Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số tớiquá trình sấy bã mía làm thức ăn cho đại gia súc trên máy sấy kiểu trốngquay ba vòng tuần hoàn năng suất 2tấn/h

Chính vì vậy, khối lượng thức ăn công nghiệp với yêu cầuchất lượng cao được sử dụng ngày càng nhiều song những mô hình sản xuấttrong nước với công nghệ và thiết bị lạc hậu, phương pháp c

MỞ ĐẦU

1.Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự phát triển mạnh của các nghành chăn nuôi gia súc gia cầm,ngành nuôi trồng thủy sản thì ngành chăn nuôi đại gia súc để lấy sản phẩm làthịt và sữa cũng phất triển rất mạnh ở nước ta và nhiều nước trên thế giới Theo tổng cục thống kê Việt Nam trong giai đoạn 1995- 2005 thì diện tíchcanh tác cây mía và cây ngô là hai loại cây thân cỏ có thể cho nguồn nguyênliệu cung cấp cho chế biến thức ăn cho Trâu Bò liên tục tăng cụ thể toàn nướcnăm 1995 có diện tích trồng mía là 224.8 Nghìn ha diện tích trồng Ngô là556,8 nghìn ha và cho tới năm 2005 diện tích trồng mía là 285,1 Nghìn hatăng 26,87 % Diện tích trồng ngô là 1031,6 nghìn ha tăng 85,27% Chính từviệc tăng trưởng rất mạnh về diện tích đó làm cho nguồn cung ứng nguyênliệu để sản xuất thức ăn cho trâu bò theo phương pháp hiện đại là rất lớn đemlại giá trị kinh tế rất cao

Song song với việc tăng trưởng mạnh về diện tích cây mía và cây ngôthì sản lượng đàn bò của nước ta cũng liên tục tăng cao đặc biệt là ngành chănnuôi bò lấy sữa Theo thống kê cả nước ta năm 1995 có 3638.9 nghìn con bònhưng cho tới năm 2005 thì cả nước đã có tới 6510.8 nghìn con tăng 78,90%

đó là một tỷ lệ tăng trưởng rất lớn, cộng với sản lượng đàn Trâu của nước ta

là 2922,2 nghìn con đòi hỏi một lượng thức ăn rất lớn nếu như chúng ta vẫnduy trì phương pháp chăn thả truyền thống thì xẽ không đáp ứng được lượngthức ăn có chất lượng cho chúng, đồng thời sẽ là nguyên nhân làm giảm đilượng sũa và chất lượng sữa cho đàn bò sữa của nước ta

Trong những năm gần đây nhu cầu của các công ty nhập khẩu về thức

ăn cho bò với chất lượng cao đến với nước ta từ các nước như Nhật Bản, HànQuốc các nhà đầu tư nước ngoài đã chuyển từ việc nhập thức ăn cho đại gia

súc từ Mỹ là nước có nền công nghiệp chế biến thức ăn hiện đại sang đầu tư

và khai thác tại thị trường Việt Nam do chúng ta có lợi thế về nguồn nguyênliệu và giá nhân công rẻ cộng vào đó là giảm được chi phí vận chuyển hàngsau khi qua chế biến về vì có khoảng cách địa lý ngắn

Ngày nay phương pháp chăn thả chuyền thống của ta cũng đang dầnđược thay bằng phương pháp chăn nuôi có tập chung, ngày càng hình thànhnên nhiều mô hình trang trại chăn nuôi Trâu Bò lấy thịt và lấy sữa điều nàyđạt ra vẫn đề cần giải quyết đó là nguồn thức ăn có chất lượng cao để cungcáp cho chúng Chính vì vậy, khối lượng thức ăn công nghiệp với yêu cầuchất lượng cao được sử dụng ngày càng nhiều song những mô hình sản xuấttrong nước với công nghệ và thiết bị lạc hậu, phương pháp chế biến chủ yếu

là thu lượm cỏ tươi các phế phẩm nông sản có sắn đem về băm nhỏ cho ăntrực tiếp hay trộn thêm cùng với cám Ngô, cám gạo để bổ xung thêm tinh bộtphương pháp này làm chỉ có tính thời vụ không có khả năng cung ướng đượcnguồn thức ăn lâu dài ổn định về chất lượng

Hiện nay trên thế giới một số hãng cung cấp thiết bị lớn trên thế qiớiNhư STELA của Đức, Đài loan , Liên Xô đã cho ra đời những thiết bị chếbiến hiện đại trong đó phẩi kể tới là thiết bị sấy trống quay ba vòng tuần hoàn

sử dụng công nghệ sấy ở nhiệt độ cao 6000C - 9000C thời gian sấy rất ngắnchỉ vài chục giây các thiết bị tiên tiến của nước ngoài với công nghệ sử dụngvới nguyên lý kết cấu và các tính năng sử dụng hiện đại, chỉ tiêu kinh tế kỹthuật được nghiên cứu rất hoàn hiện do đó sản phẩm mang tính thương mạicao Tuy vậy, trong điều kiện áp dụng vào Việt Nam kỹ thuật trên tỏ ra khôngthích hợp do giá thành của máy quá cao so với khả năng đầu tư của cácdoanh nghiệp trong nước hiện nay Để khắc phục các nhược điểm trên vànhằm góp phần vào việc thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp sảnxuất và cung cấp thức ăn cho bò trong nước và phục vụ xuất khẩu thì việc đầu

tư nghiên cứu chế tạo, nghiên cứu các thông số ảnh hưởng tới năng suất củamáy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn là nhiệm vụ cấp thiết, có ý nghĩa khoahọc và thực tiễn, góp phần vào chủ trương Công nghiệp hoá hiện đại hoáNông nghiệp, giảm nhập khẩu và tăng cường khả năng sản xuất của côngnghiệp sản xuất thức ăn cho trâu bò trong nước.

Trong công nghệ sản xuất thức ăn cho bò có rất nhiều yếu tố ảnh hưởngtới chất lượng sản phẩm: như kỹ thuật ủ men, chế độ và phương pháp sấy khôthức ăn là một trong những công đoạn rất quan trọng trong công nghệ sản xuấtthức ăn Nó ảnh hưởng rất nhiều tới chất lượng của sản phẩm trong quá trình

sử dụng và bảo quản.Đối với thức ăn cho bò chế biến theo phương pháp côngnghiệp nguyên liệu được ủ men bằng Urê, rỉ mật sau 1-3 tháng có độ ẩm 65-70% được đưa vào sấy để giảm độ ẩm xuống 13% sau đó đóng bánh bảp quảnchính vì việc giảm ẩm từ cao như vậy xuống 13% mà chi phí năng luợng chosấy là rất cao đòi hỏi chúng ta phải nghiên cứu thiết kế khảo sát các thông sốảnh hưởng tới năng suất của máy đồng thời cũng chính là nhiệm vụ cấp báchđặt ra cho luận văn cần phải nghiên cứu để đưa ra phương án giải quyết

Luận án được thực hiện gắn liền với Hợp đồng kinh tế giữa ViệnNCTKCT Máy nông nghiệp và công ty Cổ phần Thương mại Thủy Nguyên,

đề tài nghiên cứu cấp Bộ: “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy sấy bã mía làmthức ăn cho gia súc” mã số 254.08RD/HĐ.KHCN

Xuất phát từ tình hình thực tế sản xuất, được sự đồng ý của Việnnghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp cùng với sự hướng dẫn của thầygiáo GS.TS Phạm Xuân Vượng và các thầy cô giáo trong khoa Cơ Điện tôi

tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số tới

quá trình sấy bã mía làm thức ăn cho đại gia súc trên máy sấy kiểu trống quay ba vòng tuần hoàn năng suất 2tấn/h”

2 Dối tượng, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài

-Đối tượng nghiên cứu trong luận văn là máy sấy bã mía trong hệ thốngthiết bị sấy bã mía làm thức ăn cho bò

