Thiết kế dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá 5 tấn giờ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
  

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
KHÓA 33 (2007-2011)
Đề tài:

Thiết kế dây chuyền thiết bị sản xuất
bột cá 5 tấn/giờ

Giảng viên hướng dẫn:
Trần Văn Nhã

Sinh viên thực hiện:
Cù Văn Phi
MSSV: 1076724
Lớp: Cơ ki chế biến A2
Khóa: 33

Cần Thơ: 30/05/2011


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiên đề tài tốt nghiệp, người thực hiện đã nhận được sự
giúp đỡ tận tình của các thầy cô Khoa Công Nghệ- Trường Đại Học Cần Thơ trong
việc hướng dẫn, cung cấp tài liệu cho sinh viên trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Đặc biệt xin cảm ơn thầy Trần Văn Nhã, người đã tận tình hướng dẩn và có
những đóng góp hết sức thiết thực và hữu ích để sinh viên thực hiện có thể hoàn thành
được đề tài.
Xin cảm ơn những ý kiến đóng góp của các thầy bộ môn máy nông nghiệp và
công nghệ sau thu hoạch.
Xin cảm ơn sư giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong thư viện khoa đã hổ trợ người
thực hiên trong việc tìm kiếm tài liệu.
Đồng thời xin cảm ơn những ý kiến đóng góp của bạn bè, sự giúp đỡ của người
thân để đề tài có thể hoàn thành tốt nhất

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
1


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................0
LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................5
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN SẢN XUÂT BỘT CÁ.....................................................6

I. Tình hình sản xuất bột cá làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn
gia súc........................................................................................... 6
1.1. Tình hình thực tế chăn nuôi gia súc: ..............................................................6
1.2. Tình hình nguyên liệu bột cá trong nước: ......................................................6

1.3. Tình hình sản xuất bột cá ngoài nước: ...........................................................7

II. Công nghệ và dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá.................... 7
2.1. Tổng quan về công nghệ và dây chuyền thiết bị: ...........................................7
2.1.1. Quá trình công nghệ sản xuất bột cá không ếp tách dầu:.............................7
2.1.2. Quy trình công nghệ sản suất bột cá tách dầu, tách nước: ...........................8
2.2. Công nghệ và dây chuyền sản suất bột cá ở Viết Nam:................................11
2.2.1. Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá trong nước:............................................11
2.2.2. Công nghệ sản xuất bột cá trong nước: .....................................................12
2.3. Tìm hiểu về dây chuyền sản suất bột cá.......................................................13
2.3.1. Lý thuyết về công nghệ sản xuất:..............................................................13
2.3.2. Thực tế sản xuất: ......................................................................................14
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY SẤY ...........................................16

I. Giới thiệu quá trình sấy và thiết bị sấy .................................... 16
1.1. Giới thiệu về quá trình sấy: .........................................................................16
1.2. Các giai đoạn trong quá trình sấy: ...........................................................16
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy:......................................................18
1.4. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy sấy cá: .........................................19

II. Tính toán công nghệ............................................................... 21
2.1.Tính lượng nhiệt cần cấp :............................................................................21
2.1.1. Các thông số công nghệ:...........................................................................21
2.1.2. Lượng nhiệt để đun sôi cá: .......................................................................22
2.1.3. Lượng nhiệt để bốc hơi:............................................................................23
2.1.4. Quá trình sấy cá:.......................................................................................23
2.1.5. Thời gian quá trình trong một mẻ: ............................................................24
2.1.6. Bảng thống kê ..........................................................................................25
2.2. Xác định kích thước của thiết bị: .................................................................25
2.2.1. Kích thước cơ bản: ...................................................................................25

2.2.2. Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt:.................................................................26
2.2.3.Tính số vòng quay của trục rỗng: ..............................................................27
2.2.4. Công suất cần thiết để làm quay trục: .......................................................27
2.3. Xác định hệ số trao đổi nhiệt của máy sấy: ..................................................28
2.3.1. Xác định hiệu nhiệt độ trung bình:............................................................28
2.3.2. Xác định hệ số cấp nhiệt từ hơi ngưng tụ đến thành thiết bị  1: ...............29
2.3.3. Hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị đến vật liệu  2: .....................................31
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
2


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

2.3.4. Hệ số truyền nhiệt: ...................................................................................31
2.3.5. Quá trình truyền nhiêt:..............................................................................32

III. Tính toán cơ khí cho thiết bị sấy:.......................................... 33
3.1. Tính bích thiết bị:........................................................................................33
3.1.1. Xác định kích thước cơ bản:.....................................................................33
3.1.2. Lực vận hành............................................................................................34
3.2. Tính toán bộ truyền động: ...........................................................................35
3.2.1. Chọn động cơ:..........................................................................................35
3.2.2. Xác định bộ truyền động: .........................................................................37
3.2.2.1. Xác định tỷ số truyền của hệ dẫn động ..................................................37
3.2.2.2. Phân tỷ số truyền của hệ dẫn động:........................................................37
2.3.1. Bộ truyền xích:.........................................................................................38

2.3.2. Bộ truyền hộp giảm tốc: ...........................................................................39
2.3.3. Bộ truyền đai:...........................................................................................39
3.3. Tính kiểm tra bền cho hệ thống: ..................................................................39
3.3.1.Kiểm tra bền cho vỏ thiết bị sấy: ...............................................................39
3.3.2. Kiểm tra bền trục:.....................................................................................41
3.3.3. Chọn ổ lăn cho trục : ................................................................................43
Chương III TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ..................................................................44
1. Lựa chọn nguyên lý nghiền ............................................................................44
1.2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc........................................................................45
1.2.1. Sơ đồ nguyên lý........................................................................................45
1.2.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................46
3. Tính toán thiết kế ...........................................................................................46
3.1. Bộ phận nghiền ...........................................................................................46
3.1.1. Vận tốc nghiền đập cần thiết để phá vỡ vật thể.........................................46
3.1.2. Xác định vận tốc của rôto nghiền..............................................................47
3.1.3. Tính toán búa nghiền: ............................................................................47
3.1.4. Xác định kích thước của rôto....................................................................48
3.2. Tính công suất sơ bộ và chọn động cơ.........................................................49
3.3. Tính năng suất của máy nghiền ...................................................................51
3.4. Thiết kế bộ truyền động...............................................................................52
3.4.1. Thiết kế bộ truyền đai...............................................................................52
3.4.2. Tính trục...................................................................................................55
3.4.3. Thiết kế ổ lăn ...........................................................................................61
3.4.4. Tính then ..................................................................................................63
3.5. Các bộ phận khác ........................................................................................65
3.5.1. Tính toán chốt lắp búa ..............................................................................65
3.5.2. Tính bền đối với đĩa rôto .......................................................................69
3.5.3. Lưới nghiền...........................................................................................70
3.5.4. Má nghiền (mấu nhám) ............................................................................71
3.5.5. Buồng nghiền và vỏ máy..........................................................................71

