đồ án đề tài tính toán thiết kế thiết bị gia nhiệt cho hỗn hợp thức ăn có năng suất 15 th

Chương 1: Giới thiệu chung1.1: Khái niệm về thức ăn hỗn hợp.Thức ăn hỗn hợp là loại thức ăn được phối hợp từ nhiều loại nguyên liệu thức ăn khác nhau đã qua chế biến nhằm đạt được tối ưu

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

1 Thông tin về sinh viên:

Họ và tên SV: Lê Huy Dũng Lớp: Mã SV: 20193757

Email: dung.lh193757@sis.hust.edu.vn

Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Hệ thống và thiết bị nhiệtĐồ án môn học được thực hiện tại: Đại học Bách Khoa Hà Nội

Thời gian thực hiện: Từ ngày 26/2/2024 đến 17/6/2024

2 Tên đề tài:

Tính toán thiết kế thiết bị gia nhiệt cho hỗn hợp thức ăn có năng suất 15 t/h

3 Số liệu ban đầu:

Thời gian ủ nhiệt (phút): 4 phút

Nhiệt độ sản phẩm vào (°C): 25Độ ẩm sản phẩm vào (%): 14%

Nhiệt độ sản phẩm ra - nhiệt độ ủ nhiệt (°C): 80Nhiệt độ môi trường (°C): 30

Áp suất hơi (bão hoà khô) cấp nhiệt: 2,8 bar

4 Nhiệm vụ thiết kế:

Tìm hiểu về sản phẩm;

Tính toán cân bằng nhiệt ẩm;Xác định độ ẩm sau hỗn hợp;

Tính toán thiết kế chi tiết thiết bị;

Vẽ các bản vẽ cơ bản (Sơ đồ nguyên lý; bản vẽ thiết bị trên hình vẽ 3D; Các hình chiếu cơ bản đứng, bằng, cạnh);

Hà Nội, ngày tháng nămGiáo viên hướng dẫn

Lại Ngọc Anh

MỤC LỤC

Chương 1: Giới thiệu chung………4

1.1: Khái niệm về thức ăn hỗn hợp……… ………4

1.2 : Phân loại thức ăn hỗn hợp……… ……….6

1.2.1: Thức ăn tinh hỗn hợp……… ……… …………6

1.2.2 : Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh……… … … 6

1.2.3: Thức ăn hỗn hợp đậm đặc……… … 7

1.3 : Đặc tính của thức ăn hỗn hợp……… ………8

1.4: Tầm quan trọng của thức ăn hỗn hợp……….…….9

1.5: Tình hình sản xuất thức ăn hỗn hợp ở Việt Nam………9

Chương 2: Tìm hiểu về công nghệ và thiết bị gia nhiệt……

2.1: Công nghệ gia nhiệt………

2.2: Các thiết bị gia nhiệt……… …

Chương 3: Tính toán các quá trình………

3.1: Tính toán quá trình lý thuyết………

3.1.1: Thông số tính toán ban đầu……….

3.1.2 : Xác định các điểm thông số trạng thái………

3.1.3 : Xác định các kích thước cơ bản………

3.2 : Tính toán quá trình thực tế………… ………

Chương 4: Tính toán thiết kế và lựa chọn thiết bị phụ……

Chương 5: Rút ra kết luận………

Đồ án tham khảo để xây dựng mục lục: Thiết kế hệ thống sấy ngô

Chương 1: Giới thiệu chung

1.1: Khái niệm về thức ăn hỗn hợp.

Thức ăn hỗn hợp là loại thức ăn được phối hợp từ nhiều loại nguyên liệu thức ăn khác nhau đã qua chế biến nhằm đạt được tối ưu về dinh dưỡng , giá thành , khẩu vị và tiêu hóa hập thụ của vật nuôi.

https://khomaybinhminh.com/thuc-an-hon-hop-vai-tro-va-quy-trinh-phoi-tron/

Ví dụ : Thức ăn hỗn hợp cho gà thịt , lợn con được đã được phối hợp từ các nguyên liệu dưới đây ( Xem bảng 1.1)

Bảng1.1: Sự đa dạng của nguyên liệu trong thức ăn hỗn hợp

Bảng trên cho thấy , mỗi loại thức ăn hỗn hợp đã được phối hợp từ 15-16 loại nguyên liệu khác nhau bao gồm các nguyên liệu giàu năng lượng ( bột mỳ , cám mỳ, cám gạo, dầu đậu tương ) , các nguyên liệu giàu protein , các nguyên liệu bổ sung axit amin , khoáng , vitamin , enzym, chính nhờ sự phối hợp này mà thức ăn hỗn hợp có đầy đủ các chất dinh dưỡng theo yêu cầu của vật nuôi và giá thành thấp.

