(TIỂU LUẬN) môn học CHUYÊN đề NHIỆT CHỦ đề ỨNG DỤNG SAO sấy CHÈ TRÊN máy sấy THÙNG QUAY

Nghiên cứu công nghệ sấy chè, chúng em tìm ra một phương pháp sấy mới trên máy sấy thùng quay.. NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KỸ THUẬT SẤY VÀ PHƯƠNG PHÁP SẤY 1.1 Khái niệm và phân loại Qu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC ĐẠI TRÀ



MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ NHIỆT

CHỦ ĐỀ

ỨNG DỤNG SAO-SẤY CHÈ TRÊN MÁY SẤY THÙNG QUAY

GVHD: PGS.TS NGUYỄN XUÂN VIÊN NHÓM 4:

1 Trần Trung Hiếu 19147192

ĐIỂM SỐ

ĐIỂM

NHẬN XÉT

Ký tên

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Mức độ hoàn thành

Trần Trung Hiếu 19147192 Tài liệu chương 2 + thuyết

Trương Minh Dương 19147185 Tài liệu chương 3 + thuyết

Mục lục

LỜI MỞ ĐẦU 1

NỘI DUNG 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KỸ THUẬT SẤY VÀ PHƯƠNG PHÁP SẤY 2

1.1 Phân loại và khái niệm 2

1.2 Sấy bằng phương pháp phơi khô tự nhiên 2

1.3 Sấy bằng phương pháp sấy nhiệt thủ công 3

1.4 Sấy bằng phương pháp dùng máy sấy 4

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG SẤY CHÈ THÙNG QUAY 5

2.1 Thiết bị sấy chè thùng quay: 5

2.2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy thùng quay sấy 6

2.3 Ưu điểm của máy sấy chè thùng quay 7

2.4 Ứng dụng thực tế của máy sấy chè thùng quay 7

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT 10

3.1 Chi phí tính toán 10

3.2 Chi phí hằng năm 10

3.3 Ví dụ thực tế 11

KẾT LUẬN 13

TÀI LIỆU THAM KHẢO 13

Mục lục hì

Hình 1 1 Phơi khô chè tự nhiên 3 Hình 1 2 Sấy chè khô thủ công 4 Hình 1 3 Sấy chè bằng phương pháp dùng máy 5

Y

Hình 2.1 Máy sấy chè thùng quay 6 Hình 2.2 Máy sấy chè thùng quay CTS-90 8

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, nhóm em xin gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại Học

Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất giúp cho nhóm em có thể trao đổi thông tin, tìm kiếm tài liệu cần thiết

Xin trân trọng cảm ơn Thầy Nguyễn Xuân Viên đã tận tình hướng dẫn nhóm em trong quá trình học tập cũng như trong việc hoàn thành tiểu luận Đưa ra cho nhóm em những sai sót, lời khuyên giúp cho nhóm em trau dồi thêm kinh nghiệm quý báu sau này trong quá trình học tập tại trường

Do kinh nghiệm làm đề tài, kiến thức và khả năng dịch thuật còn hạn chế

và do dịch bệnh covid 19 phức tạp khiến cả nhóm khó khăn trong việc trao đổi, thảo luận nên trong bài tiểu luận chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được sự nhận xét, ý kiến đóng góp, phê bình từ phía Thầy

để bài tiểu luận được hoàn thiện hơn Lời cuối cùng, nhóm em xin kính chúc

Thầy có nhiều sức khỏe, thành công và hạnh phúc!

LỜI MỞ ĐẦU

Trà là một thức uống có tính giải khát phổ thông trong nhân dân đặc biệt

là nhân dân vùng châu Á Trà không những có tác dụng giải khát mà còn có tác dụng chữa bệnh vì trong trà có những dưỡng chất: vit C, B, PP, cafein, muối Trà làm cho tinh thần sảng khối, tỉnh táo, đỡ mệt mỏi, dễ tiêu hóa… Trà là sản phẩm được chế biến từ là trà non & búp trà (đọt trà) của cây trà Quá trình chế biến trà thông qua nhiều công đoạn: làm héo, vò, sàng, lên men, sấy… Trong

đó sấy là một công đoạn hết sức quan trọng Mục đích của sấy trà: dùng nhiệt

độ cao để diệt enzyme, đình chỉ quá trình lên men nhằm giữ lại tối đa những chất có giá trị trong lá trà giúp hình thành hương vị, màu sắc của trà Làm giảm hàm ẩm trong trà bán thành phẩm đến mức tối thiểu, phù hợp yêu cầu bảo quản chất lượng trà trước khi phân loại

Nghiên cứu công nghệ sấy các sản phẩm về chè không ngoài mục đích góp phần giảm tổn thất sản phẩm, nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm sức lao động cho người lao động và từng bước công nghiệp hóa nền nông nghiệp nước nhà Nghiên cứu công nghệ sấy chè, chúng em tìm ra một phương pháp sấy mới trên máy sấy thùng quay Chúng em muốn so sánh hiệu quả kinh

tế của phương pháp này so với các phương pháp sấy chủ yếu hiện nay là sấy băng tải và sấy truyền thống, để có một cái nhìn đa dạng về nghiên cứu sấy nông sản thực phẩm Vì vậy, tiểu luận của chúng em tập trung nghiên cứu:

"Công nghệ sấy chè trên máy sấy thùng quay"

NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KỸ THUẬT SẤY VÀ PHƯƠNG

PHÁP SẤY 1.1 Khái niệm và phân loại

Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phương pháp bay hơi nước Như vậy, quá trình sấy khô một vật thể diễn biến như sau: Vật thể được gia nhiệt để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật thể Vật thể được cấp nhiệt

để làm bay hơi ẩm.Tóm lại, trong quá trình sấy xẩy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt sấy, quá trình truyền

ẩm từ bề mặt vật sấy ra ngoài môi trường Các quá trình truyền nhiệt truyền chất trên xẩy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có qua lại lẫn nhau

Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái của pha lỏng trong vật liệu thành hơi Hầu hết các vật liệu trong quá trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước nên người ta thường gọi là ẩm

Có 3 phương pháp sấy phổ biến hiện nay:

₋ Sấy bằng phương pháp phơi khô tự nhiên

₋ Sấy bằng phương pháp sấy nhiệt thủ công

₋ Sấy bằng máy

1.2 Sấy bằng phương pháp phơi khô tự nhiên:

Phương pháp sấy khô tự nhiên thì chắc chắn ai cũng biết bởi đây là cách

mà người ta đã làm từ xưa tới nay Sấy thực phẩm theo các này tốn ít chi phí

nhất mà hiệu quả làm khô cũng tương đối tốt Không chỉ vậy, phương pháp này gần như có thể dùng ở mọi nơi đối với hầu hết các loại thực phẩm Điều kiện

để phơi được theo cách này là trời phải có nắng và không khí hanh khô

Hình 1.1 Phơi khô chè tự nhiên

1.3 Sấy bằng phương pháp sấy nhiệt thủ công:

Sấy nhiệt thủ công là phương pháp sấy khô bằng cách hông trên bếp than hoặc sấy gián tiếp bằng cách rang nhỏ lửa trên chảo hoặc nồi Thông thường, cách sấy khô này sẽ được kết hợp với phơi nắng nói trên để phòng ngừa những lúc thời tiết thất thường làm thực phẩm không thể khô được

Hình 1.2 Sấy chè khô thủ công

1.4 Sấy bằng phương pháp dùng máy sấy:

Phương pháp hiện đang rất được rất nhiều đơn vị ưa chuộng Máy sấy thực phẩm công nghiệp ứng dụng các công nghệ sấy hiện đại và toàn bộ quy trình sấy tự động hoá hoàn toàn Bạn chuẩn bị nguyên liệu, xếp vào khay trong lò, cài đặt thời gian và nhiệt độ sấy thích phù hợp là xong Máy sấy này cũng có rất nhiều dòng, phù hợp với các hộ kinh doanh nhỏ lẻ cho tới các đơn vị sản xuất đồ khô vừa và lớn

Hình 1.3 Sấy chè bằng phương pháp dùng máy

CHƯƠNG 2 : HỆ THỐNG SẤY CHÈ THÙNG QUAY

2.1 Thiết bị sấy chè thùng quay:

Thiết bị sấy thùng quay đã không còn xa lạ gì với các doanh nghiệp, cơ sở sản xuất đặc biệt là sản xuất trà, chè, sao chè, sao dược liệu, thuốc nam.Đặc biệt là máy còn ứng dụng để sấy sao các loại nông sản khác và cũng được ứng dụng để rang các loại hạt như lạc, cà phê, điều, đậu đỗ,…

Quy trình sao sấy tự động, máy tự gia nhiệt làm nóng, trục quay đảo đều

Hình 2.1 Máy sấy chè thùng quay

2.2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy thùng quay sấy:

Sau khi vật liệu ẩm được đưa vào trong máy từ phía đầu thùng quay, máy bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong làm nhiệm vụ đảo đều vật liệu

Vật liệu được đảo đều như vậy sẽ tiếp xúc với khí nóng đầy đủ và được tách hơi ẩm bay ra Trong suốt quá trình đảo và sấy như vậy, vật liệu được dich chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt độ khô cần thiết, và cuối cùng vật liệu được thoát ra ngoài qua bộ van cánh sao

Máy sấy thùng quay có cấu tạo hợp lý, có thể thay đổi độ nghiêng và tần suất quay, nguyên liệu ẩm được đưa vào trong máy từ phía đầu thùng quay, máy bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong làm nhiệm vụ đảo đều nguyên liệu, nguyên liệu tiếp xúc với khí nóng hoàn toàn và hơi ẩm được loại bỏ

Trong suốt quá trình đảo và sấy như vậy, nguyên liệu được dịch chuyển từ phía đầu thùng quay tới phía cuối thùng và đạt độ khô cần thiết, hơi nước được theo ống thoát ra ngoài, cuối cùng nguyên liệu được thoát ra ngoài qua bộ phân phối liệu ra

2.3Ưu điểm của máy sấy chè thùng quay

Ứng dụng đa dạng: từ sao sấy lá chè tươi đến các loại dược liệu, thuốc nam hoặc nông sản như hạt dẻ, hạt đậu tương, hạt hạnh nhân…

Nâng cao chất lượng của chè: Chè được sao bằng thùng quay màu sắc của

lá chè sẽ sáng, vàng thơm, nước vàng xanh trong không có cặn, không bị nát, vụn

Máy giúp giảm tiêu hao sản lượng chè thành phẩm do hạn chế tối đa lượng chè cám sót lại Vì vậy mà sản lượng tăng lên đáng kể

Thùng quay nơi tiếp xúc với lá chè làm bằng inox giúp đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Gia nhiệt bằng gas giúp tiết kiệm chi phí nhiên liệu, nhiệt độ

có thể tùy ý điều chỉnh

Máy vận hành tự động: có thể cài đặt nhiệt độ tự động giúp tiết kiệm công sức lao động và nâng cao chất lượng, năng suất của sản phẩm làm ra

Máy có kết cấu chắc chắn, độ bền cao: so với các loại máy sao chè giá rẻ thông thường, sử dụng 5 -10 năm mà không lo hỏng hóc

2.4Ứng dụng thực tế của máy sấy chè thùng quay

Hình 2.2 Máy sấy chè thùng quay CTS-90

Kích thước tổng thể

Đường kính thùng quay 90 cm

Vật liệu chế tạo Khung thép sơn tĩnh điện, thùng quay inox

Trọng lượng 375 Kg

Tốc độ thùng quay 5-36 vòng/giây

Máy sao chè, bom sao chè, máy sấy thùng quay, sao thuốc nam, thảo dược… là loại máy chế biến chè chuyên dùng cho các cơ sở chế biến chè, chế biến thảo dược, thuốc nam…

Đây là công đoạn đầu tiên trong ngành chế biến sản xuất chè Khi những

lá chè tươi sạch được thu hái về sẽ đưa vào bom sao chè thùng quay để diệt men và làm khô lá chè ở một mức độ nhất định dựa vào kinh nghiệm của người chế biến

Sau khi quá trình sao chè được hoàn tất, lá chè được đưa vào giai đoạn vò chè tiếp theo

Khác với sản xuất truyền thống là quá trình diệt men và làm khô lá chè dựa vào kinh nghiệm và kỹ thuật sao của con người Bom sao chè sẽ vận hành

tự động, cài đặt nhiệt độ tự động, năng suất lớn giúp tiết kiệm công sức lao động và nâng cao chất lượng sản phẩm chè khô thành phẩm

Ngoài ra máy giúp cho lá chè không bị cháy và hỏng hay khô quá ảnh hưởng đến quá trình vò chè tiếp theo

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KINH TẾ KỸ THUẬT

3.1 Chi phí tính toán:

Ct = C +

Trong đó:

C : Chi phí hằng năm cho dự án ( đồng / năm )

I : Chi phí đầu tư ban đầu cho dự án ( đồng )

Tn : Thời gian thu hồi vốn ( năm )

Lợi nhuận:

V =

Trong đó:

Bi : Tiền lãi thu được trong năm thứ I ( đồng )

a : Hệ số hiện tại hóa

n : Số năm vận hành của thiết bị ( năm )

3.2 Chi phí hằng năm ( C )

- Chi phí nhiên liệu:

