Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm để xác định các chế độ sấy tầng sôi phù hợp cho phương pháp sấy "2 giai đoạn" đối với lúa (Nguyễn Văn Sự) Full
12 thg 12, 2025 | 00:00

Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm để xác định các chế độ sấy tầng sôi phù hợp cho phương pháp sấy "2 giai đoạn" đối với lúa (Nguyễn Văn Sự) Full



Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm để xác định các chế độ sấy tầng sôi phù hợp cho phương pháp sấy "2 giai đoạn" đối với lúa (Nguyễn Văn Sự)



Trên cơ sở phân tích một số ưu, nhược điểm của một số phương pháp sấy và loại máy sấy đang hoạt động trong thực tế sản xuất, công nghệ sấy 2 giai đoạn kết hợp máy sấy tầng sôi giai đoạn đầu sau đó  là  ủ  và tiến hành sấy tĩnh vỉ  ngang  ở  giai đoạn cuối cùng đã được đề xuất. Mục tiêu của đề  tài là chế tạo ra một  mô hình hệ thống sấy gồm sấy tầng sôi, bin ủ  lúa và máy sấy tĩnh vỉ ngang để  phục vụ  thí nghiệm “sấy 2 giai đoạn” đối với lúa. Sau đó, mô hình này được dùng để xác định chế độ sấy tầng sôi tối ưu nhất ở giai đoạn 1 và thời gian ủ phù hợp giữa hai giai đoạn sấy, nhằm nâng cao hiệu quả sấy và đảm bảo chất lượng của lúa gạo.. 

Mô hình được tính toán, thiết kế và chế tạo đã đáp ứng được các yêu cầu nghiên cứu của đề tài. Nó có thể đo được các thông số của tác nhân sấy như nhiệt độ sấy, thời gian sấy, vận tốc tác nhân sấy, và  điều chỉnh  được các mức nhiệt độ  sấy khác nhau đểđáp ứng các yêu cầu của thí nghiệm sấy. Hai biến số độc lập đầu vào có ảnh hưởng lớn 

đến độ ẩm và tỉ lệ rạn nứt hạt sau khi sấy là nhiệt độ sấy tầng sôi T (

0C) và thời gian lưu hạt trong cột sấy tầng sôi  t (phút). Trên cơ sở  phân tích một số  kết quả  nghiên cứu  đã có, đề tài đã chọn hai biến số phụ thuộc đầu ra là độ ẩm và tỉ lệ rạn nứt của hạt sau khi sấy tầng sôi. Đề tài cũng đã xác định được miền giới hạn của các biến số độc lập trong thiết kế thí nghiệm như thời gian sấy từ 1 ÷ 5 phút, và nhiệt độ sấy từ 50 ÷ 70 0C, để xác định các giá trị tối ưu của chúng. 

Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, đã xác định được các mô hình thống kê và các chế độ sấy tầng sôi tối ưu nhất. Mô hình thống kê biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tầng sôi (T) và thời gian sấy tầng sôi (t) đến độ ẩm của lúa sau khi sấy (Wb) bằng  phương  trình  sau:  Wb  =  55.1453  -  2.31516t  -  0.907946T  +  0.229375t2+ 0.00650003T2

.    Bên cạnh đó, mô hình thống kê biểu diễn sự  ảnh hưởng của nhiệt độ  sấy tầng sôi (T) và thời gian sấy tầng sôi (t) đến  tỉ  lệ  rạn nứt của hạt  sau khi sấy (τ) bằng vi phương trình  sau:  τ  =  -10.8249 + 1.87386t + 0.314807T  -  0.0289063t2 -  0.02075t.T  -0.00178126T2

.  Kết quả tính toán tối ưu hoá đã xác định được chế độ sấy tầng sôi tối ưu là: Thời gian sấy tầng sôi t = 2,9 phút, và nhiệt độ sấy tầng sôi là T = 64 0C; và thời gian ủ tối ưu sau khi sấy tầng sôi là 80 phút. Độ ẩm của lúa sau khi sấy tầng sôi đạt được là Wtư = 18,95 % và tỉ lệ rạn nứt hạt là τ = 3,35%. Chế độ làm việc tối ưu của sấy tầng sôi được đảm bảo  khi vận tốc tác nhân sấy v = 2,3 m/s và độ ẩm của lúa đầu vào > 22%wb