- Mục tiêu là nghiên cứu các thông số ảnh hưởng tới quá trình sấy

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của máy sấy bã mía

- Làm cơ sở cho việc tính toán thiết kế máy sấy ba vòng tuần hoàn năngsuất 2000kg/h

- Ứng dụng cho các nhà máy chế biến thức ăn cho bò làm từ bã mía

3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tình hình chăn nuôi trâu bò trong và ngoài nước

- Nghiên cứu quá trình phát triển của công nghệ và thiết bị sấy bã míalàm thức ăn cho bò

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình sấy

- Nghiên cứu một số thông số ảnh hưởng tới quá trình sấy của máy sấy

ba vòng tuần hoàn sấy bã mía làm thức ăn cho bò

- Khảo nghiệm máy trong điều kiện sản xuất

Chương 1 Tổng quan nghiờn cứu1.1 Tầm quan trong của việc nghiờn cứu cụng nghệ sấy bó mớa làm thức

ăn cho đại gia sỳc

1.1.1 Tỡnh hỡnh chăn nuụi và tiờu thụ thịt bũ trờn thế thế giới

Từ một ngành chăn nuụi theo phương phỏp chăn thả chuyền thống dựavào cỏc đồng cỏ tự nhiờn đó cú ở rất nhiều cỏc quốc gia trờn thế giới thỡ chotơi nay phương phỏp chăn nuụi cụng nghiệp phất triển rất mạnh đúng vai trũlớn trong việc cung cấp cỏc sản phẩm cho ngành cụng nghiệp chế biến thựcphẩm Cỏc sản phẩm từ thịt bũ, cừu đó cú mặt trong đời sống hàng ngày củacon ngời và đặc biệt là các nớc Châu Âu Trong giai đoạn từ hơn chục nămtrở lại đõy, ngành chăn nuôi đại gia súc đó phỏt triển theo hướng cụng nghiệp,nghĩa là chủ động tạo nguồn nguyờn liệu bằng việc chăn nuôi tập chung cungcấp cho cỏc ngành cụng nghiệp chế biến

Sản lượng thịt bũ thế giới năm 2007 dự bỏo sẽ tăng khoảng 3% lờn 67,5triệu tấn nhờ giỏ hấp dẫn, chủ yếu do sản lượng của cỏc nước Bắc Mỹ, Nam

Mỹ và Trung Quốc tăng Tại Nam Mỹ, khả năng giỏ tăng lờn trong bối cảnhcỏc hạn chế thương mại liờn quan đến bệnh lở mồm long múng được dỡ bỏcựng với việc Áchentina nới lỏng lệnh cấm xuất khẩu (được ỏp đặt năm 2006nhằm hạn chế tỡnh hỡnh lạm phỏt trong nước) sẽ hỗ trợ cho sản lượng thịt bũtăng khoảng 3,5%

Sản lượng thịt lợn thế giới năm 2007 dự đoỏn tăng 4%, tương đươngvới mức tăng năm 2006, lờn 113 triệu tấn Trong khi nguồn cung tiếp tục tăngvững cú thể sẽ làm dịu bớt xu hướng giỏ gia tăng, thỡ khả năng giỏ thức ănchăn nuụi cao sẽ ảnh hưởng đến lợi nhuận của ngành Với sản lượng dự bỏotăng 5% ở Trung Quốc cựng với triển vọng khả quan ở Braxin, Mờxicụ vàViệt Nam, thị phần thịt lợn của cỏc nước đang phỏt triển cú thể tăng từ 63%năm 2006 lờn 64% năm 2007 Trong khi đú, tại cỏc nước phỏt triển, sản lượng

dự báo chỉ tăng khoảng 1%, chủ yếu nhờ sản lượng của Mỹ tăng vững VớiCanada, đồng nội tệ tiếp tục xu hướng tăng giá đang tác động đến ngành sảnxuất thịt lợn nước này khi có tới hơn 50% sản lượng được dành cho xuất khẩu.

Đối với sản lượng thịt gà năm 2007, triển vọng tiêu thụ và giá phục hồi

có thể sẽ giúp sản lượng thịt gia cầm thế giới tăng khoảng 2,5 triệu tấn, lênđạt 85,5 triệu tấn, sau khi bị giảm xuống mức thấp nhất trong 2 thập niên vàonăm 2006 do bùng phát dịch cúm gia cầm Nhu cầu nhập khẩu gia tăng trở lại

từ nhiều thị trường truyền thống ở châu Âu và Trung Đông dự đoán sẽ khuyếnkhích các nước xuất khẩu ở Nam Mỹ tăng sản lượng khoảng 5%

Dự báo mậu dịch thịt thế giới năm 2007 sẽ tăng 7% lên 22 triệu tấn nhờgiá nhìn chung vẫn tương đối thấp và tiêu thụ đang dần phục hồi Xuất khẩuthịt gia cầm thế giới năm 2007 dự báo tăng 6% lên kỷ lục 8,7 triệu tấn, saukhi sụt giảm 2% trong năm 2006 do tác động của dịch cúm gia cầm Braxin,

Mỹ và EU dự kiến đều gia tăng xuất khẩu trước triển vọng nhập khẩu tăngmạnh từ châu Á, đặc biệt là Trung Quốc và các nước Trung Đông Tuy nhiên,nhập khẩu của Nga -nước nhập khẩu thịt gia cầm lớn nhất thế giới, có thểgiảm trong năm thứ 2 liên tiếp do những bất ổn trong cấp phép nhập khẩu vàsản lượng nội địa phục hồi mạnh Trong khi đó, triển vọng nhập khẩu của EU,nhà nhập khẩu lớn thứ 3 thế giới, lại bị ảnh hưởng bởi các cuộc đàm phánhiện đang được tiến hành với Braxin và Thái Lan về việc thiết lập hạn ngạchmới đối với thịt gà ướp muối sau quyết định của Ban Hội thẩm WTO hồi giữanăm 2006 yêu cầu EU hạ thấp thuế suất theo đúng các quy định cắt giảm thuếđối với gia cầm đã được tổ chức này ban hành

Mậu dịch thịt bò năm 2007 dự báo tăng 9% nhờ việc dỡ bỏ lệnh cấmnhập khẩu của Braxin và Bắc Mỹ - những nước chiếm trên 40% thị phần xuấtkhẩu thịt bò thế giới Sau khi năm 2006 giảm, nhập khẩu thịt bò dự báo sẽtăng lên đạt 7,2 triệu tấn nhờ nhập khẩu từ châu Á gia tăng ở mức hai con số,

đặc biệt là từ Trung Quốc, Nhật Bản và Hàn Quốc Trong khi các thị trường nhậpkhẩu được nối lại đối với thịt bò của Braxin và Mỹ có thể thúc đẩy xuất khẩu củahai nước này thì dự báo nguồn cung suy giảm và giá cao sẽ hạn chế lượng thịt bòcủa Canada và EU thâm nhập vào thị trường thế giới trong năm 2007.

