Bài tập lớn môn Kỹ thuật sấy

MỤC LỤC A. LỜI NÓI ĐẦU 3 B. NỘI DUNG 5 CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY CÀ PHÊ 5 I.1 Đặc tính chung của cà phê 5 I.1.1Cấu tạo giải phẩu quả cà phê 6 I.1.2 Cấu tạo của nhân cà phê 6 I.1.3 Thành phần hóa học của nhân 6 I.1.4 Tính chất vật lý của cà phê nhân 6 I.2 Quy trình sản xuất 7 I.2.1 Giới thiệu các phương pháp sản xuất cà phê 8 I.2.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân ( phương pháp khô) 9 CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY, THIẾT BỊ SẤY, TÁC NHÂN SẤY, THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ SẤY, CÁCH SẮP XẾP VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG. II.1 Chọn phương án sấy 10 II.2 Chọn tác nhân sấy 10 II.3 Chọn chế độ sấy 11 II.4 Cách sắp xếp vật liệu 12 II.5 Chọn thời gian sấy 12 II.6 Nhiên liệu sử dụng 12 CHƯƠNG III: CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY THÁP 13 III.1 Chọn sơ bộ kết cấu và kích thứơc tháp sấy 13 III.1.1 sơ bộ kết cấu 13 III.1.2 kích thứơc tháp sấy 13 III.2 chọn chế độ sấy 15 III.2.1 phân bố giáng ẩm 15 III.2.2 nhiệt độ tác nhân sấy vào các vùng t1i 16 III.2.3 thời gian sấy mỗi vùng 17 III.2.4 nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt 17 III.2.5 nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi các vùng 18 III.2.6 nhiệt độ vào và ra khỏi các vùng của vật liệu sấy 18 III.3 tính toán quá trình cháy và quá trình hòa trộn 18 III.3.1 nhiệt trị cao của nhiên liệu 18 III.3.2 lượng không khí lý thuyết cần thiết để đốt cháy một kg nhiên liệu Lo III.3.3 thông số khói sau buồng đốt( trứơc buồng hòa trộn) 19 III.3.4 hệ số không khí thừa sau các quá trình hòa trộn 20 III.3.5 thông số khói lò sau buồng hòa trộn hay trước khi vào các vùng sấy III.3.6 độ ẩm tương đối 1i 22 III.4 tính cân bằng ẩm cho từng vùng 23 III.5 quá trình sấy lý thuyết 25 III.6 tính các tổn thất nhiệt 28 III.6.1 tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi 29 III.6.2 tổn thất do thiết bị vận chuyển 30 III.6.3 tổn thất qua kết cấu bao che (tổn thất ra môi trừơng) 31 III.7 xây dựng quá trình sấy thực 35 III.8 bảng cân bằng nhiệt 37 III.9 tính nhiên liệu tiêu hao 38 III.10 tính toán vùng làm mát 39 III.11 chọn dạng bố trí kênh dẫn và kênh thải 41 III.12 chọn quạt 41 C. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 42 A. LỜI NÓI ĐẦU Từ đầu thế kỷ 19 đến nay, khoa học kỹ thuật đã phát triển vô cùng mạnh mẽ. Nó đã giải phóng sức lao động cho con ngừơi, tăng năng suất lên hàng chục lần. Các cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật đã đóng góp cho loài người nhiều phát minh mới, phát triển các loại máy móc phục vụ cho cuộc sống tiện nghi của loài người. Ngày nay đối với nước ta, năng suất của ngươi lao động được nâng lên rất cao, nhờ sự giúp sức của nhiều loại máy móc hiện đại. Sản lượng lương thực, thực phẩm hàng năm không những đủ dùng, mà còn xuất khẩu đi nhiều nước trên thế giới. các loại lương