zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Nghiên cứu tính toán nhiệt lò rang đậu phụng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hiện nay, công nghệ chế biến – bảo quản đậu phụng rất đa dạng và phong phú, nó đã tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau đủ đáp ứng cho nhu cầu con người trong nước và xuất khẩu thu lại nhiều lợi ích kinh tế. Bài viết Nghiên cứu tính toán nhiệt lò rang đậu phụng giới thiệu phương pháp tính toán thiết kế, chế tạo lò rang đậu phụng phục vụ cho công nghệ chế biến đậu phụng tại Việt Nam.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu tính toán nhiệt lò rang đậu phụng

Nghiên cứu tính toán nhiệt lò rang đậu phụng 34 NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN NHIỆT LÒ RANG ĐẬU PHỤNG Trần Ngọc Hào ABSTRACT At present, technological processing and preserving groundnuts are very various and abundant, it made many products those are enough demand for human in Viet Nam and export passing other countries in the world to have profit from that technological process- ing and preserving. And one of the most preeminent products of groundnuts that is roast in an oven. However, the method of research for calculating heat, designing and making oven roast groundnuts is very complicated question. In this page, we will introduce a method to design and make oven roast groundnuts to serve the technological processing and preserving groundnuts in Viet Nam. TÓM TẮT Hiện nay, công nghệ chế biến – bảo quản đậu phụng rất đa dạng và phong phú, nó đã tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau đủ đáp ứng cho nhu cầu con người trong nước và xuất khẩu thu lại nhiều lợi ích kinh tế. Một trong những sản phẩm ưa chuộng nhất là đậu phụng rang. Tuy nhiên, việc nghiên cứu tính toán nhiệt, thiết kế - chế tạo lò rang đậu phụng rất phức tạp. Ở bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu phương pháp tính toán thiết kế, chế tạo lò rang đậu phụng phục vụ cho công nghệ chế biến đậu phụng tại Việt Nam. I. NỘI DUNG Hàm lượng ẩm tách ra là ∆ Ga (kg/h): 1.1. Tính toán nhiệt cho lò rang  W − W2  ∆Ga = G1 =  1  Nhiệt cung cấp cho quá trình rang là  100 − W2  tổng nhiệt lượng của quá trình tách ẩm ra  8 −1  khỏi vật liệu và nhiệt lượng trong quá trình = 750   = 48, 61kg / h làm chín vật liệu.  100 − 8  1.1.1. Lượng nhiệt để tách hàm lượng ẩm Trong quá trình rang lượng nhiệt cần ra khỏi vật liệu Q1 [kcal/h] thiết làm bay 1kg độ ẩm được xác định. Năng suất thể tích của máy rang là V1 = q 0 = [2500 + 1,9 (t 2 - t 0 )] β 1m3 đậu phụng/h, ρ = 750kg/m3. Trong đó β = 0,11: hệ số kết cấu của Năng suất theo khối lượng đậu đưa vào đậu ảnh hưởng đến khả năng tách ẩm lò rang là: Vậy: q0 = [ 2500 + 1,9 (80 – 27)]0,11 = G1 = V1. ρ = 1 x 750 = 750 kg/h 286,077 kj/kg = 68,349 Kcal/kg Độ ẩm đậu phụng đưa vào W1 = 8%, độ Vậy nhiệt lượng cần tách ∆ Ga kg ẩm ẩm sản phẩm sau khi ra W2 = 1%. được xác định: Nhiệt độ phòng t0 = 270C, nhiệt độ tác nhân rang t1 = 1500C, nhiệt độ tác nhân Q1 = q0 ∆ Ga = 68,349 x 48,61 rang sau khi tách hàm lượng ẩm ra khỏi vật = 3322,47 Kcal/h liệu t2 = 800C, nhiệt độ tác nhân đưa lên để làm chín đậu t3 = 1300C. 1.1.2. Lượng nhiệt cần nâng lên để làm
Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 2(4)2007 Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 35 chín đậu là Q2 [ kcal/h] Q2 = G2 Cd (t3-t2), KJ/h Trong đó Cd = 0,54 KJ/ (kg.độ) – nhiệt dung riêng của đậu  100 − W1  G 2 = G1    100 − W2  = G1 - ∆G a = 701,39 kg/h Vậy Q2 = 701,39 x 0,54 (130 – 50) Hình 1 = 18937,53 KJ/h a v : kg/(h.m3.0C) - hệ số cấp nhiệt theo Q2 = 4524,56 Kcal/h thể tích được xác định từ phương trình. Vậy nhiệt lượng thực tế để rang đậu a v = a v' + a v'' + a v''' từ khi đưa vào cho đến khi chín được xác định. ' Với: a v - sự đối lưu nhiệt giữa tác nhân Q 0 = Q 1 + Q2 và phần vật liệu đang rơi từ các cánh được xác định: a v = a F (1 − a ) F , KJ/(h.m3.0C) ' ' = 3322,47 + 4524,56 = 7847,03 Kcal/h. 1.2. Tính toán thông số kỹ thuật Trong đó: Khi xác định các thông số của máy rang, 0,5  V  ta chủ yếu xác định các kích thước của a F = 0, 62 xl K  Km  máy rang như chiều dài L, đường kính của  VK dC  là hệ số cấp guồng và các kích thước của lò rang. nhiệt của bề mặt đậu đang rơi. Phương trình truyền nhiệt khi rang: a F = 45602,31, KJ /(m 2 .h.0 C ) Q0 VT = , m3 −0,8 a V ∆ttb 2, 24  F0  (1 − a ) = K  DT  Vd  Trong đó Vtm3- Thể tích của thùng quay. - hệ số hiệu chỉnh cho sự không tiếp xúc hoàn toàn giữa tác nhân và vật liệu rơi. Q0 - lượng nhiệt của tác nhân truyền cho −0,218 đậu khi rang. 2, 24  898721, 25  (1 − a ) = 0, 67   ∆ttb - nhiệt độ logarit của động lực quá 1, 7  0, 778  trình truyền nhiệt độ. = 1, 043.10−5 ∆tmax − ∆tmin ∆ttb = r v n.B.DT0,5 ∆t F ' = 5, 75. y In max rr dc ∆tmin 15.0, 001(1, 7)0,5 = (150 − 80 ) − (130 − 80 ) = 59, 440 C = 5, 75.095 0, 75 0, 006 150 − 80 In = 13,35m 2 /m3 130 − 80
Nghiên cứu tính toán nhiệt lò rang đậu phụng 36 - tổng bề mặt hạt đang rơi trong 1 m3 Q0 thể tích thùng. VT = a v ∆ttb ⇒ a v = 63, 49KJ/ (h.m3 .0 C). 7847, 03.4,186 = = 4,5396m3 121,81.59, 44 a v'' - hệ số cấp nhiệt, thể hiện sự truyền nhiệt đối lưu từ tác nhân đến bề mặt ngoài p DT 2 tiếp xúc vật liệu. Xác định theo phương mà VT = 4 LT trình sau. Trong đó: DT = 1,7m như đã chọn trước; a v'' = a c F ", KJ/(h.m3 .0 C) LT - chiều dài thùng quay. 4VT F”= 1,27.0,456.1,7 = 0.97155m2/m3 - LT = 2 p DT tổng diện tích của hạt trong 1m3 tác nhân. 4.4,5396 0, 047 Re0,15 .l K .3600 = = 1,999 m ≈ 2m ac = , KJ/ (h.m 2 .0 C) p .(1, 7) 2 l0 Vậy cánh guồng của thùng quay được – hệ số cấp nhiệt của tác nhân đến bề thiết kế có thông số kích thước sau: mặt ngoài của vật liệu. a. Đường kính DT = 1,7m; 0, 047.(6, 47.105 )0,15 .0, 0454.3600 ac = b. Chiều dài LT = 2m; 1,9 c. Thể tích m3. = 30, 08KJ/(h.m 2 .0 C) 1.3. Tính toán kích thước xây dựng lò a v'' = a c .F '' = 30, 08.0,97155 rang và nhiên liệu cần thiết cho lò = 29, 23KJ/(h.m3 .0 C) 1.3.1. Kích thước xây dựng lò a v''' - hệ số cấp nhiệt, thể hiện sự dẫn Từ các thông số kích thước của máy được tính ở trên, ta phải xây dựng lò cho nhiệt cho vật liệu từ bề mặt đốt nóng trong phù hợp. thùng được xác định theo phương trình. Hệ số truyền nhiệt bên trong lò ra ngoài  q ' −q '  lò được tính theo phương trình. Fta t  t K − 1 2   2  a v''' = 1 ∆t K cn = 1 d1 d2 1 = b3a v = 0,994.29,23 '' + + + a1 l 1 l 2 a 2 = 29,09 KJ/( h.m3 .0 C) 1 = 1 0, 015 0, 285 1 Như vậy: + + + 39, 2 0,88 0,82 23,3 a v = a v' + a v'' + a v''' = 0, 23W/(m2.0 c) = 63, 49 + 29, 23 + 29, 09 Xây dựng lò với các kích thước sau. = 121,81 KJ/(h.m3 .0 C) a. Chiều dài L1=2+2.0,3+0,05 = 2,65m. Vậy sẽ tính được thể tích của thùng quay máy rang. b. Chiều cao với trục H = 1,2m c. Chiều rộng theo đường kính:
Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 2(4)2007 Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 37 L2 = 1,7 + 2.0,3+0,05 = 2,35m nhiệt dung riêng của dầu DO. Diện tích xung quanh bề mặt lò: t4 = 3800C; t0 = 270C. p .1, 7 Q Fv = 2.1, 2.2, 65 + 2.2,35.1, 2 + .2, 65 ⇒V = 2 r .Cdo .(t4 − t0 ) = 19, 07 m 2 8715, 72.103 = 1.3.2. Tính toán nhiên liệu cần thiết cho 888, 2.2,311.(380 − 27) lò rang ⇔ V = 11,91 lít/h(dm3/h) ≈ 12 lít/h Trước hết, ta tính lượng nhiệt tổn thất II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU qua vách Q3 Kcal/h. Từ kết quả nghiên cứu tính toán thiết kế, Q3 = K cn .Fv .∆ttb1 Chúng tôi đã chế tạo thành công thiết bị Vậy: rang đậu phụng phục vụ cho chế biến và bảo quản các sản phẩm đậu phụng. Thiết bị ∆tmax − ∆tmin đã được chuyển giao công nghệ cho công ∆ttb = = 184,130 C ∆tmax ty Dầu thực vật Tây Ninh. ln ∆tmin Q3 = 0,23.19,07 . 184,13 = 807,62 W Hình 3: Lò rang đậu phụng Các thông số kỹ thuật cho lò rang được đưa ra sau khi nghiên cứu tính toán thiết kế như sau: Hình 2 - Thể tích chứa của không gian thùng Vậy tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho quay: VT = 4,5346 m3 lò là: Q Kcal/h: Q0 = [ 1 + Q2 + Q3 ]β3 0 Q - Chiều dài thùng quay: LT = 2 m β3 = 1, 02 gọi là hệ số an toàn về công - Đường kính thùng quay: DT = 1,7m suất của lò rang. - Chiều dài của lò: L1 = 2,65m Như vậy: - Chiều cao ngang trục quay: H= 1,2m Q=(3322,47+4524,56+ 697,79)1,02 - Chiều rộng theo đường kính của lò: = 8715,72 Kcal/h. L2 = 2,35m Lượng nhiên liệu dầu DO cần cung cấp - Nhiên liệu cần cung cấp cho lò: cho lò được tính theo phương trình sau. V = 12 lít/h Q = V ρ Cdo ( 4 - t0 ) t - Năng suất rang đậu: G1 = 750kg/h Trong đó ρ = 888,2 kg/m3 - khối lượng riêng của dầu. Cdo = 2,311 kcal/(kg.độ) -
Nghiên cứu tính toán nhiệt lò rang đậu phụng 38 III. KẾT LUẬN - BÀN LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 3.1. Kết luận [1] PGs.TSKH.Trần Văn Phú,Tính toán Ở bài viết này, chúng tôi đã trình bày thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo Dục, năm một cách hoàn thiện về phương pháp tính 2004. toán thiết kế, chế tạo thiết bị rang đậu [2] Bùi Hải – Hoàng Đình Tín, Nhiệt kỹ phụng phục vụ cho công nghệ chế biến thuật Tập 1 &2, NXB KHKT, năm 2004. và bảo quản thực phẩm ở nước ta. Chúng [3] Reinhold V.N, Drying and Storage tôi đã nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị of Grains and Oilseeds, New York 1999. này và chuyển giao công nghệ bằng các hợp đồng kinh tế và đã được áp dụng vào [4] Nevekin L.C, Drying and Technique thực tiễn sản xuất tại khu công nghiệp Tây in Drying, Science and Technological Ninh. Thực tế cho thấy, công trình nghiên Publising, Dofia 1998. cứu phù hợp với yêu cầu và điều kiện của thực tiễn. 3.2. Bàn luận Thiết bị được thiết kế, chế tạo và vận hành chúng bằng cách bán tự động, vì vậy muốn hoàn thiện hơn nữa, đồng thời nâng cao năng suất thì cần phải cải tiến chúng, vận hành chúng bằng hệ thống tự động điều khiển hoàn toàn. Thiết bị được lắp đặt cố định cần phải cải tiến để tạo thành một hệ thống có thể di chuyển từ nơi này đến nơi khác khi có nhu cầu sử dụng, sửa chữa nhà xưởng. Năng lượng dùng để rang đậu phụng là dầu DO, ngoài ra, ta còn có thể dùng các dạng năng lượng khác như than đá, gas đốt, hơi quá nhiệt cấp từ lò hơi, hoặc cũng có thể thiết kế lò rang sử dụng nguồn năng lượng điện năng…v.v. Trong tương lai, chúng ta nên chế tạo thiết bị này chạy bằng năng lượng mặt trời.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.