Nghiên cứu cải tiến máy sấy khô nông sản cho người nông dân huyện Đơn dương, tỉnh lâm Đồng

Phạm vi giới hạn của đề tài - Giới hạn của đề tài nằm trong việc nghiên cứu máy sấy chạy bằng năng lượng mặttrời đạt được hiệu quả cao, giá thành sản phẩm giảm so với sản phẩm trước, hiệ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ 

BÁO CÁO CUỐI KÌ

KỸ NĂNG CHUYÊN NGHIỆP DÀNH CHO KỸ SƯ

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN MÁY SẤY KHÔ NÔNG SẢN CHO NGƯỜI NÔNG DÂN HUYỆN ĐƠN

Mục Lục

Chương 1: MỞ ĐẦU 3

1 Lý do chọn đề tài 3

2 Mục tiêu của đề tài 3

3 Ý nghĩa thực tiễn 3

4 Phạm vi giới hạn của đề tài 4

5 Các chuẩn mực đạo đức của người kỹ sư 4

a) Nhiệm vụ của người kỹ sư 4

b) Đạo đức nghề nghiệp 4

c) Các tiêu chuẩn đạo đức cơ bản 5

6 Sở hữu trí tuệ 7

6.1 Tính mới của sáng chế 7

6.2 Trình độ sáng tạo của sáng chế 7

6.3 Khả năng áp dụng công nghiệp của sáng chế 8

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8

I Cấu tạo máy sấy nông sản 8

2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy nông sản 9

3 Ưu – Nhược điểm của máy sấy nông sản 10

Chương 3: CÁC ĐỐI TƯỢNG CẦN GIẢI QUYẾT 11

1 Tổng quan về đối tượng 11

2 Các yếu tố ảnh hưởng 12

Chương 4: PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN 12

1 Các bước để cải tiến 12

2 Các ý tưởng cải tiến sản phẩm 13

3.VẬN HÀNH AN TOÀN 16

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17

4.2 Đánh giá độ ổn định nhiệt độ sấy 19

4.3 Đánh giá ảnh hưởng của chế độ thoát ẩm đến kết quả quá trình sấy 21

Kết Luận 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 25

Chương 1: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, 80% người nông dân vẫn sử dụng phương pháp phơi sấy tự nhiên Đây làphương pháp dễ thực hiện, chi phí thấp, tuy nhiên nhược điểm là bị ảnh hưởng yếu tốthời tiết, an toàn vệ sinh, hao hụt cao, tốn nhân công… Trước thực tế đó, rất cần thiếttăng cường ứng dụng công nghệ, đưa các thiết bị sấy vào quá trình chế biến, bảo quảnnông sản Thiết bị sấy hiện đại có thể hạn chế các nhược điểm của phơi sấy tự nhiên,tuy nhiên chi phí đầu tư cao và tốn nhiên liệu

2 Mục tiêu của đề tài

- Tạo ra sản phẩm mới thuận tiện, thoải mái hơn, thân thiện vói môi trường hơn sovới sản phẩm cũ

- Sử dụng các thiết bị hoạt động bằng năng lượng tự nhiên giúp bảo vệ môi trường

- Đưa việc sử dụng năng lượng tự nhiên gần hơn, phổ biến hơn đến mọi người

- Giảm bớt việc sử dụng các nguồn năng lượng nhân tạo khó bị phân hủy hoặc táichế

3 Ý nghĩa thực tiễn

 Sản phẩm máy sấy chạy bằng năng lượng mặt trời góp phần giảm sử dụngnguồn năng lượng hóa thạch đang dần khan hiếm, bảo vệ môi trường, tiết kiệmnăng lượng

 Máy vận hành mà không cần sử dụng điện lưới thông thường, vì vậy sẽ giúptiết kiệm được lượng điện năng rất lớn hàng tháng cho người dùng

 Trên thị trường có rất nhiều dòng máy với những kiểu dáng thiết kế chắc chắn,

có tính thẩm mỹ cao

 Máy năng lượng mặt trời hoạt động với hiệu suất cao, làm mát hiệu quả

 Đảm bảo an toàn cho người dùng, tránh được những tai nạn đáng tiếc như khi

sử dụng điện thông thường

 Mang lại lợi ích kinh tế cho người sử dụng, chỉ cần đầu tư một khoản chi phíban đầu mà có thể sử dụng trong thời gian rất dài, không cần bỏ thêm chi phítiền điện hằng tháng

4 Phạm vi giới hạn của đề tài

- Giới hạn của đề tài nằm trong việc nghiên cứu máy sấy chạy bằng năng lượng mặttrời đạt được hiệu quả cao, giá thành sản phẩm giảm so với sản phẩm trước, hiện đạihơn tiện lợi hơn và nhiều tính năng hơn giúp ích cho người sử dụng

- Địa bàn nghiên cứu: Phòng thí nghiệm - chế tạo máy và đưa vào thử nghiệm tại một

số nông trại nhỏ trên địa bàn huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng

5 Các chuẩn mực đạo đức của người kỹ sư

a) Nhiệm vụ của người kỹ sư

• Cung cấp các dịch vụ khoa học kỹ thuật, công nghệ cho khách hàng và thịtrường

• Có tinh thần trách nhiệm, trung thực và có văn hóa

• Có bản lĩnh về chuyên môn, có lương tâm và có đạo đức nghề nghiệp

b) Đạo đức nghề nghiệp

Những tiêu chuẩn, phẩm chất của một cá nhân trong quá trình làm việc, công tác, mộthoạt động nào đó, phẩm chất đạo đức, nguyên tắc, thước đo hành vi của đạo đức nghềnghiệp phụ thuộc vào từng ngành nghề và lĩnh vực cụ thể

• Đạo đức nghề nghiệp là những chuẩn mực đạo đức trong một lĩnh vực nghềnghiệp nhất định

• Các chuẩn mực đạo đức nghề nghiệp phải phù hợp với nghề nghiệp, quyền &nghĩa vụ của người lao động và nền tảng đạo đức XH

• Đạo đức nghề nghiệp là tài sản quí giá của người lao động khi hành nghề

• Đạo đức kỹ sư = Đạo đức công dân + Đạo đức nghề nghiệp

c) Các tiêu chuẩn đạo đức cơ bản

c.1 Người kỹ sư phải có trách nhiệm về sự an toàn, sức khỏe và phúc lợi của cộng đồng

 Khi có những quyết định có khả năng gây nguy hiểm cho tính mạng hoặc tàisản thì người kỹ sư không được tự ý quyết định mà phải thông báo cho cấp caohơn hoặc cho khách hàng và những người có thẩm quyền

 Chỉ ký duyệt những tài liệu kỹ thuật đúng tiêu chuẩn đề ra

 Không được tự ý tiết lộ các thông tin, dữ liệu mà không có sự cho phép củangười chủ lao động hoặc không có yêu cầu của các cơ quan luật pháp

c.2 Người kỹ sư chỉ thực hiện các dịch vụ trong những lĩnh vực mà họ có thẩm quyền

 Các kỹ sư chỉ thực hiện những công việc trong các lĩnh vực mà họ đã có kinhnghiệm hoặc đã được đào tạo trước đó

 Không ký duyệt các kế hoạch hoặc các tài liệu với hình thức đối phó khi không

đủ năng lực, cũng như không ký duyệt các kế hoạch hoặc tài liệu không đượcchuẩn bị dưới sự chỉ đạo và kiểm soát của mình

 Mặc dù không nắm rõ hết các chi tiết cụ thể nhưng người kỹ sư có thể nhậnnhiệm vụ và chịu trách nhiệm cho toàn bộ dự án với điều kiện mỗi chi tiết kỹthuật cụ thể được ký xác nhận bởi các kỹ sư có trình độ và kiến thức chuyênngành về các chi tiết kỹ thuật đó

c.3 Người kỹ sư phải trung thực và khách quan trong những phát biểu công khai

 Các kỹ sư phải khách quan, trung thực và chịu trách nhiệm trong các phát biểu,các chứng nhận, các báo cáo chuyên môn của mình

 Các kỹ sư có quyền bày tỏ công khai các ý kiến kỹ thuật dựa trên kiến thức vàthẩm quyền của mình trong các vấn đề chuyên môn

 Các kỹ sư không phát biểu, phê bình hay tranh cãi về các vấn đề kỹ thuật do bịngười khác xúi giục hoặc do các bên liên quan thuê mướn, trừ khi họ mở đầu ý

kiến của mình bằng cách xác định rõ các bên liên quan mà họ đang đại diện vàtrình bày các mối quan tâm mà các kỹ sư khác có thể có trong vấn đề này.

c.4 Người kỹ sư đại diện cho công ty hoặc cho khách hàng như một nhân viên trung thực hay một người được ủy thác đáng tin cậy

 Phải công bố tất cả các yêu tố gây xung đột đã biết trước hoặc tiềm ẩn làm ảnhhưởng đến quyết định của mình hoặc chất lượng dịch vụ

 Các kỹ sư không nhận tiền công, bằng tài chính hay bằng bất kỳ cách nào khác,

từ nhiều hơn một bên liên quan cho các dịch vụ trong cùng một dự án, hoặccho các dịch vụ liên quan đến cùng một dự án, trừ khi sự việc được trình bàyđầy đủ và được tất cả các bên liên quan chấp nhận

 Người kỹ sư không trực tiếp hoặc gián tiếp gạ gẫm hay nhận tiền hối lộ hoặccác vật có giá trị từ các bên liên quan đến công việc mà họ chịu trách nhiệm

 Các kỹ sư làm việc trong các dịch vụ công cộng như làm thành viên, cố vấnhoặc nhân viên của các tổ chức chính phủ, bán chính phủ hoặc các ban ngànhkhông tham gia vào các quyết định trong các hoạt động kỹ thuật bí mật haycông khai về các dịch vụ mà họ hoặc tổ chức của họ cung cấp

 Người kỹ sư không nhận hợp đồng từ cơ quan chính phủ khi tổ chức mìnhphục vụ là thành viên của cơ quan chính phủ đó

c.5 Người kỹ sư phải tránh xa các hành vi lừa đảo

 Không làm sai lệch hoặc cho phép trình bày sai lệch trình độ của mình Khônglàm sai lệch hoặc thổi phồng trách nhiệm của mình trong một vấn đề được giaophó Không xuyên tạc sự thật liên quan đến người sử dụng lao động, nhân viên,việc liên kết, liên doanh hoặc các thành tựu trong quá khứ của doanh nghiệptrên các brochure, các bài giới thiệu để thu hút việc làm

 Các kỹ sư không trực tiếp hoặc gián tiếp đề nghị, cho, gạ gẫm, hoặc nhận hối

lộ dưới bất kỳ hình thức nào làm ảnh hưởng đến việc phán quyết, đấu thầu mộthợp đồng Phải giữ bí mật cho công việc, không đề nghị nhận quà hay bất kỳvật có giá trị nào để đổi lấy bí mật Không trả tiền hoa hồng, chia phần trăm lợi

nhuận, hoặc phí môi giới để đổi lấy bí mật cho công việc, trừ khi các chi phí đó

là quy định chính thức từ tổ chức mà họ phục vụ

6 Sở hữu trí tuệ

Sáng chế là một đối tượng của quyền sở hữu công nghiệp Theo quy định của Luật Sởhữu trí tuệ năm 2005, sáng chê được bảo hộ dưới hình thức cấp Bằng độc quyền sángchế nếu đáp ứng các điều kiện sau:

6.2 Trình độ sáng tạo của sáng chế

Sáng chế được coi là có trình độ sáng tạo nếu căn cứ vào các giải pháp kỹ thuật đãđược bộc lộ công khai dưới hình thức sử dụng, mô tả bằng văn bản hoặc dưới bất kỳhình thức nào khác ở trong nước hoặc ở nước ngoài trước ngày nộp đơn hoặc trướcngày ưu tiên của đơn đăng ký sáng chế trong trường hợp đơn đăng ký sáng chế đượchưởng quyền ưu tiên, sáng chế đó là một bước tiến sáng tạo, không thể được tạo ramột cách dễ dàng đối với người có hiểu biết trung bình về lĩnh vực kỹ thuật tươngứng

6.3 Khả năng áp dụng công nghiệp của sáng chế

Sáng chế được coi là có khả năng áp dụng công nghiệp nếu có thể thực hiện đượcviệc chế tạo, sản xuất hàng loạt sản phẩm hoặc áp dụng lặp đi lặp lại quy trình là nộidung của sáng chế và thu được kết quả ổn định

Bên cạnh đó, pháp luật sở hữu trí tuệ cũng quy định chỉ những tổ chức, cá nhân sauđây có quyền đăng ký sáng chế:

1 Tác giả tạo ra sáng chế bằng công sức và chi phí của mình;

2 Tổ chức, cá nhân đầu tư kinh phí, phương tiện vật chất cho tác giả dưới hìnhthức giao việc, thuê việc, trừ trường hợp các bên có thỏa thuận khác và thỏathuận đó không được trái với quy định tại khoản 2 Điều 86 Luật Sở hữu côngnghiệp

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I Cấu tạo máy sấy nông sản

Máy sấy nông sản gồm có bộ phận như sau:

Bảng điều khiển:

Bất cứ máy sấy thực phẩm nào đều được trang bị bảng điều khiển được ứng dụngcông nghệ hiện đại và dễ dàng sử dụng Với bảng điều khiển này, các bạn sẽ có thểcài đặt máy hoạt động liên tục trong khoảng thời gian mặc định sẵn Nhờ có bảngđiều khiển các bạn có thể loại bớt các thao tác hoạt động máy bằng tay

Bộ cách nhiệt và chịu nhiệt:

Nguyên lý hoạt động chủ yếu của việc sấy thực phẩm chính là sử dụng nhiệt Vì vậy,các loại máy sấy thực phẩm đều được trang bị bộ cách nhiệt và chịu nhiệt để tiết kiệmđiện năng một cách tối đa Đây là một bộ phần không thể thiếu của các máy sấy thựcphẩm

Hệ thống quạt gió:

Hệ thống quạt gió là một bộ phận không thể thiếu tại bất cứ thiết bị máy sấy thựcphẩm Hệ thống quạt gió có nhiệm vụ tản nhiệt trong quá trình sấy thực phẩm đểtránh việc quá tải nhiệt khiến cho máy sấy dễ bị hỏng và làm giảm tuổi thọ sử dụngmáy

Hệ thống gia nhiệt:

Hệ thống này được đặt gần hệ thống quạt gió Khi máy sấy có tình trạng giảm nhiệt

và thiêu nhiệt để sấy thực phẩm thì hệ thống gia nhiệt sẽ kết hợp cùng hệ thống quạtgió để gia tăng nhiệt bên trong máy sấy Điều này sẽ giúp cho máy sấy thực phẩmhoạt động hiệu quả và nhanh chóng hơn rất nhiều

2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy nông sản

Máy sấy nông sản hoạt động dựa trên nguyên lý thổi hơi nóng đối lưu liên tục Để lấy

đi hơi nước, lượng nước trong nguyên liệu đến khi đạt yêu cầu Trong quá trình thổihơi nóng, sẽ có các lỗ thông gió để quạt đối lưu khí nóng khắp khay Nhờ đó mànguyên liệu sẽ liên tục được tiếp xúc với hơi nóng Cùng lúc đó, động cơ sẽ hútkhông khí từ bên ngoài qua buồng đốt làm nóng và thổi khí nóng đi khắp tủ Sau đólấy đi hơi nước và thổi ra ngoài

Với nguyên lý hoạt động này, máy sấy nông sản làm tan biến hơi ẩm trong nguyênliệu nhanh nhất mà không ảnh hưởng đến chất lượng, hương vị của nguyên liệu

 Quy trình hoạt động của một lò dùng sấy nông sản diễn ra như sau:

Sấy giai đoạn 1: Tác nhân sấy từ dưới lên.

Không khí bên ngoài hấp thụ lượng nhiệt từ bộ trao đổi nhiệt, hòa với khí tươi để đạtđến nhiệt độ yêu cầu cho thực phẩm cần sấy (kiểm tra bằng đồng hồ nhiệt)

Quạt đối lưu đưa tác nhân sấy (khí nóng đối lưu) vào buồng sấy nhờ áp lực và lựcxoay của quạt.

Giai đoạn này, tác nhân sấy từ bộ trao đổi nhiệt thông qua lớp thực phẩm theo chiều

từ dưới lên Thực phẩm sẽ được làm khô theo chiều tác nhân sấy mang hơi ẩm thoát

ra ngoài

Sấy giai đoạn 2: Tác nhân sấy từ trên xuống

Giai đoạn này gió đảo chiều, tác nhân sấy (không khí nóng) xuyên qua lớp thực phẩmcần sấy theo chiều từ trên xuống dưới, làm khô đều bề mặt thực phẩm cần sấy

3 Ưu – Nhược điểm của máy sấy nông sản

Ưu điểm:

• Đây là cách sấy khô thực phẩm thông dụng nhất, được nhiều người ưa chuộng

• Sấy đa dạng các loại nguyên liệu Từ nông sản rau quả trái cây tới các loại thịt

và thủy hải sản

• Mỗi lần sấy được khối lượng từ 6kg – 70kg tùy thuộc vào loại máy

• Chi phí đầu tư máy móc không cao

Chương 3: CÁC ĐỐI TƯỢNG CẦN GIẢI QUYẾT

1 Tổng quan về đối tượng

Đối tượng cần giải quyết: An toàn thực phẩm, sức khỏe con người, hiệu suất điệnnăng, chất lượng nông sản sấy khô, nguồn năng lượng mặt trời và giá cả tác động đến

ý định mua sản phấm nông sản sấy khô

An toàn thực phẩm:

An toàn thực phẩm luôn là vấn đề quan tâm hàng đầu của mọi người Vấn đề an toànđược chú trọng từ nguồn nguyên liệu, xử lý, chế biến, bảo quản, đóng gói và phânphối Bởi vì an toàn thực phẩm ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng nên vấn đề

