Luận văn thạc sĩ nghiên cứu một số ảnh hưởng tới quá trình sấy viên thức ăn cho thuỷ sản trên máy sấy băng chuyền kiểu sàn rung

....

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP I
----------------------------------

ðỖ MAI TRANG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ
ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY VIÊN
THỨC ĂN CHO THUỶ SẢN TRÊN MÁY SẤY
BĂNG CHUYỀN KIỂU SÀN RUNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI- 2006


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP I
----------------------------------

ðỖ MAI TRANG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ
ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH SẤY VIÊN THỨC
ĂN CHO THUỶ SẢN TRÊN MÁY SẤY BĂNG CHUYỀN
KIỂU SÀN RUNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ CƠ GIỚI HỐ
NƠNG -LÂM NGHIỆP
MÃ SỐ: 60.52.14

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. PHẠM XUÂN VƯỢNG

HÀ NỘI- 2006


LỜI CAM ðOAN
Tơi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận
văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã
ñược cám ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này ñều ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả

ðỗ Mai Trang

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

1


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu tại lớp Cao học khố 13 chun
ngành Cơ khí hóa và thiết bị nông-lâm nghiệp Trường ðại học Nông nghiệp I
Hà Nội, tơi đã nhận được sự giúp đỡ, giảng dạy nhiệt tình của các thầy giáo, cơ
giáo trong trường. Nhân dịp này tơi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới
các thầy giáo, cô giáo trong trường.

Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới gia ñình và Giáo sư Tiến sĩ Phạm
Xuân Vượng, người ñã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi hồn thành đề tài nghiên
cứu này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Bộ môn Máy Nông nghiệp Khoa Cơ ðiện
Trường ðại học Nông nghiệp I Hà Nội đã gúp đỡ tơi trong q trình nghiên cứu
thực hiện đề tài.
Tơi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Tường Vân - Viện trưởng Viện
NCTKCT máy nông nghiệp, KS. Nguyễn Văn Khoẻ - Nguyên Trưởng phòng
Máy và Thiết bị bảo quản cùng các ñồng nghiệp tại Viện Nghiên Cứu Thiết Kế
Chế Tạo Máy Nơng Nghiệp đã động viên giúp đỡ tơi trong q trình nghiên cứu
thực hiện ñề tài.
Trong quá trình thực hiện ñề tài bản thân đã có nhiều cố gắng, song
khơng thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong tiếp tục nhận được sự đóng góp ý kiến
của các thầy cơ giáo và các bạn đồng nghiệp đối với đề tài nghiên cứu của tơi
để đề tài được hồn thiện hơn.
Tác giả

ðỗ Mai Trang

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

2


MỤC LỤC
Lời cam ñoan

i

Lời cảm ơn

ii

Mục lục

iii

Danh mục các bảng

vi

Danh mục các hình

vii

Mở đầu

1

Chương 1. Tổng quan nghiên cứu

3

1.1. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy sấy băng

3

chuyền kiểu sàn rung
1.1.1. Tình hình ni trồng thuỷ sản thế giới

3

1.1.2. Tình hình ni trồng thủy sản ở Việt Nam

6

1.1.3.Dự báo tình hình tiêu thụ thủy sản trên thế giới và Việt Nam

9

1.2.Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy sấy trong sản suất thức ăn cá viên

12

nổi trong và ngoài nước
1.2.1 Thiết bị sấy vỉ ngang

13

1.2.2 Thiết bị sấy kiểu tháp lớp bán ñộng

14

1.2.3 Hệ thống sấy khí động

16

1.2.4 Thiết bị sấy thùng quay

17

1.2.5 Ngun lý sấy tầng sôi

17

1.2.6. Máy sấy liên tục kiểu băng tải nằm kí hiệu SDHD

19

1.2.7. Máy sấy liên tục kiểu nằm ESE

20

12.8. Máy sấy liên tục băng truyền sàn trượt TGZZ

21

1.3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

23

1.3.1 Mục đích nghiên cứu

23

1.3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

23

Chương 2. ðối tượng và phương pháp nghiên cứu

24

2.1. ðối tượng nghiên cứu

24

2.2. Phương pháp nghiên cứu

25

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.