C t = Bt *S t ( đồng / năm )

Bt : tiêu hao nhiên liệu hàng năm (đồng / năm)

St : giá nhiên liệu ( đồng / tấn )

Bt = Bmax*nmax ( tấn / năm )

Bmax : phụ tải lớn nhất ( kgnl / h )

nmax : số giờ sử dụng phụ tải lớn nhất trong năm ( h / năm )

- Chi phí điện năng

Cc = E * S c c

Ec =

Se giá điện năng ( đồng / kwh )

Ni : phụ tải điện lớn nhất cảu thiết bị thứ I

ni : số giờ sử dụng tải điện lớn nhất tương ứng

Es : phụ tải điện chiếu sáng

r : số thiết bị dùng điện

- Chi phí tiền lương

C = L * m l tb

Ltb : tiền lương trung bình

m : số người vận hành

Chi phí bảo dưỡng, sữa chữa thiết bị

Ck = p * I k

pk : hệ số khấu hao cho bảo dưỡng và sữa chữa thiết bị

Ngoài ra còn phát sinh 1 số chi phí khác: thuế thu nhập , thuế mặt bằng , in

ấn , thắp điện, shipper,…

3.3 Ví dụ thực tế

Trà xanh thái Nguyên hiện nay rơi vào khoảng 300K/kg Mỗi tháng tiêu thụ 4bình ga 50kg (8 triệu VND ) mỗi máy.Điện năng tiêu thụ = 0,75 *12 * 30

Với máy sao chè đạt công suất làm việc tối đa là 750W, năng suất chè 30kg/h, tuổi thọ máy là 10 năm Dự án được đặt gần vùng chè tây bắc 2.500ha với sản lượng chè hàng năm khoảng 28,000 tấn chè Mỗi ngày máy hoạt động khoảng 12 tiếng Sản lượng chè khô cho ra đạt 360kg mỗi ngày – 10,8 tấn tấn mỗi tháng

GIẢI

Thu nhập tối đa = 10,800 * 300,000= 3,240 triệu ( VND )

Thu nhập thực tế có thể thấp hơn gấp 4 thu nhập tối đa

Doanh thu hiện tại lúc này là 3 tỷ 740 triệu tính cả chi phí đầu tư máy móc (chưa tính các tài sản khác )

Tổng chi phí: 600 triệu

1.Chi phí điện năng :

Cc = 10 * 270 *30 * 3000= 243 triệu VND

2 Chi phí năng lượng :

= 10 * 8*10 = 80 triệu VNDCt ^6

3 Chi phí nhân công

= 10 * 30 * 10 = 300 triệu VNDCl ^6

4 Chi phí bảo dưỡng, sữa chữa

5 Chi phí đầu tư các thiết bị phụ, chi phí điện năng của các thiết bị phụ…

Tổng thu nhập thực tế khoảng 800 triệu

Lợi nhuận 1 tháng khoảng dưới 200 triệu

Cần hơn 5 tháng để hoàn vốn

KẾT LUẬN

Để thực hiện qúa trình sấy trà có thể dùng nhiều loại máy khác nhau, tùy thuộc vào năng suất và các điều kiện cụ thể của từng cơ sở Tuy nhiên sấy thùng quay cho ta thấy rất nhiều ưu điểm về sản phẩm lẫn lợi ích về kinh tế Theo tính tốn chi phí đầu tư thiết bị ban đầu tương đối cao, tuy nhiên hệ thống làm việc liên tục nên ta sẽ tiết kiệm được thời gian và nhân công, chất lượng sản phẩm ổn định so với những phương pháp thủ công nên về lâu dài phương pháp này sẽ đem lại hiệu qủa cao

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tím hiểu sấy thùng quay , link tham khảo : https://tailieuso.net/threads/de-tai-tim-hieu-ve-thiet-bi-say-thung-quay.150719/

2 Máy sấy CTS - 90 , link tham khảo : https://cokhidongnam.vn/san-pham/may-sao-che-thung-quay-6cts-90

http://dulieu.tailieuhoctap.vn/books/khoa-hoc-ky-thuat/tu-dong-hoa/file_goc_779232.pdf

4 Link các hình ảnh được sử dụng:

5 Tổng hợp các phương pháp sấy khô, link tham khảo: https://namtong.org/tong-hop-cac-phuong-phap-say-kho-thuc-pham-hien-nay/

6 Nguyên lý máy sấy thùng quay, link tham khảo: http://envitechcorp.vn/2020/05/13/may-say-thung-quay/