đó rất quan trọng Ngày nay, người tiêu dùng có xu hướng sử dụng các thực phẩmsạch, có nguồn gốc rõ ràng từ nơi nuôi trồng đến nơi xử lý, chế biến Tóm lại, khảnăng an toàn thực phẩm có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của máy sấy

Hiệu suất điện năng:

Với công nghệ sấy bằng cách sử dụng hơi nóng từ máy sấy, nhiệt độ sấy thường từ 40– 100 độ Ưu điểm của phương pháp này tiết kiệm thời gian, sử dụng linh hoạt phùhợp với quy mô lớn, nhỏ; chất lượng nông sản, độ ấm của nông sản sau khi sấy ổnđịnh; thời gian bảo quản nông sản lâu Nhược điểm là tốn chi phí đầu tư và sản xuất,quá trình sấy tạo ra nhiều khí CO ảnh hưởng đến môi trường.2

Nguồn năng lượng mặt trời:

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, có chế độ nhiệt tương đối cao và bức xạnhiệt dồi dào Nhiệt độ trung bình trên 25oC, số giờ nắng trung bình dao động từ 100– 300 giờ Vì vậy, với điều kiện tự nhiên sẵn có nên việc sử dụng năng lượng mặt trờitrên máy sấy nông sản là tiềm năng Việc sử dụng năng lượng mặt trời để sấy nôngsản có các ưu điểm như thời gian sấy ngắn hơn, chi phí trong sản xuất thấp, sản phẩmkhông bị tổn hại, hao hụt nhiều trong quá trình sấy Khi sấy ở nhiệt độ thấp, sản phẩmkhông bị biến đổi màu cũng như không biến đổi tính chất hóa lý của nông sản, ít bịthất thoát dinh dưỡng nên chất lượng sản phẩm cao Ngoài ra, còn đảm bảo vệ sinh antoàn thực phẩm Đây còn là phương pháp sấy thân thiện với môi trường bởi nănglượng mặt trời là năng lượng sạch, tự nhiên, không gây ô nhiễm môi trường

2.Các yếu tố ảnh hưởng

Máy sấy nông sản sử dụng điện tích hợp năng lượng mặt trời gồm nhiều hệ thống: pinnăng lượng mặt trời sẽ cung cấp nguồn điện để quạt ly tâm hoạt động liên tục để thổikhí nóng, quạt hút cũng sẽ hoạt động để chuyển không khí ẩm trong buồng sấy ra

ngoài Quạt thổi và hút không khí được điều khiển bởi biến tần dựua theo tín hiệu độ

ẩm Nhiệt độ trong buồng sấy, lưu lượng gió đều có thể điều khiển được Máy sấyvẫn có hỗ trợ nhiệt bằng điện khi thời tiết không lý tưởng Các yếu tố ảnh hưởng đếnquá trình sấy: nguồn năng lượng mặt trời, nguyên liệu

Chương 4: PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN

1 Các bước để cải tiến

Bước 1: Phân tích quy trình ảnh hưởng đến sản xuất

Doanh nghiệp cần xem xét và nhận diện tất cả các điểm không phù hợp, ảnh hưởngđến chất lượng của sản phẩm

Bước 2: Xác định vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng cần cải thiện

Doanh nghiệp cần xác định một cách chuẩn xác và rõ nét các vấn đề ảnh hưởng đếnchất lượng thì mới có thể xử lý tận gốc

Bước 3: Xây dựng giải pháp cải tiến chất lượng

Doanh nghiệp nên sử dụng phương pháp Brainstorming (tập kích não) để tìm ra đượcnhiều giải pháp nhất có thể cũng như giúp thực hiện bước 3 đạt hiệu quả cao nhất.Bước 4: Thực hiện cải tiến chất lượng theo phương pháp đề ra

Để thực hiện quá trình này, cần có sự tham gia đóng góp ý của toàn bộ nhân viêntrong tổ chức, từ các công nhân trong phân xưởng, cho tới nhân viên của khối vănphòng cũng Ban Quản trị Bởi, sự hợp tác và gắn kết của từng cá nhân sẽ giúp thựchiện quá trình Kaizen một cách hiệu quả nhất

Bước 5: Đo lường và đánh giá kết quả

Khâu đo lường hết sức quan trọng Cần kiểm tra lại các bước Kaizen xem có hiệu quảhay không bằng những cách sử dụng các dữ liệu để so sánh với những yêu cầu banđầu đặt ra