25

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

3


2.2.2.Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

25

2.2.2.1 Thực nghiệm ñơn yếu tố

25

2.2.2.2 Thực nghiệm ña yếu tố

26

2.2.2.3 Phương pháp tối ưu tổng qt

31

2.2.3 Phương pháp đo đạt gia cơng số liệu

33

2.2.3.1. Phương pháp xác ñịnh năng suất sấy

33

2.2.3.2. Phương pháp xác ñịnh ñộ ẩm của sản phẩm

33

2.2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

33

2.2.3.4. Phương pháp gia công số liệu thực nghiệm

34

Chương 3. Cơ sở lý thuyết của ñối tượng nghiên cứu

37

3.1 Quá trình sấy

37

3.1.1. Bản chất của quá trình sấy

37

3.1.2. Tốc ñộ sấy và các giai ñoạn sấy

38

3.2. Kỹ thuật sấy giả lỏng

42

3.2.1. ðặc tính chung và kĩ thuật tạo lớp giả lỏng

42

3.2.2.ðặc tính khí động học chung của lớp vật liệu sơi

42

3.3. Cơ sở lý thuyết tính tốn q trình sấy lớp sơi

44

3.3.1. Trao đổi nhiệt – chất trong lớp sơi

44

3.3.2. Cơ học các q trình sấy lớp sơi

45

3.4. Cơ sở lý thuyết tính tốn q trình sấy rung lớpvật liệu sơi

46

3.4.1 Q trình sấy với lớp vật liệu rung

46

3.4.2 Khí động học lớp sơi rung

47

3.4.3 Trao đổi nhiệt – chất ở các thiết bị sấy rung lớp sơi.

56

3.4.4. Các giả thiết tính tốn

61

3.4.5. Xác định các thơng số cơ bản của q trình sấy

62

3.4.6. Kết quả tính toán thiết kế máy sấy

66

Chương 4. Kết quả nghiên cứu trên thiết bị sấy băng chuyền kiểu sàn rung

67

4.1. Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm

67

4.1.1.Vật liệu thí nghiệm

67

4.1.2. Dụng cụ thí nghiệm

67

4.2. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố

68

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

4


4.2.1.Mối quan hệ giữa nhiệt ñộ ñến năng suất sấy và ñộ ẩm sản phẩm

69

4.2.2. Mối quan hệ giữa biên ñộ dao ñộng A ñến năng suất và ñộ ẩm

74

4.2.3. Mối quan hệ giữa áp suất trong buồng sấy ñến năng suất và ñộ ẩm

79

4.3 Kết quả thực nghiệm ña yếu tố

85

4.4. Kết quả nghiên cứu tối ưu tổng quát

88

Kết luận và ñề nghị

90

Tài liệu tham khảo

91

Phụ lục

94

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

5


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng1-1.Tổng sản lượng thuỷ sản của thế giới,1998-2003(triệu tấn)

6

Bảng 1-2 Tổng sản lượng TS, sản lượng NTTS và diện tích NTTS giai đoạn

8

2000-2004
Bảng1-3. Kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản VN qua các thời kỳ

8

Bảng1-4. Dự báo tiêu thụ TS trên TG ñến 2010 (ñơn vị : triệu tấn)

10

Bảng 1-5. Chỉ tiêu kế hoạch 5 năm 2006 - 2010

12

Bảng 1.6 Thông số kỹ thuật loại máy sấy SDHD

19

Bảng1.7 Thông số kỹ thuật của máy sấy kiểu nằm ESE

20

Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật của một số loại máy sấy TGZZ

22

Bảng 3.1 - ðặc trưng vật lý của vật liệu dạng cục rời

53

Bảng 3.2 Kết quả tính tốn thiết kế

66

Bảng 4.1.a. ảnh hưởng của yếu tố X1 tới hàm Y1

69

Bảng 4.1.b. ảnh hưởng của yếu tố X1 tới hàm Y2

71

Bảng 4.1.c

73

Bảng4.2.a. ảnh hưởng của yếu tố X2 tới hàm Y1

74

Bảng 4.2.b. ảnh hưởng của yếu tố X2 tới hàm Y2

76

Bảng 4.2.c

78

Bảng 4.3.a. ảnh hưởng của yếu tố X3 tới hàm Y1

80

Bảng 4.3.b. ảnh hưởng của yếu tố X2 tới hàm Y2

82

Bảng 4.3.c

84

Bảng 4.4. Mức biến thiên và khoảng biến thiên của các yếu tố xi

85

Bảng 4.5 Các hệ số hồi quy có nghĩa của các hàm Y1, Y2

86

Bảng 4.6. Các hệ số hồi quy dạng thực

87

Bảng 4.7. Giá trị tối ưu của yếu tố vào xi và các hàm Yj

88

Bảng 4.8. Các hệ số hồi quy dạng thực

88

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

6


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1-1.Giới thiệu sản lượng khai thác cá và mức tăng trưởng NTTS trên

4

thế giới
Hình 1-2 Tỷ lệ của sản lượng và giá trị NTTS theo môi trường ni

4

Hình 1-3. Tổng giá trị thương mại thuỷ sản trên thế giới

5

Hình 1-4. Xuất khẩu thuỷ sản thế giới

6

Hình 1-5. Tình hình xuất khẩu NTTS

9

Hình 1-6. Nguyên lý sấy lớp hạt tĩnh kiểu vỉ ngang

13

Hình 1-7. Sơ đồ ngun lý sấy kiểu tháp lớp hạt bán động

14

Hình1-8. Ngun lý thiết bị sấy khí động.

16

Hình 1-9 Sơ đồ ngun lý thiết bị sấy thùng quay kiểu cánh trộn, roto, ống

17

dẫn tác nhân.
Hình 1-10 Sơ đồ ngun lý thiết bị sấy tầng sơi kiểu buồng một ngăn và

18

kiểu buồng nhiều ngăn
Hình 1-11 Nguyên lý kết cấu của máy sấy kiểu băng tải ký hiệu SDHD

20

Hình 1-12 Nguyên lý cấu tạo của máy sấy kiểu nằm ESE

22

Hình 1-13 Sơ đồ ngun lý máy sấy băng truyền kiểu sàn trượt TGZZ

23

Hình 2-1. Sơ ñồ cấu tạo máy sấy băng chuyền kiểu sàn rung

24

Hình 2-2 ðồ thị hàm mong muốn khi Yj bị chặn một phía

32

Hình 3-1. ðồ thị q trình sấy

40

Hình 3-2. Thay ñổi ñặc tính của lớp hạt phụ thuộc vào vận tốc dịng khơng

42

khí.
Hình3-3. Các đường cong biểu thị trạng thái giả lỏng của các vật liệu hạt lúa

43

mì với chiều dầy khác nhau và tương ứng với tải trọng riêng của mặt sàn.
Hình 3-4. ðồ thị biểu diễn quan hệ giữa lớp hạt ∆pcl và vận tốc vux