1.2: Phân loại thức ăn hỗn hợp.

Căn cứ vào dinh dưỡng trong thức ăn hỗn hợp, người ta chia thành các loại sau: Thức ăn hỗn hợp tinh , thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh, thức ăn hỗn hợp đậm đặc.

1.2.1: Thức ăn hỗn hợp tinh

Thức ăn hỗn hợp tinh là thức ăn được phối hợp từ các nguyên liệu thức ăn khác nhau , đáp ứng cơ bản về yêu cầu dinh dưỡng của vật nuôi nhưng chưa được bổ sung vitamin, khoáng , axit amin , sắc tố và các chất bổ sung khác Khoảng 20 năm về trước , thức ăn hỗn hợp tinh được sản xuất và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam Người chăn nuôi thường mua thức ăn hỗn hợp tinh và kết hợp với rau xanh ( tự sản xuất hoặc mua) để tạo thành khẩu phần ăn cho lợn Khẩu phần ăn cho gia súc cũng có 2 thành phần tương tự , đó là thức ăn hỗn hợp tinh và cỏ ( tươi hoặc khô).

Thức ăn hỗn hợp tinh tuy đáp ứng yêu cầu cơ bản các chất dinh dưỡng của vật nuôi nhưng chưa đạt được tối ưu Sự thừa ,thiếu mất cân đối các chất như khoáng , vitamin , axit amin là khó chánh khỏi Việc mua và trộn các chất này vào thức ăn hỗn hợp tinh theo phương pháp thủ công là khá phiền phức và không đạt được độ đồng đều cao.

1.2.2 : Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh.

Thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh là thức ăn được phối hợp từ các nguyên liệu thức ăn khác nhau đã qua xử lý và được bổ sung đầy đủ các khoáng chất còn thiếu trong thức ăn Vật nuôi ăn thức ăn này lâu dài không cần bổ sung thêm thức ăn nào khác mà vẫn sinh trưởng , sinh sản tốt.

Như vậy , thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh sẽ gồm : Các nguyên liệu thức ăn giàu năng lượng , giàu protein , bột lá thực vật , hỗn hợp các khoáng, hỗn hợp các vitamin , các axit amin tổng hợp , sắc tố, chất chống oxy hóa và các chất bổ sung khác.

Ưu điểm của thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh là đã khắc phục được các nhược điểm của thức ăn hỗn hợp tinh Vì vậy, trên thị trường thức ăn chăn nuôi hiện nay , thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh gần như chiếm tuyệt đối.

1.2.3: Thức ăn hỗn hợp đậm đặc.

Thức ăn hỗn hợp đậm đặc được phối hợp như thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh nhưng nồng độ các chất dinh dưỡng trong thức ăn cao hơn để khi pha trộn với một loại thức ăn nào đó (ngô , khoai , lúa mỳ, ) với một tỷ lệ thích hợp thì hỗn hợp này có nồng độ các chất dinh dưỡng và giá trị dinh dưỡng như thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh Có thể nói một cách ngắn gọn thức ăn hỗn hợp đậm đặc là thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh nhưng nồng độ các chất dinh dưỡng trong nó cao hơn.

Thức ăn hỗn hợp đậm đặc có mặt ở nhiều nước trên thế giới , và một trong những nguyên nhân là do:

Các trang trại vừa và nhỏ , các nông hộ có thể tự sản xuất được ngô, gạo, lúa mì, lúa mạch , hoặc có thể mua các nguyên liệu này ở địa phương với giá rẻ trong mùa vụ Sử dụng thức ăn hỗn hợp đậm đặc pha trộn với các nguyên liệu thức ăn nói trên nhằm giảm giá thành thức ăn Mặt khác, chi phí cho việc vận chuyển thức ăn hỗn hợp đậm đặc( với số lượng ít) sẽ giảm đi nhiều so với hỗn hợp thức ăn hoàn chỉnh(với số lượng nhiều).

Dưới đây là bảng nồng độ các chất dinh dưỡng chính của thức ăn hỗn hợp đậm đặc , ngô và thức ăn hỗn hợp đậm đặc pha trộn với ngô.

