Chương 7. Thiết kế máy rang – Roasting Machine Designs

Rang Cà Phê / Scott Rao      651 - 0      1 năm trước
Chương 7. Thiết kế máy rang – Roasting Machine Designs
0 0

Máy rang là lò nướng đặc biệt mà truyền nhiệt đến hạt cà phê trong dòng khí nóng trong khi đảo/trộn hạt liên tục để rang đều. Nhiều loại máy rang được sử dụng ngày hôm nay trong công nghiệp cà phê specility: classic drum roaster, indirectly heated drum roasters, fluid-bed roasters, recirculation roasters, và vài loại khác. Rec R hoàn lưu một phần khí thải về lồng đốt để hỗ trợ trong việc tạo nhiệt rang. Tôi sẽ sử dụng thuật ngữ “single-pass” (hầm đơn) để đề cập đến máy rang không hoàn lưu khí thải. Mỗi thiết kế máy rang có ưu và nhược điểm riêng, mặc dù không có thiết kế mới nào che khuất (has escliped) tính đại chúng/phổ biến của máy rang với trống cổ điển, loại thiết kế mà hầu như không đổi trong thế kỉ qua.

7.1. Classic Drum

Máy rang trống cổ điển bao gồm trống bằng thép hoặc sắt rắn, có thể xoay, hình trụ đặt theo chiều ngang trên trục của nó, với một ngọn lửa bên dưới. Ngọn lửa đun nóng cả trống và không khí được rút ra thông qua trống. Một quạt hút khí nóng từ buồng đốt thông qua các hạt quay và thoát khói, hơi nước và nhiều sản phẩm phụ của quá trình rang và đốt ra khỏi máy thông qua một đường ống thẳng đứng, hoặc “ống khói”. Trống quay trộn các hạt cà phê trong khi chúng hấp thụ nhiệt do truyền nhiệt tiếp xúc trực tiếp với trống nóng và sự đối lưu từ không khí chảy qua drum.

 

 

Sau khi hoàn tất mẻ rang,  người điều khiển mở ra cửa trống, đổ hạt rang vào thùng làm mát,mà  khuấy đảo trong khi một quạt công suất mạnh hút không khí ở nhiệt độ phòng qua đống hạt rang để làm mát nhanh.

Máy rang tốt nhất cổ điển lồng kiểu trống có một double drum của hai lớp thép đồng tâm ngăn cách bởi một khoảng cách vài mm. Trong double drum, tiếp xúc trực tiếp với ngọn lửa làm nóng trống bên ngoài, trong khi trống bên trong vẫn mát. Double drum giảm truyền nhiệt bởi conduction và hạn chế nguy cơ bùng phát, thiêu đốt, và phải đối mặt (tipping, scorching, and facing. (Từ đây, ba cái này được đề cập đến trong văn bản này là “đốt cháy hạt trên bề mặt.”) Nếu bạn mua máy rang hình trống cổ điển, tôi đề nghị tìm một máy rang trong đó có double drum

 

Ưu điểm: Các bước của sự gas rang cung cấp một môi trường sạch rang, và trống phục vụ như là một hệ thống lưu trữ nhiệt hiệu quả, provid-ing truyền nhiệt dẫn điện, đặc biệt là trong những phút đầu tiên của một loạt.

Nhược điểm: Nung quá nhiệt trong trống kim loại có thể dễ dàng dẫn đến cháy hạt trên bề mặt.

Máy rang trống cổ điển. Hạt cà phê (mũi tên nâu tiến vào trông rang (1) thông qua hầm đầu nạp vào (2). Sauk hi rang, hạt làm mát trong bin làm mát (3). Không khí (mũi tên xanh) di chuyển qua buồng đốt (4) thông qua trống rang và thải qua chimney (5) bằng phương pháp cyclone (6), mà giữ chaff (vỏ lụa).

Probat URG

Để làm giảm giá thành, một số nhà sản xuất từ bò drum đôi (double drum) và thay thế bằng một tấm đứng yên (static plate) hay “tấm chắn nhiệt” (heat shield), giữa ngọn lửa và drum. Mặc dù những công bố của những nhà sản xuất, drum lớp đơn (single-layer drum) với heat shield thì thường không tốt bằng double drum. Vấn đề là heat shield trở nên cực kỳ nóng bởi vì nó đứng yên và trực tiếp tiếp xúc ngay với lửa (Double drum quay liên tục nên tránh việc nung nóng vào một diện tích nhất định). Tôi đã đo được nhiệt độ của heat shield ở 510dgC với máy đo hồng ngoại trong mẻ rang điển hình. Heat shield ảnh hưởng đến điều khiển của người vận hành bằng tán xạ lượng lớn nhiệt khi tắt lửa.

7.2. Indirectedly heated drum (IHD)

Máy với IHD gửi khí nóng từ lồng đốt đi qua drum. Thiết kế dạng này bảo vệ drum khỏi tiếp xúc với lửa trực tiếp, cho phép người vận hành sử dụng nhiệt rang cao hơn với ít nguy cơ hơn việc cháy bề mặt hạt. Như máy rang cổ điển, máy rang IHD trộn hạt trong drum cho rang đều và đẩy hạt vào cooling bin riêng cho làm mát hiệu quả vào cuối mẻ rang.

Adv: IHD cung cấp môi trường rang sạch và cho phép rang nhanh hơn ở nhiệt độ cao, với ít nguy cơ hơn việc cháy bề mặt hạt, hơn hầu hết các thiết kế khác.

Dis: thiết kế này ít hiệu quả về năng lượng hơn máy rang cổ điển.

7.3. Fluid-Bed

Fluid-bed roasters phụ thuộc vào dòng khí nóng để giữ hạt trên cao và xoay trong lồng rang. Bởi vì hạt mất đi trọng lượng riêng khi rang, để duy trì sự quay hạt phù hợp trong những máy này yêu cầu dòng khí rất cao lúc ban đầu và giảm dần khi tiếp tục. Hầu hết Fluid-bed roasters không bao gồm thùng làm mát; thay vào đó, khí ở nhiệt độ phòng thổi qua lồng rang lúc cuối mẻ để làm mát hạt. Hệ thống này không lý tưởng vì bề mặt lồng nóng, điều này cản trở quá trình làm mát. Nhiều người dùng máy này mua và sử dụng thùng làm mát riêng.

ADV: Fluid-bed roasters thì giá cả phải chăng và tin cậy, có small footprint, và không gặp trường hợp bean-surface-burning.

DISADV: Dòng khí thừa phá hủy hương vị và giảm hiệu quả năng lượng; người vận hành phải compromise giữa cài đặt gas và dòng khí, mong muốn hương vị tốt nhất và những điều này yêu cầu sự quay vòng hạt chính xác.

 

 

Fluid-bed roasters truyền nhiệt vào hạt hầu hết là bởi convection. Khí được đốt nóng trong hộp đốt (1) chảy qua lồng rang (2) và ra khỏi lồng rang qua ống khói, trong khi cyclone (3) giữ lại chaff. Hạt vào lồng rang thông qua funnel, circulate trên đáy khí nóng trong lồng rang, và thoát ra lồng rang thông qua cửa lồng.

7.4. Recirculation

Ngược với máy rang single-pass được liệt kê ở trên, Recirculation roaster hồi lưu một phần khí thải trở lại thông qua lồng đốt để giữ lại nhiệt, nên làm giảm yêu cầu chất đốt cho quá trình rang. Máy này trở nên phổ biến vì ưu điểm hiệu quả về năng lượng cao, giới hạn bean-surface-burning, và cung cấp môi trường rất ổn định, đủ ẩm, và có thể lặp lại. Môi trường ổn định cung cấp lợi ích bề mặt trong cải thiện khả năng phần mềm rang tự động để kiểm tra profile rang được lập trình sẵn. Một điểm yếu đáng kể là nguy cơ cao về smoky flavors do hạt nằm trong khí có khói từ quá trình rang.

 

 

ADV: Recirculation roaster cung cấp hiệu quả chất đốt, và rang nhanh với nguy cơ hạn chế của B-s-b. Chúng cung cấp trình diễn phần mềm profile tự động, nếu có dùng.

Disadv: roasters thỉnh thoảng report sự phát triển của smoky flavors.

 

Tạo vào 2019-07-17 10:08:51, Cập nhật 1 năm trước
Admin Admin Theo dõi 0
Chia sẻ Chương 7. Thiết kế máy rang – Roasting Machine Designs tới bạn bè để mọi người cùng đọc nhé !
Bình luận
Top phản hồi
Đang tải bình luận bài viết Phản hồi bài viết Chương 7. Thiết kế máy rang – Roasting Machine Designs
Gửi đi
Bạn đang đọc bài viết Chương 7. Thiết kế máy rang – Roasting Machine Designs , hãy để nguồn carangmoc.com khi phát hành lại nội dung này !
57
0.21539711952209