44

Hình 3-5. Biểu ñồ chuẩn xác ñịnh tốc ñộ sấy ñối với hạt lúa mì

45

Hình 3-6. ðồ thị đặc tính tạo lớp trạng thái của rung

47

Hình 3-7. Sơ đồ tính tốn rung có trao đổi nhiệt đối lưu

50

Hình 3-8. ðồ thị lớp rung giả lỏng

55

Hình 3-9. Hệ số trao đổi nhiệt thể trong lớp rung sơi và rung sơi khí

56

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

7


Hình 3-10. Giới thiệu đường cong sấy cục đường trong lớp rung-sơi và hệ số

58

trao đổi nhiệt thể trong lớp rung với gia tốc của rung ñộng ở vận tốc khơng
khí thổi dưới sàng.
Hình 4.1 - ðồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ

73

Hình 4.2 – ðồ thị ảnh hưởng của biên độ dao động

78

Hình 4.3 – ðồ thị ảnh hưởng của áp suất

84

Hình - Máy sấy lắp tại Viện ni trồng thuỷ sản I - Bắc Ninh và viên thức ăn

93

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

8


MỞ ðẦU
Trong thời gian qua, ngành thuỷ sản ngày càng phát triển và dần trở
thành ngành kinh tế mũi nhọn của nhiều quốc gia và là nguồn cung cấp thực
phẩm quan trọng cho cộng đồng các dân cư trên tồn thế giới. Không những
phát triển về số lượng và giá trị, ngành thuỷ sản cịn có những bước thay đổi cơ
bản về cơ cấu sản xuất. Từ một ngành thuỷ sản lấy việc khai thác chủ yếu dựa
vào nguồn tài ngun thủy, hải sản là chính ngành thuỷ sản đã dần phát triển
theo hướng sản xuất (nuôi trồng) và khai thác do vậy đã làm tăng nhanh tỷ lệ
đóng góp cho nền kinh tế xã hội nói chung. Chỉ tính trong giai ñoạn 10 năm từ
1993 – 2003, trong khi sản lượng khai thác tự nhiên hầu như ñứng yên, (chỉ
tăng 1,2%) thì sản lượng ni trồng thủy sản (NTTS) tăng mỗi năm tới 9,4%.
Năm 2003, tỷ lệ của NTTS trong đó tổng sản lượng thuỷ sản thế giới tăng
31,7%. Tỷ lệ thuỷ sản dùng làm thức ăn cho người chiếm 76% tổng sản lượng
thuỷ sản thế giới (theo số liệu 2002 là 100,7 triệu tấn) chiếm khoảng 20% lượng
prôtêin ñộng vật từ khẩu phần ăn của người. 24% còn lại (32 triệu tấn) dùng ñể
chế biến bột cá, dầu cá và một số mặt hàng phi thực phẩm khác.
Chính vì vậy, khối lượng thức ăn cơng nghiệp với u cầu chất lượng cao ñược
sử dụng ngày càng nhiều song những mơ hình sản xuất trong nước với cơng
nghệ và thiết bị lạc hậu, phương pháp sấy thường ñược sử dụng là sấy vỉ, sấy
sàng, sấy tháp…Những thiết bị này tỏ ra khơng thích hợp với cơng nghệ gia
cơng thức ăn viên nổi cho cá. Một số mơ hình sản xuất sử dụng các dây chuyền
tiên tiến của nước ngoài với công nghệ sử dụng với nguyên lý kết cấu và các
tính năng sử dụng hiện đại, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật được nghiên cứu rất hồn
hiện do đó sản phẩm mang tính thương mại cao. Tuy vậy, trong ñiều kiện áp
dụng vào Việt Nam kỹ thuật trên tỏ ra khơng thích hợp do giá thành của máy
q cao so với khả năng ñầu tư của các doanh nghiệp trong nước hiện nay. ðể

khắc phục các nhược ñiểm trên và nhằm góp phần vào việc thúc đẩy sự phát
triển của ngành công nghiệp sản xuất và cung cấp thức ăn viên nổi cho cá thì
việc đầu tư nghiên cứu chế tạo máy sấy băng chuyền sàng rung là nhiệm vụ cấp

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

9


thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, góp phần vào chủ trương Cơng nghiệp
hố hiện đại hố Nơng nghiệp, giảm nhập khẩu và tăng cường khả năng sản
xuất của công nghiệp sản xuất thức ăn cho cá trong nước.
Trong công nghệ sản xuất thức ăn viên nổi cho cá có rất nhiều yếu tố ảnh
hưởng tới chất lượng sản phẩm: như ñộ mịn của nguyên liệu sau khi qua
nghiền, chế độ và phương pháp tạo viên... Sấy khơ viên thức ăn là một trong
những cơng đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất thức ăn viên nổi cho cá.
Nó ảnh hưởng rất nhiều tới chất lượng của sản phẩm trong quá trình sử dụng và
bảo quản. ðối với viên thức ăn nổi cho cá sau khi gia công bằng cơng nghệ ép
vít độ hồ hố của tinh bột trong viên thức ăn cần ñạt 100%. Khi viên thức ăn
được hồ hố hồn tồn kèm theo điều kiện nhiệt ñộ cao và ñộ ẩm lớn, bề mặt
của viên thức ăn sẽ có tính dính, dẫn tới các viên thức ăn dính lại tạo thành từng
khối làm cho q trình lưu chuyển trong máy sấy gặp rất nhiều khó khăn. Khi
đó, tổng bề mặt tiếp xúc nhiệt của viên thức ăn với tác nhân sấy bị thu hẹp,
ñồng ñều của q trình trao đổi nhiệt - ẩm khơng cao dẫn tới hiệu suất sấy rất
thấp. Ngồi ra cịn xảy ra hiện tượng khi khối thức ăn khơng di chuyển được
làm cho khối thức ăn tiếp xúc với tác nhân sấy trong thời gian dài viên quá khô
dẫn tới cháy làm giảm chất lượng sản phẩm.
Luận án ñược thực hiện gắn liền với ñề tài nghiên cứu cấp Bộ: “Nghiên cứu
thiết kế chế tạo máy sấy băng chuyền kiểu sàn rung năng suất 1 – 3 tấn/g” mã
số 24.05RD/Hð.KHCN