1.3: Đặc tính của thức ăn hỗn hợp.

Thức ăn hỗn hợp đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu về dinh dưỡng của vật nuôi Chúng ta có thể thấy sự mất cân đối ( thừa, thiếu) các chất dinh dưỡng chính của một số nguyên liệu thức ăn so với tiêu chuẩn thức ăn hỗn hợp và sự khắc phục nhược điểm này của thức ăn hỗn hợp trong bảng dưới đây:

Bảng1.3: Thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu thức ăn và thức ăn hỗn hợp.

Số liệu cho thấy : Ngô thừa năng lượng nhưng lại thiếu protein , axit amin , canxi, photpho so với tiêu chuẩn Cám mỳ thiếu năng lượng và các chất dinh dưỡng khác , còn tỷ lệ sơ lại quá cao so với tiêu chuẩn Bột cá thiếu năng lượng nhưng các chất dinh dưỡng khác đều thừa nhiều so với tiêu chuẩn Thức ăn hỗn hợp đã khắc phục được sự thừa , thiếu đó và đáp ứng vừa đủ tiêu chuẩn Thức ăn hỗn hợp tận dụng được các nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng thấp , rẻ tiền dẫn đến giảm giá thành thức ăn.

Thức ăn hỗn hợp đã được xử lý bằng hơi nước nóng do đó hầu hết các loại nấm , vi khuẩn , virus thông thường , các loại kí sinh trùng đã bị tiêu diệt , do đó vật nuôi giảm mắc các bệnh lây truyền qua đường thức ăn.

Nguyên liệu thức ăn được nghiền nhỏ, xử lý nhiệt , viên thức ăn có kích cỡ , độ cứng phù hợp với sinh lý tiêu hóa của vật nuôi… nên làm tăng khả năng ăn và tỷ lệ tiêu hóa hấp thụ thức ăn của vật nuôi.

Thức ăn hỗn hợp được bổ sung đầy đủ vitamin , khoáng đa , vi lượng , axit amin và sắc tố… do đó nâng cao được năng suất chăn nuôi và chất lượng sản phẩm.

1.4: Tầm quan trọng của thức ăn hỗn hợp trong chăn nuôi.

Thức ăn hỗn hợp đóng vai trò vô cùng quan trọng trong ngành chăn nuôi Đây là loại thức ăn được thiết kế để cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho các loài như gia súc, gia cầm hoặc cá Các lợi ích tuyệt vời mà nó mang lại như:

+) Cung cấp dinh dưỡng đa dạng +) Cải thiện hiệu suất sinh trưởng +) Tiết kiệm chi phí

+) Quản lí dinh dưỡng hiệu quả +) Tạo ra sản phẩm chất lượng cao.

Tóm lại , TĂHH đóng vai trò quan trọng trong việc bảo đảm sức khỏe và hiệu suất của động vật nuôi cũng như tăng cường lợi nhuận và hiệu quả Đóng một vai trò không thể thay thế trong ngành chăn nuôi hiện nay.

1.5 : Tình hình sản xuất thức ăn hỗn hợp ở Việt Nam

Trong bối cảnh nguồn cung trong nước không đủ đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường đang là những lý do biến Việt Nam thành điểm thu hút các nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi toàn cầu.

Theo báo cáo của hãng nghiên cứu thị trường Mordor Intelligence, quy mô Thị trường thức ăn chăn nuôi hỗn hợp của Việt Nam dự kiến sẽ tăng từ 11,54 tỷ USD vào năm 2023 lên 15,30 tỷ USD vào năm 2028, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 5,80% trong giai đoạn dự báo (2023-2028).

Việc tăng tỷ trọng chăn nuôi trong sản lượng nông nghiệp và tăng thu nhập khả dụng của người tiêu dùng là những yếu tố quan trọng thúc đẩy thị trường thức ăn chăn nuôi trong nước Ngoài ra, nhu cầu ngày càng tăng đối với sản phẩm thực phẩm và các sản phẩm từ chăn nuôi quy mô cũng là một trong những yếu tố chính thúc đẩy nhu cầu Đặc biệt, áp lực pháp lý ngày càng tăng đối với các công ty đã dẫn đến việc áp dụng các biện pháp chăn nuôi hợp vệ sinh, từ đó cũng là động lực thúc đẩy thị trường.

Các doanh nghiệp ngoại tích cực mở rộng:

Mới đây, doanh nghiệp nông nghiệp Hà Lan De Heus đã khánh thành nhà máy thức ăn thủy sản mới trị giá 500 tỷ đồng (20,5 triệu USD) tại thành phố Cần Thơ, thuộc đồng bằng sông Cửu Long Nhà máy tọa lạc tại Khu công nghiệp Trà Nóc, có công suất thiết kế 240.000 tấn/năm, chuyên sản xuất thức ăn cho cá tra với công nghệ tiên tiến.

Ông Koen De Heus, Giám đốc điều hành của De Heus Animal Nutrition cho biết: “Việt Nam có vị trí tốt để trở thành một trong những nguồn cung cấp protein thủy sản quan trọng nhất thế giới” và ông cũng cho biết thêm, De Heus cam kết phát triển vị thế chiến lược của mình tại Việt Nam “cùng với các đối tác trong nước và quốc tế”.

Với sự bổ sung mới nhất, De Heus hiện đang vận hành sáu nhà máy thức ăn thủy sản và một nhà máy trộn thức ăn chăn nuôi, cung cấp 630.000 tấn thức ăn cho cá và 52.000 tấn thức ăn cho tôm mỗi năm Trước đó, gã khổng lồ kinh doanh nông nghiệp Cargill có trụ sở tại Mỹ cũng đã khánh thành nhà máy thứ 11 tại Việt Nam tại tỉnh Đồng Nai Nhà máy Provimi Premix trị giá 28 triệu USD tọa lạc tại huyện Trảng Bom, có diện tích 30.000 m2, công suất 40.000 tấn/năm.

Cargill Việt Nam hiện có 11 nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi ở nhiều địa phương tại Việt Nam, trong đó 10 nhà máy còn lại đặt tại Hưng Yên, Hà Nam, Nghệ An, Bình Định, Đồng Nai, Bình Dương, Long An, Tiền Giang, Đồng Tháp và Cần Thơ.

Ông Scott Ainslie, giám đốc nhóm Dinh dưỡng Động vật Cargill ở Nam và Đông Nam Á cho biết, Việt Nam tiếp tục là thị trường quan trọng của Cargill trên toàn cầu, việc mở rộng này là một phần trong tầm nhìn chiến lược dài hạn của công ty đối với Việt Nam và phù hợp với những dự đoán tăng trưởng cho ngành nông nghiệp của đất nước và khu vực Châu Á Thái Bình Dương.

Tuy nhiên , theo cục chăn nuôi, khó khăn lớn nhất hiện nay của ngành thức ăn chăn nuôi là năng lực sản xuất nguyên liệu trong nước phục vụ cho ngành còn hạn chết , phụ thuộc vào nguyên liệu nhập khẩu Ước tính nguyên liệu thức ăn chăn nuôi nhập khẩu chiếm khoảng 65% tổng nhu cầu nguyên liệu thức ăn chăn nuôi trong nước.

Sản xuất thức ăn chăn nuôi tại nước ta hiện nay còn phụ thuộc lớn vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu(Ảnh minh họa: B.T)

Cục Chăn nuôi (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) cho biết, hiện nay, cả nước có 269 cơ sở sản xuất thức ăn chăn nuôi công nghiệp dạng hỗn hợp hoàn chỉnh với tổng công suất thiết kế đạt 43,2 triệu tấn Trong đó, 90 nhà máy thuộc sở hữu của doanh nghiệp FDI (chiếm 33,5% về số lượng; 51,3% về công suất thiết kế) và 179 nhà máy thuộc doanh nghiệp trong nước (chiếm 66,5% về số lượng và 48,7% về công suất thiết kế).

Sản lượng thức ăn chăn nuôi cả nước đạt 18,8 triệu tấn trong năm 2018, tăng lên 20,8 triệu tấn trong năm 2022 (tốc độ tăng trưởng bình quân hằng năm trong cả giai đoạn đạt 2,6%/năm) Trong giai đoạn này, cơ cấu sản lượng thực tế thức ăn chăn nuôi đang thay đổi theo xu

hướng tăng dần tỷ trọng của các doanh nghiệp FDI (từ 59,8% năm 2018 lên 62,5% năm 2022) và giảm dần của các doanh nghiệp trong nước (từ 40,2% năm 2018 còn 37,5% trong năm 2022) Dự kiến, năm 2023 cơ cấu sản lượng thức ăn chăn nuôi sẽ tiếp tục thay đổi theo xu hướng trên, một phần do Tập đoàn Masan (sản lượng thức ăn chăn nuôi chiếm khoảng 6% tổng sản lượng cả nước) đã bán toàn bộ mảng thức ăn chăn nuôi cho Công ty DeHeus (Hà Lan).

Trong giai đoạn 2018 - 2022, nước ta nhập khẩu từ 18,6 đến 22,8 triệu tấn nguyên liệu thức ăn chăn nuôi; giá trị nhập khẩu dao động khoảng 6 - 8,9 tỷ USD (riêng năm 2021, 2022, giá trị nhập khẩu tăng mạnh chủ yếu do giá nguyên liệu thức ăn chăn nuôi tăng cao) Các nguyên liệu nhập khẩu chính gồm: ngô, khô dầu các loại, lúa mì, đạm động vật, Ước tính nguyên liệu thức ăn chăn nuôi nhập khẩu chiếm khoảng 65% tổng nhu cầu nguyên liệu thức ăn chăn nuôi trong nước.

Chương 2: Tìm hiểu về công nghệ và thiết bị gia nhiệt

Quá trình gia nhiệt cho hỗn hợp thức ăn chăn nuôi là phương pháp được sử dụng để gia tăng giá trị dinh dưỡng và giảm nguy cơ nhiễm khuẩn trong thức ăn cho động vật nuôi Công nghệ này thường áp dụng nhiệt độ cao và thời gian xử lý ngắn để tiêu diệt vi khuẩn , vi rút , và vi sinh vật gây bệnh trong thức ăn , đồng thời cải thiện sự hấp thụ dinh dưỡng trong thức ăn.

Quá trình gia nhiệt là một trong những quá trình để tạo thành sản phẩm Nguyên liệu thô sau khi được tiếp nhận sẽ được vận chuyển đến nơi làm sạch để loại bỏ các tạp chất như đất , đá, sỏi kim loại, vì trong quá trình thu hoạch và vận chuyển rất dễ lẫn những tạp chất này Nguyên liệu sau khi được làm sạch sẽ được đưa vào máy nghiền và mỗi loại nguyên liệu sau nghiền sẽ được đưa đến vựa chứa của riêng nó và lại được làm sạch một lần nữa tương tự như làm sạch nguyên liệu thô Căn cứ vào từng loại công thức thức ăn hỗn hợp và

khối lượng thức ăn hỗn hợp của mỗi mẻ trộn để xác định từng loại khối lượng nguyên liệu cho vào trộn Trước khi trộn nguyên liệu người ta thường cho thêm rỉ mật đường để tăng thêm độ kết dính của viên thức ăn nhưng cũng tránh được rỉ mật bám vào thành thùng và bộ phận khuấy làm giảm công suất của máy Thức ăn sau khi được trộn đều thì được chuyển tới bộ phận gia nhiệt.

2.1: Các công nghệ gia nhiệt cho thức ăn hỗn hợp2.1.1: Phương pháp nhiệt khô.

Nguyên lý hoạt động: Trong phương pháp nhiệt khô, thức ăn được xử lý bằng cách sử dụng nhiệt độ cao mà không có sự hiện diện của nước Quá trình này có thể bao gồm sấy , nung hoặc xử lý bằng tia cực tím để tiêu diệt vi khuẩn và vi sinh vật gây bệnh đồng thời cải thiện sự bảo quản và giá trị dinh dưỡng của thức ăn.

Để đảm bảo quá trình nhiệt khô diễn ra hiệu quả và an toàn, các thiết bị đo lường và kiểm soát nhiệt độ, thời gian và các tham số quan trọng khác thường được tích hợp trong thiết bị.

Ưu điểm: Phương pháp nhiệt khô thường cho kết quả nhanh chóng, giúp tiêu diệt vi khuẩn và vi rút mà không cần sử dụng chất bảo quản hoặc hóa chất Ngoài ra, nó cũng giữ lại giá trị dinh dưỡng của thức ăn tốt hơn so với một số phương pháp khác.

Phương pháp nhiệt khô được sử dụng rộng rãi trong việc sản xuất thức ăn chăn nuôi như thức ăn cho gia cầm, lợn, bò sữa, và thú cưng, đặc biệt là trong việc sản xuất thức ăn công nghiệp với quy mô lớn.