Mậu dịch thịt lợn dự báo sẽ tăng 4% lên 5 triệu tấn nhờ nhu cầu ở châu

Á và nga tăng mạnh, bất chấp nhập khẩu của Nhật Bản, quốc gia nhập khẩuthịt lợn lớn nhất thế giới, dự kiến giảm do tồn kho cao và cạnh tranh từ thịt bònhập khẩu Trong khi xuất khẩu của Mỹ dự đoán tăng (khoảng 4%) nhờ tỉ giáhối đoái có lợi, thì của Braxin lại tăng nhờ xuất khẩu sang các thị trườngkhông truyền thống ở châu Á gia tăng Trái lại, xuất khẩu của Canada và EU

có thể sẽ bị ảnh hưởng bởi giá cả kém cạnh tranh do đồng Đôla Canada vàđồng Euro tăng giá

Theo LMC, tổng lượng tiêu dùng thịt bò kỳ vọng tăng thêm 554,000tấn, đạt 60,5 triệu tấn

Bộ Nông nghiệp Mỹ cũng báo cáo rằng khối lượng thịt bò xuất khẩutoàn cầu sẽ tăng 1%, lên mức 7,7 triệu tấn, còn khối lượng thịt bò nhập khẩu

sẽ đạt 7,2 triệu tấn

Sản lượng thịt bò toàn cầu đạt 61 triệu tấn, dựa trên sự tăng lên về sảnlượng đầu ra của các nước như Mỹ, Brazil, Trung Quốc, Ấn Độ và Mexico Sựtăng lên này sẽ nhiều hơn sự sụt giảm về sản lượng của các nước thuộc liênminh Châu Âu, Argentina, Úc, liên bang Nga và Canada Đối với Mỹ - quốcgia sản xuất thịt bò lớn nhất trên thế giới, sản lượng đầu ra sẽ tăng khoảng 1%lên mức 13,2 triệu tấn Trung Quốc sẽ tăng khoảng 3% lên mức 7,7 triệu tấn và

Ấn Độ tăng khoảng 6% lên mức 8,1 triệu tấn Sản lượng thịt bò của liên minhChâu Âu giảm khoảng 1% xuống còn 8,1 triệu tấn, còn với Australia sản lượnggiảm 6% xuống còn 2,08 triệu tấn Sản lượng thịt bò tại liên bang Nga sẽ giảm2%, xuống còn 1,34 triệu tấn, giảm 16% so với năm 2004

USDA cũng dự báo rằng, lượng tiêu thụ thịt bò tại Mỹ vẫn giữ nguyên

ở mức 13,8 triệu tấn vào năm 2008 nhưng tổng lượng tiêu thụ thịt bò toàn cầuthì sẽ tăng lên do sự tăng lên về nhu cầu tiêu thụ thịt bò tại các nước đangphát triển Lượng tiêu thụ thịt bò tại Trung Quốc sẽ tăng khoảng 4%, lên mức7,7 triệu tấn, tại Braxin tăng 3% lên mức 7,6 triệu tấn, tại liên bang Nga tăng3%, lên mức 2,5 triệu tấn, Ấn Độ tăng 5% lên mức 1,9 triệu tấn Lượng tiêudùng tại các nước thuộc liên minh châu Âu sẽ giảm 1%, xuống còn 8,6 triệutấn Tỷ lệ giảm tương ứng là 2% và 6% đối với Nhật Bản và Canada, xuốngcòn 1,16 triệu tấn và 1,03 triệu tấn

Trong thương mại quốc tế, khối lượng thịt bò xuất khẩu sẽ tăng 1%vào năm 2008 nhờ sự tăng lên về xuất khẩu của các nước Ấn Độ, Mỹ vàUruguay Brazil- nước xuất khẩu thịt bò lớn nhất trên thế giới sẽ vẫn giữnguyên mức xuất khẩu là 2,2 triệu tấn Mỹ tiếp tục là nước nhập khẩu thịt bòlớn nhất trên thế giới nhưng nhu cầu nhập khẩu thịt bò sẽ giảm 4% xuống còn1,3 triệu tấn do sản xuất trong nước tăng Nhu cầu nhập khẩu thịt bò tại Nga

sẽ tăng 10% lên mức 1,1 triệu tấn

Ta có thể thấy trong thời gian qua một số đối tượng nuôi chính đượcsản xuất ở quy mô công nghiệp, công nghệ nuôi không ngừng cải tiến để nângcao năng suất Đồng thời, thế giới đang hướng tới phát triển CNCN theohướng an toàn vệ sinh

Theo các nghiên cứu của các cơ quan liên quan đến nghề chăn nuôi,nhu cầu tiêu thụ thịt bò trên thế giới vẫn tiếp tục gia tăng vì 2 lí do chính làdân số trên thế giới vẫn tiếp tục tăng và thói quen tiêu dùng thịt bò đang tăng

ở một số nước đang phát triển như Trung Quốc, Ấn Độ…

Theo thống kê của FAO, nguồn thực phẩm thịt bò có nguồn gốc từngành chăn nuôi công nghiệp, có nghĩa là hàng năm có khoảng 60,5 triệu tấnthịt bò chăn nuôi công nghiệp dùng làm thực phẩm cho người

Sản lượng chăn nuôi công nghiệp tiếp tục tăng do nhu cầu của conngười ngày càng lớn người ngày càng lớn và tính chất quy mô công nghiệpngày càng đòi hỏi phải lớn mới đáp ứng được nhu cầu cao và thời gian giaonhận hành theo yêu cầu Theo thống kê của FAO, trong thời gian qua, sốlượng và giá trị chăn nuôi thịt bò tăng liên tục, điều đó chứng tỏ các loại thựcphẩm từ thịt bò vẫn đóng vai trò quan trọng trong thương mại chăn nuôi nóiriêng và thực phẩm nói chung Qua các số liệu thống kê của FAO, giá trịthương mại của các sản phẩm thịt bò nuôi công nghiệp ngày càng tăng, năm

2003 là 52,7 tỷ USD, nhưng tới năm 2008 đã đạt con số khoảng 60 tỷ USD,tăng 13,3%, điều này đã chứng tỏ chăn nuôi bò đã trở thành một lĩnh vựcquan trọng trong nguồn cung cấp thực phẩm cho loài người

1.1.2 Tình hình chăn nuôi trâu bò ở Việt Nam

Việt Nam là nước có tiềm năng lớn về chăn nuôi trâu bò với 80% dân

số làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp các sản phẩm phụ của nông nghiệp rấtnhiều làm nguồn cung cấp nguyên liệu cho chế biến thức ăn cho Trâu Bò như

bã mía, thân cây ngô, rơm dạ và cỏ tươi rất sắn trong tự nhiên cụ thể như cácvùng nguyên liệu là bã mía tạp trung chủ nhiều ở những vùng cụ thể nhưđồng bằng sông cửu long và miền trung bắc bộ hơn thế nữa các nhà máyđường cung cáp cho chúng ta nguồn nguyên liệu tập chung không phải mấtnhân công vận chuểy và thu gom lại có giá rất rẻ theo số liệu của tổng cụcthống kê việt nam tính tới năm 2006 cả nước ta có khoảng 285,1 nghìn hadiện tích trồng mía trong đó tập trung nghiều tại các vung như Duyên hảiNam trung bộ, Đông Nam bộ, Đồng bằng sông cửu long tại ba vùng này điệntích chiếm 180,8 nghìn ha chiếm 63,41% diện tích mía của cả nước Songđiều thuận nợi là ba vùng nguyên liệu lớn này lại chỉ tập trung vào một số tỉnhnhư Khánh hòa, Tây Ninh, Cần Thơ Ngoài ra chúng ta còn cã rÊt nhiÒu lo¹i

cá cho n¨ng suÊt lín lµ nguån cung cÊp thøc ¨n cho tr©u bß

Với tiềm năng rất lớn về diện tích canh các các loại cây lơng thực vàcây công nghiệp hàng triệu ha cho ta nguồn cung cấp nguyên liệu rất lớn đểphục vụ cho chế biến thức ăn cho đại gia súc song tốc độ tăng trởng về sản l-

ơng đàn đại gia súc ở nớc ta trong các năm qua không tăng truởng thậm chícòn giảm về sản lợng Chúng ta chỉ mới dừng mức chăn nuôi thủ công tự cung

tự cấp cha có hớng phát triển nhiều vào chăn nuôi tập trung theo hớng côngnghiệp hiện đại chú trọng vào năng suất và chất lợng sản phẩm của vật nuôi

đặc biệt là ngành chăn nuôi bò lấy sữa một trong những ngành đem lại giá trịkinh tế rất cao

Trong những năm qua, cựng với xu hướng gia tăng sản xuất và phỏttriển ngành chăn nuụi, tỷ lệ tiờu thụ thịt bũ so với tổng mức tiờu thụ thịt núichung cũng tăng lờn nhanh chúng Cỏc sản phẩm chế biến sắn từ thịt bũ nhưThịt hộp, thịt bũ khụ, thịt hun khúi, suc xớch ngày càng được tiờu thụ nhiềutrờn thị trường hơn nữa do thúi quen ăn uống cũng là một nguyờn nhõn dẫntới nhu cõu tiờu thụ lớn về thịt bũ

1.1.3 Dự bỏo tỡnh hỡnh tiờu thụ thịt bũ trờn thế giới và Việt Nam

Theo Bộ Nụng nghiệp Mỹ dự bỏo về chăn nuụi thế giới năm 2008,trong đú Brazil và Trung Quốc được dự đoỏn là những nước đứng đầu trongsản xuất thịt bũ trờn thế giới vỡ cú nhiều kinh nghiệm trong đẩy mạnh chănnuụi bũ thịt

Brazil: Sản lượng thịt bũ được dự bỏo sẽ tăng 4%, đạt kỷ lục khoảng9,9 triệu tấn trong năm 2008 vỡ giỏ trong thịt bũ trong nước tăng cao và cúnhiều cơ hội để xuất khẩu Hơn nữa, chiến lược lõu dài trong cải tiến đồng cỏ

và giống bũ thịt của nước này là động lực cho tăng trưởng đối với chăn nuụi

bũ thịt

Trung Quốc: Sản lượng thịt bũ của nước này được dự bỏo sẽ tăng 3%lờn khoảng 8,1 triệu tấn, vượt lờn khỏi khối Cộng đồng Chõu Âu 27 nướcthành viờn để trở thành nước thứ 3 trờn thế giới về sản xuất thịt bũ Bựng nổdịch bệnh đối với lợn ở nước này đó đẩy giỏ thịt lờn cao trong năm 2007, xuất

phát từ nhu cầu thị trường cần tìm nguồn protêin động vật thay thế cho thịtlợn bằng thịt bò Hơn nữa, nhu cầu nội địa về sử dụng thịt bò tăng vì dịch taixanh ở lợn và Thế vận hội Bắc Kinh mùa hè năm 2008.

Tình hình xuất khẩu:

Xuất khẩu thịt bò của các nước xuất khẩu chính sẽ đạt kỷ lục khoảng8,0 triệu tấn và mang lại lợi nhận cho Brazil, Hoa Kỳ, Ấn Độ và Canada Xuấtkhẩu thịt bò tăng trên cơ sở tăng trưởng kinh tế ở các nước nhập khẩu Brazil: Xuất khẩu thịt bò của nước này được dự báo sẽ tăng trên 10% lêngần 2,7 triệu tấn trở thành nước thứ 3 trên thế giới về xuất khẩu thịt bò trongnăm 2008 Nước này tiếp tục xuất khẩu sang các thị trường mới, đặc biệt làTrung Đông trong khi vẫn duy trì được vị trí thương mại ở thị trường Nga Trong khi đó Hoa Kỳ vẫn tiếp tục chiến đấu giành cơ hội để tiếp cậnthị trường quan trọng là châu Á sau khi phát hiện bệnh bò điên ở nước nàyvào tháng 13 năm 2003 Tuy nhiên, xuất khẩu thịt bò của Hoa Kỳ sẽ vượt lên19% trong năm 2008 đạt 775 ngàn tấn vì nhu cầu của các nước trong Khối tự

do thương mại Bắc Mỹ (NAFTA) Thịt bò Hoa Kỳ vẫn có tính cạnh tranh cao

ở thị trường Canada và Mexico trong khi việc tiếp cận thị trường Nhật Bản lạichậm chạp vì bị cản trở bởi qui định hạn chế nhập khẩu bò dưới 20 tháng tuổi

và qui trình xác định tuổi của bò nhập khẩu Dự báo xuất khẩu thịt bò của Hoa

Kỳ phản ánh việc gián đoạn xuất khẩu thịt bò sang Hàn Quốc do hai nướcchưa đàm phán được hiệp định nhập khẩu mới

Tại Canada trong khi doanh số xuất khẩu của nước này vẫn tiếp tục bịhạn chế ở nhiều thị trường do vì bệnh bò điên xẩy ra nhưng Hoà Kỳ vẫn làkhách hàng chính chiếm tới 85% doanh số xuất khẩu của Canada Xuất khẩuthị bò của nước này được dự đoán tăng khoảng 15% lên 550.000 tấn mặc dùvẫn thấp hơn thời kỳ chưa xẩy ra bệnh bò điên Mặc dù đồng tiền của Canada

có giá trị cao nhưng các nhà xuất khẩu vẫn thu được lợi nhuận từ việc thực

hiện Qui tắc giảm tối thiểu rủi ro có nội dung cho phép xuất khẩu bò lớn hơn

20 tháng tuổi

Đối với Australia xuất khẩu thịt bò của nước này được dự đoán giảmkhoảng 5% xuống còn 1,4 triệu tấn Sau khi nhiều bò ở nước này bị chết dođợt hạn trong năm 2007 và thời tiết khô hạn, cung cấp thịt bò của nước này cóthể giảm Nếu đồng cỏ được phục hồi sau đợt hạn hán thì tổng đàn bò có thểđược duy trì như trước khi bị hạn Trong khi Hoa Kỳ chưa tái xuất khẩu thịt

bò hoặc bị hạn chế xuất khẩu vào thị trường châu Á thì thịt bò của Australiavẫn tiếp tục có nhiều cở hội ở đây nơi mà các nước xuất khẩu cạnh tranh vềnguồn cung cấp và giá thịt bò ở các thị trường này, trong đó có sự cạnh tranhkhốc liệt giữa thịt bò Australia và thịt bò Hoa Kỳ

Nhu cầu về nhập khẩu của một số nước

Các nước nhập khẩu chính sẽ tăng nhập khẩu thịt bò trong năm 2008khi nhu cầu tăng Trong năm 2007 dịch bệnh ở bò đã được kiểm soát và một

số nước đã rỡ bỏ dần dần hạn chế thương mại thịt bò nên có ảnh hưởng tíchcực đến thị trường thịt bò thế giới

Hoa Kỳ: Dự báo nhập khẩu thịt bò tăng trên 5% lên gần 1,6 triệu tấn thịt

bò, không khi chăn nuôi bò thịt ít thay đổi nhưng bù Hoa Kỳ sẽ tái nhập bòsống trên 30 tháng tuổi từ Canada

Nga: Sản lượng thịt bò tiếp tục giảm, tạo cơ hội cho các nước xuất khẩuthịt bò như Brazil Tiêu thụ thịt bò ở Nga sẽ còn tăng khi tăng trưởng kinh tếvẫn duy trì ở mức cao, một phần từ xuất khẩu dầu và khí đốt

Tại thị trường Việt Nam đất nước với hơn 80 triệu dân sống chủ yếu là

ở nông thôn diện tích đất canh tác nhiều là cây lúa nước Chúng ta không cónhiều đồng cỏ lớn để chăn nuôi bò tập chung, do đó mà phương thức chănnuôi bò của chúng ta mới dừng ở việc tận dụng sức kéo, và chăn nuôi lấy thịt

ở quy mô nhỏ vài chục đầu bò trên hộ Trong những năm gần đây do nhu cầu

tiêu thụ tăng cao và lợi ích của việc chăn nuôi tập trung với quy mô lớn đemlại mà chúng ta đã dần xuất hiện các trang trại lớn song cũng vẫn là quá nhỏ

so với các nước có quy mô lớn như Braxin, Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản…Theo định hướng của Đảnh và chính sách của nhà nước về xóa đói giảmnghèo chúng ta đã có nhiều chương trình cấp nhà nước về phát triển đàn bòsữa tại nhiều vùng trên các tình thành của đất nước cụ thể như tại Tỉnh HàTây đã xây dựng được 14 vùng chăn nuôi bò sữa theo hướng tập trung, với sốlượng đàn bò lên tới hơn 4.570 con