Xuất phát từ tình hình thực tế sản xuất, được sự đồng ý của Viện nghiên
cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp cùng với sự hướng dẫn của thầy giáo
GS.TS Phạm Xuân Vượng và các thầy cô giáo trong khoa Cơ ðiện tơi tiến
hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số thơng số ảnh hưởng tới q trình
sấy viên thức ăn cho thuỷ sản trên máy sấy băng chuyền kiểu sàn rung”.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

10


CHƯƠNG I
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY
SẤY BĂNG CHUYỀN KIỂU SÀN RUNG.

1.1.1 Tình hình ni trồng thủy sản trên thế giới
Từ một ngành thuỷ sản công nghiệp với khai thác thuỷ sản đóng vai trị chủ đạo
và những quốc gia có sản lượng lớn nhất là các nước phát triển với những ñội
tàu khai thác xa bờ và một nền cơng nghiệp chế biến hiện đại trong những năm
trước thập kỷ 90 ñã cung cấp chủ yếu các sản phẩm cho tiêu dùng hiện nay.
Trong giai ñoạn từ hơn mười năm trở lại ñây, ngành thuỷ sản ñã phát triển theo
hướng nơng nghiệp, nghĩa là chủ động tạo nguồn ngun liệu bằng việc nuôi
trồng thuỷ sản (NTTS) do vậy tỷ lệ đóng góp của ngành cho kinh tế xã hội ngày
càng tăng và phát triển ổn ñịnh - các nước nơng nghiệp chính là những nước có
sản lượng đứng đầu thế giới. [15]
Bảng 1.1 - Tổng sản lượng thuỷ sản của thế giới, 1998-2003 (triệu tấn)
1998

1999

2000

2001

2002

2003

Khai thác

88,724

94,866

96,732

93,670

94,66

90,000

NTTS

30,563

33,447

35,496

37,789

39,799

41,800

TSL

119,287

128,303

132,228

131,459

134,459

131,800

Tỷ lệ NTTS

25,6%

26%

26,8%

28%

29,5%

31,7%

Nguồn: http:www.globefish.org

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

11


Nguồn: FAO
Hình 1.1 -Giới thiệu sản lượng khai thác cá và mức tăng trưởng NTTS trên thế giới

Hình 1.2 - Tỷ lệ của sản lượng và giá trị NTTS theo mơi trường ni

Ta có thể thấy trong thời gian qua một số đối tượng ni chính được sản
xuất ở quy mô công nghiệp, công nghệ nuôi không ngừng cải tiến ñể nâng cao
năng suất. ðồng thời, thế giới ñang hướng tới phát triển NTTS theo hướng an
toàn vệ sinh thuỷ sản (ATVSTS).
Theo các nghiên cứu của các cơ quan liên quan ñến nghề cá, nhu cầu tiêu
thụ TS trên thế giới vẫn tiếp tục gia tăng vì 2 lí do chính là dân số trên thế giới
vẫn tiếp tục tăng và dân chúng ngày càng nhận thức rõ giá trị của thực phẩm
thuỷ sản.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

12

Sản lượng NTTS tiếp tục tăng có nghĩa là sự ñóng góp của NTTS vào
thực phẩm cho người ngày càng lớn.
Biểu ñồ sau ñây cho thấy sự tăng trưởng liên tục về giá trị của các sản phẩm
NTTS, nếu theo cách tính của FAO về giá trị xuất khẩu thì có thể tạm ước tính
giá trị XK từ NTTS năm 2003 là 25,6 tỷ USD.

Hình 1.3

Mức tiêu thụ thuỷ sản bình qn đầu người trên thế giới năm 2002 là
16,2kg (ñã quy ñổi ra sản phẩm tươi)/năm. Tăng 21% so với năm 1992 (13,1
kg). Do giá trị của TS cao nên mức tiêu thụ phụ thuộc rất nhiều vào mức sống
của dân chúng tại các nước trên thế giới.
Xuất khẩu thuỷ sản (XKTS): FAO ước tính rằng, có khoảng 38% thuỷ sản sản
xuất ra được bn bán trên thị trường thế giới, xuất khẩu ñạt hơn 50 triệu tấn về
khối lượng và ñạt giá trị 63 tỷ USD (năm 2003), trong đó 50% đến từ các nước
đang phát triển. Lợi nhuận thu ñược từ XKTS của các nước ñang phát triển năm
2002 ñạt 18 tỷ USD, cao hơn lợi nhuận thu ñược từ từng loại thực phẩm khác
như chè, cà phê, gạo, chuối, ñường, thuốc lá và thịt. ðối với các nước này,
XKTS ñã trở thành nguồn thu ngoại tệ chính, tăng thêm thu nhập, cơng ăn việc
làm cho người dân và ñảm bảo an ninh lương thực.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

13


Các nước XKTS hàng ñầu – năm
2003
Nước GT XK (tỷ USD)