thực, thực phẩm đều dễ bị hư hỏng ở điều kiện khí hậu bình thường. Do đó, muốn bảo quản lương thực, thực phẩm được lâu dài để có thể dể dàng vận chuyển đi xa, thì không còn cách nào khác là chúng ta phải sấy khô hoặc ướp lạnh. Sau đó, bảo quản ở môi trừơng thích hợp. Ngoài kỹ thuật lạnh, kỹ thuật sấy là một ngành khoa học phát triển mãi từ những năm 50 đến năm 60, ở các viện và các trường đại học trên thế giới, chủ yếu giải quyết những vấn đề kỹ thuật sấy các vật liệu cho công nghiệp và nông nghiệp. Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng nhiều trong nghành công nghiệp, đặc biệt là nghành công nghiệp chế biến nông- hải sản. Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng sau thu hoạch. Quá trình sấy không chỉ là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách dơn thuần mà là một quá trình công nghệ. Nó đòi hỏi sau khi sấy, vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn ít năng lượng, và chi phí vận hành thấp. chẳng hạn, trong chế biến nông hải sản, Sản phẩm sấy phải đảm bảo duy trì màu sắc, hương vị, các vi lượng. v.v… Trong những năm 70 trở lại đây người ta đã đưa kỹ nghệ sấy các nông sản thành những sản phẩm khô, không những kéo dài thời gian bảo quản mà còn làm phong phú thêm các mặt hàng sản phẩm như: trái cây, cà phê, sữa, bột, cá khô, thịt khô…. Đối với nước ta là nước nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấy các nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc biệt. kết hợp phơi sấy để tiết kiệm năng lượng, nghiên cứu công nghệ sấy và thiết bị sấy phù hợp với từng loại nguyên vật liệu để đạt được chất lượng cao nhất. Đặc biệt là sấy cà phê nhân. Đó là thành phẩm để chế biến cà phê bột, cà phê sữa, các loại bánh cao cấp.v.v… Do đặc thù của cà phê nhân khi sấy phải giữ được mùi thơm, và màu sắc đặc trưng nên ta có thể dùng các thiết bị sấy như: sấy tháp, thùng quay, sấy hầm.v..v.. Trong bài tập lớn này, đề tài của chúng tôi có nhiệm vụ: nghiên cứu công nghệ sấy cà phê, và tính toán thiết kế hệ thống sấy tháp dùng để sấy 500 kg cà phê/ mẽ. Đây là lần đầu tiên tiếp nhận nhiệm vụ, thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào sâu chuyên nghành. Do kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế, nên chúng tôi không thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thiết kế. Chúng tôi, mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các bạn. Và chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo của Thầy Giáo Hà Văn Tuấn để chúng tôi có thể hoàn thành tốt bài tập lớn này. Huế, tháng 12 năm 2010. (Nhóm thiết kế) Phan Đăng Hoan Bùi Thị Thu Hiền Lê Gia Hiếu Trần Xuân Hiếu B. NỘI DUNG CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY CÀ PHÊ I.1 Đặc tính chung của cà phê I.1.1Cấu tạo giải phẩu quả cà phê Quả cà phê đưa vào chế biến gồm có các phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt (vỏ nhớt), lớp vỏ trấu (lớp vỏ thóc), lớp vỏ lụa và nhân. + lớp vỏ quả: là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ của cà phê chè mềm hơn cà phê vối và cà phê mít. + dưới lớp vỏ mỏng là lớp vỏ thịt, gọi là trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm, chứa nhiều chất ngọt, dễ xay xát hơn. Vỏ cà phê mít cứng và dày hơn. + hạt cà phê sau khi loại các chất nhờn và phơi khô gọi là cà phê thóc, vì bao bọc nhân là một lớp vỏ cứng nhiều chất xơ gọi là vỏ “trấu” tức là nội bì. Vỏ trấu của cà phê chè mỏng và dễ dập hơn là phê vối và cà phê mít. + sát cà phê thóc còn một lớp vỏ mỏng, mềm gọi là vỏ lụa, chúng có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy theo loại cà phê: vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến. Vỏ cà phê vối có màu nâu nhạt. Vỏ lụa cà phê mít có màu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê + trong cùng là nhân cà phê. Lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng có những tế bào nhỏ, trong có chứa những chất dầu. phía trong có những tế bào lớn và mềm hơn. Một quả cà phê thường có một, hai , hoặc ba nhân. Thông thường thì chỉ có hai nhân. Bảng 1: Tỉ lệ giữa các thành phần cấu tạo của quả cà phê: (tính theo % quả tươi) Thành phần Cà phê chè (%) Cà phê vối (%) Vỏ quả 43- 45 41- 42 Lớp nhớt 20- 23 21- 42 Vỏ trấu 6- 7,5 6- 8 Nhân và vỏ lụa 26- 30 26- 29 I.1.2 Cấu tạo của nhân cà phê Bao gồm:+ phôi + mô dinh dưỡng I.1.3 Thành phần hóa học của nhân Thành phần hóa học Tính bằng g/100g Tính bằng mg/100g Nước 8- 12 Chất dầu 4- 18 Đạm 1,8- 2,5 Prôtêin 9- 16 Caphêin 1(arabica), 2(robusta) Clorogenic axit 2 Trigonelline 1 Tanin 2 Caphê tanic axit 8- 9 Caphê ic 1 Pentozan 5 Tinh bột 5- 23 Saccaro 5- 10 Xenlulô 10- 20 Hemi xenlulo 20 Linhin 4 Canxi 85- 100 Photphat 130- 165 Sắt 3- 10 Natri 4 Mangan 1- 45 I.1.4 Tính chất vật lý của cà phê nhân Cà phê nhân được bóc ra từ cà phê thóc Cà phê nhân có hình dáng bầu dục, có chiều dài khoảng 1cm, chiều rộng khoảng 0,5cm. Khối lượng riêng kg/m3. Nhiệt dung riêng C = 0,37 (kcal/kg.k) = 1,5466 kJ/kg.k Độ ẩm ban đầu khoảng 20 % đến 40 % Độ ẩm cuối để bảo quản phải nhỏ hơn 13%. I.2 Quy trình sản xuất I.2.1 Giới thiệu các phương pháp sản xuất cà phê Sản xuất cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp bao vỏ bọc quanh hạt nhân cà phê để thu được cà phê nhân. Để cà phê nhân sống có một giá trị thương phẩm cao, chúng ta phải sấy khô đến mức độ nhất định( độ ẩm mà nhà chế biến yêu cầu). rồi sau đó các quá trình chế biến tinh khiết hơn như: chế biến cà phê rang, cà phê bột thô, cà phê hòa tan… hoặc các sản phẩm khác có phối chế như: cà phê sữa, các loại bánh kẹo cà phê. Trong kỹ thuật sản xuất cà phê nhân có hai phương pháp chính: phương pháp sản xuất ướt phương pháp sản xuất khô +phương pháp sản xuất ướt: gồm hai giai đoạn chính giai đoạn xát tươi và phơi sấy loại bỏ các lớp vỏ, thịt và các chất nhờn bên ngoài và phơi sấy khô đến mức độ nhất định giai đoạn xay xát loại bỏ các lớp vỏ trấu và một phần vỏ lụa