Thạc Sĩ Nghiên cứu thiết kế thiết bị sấy cá kiểu đối lưu cưỡng bức có gia nhiệt bổ sung làm thức ăn chăn nuô

Luận văn thạc sĩ
Đề tài: Nghiên cứu thiết kế thiết bị sấy cá kiểu đối lưu cưỡng bức có gia nhiệt bổ sung làm thức ăn chăn nuôi
Mô tả bị lỗi font vài chữ, tài liệu thì bình thường

MỤC LỤC
Lời cam ñoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục chữviết tắt v
Danh mục bảng vi
Danh mục hình vii
MỞ ðẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1 Tình hình sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi 3
1.1.1 Nhu cầu bột cá làm thức ăn chăn nuôi ở nước ta hiện nay 3
1.1.2 Nguyên liệu sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi 4
1.2 Công nghệ sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi 12
1.2.1 Quy trình công nghệsản xuất bột cá không tách dầu vànước 12
1.2.2 Quy trình công nghệsản suất bột cá có tách dầu, tách nước 14
1.3 Tình hình nghiên cứu công nghệ và hệ thống thiết bị sấy cá 17
1.3.1 Công nghệsấy cá 17
1.3.2 Hệthống thiết bịsấy cá 20
1.3.3. Cơsởlý thuy ết của quá trình sấy 24
1.3.4 Quy trình công nghệ sấy cá làm thức ăn chăn nuôi ởnước ta 31
1.4 Mục ñích và nhiệm vụnghiên cứu của ñềtài 33
1.4.1 Mục ñích nghiên cứu 33
1.4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 33
Chương 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34
2.1 ðối tượng nghiên cứu 34
2.2 Phương pháp nghiên cứu 37
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 37
2.2.2 Phương pháp xác ñịnh các thông sốnghiên cứu của quá trình sấy 38
Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY CÁ 41
3.1 Xác ñịnh các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị sấy 41
3.1.1 Các ñiều kiện ban ñầu 41
3.1.2 Khối lượng sản phẩm sau khi sấy 41
3.1.3 Lượng ẩm cần bốc hơi trong một giờ 42
3.2 Tính toán thiết kế các bộ phận chính của hệ thống thiết bị sấy 42
3.2.1 Tính toán thiết kế buồng sấy 42
3.2.2 Tính toán thiết bịtrao ñổi nhiệt 55
3.2.3 Tính toán và chọn quạt 65
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 68
4.1 Vật liệu và dụng cụthí nghiệm 68
4.1.1 Vật liệu thí nghiệm 68
4.1.2 Dụng cụthí nghiệm 68
4.2 Kết quảnghiên cứu thực nghiệm 68
4.2.1 Kết quảnghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố 68
4.2.2 Kết quảnghiên cứu lựa chọn chế ñộsấy 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77
Kết luận 77
Kiến nghị 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79


MỞ ðẦU
Trong những năm qua ngành nông nghiệp ñã gặt hái ñược những thành
tựu ñáng tựhào với tốc ñộtăng trưởng nhanh. ðó là ñiều kiện cho ngành chăn
nuôi phát triển. Thực tếchăn nuôi ởnước ta trong thời gian qua cho thấy sự
tiến bộ về công nghệ và thiết bị chế biến thức ăn gia súc, sự ña dạng về
nguyên liệu ñã có tác ñộng rất lớn làm tăng trưởng mạnh ñàn gia súc, gia cầm,
diện tích nuôi trồng thuỷsản cảvềsốlượng và chất lượng. Theo các sốliệu
thống kê thì nhu cầu thức ăn chăn nuôi ngày một tăng nhanh. Trong thành
phần thức ăn chăn nuôi gia súc ngoài ngô, ñỗtương, khoáng . lượng bột cá
chiếm tỉlệkhá lớn từ5 -10% nguyên liệu ñối với thức ăn gia cầm, 20 - 60 %
với thức ăn gia súc và nuôi trồng thủy sản, ðể ñáp ứng ñược nhu cầu thức ăn
chăn nuôi, chúng ta cần khoảng 1,2 -1,5 triệu tấn bột cá/năm làm nguyên liệu
cho các nhà máy chếbiến. Trong chếbiến thức ăn chăn nuôi bột cá ñược sản
xuất từcác loại cá có chất lượng thấp hay còn gọi là cá tạp sau khi ñược phơi
hoặc sấy khô chúng ñược nghiền nhỏthành bột. Bột cá sẽ ñược trộn cùng các
loại nguyên liệu khác ñểtạo thành thức ăn. Việt nam là nước có bờbiển trải
dài cùng với hệthống sông ngòi, ao hồdày ñặc, nuôi trồng, ñánh bắt thuỷhải
sản là một nghềtruyền thống của người dân ven biển và các sông lớn. Sản
lượng thuỷhải sản và ñặc biệt là cá ñánh bắt ñược là rất lớn, trong tổng lượng
cá ñánh bắt ñược và nuôi trồng khoảng 3,4 triệu tấn thì các loại cá tạp có chất
lượng thấp, các sản phẩm ñểlại của các nhà máy trong quá trình chếbiến cá
xuất khẩu chiếm khoảng từ30-40%. Phần lớn lượng cá này ñược tiến hành
phơi hoặc sấy khô làm nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất
thức ăn chăn nuôi.
Trước ñây và hiện nay, ñểlàm khô các loại cá này người ta sửdụng
phương pháp truyền thống là phơi nắng hoặc làm khô trong các lò sấy thủ
công, các phương pháp làm khô trên còn tồn tại rất nhiều nhược ñiểm như
năng suất và chất lượng sản phẩm thấp, thời gian sấy kéo dài, gây ô nhiễm
môi trường. ðặc biệt trong trường hợp phơi nắng thường rất bị ñộng, nếu gặp
thời tiết xấu có thểlàm hỏng cảmẻcá, gây thiệt hại lớn, còn sấy bằng lò sấy
thủcông do sửdụng trực tiếp khói lò làm tác nhân sấy, sản phẩm dễnhiễm
các chất ñộc từkhói, ảnh hưởng xấu ñến sức khỏe vật nuôi và chất lượng thực
phẩm. Hơn nữa cá là loại vật liệu keo rất dễbiến ñổi chất lượng khi nhiệt ñộ
cao, vì vậy ñể ñảm bảo chất lượng cá, thường phải sấy ởnhiệt ñộthấp, khi ñó
thời gian sấy kéo dài, vi khuẩn nấm mốc có thểlàm hưhỏng sản phẩm ngay
trong quá trình sấy. Những năm gần ñây, một số các công ty ñã ñầu tư hệ
thống thiết bị máy móc ñể sấy thuỷ , hải sản và ñã nhập nhiều những dây
truy ền thiết bịhiện ñại từThái Lan, Nhật, Mỹ . Hầu hết các loại máy sấy
trên là những loại máy hiện ñại, năng xuất cao, nhưng giá thành rất lớn và chi
phí nhiên liệu trong quá trình sấy rất lớn. Nhưmáy sấy ñĩa dây trong chuyền
20 tấn tươi/ ngày của Thái Lan nói trên; ở ñầu vào là cá tạp nguyên liệu, ở ñầu
ra là bột cá khô, giá thành máy khá ñắt 250.000USD (khoảng 4,8 tỷVNð),
hơn nữa sửdụng nhiên liệu là dầu hỏa, làm chi phí sấy tăng nhiều nên hầu hết
các cơsởsản xuất trong nước không chấp nhận. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết
kế, chếtạo ra các thiết bịsấy nhằm tạo ra sản phẩm sấy có chất lượng cao, kết
cấu ñơn giản, giá thành hạ, phù hợp với qui mô, khảnăng ñầu tưtài chính của
các cơsởsản xuất trong nước là vấn ñềcó ý nghĩa thực tiễn rất lớn.
Xuất phát từtình hình thực tiễn trên, ñược sựhướng dẫn của PGS.TS.
Trần NhưKhuyên Bộmôn Thiết bị bảo quản và chếbiến nông sản khoa Cơ
ðiện-Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, tôi thực hiện ñềtài:
“ Nghiên cứu thiết kếthiết bịsấy cá kiểu ñối lưu cưỡng bức có gia nhiệt bổ
sung làm thức ăn chăn nuôi ”.