1-Trung Quốc 4,5
2-Thái Lan 3,7
3-NaUy 3,6
4-Mỹ 3,3
5-Canaña 3,0
6-ðan Mạch 2,9
7-Việt Nam 2,0

Hình 1.4 - Xuất khẩu thuỷ sản trên thế giới

Bên cạnh đó, q trình tồn cầu hố và tự do thương mại ñã tạo ñiều kiện
cho thương mại TS phát triển. Tuy nhiên, bên cạnh những cơ hội và lợi nhuận,
NTTS ngày càng phải ñối mặt với hàng loạt các vấn đề khi muốn bán các sản
phẩm của mình. ðó là những vấn đề mà bất cứ nhà XKTS nào cũng khơng thể
bỏ qua, ví dụ như sự gia tăng kiểm tra chất lượng và an toàn vệ sinh thuỷ sản ở
các thị trường nhập khẩu, yêu cầu dán nhãn, truy xuất nguồn gốc, v.v… Các
yêu cầu về bảo vệ nguồn lợi, bảo vệ môi trường cũng trở thành những điều kiện
đối với hàng XKTS.
1.1.2. Tình hình ni trồng thủy sản ở Việt Nam
Việt Nam là nước có tiềm năng lớn về NTTS với diện tích mặt nước nội
địa khoảng 1 triệu ha, vùng triều khoảng 0,7 triệu ha và hệ thống đầm phá ven
biển có thể phát triển NTTS. Trong khi diện tích có khả năng NTTS của cả
nước ước tính khoảng gần 2 triệu ha thì mới chỉ sử dụng 902.900 ha (năm

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

14


2004).Từ giữa thập kỷ 90 trở lại ñây, NTTS của Việt Nam phát triển rất nhanh.

Theo số liệu thống kê, sản lượng thuỷ sản ni đã tăng từ 172.900 tấn (1992)
lên 1.150.000 tấn (2004), đạt tốc độ tăng trưởng bình quân 19%/năm, cao gấp 3
lần so với tốc ñộ tăng trưởng 6,3 %/năm của sản lượng thuỷ sản khai thác.
(Theo Bộ Thuỷ sản và Viện Nghiên cứu thương mại, Bộ Thương mại)
Bảng 1.2-Tổng sản lượng TS, sản lượng NTTS và diện tích NTTS giai đoạn 2000-2004
2000

2001

2002

2003

2004

Giá trị 2004

2.250,5

2.434,6

2.674,4

2.854,8

3.300

33.999,2 tỷ đ.

NTTS(1000 T.) 589,6

709,9

844,8

988,3

1.150

18.868,3 tỷ ñ.

% so với TSL

26,2 %

29,2 %

31,9 %

35,0 %

34,8%

55,4 %

DT (ha)

652.000

755.177

797.743

867.613

902.900

(Ước năm 2005)

TSL (1000 T.)

1.008,255
Nguồn: Tổng cục Thống kê & BTS và Số liệu thống kê thuỷ sản 2001 - 2003

Quá trình tăng trưởng sản lượng thuỷ sản diễn ra đồng thời với q trình
tăng trưởng diện tích NTTS. Tuy nhiên, tốc ñộ tăng sản lượng nhanh hơn do
năng suất ni trồng tăng lên. Trong giai đoạn năm 1995-2003, cơ cấu sản
lượng thuỷ sản theo giống loài cũng đang có xu hướng thay đổi. Bên cạnh đối
tượng ni chủ lực để xuất khẩu là tơm, tơm hùm, cá ba sa – cá tra, cá rô phi, cá
lồng biển, nhuyễn thể, cua, ghẹ, rong biển… các loại cá nước ngọt khác cũng
được phát triển mạnh dưới nhiều hình thức phong phú như nuôi cá ao hồ, nuôi
cá kết hợp trồng lúa, ni cá lồng…
Tình hình tiêu thụ : Trong những năm qua, cùng với xu hướng gia tăng sản xuất

và phát triển XKTS, tỷ lệ tiêu thụ TS nuôi so với tổng mức tiêu thụ TS nói
chung cũng tăng lên nhanh chóng, đặc biệt ở các cơ sở chế biến. Mức tiêu thụ
bình qn đầu người về thuỷ sản tăng từ 17 kg/người/năm lên 19 kg (2000), 20
kg (2001) và 22 kg (2003).

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

15


Với số dân 80 triệu người, khơng thể đánh giá thấp tiềm năng của thị
trường nội ñịa, do vậy trong thời gian qua, có thể nói thị trường thuỷ sản trong
nước của Việt Nam chưa ñược quan tâm ñúng mức và chưa phát triển xứng với
tiềm năng của chúng. Nhìn chung, thuỷ sản ni đang trở thành mặt hàng thực
phẩm có giá trị trên thị trường nội địa.
Tình hình XKTS nói chung của Việt Nam

Trong số các mặt hàng xuất khẩu của Việt Nam, TS ln đứng ở vị trí cao và
khơng ngừng tăng truởng. Trong số các nước có kim ngạch XKTS lớn, VN là
nước có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất. Tỷ lệ tăng trưởng XKTS trung bình thời
kỳ 1992-2003 là 20,4%, mức tăng trưởng trung bình hàng năm đạt 9,97%. ðến
2003, VN đã đứng ở vị trí thứ 7 trong số các nước XKTS nhiều nhất trên TG.
Bảng 1.3 Kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản VN qua các thời kỳ
1992

1996

2000 2001

2002

2003

2004 2005
(ước)

KN XK (triệu USD)

308

% tăng so với năm

697

1479 1778

2023

2200

2397 2650

12,1

57,5

20,2

13,8

8,7

8,98

10,55

9,6

8,7

10,3

11.0

9,6

9,04

8,28

trước
% so với tổng KNXK 11,9
của Việt Nam

Thị trường xuất khẩu cũng khơng ngừng được mở rộng, hiện nay hàng
TS Việt Nam có mặt ở trên 80 nước trên TG, Tuy nhiên, vẫn tập trung vào một
số thị trường chính như Mỹ, Nhật, EU. Hiện các doanh nghiệp đang có xu
hướng mở thêm các thị trường mới ñể tránh tình trạng bị lệ thuộc vào một số thị
trường.

