Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số tới quá trình sấy bã mía làm thức ăn cho đại gia súc trên máy sấy kiểu trống quay ba vòng tuần hoàn năng xuất 2 tấnh

Luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, khóa luận, cao học, đề tài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI -------------------------- ðOÀN VĂN CAO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ TỚI QUÁ TRÌNH SẤY Bà MÍA LÀM THỨC ĂN CHO ðẠI GIA SÚC TRÊN MÁY SẤY KIỂU TRỐNG QUAY BA VÒNG TUẦN HOÀN NĂNG SUẤT 2 TẤN/H LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và Thiết bị cơ giới hoá Nông - Lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học : GS. TS. PHẠM XUÂN VƯỢNG HÀ NỘI - 2008 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… i Lời cam ñoan Tôi xin cam ñoan rằng những số liệu và kết quả thí nghiệm trong luận văn này là trung thực ñều có ñược trên cơ sở ño ñạc thí nghiệm thực tế và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan mọi sự giúp ñỡ trong luận văn ñều ñược cảm ơn và các thông tin sử dụng ñều có nguồn gốc và trích dẫn rõ ràng. Tác giả ðoàn Văn Cao Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… ii Lời cảm ơn Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp cao học khóa 15 chuyên ngành cơ khí hoá và thiết bị Nông- Lâm Nghiệp Trường ðại học nông nghiệp Hà Nội tôi nhận ñược sự giúp ñỡ, giảng dạy nhiệt tình của các thầy cô trong trường. Nhân dịp này tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô trong Bộ mô, các thầy cô trong khoa và nhiều thầy cô khác Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới GS.TS Phạm Xuân Vượng người ñã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành ñề tài nghiên cứu này. Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn thiết bị bảo quản và chế biến nông sản ñã giúp ñơ tôi rất nhiều trong quá trình tôi thực hiện ñề tài Tôi xin trân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo viện máy nông nghiệp, Tiễn Sỹ Nguyễn Tường Vân Viện trưởng Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp và các ñồng nghiệp trong cơ quan ñã giúp ñỡ tạo ñiều kiện thuận lợi trong suất quá trình tôi thực hiện ñề tài Trong quá trình thực hiện ñề tài bản thân ñã có rất nhiều cố gắng song không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong ñược sự ñóng góp ý kiến của các thầy cô và các ñồng nghiệp ñể ñề tài nghiên cứu của tôi hoàn thiện hơn. Tác giả ðoàn Văn Cao Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Các ký hiệu chữ viết tắt iv Danh mục bảng vii Danh mục hình viii MỞ ðẦU 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 2. ðối tượng, mục tiêu, ý nghĩa khoa học và thực tiến của ñề tài 4 3. Nội dung nghiên cứu 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5 1.1 Tầm quan trong của việc nghiên cứu công nghệ sấy bã mía làm thức ăn cho ñại gia súc 5 1.1.1 Tình hình chăn nuôi và tiêu thụ thịt bò trên thế giới 5 1.1.2. Tình hình chăn nuôi trâu bò ở Việt Nam 7 1.2 Quy trình công nghệ chế biến bã mía làm thức ăn cho ñại gia súc 8 1.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy sấy trong sản suất thức ăn chăn nuôi cho ñại gia súc trên thế giới và ở nước ta. 9 1.3.1 Thiết bị sấy vỉ ngang 9 1.3.2. Hệ thống sấy khí ñộng 10 1.3.3 Máy sấy liên tục kiểu cánh gạt 11 1.3.4 Máy sấy liên tục kiểu trống quay một vòng 12 1.3.5 Máy sấy liên tục trống quay ba vòng tuần hoàn kiểu trao ñổi nhiệt hơi nước 14 1.3.6 Máy sấy liên tục trống quay ba vòng tuần hoàn cấp nhiệt trực tiếp bằng ñầu ñốt dầu 15 1.4 Mục ñích và nhiệm vụ của ñề tài 19 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… iv 1.4.1 Mục ñích nghiên cứu 19 1.4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 20 CHƯƠNG 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 ðối tượng nghiên cứu 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu. 22 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. 