Các vùng chăn nuôi có quy mô lớn của tỉnh đều tập trung ở vùng bãi,vùng đồng cỏ Ba Vì, với tổng diện tích trên 10.000ha Hiện tổng sản lượngsữa trung bình của toàn tỉnh đã đạt 13.000-13.000lít sữa/ngày, tăng gấp ba lần

so với cùng kỳ năm 2007

Để phát triển đàn bò sữa đạt hiệu quả kinh tế cao, Trung tâm phát triểnchăn nuôi gia súc lớn của tỉnh đã phối hợp với các huyện thành lập 15 chi hộichăn nuôi bò sữa, tổ chức hướng dẫn kỹ thuật chăn nuôi và phòng chống bệnh tậtcho người chăn nuôi cũng như trợ giúp họ trong việc tìm đầu ra cho sản phẩm Năm nay, sữa tươi bán được giá nên nhiều hộ chăn nuôi đã mở rộng đầu

tư, tăng số lượng bò trong đàn Một số vùng chăn nuôi đã xuất hiện những hộchuyên sản xuất con giống chất lượng cao để cung ứng cho các hộ Các huyện cũng đã quy hoạch vùng trồng cỏ chất lượng cao bảo đảm đủnguồn thức ăn để phát triển đàn bò lên 6.000 con vào năm 2010 và 10.000 convào năm 2015

1.2 Quy trình công nghệ chế biến bã mía làm thúc ăng cho đại gia súc

Trong công nghiệp chế biến thức ăn cho đại gia súc có rất nhiềuphương pháp và có nhiều loại nguyên liệu có thể ché biến thức ăn cho đại giasúc Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài tôi xin trình bày phương pháp chế

biến bã mía làm thức ăn cho bò theo quy trình công nghệ sau:

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ chế biến bã mía làm thuéc ăn cho đại gia súc 1.3 Đặc điểm cấu tạo và thụng số vật lý của của bó mớa

Bó mớa sau khi qua ộp vắt lấy đường cú cấu tạo là cỏc sợi nhỏ và bột

Tỷ lệ bột trong bó mớa cú từ 20 đến 25% tớnh theo khối lượng Phần sợi bómớa kớch thước chủ yếu vào khoảng 3-5 cm và đuờng kớnh sợi < 5mm cú màuvàng nhạt chỉ sau khi qua ủ men bằng rỉ mật, đạm URấ và nước sau từ 1đến 3thỏng cú màu nõu màu giống như Sụcụla độ ẩm 68 đến 70% Qua nghiờn cứuthực ngiệm xỏc định cỏc thụng số vật lý như khối lượng riềng bó tươi là 760kg/m3 bó khụ là 420kg/m3 vận tốc bay , vận tốc lơ lửng ta cú kết quả thể hiệntrờn cỏc bảng sau:

Bảng 1.1 Trạng thỏi vật lý của bó mớa tươi (68%) theo phương thẳng đứng

Đánh tơI

Bảng 1.2 Trạng thái vật lý của bã mía khô (13%) theo phương thẳng đứng

ta mới chỉ dừng lại ở các phương pháp thủ công

Ở các nước có nền sản xuất thức ăn cho đại gia súc phát triển và có uytín trên thị trường trong khu vực và thế giới, chế độ làm khô bằng phươngpháp sấy được lựa chọn rất đa dạng( tuỳ thuộc vào tình hình khí hậu, thời tiết,nhiên liệu sử dụng vv ) Các giải pháp kỹ thuật thực hiện chế độ sấy đượcthiết kế, chế tạo với nhiều kiểu, loại Hãng Tesla (Đức), Liên Xô, lựa chọnmáy sấy kiểu trống quay ba vòng tuần hoàn Trung Quốc có máy sấy kiểubăng tải cánh guốc, Máy sấy trống quay một vòng

Sau đây xin trình bày một vài kiểu, loại máy sấy dung trong công nghệ chếbiến thức ăn cho đại gia súc

1

1.4.1 Thiết bị sấy vỉ ngang

Nguyên liệu được đặt trong các vỉ nằm ngang trong buồng sấy, tácnhân sấy được thổi qua sàn sấy có hệ số thoáng nhất định và qua lớp vật liệutĩnh thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm hơi ẩm của vật sấy đi ra ngoàibuồng sấy theo khí thải ( hình 1.2)

Hình 1.2- Nguyên lý sấy lớp tĩnh kiểu vỉ ngang.

*Ưu điểm thiết bị sấy vỉ ngang:

+ Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau để chế tạo, xây dựngbuồng sấy

+ Giá thành chế tạo máy sấy rẻ, không cần đòi hỏi công nghệ chế tạophức tạp

*Nhược điểm thiết bị sấy vỉ ngang:

+ Độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy không đồng đều Quá trình cấpnguyên liệu và tháo rỡ sản phẩm thường bằng phương pháp thủ công, khócho quá trình liên hoàn giữa các máy trong dây chuyền

+ Thời gian sấy kéo dài, hiệu suất trao đổi nhiệt, ẩm thấp nên chi phínăng lương riêng cho quá trình sấy lớn Khi áp dụng cho sấy sản phẩm là thức

ăn bò đó là bã mía ủ men có tỷ trong rất nhỏ nên năng suất thấp, quá trình cấpliệu và tháo liệu tốn rất nhiều nhân công, chất lượng của sản phẩm mất nhiềukhông giữ được mùi thơm đặc trưng của sản phẩm

1.4.2 Hệ thống sấy khí động

Thiết bị dùng cho sấy khí động thường là kiểu ống hoặc kiểu xyclôn

a b

a, Nguyên lý sấy khí động kiểu ống b, Nguyên lí sấy khí động kiểu cyclon

Hình 1.3 Nguyên lý thiết bị sấy khí động.

Quá trình sấy được thực hiện trong ống dẫn hoặc trong cyclon tác nhânsấy và vật sấy cùng chuyển động với nhau đồng thời, trong quá trình dịchchuyển đó xẩy ra quá trình trao đổi nhiệt ẩm, hơi ẩm của quá trình sấy đượctách ra ngoài theo cửa xả khí thải, sản phẩm sau khi sấy được thu hồi tại cửathu sản phẩm của cyclon

Thiết bị sấy kiểu khí động có ưu điểm là thời gian sấy ngắn, kết cấu củamáy sấy rất đơn giản song có nhược điểm kích thước của thiết bị lớn, phải sửdụng lượng tác nhân sấy lớn để tạo ra môi trường sấy lưu động lớp sôi, nhiệt

độ sấy cao Để đảm bảo thời gian sấy ngắn thì các loại nguyên liệu phải cókích thước nhỏ và ở trạng thái tơi rời, nên khi dùng sấy bã mía do có kíchthước không đồng đều nên chất lượng của sản phẩm không đảm bảo

T¸c nh©n sÊy vµ nguyªn liÖu

KhÝ th¶i KhÝ th¶ i

S¶n phÈm VËt sÊy

T¸c nh©n sÊy

1.4.2 Máy sấy liên tục kiểu cánh gạt

Với loại máy sấy này, vật sấy được rải đều liên tục trên mặt của sàn sấy

và được băng tải xích cánh gạt đưa liệu đi, tốc độ dịch chuyển của lớp vật liệusấy có thể điểu chỉnh được nhờ hệ thống dẫn động của động cơ, bánh xích và

bộ điều chỉnh biến đổi tần số Tác nhân sấy đi từ dưới lên chui qua mặt sànthực hiện quá trình trao đổi nhiệt, ẩm Khí thải đi ra ngoài theo đường khí thảicòn sản phẩm được lấy ra ngoài nhờ van chặn khí

Hình 1.4 Nguyên lý kết cấu của máy sấy kiểu c¸nh g¹t

1, Cửa cấp liệu 2, Cửa thoát khí thải 3, Thân máy 4, Cửa cấp khí nóng 5, Van tháo liệu

• Ưu điểm máy sấy kiểu cánh gạt thích hợp cho sấy các sản phẩm dạnghạt, tơi rời có độ ẩm đầu vào vừa phải nằm trong khoảng 25-30% Yêu cầu vềchế tạo không cần đọ chính xác cao máy vận hành êm dịu

• Nhược điểm năng suất máy không cao, khi áp dụng đối tượng sấy dạng

sơ như bã mía tỏ ra không thích hợp rễ có hiện tượng bó kẹt máy do bã mắcvào cánh gạt

3 6

5

4

1.4.4 Máy sấy liên tục kiểu trống quay một vòng

Loại máy trống quay một vòng có các kiểu cách gạt, kiểu rô to, kiểu cóống tác nhân Máy sấy thing quay một vòng được ứng dụng trong nhiềungành chế biến nông sản như sáy trè, cà phê, sấy thóc ngô, và trong các lĩnhvực công nghiệp quặng, si măng Vật liệu đi cùng chiều với tác nhân sấytrong trống sấy Sau khi thực hiện chu trình đi từ đầu vào tơi đầu ra sản phẩmđạt độ ẩm bảo quản Tác nhân sấy sử dụng là nguồn nhiệt đốt trực tiếp từbuồng đốt khí đốt hào trộn cùng không khí đi thẳng vào trong trống sấy Đốivới loại máy sấy kiểu trống quay một vòng này thì nhiệt độ tác nhân sấythường là thấp thời gian sấy khá dài

 Ưu điểm của loại thiết bị sấy thùng quay:

Cấu tạo tương đối đơn giản, độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy khá đồngđều Loại này dùng phổ biến cho sấy sản phẩm dạng viên, m¶nh, côc t¬i rêi

 Nhược điểm

Nhược điểm lớn nhất của thiết bị sấy thùng quay là kích thước cồngkềnh nên khối lượng vật tư chế tạo rất lớn Tiêu tốn tác nhân sấy riêng tươngđối lớn do hiệu suất trao đổi nhiệt ẩm thấp

Hinh 1.5 Nguyên lý cấu tạo của máy sấy trống quay một vòng

Hình 1.6 Ảnh hệ thống sấy trống quay một vòng dùng trong sấy bã mía

của hãng Tesla(Đức)

1.4.5 Máy sấy liên tục trồng quay ba vòng tuần hoàn kiểu trao đổi nhiệt hơi nước

Máy sấy trống quay kiêủ trao đổi nhiệt hơi nước Promill người ta sửdụng bộ trao đổi nhiệt hơi nước để làm nóng không khí ( áp suất hơi nước là0.4Mpa Sau khi sấy khí thải thoát ra một phần được sử dụng quay trở lại hòatrộn với khí không khí vào làm tác nhân sấy nên tiết kiệm năng lượng Nănglực của máy sấy có thể sấy tới 20tấn nguyên liệu/h, năng lượng tiêu hao 200Kw.h/T

1 cửa cấp liệu, 2 Bích lắp ghép, 3 Cửa cấp tác nhân sấy, 4 Giàn trao đổi nhiệt, 5.

Đờng xả hơi nớc, 6 Buồng thu tác nhân, 7 Máy sấy ba vòng, 8 Cửa thu sản phẩm, 9 Cyclon thu sản phẩm 10 Khí hồi lu lại máy sấy, 11 Vỏ bao kín.

Hỡnh 1.7 Sơ đồ nguyờn lý mỏy sấy trống quay ba vòng dùng

bộ trao đổi nhiệt hơi nớc

1.4.6 Mỏy sấy liờn tục trồng quay ba vũng tuần hoàn cấp nhiệt trực tiếp bằng đầu đốt dầu

Vật liệu vào mỏy sấy cú độ dài khoảng 10-30mm Chuyền động củatrống thụng qua vỏ ngoài cú gắn banh răng Nguyờn liệu đi vào trống sấy tiếpsỳc với dũng khớ cú tốc độ cao và nhiệt độ cao (Nhiệt độ cao đạt tới 600-900oC Nhiệt độ khụng khớ xỳc tỏc qua cỏc hành trỡnh tại ống tõm là 400-600

và ống thứ 2 là 150-200 và tới ống ngoài cú nhiệt độ 135-150 và nhiệt độ củakhớ thải ra là 100-130 thời gian vật liệu lưu trong trống sấy là 30- 90 giõy,Tổn thất dinh dưỡng tương đối thấp

Thiết bị này cũng cú thể lợi dụng khớ thải khoảng 40% thay thế chokhụng khớ lạnh do dú cú thể giảm tỉờu hao nhiờn liệu đốt từ 7 tới 14% giảmđược suất tiờu hao của năng lượng ( đạt tới 680.6 Kcalo/ kgH2O) năng lựcthoỏt nước cực đại cú thể đạt 60 tấn/ h

Hỡnh 1.8 Sơ đồ nguyờn lý mỏy sấy trống quay ba vòng dùng đốt dầu trực tiếp

Hình 1.9 ảnh máy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn của Đài Loan

1 Buồng đốt, 2 Cửa cấp liệu, 3 Máy sấy trống quay ba vòng, 4.Buồng nắng sản phẩm, 5 Vít tải , 6 Bộ truyền động, 7 Khí tải , 8 Đờng hồi li khí thải.

Hỡnh 1.10 Sơ đồ nguyờn lý cấu tạo mỏy sấy trống quay ba vòng dùng đốt

dầu trực tiếp có dùng khí thải hồi lu

Kết cấu của mỏy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn gồm ba trống có ờng kính khác nhau lồng vào nhau Mặt trong của mỗi ống cú cỏc cỏnh dảoliệu gắn theo xuất chiều dài ống Toàn bộ mỏy sấy được đặt trờn hệ thống conlăn Cỏc đường ống ra và vào của mỏy sấy được lối bằng khớp mềm đảm bảokớn khớ mà vẫn cú truyển động quay của trống trong khi đố đầu ra và đầu vàođứng yờn

khí động để nhiệt độ của sản phẩm tương đương nhiệt môi trường Sau khilàm nguội độ ẩm của sản phẩm cần đạt 13-15% Để thuận tiện cho bảo quản

và cung cấp, phân phối trên thị trường sản phẩm cần phải được đóng thànhkiện lớn có kích thước 260x260x700

Loại mày sấy trống quay ba vòng được rất nhiều hãng tên tuổi trên thếgiới sử dụng trong công nghệ sấy cỏ tươi và những loại sản phẩm có độ ẩmnguyên liệu ban đầu cao và có các thành phần dinh dưỡng rễ bị biến đổi khisấy Loại máy sấy này có hiệu quả truyền nhiệt tốt do vật sấy và tác nhân sấy

có diện tích tiếp xúc lớn, nhờ vật liệu sấy trong máy sấy được xáo trộn suốttrong quá trình sấy

Nhìn chung các máy sấy của nước ngoài tuy có khác nhau về kiểu loạisong đều là những sản phẩm được sản suất và thương mại hoá với tính côngnghệ cao, phù hợp với yêu cầu của công nghệ sấy, song giá bán rất cao Kèmtheo đó là các điều kiện hậu mãi (bảo hành, cung cấp phụ tùng vv ) khôngđơn giản và thuận tiện cho việc sử dụng trong nước ta Trên cơ sở những kếtquả nghiên cứu, tập hợp tài liệu kết hợp với kết quả thực hiện hợp đồng cungcấp thiết bị cho khách hàng có thể rút ra một số nhận định sau:

- Sự phát triển về chiều rộng và chiều sâu của ngành chăn nuôi bò trongnước và trên thế hiươí đặt ra một yêu cầu rất lớn đối với ngành sản xuất vàcung cấp thức ăn với chất lượng cao Những mô hình, thiết bị sản xuất thức

ăn cho bò và cho đại gia súc nói riêng nói riêng với công nghệ và thiết bị lạchậu, quy mô sản xuất nhỏ, lẻ không còn thích hợp

- Nhằm thăm dò khả năng ứng dụng công nghệ và giải pháp kỹ thuậtcao để làm khô thức ăn cho bò, chúng tôi đã tiến hành một số thực nghiệmtrên các thiết bị sấy khác nhau như sấy và làm mát liên hoàn kiểu khí động,sấy tĩnh kiểu sàn ngang sấy trống quay một vòng vv Những kết quả thuđược phần nào làm rõ hơn về đối tượng (bã mía sấy khô làm thức ăn cho bò)

và có một số định hướng kỹ thuật cho việc lựa chọn chế độ và thiết bị sấy bãmía làm thức ăn cho bò.

- Nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng lớn của ngành chế biến thức ăn cho

bò đang phát triển trong nước nói chung và góp phần vào việc hoàn thiệncông nghệ và thiết bị của dây chuyền đồng bộ, việc triển khai nghiên cứu,thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm một mẫu máy sấy bã mía làm thức ăn cho bò

có tính năng kỹ thuật, sử dụng phù hợp với quy mô sản xuất phổ biến với chấtlượng sản phẩm của thị trường đòi hỏi là một trong những yêu cầu không chỉmang tính thời sự cấp bách mà chắc chắn sẽ góp phần không nhỏ cho việcphát triển ngành sản xuất thức ăn cho bò nước ta hiện nay và trong tương lai

1.5 Mục đích và nhiệm vụ của đề tài

1.5.1 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu để xác định một số thông số ảnh hưởng tới quá trình sấy trên máy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm sau khi sấy.

1.5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Chế tạo 01 máy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn để sấy bã mía làmthức ăn cho bò có các thông số kỹ thuật sau

+ Năng suất: 2 tấn/giờ

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU

2.1 Đối tượng nghiờn cứu

Để phự hợp với quy mụ sản xuất và vốn đầu tư của cỏc cơ sở sản xuấtthức ăn cho bũ ở Việt Nam tụi chọn mỏy sấy kiểu trống quay ba vũng tuầnhoàn để nghiờn cứu Bước đầu tớnh toỏn thiết kế và chế tạo 01 mỏy sấy trốngquay ba vũng tuần hoàn năng suất 2t/h, và các thiết bị phụ trợ

4

5 6

7

1, Buồng đốt 2, Cửa cấp liệu 3,Trống sấy ba vòng 4 Cyclon thu sản phẩm 5 Quạt hút.

6, Van thu sản phẩm 7, Van xả sản phẩm không đạt

Hỡnh 2.1 Sơ đồ cấu tạo mỏy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn

Thức ăn cho bũ là bó mớa sau khi qua ủ men 3 thỏng cú độ ẩm ban đầu

là 68% được đưa vào mỏy sấy thựng quay ba vũng tuần hoàn để giảm độ ẩmcủa nguyờn liệu xuống cũn 13% Nhiệt độ tỏc nhõn sấy đưa vào rất cao từ600- 900 0C trong khi đú yờu cầu sản phẩm sau khi sấy phảI giữ được mựiđặc trưng của bó mớa ủ men

2.2 Phương pháp nghiên cứu.

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.

Tìm hiểu lý thuyết về công nghệ và thiết bị sấy làm cơ sở cho việc lựachọn và tính toán thiết kế mẫu máy sấy dùng cho sấy viên nổi sau khi qua giacông ép viên

2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm.

2.2.2.1 Thực nghiệm đơn yếu tố

Bằng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định ảnh hưởng củacác thông số đầu vào đến chất lượng sản phẩm sấy, qua đó xác định được cácgiá trị tối ưu để làm cơ sở thiết kế, tính toán và lựa chọn kết cấu máy và chế

độ làm việc của thiết bị

Phương pháp nghiên cứu đơn yếu tố nhằm nghiên cứu ảnh hưởng củatừng yếu tố vào tới các thông số ra, qua đó tìm được mức biến thiên, khoảngbiến thiên và khoảng nghiên cứu thích hợp của từng yếu tố, làm cơ sở chophương pháp nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố

Nguyên tắc của phương pháp này là cố định các yếu tố khác, chỉ thayđổi một yếu tố xác định, theo dõi ảnh hưởng của yếu tố đó với thông số ra

Có rất nhiều yếu tố làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy nhưnhiệt độ tác nhân sấy, bề dầy lớp vật liệu sấy, áp suất trong buồng sấy, lưulượng tác nhân sấy, độ ẩm vật liệu sấy… Khi nghiên cứu không thể lấy tất

cả các yếu tố kể trên mà chỉ lựa chọn các yếu tố chính Để lựa chọn cácyếu tố chính, bằng phương pháp thu thập thông tin từ các tài liệu có liênquan, đặc biệt là việc tìm hiểu các mẫu máy trên thực tế sản xuất và kinhnghiệm của các chuyên gia trong ngành

2.2.2.2 Phương án nghiên cứu tối ưu

Sau khi xác định được mô hình toán các hàm thành phần Yj ta tiến hànhgiải tối ưu tổng quát

- Giải tối ưu từng hàm: Trong trường hợp hàm mục tiêu có dạng min

hoặc max cần giải hệ phương trình các đạo hàm riêng

∂y

∂x i=0(i−1, k ) để tìmgiá trị tối ưu YM và các nghiệm [13]; Trường hợp hàm mục tiêu có dạngminmax, cần dùng phương pháp mặt cắt hoặc các phương pháp tôi ưu toàncục khác

- Giải tối ưu tổng quát:

Khi nghiên cứu thông số ra, cần phỉa tiến hành giải tối ưu nhiều hàm để xácđịnh các giá trị của thông số vào Xi sao cho các giá trị của thông số ra gần tối

ưu hoặc bảo đảm những điều kiện nào đó Tùy theo các loại hàm mục tiêu màviệc giả tối ưu tổng quát được tiến hành bằng các phương pháp khác nhau.Giải bài toán tối ưu tổng quát bằng phương pháp tỷ lệ tối ưu được áp dụng khicác hàm nghiên cứu có cùng tính chất Trình tự tiến hành theo các bước: Xácđịnh giá trị tối ưu của từng hàm nghiên cứu YMz: Lập hàm tỷ lệ tối ưu

hệ trên để tìm tối ưu tổng quát

- Chuyển phương trình dạng mã sang dạng thực đối với hàm tối ưutổng quát  :

Áp dụng công thức: xi = x0i + xi (i = ) (2.1)

Phương pháp gia công số liệu thực nghiệm

Trong nghiên cứu thực nghiệm máy, các kết quả đo đạc thường là cácđại lượng ngấu nhiên Trong kỹ thuật nông nghiệp, xác xuất tin cậy thườngdùng trong khoảng 0.7  0.9, xác xuất tin cậy của dụng cụ đo trong khoảng0.95  0.99 Vì vậy, để đảm bảo độ tin cậy, các thí nghiệm lặp lại ít nhất 3

4 , 1

lần Để gia công các số liệu đo đạc ta dùng các quy tắc của lý thuyết sắc xuất

và thống kê toán học

Sau khi thí nghiệm, xác định dộ tin cậy về ảnh hưởng của mỗi yếu tốtới các thông số mục tiêu và tính thuần nhất của phương sai trong quá trình thínghiệm để chứng tỏ thực sự các ảnh hưởng khác đối với thông số nghiên cứu

là không đáng kể hoặc là không có Thuật toán của phân tích phương sai nhưsau: Để xác định độ tin cậy phải tính phương sai yếu tố và phương sai thínghiệm