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

16


Hình 1.5 – Giá trị xuất khẩu từ NTTS

Từ năm 2002, Bộ Thuỷ sản mới phát động phong trào ni cá rô phi xuất
khẩu. Năm 2004, sản lượng cá rô phi ni của cả nước mới chỉ đạt khoảng từ
20-30.000 nghìn tấn và chỉ xuất gần 120.000 USD phi lê cá rơ phi đơng lạnh,
chiếm vị trí rất khiêm tốn so với các nước XK khác (TQ xuất hơn 85 triệu
USD). Hiện nay, cá rơ phi được định hướng trong thời gian tới là một trong
những mặt hàng thủy sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Tuy nhiên, khả năng
cung cấp nguyên liệu của nước ta hiện chưa ñáp ứng được nhu cầu cho chế biến
xuất khẩu do kích cỡ cá ni cịn nhỏ. Hướng tới trong tương lai gần, mục tiêu
của ngành nuôi thuỷ sản là nâng cao sản lượng cá rô phi lên 120.000 – 150.000
tấn, trong ñó dành 2/3 sản lượng cá này cho xuất khẩu. Dự kiến, đến năm 2010,
Việt Nam có thể sản xuất được 200.000 tấn cá rơ phi thương phẩm, trong đó
khoảng 50% sản lượng dành cho xuất khẩu.
1.1.3 Dự báo tình hình tiêu thụ thủy sản trên thế giới và Việt Nam
Thuỷ sản ngày càng ñược người tiêu dùng ưa chuộng, ñồng thời dân số
trên thế giới vẫn tiếp tục tăng, mức sống của dân chúng ở nhiều khu vực cũng
ñược nâng cao, vì vậy mọi dự báo đều thống nhất rằng nhu cầu tiêu dùng sẽ

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

17


ngày một cao hơn, và NTTS sẽ là nguồn cung cấp chính để đáp ứng nhu cầu
này.
Theo dự báo của Trung tâm Thuỷ sản Thế giới, ñến năm 2020, các nước
ñang phát triển sẽ chiếm tới 77% tổng tiêu thụ thuỷ sản toàn cầu và 79% tổng
sản lượng thuỷ sản thế giới. Như vậy là, từ năm 1997 ñến năm 2020, tiêu thụ
thuỷ sản ở các nước ñang phát triển sẽ tăng từ 62,7 triệu tấn lên 98,6 triệu tấn
(57%), trong khi các nước phát triển sẽ chỉ tăng 4%, từ 28,1 triệu tấn lên 29,2
triệu tấn. [15]

Bảng 1.4 Dự báo tiêu thụ TS trên TG ñến 2010 (ñơn vị : triệu tấn)
Các nhu cầu

Châu

Bắc Mỹ Caribê

Phi

Châu Á Châu Âu + Châu

Nam Mỹ

Toàn

Nga

ðD

TG

Tổng nhu cầu

8,735

9,047

19,180

91,310

20,589

862

149,615

Phi thực phẩm

0,736

1278

12,873

7,469

6,001

109

28,466

Thực phẩm

7,999

7,769

6,307

83,841

14,583

7,753

121,149

Dân số (triệu ng.)

997

332

595

4.145

713

34

6.816

Mức tiêu thụ đầu 8,0

23,4

10,6

20,2

20,5

22,1

17,8

người (kg)

Các cơng trình nghiên cứu cũng dự báo ñến 2020, do nghề khai thác thuỷ
sản tự nhiên hiện nay ñã hoạt ñộng hết hoặc vượt công suất nên mức gia tăng
trong cung cấp thuỷ sản sẽ chủ yếu trông chờ vào mức tăng sản lượng NTTS.
Trên 40% khối lượng thuỷ sản ñược tiêu thụ sẽ do các cơ sở nuôi cung cấp và
sản lượng NTTS trong hai thập kỷ tới sẽ tăng gấp đơi, từ 28,6 triệu tấn năm,
1997 lên 53,6 triệu tấn năm 2020.
Về thị hiếu, dân chúng sẽ chuyển hướng sang tiêu thụ hàng TS tươi sống,
đặc biệt là có giá trị cao và bảo ñảm ATVSTS. Tuy nhiên, do cạnh tranh giữa
các nước sản xuất ngày càng quyết liệt và các thị trường tiêu thụ cũng gây
nhiều sức ép nhằm bảo hộ thương mại, nên giá cả có xu hướng giảm nhẹ. Một

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

18


số các mặt hàng ñặc sản, bảo ñảm các yêu cầu và có chất lượng cao vẫn khơng
có nhiều trên thị trường nên vẫn giữ ñược giá cao.
Xu hướng thương mại thuỷ sản thế giới:

Thương mại thuỷ sản (TMTS) sẽ luôn là ngành kinh tế quan trọng trong
nền kinh tế toàn cầu và là ngành kinh tế mũi nhọn của nhiều nước. Rất nhiều
quốc gia vẫn coi phát triển ngành TS và buôn bán hàng TS là những lĩnh vực
kinh tế trọng ñiểm ñể tăng nguồn thu ngoại tệ và tạo công ăn việc làm. Trong số
các mặt hàng thuỷ sản, các mặt hàng cá hồi, cá ngừ, cá biển, tơm vẫn đóng vai
trị chính. Dự báo trong giai đoạn 5 năm tới, 3 nhóm hàng này sẽ tăng ở mức
3,8 %. Tôm cũng sẽ tăng nhưng chỉ ở mức 2,5 % trong giai ñoạn này và thấp
hơn nữa ở giai đoạn sau. Cá rơ phi sẽ có nhiều cơ hội ñể mở rộng thị trường
nhờ các lợi thế như giá thành nuôi thấp, sản lượng tăng nhờ nuôi bền vững về
mặt sinh thái trong khi các loài cá hồi và tơm địi hỏi thức ăn có chất lượng cao,
mơi trường nuôi tốt. Nhu cầu tiêu thụ cá rô phi sẽ tiếp tục phát triển, giá bán ổn
định vì thịt cá rơ phi có hương vị nhẹ, có thể chế biến theo nhiều khẩu vị khác
nhau và ñược ñại ña số người tiêu dùng chấp nhận.
Trong bối cảnh dịch cúm gia cầm vẫn tiếp tục, hàng thuỷ sản nuôi sẽ có
nhiều cơ hội phát triển. Tuy nhiên, sự cạnh tranh giành thị trưịng sẽ ngày càng
khốc liệt. Vì vậy, muốn phát triển TMTS, trong NTTS cần phát triển ña dạng
các ñối tượng, có chất lượng cao và giá rẻ. Nhưng muốn có lợi thế cạnh tranh
phải phát triển ni bền vững, bảo vệ mơi truờng, ni thâm canh đạt năng suất
cao và bảo đảm an tồn vệ sinh thuỷ sản. Trong thời gian tới, cũng như các
nước nông nghiệp khác, Việt Nam sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc tăng giá trị
XKTS vì vậy khơng thể khơng chú trọng đến việc phát triển theo quy hoạch có
tính đến các tác ñộng kinh tế xã hội ñối với các cộng ñồng dân cư.
Theo kế hoạch của Bộ Thuỷ sản, kim ngạch XKTS của VN trong giai
ñoạn 2006-2010, mức tăng trưởng XKTS sẽ tăng 49,81%, trung bình tăng
10,63% /năm.

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

19

Bảng 1.5 Chỉ tiêu kế hoạch 5 năm 2006 - 2010
TT 2006

1
2
3
4
5

2007

2008

2009

2010

Tổng sản lượng (1000 tấn)
3.439
3.592
3.757
3.936
4.000
Sản lượng nuôi trồng (1000 tấn)
1.488
1.628
1.781
1.948

2.000
Giá trị sản xuất (Tỷ ñồng)
41.785 46.694
52.227
58.468
65.512
Giá trị kim ngạch XK thuỷ sản (Triệu USD)
2.670
2.840
3.110
3.480
4.000
Tổng lượng hàng hoá xuất khẩu (Tấn)
539.315 578.655 637.430 718.615 831.210
- Tơm đơng (Tấn)
610.990 171.890 189.590 214.815 250.000
- Cá đơng (Tấn)
250.615 227.710 318.040 373.275 450.000

Tổng 5 năm Mức tăng trưởng
(2006-2010) (%)
5 năm Hằng
năm
18.724

16,30

3,85

8.844

34,42

7,68

264.686

56,8

11,9

16.100

49,81

10,63

3.305.235

54,12

11,42

987.285

55,29

11,63

1.669.640

79,56

15,76

Dự báo, ngành thuỷ sản VN sẽ ñạt ñược những chỉ tiêu trên do các nhà
quản lý và sản xuất ñã nhận thức ñược nhu cầu cấp thiết phải phát triển bền
vững ñể tiến tới hội nhập, ñáp ứng các yêu cầu của xu hướng thương mại hố
tồn cầu.
Dự báo, trong thời gian tới (năm 2010), giá trị thương mại của Việt Nam sẽ ñạt
mức ñề ra trong chiến lược phát triển như sau:
+ Duy trì tỷ lệ đóng góp của ngành thuỷ sản trong GDP khoảng 3 %
+ Tăng mức cung cấp cho thị trường trong nước ở mức 25 kg/ñầu người.
+ Giá trị XKTS đạt 3,5-4 tỷ USD
1.2.Tình hình nghiên cứu và ứng dụng máy sấy trong sản suất thức ăn cá
viên nổi cho cá trong và ngồi nước. [8]
Trong cơng nghệ sản xuất thức ăn nổi cho cá theo phương pháp cơng nghiệp,
cơng đoạn làm khơ viên thức ăn sau khi ép viên có vai trị rất quan trọng và ảnh

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

20


hưởng rất nhiều tới chất lượng viên thức ăn cũng như các điều kiện sử dụng. Chế
độ làm khơ và giải pháp kỹ thuật thực hiện các chế ñộ làm khơ thức ăn dạng viên
nổi cho cá quyết định tới hiệu quả bảo quản, vận chuyển, phân phối vì vậy nó có
ảnh hưởng trực tiếp tới giá trị thương phẩm của sản phẩm trên thị trường.
Ở các nước có nền sản xuất thức ăn viên nổi cho cá phát triển và có uy tín
trên thị trường trong khu vực và thế giới, chế độ làm khơ bằng phương pháp sấy

nhân tạo ñược lựa chọn rất ña dạng( tuỳ thuộc vào tình hình khí hậu, thời tiết,
nhiên liệu sử dụng vv...). Các giải pháp kỹ thuật thực hiện chế ñộ sấy ñược thiết
kế, chế tạo với nhiều kiểu, loại. Hãng BENGA (ðức) lựa chọn máy sấy kiểu sàn
nằm ngang, tấm sàn có thể đảo ngược. Hãng CPM (Mỹ) có máy sấy kiểu băng
tải cánh guốc, máy sấy kiểu băng tải nằm ngang. Ở Thái Lan, Hà Lan, Ấn ðộ
thường sử dụng máy sấy kiểu băng truyền xích sàn trượt.
Sau đây xin trình bày một vài kiểu, loại máy sấy trong và ngồi nước có trên
thị trường
1.2.1 Thiết bị sấy vỉ ngang
Ngun liệu ñược ñặt trong các vỉ nằm ngang trong buồng sấy, tác nhân
sấy được thổi qua sàn sấy có hệ số thống nhất định và qua lớp vật liệu tĩnh
thực hiện q trình trao đổi nhiệt ẩm, hơi ẩm của vật sấy đi ra ngồi buồng sấy
theo khí thải (hình 1.6).

5
4
1

3

2

Hình 1.6 - Ngun lý sấy lớp hạt

1.Quạt đẩy; 2. Kênh dẫn; 3. Sàn sấy;

tĩnh kiểu vỉ ngang.

4.Thành

buồng

sấy;

5.Vật

liệu

*Ưu ñiểm thiết bị sấy vỉ ngang:

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

21


+ Có thể sử dụng nhiều loại vật liệu khác nhau ñể chế tạo, xây dựng buồng sấy.
+ Giá thành chế tạo máy sấy rẻ, khơng cần địi hỏi cơng nghệ chế tạo phức tạp.
*Nhược ñiểm thiết bị sấy vỉ ngang:
+ ðộ ẩm của sản phẩm sau khi sấy không ñồng ñều. Quá trình cấp nguyên
liệu và tháo rỡ sản phẩm thường bằng phương pháp thủ cơng, khó cho q trình
liên hồn giữa các máy trong dây chuyền.
+ Thời gian sấy kéo dài, hiệu suất trao ñổi nhiệt, ẩm thấp nên chi phí năng
lương riêng cho q trình sấy lớn. Khi áp dụng cho sấy sản phẩm viên thức ăn
nổi cho cá nguyên liệu rất dễ kết dính, yêu cầu chất lượng dinh dưỡng cao nên
gặp phải một số hạn chế như: Khi thời gian sấy quá dài làm thay ñổi chất lượng
của viên thức ăn ñặc biệt là các loại Vitamin nhạy cảm với nhiệt.
1.2.2 Thiết bị sấy kiểu tháp lớp bán ñộng
Thiết bị sấy là một tháp sấy

7

trong ñó người ta ñặt một loạt kênh

1

dẫn và kênh thải tác nhân sấy xen kẽ

2

nhau. Vật liệu sấy trong tháp tự chảy
từ trên xuống dưới theo chu kỳ ñịnh
sẵn. Tác nhân sấy từ các kênh dẫn

3
6

xuyên qua lớp nguyên liếu sấy đi
vào các kênh thải và ra ngồi.

5
4

1. Buồng sấy; 2. Kênh khí thải; 3. Kênh
dẫn tác nhân sấy ; 4. Cửa tháo liệu; 5.
Dịng khí thải; 6. Dịng khí nóng;
7. Dịng vật liệu sấy.

Hình 1.7 Sơ đồ ngun lý sấy
kiểu tháp lớp hạt bán động

Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học kỹ thuật --------------------------------

22


• Ưu ñiểm của thiết bị sấy kiểu tháp lớn bán ñộng:
+ Năng suất của thiệt bị sấy kiểu tháp lớn, chi phí năng lượng riêng được
cải thiện so với kiểu sàn.
+ Q trình trao đổi nhiệt - ẩm trong thiết bị sấy kiểu này diễn ra theo
nguyên tắc lớp bán động (có thời gian lớp ngun liệu sấy đứng nguyên) nên
cũng ñược dùng trong kỹ thuật sấy viên thức ăn cá
+ Mặt bằng lắp ñặt nhỏ gọn so với các kiểu máy sấy khác.
• Nhược điểm của thiết bị sấy kiểu tháp lớn bán động:
+ Do q trình sấy diễn ra theo nguyên tắc lớp bán ñộng của lớp nguyên liệu,
nên hiệu suất sấy có cao hơn nguyên lý sấy lớp tĩnh, song kết cấu ñảm bảo sấy lớp
nguyên liệu bán động rất phức tạp, kích thước chiều cao lớn, giá thành cao.
+ Thời gian tiếp xúc của tác nhân sấy với vật liệu vẫn kéo dài.
+ ðối với loại thiết bị sấy kiểu tháp sấy khi áp dụng cho sấy viên thức ăn
nổi cho cá do thời gian của vật liệu trong máy sấy vẫn còn lớn, quá trình chuyển
động của lớp ngun liệu từ trên xuống dưới bị cản trở bởi kênh dẫn và kênh
thải nên viên ngun liệu rất hay có hiện tượng kết dính giữa các viên với nhau
làm cản trở q trình chuyển động đi xuống, có khi cịn xẩy ra hiện tượng tạo
vịm vật liệu, điều này làm ảnh hưởng khơng tốt tới chất lượng làm khô của viên
thức ăn.