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi
1.1.1. Nhu cầu bột cá làm thức ăn chăn nuôi ở nước ta hiện nay
Hiện nay phần lớn cá cung cấp cho các nhà máy chếbiến thức ăn chăn
nuôi gia súc trong nước ñều nhập khẩu chiếm khoảng 70%, giá rất cao
(20.000 – 25.000 ðVN/kg) từcác nước như: Peru, Chilê, Nhật, Trung Quốc.
Tình hình giá các loại thức ăn công nghiệp tăng nhanh không phải do sức mua
phục hồi mà do giá các loại nguyên liệu chế biến thức ăn tăng. Theo các
chuyên gia, với nguyên liệu bắp, ñậu, bột cá . nếu khâu sản xuất trồng trọt
ñánh bắt ñược tổchức tốt thì có thểsửdụng dưthừa cho chếbiến thức ăn
chăn nuôi, thủy sản. Thếnhưng ñến thời ñiểm này những loại nguyên liệu nói
trên, vốn chiếm tới 60 – 70% trong công thức sản xuất thức ăn vẫn lệthuộc
phần lớn vào nhập khẩu. ðây là nguyên nhân chính ñưa các doanh nghiệp
viện dẫn ñểtăng giá sản phẩm, hoặc chậm trễgiảm giá khi nguồn nguyên liệu
trên thếgiới giảm mạnh. Việc ña dạng các loại nguyên liệu chếbiến thức ăn
chăn nuôi cũng nhưquy hoạch tổchức tựtúc nguồn nguyên liệu chếbiến hiện
nay là bức thiết.
Ngoài ra, Nhà nước cần ñầu tưnguồn vốn cho nông dân ñểtăng cường
hệthống kho bãi, phơi sấy, cũng nhưtàu thuy ền ñể ñánh bắt khai thác nguồn
tài nguyên rộng lớn từbiển, cung cấp nguồn nguyên liệu cho sản xuất thức ăn
chăn nuôi, có nhưvậy mới góp phần bình ổn giá thành giá thành thức ăn chăn
nuôi, giúp người nuôi bớt phập phồng theo giá.
Hàng năm trên thếgiới sản lượng thuỷsản ñạt gần 100 triệu tấn 70% sản
lượng cá làm thực phẩm trực tiếp cho con người, còn lại 30% cá dùng làm sản
xuất thức ăn chăn nuôi ( 25,5 triệu tấn). Vềchất lượng dinh dưỡng ñến có thể
nói chưa có loại nguyên liệu nào thay thế ñược cho bột cá giàu năng lượng,
hàm lượng các axít béo cao, nhiều vitamin và kích thích tốbột cá gây cảm
giác ngon miệng cho vật nuôi. Có rất nhiều nước có ngành sản xuất bột cá
phát triển nhưNaUy, Nhật Bản, Mỹ , Chi Lê, .Chilê sản xuất 1155 nghìn tấn,
Peru là 1287 nghìn với giá bán 500USD/tấn. Trong khu vực, các nước có
ngành sản xuất bột cá phát triển, sản phẩm xuất ñi nhiều nước trên thếgiới là:
Trung Quốc, ðài Loan, Thái Lan, Malaixia, .
Thực tếchăn nuôi ởnước ta trong thời gian qua cho thấy sựtiến bộvề
công nghệvà thiết bịchếbiến thức ăn gia súc, sự ña dạng vềnguyên liệu ñã
có tác ñộng rất lớn làm tăng trưởng mạnh ñàn gia súc, gia cầm, diện tích nuôi
trồng thủy sản cảvềsốlượng và chất lượng. Song ñiều ñáng lo ngại có thể
cản trởsựphát triển của ngành chăn nuôi là giá thức ăn gia súc chăn nuôi quá
cao, giá thành thành sản phẩm chăn nuôi còn ñắt hơn so với các nước trong
khu vực, làm cho người chăn nuôi ít lãi hoặc không có lãi, khả năng cạnh
tranh trên thịtrường thếgiới thấp, thậm chí một sốsản phẩm chăn nuôi không
xuất khẩu ñược. ðây là thách thức lớn ñặt ra cho ngành chăn nuôi cần có biện
pháp hạgiá thức ăn bằng cách sản xuất, tạo nguồn nguyên liệu trong nước
thay thếnhập khẩu.
Nguyên nhân làm cho giá thức ăn chăn nuôi gia súc tăng cao do một số
nguyên liệu phải nhập ngoại với giá cao, vì trong nước chưa ñáp ứng ñược cả
vềchất lượng lẫn sốlượng sản phẩm.
1.1.2. Nguyên liệu sản xuất bột cá làm thức ăn chăn nuôi[10]
Nguyên liệu ñể sản xuất bột cá có thể là cá nguyên con hoặc phụ phẩm
của cá.
1.1.2.1.Cá nguyên con
a. Một số loại cá dùng trong chế biến thức ăn chăn nuôi
Cá nguyên con dùng trong chế biến thức ăn chăn nuôi thường là các

TÀI LIỆU THAM KHẢO
TIẾNG VIỆT
1. Hoàng Văn Chước (1997), Kỹthuật sấy, NXB khoa học và kỹthuật.
2. Hoàng Văn Chước, (2006), Thiết kếhệthống thiết bịsấy, NXB khoa học
kỹthuật .
3. Phạm Lê Dần, Nguyễn Công Hân (1999), Công nghệlò hơi và mạng nhiệt,
NXB khoa học và kỹthuật .
4. Bùi Hải, Dương ðức Hồng, Hà Mạnh Thư(2001), Thiết bịtrao ñổi nhiệt,
NXB khoa học và kỹthuật.
5. Trần Như Khuyên, Giáo trình Kỹ thuật chế biến nông sản thực phẩm,
Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội
6. Trần NhưKhuyên (2010),Giáo trình Kỹthuật bảo quản thức ăn chăn nuôi,
Trường ðH Nông Nghiệp Hà Nội
7. Trần Văn Phú (2002), Tính toán và thiết kếhệthống sấy, NXB Giáo dục
8. Trần Văn Phú, Lê Nguyên ðương (2002), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB
Giáo dục.
9. Phạm Xuân Vượng, Trần Như Khuyên (2006), Giáo trình kỹ thuật sấy
nông sản, NXBNN.
TIẾNG ANH
10. Arun S. Mujum Dar (1995), Handbook of Drying, Marcel dekker Inc,
New York.
11. Dennis R. Heldman, (1992), Handbook of Food Engineering, Marcel
dekker Inc, New York.
12. Holman J. (1968), Heat Transfer, McGraw Hill, New York.
13. Kenneth J. Valentas, Enrique Rostein, P. Paul Singh (1997), Food
Engineering Practive, CRC Press LLC, USA.
14. Van’Land C.M. (1991), Industrial Drying Equipment, New York.