Phương sai yếu tố là tổng bình phương sai lệch ở từng thí nghiệmgiữa giá trị trung bình của tổng thể Y của các hàm mục tiêu với giá trị trungbình của hàm đó ứng với mỗi mức yếu tố xi (kí hiệu Y j)

Phương sai yếu tố được xác định theo công thức:

k-1 là số bậc tự do; k - số mức các yếu tố xi Phương sai thí nghiệm là

tổng bình phương các sai lệch giữa các giá trị trung bình Y j ứng với mỗimức của các yếu tố xi với các giá trị Y.j ứng với mỗi lần đo lặp lại với mỗimức của các yếu tố

Phương sai thí nghiệm được xác định theo công thức:

N-k là bậc tự do; n - số lần lặp thí nghiệm; N - số thí nghiệm

Dùng tiêu chuẩn Fisher để đánh giá tỷ số:

nếu F > Fb ,f1,f2 thì yếu tố đố ảnh hưởng đến thông số mục tiêu và khôngảnh hưởng trong trường hợp ngược lại Để đánh giá tính thuần nhất củaphương sai ta phải tính phương sai thí nghiệm ngẫu nhiên đối với mỗi thhínghiệm ở mỗi mức biến thiên của yếu tố xi (kí hiệu S2 j)

jĐối chiếu với trị số Gb ,f1,f2 với = 0,05; f1 = n-1; f2 = k.

Nếu G < Gb ,f1,f2 các phương sai được coi là đồng nhất, không có phươngsai nào quá lớn vượt nhiều so với phương sai khác Kết quả đo đạc đảm bảo

độ tin cậy Các số liệu đo đạc thực nghiệm đều được gia công theo phươngpháp trên

CHƯƠNG 3 Tính toán thiết bị sấy trống quay ba vòng tuần hoàn

3.1 Tính toán nhiệt cho quá trình sấy và chọn kích thước máy sấy.

Bài toán được đặt ra cho đề tài là chế tạo một thiết bị sấy, đảm bảo cónăng suất 2000 kg/h

- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu w1 = 68%

- Độ ẩm trung bình của sản phẩm w2 = 13 ±0.5

- Thông số ngoài trời t0 = 200C; 0 = 85%

3.1.1 Lượng nước cần bay hơi:

Ta tính cho năng suất 2000kg SP/h

W = G2

¦W1-¦W2

¦100-¦W1=2000

68−13 100−68=3473 , 5 kg /h

Khi đó khối lượng nguyên liệu cấp vào hệ thống sấy G1 = 2000 + 3473,5

= 5473,5kg/h

3.1.2 Chọn nhiệt độ tác nhân sấy.

Đối với công nghệ thiÕt bÞ sÊy kiÓu trèng quay ba vßng tuÇn sÊy b· mÝalµm thøc ¨n cho bß hoÆc sÊy cá t¬i do yêu cầu công nghệ để tránh việc mấtmát một số loại Vitamin trong thức ăn nhạy cảm với nhiệt Theo kinh nghiệm

và thực tế ta chọn tác nhân sấy 6000C Nhiệt độ khi thải ra khoảng 1100C và

độ ẩm khí thải 2 (60 5)% cho đảm bảo việc sẩy an toàn nhất là những lúcđiều khiển không đều t0 sấy

3.1.3 Tính toán quá trình sấy lý thuyết [1]

- Thông số ngoài trời 0 = 85%; t0 = 200C

Khi đó: do = 0,01342kg/kgKK

I0 = 0,0269KJ/kgK

- Entanpi của không khí khi vào HTS I1 và độ ẩm tương đối 1 Có thể

I xác định theo biểu đồ I-d song cũng có thẻ tính theo công thức

- Thông số tác nhân sau quá trình sấy lý thuyết Lîng ch÷a Èm d20 và độ

ẩm tương đối 20 có thể xác định bằng đồ thị nhờ cặp thông số (I2; t2) trong đóI2 =I1 đã biết, tuy nhiên có thể tính theo công thức

d20 = d0 +

Cd x(d0)I (t1−t2)

t2 =0, 01242+

1, 0269(600−110) 2500+1 , 842 110

Điều này cho phép ta tăng năng suất hoặc giảm lưu lượng quạt sấy

- Lượng không khí lý thuyết dïng cho bèc h¬i mét kg h¬i níc

3.1.4 Tớnh toỏn quỏ trỡnh sấy thực.

Xỏc định vận tốc vận tốc lơ lởng vận tốc bay của vật liệu sấy Ve,

Nếu tác nhân chuyển động từ dưới lờn với vận tốc Vk thỡ vật liệu đứngyên Chỉ khi Vk > Ve thỡ khi đú vật liệu sẽ chuyển động theo vận tốc Vk - Ve

và được cuốn đi lờn

Từ phương trỡnh cõn bằng trở lực của vật liệu sấy ta cú:

r = 420kg/m3 Khối lượng riờng của bã mía khụ ở 13%

- Hệ số ma sỏt phụ thuộc vào hỡnh dỏng và cả ve

Phường trỡnh trờn cú thể viết dưới dạng khụng thường xuyờn

)20 94=87 , 24

Ở đõy ta lấy dtd = 0,003 m vỡ kớch thước của sản phẩm là 3mm theochuẩn Acsimet

Như vậy chuẩn Nussen tính theo chuẩn Phêdôrô và Acsimet

Khác nhau không nhiều nên ta lấy giá trị trung bình

- Vận tốc tác nhân sấy:

Vk = 1,25Ve = 1,25 4,13 = 5,15m/s

- Trong thực tế sấy ta chọn chiều dài của ba trống sấy là 36m Đườngkính ống sấy trong chọn 0,8m là do chúng ta chỉ cho tác nhân có nhiệt độ caotiếp súc với vật liệu trong thời gian ngắn chỉ vài phần giây còn đường kínhtrống ngoài là 2400mm

3.1.5 Tính toán tổn thất nhiệt trong quá trình sấy:

Thiết bị sấy là ống hình trụ tròn làm từ thép dày 0,006m Ngoài bảo ônbông thuỷ tinh dày 5cm, ngoài cùng bọc tôn tráng kẽm dày 0,5mm

Theo biểu diễn ở hình vẽ sau:

+ Phía trong ống sấy có nhiệt độ sấy tf =

150+110

0c

Có dòng tác nhân chạy với tốc độ 11,46m/s

+ Phía ngoài là môi trường có trao đổi nhiệt tự nhiên t0 = 200C

Hệ số dẫn nhiệt của sắt là 1 = 3 = 71,57w/m0k

Hệ số dẫn nhiệt của bông thuỷ tinh 2 = 0,13 w/m0k

Hệ sổ truyền nhiệt K =

1 1

α 1+∑δnn λ1 λ21Trong ống sấy Vk = 11,46m/s

50,25+

0,005 71,58+

0 ,05 0,12+

0,005 71,58+

1

10,32 =1,87139Giải hai bài toán thương lượng

Ta tìm ra được.

- Nhiệt độ mặt trong của ống sắt tw1 = 93,2890C

- Nhiệt độ mặt ngoài của ống sấy tw2 = 49,0760C

* Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi qv

Nhiệt độ vật liệu sấy sau quá trình sấy tv2 ta lấy theo điều kiện tv2 = t2 (5 100C) Ở đây ta lấy tv2 = 80 - 10 = 700C vì thời gian sấy ngắn

-Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy tính theo công thức

C = 1,550 + 0,0263w

Giả sử trước làm bã mía có độ ẩm W = 13%

Như vậy

C = 1,55 + 0,0263.13= 1,8919 kJ/kgK

- Lượng không khí thực tế: