tính toán và thiết kế hệ thống máy sấy lúa dạng tháp năng suất 10 tấn giờ.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY SẤY LÚA DẠNG THÁP NĂNG SUẤT 10 TẤN/GIỜ Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Bùi Ngọc Khá MSSV: 1117907 Tạ Oai Cường MSSV: 1117896 Trần Thanh Phong MSSV: 1117927 Ts Trần Thanh Hùng Cần Thơ, ngày 23 tháng năm 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY SẤY LÚA DẠNG THÁP NĂNG SUẤT 10 TẤN/GIỜ Sinh viên thực hiện: Cán hướng dẫn: Bùi Ngọc Khá MSSV: 1117907 Tạ Oai Cường MSSV: 1117896 Trần Thanh Phong MSSV: 1117927 Ts Trần Thanh Hùng Thành viên Hội đồng: Ts Trần Thanh Hùng Ts Trương Quốc Bảo Ks Trần Lê Trung Chánh Luận văn bảo vệ tại: Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Bộ môn Tự Động Hóa, Khoa Công Nghệ, Trường Đại học Cần Thơ vào ngày 23 tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Khoa Công Nghệ, Trường Đại Học Cần Thơ Website: http://www.ctu.edu.vn Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN  Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong i Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong ii Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN  Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong iii Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng LỜI CAM ĐOAN Đề tài “TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY SẤY LÚA DẠNG THÁP NĂNG SUẤT 10 TẤN/GIỜ” đề tài có khả ứng dụng vào thực tế sống Khi chọn đề tài này, chúng em lường trước khó khăn không am hiểu lĩnh vực khí Song chúng em nổ lực tự nghiên cứu tìm hiểu tham khảo ý kiến thầy cô bạn bè Vì chúng em mạnh dạng chọn đề tài làm luận văn tôt nghiệp cho Trong trình thực đề tài, nhiều thiếu sót kiến thức hạn chế nội dung trình bày quyễn báo cáo hiểu biết thành chúng em đạt hướng dẫn tận tình thầy Trần Thanh Hùng Chúng em xin cam đoan rằng: nội dung trình bày báo cáo luận văn tốt nghiệp chép từ công trình có trước Nếu không thật, chúng em xin chịu trách nhiệm trước nhà trường Cần Thơ, ngày 23 tháng 05 năm 2015 Nhóm sinh viên thực Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong iv Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng LỜI CẢM ƠN Với lòng tôn trọng đạo, chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô tận tình dạy bảo chúng em, truyền đạt cho chúng em kiến thức quý báu để làm hành trang cho chúng em bước vào đời Xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Cần Thơ tận tình cho chúng em suốt khóa học vừa qua Xin cảm ơn thầy Trần Thanh Hùng tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu cho chúng em, thiết bị hoàn thành luận văn này, truyền thụ kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt thời gian thực đề tài Xin cảm ơn bạn lớp khí tận tình giúp đỡ đóng góp ý kiến thật quý giá để hoàn thành đề tài Xin ghi nhớ công ơn cha mẹ không quản gian lao khó nhọc hy sinh cao để ngày hôm Một lần xin gửi đến người thân yêu, bạn, anh chị Đã đóng góp ý kiến giúp đỡ mặt tinh thần, kinh nghiệm, kiến thức lời biết ơn sâu sắc Xin chân thành cảm ơn Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong v Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng MỤC LỤC CHƯƠNG xii GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 YÊU CẦU 1.4 HƯỚNG GIẢI QUYẾT 1.5 CẤU TRÚC QUYỂN BÁO CÁO CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT, XUẤT KHẨU VÀ TỔN THẤT SAU THU HOẠCH LÚA GẠO Ở ĐBSCL 2.2 PHƯƠNG PHÁP SẤY CỔ TRUYỀN – PHƠI NẮNG 2.3 KHÁI NIỆM VỀ SẤY 2.4 BẢN CHẤT ĐẶC TRƯNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY BẰNG NHIỆT (SẤY NÓNG) 10 2.6 SẤY BẰNG KHÔNG KHÍ TỰ NHIÊN (PHƠI NẮNG) 10 2.7 SẤY NHÂN TẠO 13 2.8 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY NÓNG NHÂN TẠO 13 2.8.1 Sấy tĩnh học (Stationnary drying) 13 2.8.2 Vật liệu sấy đảo trộn (motive grain drying) 14 2.8.3 Sấy vật liệu ẩm phương pháp trao đôi nhiệt đối lưu không khí 14 2.8.4 Sấy vật liệu ẩm phương pháp sấy tiếp xúc (Contacted drying) 15 2.8.5 Sấy vật liệu ẩm phương pháp sấy xạ 15 2.8.6 Sấy vật liệu ẩm phương pháp sấy thăng hoa (Sublimation drying) 15 2.9 CÁC DẠNG MÁY SẤY CÓ THỂ SẤY HẠT LÚA 16 2.9.1 Máy sấy thùng quay (Fluidizer flat dryer) 16 2.9.2 Máy sấy tháp (Tower Dryer- Shaft Grain Dryer) 18 2.9.3 Tháp sấy liên tục 20 2.9.4 Tháp sấy tuần hoàn-sấy theo mẻ 21 2.10 CÔNG NGHỆ SẤY LÚA 21 2.11 TÁC NHÂN SẤY 22 2.12 ỨNG DỤNG 24 CHƯƠNG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG MÁY SẤY THÁP 25 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong vi Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng 3.1 XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI KHÔNG KHÍ TRƯỚC VÀ SAU KHI SẤY (DÙNG ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨM) 26 3.1.1 Các kí hiệu sử dụng 26 3.1.2 Phần mềm vẽ đồ thị không khí ẩm 27 3.1.3 Xác định trạng thái không khí trước sau sấy (dùng độ thị không khí ẩm) 27 3.2 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC CƠ BẢN CỦA THÁP SẤY 28 3.3 KHE DẪN TÁC NHÂN SẤY 29 3.4 LƯU LƯỢNG KHÍ SÂY CẦN THIẾT 29 3.5 CỘT ÁP 30 3.6 CÔNG SUẤT CẦN THIẾT CHO QUẠT 32 3.7 BỘ PHẬN NHẬP LIỆU 32 4.8 BẢNG VẼ CƠ KHÍ 36 CHƯƠNG 4.1 THIẾT KẾ BỘ PHẬN GIÁM SÁT 40 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ 40 4.1.1 Sơ đồ khối tổng quát 40 4.1.2 Khối xử lý trung tâm 40 4.1.3 Bộ ADC MSP430G2553 41 4.1.4 Khối cảm biến nhiệt độ, độ ẩm 45 4.1.5 Khối điều khiển nhiệt độ 49 4.1.6 Khối hiển thị 50 4.1.7 Tập lệnh LCD 52 4.1.8 Điều khiển relay 54 4.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 56 4.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM 57 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 62 5.1 KẾT QUẢ 62 5.2 HẠN CHẾ 62 5.3 KIẾN NGHỊ 63 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong vii Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng DANH MỤC BIỂU HÌNH Hình 2.1: Phơi cá ánh nắng mặt trời Hình 2.2: Dùng ánh nắng mặt trời làm khô sản phẩm Hình 2.3: Phơi lúa tự nhiên 11 Hình 2.4: Máy sấy tĩnh 14 Hình 2.5: Sấy vật liệu phương pháp trao đổi nhiệt đối lưu không khí 15 Hình 2.6: Máy sấy thùng quay cấp nhiệt trực tiếp 17 Hình 2.7: Máy sấy thùng quay cấp nhiệt gián tiếp 17 Hình 2.8: Máy sấy tháp tam giác 19 Hình 2.9: Máy sấy tháp tròn 19 Hình 2.10: Máy sấy tháp kiểu hình thoi 20 Hình 3.7: Đồ thị thể mối quan hệ nhiệt độ điện trở 24 Hình 3.8: Hình ảnh thật tế nhiệt điện trở 24 Hình 4.1: Sơ đồ cấu tạo máy sấy 25 Hình 4.2: Giao diện phần mềm đồ thị không khí ẩm 27 Hình 4.3: Cấu tạo vít tải 33 Hình 4.4: Bản vẽ khí thân tháp 37 Hình 4.5: Bản vẽ khí vít tải 38 Hình 4.6: Bản vẽ khí cắt ngang toàn máy sấy 38 Hình 4.7: Mô hình máy sấy lúa dạng tháp 39 Hình 5.1: Sơ đồ khối mạch 40 Hình 5.2: Sơ đồ chân MSP430G2553 41 Hình 5.3: Cấu trúc bên MSP430G2553 41 Hình 5.5: Hình ảnh thực tế 45 Hình 5.6: Hình ảnh thực tế 46 Hình 5.7 Sơ đồ chân 46 Hình 5.8: Gửi tín hiệu start 47 Hình 5.9: Đọc tín hiệu từ bit 48 Hình 5.10: Đọc tín hiệu từ bit 48 Hình 5.11: Sơ đồ chi tiết khối cảm biến 49 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong viii Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng - Nhiệt độ trễ: 2℃ - Thời gian cập nhập: 0.5S - Điện áp vào qua biến áp 12V1A - Đầu ra: Tiếp điểm Relay 10A - Dòng tiêu thụ mạch: ≤ 3mA, bật relay≤ 60mA 4.1.6 Khối hiển thị LCD 16×2 loại hình tinh thể lỏng nhỏ dùng để hiển thị dòng chữ số bảng mã ASCII Không giống loại LCD lớn, LCD 16×2 chia sẵn thành ô ứng với ô hiển thị ký tự ASCII Cũng lý thị ký tự ASCII nên loại LCD gọi LCD 16×2 (để phân biệt với Graphic LCD hiển thị hình ảnh) Mỗi ô LCD 16×2 bao gồm “chấm” tinh thể lỏng, việc kết hợp “ẩn” “hiện” chấm tạo thành ký tự cần hiển thị Trong LCD 16×2, mẫu ký tự định nghĩa sẵn Kích thước LCD 16×2 định nghĩa số ký tự hiển thị dòng tổng số dòng mà LCD có Nghĩa LCD 16x2 loại có dòng dòng hiển thị tối đa 16 ký tự LCD 16x2 điều khiển chip HD44780U hãng Hitachi Đối với LCD khác bạn cần tham khảo datasheet riêng loại Tuy nhiên, HD44780U coi chuẩn chung cho loại LCD HD44780U có mode giao tiếp bit bit Nó chứa sẵn 208 ký tự mẫu kích thước font 5x8 32 ký tự mẫu font 5x10 (tổng cộng 240 ký tự mẫu khác nhau) Hình 5.13: Sơ đồ chân LCD SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 50 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng Bảng 5.2: Chức chân Chân Tên Vss Vdd Chức Chân nối đất cho LCD, thiết kế mạch nối chân với GND mạch điều khiển Chân cấp nguồn cho LCD, thiết kế mạch nối chân với Vcc= 5V Chân dùng để điều chỉnh độ tương phản LCD Chân chọn ghi (Register select) Nối chân RS với logic “0”(GND) “1” (Vcc) để chọn ghi RS + Logic “0”: Bus DB0-DB7 nối với ghi lệnh IR LCD (write) với đếm địa (read) + Logic “1”: Bus DB0-DB7 nối với ghi liệu DR bên LCD R/W Chân chọn chế độ đọc/ghi Nối chân với logic “0” để LCD ghi, nối với logic “1” để đọc Chân cho phép (Enable) Sau tín hiệu đặt lên bus DB0-DB7, lệnh chấp nhân có xung cho phép chân E + Ở chế độ ghi: Dữ liệu bus LCD chuyển vào E ghi bên phát xung cho phép chân E + Ở chế độ đọc: Dữ liệu LCD xuất DB0-DB7 phát cạnh lên chân E LCD giữ bus chân E xuống mức thấp đường bus liệu dùng để trao đổi thông tin với MPU Có chế độ sử dụng: DB0- + Chế độ bit: liệu truyền đường, với bit DB7 MSB bit DB7 + Chế độ bit: liệu truyền đường từ BD4 tới DB7, với bit MSB bit DB7 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 51 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng 4.1.7 Tập lệnh LCD Tham khảo website http://www.picmicrolab.com/ [11] Bảng 5.3: Các tập lệnh LCD Qua bảng 5.3 cho thấy tập lệnh LCD như: - Clear Display(xóa LCD): lệnh xóa toàn nội dung DDRAM xóa toàn hiển thị LCD Vì lệnh ghi nên chân RS phải reset ve trước ghi lệnh lên LCD SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 52 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng - Cursor home: đưa trỏ vị trí đầu dòng, dòng nhớ DDRAM, sau lệnh biến ghi vào DDRAM biến nằm vị trí đầu tiên(1:1), RS phải trước ghi lệnh - Set DDRAM address: định vị trí trỏ cho DDRAM , di chuyển trỏ đến vị trí tùy ý DDRAM, để thực lệnh RS phải 0, bit MSB mã lệnh ( D7) phải 1,7 bit lại mã lệnh địa cần trỏ đến - Write to CGRAM or DDRAM: ghi liệu vào CGRAM or DDRAM lệnh ghi mà lệnh liệu nên chân RS phải set lên trước ghi lệnh vào LCD - Entry mode set: xác lập hiển thi liên tiếp cho LCD - Display on/off control: xác lập cách hiển thi cho LCD - Function set: xác lập cho LCD, lệnh thiết lập phương thức giao tiếp LCD, RS phải sử dụng lệnh Bảng 5.4: Các lệnh đến ghi LCD thường dùng Mã (hex) Lệnh đến ghi LCD Xóa hình hiển thị Trỏ đầu dòng Giảm trỏ(dịch trỏ sang trái) Tăng trỏ(dịch trỏ sang phải) Dịch hiển thị sang phải Dịch hiển thị sang trái Tăng trỏ, tắt hiển thị A Tắt hiển thị, bật trỏ C Bật hiển thị, tắt trỏ E Bật hiển thị, nhấp nháy trỏ F Tắt trỏ, nhấp nháy trỏ 10 Dịch vị trí trỏ sang trái 14 Dịch trỏ sang phải SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 53 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng 18 Dịch toàn hiển thị sang trái 1C Dịch toàn hiển thị sang phải 80 Ép trỏ đầu dòng thứ C0 Ép trỏ đầu dòng thứ hai 38 Hiển thị LCD dòng ma trận 5x7 Sơ đồ khối thị Sơ đồ khối thị thiết kế sau: Hình 5.14: Sơ đồ chi tiết khối thị 4.1.8 Điều khiển relay Relay loại linh kiện điện tử thụ động rơ-le giải vấn đề liên quan đến công suất cần ổn định cao, dễ dàng bảo trì Relay công tắc (khóa K) Nhưng khác với công tắc chỗ bản, Relay kích hoạt điện thay dùng tay người Chính lẽ đó, Relay SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 54 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng dùng làm công tắc điện tử Vì Relay công tắc nên có trạng thái: đóng mở Hình 5.15: Hình ảnh thực tế - Chức chân + V1,V2 : nguồn mass + COM ( Common Terminal ): chân chung, kết nối với chân lại Còn việc kết nối chung với chân phụ thuộc vào trạng thái hoạt động Relay + ON NO ( Normally Open ): Khi rơ le trạng thái ON (có dòng chạy qua cuộn dây) chân COM nối với chân + OFF NC ( Normally Close ): Bình thường trạng thái đóng Nghĩa Relay trạng thái OFF, chân COM nối với chân Hình 5.16: Sơ đồ chân SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 55 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng 4.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG Sau phân tích sở lý thuyết mô hình hệ thống, thống kết nối khối mạch Phần cứng thiết kế chi tiết hình 5.18 Hình 5.18: Sơ đồ chi tiết toàn mạch - Khi thiết kế chi tiết toàn mạch giám sát hệ thống máy sấy lúa tiến hành thi công kết hình 5.19 SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 56 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng Hình 5.19: Module giám sát hệ thống sấy lúa 4.3 THIẾT KẾ PHẦN MỀM Phần mềm hệ thống thiết kế phải hoàn toàn tương thích với phần cứng Có phát huy hết khả hệ thống Nhiệm vụ phần mềm: - Đọc nhiệt độ từ cảm biến LM35, đọc độ ẩm tử cảm biến DHT22 - Điều khiển nhiệt độ, đóng ngắt relay - Hiển thị lên LCD Giải thuật cho lưu đồ: Đầu tiên cho lúa vào máy sấy, khởi động vít tải nhiệt điện trở Bước 1: Sau kiểm tra xem SW3 bật hay tắt (kiểm tra P1.3IN vi xử lý MSP430G2553 xem trạng thái nào), SW3 tắt (P3IN mức 0) chế độ điều SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 57 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng khiển tay sử dụng, SW3 bật (P3IN mức 1) chế độ điểu khiển tự động bật - Chế độ điều khiển tay : + Bước 2: Cảm biến lấy giá trị nhiệt độ độ ẩm đưa vào vi xử lý MSP430G2553, sau MSP430G2553 xử lí giá trị đưa vào đưa liệu nhiệt độ độ ẩm lên LCD chuyển qua bước + Bước 3: Quan sát giá trị nhiệt độ độ ẩm LCD, đủ độ ẩm sấy đặt ban đầu LED báo hiệu sáng vi xử lí MSP430G2553 cho phép mở Relay (rờ le) để vít chia liệu làm việc, sau người vận hành mở ngăn kéo đáy máy sấy cho lúa ra, kết thúc trình sấy Nếu quan sát LCD thấy chưa đủ độ ẩm đặt ban đầu chuyển sang bước + Bước 4: Quan sát giá trị nhiệt độ độ ẩm LCD, đủ độ ẩm cho lần sấy đầu, chuyển sang bước Nếu quan sát LCD thấy chưa đủ độ ẩm đặt ban đầu chuyển sang bước + Bước 5: Người vận hành bật SW2 để điều khiển vi xử lí MSP430G2553 cho phép mở Relay (rờ le) để vít chia liệu làm việc - Chế độ điều khiển tự động : + Bước 2: Cảm biến lấy giá trị nhiệt độ độ ẩm đưa vào vi xử lý MSP430G2553, sau MSP430G2553 xử lí giá trị đưa vào đưa liệu nhiệt độ độ ẩm lên LCD chuyển qua bước + Bước 3: Quan sát giá trị nhiệt độ độ ẩm LCD, đủ độ ẩm sấy đặt ban đầu LED báo hiệu sáng vi xử lí MSP430G2553 cho phép mở relay (rờ le) để vít chia liệu làm việc, sau người vận hành mở ngăn kéo đáy máy sấy cho lúa ra, kết thúc trình sấy Nếu quan sát LCD thấy chưa đủ độ ẩm đặt ban đầu chuyển sang bước + Bước 4: Quan sát giá trị nhiệt độ độ ẩm LCD, đủ độ ẩm cho lần sấy đầu, chuyển sang bước Nếu quan sát LCD thấy chưa đủ độ ẩm đặt ban đầu chuyển sang bước + Bước 5: Vi xử lí MSP430G2553 cho phép mở Relay (rờ le) để vít chia liệu làm việc SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 58 Luận văn Tốt Nghiệp - GVHH: Ts Trần Thanh Hùng Lưu đồ giải thuật: start S Sw3= A Đ Đo nhiệt độ, độ ẩm Xuất giá trị LCD Độ ẩm đạt ngưỡng tối thiểu Đ Led báo hiệu stop S Điều khiển nhiệt điện trở tay S Độ ẩm đạt ngưỡng lần x (lần sấy Đ 1,2,3, ) Đ Bật SW2 để vi điều khiển cho phép relay điều khiển vít chia liệu SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 59 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng A Đ Đo nhiệt độ,độ ẩm Xuất LCD Độ ẩm đạt ngưỡng tối thiểu S S Điều khiển nhiệt điện trở tự động Đ Led báo hiệu stop Độ ẩm đạt ngưỡng lần x (lần sấy 1,2,3 ) Đ Vi điều khiển cho phép vít chia liệu hoạt động Hình 5.20: Lưu đồ giải thuật Kết sấy thử nghiệm số giống lúa phổ biến người nông dân chọn để làm giống lúa canh tác SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 60 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng Bảng 5.5: Kết thử nghiệm lúa Giống lúa IR50404 OM4218 Jasmine 85 Độ ẩm Độ ẩm đo môi trường sấy 20% 44% 19% 39-40% 18% 36% 17% 32% 20% 65% -72% 16% 27-28% 15% 23% 14% 18-19% 13% 14-15% 21% 48% 20% 41-43% 19% 37-38% 18% 34% 22% 65% -72% 17% 29-30% 16% 26% 15% 22% 14% 18% 13% 13-15% 24% 62-63% 23% 57-59% 22% 54% 21% 50% 20% 46% 24% 65% - 72% 19% 40-42% 18% 37% 17% 33% 16% 27-29% 15% 24% lúa có bề mặt bề mặt lúa độ ẩm nhân hạt lúa, có Độ ẩm ban đầu lúa Độ ẩm môi trường Độ ẩm thực tế lúa sấy không khí nóng thổi vào hạt lúa độ ẩm bề măt giảm nhanh độ ẩm nhân từ từ thoát bề mặt lúa có chênh lệch độ ẩm bề mặt bên nhân hạt lúa Do DHT22 cảm biến đo độ ẩm không khí nên đo độ ẩm bên bề mặt lúa nên trình đo thí điểm nhiều lần nhóm cho bảng so sánh độ ẩm bên độ ẩmmoi trường từ nhận độ ẩm mong muốn với sai số khoảng 1-1,5% Để khắc phục cho sấy thêm khoảng thời gian quan sát độ ẩm DHT22 giảm tới 13% SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 61 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 5.1 KẾT QUẢ Sau 15 tuần thực Luận Văn tốt nghiệp, đề tài “ tính toán thiết kế hệ thống máy sấy lúa dạng tháp suất 10 tấn/giờ” hoàn thành tiến độ đạt yêu cầu đề Qua trình thực đề tài hoàn thành nội dung sau: - Thiết kế máy sấy lúa dạng tháp - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết trình sấy nông sản, thực phẩm - Thiết kế hệ thống giám sát trình sấy lúa - Cho đến mô hình máy sấy tháp chạy ồn định, cho kết mong muốn Đo nhiệt độ buồng sấy, độ ẩm lúa, điều khiển nhiệt độ để chọn chế độ sấy phụ hợp với loại hạt ngắt vít tải thông qua Relay trình sấy ngưng hoạt động Tỉ lệ hạt lúa sau xay xát giảm, đảm bảo mùi đặc trưng, màu sắc hạt lúa, không làm thay đổi chất dinh dưỡng hạt đồng thời đảm bảo tỉ lệ hạt nảy mầm hạt lúa sau sấy - Việc tính toán thiết kế, lắp ráp thiết bị hệ thống sấy vật liệu sấy loại hạt nông sản nói chung lúa nói riêng tương đối đơn giản, dễ thực Nguyên vật liệu dùng để chế tạo thiết bị rẽ tiền (bằng thép CT3 gang), không đòi hỏi có tính chất đặc biệt Do vốn đầu từ không cao lắm, thời gian hoàn thành vốn nhanh - Hệ thống thiết bị tương đối đơn giản, dễ vận hành, thời gian sấy nhanh tiến hành theo phương thức sấy liên tục 5.2 HẠN CHẾ - Hệ thống máy sấy tháp chưa tự động hoàn toàn - Lượng nhiệt qua vật liệu sấy thất thoát nhiều - Độ ẩm hạt có chênh lệch từ 0,5% đến 1% SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 62 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng 5.3 KIẾN NGHỊ - Cần nhiều thời gian để nghiên cứu để hệ thống máy sấy tự động hóa - Thiết kế phận lọc bụi khí thải sau qua vật liệu sấy - Tìm hiểu cách tận dụng lượng nhiệt thoát môi trường để dùng làm tác nhân sấy - Cần có thiết kế thêm phận làm mát cho vật liệu sấy, để hạt sấy đạt độ ẩm đồng SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 63 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn May Năm 2007 Kỹ Thuật Sấy Nông Sản Thực Phẩm [2] Trần Văn Phú, Lê Nguyên Chương Năm xuất 1991 Tính Toán Thiết Kế Các Thiết Bi Sấy [3] Các tác giả Các Bộ Cảm Biến Trong Kỹ Thuật Đo Lường Và Điều Khiển- Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật Hà Nội [4] Hoàng Văn Chước Năm xuất 2006 Thiết Kế Hệ Thống Thiết Bị Sấy [5] Lê Chí Hiệp Năm xuất 2001 Kỹ Thuật Điều Hòa Không Khí [6] Bùi Trung Thành Năm xuất 9/2009 Xác Định Một Số Thông Số Cơ Bản Của Muối Tinh Để Tính Toán Thiết Kế Máy Sấy-Tạp Chí Cơ Khí Việt Nam [7] Bùi Trung Thành Năm xuất 2008 Giáo Trình Lý Thuyết Quạt Bơm Máy Nén Công Nghệ- Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM [8] Nguyễn Bồng Năm xuất 2010 Kỹ Thuật Sấy Bảo Quản Nông Sản, Thực Phẩm [9] Trần Văn Nhã Năm xuất 2006 Máy Thiết Bị Chế Biến Lương Thực [10].Trần Hữu Danh Năm xuất 2012 Giáo Trình Kỹ Thuật Vi Xử Lý [11] Website http://www.picmicrolab.com/ [12] Wesbite https://bloghocdientu.wordpress.com/ SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 64 [...]... phơi nắng  Khái niệm về sấy  Bản chất đặc trưng của quá trình sấy  Các phương pháp sấy bằng nhiệt (sấy nóng)  Sấy bằng không khí tự nhiên (phơi nắng)  Sấy nhân tạo  Các phương pháp sấy nhân tạo  Các dạng máy sấy có thể sấy lúa  Ứng dụng Chương 3: Vật liệu và tác nhân sấy  Vật liệu sấy hạt lúa  Công nghệ sấy lúa  Tác nhân sấy Chương 4: Tính toán thiết kế hệ thống máy sấy tháp  Xác định trạng... đặt biệt là các thiết bị kỹ thuật dùng trong khâu thu hoạch và sản xuất Vì vầy, đề tài Tính toán và thiết kế hệ thống máy sấy lúa dạng tháp 10 tấn/ giờ” vừa giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách bảo quản lúa tốt hơn, phục vụ cho việc xuất khẩu gạo Đồng thời, góp phần thực hiện công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước 1.2 MỤC TIÊU Mục tiêu chung là thiết kế hệ thống máy sấy lúa năng suất 10 tấn/ giờ nhằm phục... nhân đi vào hệ thống thải ẩm (động lại trong các đoạn ống, dẫn đến quạt thải) Các loại máy sấy tháp phổ biến hiện nay như: máy sấy tháp tam giác, máy sấy tháp tròn, máy sấy tháp hình thoi, được minh họa như hình 2.8, hình 2.9, hình 2 .10 Hình 2.8: Máy sấy tháp tam giác Hình 2.9: Máy sấy tháp tròn SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường 19 