Nghiên cứu hệ thống sấy hủ tiếu bằng năng lượng mặt trời kết hợp với trấu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẶNG VĂN BÊN NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẤY HỦ TIẾU BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI KẾT HỢP VỚI TRẤU Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ NHIỆT Mã số : 605280 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2014 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa–ĐHQG TP.HCM Cán hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP Chữ ký Cán chấm nhận xét 1: TS BÙI TRUNG THÀNH Chữ ký Cán chấm nhận xét 2: TS BÙI NGỌC HÙNG Chữ ký Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM, ngày 15 tháng năm 2014 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Nguyễn Văn Tuyên - Chủ tịch Hội đồng TS Bùi Trung Thành – Phản biện TS Bùi Ngọc Hùng – Phản biện GS.TS Lê Chí Hiệp - Ủy viên Hội đồng TS Hà Anh Tùng – Thư ký Hội đồng Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA CƠ KHÍ ii ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm 2014 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐẶNG VĂN BÊN Phái: Ngày, tháng, năm sinh: 10/6/1982 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT MSHV: 11064578 Nam I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG SẤY HỦ TIẾU BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI KẾT HỢP VỚI TRẤU II NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Khảo sát trạng, thiết bị làng nghề chế biến bánh bún hủ tiếu Mỹ Tho - Nghiên cứu lựa chọn công nghệ sấy hủ tiếu phù hợp với qui mô sản xuất vừa nhỏ đảm bảo yêu cầu kinh tế, kỹ thuật - Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm mơ hình hệ thống sấy hủ tiếu lượng mặt trời kết hợp với trấu III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 19/08/2013 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/06/2014 V CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: GS.TS LÊ CHÍ HIỆP Tp.Hồ Chí Minh, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GS.TS LÊ CHÍ HIỆP CHỦ NHIỆM BỘ MƠN QL CHUN NGÀNH GS.TS LÊ CHÍ HIỆP iii tháng năm 2014 KHOA QL CHUYÊN NGÀNH LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn cá nhân, tập thể giúp đỡ hoàn thành nội dung luận văn này: - Thầy GS.TS LÊ CHÍ HIỆP, Chủ nhiệm Bộ mơn Cơng nghệ Nhiệt Lạnh - Khoa Cơ Khí - Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn có nhiều ý kiến đóng góp quý báu cho tác giả suốt trình thực luận văn - Quý Thầy, Cô Bộ môn Công nghệ Nhiệt Lạnh nhiệt tình việc giảng dạy cung cấp nhiều kiến thức hay cho tác giả thời gian qua - Bộ mơn khí chế tạo – Khoa khí – Xây dựng – Trường Cao đẳng nghề Tiền Giang nhiệt tình hỗ trợ việc chế tạo mơ hình - Bộ mơn Điện Lạnh - Khoa Điện – Điện tử Trường Cao đẳng nghề Tiền Giang; Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Kỹ thuật Nông nghiệp & Công nghệ Thực phẩm Trường Đại học Tiền Giang; Sở Công thương Tiền Giang hỗ trợ tác giả thiết bị đo trình thực nghiệm - Các sở sản xuất hủ tiếu Làng nghề bánh bún hủ tiếu Mỹ Tho Đặc biệt gia đình Ba Thuận gia đình anh Khương hỗ trợ, cung cấp thông tin, sản phẩm hủ tiếu kinh nghiệm quy trình sản xuất hủ tiếu - Cuối bạn đồng nghiệp