết bị và chi tiết.............................................................................4
1.3.2.1. Thiết bị chính......................................................................................4
1.3.2.2. Thiết bị phụ.........................................................................................4
1.3.3. Tác nhân sấy...........................................................................................5
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ...............................................................5
2.1. Sơ đồ nguyên lý................................................................................................6
2.2. Thuyết minh sơ đồ nguyên lý:..........................................................................7
CHƯƠNG 3: Tính toán cân bằng vật chất và cân bằng năng lượng..........................7
3.1. Các thông số ban đầu........................................................................................7
3.2. Cân bằng vật chất..............................................................................................9
3.3. Cân bằng năng lượng......................................................................................10
CHƯƠNG 4: Tính toán và thiết kế thiết bị chính....................................................13
4.1. Thiết kế ống sấy..............................................................................................14
4.1.1. Đường kính ống....................................................................................14
4.1.2. Chiều dài ống........................................................................................14
4.1.3. Chiều dài đoạn nhập liệu.......................................................................15
4.1.4. Chiều dài đoạn rơi.................................................................................16
4.2. Tính toán cơ khí cho thiết bị chính.................................................................16
4.2.1. Xác định bề dày ống.............................................................................16
4.2.2. Tính bích cho ống sấy...........................................................................16
4.2.2.1. Chọn bích cho ống sấy......................................................................16
4.2.2.2. Chọn bích cho ống nhập liệu.............................................................17
4.2.3. Tính cách nhiệt cho ống sấy..................................................................18
CHƯƠNG 5: Tính toán thiết bị phụ........................................................................19
5.1. Tính toán caloriphe.........................................................................................19
5.1.1. Tính bề mặt truyền nhiệt.......................................................................19
5.1.1.1. Tính hiệu số nhiệt độ trung bình.......................................................20
5.1.1.2. Tính hệ số truyền nhiệt k...................................................................20
5.1.1.3. Tính hiệu suất cánh
ŋ c
......................................................................22
5.1.2. Tính kích thước caloriphe.....................................................................22
5.2. Tính cyclone....................................................................................................23
5.3. Tính vít tải nhập liệu.......................................................................................24
5.4. Tính quạt và chọn quạt....................................................................................26
5.4.1. Tính năng suất và trở lực toàn phần của quạt.......................................26
5.4.2. Tính công suất động cơ điện và chọn quạt............................................28
CHƯƠNG 6: Kết luận.............................................................................................29
Tài liệu tham khảo......................................................................................................33
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1. Giới thiệu về gạo nếp
Gạo nếp là một loại gạo có hạt tròn, màu trắng sữa, có độ dẻo cao sau khi nấu
chín. Khác với gạo thường, gạo nếp có hàm lượng tinh bột cao hơn, tạo nên cảm giác
dẻo và nhờn. Gạo nếp thường được sử dụng để làm các món ăn truyền thống như xôi,
bánh chưng, bánh giầy, và nhiều món ăn khác.
Nguồn gốc của gạo nếp có thể được tìm thấy ở các nước Đông Nam Á như
Việt Nam, Thái Lan, Lào, Campuchia và Myanmar. Gạo nếp là loại cây trồng thích
nghi với khí hậu nhiệt đới và đất đai phù hợp. Nó được trồng chủ yếu để thu hoạch hạt
gạo nếp, mà sau đó được chế biến thành các sản phẩm ăn được.
Để phân biệt gạo nếp với gạo thường, có một số đặc điểm nhận dạng. Gạo nếp
thường có hạt tròn và nhỏ hơn so với gạo thường. Khi nấu chín, gạo nếp có cảm giác
nhờn và dẻo hơn, trong khi gạo thường có cảm giác hạt cơ bản. Màu sắc của gạo nếp
cũng thường là màu trắng sữa, trong khi gạo thường có thể có màu trắng hoặc vàng
nhạt.
Nhờ vào những đặc điểm trên, người ta có thể phân biệt gạo nếp và gạo thường
để sử dụng phù hợp trong các món ăn. Gạo nếp thường được ưa chuộng trong các món
xôi ngọt và mặn, trong khi gạo thường thích hợp cho các món ăn như cơm rang, cơm
chiên, hay cháo.
1.1.2. Cấu trúc và thành phần của gạo nếp
a. Cấu trúc của gạo nếp
Cấu trúc của hạt gạo nếp bao gồm ba phần chính: lớp vỏ, lớp nồi và lõi.
Lớp vỏ là phần bên ngoài của hạt gạo nếp, có màu nâu hoặc nâu sẫm. Lớp vỏ
bảo vệ hạt gạo khỏi sự tác động của môi trường bên ngoài. Nó chứa nhiều chất xơ và
các chất dinh dưỡng quan trọng như vitamin B.
Tiếp theo là lớp nồi, nằm ngay dưới lớp vỏ. Lớp nồi có màu trắng và là phần
chính chứa tinh bột trong hạt gạo nếp. Tinh bột là chất chính cung cấp năng lượng và
tạo nên đặc tính nhão, mềm của gạo nếp.
Cuối cùng, lõi là phần giữa của hạt gạo nếp. Lõi có màu vàng nhạt và chứa
nhiều dinh dưỡng như protein, chất xơ, lipid và các chất khoáng. Lõi cũng cung cấp
hương vị và mùi thơm đặc trưng cho gạo nếp.
b. Thành phần chính của gạo nếp
Protein: Gạo nếp cũng chứa một lượng nhất định protein. Protein trong gạo nếp
cung cấp các axit amin cần thiết cho cơ thể, giúp xây dựng và sửa chữa các tế bào, mô
cơ và mô xương.
Chất xơ: Gạo nếp cũng cung cấp một lượng nhất định chất xơ. Chất xơ làm
tăng sự no căng, giúp duy trì sự tiêu hóa đều đặn và giúp kiểm soát đường huyết.
1