3.5.6. Quạt ........................................................................................................72
3.5.7. Tính xyclôn thu sản phẩm ........................................................................74
CHƯƠNG IV: VÍT TẢI.............................................................................................76

I. Giới thiệu chung về vít tải .......................................................76
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
3


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

1.1. Khái niệm chung về vít tải:.........................................................................76
1.1.1. Công dungcủa vít tải: ...............................................................................76
1.1.2. Vít tải có những ưu điểm:.........................................................................76
1.1.3. Các nhược điểm của vít tải : .....................................................................77
1.2. Phân loại các vít tải: ....................................................................................77
1.2.1. Vít tải nằm ngang:....................................................................................77
1.2.2. Vít tải thẳng đứng:....................................................................................78

II. Cấu tạo của vít tải .................................................................. 78
2.1. Cấu tạo chung của vít tải: ............................................................................78
2.2. Trục Vít.......................................................................................................79
2.3. Thân máy ....................................................................................................80
2.4. Gối đỡ trục ..................................................................................................81

III. Thiết kế và tính toán vít tải ................................................... 82

3.1. Xác định công suất vít tải ............................................................................82
3.1.1. Đặc tính của nguyên liệu và các thông số của vít tải : ...............................82
3.1.2. Đường kính của vít:..................................................................................82
3.1.3. Vận tốc vật liệu: .......................................................................................83
3.1.4. Các lực tác dụng:......................................................................................83
3.1.5. Công suất vít tải: ......................................................................................85
3.2. Tính bền trục vít và cánh vít:.......................................................................86
3.2.1. Xác định các lực tác dụng lên trục:...........................................................86
3.2.2. Xác định mô men trục vít: ........................................................................87
3.3. Tính cơ khí:.................................................................................................89
3.3.1. Chọn động cơ truyền động cho trục vít:....................................................89
3.3.2. Tính một số thông số trên hộp giảm tốc :..................................................90
3.3.3. Chọn ổ lăn cho trục vít: ............................................................................92
KẾT LUẬN ...............................................................................................................94
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................95

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
4


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33
LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp sản xuất bột cá chất lượng cao làm nguyên liệu cho chế biến thức
ăn chăn nuôi gia súc là rất quan trọng và mang tính cấp thiết. Bột cá chiếm tỷ lệ khá
lớn trong nguyên liệu thức ăn do đó có tác động lớn đến sự phát triển của ngành chăn

nuôi gia súc, gia cầm, nuôi trồng thuỷ sản.
Ở nước ta ,nguyên liệu để sản xuất bột cá là rất lớn và đa dạng. Tuy nhiên hiện
nay phần lớn bột cá cung cấp cho cá nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi trong nước
đều nhập từ nước ngoài. Còn lại khoảng 30% do các nhà máy trong nước nhập thiết bị
nước ngoài sản xuất tại các tỉnh: Hải Dương, Đà Nẵng, Cà Mau, Kiên Giang.
Nhiệm vụ đồ án của em là tìm hiểu công nghệ và dây chuyền thiết bị sản xuất
bột cá, tính toán thiết kế một số thiết bị chính trong dây chuyền như máy sấy với
năng suất 2000 Tấn bột cá/năm. Dựa vào kiến thức đã học, tài liệu tham khảo, bản đồ
án được thiết kế gồm:
Phần I. Tổng quan về công nghệ sản xuất bột cá
Phần II. Tính toán và thiết kế máy sấy
Phần III. Tính toán và thiết kế máy nghiền
Phấn IV. Tính toán và thiết kế vít tải vận chuyển
Bản đồ án được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy trong bộ môn
Máy Thiết Bị Và Công Nghệ Sau Thu Hoặch, đặc biệt em xin chân trọng gửi lời cảm
ơn toàn thể các thâỳđã tận tình chỉ bảo giúp em hoàn thành bản đồ án này.
Do còn hạn chế về trình độ và kinh nghiệm nghiên cứu nên bản đồ án chắc chắn
còn nhiều thiếu sót. Em rất mong được thầy cô chỉ bảo thêm.

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
5


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN SẢN XUÂT BỘT CÁ

I. Tình hình sản xuất bột cá làm nguyên liệu cho chế biến thức ăn gia súc
1.1. Tình hình thực tế chăn nuôi gia súc:
Thực tế chăn nuôi ở nước ta trong thời gian qua cho thấy sự tiến bộ về công nghệ
và thiết bị chế biến thức ăn gia súc, sự đa dạng về nguyên liệu đã có tác động rất lớn
làm tăng trưởng mạnh đàn gia sức, gia cầm, diện tích nuôi trồng thuỷ sản cả về số
lượng và chất lượng. Song điều đáng lo ngại có thể cản trở sự phát triển của nghành
chăn nuôi là giá thức ăn gia súc chăn nuôi còn quá cao, giá thành thành sản phẩm chăn
nuôi còn đắt hơn so với các nước trong khu vực, làm cho người chăn nuôi ít lãi hoặc
không có lãi, khả năng cạnh tranh trên thị trường thế giới thấp, thậm chí một số sản
phẩm chăn nuôi không xuất khẩu được. Đây là thách thức lớn đặt ra cho nghành chăn
nuôi cần có biện pháp hạ giá thức ăn bằng cách sản xuất, tạo nguồn nguyên liệu trong
nước thay thế nhập khẩu.
Nguyên nhân làm cho giá thức ăn chăn nuôi gia súc tăng cao do 1 số nguyên liệu
phải nhập ngoại với giá cao, vì trong nước chua đáp ứng được cả về chất lượng lẫn số
lượng sản phẩm. Trong thành phần thức ăn chăn nuôi gia súc ngoài ngô, đỗ tương,
khoáng ... lượng bột cá chiếm tỉ lệ khá lớn từ 5 -10% nguyên liệu đối với thức ăn gia
cầm, 20 - 60 % với thức ăn nuôi trồng thủy sản, nhưng chiếm 15 - 50 % cơ câu giá.
Theo đề án đẩy nhanh công nghiệp hóa, hiện đại hoá nông nghiệp, nông thôn của
bộ đến năm 2010 nghành công nghiệp chăn nuôi nước ta phấn đấu đạt trung bình 25
kg thịt hơi / nguời/ năm, xuất khẩu 200000 tấn thịt, đáp ứng trên 40% lượng sữa tiêu
dùngtrong nước. Tổng sản lượng thuỷ sản 3,4 triệu tấn, trong đó khai thác hải sản 1,4
triệu tấn, nuôi trồng và khai thác nội địa 2triệu tấn. Để có được các chỉ tiêu trên chúng
ta cần khoảng 1,2 -1,5 triệu tấn bột cá / năm làm nguyên liệu cho các nhà máy chế biến
thức ăn chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng thuỷ sản.
1.2. Tình hình nguyên liệu bột cá trong nước:
Hiện nay phần lớn bột cá cung cấp cho các nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi
gia súc trong nước đều nhập khẩu chiếm khoảng 70%, gia rất cao ( 7000 – 8000 đồng /
kg ) từ các nước như: Peru, Chilê, Nhật, Trung Quốc. Tuy nhiên hàm lượng dầu thấp
sản xuất theo công nghệ ép tách dầu, số ít của Thái Lan, Malai .. còn lại 30% do hơn
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
6