tạo thành cà phê nhân. + phương pháp sản xuất khô: chỉ có một giai đoạn chính là: sau khi phơi quả cà phê đến mức độ nhất định dùng máy xát khô loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không cần qua giai đoạn sản xuất cà phê thóc so sánh hai phương pháp ta thấy: phương pháp chế biến khô tuy đơn giản ít tốn năng lượng, nhân công nhưng phương pháp này có nhiều hạn chế là phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Nó chỉ phù hợp với nơi có điều kiện khí hậu nắng nhiều mưa ít, không đáp ứng được những yêu cầu về mặt chất lượng. phương pháp chế biến ướt phức tạp hơn, tốn nhiều thiết bị và năng lượng hơn đồng thời đòi hỏi dây chuyền công nghệ cũng như thao tác kỹ thuật cao hơn. Nhưng phương pháp này thích hợp với mọi hoàn cảnh, mọi điều kiện khí hậu thời tiết. đồng thời rút ngắn được thời gian sản xuất, tăng năng suất của nhà máy và nâng cao chất lượng sản phẩm cà phê nhân. Hiện nay ở nước ta các nhà máy, xí nghiệp sản xuất cà phê nhân chủ yếu sử dụng phương pháp khô ( phương pháp cổ điển). Quả cà phê I.2.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân ( phương pháp khô) Thu nhận và bảo quản cà phê Xát khô loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân Rửa Đóng bao đưa vào bảo quản Sấy Thu được cà phê nhân Làm ráo Xát tươi Sàng phân loại và làm sạch CHƯƠNG II: CHỌN PHƯƠNG ÁN SẤY, THIẾT BỊ SẤY, TÁC NHÂN SẤY, THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ SẤY, CÁCH SẮP XẾP VẬT LIỆU, NHIÊN LIỆU SỬ DỤNG. II.1 Chọn phương án sấy Hệ thống sấy đối lưu gồm các dạng: HTS buồng, HTS hầm, HTS tháp, HTS thùng quay, HTS khí động, HTS tầng sôi, HTS phun. Trong đó ta thấy: Để sấy cà phê nhân, là dạng hạt nên ta dùng hệ thống sấy tháp theo yêu cầu của nội dung đề tài. HTS tháp: Có thể sấy liên tục với năng suất cao. Rất phù hợp cho sấy hạt, VLS chảy liên tục từ trên xuống dưới dưới tác dụng của trọng lực bản thânTrong quá trình sấy VLS được xáo chộn đều cùng TNSSản phẩm sấy đồng đều. Hơn nữa việc phân vùng TNS nóng – lạnh cũng dễ dàngáp dụng được hiệu ứng A.V.Luikov. II.2 Chọn tác nhân sấy Trong HTS (sấy đối lưu) tác nhân sấy có nhiều dạng: Không khí – khói – hơi. Mỗi loại lại có những tính chất khác nhau phù hợp cho từng HTS và đặc biệt là vật liệu sấy. VLS của ta ở đây là cà phê do đó ta chọn TNS là không khí nóng là rất phù hợp bởi vì: cà phê nhân trong quá trình sấy yêu cầu sạch không bị ô nhiễm, bám bụi và yêu cầu nhiệt độ sấy không cao nên ta chọn tác nhân sấy là không khí nóng II.3 Chọn chế độ sấy Hệ thống sấy tháp là một hệ thống sấy đối lưu có những đặc thù riêng ở đây ngừơi ta tổ chức quá trình trao đổi nhiệt ẩm giữa hai dòng: dòng tác nhân và dòng hạt. tháp sấy chia làm 3 vùng: hai vùng sấy và một vùng làm mát. Do đó một trong những đặc trưng khi tính toán sấy tháp: Phải tính cân bằng nhiệt ẩm cho từng vùng Chọn chế độ sấy cho từng vùng do đó theo yêu cầu chúng ta phân chia độ ẩm của vật liệu sấy: Độ ẩm vật liệu sấy khi