22 2.2.2 Nghiên cứu thực nghiệm. 22 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN THIếT BỊ SẤY TRỐNG QUAY BA VÒNG TUẦN HOÀN 25 3.1 Tính toán nhiệt cho quá trình sấy và chọn kích thước máy sấy. 25 3.1.1. Lượng nước cần bay hơi: 25 3.1.2. Chọn nhiệt ñộ tác nhân sấy. 25 3.1.3. Tính toán quá trình sấy lý thuyết. [1] 25 3.1.4. Tính toán quá trình sấy thực. 27 3.1.5. Tính toán tổn thất nhiệt trong quá trình sấy: 28 3.2. TÍNH TOÁN NHIỆT ðỐT DẦU: 32 3.3. TÍNH TOÁN VÀ CHỌN QUẠT SẤY. 34 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRÊN MÁY SẤY 36 4.1 Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm 36 4.2. Ảnh hưởng của vòng quay trống sấy ñến năng suất G (kg/h) và chi phí năng lượng riêng 44 4.2.1 Ảnh hưởng của vòng quay ñến năng suất 44 4.2.2 Ảnh hưởng của vòng quay ñến chi phí nhiên liệu riêng 45 4.3 Ảnh hưởng của lưu lượng tác nhân sấy ñến năng suất G (kg/h) và chi phí nhiên liệu riêng g(kg FO/tấn sản phẩm) 48 4.3.1 Ảnh hưởng lưu lượng tác nhân sấy ñến năng suất 48 4.3.2 Ảnh hưởng lưu lượng tác nhân sấy ñến chi phí nhiên liệu riêng 50 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… v 4.4 Ảnh hưởng nhiệt dộ tác nhân sấy ñến năng suất và chi phí nhiên liệu riêng 53 4.4.1 Ảnh hưởng nhiệt dộ tác nhân sấy ñến năng suất 53 4.4.2 Ảnh hưởng nhiệt dộ tác nhân sấy ñến chi phí năng lượng riêng 55 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 5.1 Kết luận 59 5.2 Kiến nghị 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… vi CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT NCTKCT Nghiên cứu thiết kế chế tạo EU KHỐI CÁC LỚP CHÂU ÂU WTO Tổ chức thương mại thế giới CNCN CHĂN NUÔI CÔNG NGHIỆP FOA Tổ chức lương thực thế giới HTS HỆ THỐNG SẤY Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Cân bằng nhiệt và hiệu suất HTS 32 Bảng 4.1 Trạng thái vật lý của bã mía tươi (68%) theo phương thẳng ñứng 38 Bảng 4.2 Trạng thái vật lý của bã mía khô (13%) theo phương thẳng ñứng 38 Bảng 4.3 Kết quả theo dõi, khảo nghiệm máy sấy khi vòng quay trống biến thiên còn lại các thông số khác không ñổi 41 Bảng 4.4 Kết quả theo dõi, khảo nghiệm máy sấy khi lưu lựợng biến thiên còn lại các thông số khác không ñổi 42 Bảng 4.5 Kết quả theo dõi, khảo nghiệm máy sấy khi nhiệt ñộ biến thiên còn lại các thông số khác không ñổi 43 Bảng 4.6 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của vòng quay ñến năng suất G (kg/h) 44 Bảng 4.7 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của vòng quay ñến chi phí Nhiên liệu riêng 46 Bảng 4.8: Kết quả tính toán phương sai yếu tố, phương sai thí nghiệm 47 Bảng 4.9 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của lưu lượng tác nhân sấy ñến năng suất G (kg/h) 49 Bảng 4.10 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của lưu lượng tác nhân sấy ñến chi phí nhiên liệu riêng 50 Bảng 4.11: Kết quả tính toán phương sai yếu tố, phương sai thí nghiệm 52 Bảng 4.12 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy ñến năng suất 53 Bảng 4.13 Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy ñến chi phí năng lượng riêng 55 Bảng 4.14: Kết quả tính toán phương sai yếu tố, phương sai thí nghiệm 56 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s k thut viii DANH MC HèNH Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ chế biến b mía làm thuéc ăn cho đại gia súc 8 Hỡnh 1.2 Nguyờn lý sy lp tnh kiu v ngang. 10 Hỡnh 1.3 Nguyờn lý thit b sy khớ ủng. 11 Hỡnh 1.4 Nguyờn lý kt cu ca mỏy sy kiu cỏnh gt 12 Hinh 1.5. Nguyờn lý cu to ca mỏy sy trng quay mt vũng 13 Hỡnh 1.6 nh h thng sy trng quay mt vũng dựng trong sy bó mớa ca hóng Tesla (c) 14 Hình 1.7 S ủ nguyờn lý mỏy sy trống quay ba vòng dùng bộ trao đổi nhiệt hơi nớc 15 Hỡnh 1.8 S ủ nguyờn lý mỏy sy trống quay ba vòng dùng đốt dầu trực tiếp 16 Hình 1.9 ảnh máy sấy trống quay ba vòng tuần hoàn của Đài Loan 16 Hỡnh 1.10 S ủ nguyờn lý cấu tạo máy sy trống quay ba vòng tuần hoàn dùng đốt dầu trực tiếp có dùng khí thải hồi lu 17 Hỡnh 2.1 S ủ cu to h thng mỏy sy bó mớa lm thc n cho ủi gia sỳc kiu trống quay ba vòng tuần hoàn 21 Hỡnh 4.1. nh mỏy sy lp ti ni kho nghim 40 Hỡnh 4.2 th nh hng ca vũng quay trng sy ti nng sut v chi phớ nhiờn liu riờng 48 Hỡnh 4.3 th nh hng ca lu lng tỏc nhõn sy ti nng sut v chi phớ nhiờn liu riờng 52 Hỡnh 4.4 th nh hng ca nhit ủ tỏc nhõn sy ti nng sut v chi phớ nng lng riờng 57 Hỡnh 4.5 nh sn phm sau khi sy 58 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………… ……………………… 1 MỞ ðẦU 1.Tính cấp thiết của ñề tài Cùng với sự phát triển mạnh của các ngành chăn nuôi gia súc gia cầm, ngành nuôi trồng thủy sản thì ngành chăn nuôi ñại gia súc ñể lấy sản phẩm là thịt và sữa cũng phất triển rất mạnh ở nước ta và nhiều nước trên thế giới . Theo tổng cục thống kê Việt Nam trong giai ñoạn 1995- 2005 thì diện tích canh tác cây mía và cây ngô là hai loại cây thân cỏ có thể làm nguyên liệu chế biến thức ăn cho Trâu Bò liên tục tăng. Cụ thể cả nước năm 1995 có diện tích trồng mía là 224,8 nghìn ha, diện tích trồng Ngô là 556,8 nghìn ha thì cho tới năm 2005 diện tích trồng mía là 285,1 nghìn ha - tăng 26,87 %, diện tích trồng ngô là 1031,6 nghìn ha tăng 85,27%. Chính từ việc tăng trưởng rất mạnh về diện tích ñó nên nguồn cung ứng nguyên liệu ñể sản xuất thức ăn cho trâu bò theo phương pháp công nghiệp là rất lớn ñem lại giá trị kinh tế cao. Song song với việc tăng trưởng mạnh về diện tích cây mía và cây ngô thì sản lượng ñàn bò của nước ta cũng liên tục tăng cao ñặc biệt là ngành chăn nuôi bò lấy sữa. Theo thống kê cả nước ta năm 1995 có 3638.9 nghìn con bò nhưng cho tới năm 2005 thì cả nước ñã có tới 6510.8 nghìn con tăng 78,90% ñó là một tỷ lệ tăng trưởng rất lớn, cộng với sản lượng ñàn Trâu của nước ta là 2922,2 nghìn con. Với sự tăng trưởng nhanh về mặt số lượng ñại gia súc ñòi hỏi phải có một lượng lớn thức ăn cho chúng. Trong khi ñó chúng ta vẫn duy trì phương pháp chăn thả truyền thống thì sẽ không ñáp ứng ñược lượng thức ăn có chất lượng cho chúng, ñồng thời sẽ là nguyên nhân làm giảm ñi lượng sũa và chất lượng sữa. Trong những năm gần ñây nhu cầu của các công ty nhập khẩu thức ăn cho bò với chất lượng cao từ các nước như Nhật Bản, Hàn Quốc là rất lớn. . VĂN CAO NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ TỚI QUÁ TRÌNH SẤY Bà MÍA LÀM THỨC ĂN CHO ðẠI GIA SÚC TRÊN MÁY SẤY KIỂU TRỐNG QUAY BA VÒNG TUẦN HOÀN NĂNG. tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số tới quá trình sấy bã mía làm thức ăn cho ñại gia súc trên máy sấy kiểu trống quay ba vòng tuần hoàn năng suất