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng Hình 2 .10: Máy sấy tháp kiểu... độ sấy thì làm giảm chi phí vì thời gian sấy nhanh hơn nhưng hao hụt giá trị hạt vì giảm chất lượng  Máy sấy tháp có ưu điểm sau: - Sản phẩm trong máy sấy tháp có thể lấy ra liên tục hoặc định kì - Chi phí sấy thấp - Năng suất lớn và rất lớn - Chất lượng tốt và ổn định - Tiêu thụ năng lượng thấp - Máy sấy tháp cho độ đồng nhất rất tốt 2 .10 CÔNG NGHỆ SẤY LÚA Lúa là vật liệu dạng hạt, có thể được sấy. .. của lúa sau khi thu hoạch 1.3 YÊU CẦU Tính toán và thiết kế bản vẽ chi tiết về máy sấy dạng tháp - Thiết kế mạch điều khiển dùng MSP430G2553 để giám sát hệ thống máy sấy - Mạch điều khiển có khả năng đọc được nhiệt độ, độ ẩm, hiển thị lên LCD - Mạch điều khiển được nhiệt độ của tác nhân sấy, đóng ngắt vít tải thông qua relay 1.4 HƯỚNG GIẢI QUYẾT - Tìm hiểu về cầu tạo của máy sấy tháp, và các đặc tính. .. thường được dùng để sấy các sản phẩm đắt tiền  Máy sấy thùng quay thường có năng suất thấp  Máy sấy thùng quay dùng để sấy vật liệu có độ ẩm cao 2.9.2 Máy sấy tháp (Tower Dryer- Shaft Grain Dryer) Cấu tạo, nguyên lí hoạt động và đặc điểm: Hệ thống máy sấy gồm bộ phận cấp nhiệt trực tiếp từ buồng đốt hòa trộn với không khí tươi, hệ thống quạt và các thiết bị phụ trợ khác Tháp sấy là một không gian... chất mang nhiệt để cung cấp năng lượng cho vật liệu sấy và mang ẩm thoát ra từ vật liệu sấy thải vào môi trường Tác nhân sấy trong thiết bị sấy đôi lưu thường là không khí nóng hoặc khói lò Thiết bị sấy đối lưu có thể sấy lúa có thể có các dạng sau: 2.9.1 Máy sấy thùng quay (Fluidizer flat dryer) Thiết bị sấy thùng quay cũng là một thiết bị sấy chuyên dùng để sấy các vật liệu dạng hạt rời, các loại muối... gia công, mô hình máy sấy lúa dạng tháp đã được thiết kế và chế tạo thử nghiệm Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống máy sấy hoạt động khá tốt, do có hệ thống giám sát như đo nhiệt độ từ môi trường sấy (dùng cảm biến LM35), đo độ ẩm của hạt,(dùng cảm biến DHT22) điều khiển được nhiệt độ khi cần thiết, thông qua vi điều khiển MSP430G2553 Nhờ hệ thống giám sát này mà hạt lúa sau khi sấy không bị không... tổ chức sấy phân vùng Sau vùng sấy cuối cùng vật liệu sấy thường được làm mát đến gần nhiệt độ môi trường để đưa vào kho bảo quản 2.9.4 Tháp sấy tuần hoàn -sấy theo mẻ Hạt đi qua tháp sấy được vít tải đưa trở lại tháp Thời gian ủ thực chất là thời gian hạt ở trong gàu tải và ở trong thùng chứa trên buồng sấy nên tương đối ngắn, khoảng 0.5 giờ Vì thế cùng với một tháp sấy cho máy sấy là một bài toán cân... khí trước và sau khi sấy (dùng đồ thị không khí ẩm  Xác định kích thước cơ bản của tháp sấy  Khe dẫn tác nhân sấy  Lưu lượng khí sấy cần thiết  Cột áp SVTH: Bùi Ngọc Khá Tạ Oai Cường Trần Thanh Phong 3 Luận văn Tốt Nghiệp GVHH: Ts Trần Thanh Hùng  Công suất cần thiết cho quạt  Bộ phận nhập liệu Chương 5: Thiết kế bộ phận giám sát  Thiết kế mạch điện tử  Thiết kế phần cứng  Thiết kế phần mềm