vào () Độ ẩm vật liệu sấy khi ra () Cho từng vùng. Độ ẩm của vật liệu sấy vùng một bằng độ ẩm của nguyên liệu Do vật liệu sấy liên tục qua từng vùng 1 sang vùng 3 và vùng làm mát 2 nên có và Độ ẩm vật liệu sấy ra khỏi vùng sấy nóng 3 cũng chính là độ ẩm vật liệu ra khỏi hệ thống sấy( hay độ ẩm sản phẩm) Việc phân chia này thường lấy theo kinh nghiệm nhiệt độ tác nhân sấy vào và ra cũng thường chọn theo kinh nghiệm: Đối với vật liệu sấy là cà phê nhân cần có một chế độ sấy thích hợp để đảm bảo giữ được tính chất về hương vị, màu sắc và các thành phần có trong hạt nên ta chọn: + thông số tác nhân sấy: - nhiệt độ vào t1= 80oC nhiệt độ ra t2i= (510) + thi trong đó thi = 2,218 - 4,343.ln + với + thông số vật liệu sấy: nhiệt độ vật liệu vào: tv1= to= 33oC độ ẩm : 80oC áp suất khí trời: B = 745 mmHg độ ẩm ban đầu của vật liệu là: độ ẩm của vật liệu sau khi sấy : nhiệt dộ vật liệu ra: tv2i= t2i - (5)oC II.4 Cách sắp xếp vật liệu Hệ thống sấy với các thiết bị vận chuyển băng tải, để vận chuyển cà phê sau vòng sấy đầu lên vòng sấy cuối. quá trình này coi như là một lần làm mát nên không tính tổn thất. II.5Chọn thời gian sấy Việc xác định thời gian sấy đóng vai trò quan trọng trong tính toán thiết kế, và vận hành thiết bị sấy. các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy, phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại vật liệu sấy, hình dáng, kích thước hình học của vật liệu, độ ẩm đầu và độ ẩm cuối của vật liệu, loại thiết bị sấy, phương pháp cung cấp nhiệt, chế dộ sấy( nhiệt độ , độ ẩm tương đối, và tốc độ tác nhân sấy). ta chọn thực nghiệm thời gian sấy là thì xong một mẻ. II.6Nhiên liệu sử dụng Chọn nhiên liệu dầu có thành phần: C= 86%; H= 13,7%; S= 0,2%; O= 0,05%; N= 0,05% CHƯƠNG III: CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY THÁP III.1 Chọn sơ bộ kết cấu và kích thứơc tháp sấy III.1.1 sơ bộ kết cấu Tháp sấy với năng suất G2= 500 kg/mẻ, với thời gian 4,5 đến 6 giờ. Thời gian này là thời gian tính cho cà phê được sấy nóng, do đó thời gian sấy thực tế sẽ lớn hơn do: VLS là cà phê có độ ẩm lớn 30%, khi sấy cần đạt được 12% nên độ chênh ẩm là tương đối cao. Để độ ẩm được đồng đều trong VLS ta cần bố trí thêm một vùng làm mát. Điều này rất quan trọng, một là không gây ra ứng suất ẩm làm gãy hạt , hai là ta ứng dụng được thế sấy của A.V.LuiKov. Độ ẩm của VLS không được giảm quá nhanh, vì nếu nhanh thì TNS phải có thế sấy caonhiệt độ cũng sẽ caokhi cao quá nhiệt độ cho phép sẽ làm thay đổi thành phần dinh dưỡng trong cà phê. Điều này hoàn toàn không có lợi, do đó ta tính toán để VLS dịch chuyển 2 lần qua tháp, đảm bảo ẩm giảm từ từ. Với những phân tích nêu trên thì tháp sấy được chia làm 3 vùng sấy, thêm 1 hệ thống băng tải để chuyển cà phê lên sấy lần 2. cà phê được băng tải chuyển lên, trước khi vào các vùng sấy được đưa vào vùng chứa nằm ở đỉnh tháp. Vùng này có tác dụng phân phối cà phê đi trong tháp đồng đều. Ba vùng sấy, đi từ trên xuống lần lượt là: Vùng sấy nóng 1, vùng làm mát 2 và cuối cùng vùng sấy nóng 3. Vùng làm mát là điểm đặc biệt của hệ thống sấy: Vùng 2 làm thay đổi chiều gardt, gardt cùng chiều với gardu ứng dụng thế sấy của A.V.LuiKovẩm dịch chuyển ở dạng lỏng từ trong VLS ra ngoài bề mặt, rồi ra khỏi VLS. Tuy nhiên cũng có trường hợp do tác nhân làm lạnh có độ ẩm cao, khi này ẩm lại có xu hướng chuyển ngược lại VLS, nhưng khi vào tới bề mặt VLS thì ẩm này bị ngăn lại do dòng ẩm lỏng từ trong VLS đi ra. Trường hợp này vùng làm mát chỉ có tác dụng làm đồng đều ẩm trong VLS, để qua các vùng sấy tiếp theo ẩm thoát ra được dễ dàng (ẩm trong VLS đã chuyển ra bề mặt VLS ). Các vùng trên đều là hình hộp chữ nhật. Phần cuối của tháp thu nhỏ dần sao cho lưu lượng cà phê ra đúng như thiết kế III.1.2 kích thứơc tháp sấy Tháp sấy có dạng hình hộp chữ nhật, cần phải xác định chiều cao cho tháp để thoả mãn qua mỗi vùng sấy lượng ẩm thoát ra như đã tính toán. Các kênh dẫn và kênh thải được bố trí so le nhau, theo mặt cắt dọc tháp có kích thước như hình vẽ: Xét một cặp kênh dẫn và kênh thải, ta xem nó là đơn vị thể tích của tháp. Với các kích thước: 2,7 x 1,5 x 0,436 m. Thể tích đơn vị của tháp V0 = 2,7.1,5.0,436 = 1,766 m3 Trong thể tích V0 thì kênh chiếm thể tích: VK = n.Fk.2,7 Trong đó: n là tổng số kênh dẫn và thải Fk là diện tích của một kênh Lấy n = 28 (cái). Fk = 0,15.0,125+1/2.0,15.0,0433 = 0,022 m2 Khi này Vk = 28.0,022.2,7 = 1,66 m3 Thể tích của cà phê: Vcafe = V0 – Vk = 1,766 – 1,66 = 0,106 m3 Như vậy khi đã xác định được Vcafe ta dễ dàng tìm được khối lượng cà phê trong đơn vị thể tích tháp. Khối lượng riêng của cà phê ở độ ẩm 12% là 650 kg/m3 (phụ lục 1)[1]. Mặt khác do hệ số điền đầy của cà phê trong tháp là = 0,6 Ta tính được khối lượng cà phê trong vùng tháp đơn vị sấy xong: mcafe = 0,106.650.0,6 = 41,34 kg Chiều cao của vùng sấy nóng thứ 3 là: h3 = .0,436 = 2,64 (m) Số vùng tháp đơn vị trong vùng sấy này là: n0 = = = 6 (vùng) Nhận thấy, khối lượng riêng của tháp thay đổi theo độ ẩm như thể tích của nó thì gần như không thay đổi. Mà chiều cao các vùng tháp liên quan đến thể tích của cà phê trong vùng, vì thế mà chiều cao của vùng sấy nóng 3 cũng chính là chiều cao vùng sấy nóng 1và chiều cao vùng làm mát 2 bằng một nửa chiều cao các vùng này h2 = = = 1,32 (m). Trên cùng tháp là vùng chứa cà phê, nó có chiều cao bằng 1/2 chiều cao của 1 vùng sấy. Để đảm bảo lượng thóc dịch chuyển liên tục trong tháp. hc = 1,35 (m). *Vậy ta có kích thước của tháp như sau: Các vùng Chiều rộng (m) Chiều dài (m) Chiều cao (m) Sấy nóng 1 1,5 2,7 2,64 Làm mát 2 1,5 2,7 1,32 Sấy nóng 3 1,5 2,7 2,64 Vùng chứa 0,66 Vùng đáy 0,66 Tổng chiều cao tháp 7,92 III.2 chọn chế độ sấy III.2.1 phân bố giáng ẩm VLS được sấy làm hai vòng qua tháp. Theo yêu cầu và kinh nhiệm ta lấy phân bố giáng ẩm trong các vùng sấy và vùng làm mát như sau: -Vòng sấy 1: Vùng sấy nóng thứ 1: 11= 30%; 21= 28%; tb= 29% Vùng làm mát thứ 2 : 12= 21= 28%; 22= 26%; tb= 27% Vùng sấy nóng thứ 3: 13= 22= 24%; 23= 20%; tb= 22% -Qua băng tải: Ta xem như 1 quá trình làm mát và độ ẩm của VLS giảm đi 1%, 1bt= 23%; 2bt= 22%; tb= 22,5% -Vòng sấy thứ 2: Vùng sấy nóng 1: 11= 2bt= 22%; 21= 19%; tb= 20,5% Vùng làm mát 2: 12= 21= 19%; 22= 18%; tb= 18,5% Vùng sấy nóng 3: 13= 22= 18%; 23= 12%; tb= 15% III.2.2 nhiệt độ tác nhân sấy vào các vùng t1i Theo kinh nhiệm nhiệt độ TNS vào các vùng trong HTS tháp đối với cà phê là (700C80C0), nếu cao hơn thì sẽ làm thay đổi các thành phần dinh dưỡng trong cà phê. Trừ trường hợp là sấy lại cà phê trong kho bảo quản, khi này ẩm thâm nhập vào cà phê bảo quản nên ta phải sấy lại để khử lượng ẩm đó đi. Khi sấy cà phê ta xem không có thành phần ẩm tự do, mà chỉ có ẩm liên kết. Thành phần ẩm tự do trong quá trình chuẩn bị vào sấy đã bị sử lí qua. Như vậy VLS coi như sấy trong giai đoạn tốc độ giảm. Lúc đầu ẩm ở ngay bề mặt cà phê nhận nhiệt bốc hơi sau đó mới tới ẩm trong hạt cà phênhiệt độ TNS vùng sấy nóng 3 sẽ cao hơn vùng sấy nóng 1, có vậy mới làm bay hơi ẩm ở trong hạt cà phê ra. Ta chọn độ chênh này là 50C. Vùng làm mát 2 lấy ngay không khí ngoài trời thổi vào. Chọn nhiệt độ không khí ngoài trời làm mát . Cả hai vòng đều chọn nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào như nhau. Trên cơ sở phân tích trên ta chọn phân bố nhiệt độ TNS vào các vùng như sau: Vùng sấy nóng 1: t11= 750C. Vùng làm mát 2 : t12= 330C. Vùng sấy nóng 3: t13= 800C. III.2.3 thời gian sấy mỗi vùng Khi sấy cà phê trong các HTS tháp, thời gian sấy tùy thuộc độ ẩm của VLS và nhiệt độ TNS thường nằm trong khoảng (0,751,5h). Như vậy thời gian trong các vùng sấy nóng phải thoả mãn điều kiện trên. Thời gian làm mát cũng được chọn theo kinh nhiệm và bằng 1/2 thời gian sấy nóng. Thời gian sấy nóng ở mỗi vùng bằng nhau, gọi là . Giả sử không có vùng làm mát thì theo cách phân tích trên và kết hợp với bài thì ta có: Thời gian 2 3 4 Vùng sấy 1 *1 *2 *3 *4 Vùng sấy 2 *2 *1 *2 *3 Sản phẩm *i: Chỉ lượng sản phẩm sấy của một vùng vào tháp lần thứ i Từ bảng trên thì sau 6.(h) thì mới xong một mẻ. Như vậy thời gian sấy cà phê qua một vùng là: == 1,125 (h) (Thoả mãn điều kiện kinh nhiệm) Do có vùng làm mát nằm giữa 2 vùng sấy nóng nên thời gian qua vùng làm mát của 1 vòng sẽ bằng m= = = 0,562 (h). Thời gian qua vùng làm mát của cả mẻ là 2 vòng nên: 2.m=1,125 (h) III.2.4 nhiệt độ cho phép đốt nóng hạt Theo công thức (10.11)[1] ta được nhiệt độ cho phép của hạt trong các vùng tương ứng là: (Do 2 vòng sấy đều giống nhau nên ta chỉ xét một vòng) th= 2,218 – 4,343.ln + ; Thay các giá trị vào ta được kết quả -Vùng sấy nóng 1: th1= 490C -Vùng sấy nóng 2: th2= 520C III.2.5 nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi các vùng Theo điều kiện (11.1)[1] nhiệt TNS lớn hơn nhiệt độ hạt (50C10C0) thì nhiệt độ ra TNS t2 phải chọn theo điều kiện: t2i (50C10C0) + thi Như vậy kết hợp với nhiệt độ cho phép tr