nhiệt tình trao đổi, góp ý cung cấp thơng tin tư liệu liên quan đến luận văn Đặng Văn Bên iv TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Trước tiên luận văn phân tích, đánh giá thực trạng sở sản xuất hủ tiếu Tiền Giang nói chung Làng nghề chế biến bánh bún hủ tiếu Mỹ Tho nói riêng Đặc biệt quan tâm đến khâu làm khô bánh hủ tiếu (chủ yếu phơi nắng) sở sản xuất hủ tiếu nói Qua xác định nội dung nghiên cứu đề tài chế tạo mơ hình thực nghiệm nhận xét, đánh giá kết thực nghiệm mơ hình việc làm khơ hủ tiếu tươi so với phơi nắng truyền thống Các nội dung trình bày kiến thức phương pháp sấy lượng mặt trời nghiên cứu lý thuyết cơng nghệ khí hóa trấu ngồi nước, lĩnh vực ứng dụng trấu; lý thuyết sấy collector (bộ thu phẳng) khơng khí loại phẳng Sau phần nghiên cứu lý thuyết sở, luận văn phân tích lựa chọn phương án tính tốn thiết kế, chế tạo mơ hình thực nghiệm theo phương án lựa chọn Sau chế tạo mô hình, tiến hành khảo nghiệm đánh giá kết thực nghiệm v LỜI CAM ĐOAN Luận văn nghiên cứu thực hướng dẫn khoa học Thầy GS.TS LÊ CHÍ HIỆP Để hồn thành luận văn này, tơi sử dụng tài liệu ghi mục Tài liệu tham khảo, ngồi khơng sử dụng tài liệu tham khảo khác mà không ghi Nếu sai, xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng Đặng Văn Bên vi năm 2014 MỤC LỤC Trang Nhiệm vụ luận văn thạc sĩ iii Lời cảm ơn iv Tóm tắt nội dung luận văn v Lời cam đoan vi Mục lục vii Danh mục bảng x Danh mục hình – biểu đồ xi Danh mục ký hiệu xiv Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Thực trạng sản xuất hủ tiếu Tiền Giang 1.2 So sánh ưu nhược điểm sấy hủ tiếu máy phơi nắng thủ công 1.3 Mục đích nội dung nghiên cứu 1.3.1 Mục đích 1.3.2 Nội dung nghiên cứu Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI, SẤY VÀ CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA SINH KHỐI 10 2.1 Các thông số mặt trời 10 2.2 Các hệ thống sấy lượng mặt trời 12 2.2.1 Thiết bị sấy lượng mặt trời đối lưu tự nhiên 12 2.2.2 Thiết bị sấy lượng mặt trời đối lưu cưỡng 16 2.2.3 Loại ghép lượng mặt trời nguồn lượng khác 18 2.3 Quá trình sấy 19 2.3.1 Khái niệm trình sấy 19 2.3.2 Các giai đoạn trình sấy 19 a Giai đoạn làm nóng vật liệu 19 b Giai đoạn sấy đẳng tốc 19 c Giai đoạn sấy giảm tốc 20 2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy 20 a Ảnh hưởng nhiệt độ trình sấy 20 b Ảnh hưởng độ ẩm trình sấy 20 c Ảnh hưởng lượng tác nhân sấy 20 d Ảnh hưởng độ dày lớp vật liệu sấy 21 vii 2.4 Ứng dụng trấu công nghệ khí hóa sinh khối 21 2.4.1 Ứng dụng trấu 21 a Sử dụng vỏ trấu làm chất đốt 21 b Sử dụng vỏ trấu tạo thành củi trấu 21 c Sử dụng nhiệt lượng trấu để sản xuất điện 22 d Sử dụng làm vật liệu xây dựng 22 e Sử dụng tro trấu sản xuất ôxyt silic 23 f Một số ứng dụng khác vỏ trấu 23 2.4.2 Cơng nghệ khí hóa sinh khối 23 2.4.2.1 Tổng quan cơng nghệ khí hóa 23 2.4.2.2 Các giai đoạn q trình khí hóa 24 2.4.2.3 Các phản ứng nhận nhiệt trình khí hóa 25 2.4.2.4 Phân loại thiết bị khí hóa 25 a Phân loại theo môi chất sử dụng để khí hóa 25 b Phân loại theo hình thức cung cấp nhiệt cho hóa trình khí hóa 25 c Phân loại theo áp suất thiết bị khí hóa 25 d Phân loại theo quy trình làm việc thiết bị khí hóa 26 2.4.2.5 Lượng khơng khí u cầu cho khí hóa trấu 30 2.4.2.6 Những thông tin khí hố trấu 30 Chƣơng 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY 31 3.1 Nhiệm vụ phương án thiết kế 31 3.1.1 Nhiệm vụ thiết kế 31 3.1.2 Chọn phương án thiết kế 31 3.2 Chọn nguyên lý sấy mơ hình hệ thống sấy 33 3.2.1 Chọn nguyên lý sấy 33 3.2.2 Mơ hình hệ thống sấy 34 3.3 Tính tốn q trình sấy 34 3.3.1 Tính tốn q trình sấy lý thuyết 34 3.3.2 Tính tốn q trình sấy thực 37 3.4 Tính tốn, chế tạo buồng đốt khí hóa trấu 43 3.4.1 Xác định cơng suất nhiệt buồng đốt khí hóa 43 3.4.2 Lượng trấu cần thiết cho buồng đốt khí hóa 43 3.4.3 Đường kính buồng đốt 44 3.4.4 Chiều cao buồng đốt 44 viii 3.4.5 Lượng khơng khí cần thiết để khí hóa 44 3.4.6 Vận tốc khí qua mặt cắt buồng phản ứng 45 3.4.7 Tính tổn thất áp suất qua lớp nhiên liệu trấu 45 3.5 Tính tốn, chế tạo thiết bị trao đổi nhiệt 46 3.6 Tính tốn, chế tạo thu phẳng (collector) 50 3.6.1 Lý thuyết tính toán thu phẳng 50 3.6.2 Chế tạo thu phẳng 61 Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ 63 4.1 Mơ hình thí nghiệm 63 4.2 Dụng cụ thí nghiệm 64 a Máy đo tốc độ gió 64 b Máy đo cường độ xạ mặt trời 64 c Cảm biến nhiệt độ 64 d Máy đo độ ẩm 65 e Cân xác định khối lượng vật liệu sấy 65 4.3 Thực nghiệm collector (Bộ thu phẳng) 65 4.4 Thực nghiệm máy sấy 71 4.4.1 Sấy sử dụng buồng đốt khí hóa trấu 71 a Thực nghiệm không tải 71 b Thực nghiệm có tải 73 4.4.2 Sấy kết hợp thu phẳng với buồng đốt khí hóa trấu 77 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC 84 Phụ lục 1: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ 84 Phụ lục 2: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ 85 Phụ lục 3: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ 86 Phụ lục 4: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ 87 Phụ lục 5: Một số hình ảnh trình thực luận văn 88 LÝ LỊCH HỌC VIÊN 90 ix DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1: Thơng số điểm nút q trình sấy lý thuyết 37 Bảng 3.2: Kết tính nhiệt q trình sấy thực 40 Bảng 3.3: Cân nhiệt lượng hiệu suất buồng sấy 43 Bảng 4.1: Kết thí nghiệm 67 Bảng 4.2: Kết thí nghiệm 68 Bảng 4.3: Kết thí nghiệm 69 Bảng 4.4: Nhiệt độ tác nhân sấy theo thời gian lần 71 Bảng 4.5: Vận tốc gió theo thời gian lần 72 Bảng 4.6: Nhiệt độ tác nhân sấy theo thời gian lần 72 Bảng 4.7: Vận tốc gió theo thời gian lần 73 Bảng 4.8: Kết đo nhiệt độ buồng sấy (đơn vịoC) mẻ 74 Bảng 4.9: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ 74 Bảng 4.10: Kết đo nhiệt độ buồng sấy (đơn vịoC) mẻ mẻ 75 Bảng 4.11: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ mẻ 76 Bảng 4.12: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ 77 Bảng 4.13: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ 78 Bảng 4.14: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ 79 Bảng 4.15: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ 79 x Trang 76 Bảng 4.11: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s)của mẻ mẻ Tầng 1,0 1,2 1,0 Bên phải Giữa Bên trái Tầng 1,1 1,0 0,9 Tầng 1,0 0,9 1,1 Tầng 1,0 1,1 1,0 * Kết khảo nghiệm mẻ 3: - Khối lượng bánh lúc đưa vào sấy vĩ (khay): 2,5 kg/vĩ - Khối lượng bánh lại sau sấy: 1,5 kg/vĩ - Lượng tiêu hao: 1,0 kg/vĩ - Tổng thời gian sấy: 165 phút - Thời gian mồi lò đốt : 1,5 phút/lần - Lượng trấu đốt : 16 kg - Số vĩ bánh: 08 vĩ - Vận tốc tác nhân sấy: 1m/s - Thời gian bánh hủ tiếu khô : + Mẻ 2: 61 phút + Mẻ 3: 65 phút - Thời gian lấy sản phẩm sấy (mẻ 2) nạp vật liệu sấy (mẻ 3): phút Hình 4.14 Bánh hủ tiếu sau sấy mẻ * Nhận xét mẻ 2, mẻ 3: - Máy chạy ổn định - Bếp khí hóa trấu dễ mồi Thời gian bếp hoạt động trung bình 55 phút tiêu hao kg trấu Trung bình 0,11kg/phút - Khắc phục tượng khô không cách quay đầu khay bánh lần sau sấy 30 phút đảo vị trí khay bánh tầng tầng - Bánh đem cắt dễ dàng, khơng bị gãy nứt, khơng dính khn - Vận tốc gió tương đối đồng vị trí - Thời gian sấy giảm 10 đến 15 phút/mẻ so với mẻ - Lượng trấu tiêu hao trung bình 8kg/mẻ; giảm 2kg/mẻ so với mẻ GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 77 4.4.2 Sấy kết hợp collector với buồng đốt khí hóa trấu * Kết khảo nghiệm mẻ - Thời gian bắt đầu: 9h45 ngày 09 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho - Thời gian mồi bếp khí hóa : phút - Tổng thời gian sấy: 60 phút - Lượng trấu đốt : kg - Số khay (vĩ) bánh: khay - Thời gian bánh hủ tiếu khô: 52 phút - Vận tốc tác nhân sấy: 1,5 m/s - Vận tốc khơng khí qua Collector: 1m/s Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ trình bày phụ lục Bảng 4.12: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ Bên phải Giữa Bên trái Tầng 1,5 1,6 1,5 Tầng 1,5 1,4 1,4 Tầng 1,4 1.4 1,3 Tầng 1,5 1,6 1,5 * Nhận xét mẻ 4: - Máy chạy ổn định - Bếp khí hóa trấu dễ mồi - Khắc phục tượng khô không cách quay đầu khay bánh lần sau sấy 25 phút đảo vị trí khay bánh tầng tầng - Bánh đem cắt dễ dàng, không bị gãy nứt, không dính khn - Vận tốc gió tương đối đồng vị trí - Thời gian bánh hủ tiếu khô giảm đến 23 phút so với sấy dùng bếp khí hóa trấu - Lượng trấu tiêu hao kg/mẻ; giảm kg/mẻ đến kg/mẻ so với sấy dùng bếp khí hóa trấu - Vận tốc tác nhân sấy tăng 0,5 m/s so với sấy dùng bếp khí hóa trấu - Chất lượng bánh theo cảm quan: rìa bánh có bị biến dạng cong vênh so với sấy dùng bếp khí hóa tốc độ sấy 1m/s GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 78 Bánh sấy kết hợp khí hóa trấu với mặt trời vận tốc sấy 1,5m/s Bánh sấy dùng bếp khí hóa trấu vận tốc sấy 1m/s Hình 4.15 Bánh hủ tiếu sau sấy kết hợp khí khóa với mặt trời sấy dùng bếp khí hóa * Kết khảo nghiệm mẻ 5: - Thời gian bắt đầu: 11h ngày 09 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho - Thời gian mồi bếp khí hóa : 1,5 phút - Tổng thời gian sấy: 55 phút - Lượng trấu đốt : kg - Số khay bánh: khay - Thời gian bánh hủ tiếu khô : 50 phút - Vận tốc tác nhân sấy: 1,5 m/s - Vận tốc khơng khí qua Collector: 1m/s Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ trình bày phụ lục Bảng 4.13: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s)của mẻ Bên phải Giữa Bên trái Tầng 1,7 1,5 1,6 Tầng 1,6 1,3 1,5 Tầng 1,6 1.5 1,4 Tầng 1,5 1,4 1,4 * Kết khảo nghiệm mẻ 6: - Thời gian bắt đầu: 10h15 ngày 11 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho - Thời gian mồi lò đốt : 1,5 phút - Tổng thời gian sấy: 50 phút - Lượng trấu đốt : kg - Số khay bánh: khay - Thời gian bánh hủ tiếu khô : 42 phút - Vận tốc tác nhân sấy: 1,5 m/s GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 79 - Vận tốc khơng khí qua Collector: 1m/s Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ trình bày phụ lục Bảng 4.14: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ Bên phải Giữa Bên trái Tầng 1,5 1,4 1,5 Tầng 1,5 1,3 1,6 Tầng 1,4 1.5 1,6 Tầng 1,3 1,4 1,6 * Kết khảo nghiệm mẻ 7: - Thời gian bắt đầu: 11h35 ngày 11 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho - Thời gian mồi lò đốt : 1,5 phút - Tổng thời gian sấy: 55 phút - Lượng trấu đốt : kg - Số khay bánh: khay - Thời gian bánh hủ tiếu khơ : 50 phút - Vận tốc khơng khí qua Collector: 1m/s Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ trình bày phụ lục Bảng 4.15: Kết đo tốc độ gió buồng sấy (đơn vị m/s) mẻ Bên phải Giữa Bên trái Tầng 1,6 1,4 1,5 Tầng 1,5 1,3 1,4 Tầng 1,6 1.5 1,6 Tầng 1,4 1,5 1,6 * Nhận xét mẻ 5,6,7: - Thực trình sấy điều kiện nắng tương đối tốt - Máy chạy ổn định - Bếp khí hóa trấu dễ mồi - Bánh sau sấy mẻ khô (quay đầu khay bánh lần sau sấy từ 20 đến 25 phút đảo vị trí khay bánh tầng tầng 4) - Bánh đem cắt dễ dàng, không bị gãy nứt, không dính khn - Vận tốc gió tương đối đồng vị trí - Thời gian bánh hủ tiếu khơ trung bình 42 phút đến 50 phút/mẻ (tùy thuộc vào kiện môi trường) - Lượng trấu tiêu hao trung bình kg/mẻ - Chất lượng bánh theo cảm quan: rìa bánh có bị biến dạng cong vênh so với sấy dùng bếp khí hóa tốc độ sấy 1m/s đảm bảo tiêu chuẩn bánh GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 80 Nhận xét chung: Các thơng số xác định q trình thực nghiệm sấy hủ tiếu sở bước đầu để so sánh, đánh giá tính tốn lý thuyết thực nghiệm làm tiền đề cho nghiên cứu Kết đánh sau: - Độ ẩm hủ tiếu sau sấy đạt từ 25% đến 30% cho chất lượng bánh tốt nhất, bánh khô không bị gãy nứt, bánh đem cắt dễ dàng, khơng bị dính khn Độ ẩm sau sấy đạt u cầu so với tính tốn lý thuyết 30% - Nhiệt độ tác nhân sấy đo q trình thực nghiệm sấy có tải trung bình từ 550C đến 600C thấp so với chọn tính tốn lý thuyết 650C - Vận tốc tác nhân sấy đo buồng sấy trung bình từ 0,8 m/s đến 1,2 m/s cho chất lượng bánh tốt tốt vận tốc từ 1,4 m/s đến 1,7 m/s (các rìa bánh bị biến dạng) Vận tốc chọn tính lý thuyết để tính 1m/s chấp nhận - Tổng thời gian sấy cho mẻ sấy từ đến 30 phút Ở chế độ sấy kết hợp thời gian sấy gần 1giờ, với thời gian chọn tính tốn lý thuyết Thời gian sấy chế độ sấy dùng bếp khí hóa trấu 1giờ 30 phút phải tốt thời gian nạp thêm trấu khoảng 10 đến 15 phút (vì bếp hoạt động theo mẻ) - Thời gian bánh hủ tiếu khô từ 40 phút đến 60 phút cho mẻ sấy 10kg - Khối lượng trấu tiêu hao cho mẻ sấy 8kg đến 10 kg/mẻ chế độ sấy dùng bếp khí hóa trấu Từ 4kg đến 6kg/mẻ chế độ sấy kết hợp lượng mặt trời khí hóa trấu Vậy khối lượng trấu cần thiết để sấy theo tính tốn lý thuyết 5,9 kg/mẻ đáp ứng chế độ sấy kết hợp với lượng mặt trời… GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 81 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Qua thời gian thực luận văn tác giả làm công việc sau: - Nghiên cứu, tìm hiểu lý thuyết sấy lượng mặt trời cơng nghệ khí hóa trấu Tác giả đề xuất tính tốn, thiết kế mơ hình sấy lượng mặt trời kết hợp với khí hóa trấu - Chế tạo mơ hình thực nghiệm hoạt động tương đối ổn định đạt yêu cầu đặt - Thực nghiệm sấy hủ tiếu đánh giá kết thực nghiệm sau: + Bánh hủ tiếu sau sấy hai chế độ sấy đảm bảo chất lượng vệ sinh thực phẩm so với phơi nắng thông thường Ở chế độ sấy kết hợp lượng mặt trời với lượng khí hóa trấu tổng thời gian sấy hủ tiếu khô đạt yêu cầu giờ/mẻ; lượng trấu tiêu hao so với sấy dùng lượng khí hóa trấu từ 2kg/mẻ đến 4kg/mẻ Ở chế độ sấy dùng lượng từ khí hóa trấu, tổng thời gian sấy hủ tiếu khô đạt yêu cầu 30 phút/mẻ + Ở chế độ sấy dùng lượng từ khí hóa trấu với vận tốc tác nhân sấy 1m/s, bánh hủ tiếu bị biến dạng so với sấy kết hợp lượng mặt trời với lượng khí hóa trấu vận tốc 1,5 m/s + Nhiệt độ tác nhân sấy chế độ sấy có thấp so với tính tốn lý thuyết chấp nhận 5.2 Kiến nghị Mơ hình thực nghiệm chế tạo đem lại kết ban đầu khả quan Tuy nhiên qua trình thực hiện, luận văn đề xuất số ý kiến sau: - Tiếp tục nghiên cứu việc cấp liệu trấu cho buồng đốt khí hóa trấu liên tục (hiện buồng đốt cấp trấu theo mẻ) tổ hợp nhiều buồng đốt để không làm gián đoạn trình làm việc hệ thống - Nghiên cứu tự động hóa điều khiển thơng số kỹ thuật trình sấy - Nghiên cứu phương án cấp khí nóng vào buồng sấy phương án đặt khay sấy (vĩ sấy) xe goòng vào buồng sấy để đảm bảo độ khô bánh đồng GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Trần Văn Phú, Kỹ thuật sấy, Nhà xuất Giáo dục, (2011) [2] Hồng Đình Tín, Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, (2007) [3] Lê Chí Hiệp, Máy lạnh hấp thụ kỹ thuật điều hịa khơng khí, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP, (2008) [4] Nguyễn Công Vân, Năng lượng mặt trời trình nhiệt ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, (2005) [5] Bùi Hải, Tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt, NXB KHKT,(2008) [6] Nguyễn Văn Tuyên, Bài giảng trình cháy, Trường Đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh [7] Nguyễn Sĩ Mão, Lý thuyết thiết bị cháy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, (2002) [8] Phạm Hoàng Lương, Nguyễn Xuân Quang, Đỗ Văn Quân, Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ khí hố sinh khối cơng suất nhỏ để sản xuất lượng, Tạp chí Khoa học & cơng nghệ nhiệt – số 74, (2007) [9] Hồng Dương Hùng, Năng lượng mặt trời lý thuyết ứng dụng [10] Bùi Trung Thành, Lò đốt Gaz trấu ứng dụng sản xuất,Tạp chí Khoa học & cơng nghệ nhiệt – số 1, (1995) [11] Bùi Trung Thành, Lò đốt gas trấu hệ dùng cho máy sấy nơng sản, Tạp chí Khoa học & cơng nghệ nhiệt – số 4, (1997) [12] Nguyễn Quân, Phương pháp thực nghiệm xác định đặc tính thu lượng mặt trời, Tạp chí Khoa học & cơng nghệ nhiệt – số 6, (1998) [13] Nguyễn Thế Bảo, Bài giảng lượng tái tạo, Trường Đại học Bách khoa Tp.Hồ Chí Minh TÀI LIỆU TIẾNG ANH [14].Alexis T Belonio, Rice husk gas stove handbook, Central Philippine University,(2005) [15] Alexis T Belonio, Continuous-Flow rice husk gasifier for small-scale thermal application, Central Philippine University Iloilo City, Philippines [16] Alexis T Belonio, Daniel A H Belonio, and Lucio Larano, A continuous-flow rice husk gasifier for thermal applications, Paper presented during the 10th PCIERD GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 83 Regional S&T Fora and Competition held at FNRI Training Room, DOST Compound, Bicutan, Taguig, Metro Manila on February 26, 2010 [17] Alexis T Belonio, Daniel A H Belonio, and Lucio Larano, A continuous-flow rice husk gasifier for thermal applications, on February 26, 2010 [18] M Munzinger and K Lovegrove, Biomass Gasification using Solar Thermal Energy , Solar Thermal Group, Department of Engineering ,Australian National University,2006 [19] Ching Lik Hii, Sachin Vinayak Jangam, Sze Pheng Ong and Arun Sadashiv Mujumdar, Solar Drying: Fundamentals, Applications and Innovations, 2012 [20] S Kumar , S C Bhattacharya, Technology Packages: Solar, Biomass and Hybrid Dryers, 2005 [21] Soteris A Kalogirou, Solar thermal collectors and applications, on 10 February 2004 [ 22] Mathias A Leon, D.Eng, Solar-biomass hybrid air heating system with thermal storage for greenhouse applications, Industrial Research Fellow School of Engineering University of Guelph TÀI LIỆU TRÊN INTERNET [23] http://www.tiengiangdost.gov.vn/tsan/ndung_tsan.aspx?ma=393 [24] http://vaas.vn/kienthuc/caylua/12/14_hutiu.htm [25] http://www.ecoenergy-vn.com/information/ung-dung-cua-vo-trau-13.html GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 84 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ - Thời gian bắt đầu: 9h45 ngày 09 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho Nhiệt độ buồng sấy (oC) mơi trường Nhiệt độ khơng khí khỏi Collector Cường độ xạ mặt trời tmt (oC) Tc(oC) I(W/m2) 10 11 12 0’ 31 39 850 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 37 5’ 31 39,5 859 55 54 52 55 54 51 54 53 51 55 53 52 8’ 31 41 861 65 63 61 66 65 62 65 64 62 65 63 61 15’ 32 43 870 60 57 54 59 58 58 55 54 57 56 55 54 25’ 32 46 905 61 58 54 59 57 56 57 55 54 57 56 55 35’ 32 50 930 62 59 58 61 59 58 60 58 58 59 58 58 45’ 32 52 950 65 63 62 64 63 61 64 63 62 61 60 60 50’ 32 51 955 58 57 56 58 57 55 56 55 54 54 53 51 60’ 32 53 956 55 53 51 54 52 51 55 53 51 53 51 50 Thời gian (phút) Nhiệt độ GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp Tầng Tầng Tầng Tầng Ghi Đốt bếp khí hóa Bắt đầu sấy Quay đầu khay sấy Khô mẻ HVTH : Đặng Văn Bên Trang 85 Phụ lục 2: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ - Thời gian bắt đầu: 11h ngày 09 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho Nhiệt độ Nhiệt độ buồng sấy (oC) mơi trường Nhiệt độ khơng khí khỏi Collector Cường độ xạ mặt trời tmt (oC) Tc(oC) I(W/m2) 10 11 12 0’ 33 52 960 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 49 Đốt bếp khí hóa 5’ 33 53 968 69 65 65 68 65 64 68 65 64 65 65 64 Bắt đầu sấy 10’ 33 52 980 57 55 53 56 54 53 56 55 54 56 54 52 20’ 33 53 1020 58 55 54 57 55 53 56 55 53 56 54 53 35’ 33 53 1061 57 55 54 56 55 54 54 54 53 55 54 52 45’ 33 52 1030 59 56 55 56 55 53 54 53 53 56 55 53 50’ 33 51 55 54 53 56 55 53 56 55 52 55 52 51 55’ 33 53 52 50 50 53 52 51 53 52 50 52 51 50 Thời gian (phút) GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp 1041 1010 Tầng Tầng Tầng Tầng Ghi Quay đầu khay sấy Khô mẻ HVTH : Đặng Văn Bên Trang 86 Phụ lục 3: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ - Thời gian bắt đầu: 10h15 ngày 11 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho Nhiệt độ mơi trường Nhiệt độ khơng khí khỏi Collector Cường độ xạ mặt trời tmt (oC) Tc(oC) I (W/m2) 10 11 12 0’ 5’ 8’ 15’ 32 32 32 32 53 53 55 53 987 1015 895 1028 36 55 65 60 36 55 63 56 36 52 63 54 36 54 66 58 36 53 65 55 36 53 63 53 36 55 65 57 36 54 64 55 36 52 63 54 36 53 62 58 36 52 62 57 36 53 61 55 28’ 32 53 932 58 55 52 57 56 55 57 55 54 57 56 54 30’ 45’ 32 32 51 49 892 868 59 62 55 58 54 55 57 59 56 57 56 56 58 59 57 57 55 56 57 58 57 56 54 53 50’ 32 50 911 61 57 56 58 57 56 58 57 55 59 55 54 Thời gian (phút) GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp Nhiệt độ buồng sấy (oC) Tầng Tầng Tầng Ghi Tầng Đốt bếp khí hóa Bắt đầu sấy Quay đầu khay sấy Khơ mẻ HVTH : Đặng Văn Bên Trang 87 Phụ lục 4: Kết đo nhiệt độ buồng sấy mẻ - Thời gian bắt đầu: 11h35 ngày 11 tháng năm 2014 - Địa điểm: ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, thành phố Mỹ Tho môi trường Nhiệt độ khơng khí khỏi Collector tmt (oC) Tc(oC) 0’ 32 5’ Thời gian (phút) Nhiệt độ Nhiệt độ buồng sấy (oC) Cường độ xạ mặt trời Tầng Tầng Tầng Ghi Tầng I(W/m2) 10 11 12 48 410 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 Mồi bếp khí hóa 32 46 406 53 51 50 52 51 50 54 53 52 53 52 51 Bắt đầu sấy 15’ 33 53 576 68 65 63 66 65 63 67 65 63 65 64 62 20' 33 50 523 65 63 64 65 63 61 65 62 63 63 62 61 35’ 33 47 404 55 52 51 54 53 53 56 55 53 54 52 51 55’ 33 49 943 52 51 50 53 52 52 51 50 52 52 51 50 GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp Quay đầu khay sấy Khô mẻ HVTH : Đặng Văn Bên Trang 88 Phụ lục 5: Một số hình ảnh trình thực luận văn Buồng sấy Bộ trao đổi nhiệt Bếp khí hóa Collector khơng khí (Bộ thu phẳng) GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 89 Lắp đặt hệ thống Xác định độ ẩm vật liệu trước sau sấy Lấy mẫu sấy Mẫu hủ tiếu sau sấy GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 90 LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên : ĐẶNG VĂN BÊN Ngày sinh : 10/6/1982 Nơi sinh : Tiền Giang Địa liên lạc : ấp Hội Gia, xã Mỹ Phong, Tp Mỹ Tho, Tiền Giang Nơi công tác : Trường Cao đẳng nghề Tiền Giang Điện thoại : 0909 972277 2007 ÷ 2010 : Theo học trường Đại Học Nha Trang – Khoa Chế biến thủy sản 2011 ÷ : Theo học cao học trường ĐH Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Ngành Cơng Nghệ Nhiệt Q TRÌNH ĐÀO TẠO Q TRÌNH CƠNG TÁC 2003 ÷ 2005 : Công tác Công ty TNHH HƯNG PHÁT – Khu cơng nghiệp Mỹ Tho 2006 ÷ : Cơng tác Trường Cao đẳng nghề Tiền Giang GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên ... trạng việc nghiên cứu hệ thống sấy hủ tiếu lượng mặt trời kết hợp với khí hóa trấu, để đánh giá khả ứng dụng lượng mặt trời vào sấy bánh hủ tiếu; kết hợp với nguồn nhiên liệu trấu sẵn có địa phương... phê Lị đốt gỗ nước Hình 2.9 Hệ thống sấy kết hợp lượng mặt trời nước gỗ [19] Đối với hệ thống sấy có suất lớn để chủ động trình sấy việc kết hợp lượng mặt trời nguồn lượng khác đem lại hiệu cao... nghiệm mơ hình hệ thống sấy hủ tiếu lượng mặt trời kết hợp với trấu GVHD: GS.TS Lê Chí Hiệp HVTH : Đặng Văn Bên Trang 10 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI, SẤY VÀ CƠNG NGHỆ KHÍ HĨA SINH