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

10 nhà máy trong nước nhập thiết bị nước ngoài sản xuất nằm tại các tỉnh Hải Dương,
Đà nẵng, Kiên Giang và một số cơ sở khác liên doanh với nước ngoài mới được bộ
thuỷ sản cho phép xây dựng ở Bà Rịa Vũng Tàu và Biên hoà, với công suất là 1000 3600 tấn bột cá / năm.
Với tốc độ sản xuất bột cá như hiện nay các nhà máy chế biến thức ăn trong nước
mới sản xuất được khoảng 30000 - 50000 tấn / năm cộng với lượng bột cá sản xuất
bằng phương pháp thủ công đến năm 2010 chúng ta chỉ đáp ứng khoảng 10% nhu cầu
sử dụng, số còn lại phải nhập khẩu từ nước ngoài. Vì vậy mở rộng đầu tư phát triển
các nhà máy sản xuất bột cá là nhu cầu cần cấp thiết đặt ra cho các cấp, các nghành
1.3. Tình hình sản xuất bột cá ngoài nước:
Hàng năm trên thế giới sản lượng thuỷ sản đạt gần 100 triệu tấn 70% sản lượng
cá làm thực phẩm trực tiếp cho con người, còn lại 30% Dùng làm bột cá ( 25,5 triệu
tấn). Về chất lượng dinh dưỡng đến có thể nói chưa có loại nguyên liệu nào thay thế
được cho bột cá giàu năng lượng, hàm lượng các axít béo cao, nhiều vitamin và kích
thích tốt bột cá gây cảm giác ngon miệng cho vật nuôi. Có rất nhiều nước có nghành
sản xuất bột cá phất triển như NaUy, Nhật Bản, Mỹ, Chi Lê,...Chilê sản xuất 1155
nghìn tấn, Peru là 1287 nghìn với giá bán 500USD/tấn
Trong khu vực, các nước có nghành sản xuất bột cá phát triển, sản phẩm xuất đi
nhiều nước trên thế giới là: Trùng Quốc, Đài Loan, Thấi Lan, Malai...

II. Công nghệ và dây chuyền thiết bị sản xuất bột cá
2.1. Tổng quan về công nghệ và dây chuyền thiết bị:

Công nghệ sản xuất bột cá hiện nay dựa trên 2 quy trình công nghệ chính là:
- công nghệ sản xuất không ép tách dầu và nước
- công nghệ sản xuất có ép tách dầu và tách nước
2.1.1. Quá trình công nghệ sản xuất bột cá không ếp tách dầu:
Công nghệ này được sử dụng ở một số nước như: Thái Lan, MaLai ...
sơ đồ công nghệ như sau:

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
7


Luận văn tốt nghiệp

cá nguyên liệu

Cơ khí chế biến K33

hấp chín sấy khô

làm nguội

khử mùi khí thải

nghiền nhỏ

khí sạch

đóng bao

Ưu điểm của công nghệ này là thiết, công nghệ sử dụng đơn giản năng suất lớn, chi
phí đầu tư thiết bị thấp
Nhược điểm của công nghệ này là nguyên liệu chế biến giới hạn, cá loại nguyên còn
hàm lượng dầu thấp. Nếu sử dụng các loại cá có hàm lượng lipít trên 2% thì lượng dầu
trong bột cá khi sấy khô vẫn còn lại 10% lượng dầu này vượt quá tiêu chuẩn cho phép
Trong dây chuyền thiết bị rửa bẩn, nhớt thối, rửa mặn trong đá ướp cá nên sản phẩm
dễ lẫn tạp chất
Chi phí cho quá trình khá lớn, do nhiệt độ sấy cao nên chất lượng bột cá sản phẩm
giảm, việc không tách được dầu làm bột cá dễ bị hư hỏng, thời gian bảo quản ngắn,
mướn kéo dài phải sử dụng hoá chất để bảo quản. Mặt khác bột cá nhiều dầu rất khó
nghiền nhỏ vì vậy các nhà máy chế biến thức ăn phải trộn với các nguyên liệu khác để
nghiền nhỏ được trước khi tạo viên. Do vậy bột cá không tách dầu thường chỉ dùng
sản xuất thức ăn cho gà, lợn, ...
Thiết bị chính của dây chuyền là máy sấy dạng đĩa, dùng tác nhân dầu ở nhiệt độ 200 2500C, hiệu quả sử dụng cao, an toàn( do áp suất thấp hơn dùng nồi hơi), nhưng giãn
nở nhiệt rất lớn nên đòi hỏi vật liệu chế tạo, đặc biệt công nghệ gia công phức tạp,
thông thường các công ty Thái Lan phải liên doanh với Mỹ để chế tạo. Chính vì có
nhiều hạn chế nên trên thế giới công nghệ này càng ít được sử dụng.
2.1.2. Quy trình công nghệ sản suất bột cá tách dầu, tách nước:
Với các nước có nền công nghệ sản xuất bột cá hiện đại như : NaUy, Nhật bản,
Đài Loan ... chủ yếu sử dụng công nghệ sản xuất bột cá có ép tách dầu trước khi sấy.
Ngoài sản phẩm chính là bột cá người ta còn thu được một sôd sản phẩm khác từ dầu
cá.
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
8


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

Ưu điểm cảu công nghệ này do tách được phần lớn lượng dầu, lượng nước nên
quá trình làm khô nhanh, nhiệt độ sấy không cao ( sử dụng nhiệt từ nồi hơi ) chi phí
cho quá trình làm khô thấp, sản phẩm bột cá có màu sáng, chất lượng rất cao ( các loại
bột cá chất lượng cao của Nhật Bản, ChiLê lượng dầu rắt thấp dưới 2%.
Thời gian sử dụng lâu dài hơn 3 – 4 lần so với bột cá không tách dầu. hiện nay
trên thị trường bột cá chất lượng cao chế biến theo công nghệ ép dầu dễ tiêu thụ, giá
cao 30-50 USD/tấn, được các nhà máy chế biến thức ăn nuôi trông thuỷ sản ưa chuộng
Tuy nhiên với công nghệ này cần nhiều thiết bị hơn các thiết bị ở công đoạn sản
xuất bột tuy yêu cầu công nghệ chế tạo không cao nhưng các thiết bị trong khâu tách
dầu, xử lý dầu cá thành những sản phẩm cao cấp, phục vụ y học khá phức tạp nên chi
phí đầu tư lớn
Trên thế giới các nước sản xuất và xuất khẩu bột cá NaUy, Nhật Bản, ChiLê,
Trung Quốc là những nước dung công nghệ ép dầu, vì vậy để cạnh tranh trên thị
trường quốc tế, các nước chế biến bột cá tương lai đang mở rộng quy mô sản xuất.
Quy trình sản xuất rất đa đạng, tuỳ thuộc vào yêu cầu sản xuất. Trước đây ở Nhật
Bản, Trung Quốc quy mô khá phổ biến 10, 15, ..100 tấn cá/ngày, đến nay chủ yếu là
nhà máy công suất 257 tấn cá / ngày. Quy mô lớn hay nhỏ phụ thuộc rất nhiều vào
nguồn cung cấp nguyên liệu, khả năng vốn đầu tư và thị trường tiêu thụ.
Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá ép tách nước:

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
9


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

cá nguyên liệu

rửa

cá to

phân loại

băm

hấp

cá nhỏ

ép

bánh cá

dầu cá và nước
tách dầu

sấy

làm nguội

dầu

nước

nghiền

tinh chế

xử lý

đóng gói

dầu cá

nước sạch

Ở đây ta chỉ tìm hiểu với dây chuyền sản xuất bột cá không tách lấy dầu

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
10


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

2.2. Công nghệ và dây chuyền sản suất bột cá ở Viết Nam:
2.2.1. Sơ đồ công nghệ chế biến bột cá trong nước:

cá nguyên liệu

rửa

cá to

phân loại

cắt

dầm xương

cá nhỏ

hấp

ép
bánh cá

dầu cá, nước

đánh tơi

bã

lọc

sấy

khí ẩm

tách dầu

làm nguội

xử lý mùi

nước

xử lý

cô đặc
nghiền mịn

khí sạch

xử lý

trộn

`

nước
sạch

dầu cá

bột cá khô

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
11


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

2.2.2. Công nghệ sản xuất bột cá trong nước:
Ưu điểm của công nghệ này là chất lượng bột cá sản phẩm cao, thiết bị chế tạo
phù hợp với trình độ công nghiệp của nước ta hiện nay
Nguyên liệu cho nhà máy là các loại cá nguyên con, cá được đưa từ tàu về hoặc
trong kho lạnh bảo quản. Cá trước khi chế biến được rửa sạch bằng nước ấm, có thể sử
dụng nước ngưng tụ trong các thiết bị trao đổi nhiệt sử dụng hơi nước. Để tách tạp
chất, làm tan nước đá, rửa nước muối, và phân loại cá. Cá có kích thước lớn qua máng
cắt nhỏ, sau đó qua băng tải chuyển đến máng dần xương, mục đích của quá trình này
là làm nát xương cá kích thước lớn, tạo điều kiện cho quá trình hấp chín và ép được dễ
dàng.
Máy rửa được thiết ké theo nguyên lý tang quay kết hợp băng tải làm việc liên
tục, máy cắt hoạt động theo nguyên lý dao quay. Máy bẻ xương hoạt động theo
nguyên lý trục cán.
Sau khi bẻ xương, nguyên liệu đựoc chuyển đến công đoạn hấp chín bằng hơi
nước nhằm mục đích diệt khuẩn gây thối, làm chín thịt cá, tạo điều kiện cho quá trình
ép tách dầu, tách nước triệt để dễ dàng, nguyên lý làm việc của thiết bị hấp dạng vít
xoán làm việc liên tục, chế độ làm việc của thiết bị được thiết kế đảm bảo nguyên liệu
sau khi qua máy được làm chín triệt để trong thời gian ngắn nhất 6 – 10 phút, nhiệt độ
hấp 100 - 1250C, thiết bị được bảo ôn tránh làm tổn thất nhiệt trong quá tình sản xuất.
Tiếp đó nguyên liệu từ bộ phận hấp được chuyển đến máy ép để tách dầu và
nước ra khỏi thịt cá. Thiết bị ép được thiết kế theo nguyên tắc hai trục vít quay ngược
chiều , chất lượng máy ép đảm bảo tách phần lớn nước và chất dầu cá ( độ ẩm bánh cá

sau khi ép 50 - 53% lượng dầu 0,2 - 0,5%
Sản phẩm đặc ra khỏi máy ép là bánh cá đước đưa lên máy đánh tơi qua vít xoắn
vận chuyển cánh rời, cùng một lúc thực hiện hai quá trình vân chuyển và làm nhỏ, máy
đánh tơi có kết cấu dạng búa đập.
Tiếp theo sản phẩm được vận chuyển bằng băng chuyền đến máy sấy. Quá trình
sấy cá được sấy liên tục trên máy sấy. Máy sấy được thiết kê sử dụng nguồn nhiệt ở
nồi hơi qua hệ thống trao đổi nhiệt caloriphe, nhiệt độ sấy được duy trì tự động ở nhiệt
độ thích hợp 70 - 80 0C đảm bảo chất lượng cá tốt, không làm biến chất prôtít, độ ẩm
bột cá sau khi sấy không vượt quá 10 -11%
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
12


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

Sau khi qua máy sấy, sấy khô sản phẩm đi qua vít xoắn làm nguội đến nhiệt độ
40 - 500C và chuyển đến phân loại, cuối cùng đến máy nghiền, ở đây bột cá được
nghiền nhỏ và được phối trộn thành bột cá có độ đạm khác nhau, tuy theo yêu cầu của
người tiêu dùng. Sau đó bột cá qua vít tải làm mát xuống 35 -40 0C và được đóng bao
để chuyển đến các nhà máy chế biến thưc ăn gia súc, các công đoạn làm viêc được
thực hiện liên tục trên dây chuyền thiết bị, là quy trình khép kín.
Dầu cá và nước được xử lý chế biến riêng, được cô đặc làm thước ăn chăn nuôi
và các sản phẩm phụ khác sử dụng thiết bị ly tâm, dầu được cô đặc bằng thiết bị cô
chân không, dùng nhiệt từ nồi hơi. Nước cá chất lượng kém được xử lý qua hệ thống
bể bioga thải ra ngoài với nước cá chất lượng tốt có thể sử dụng làm nước mắm
khí ẩm thoát ra từ máy sấy được xử lý mùi băng phương pháp cho qua tháp phun

mùi dung dịch khử mùi trước khi ra ngoài khí quyển
2.3. Tìm hiểu về dây chuyền sản suất bột cá
2.3.1. Lý thuyết về công nghệ sản xuất:
Sau thời gian đi tìm hiểu về công nghệ và thiết bị nhà máy tại Bạc Liêu thì các
thiết bị và công nghệ được nhập khẩu từ Trung Quốc về với công nghệ sản xuất bột cá
tách dầu và nước. Tuy nhiên công nghệ và thiết bị được đơn giản hơn nhiều. Công
nghệ như sau:
Cá sau khi đánh bắt được mua về qua phân loại rồi được vít tải đưa cá từ phía
dưới lên vào máy hấp
Sau khi nguyên liệu đựoc chuyển đến công đoạn hấp chín bằng hơi nước nhằm
mục đích diệt khuẩn gây thối, làm chín thịt cá, tạo điều kiện cho quá trình ép tách dầu,
tách nước triệt để dễ dàng, nguyên lý làm việc của thiết bị hấp dạng vít xoán làm việc
liên tục, chế độ làm việc của thiết bị được thiết kế đảm bảo nguyên liệu sau khi qua
máy được làm chín triệt để trong thời gian ngắn nhất 6 – 10 phút, nhiệt độ hấp 100 1250C, thiết bị được bảo ôn tránh làm tổn thất nhiệt trong quá tình sản xuất.
Tiếp đó nguyên liệu từ bộ phận hấp được chuyển đến máy ép để tách dầu và nước ra
khỏi thịt cá. Thiết bị ép được thiết kế theo nguyên lý ép dễ dàng, chất lượng máy ép
đảm bảo tách phần lớn nước và chất dầu cá ( độ ẩm cá sau khi ép 50 - 53% lượng dầu
0,2 -0,5%)

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
13


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

Tiếp theo sản phẩm cá sau khi ép được vận chuyển bằng trực tiếp đến máy sấy.

Quá trình sấy cá được sấy liên tục trên máy sấy dạng trống quay. Máy sấy được thiết
kê sử dụng nguồn nhiệt ở nồi hơi qua hệ thống trao đổi nhiệt caloriphe, nhiệt độ sấy
được duy trì tự động ở nhiệt độ thích hợp 70 - 80 0C đảm bảo chất lượng cá tốt, không
làm biến chất prôtít, độ ẩm bột cá sau khi sấy không vượt quá 10 - 11%
Nước và dầu cá sau khi ra từ máy ép qua máy sàng để loại bỏ tạp chất, được dẫn
vào thiết bị phân ly lỏng rắn, ở đây phần rắn được giữ lại phía dưới, còn chất lỏng sạch
được lấy phía trên. Chất lỏng được đua vào hệ thiết bị tách dầu bằn nhiệt, nhờ nhiệt
đun nóng chất lỏng nên dầu nổi lên phía trên, dầu được lấy ra và được tinh chế. Chất
lỏng được tháo xuống bằng van xả đáy xuống bể chứa, nước ở bể chưa được máy bơm
bơm vào hệ thống tháp cô đặc trao đổi nhiệt bằng ống chùm phía trong là hơi nước.
Nước cá sau khi cô đặc thì được băng tải đưa trở lại vít tải để vào máy sấy tiếp
tục quá trình.
Hơi nước sau khi bốc hơi do độ chân không nên khí được hút vào thiết bị ngưng
tụ barômét, tai đây nước lạnh được bơm tù trên xuống làm nhưng tụ hơi nước. Khí hơi
còn lại được thải ra ngoài môi trường

2.3.2. Thực tế sản xuất:
Do quá trình sản xuất thực tế không cung cấp đủ nhiệt cũng như khả năng thu hồi
bột cá từ nước ép cá là không lớn... Nên nhà máy đã đơn giản hoá công đoạn quá trình
như sau:
Cá sau khi được đưa về nhà máy, vít tải vận chuyển cá trực tiếp vào máy sấy bỏ
qua công đoạn hầm và ép.
Như vậy công nghệ sản xuất từ ép cá tách nước và dầu chuyển sang công nghệ
không tách nước và dầu
Thiết bị chính của dây chuyền là máy sấy dạng đĩa, dùng tác nhân dầu ở nhiệt độ
200 - 2500C, hiệu quả sử dụng cao, an toàn( do áp suất thấp hơn dùng nồi hơi), nhưng
giãn nở nhiệt rất lớn nên đòi hỏi vật liệu chế tạo, đặc biệt công
nghệ gia công phức tạp.

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
14


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

Hơi nước sau khi bốc hơi do độ chân không nên khí được hút vào thiết bị ngưng
tụ barômét, tai đây nước lạnh được bơm tù trên xuống làm nhưng tụ hơi nước. Khí hơi
còn lại được thải ra ngoài môi trường
Ngoài ra còn có thêm thiết bị thu hồi bột cá là xyclon, khi hơi nước đã bay hơi
hết thì bột cá sẽ bị hút lên cùng, vì vậy xyclon thu hồi một phần bột cá rồi đưa xuống
vít tải quay lại máy sấy
Bột cá ra khỏi máy sấy được vít tải vận chuyển vào máy nghiền và sau đó đóng
bao.

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
15


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY SẤY
I. Giới thiệu quá trình sấy và thiết bị sấy

1.1. Giới thiệu về quá trình sấy:
Sấy là một quá trình công nghệ quan trọng được sử dụng rất nhiều trong nghành
công nghiệp hoá chất cũng như nghành thực phẩm.
Quá trình sấy nhằm loại độ ẩm ra khỏi vật liêu để bảo quản làm tăng chất lượng
và vận chuyển vật liêu được đễ dàng hơn ...Trong công nghiệp dùng phổ biến nhất là
các phương pháp sấy đối lưu và sấy tiếp xúc. Khi sấy đối lưu, nhiệt đươc truyền trực
tiếp từ chất tải nhiệt đến vật liệu sấy.Các chất tải nhiệt thường là không khí, khói lò và
hơi quá nhiệt. Khi sấy tiếp xúc thì nhiệt được truyền từ bề mặt đốt nóng đến vật liêu
đem sấy tiếp xúc với bề mặt đốt nóng đó.
Điều kiện cơ bản để thực hiện quá trình sấy là phải có chênh lệch áp suất hơi
riêng phần trên bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh (p xm > pxh). Ẩm liên kết với
vật liệu bằng các lực cơ học và lý hoá khi sấy sẽ bị loại ra được, bởi vì nó có thể làm
thay đổi tính chất hoá lý và phân huỷ vật liệu.
Trong quá trình sấy, độ ẩm di chuyển được nhờ có sự khuyếch tán từ trung tâm
vật liệu đến bề mặt, từ bề mặt đó ẩm được bay hơi vào không khí, có bao nhiêu lượng
ẩm ở bề mặt bay hơi thì cung có bấy nhiêu lượng ẩm cần phải chuyển từ lớp bên trong
đến bề mặt vật liệu. Nếu quan hệ đó bị phá vỡ thì bề mặt vật liệu bị khô, bị nứt nẻ, bị
biến dạng và kết quả chất lượng kém
Trong trường hợp áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí lớn hơn áp
suất hơi riêng phần trên bề mặt vật liệu đem sấy thì quá trình sẽ ngược lại – sự hút ẩm
của vật liệu tiến hành cho đến khi đạt trạng thái cân bằng giữa áp suất hơi trên bề mặt
vật liệu và áp suất hơi trong không khí. Độ ẩm khi ấy trong vật liệu gọi là độ ẩm cân
bằng  cb. Quá trình sấy được tiến hành đến độ ẩm không được bé hơn  cb nếu làm
khác đi thì sau khi sấy độ ẩn sẽ tăng lên là do có quá trình hút ẩm.

1.2. Các giai đoạn trong quá trình sấy:
Quá trình sấy một vật liệu ẩm được chia thành 3 giai đoạn như sau :
- Giai đoạn nâng nhiệt độ vật liệu ( giai đoạn I ):

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
16


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

Giai đoạn này thường rất ngắn: Nó tương ứng với việc nâng nhiệt độ của vật liệu
tới khi đạt được nhiệt độ sấy (khi đó năng lượng chỉ dùng để bay hơi nước ). Nhiệt độ
đó không đạt được ngay lập tức vì rằng lúc đầu vật liệu có nhiệt độ khá thấp so với
nhiệt độ của tác nhân sấy và bản thân nó lại thường là một chất có độ dẫn nhiệt kém. ở
giai đoạn này tốc độ sấy tăng nhanh.

N h iÖt ®é V L sÊ y

i

ii

iii

Th ê i g ia n sÊ y

i

ii

iii

Th ê i g ia n sÊ y

i

ii

iii

Th ê i g ia n sÊ y

§ é È m V L sÊ y

Tè c ®é sÊ y

Đồ thị mô tả các giai đoạn sấy
- Giai đoạn tốc độ sấy không đổi (giai đoạn II, giai đoạn đẳng tốc ):
Giai đoạn II tương ứng với việc bay hơi ẩm tự do trên bề mặt vật liệu. Trong giai
đoạn này tốc độ di chuyển ẩm từ trong ra bề mặt vật liệu lớn hơn tốc độ bay hơi ẩm từ
bề mặt vào môi trường. Nhiệt lượng mà vật nhận được chỉ dùng để bay hơi ẩm, nên
nhiệt độ bề mặt vật liệu sấy không đổi.
Trong giai đoạn này, tốc độ sấy không đổi một khi các thông số của tác nhân sấy
không đổi.
- Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần (giai đoạn III, giai đoạn giảm tốc):
Khi trên bề mặt vật liệu không còn ẩm tự do nữa thì áp suất hơi riêng phần ở đó
sẽ giảm xuống rõ rệt và do vậy tốc độ sấy cũng giảm xuống nhanh chóng. Trong giai
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
17

Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

đoạn này tốc độ di chuyển ẩm từ các lớp trong ra bề mặt vật liệu nhỏ hơn tốc độ bay
hơi từ bề mặt vào môi trường.
Trong giai đoạn này nhiệt độ của vật liệu sấy dần dần tăng lên và cuối cùng bằng
nhiệt độ tác nhân sấy. Nếu ta tiếp tục sấy cho đến khi không còn khả năng thoát ẩm
trong vật liệu, có nghĩa là vật liệu đạt được độ ẩm cân bằng thì nhiệt độ của vật liệu sẽ
bằng nhiệt độ của môi trường xung quanh (nhiệt độ của tác nhân sấy) và do đó có thể
vượt quá nhiệt độ cho phép của vật liệu.
Thực tế trong giai đoạn này người ta thường duy trì nhiệt độ tác nhân sấy thấp
hơn so với nhiệt độ cho phép của vật liệu để đảm bảo chất lượng của sản phẩm.
Về lý thuyết, để tăng cường độ quá trình trong giai đoạn giảm tốc ta chỉ có thể
thay đổi những yếu tố bên trong vật liệu sấy.
1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy:
Tốc độ sấy là tốc độ khuyếch tán của nước từ trong vật liệu ra ngoài không khí,
được quy ước biểu thị bằng lượng hơi nước bốc hơi từ một đơn vị bề mặt trong một
đơn vị thời gian [ kg ẩm/m2.h ] .
Ngoài ra, trong thực tế sản xuất, tốc độ sấy còn được biểu diễn qua lượng hơi
nước bốc hơi từ một đơn vị khối lượng vật liệu sấy trong một đơn vị thời gian [kg
ẩm/kg hạt.h ], hoặc là phần trăm ẩm của vật liệu sấy giảm trong một đơn vị thời gian
[% ẩm/h ].
Tốc độ sấy chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố phức tạp. Trong giai đoạn đẳng
tốc, tốc độ sấy được quyết định bởi tốc độ bay hơi ẩm từ bề mặt vật liệu sấy vào trong
không khí. Theo Danton tốc độ bay hơi từ bề mặt phụ thuộc vào sự chênh lệch áp suất
hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy và trong không khí. Như vậy muốn sấy được nhanh
phải tăng áp suất hơi trên bề mặt vật liệu sấy, hoặc giảm áp suất hơi trong không khí.

áp suất hơi bề mặt vật liệu sấy tăng và giảm theo sự tăng giảm độ ẩm và nhiệt độ
của nó. Do đó, tốc độ sấy cũng tăng, giảm phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ của vật
liệu sấy tăng, giảm. Lúc đầu quá trình sấy, độ ẩm trong vật liệu sấy cao nên có tốc độ
lớn , càng về cuối, độ ẩm của hạt càng giảm nên tốc độ sây giảm.
Mặt khác, nước trong vật liệu sấy khi bốc hơi kèm theo sự thu nhiệt, nếu không
có sự đốt nóng, cung cấp từ ngoài vào lượng nhiệt tương ứng thì nhiệt độ của vật liệu

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
18


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

sấy bị giảm dần, làm giảm tốc độ sấy. Do vậy, muốn tăng tốc độ sấy cần phải cung cấp
nhiệt cho vật liệu sấy.
Trong thực tế, thường dùng không khí nóng hay hỗn hợp không khí với khói lò
để làm chất đốt nóng vật liệu sấy đồng thời là chất mang ẩm gọi là tác nhân sấy. Tốc
độ bay hơi nước phụ thuộc vào tốc độ cung cấp nhiệt từ ngoài vào và do đó tốc độ sấy
phụ thuộc vào nhiệt độ của tác nhân sấy. Như vậy, tăng nhiệt độ của tác nhân sấy là
biện pháp tăng tốc độ sấy.
Tốc độ không khí đi trên bề mặt vật liệu sấy cũng có ảnh hưởng lớn đến tốc độ
sấy. Vì tốc độ không khí càng lớn thì tốc độ truyền nhiệt từ ngoài vào vật liệu sấy vật
liệu sấy hạt càng tăng và do đó tốc độ khuyếch tán hơi nước trên mặt vật liệu sấy vào
không khí càng lớn.
Theo các tài liệu thì tốc độ sấy trong giai đoạn đẳng tốc là do tốc độ truyền nhiệt
qua lớp biên bao quanh vật liệu sấy quyết định. Tốc độ có thể được tăng lên bằng cách

tăng nhiệt độ và lưu lượng tác nhân sấy.
Tóm lại: trong giai đoạn đẳng tốc, tốc độ sấy phụ thuộc chủ yếu vào các
thông số của tác nhân sấy như: nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ của không khí, hướng và
chiều chuyển động của không khí bao quanh vật liệu sấy …
Trong giai đoạn giảm tốc , tốc độ sấy phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ khuyếch tán
ẩm từ trong ra bề mặt vật liệu sấy: vì trong giai đoạn này, tốc độ khuyếch tán ẩm bên
trong hạt nhỏ hơn tốc độ bay hơi ẩm từ bề mặt vật liệu sấy vào môi trường. Do đó tốc
độ sấy của giai đoạn này phụ thuộc chủ yếu vào các thông số bên trong của vật liệu
như : dạng liên kết ẩm, cấu trúc, hình dạng và kích thước của vật liệu sấy …
Ngoài ra, tốc độ sấy còn phụ thuộc vào hướng và chiều của gradien nhiệt độ. Nếu
gradien nhiệt độ cùng chiều với gradien ẩm thì quá trình sấy sẽ được tăng cường.
Ngược lại sẽ kìm hãm quá trình. Trên thực tế, với các quá trình sấy thông thường thì
gradien nhiệt độ là ngược chiều với gradien ẩm. Để khắc phục nhược điểm đó các nhà
khoa học Xô-viết đã đề ra phương pháp sấy hồi lưu đẳng nhiệt, tức là thực hiện quá
trình sấy trong điều kiện đẳng nhiệt để loại trừ tác động ngược của gradien nhiệt độ.
1.4. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy sấy cá:
Máy sấy cá là một thiết bị dùng để nấu cá đồng thời làm bốc hơi phần lớn lượng
nước chứa trong nó. Máy sấy cá( nấu cá ) có dạng hình trụ nằm ngang, bên ngoài vỏ
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
19


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

có một lớp bao hơi dể cấp nhiệt. Bên trong có một trục rỗng được đun nóng băng hơi
nước, các cánh đĩa rổng được gắn vào trục rỗng, trên cánh đĩa có cánh đảo. Trên lớp

vỏ gắn các cánh nghiên để duy chuyển lệu.Trục rỗng đươc gắn với động cơ có thể
chuyển động được theo tốc độ yêu cầu
Nguyên lý hoạt động của máy sấy cá như sau : cá sau khi đánh bắt được đưa về kho
chứa, cá được vít tải vận chuyển lên cao và được cho vào cửa phía

1

6

2

7

3

4

8

5

9

Hình vẽ máy sấy:
1- vỏ máy; 2 - cửa thoát hơi nước; 3 - cửa nạp liệu; 4 - gối đỡ trục
5- đường hơi nước vào; 6 - đường hơi nước ra; 7 - cửa tháo liệu
8 - bệ đỡ thùng sấy; 9 - Bộ truyền động đai

trên của máy sấy cá, sau khi vào máy sấy cá được lưu lại một thời gian. Hơi nước sinh
ra từ nồi hơi được cấp vào bao hơi và được đưa vào trong trục rỗng,

hơi nước sẽ vào trong các cánh đĩa. Tại đây quá trình trao đổi nhiệt xảy ra, nước ngưng
sau khi trao đổi nhiệt sẽ theo trục rỗng chảy về phía cuối và quay về nồi hơi. Cá được
đun nóng đến nhiệt độ tối cao, sau đó được giữ ở một nhiệt độ nhất định, hơi nước
được đun nóng bốc hơi lên và được hút qua một ống ở phái trên. Cá được giữ lại cho
đến khi đạt độ ẩm yêu cầu thì ra khỏi thiết bị .
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
20


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

* Ưu điểm và nhược điểm của máy sấy cá:
Máy sấy cá là một thiết bị sấy loại tiếp xúc, vật liệu sấy tiếp xúc trực tiếp với bề
mặt đốt nóng và thường cùng chuyển động với các bề mặt này.Do làm việtc ở áp suất
chân không nên động lực gây ra hiện tượng dịch chuyển ẩm không chỉ là độ chênh
nhiệt độ do vật liệu sấy đốt nóng mà chủ yếu do độ chênh phân áp suất hơi nước giữa
vật liệu sấy và không gian bao quanh luôn luôn được duy rì độ chân không nào đố
trong suât quá trình sấy nhờ máy bơm chân không. Do đó máy sấy loại này chỉ dùng
để sấy các vật liệu sấy không chịu được nhiệt độ cao. Hơn nữa do kết cấu phức tạp để
tạo chân không và duy trì nó trong suốt quá trình sấy nên chi phí năng lượng rất lớn
Khi sấy vật liệu ở trạng thái tĩnh thì dễ xảy ra quá nhiệt bộ phận hơn là khi có
khuấy trộn, vì thế người ta thường sấy các loại vật liệu không chịu được nhiệt độ cao
trong các máy sấy chân không có cánh khuấy
Ưu điểm của máy sấy chân không có cánh khuấy là: do có khuất trộn nên quá
trình sấy tăng nhanh, dễ thao tác, có thể thu được vật liệu ở dạng bột
Nhược điểm: làm việc gián đoạn, thiết bị cồng kềnh và phức tạp, chi phi vận

hành cao.

II. Tính toán công nghệ
2.1.Tính lượng nhiệt cần cấp :
Quá trình sấy cá xảy ra theo ba giai đoạn khác nhau, giai đoạn thứ nhất là cá
được đun nóng từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ sôi, giai đoạn này phải cấp thêm nhiệt
để đun nóng thiết bị sấy. Giai đoạn thứ hai cung cấp nhiệt để làm bốc hơi nước, giai
đoạn này nhiệt độ không thay đổi. Giai đoạn thứ ba xảy ra quá trình sấy cá, độ ẩm bên
trong của cá sẽ bốc hơi để đạt được yêu cầu
2.1.1. Các thông số công nghệ:
- Năng suất của máy sấy là G1 = 2000kg/giờ
-máy làm việc liên tục lượng cá đầu vào 10000 kg
- Nhiệt độ cá vào : tv = 200C
- Nhiệt độ sôi cá : ts = 1010C
- Hơi nước bão hoà : 7 at
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
21


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33

2.1.2. Lượng nhiệt để đun sôi cá:
Lượng nhiệt cần cấp cho giai đoạn thứ nhất dùng để đun cá lên nhiệt độ sôi và
đun nóng thiết bị sấy
- Nhiệt để đun cá lên nhiệt độ sôi:
Qc = G1.Cc.( ts - tv)

kJ

trong đó : Cc là nhiệt dung riêng của cá
Cc = 1,2 Cn = 1,2 .4,18 = 5,028 kJ/kg0C
Cn là nhiệt dung riêng của nước Cn = 4,18 kJ/kg0C
ta có:

Qc= 10000.5,028.( 101 - 20) = 4072680 kJ

- Nhiệt để đun nóng thiết bị sấy:
Qtb = Gtb.Ctb.(ts - ttb)
trong đó : Ctb là nhiệt dung riêng của vật liệu làm thiết bị, chon thép CT3
Ctb = 0,5 kJ/kh0C
Gtb là khối lượng của thiết bị Gtb = 5000 kg
ttb là nhiệt độ ban đầu của thiết bị, ttb = 250C
ta có

Qtb =5000. 0,5.(101 - 25) = 190000 kJ

- Tổng lượng nhiệt cần cấp:
Q1 = Qc + Qtb = 4072680 + 190000 = 4262680 kJ
* Lượng nhiệt này được cấp bởi hơi nước bão hoà 7 at, theo bảng I.249 {I}
ta có nhiệt độ của hơi nước là: th = 1640C
Sau khi thực hiện quá trình trao đổi nhiệt nước sẽ ngưng tụ, nhiệt ngưng tụ nước
bằng nhiệt ban đầu
Theo bảng I.251{I} ta có:
nhiệt lượng riêng của hơi nước ở p = 7at, t = 1640C là: i’= 2769 kJ/kg
nhiệt lượng riêng của nước ngưng i” = 673,4 kJ/kg
Lượng hơi nước cần cung cấp :

D1 =

Q1
4262680
=
= 1581 kg
"
2769  673,4
i i
'

* Thời gian để đun sôi cá là t1 = 40 phút, vậy lưu lượng hơi nước cần cấp trong thời
này là:

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
22


Luận văn tốt nghiệp

Cơ khí chế biến K33
D1’ =1581.

60
= 2372 kg/h
40

2.1.3. Lượng nhiệt để bốc hơi:

Quá trình bốc hơi xảy ra sau khi quá trình đun nóng cá đến nhiệt độ tối cao, trong
suốt quá trình nhiệt độ không thay đổi
- Lượng nước cần bốc hơi là : W = 75%. G1 =

75
.10000= 7500 kg
100

- Nhiệt lượng cần để bốc hơi là:
Q2 = W. r

(kJ)

trong đó r: nhiệt hoá hơi r = 2260 kJ/kg
ta có

Q2 = 7500.2260 = 16950000 kJ

* Lượng hơi nước cần cung cấp
Q2
16950000
=
= 8088 kg
"
2769  673,4
i i

D2 =

'

Quá trình bốc hơi nước xảy ra trong thời gian t2 = 120 phút, vậy lưu lượng hơi cần cấp
trong thời gian này là :
D2’ = 8088.

60
= 4044 kg/ h
120

2.1.4. Quá trình sấy cá:
Sau quá trình bốc hơi, lượng nước thoát ra ngoài gần như hầu hết, lượng cá còn
lại
G3 = G1 - W =10000-7500=2250 kg
- Quá trình sấy cá với độ ẩm còn lại là w1= 30% xuống w2 = 10%
Lượng ẩm cần bốc hơi trong quá trình sấy là:
W3 = G3.

w1  w2
30  10
= 2250.
= 500 kg
100  10
100  w1

Lượng cá sau khi ra khỏi máy sấy G4 =G3-W3=2250-500=1750 kg
- Nhiệt lượng để sấy cá:
Q3 = W3.r = 500. 2260 = 1130000 kJ
- Lượng hơi nước cần cấp:

CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
23


Luận văn tốt nghiệp
D3 =

Cơ khí chế biến K33
Q3
=
i 'i "

1130000
= 239,2 kg
2769  673,4

- Thời gian để thực hiện giai đoạn này lớn hơn hai giai đoạn trước, được tính theo
công thức VII.53-{II}:
t=
trong đó

120. . ( w1  w2 )
A.[ 200  ( w1  w2 )]

 : hê số chứa của thùng là tỉ số diện tích chúa đầy vật liệu của thùng với

diện tích tiết diện ngang của thùng, lấy  = 0,15
 : khối lượng riêng của vật liệu  = 1500 kg/m3

A: cường độ bốc hơi là lượng ẩm được lấy đi từ 1m3 thể tích thùng trong
1 giờ, A = 40 kg/m3h

ta có

t=

120.0,15.1500(30  10)
= 75 phút
40.[ 200  (30  10)]

Quá trình bốc hơi nước xảy ra trong thời gian t3 = 75 phút, vậy lưu lượng hơi cần
cấp trong thời gian này là :
D3’ = 5397,2.

60
=431,36 kg/ h
75

2.1.5. Thời gian quá trình trong một mẻ:

T

101

t1=40ph

t2=120ph

t3=75phut

t

Đồ thị biểu diễn ba giai đoạn sấy
CBHD:Trần Văn Nhã

SVTH:Cù Văn Phi
24