NỘI DUNG:


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN  .........................................................................................  1

1.1. Đặt vấn đề  ............................................................................................................  1

1.2. Các phương pháp làm khô và các đặc tính ảnh hưởng đến lúa gạo ..............  4

1.2.1. Các đặc tính chất lượng của lúa gạo  ...............................................................  4

1.2.2. Các yếu tố sau thu hoạch ảnh hưởng đến chất lượng lúa gạo ........................  5

1.2.3. Các phương pháp làm khô lúa sau thu hoạch ở ĐBSCL  ................................  8

1.3. Một số kết quả nghiên cứu quá trình “sấy 2 giai đoạn” trong và ngoài nước

....................................................................................................................................  14

1.3.1. Một số kết quả nghiên cứu nước ngoài  .........................................................  14

1.3.2. Các kết quả nghiên cứu trong nước  ..............................................................  16

1.3.3. Phương pháp “sấy 2 giai đoạn” kết hợp giữa sấy tầng sôi và sấy tháp  ........  17

1.4. Nghiên cứu bản chất của quá trình “sấy 2 giai đoạn”  ...................................  19

1.4.1. Cơ sở lý luận của sấy tầng sôi  ......................................................................  22

1.4.2. Cở sở khoa học sấy tỉnh vĩ ngang giai đoạn 2  ..............................................  25 

xiv

1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy  .......................................................  26

1.5. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài  .......................................................................  27

1.6. Ý nghĩa của đề tài:.............................................................................................  28

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  ...........................  29

2.1. Tính toán, thiết kế và chế tạo mô hình sấy tầng sôi  .......................................  29

2.1.1. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................  29

2.1.2. Phương pháp nghiên cứu  ..............................................................................  30

2.2. Thí nghiệm xác định các chế  độ  sấy tầng sôi  phù hợp trong phương pháp 

“sấy 2 giai đoạn“ đối với lúa ...................................................................................  31

2.2.1. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................  31

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu  ..............................................................................  31

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................  39

3.1. Tính toán các thông số công nghệ sấy  .............................................................  39

3.1.1. Chọn chế độ sấy  ............................................................................................  40

3.1.2. Tính lượng ẩm cần bốc hơi  ...........................................................................  40

3.1.3. Tính toán quá trình sấy lý thuyết  ..................................................................  41

3.1.4. Tính toán quá trình sấy thực tế  .....................................................................  44

3.1.5. Hiệu suất nhiệt bị sấy  ....................................................................................  47

3.2. Thiết kế mô hình sấy tầng sôi  ...........................................................................  49

3.2.1. Tính toán các thiết bị chính ..........................................................................  50

3.2.2. Xác định tốc độ làm việc tới hạn  ..................................................................  51

3.2.3. Tốc độ tác nhân trong tầng sôi  ......................................................................  51

3.2.4. Diện tích buồng sấy  ......................................................................................  52

3.2.5. Tính toán bộ trao đổi nghiệt  ..........................................................................  52

3.2.6. Tính toán quạt  ...............................................................................................  53

3.2.7. Tính cyclone  .................................................................................................  55 

xv

3.3. Chế tạo mô hình sấy tầng sôi  ............................................................................  56

3.3.1. Quạt ly tâm....................................................................................................  57

3.3.2. Bộ trao đổi nhiệt  ...........................................................................................  57

3.3.3. Ống sấy  .........................................................................................................  58

3.3.4. Tủ điều khiển  ................................................................................................  58

3.3.5. Thảo luận về thiết kế và chế tạo mô hình  .....................................................  59

3.4. Kết quả thí nghiệm  ............................................................................................  59

3.4.1. Xây dựng bài toán hộp đen cho thí nghiệm 1  ...............................................  59

3.4.2. Phát triển bài toán hộp đen  ...........................................................................  60

3.4.3. Lập mô hình thống kê bậc II  .........................................................................  61

3.4.4. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên sau xay sát  ...........  67

3.4.5. Thảo luận về kết quả thực nghiệm  ................................................................  69

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN  VÀ KIẾN NGHỊ ……………………………………...70

3.5. Kết luận  ..............................................................................................................  70

3.6. Đề nghị  ................................................................................................................  70

TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………….69

PHỤ  LỤC 



LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)



Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình thí nghiệm để xác định các chế độ sấy tầng sôi phù hợp cho phương pháp sấy "2 giai đoạn" đối với lúa (Nguyễn Văn Sự)



Trên cơ sở phân tích một số ưu, nhược điểm của một số phương pháp sấy và loại máy sấy đang hoạt động trong thực tế sản xuất, công nghệ sấy 2 giai đoạn kết hợp máy sấy tầng sôi giai đoạn đầu sau đó  là  ủ  và tiến hành sấy tĩnh vỉ  ngang  ở  giai đoạn cuối cùng đã được đề xuất. Mục tiêu của đề  tài là chế tạo ra một  mô hình hệ thống sấy gồm sấy tầng sôi, bin ủ  lúa và máy sấy tĩnh vỉ ngang để  phục vụ  thí nghiệm “sấy 2 giai đoạn” đối với lúa. Sau đó, mô hình này được dùng để xác định chế độ sấy tầng sôi tối ưu nhất ở giai đoạn 1 và thời gian ủ phù hợp giữa hai giai đoạn sấy, nhằm nâng cao hiệu quả sấy và đảm bảo chất lượng của lúa gạo.. 

Mô hình được tính toán, thiết kế và chế tạo đã đáp ứng được các yêu cầu nghiên cứu của đề tài. Nó có thể đo được các thông số của tác nhân sấy như nhiệt độ sấy, thời gian sấy, vận tốc tác nhân sấy, và  điều chỉnh  được các mức nhiệt độ  sấy khác nhau đểđáp ứng các yêu cầu của thí nghiệm sấy. Hai biến số độc lập đầu vào có ảnh hưởng lớn 

đến độ ẩm và tỉ lệ rạn nứt hạt sau khi sấy là nhiệt độ sấy tầng sôi T (

0C) và thời gian lưu hạt trong cột sấy tầng sôi  t (phút). Trên cơ sở  phân tích một số  kết quả  nghiên cứu  đã có, đề tài đã chọn hai biến số phụ thuộc đầu ra là độ ẩm và tỉ lệ rạn nứt của hạt sau khi sấy tầng sôi. Đề tài cũng đã xác định được miền giới hạn của các biến số độc lập trong thiết kế thí nghiệm như thời gian sấy từ 1 ÷ 5 phút, và nhiệt độ sấy từ 50 ÷ 70 0C, để xác định các giá trị tối ưu của chúng. 

Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm, đã xác định được các mô hình thống kê và các chế độ sấy tầng sôi tối ưu nhất. Mô hình thống kê biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ sấy tầng sôi (T) và thời gian sấy tầng sôi (t) đến độ ẩm của lúa sau khi sấy (Wb) bằng  phương  trình  sau:  Wb  =  55.1453  -  2.31516t  -  0.907946T  +  0.229375t2+ 0.00650003T2

.    Bên cạnh đó, mô hình thống kê biểu diễn sự  ảnh hưởng của nhiệt độ  sấy tầng sôi (T) và thời gian sấy tầng sôi (t) đến  tỉ  lệ  rạn nứt của hạt  sau khi sấy (τ) bằng vi phương trình  sau:  τ  =  -10.8249 + 1.87386t + 0.314807T  -  0.0289063t2 -  0.02075t.T  -0.00178126T2

.  Kết quả tính toán tối ưu hoá đã xác định được chế độ sấy tầng sôi tối ưu là: Thời gian sấy tầng sôi t = 2,9 phút, và nhiệt độ sấy tầng sôi là T = 64 0C; và thời gian ủ tối ưu sau khi sấy tầng sôi là 80 phút. Độ ẩm của lúa sau khi sấy tầng sôi đạt được là Wtư = 18,95 % và tỉ lệ rạn nứt hạt là τ = 3,35%. Chế độ làm việc tối ưu của sấy tầng sôi được đảm bảo  khi vận tốc tác nhân sấy v = 2,3 m/s và độ ẩm của lúa đầu vào > 22%wb



NỘI DUNG:


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN  .........................................................................................  1

1.1. Đặt vấn đề  ............................................................................................................  1

1.2. Các phương pháp làm khô và các đặc tính ảnh hưởng đến lúa gạo ..............  4

1.2.1. Các đặc tính chất lượng của lúa gạo  ...............................................................  4

1.2.2. Các yếu tố sau thu hoạch ảnh hưởng đến chất lượng lúa gạo ........................  5

1.2.3. Các phương pháp làm khô lúa sau thu hoạch ở ĐBSCL  ................................  8

1.3. Một số kết quả nghiên cứu quá trình “sấy 2 giai đoạn” trong và ngoài nước

....................................................................................................................................  14

1.3.1. Một số kết quả nghiên cứu nước ngoài  .........................................................  14

1.3.2. Các kết quả nghiên cứu trong nước  ..............................................................  16

1.3.3. Phương pháp “sấy 2 giai đoạn” kết hợp giữa sấy tầng sôi và sấy tháp  ........  17

1.4. Nghiên cứu bản chất của quá trình “sấy 2 giai đoạn”  ...................................  19

1.4.1. Cơ sở lý luận của sấy tầng sôi  ......................................................................  22

1.4.2. Cở sở khoa học sấy tỉnh vĩ ngang giai đoạn 2  ..............................................  25 

xiv

1.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy  .......................................................  26

1.5. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài  .......................................................................  27

1.6. Ý nghĩa của đề tài:.............................................................................................  28

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  ...........................  29

2.1. Tính toán, thiết kế và chế tạo mô hình sấy tầng sôi  .......................................  29

2.1.1. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................  29

2.1.2. Phương pháp nghiên cứu  ..............................................................................  30

2.2. Thí nghiệm xác định các chế  độ  sấy tầng sôi  phù hợp trong phương pháp 

“sấy 2 giai đoạn“ đối với lúa ...................................................................................  31

2.2.1. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................  31

2.2.2. Phương pháp nghiên cứu  ..............................................................................  31

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................  39

3.1. Tính toán các thông số công nghệ sấy  .............................................................  39

3.1.1. Chọn chế độ sấy  ............................................................................................  40

3.1.2. Tính lượng ẩm cần bốc hơi  ...........................................................................  40

3.1.3. Tính toán quá trình sấy lý thuyết  ..................................................................  41

3.1.4. Tính toán quá trình sấy thực tế  .....................................................................  44

3.1.5. Hiệu suất nhiệt bị sấy  ....................................................................................  47

3.2. Thiết kế mô hình sấy tầng sôi  ...........................................................................  49

3.2.1. Tính toán các thiết bị chính ..........................................................................  50

3.2.2. Xác định tốc độ làm việc tới hạn  ..................................................................  51

3.2.3. Tốc độ tác nhân trong tầng sôi  ......................................................................  51

3.2.4. Diện tích buồng sấy  ......................................................................................  52

3.2.5. Tính toán bộ trao đổi nghiệt  ..........................................................................  52

3.2.6. Tính toán quạt  ...............................................................................................  53

3.2.7. Tính cyclone  .................................................................................................  55 

xv

3.3. Chế tạo mô hình sấy tầng sôi  ............................................................................  56

3.3.1. Quạt ly tâm....................................................................................................  57

3.3.2. Bộ trao đổi nhiệt  ...........................................................................................  57

3.3.3. Ống sấy  .........................................................................................................  58

3.3.4. Tủ điều khiển  ................................................................................................  58

3.3.5. Thảo luận về thiết kế và chế tạo mô hình  .....................................................  59

3.4. Kết quả thí nghiệm  ............................................................................................  59

3.4.1. Xây dựng bài toán hộp đen cho thí nghiệm 1  ...............................................  59

3.4.2. Phát triển bài toán hộp đen  ...........................................................................  60

3.4.3. Lập mô hình thống kê bậc II  .........................................................................  61

3.4.4. Ảnh hưởng của thời gian ủ đến tỉ lệ thu hồi gạo nguyên sau xay sát  ...........  67

3.4.5. Thảo luận về kết quả thực nghiệm  ................................................................  69

CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN  VÀ KIẾN NGHỊ ……………………………………...70

3.5. Kết luận  ..............................................................................................................  70

3.6. Đề nghị  ................................................................................................................  70

TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………….69

PHỤ  LỤC 



LINK DOWNLOAD (TÀI LIỆU VIP MEMBER)

M_tả

M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: