Đồ án thiết kế hệ thống sấy cám thủy sản sử dụng máy sấy băng tải

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG & THIẾT BỊ NHIỆT
Đề tài: Tính tốn, thiết kế hệ thống sấy băng tải sử dụng lưới
PET trong dây chuyền sản xuất cám thủy sản

Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Lại Ngọc Anh
Sinh viên thực hiện:
MSSV:
Chuyên ngành:

Ngô Quang Nguyên
20172087
Hệ thống và thiết bị nhiệt

Hà Nội, 07/2021


ĐỀ TÀI
Họ và tên:
Khố:

THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY
Ngơ Quang Ngun
MSSV:20172087
K.62

Đề tài:
TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY BĂNG TẢI SỬ
DỤNG LƯỚI PET TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CÁM THỦY SẢN

I. Những số liệu ban đầu:
* Năng suất cấp vật liệu sấy: G1 = 5000 kg/h
* Địa điệm xây lắp: Hà Nam
II. Nội dung thiết kế:
1. Tìm hiểu về vật liệu và cơng nghệ sấy;
2. Tính q trình sấy lý thuyết và thiết kế sơ bộ HTS;
3. Tính cân bằng nhiệt ẩm và tính q trình sấy thực;
4. Thiết kế chi tiết hệ thống sấy;
5. Tóm tắt và kết luận.
III. Bản vẽ
1. Bản vẽ tổng thể hệ thống sấy
2. Các bản vẽ chi tiết.
IV. Thời gian thiết kế:
Ngày giao đầu đề: 19/03/ 2021

Ngày hoàn thành: 22/07/ 2021

V. Cán bộ hướng dẫn: PGS. Lại Ngọc Anh
Cán bộ hướng dẫn


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS. Lại Ngọc Anh giảng viên
Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt Lạnh, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình thực hiện đồ án.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội nói chung, các thầy cơ trong Viện Khoa học và Cơng nghệ Nhiệt Lạnh nói
riêng đã dạy dỗ, truyền đạt cho em các kiến thức về các môn đại cương cũng như
các môn chuyên ngành, giúp em có kiến thức vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ
em trong suốt quá trình học tập.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều kiện,
quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện
đồ án.

TĨM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Với đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống sấy băng tải sử dụng lưới PET trong dây
chuyền sản xuất cám thủy sản” trong cuốn đồ án này, em xin phép được trình bày
tổng quan về vật liệu sấy là cám thủy sản cũng như tình hình sản xuất chế biến cám
thủy sản ở nước ta. Lựa chọn phương pháp phù hợp để sấy cám thủy sản. Áp dụng
kiến thức đã được học tiến hành tính tốn q trình sấy lý thuyết cũng như quá
trình sấy thực cho cả sấy thẳng và sấy hồi lưu, từ đó so sánh và chọn được phương
pháp sấy tối lưu hơn là sấy hồi lưu một phần. Thông qua kết quả đã tính tốn tiến
hành thiết kế, lựa chọn các thiết bị của hệ thống sấy.
Thông qua quá trình thực hiện cuốn đồ án này, em đã có cơ hội được vận dụng
các kiến thức đã được học vào tính tốn, thiết kế thiết bị thực tế. Đây là một trải
nghiệm vơ cùng q giá giúp em có thêm kiến thức thực tiễn cũng như tự tin khi
rời khỏi ghế giảng đường đại học.
Do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên cuốn đồ án này vẫn cịn nhiều
thiếu sót, em kính mong được sự đánh giá, góp ý của q thầy cơ.
Hà Nội, ngày 22 tháng 07 năm 2021


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN............................................................................ 1
1.1

Vật liệu sấy ............................................................................................... 1
Khái niệm và phân loại ............................................................... 1
Thành phần dinh dưỡng trong thức ăn thủy sản ......................... 2
Tình hình sản xuất cám thủy sản trên thế giới và ở Việt Nam ... 4

1.2

Công nghệ và thiết bị sấy cám thủy sản ................................................... 6
Quy trình sản xuất ....................................................................... 6
Cơng nghệ sấy cám thủy sản ....................................................... 8
Các hệ thống sấy cám thủy sản phổ biến .................................... 9

1.3

Lựa chọn công nghệ và chế độ sấy ......................................................... 14
Lựa chọn công nghệ sấy............................................................ 14
Lựa chọn chế độ sấy cho cám thủy sản ..................................... 14

CHƯƠNG 2. TÍNH QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT .............................. 16
2.1

Tính lượng ẩm bay hơi ........................................................................... 16

2.2

Tính tốn q trình sấy thẳng ................................................................. 16
Các thơng số của tác nhân sấy tại các điểm nút 0,1,2 ............... 16
Lượng khơng khí cần cấp cho hệ thống sấy.............................. 19
Công suất nhiệt cần cấp cho hệ thống sấy ................................ 20

2.3

Tính tốn q trình sấy hồi lưu ............................................................... 20
Xác định các thông số của tác nhân sấy tại các điểm nút ......... 21

Xác định lưu lượng của tác nhân sấy cần cấp cho hệ thống sấy24
Công suất nhiệt cần cấp cho hệ thống sấy ................................ 24

2.4 So sánh khi tính tốn q trình sấy lý thuyết bằng hai phương pháp sấy
thẳng và sấy hồi lưu ............................................................................................. 25
Quá trình sấy hồi lưu ....................................................................................... 25
CHƯƠNG 3. TÍNH Q TRÌNH SẤY THỰC .......................................... 26
3.1

Tính kích thước thiết bị sấy .................................................................... 26
Tính số lượng băng tải .............................................................. 26
Tính con lăn đỡ băng................................................................. 26
Tính kích thước thân thiết bị ..................................................... 27

3.2

Tính q trình sấy thẳng ......................................................................... 27


Nhiệt tổn thất do vật liệu sấy mang đi ...................................... 27
Nhiệt tổn thất do thiết bị truyền tải ........................................... 28
Nhiệt bổ sung ............................................................................ 28
Nhiệt tổn thất ra bên ngồi mơi trường ..................................... 28
Xác định các thơng số của q trình sấy thực tế ....................... 33
CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN THIẾT BỊ PHỤ ............................................... 41
4.1

Tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt (Calorifer) ............................................ 41

4.2

Tính tốn trở lực và chọn quạt ................................................................ 45
Tính trở lực................................................................................ 45
Chọn quạt cho hệ thống ............................................................ 47

4.3

Tính chọn xyclone .................................................................................. 47


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1-1 - Cám thủy sản .................................................................................... 1
Hình 1-2 - Thành phần nguyên liệu trong chế biến thức ăn thủy sản................ 2
Hình 1-3 - Nhu cầu thức ăn cho cá từ năm 2010-2030 trên thế giới ................. 4
Hình 1-4 - Máy sấy thùng quay trong thực tế .................................................. 10
Hình 1-5 - Tháp sấy ......................................................................................... 11
Hình 1-6 - Máy sấy vĩ ngang ........................................................................... 12
Hình 1-7 - Nguyên lý hoạt động của máy sấy vĩ ngang đảo chiều gió ............ 12
Hình 1-8 - Máy sấy băng tải trong thực tế ....................................................... 13
Hình 2-1 - Đồ thị I-d của quá trình sấy thẳng [3] ............................................ 16
Hình 2-2 - Thực nghiệm và dự đốn độ ẩm của q trình sấy thức ăn cho cá ở
vận tốc dịng khí 2,5 m/s ...................................................................................... 18
Hình 2-3 Đồ thị I-d của quá trình sấy hồi lưu [3] ............................................ 20
Hình 3-1 Đồ thị sự phụ thuộc của thơng số tác nhân sấy và ∆ ........................ 34
Hình 4-1 Catalog của quạt ly tâm chọn theo phần mềm Fantech .................... 47
Hình 4-2 Cấu tạo của Xyclon và các kích thước cơ bản ................................. 48


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 Vật liệu sấy

Khái niệm và phân loại
Cám thủy sản là loại sản phẩm cung cấp dinh dưỡng, thành phần có lợi cho sự
phát triển của động vật thủy sản, bao gồm thức ăn hỗn hợp, chất bổ sung, thức ăn
tươi sống,... Hình ảnh về cám thủy sản được thể hiện trên hình 1-1.

Hình 1-1 - Cám thủy sản
Thành phần chính của cám thủy sản bao gồm: nhóm cung cấp năng lượng, nhóm
cung cấp protein và các chất phụ gia.
• Nhóm ngun liệu thức ăn thủy sản cung cấp protein:
+ Protein động vật: nhóm này có hàm lượng protein từ 50% trở lên và thường
hiệu quả hơn nguồn protein thực vật. Các nguồn protein động vật được sử dụng
trong thức ăn thủy sản là: bột cá, bột đầu tơm, bột huyết, bột mực,…; trong đó bột
cá được xem là nguồn protein thích hợp nhất cho tất cả các lồi tơm cá ni.
+ Protein thực vật: nguồn cung cấp protein thực vật quan trọng là những hạt có
dầu như đậu nành, đậu phộng,… Nhóm nguyên liệu phụ gia này được sử dụng
nhiều trong thức ăn thủy sản với mục đích thay thế nguồn protein bột cá, nhằm
giảm giá thành thức ăn. Tuy nhiên khi sử dụng các nguồn protein thực vật sẽ gặp
phải một số trở ngại như: độ tiêu hóa thấp, thường chứa các chất kháng dinh dưỡng
và độc tố, khơng cân đối về axit amin.
• Nhóm nguyên liệu thức ăn thủy sản cung cấp năng lượng:
+ Tinh bột: là thành phần chủ yếu trong mô của các loại khoai củ, ngũ cốc và
phụ phẩm nông nghiệp như cám gạo, cám mì. Tinh bột có hàm lượng protein thấp
(không quá 20%) acid amin thấp khoảng 2-5%;
+ Dầu động thực vật: là nguồn cung cấp năng lượng quan trọng trong thức ăn
cho động vật thủy sản. Tuy nhiên dầu động và thực vật được sử dụng trong thức
ăn cho động vật thủy sản như là nguồn cung cấp các acid béo không no cần thiết
1


cho động vật thủy sản. Ngồi mục đích cung cấp năng lượng, acid béo, việc bổ

sung dầu vào thức ăn cũng có tác dụng tạo mùi cho thức ăn.
• Nhóm phụ gia thức ăn thủy sản
+ Chất kết dính để gia tăng độ kết dính của thức ăn, đóng góp dinh dưỡng, giảm
sự thất thoát các chất dinh dưỡng, tăng độ bền của thức ăn trong môi trường nước,
giảm bụi trong quá trình chế biến thức ăn. Tuy nhiên một số chất kết dính làm ảnh
hưởng đến độ tiêu hóa thức ăn;
+ Chất chống oxy hóa phải đảm bảo khơng độc và có giá thành rẻ. Các chất oxy
hóa thường dùng là BHT (butylated hydroxy toluene) 200ppm, BHA (butylated
hydroxy anisole) 200 ppm;
+ Chất kháng nấm thường được sử dụng là một hay hỗn hợp các loại acid hữu
cơ như acid propionic, acid sorbic,..
+ Chất tạo mùi đóng vai trị quan trọng quyết định đến hiệu quả sử dụng thức
ăn của động vật thủy sản.
Hình 1-2 thể hiện một số các thành phần, nguyên liệu chính trong chế biến thức
ăn thuỷ sản như: bột cá cao cấp, bột đậu nành, bột cám, cám gạo trích ly, cám lúa
mì, mì lát, dầu cá, vitamin B, E, A, C, khoáng chất Na, Ca, P, Fe, nguồn protein,…

Hình 1-2 - Thành phần nguyên liệu trong chế biến thức ăn thủy sản
Thành phần dinh dưỡng trong thức ăn thủy sản
a, Chất đạm (protein)
Protein là chất hữu cơ xây dựng nên cấu trúc cơ thể vật nuôi. Protein được hấp
thu vào máu tổng hợp thành protein mới thay thế protein cũ. Nhu cầu protein của
cá 25 – 55%; tôm, cua 30 – 60%. Nhu cầu protein của tôm, cá phụ thuộc nguyên
liệu thức ăn, giai đoạn phát triển tôm cá và nhiều yếu tố khác. Thành phần protein
trong thức ăn thủy sản chủ yếu được cung cấp từ động vật, thực vật.
b, Chất béo (lipid)

2

Trong thức ăn thủy sản, lipid chiếm 10 – 25% và năng lượng do lipid cung cấp
gấp đôi so với protein. Lipid tham gia cấu tạo nên màng tế bào cơ thể tơm cá, ngồi
ra nó cịn là dung mơi hòa tan các Vitamin A, D, E, K và hydrocarbon. Lipid có
khả năng hoạt hóa enzyme và là thành phần chính của nhiều steroid hormone. Lipid
có nhiều trong bột cá, bột huyết, bột đậu nành và ít hơn ở bột cám, ngũ cốc, bao
gồm các acid béo và triacylglycerol. Cá thường có nhu cầu cao với các axit béo
khơng no omega – 3 và omega – 6. Các loại dầu từ hải sản thường chứa tỷ lệ cao
axit không no PUFA (>30%), là loại chất béo lý tưởng cho chế biến thức ăn thủy
sản. Trong chế biến thức ăn thủy sản lipid rất dễ bị ơxy hóa. Do vậy, các nhà sản
xuất thức ăn thủy sản phải dùng các chất bảo quản như ethoxyquin hay BHT để
thức ăn không bị ôi thiu.
c, Carbonhydrate
Carbonhydrate bao gồm đường và tinh bột, là nguồn năng lượng rẻ nhất trong
thức ăn. Tuy không là chất dinh dưỡng thiết yếu nhưng việc bổ sung carbonhydrate
giúp giảm giá thành thức ăn và tăng khả năng kết dính trong q trình đùn ép viên
thức ăn. Thành phần tinh bột trong thức ăn giúp sản xuất thức ăn viên nổi khi được
đùn ép ở điều kiện nhiệt độ cao. Nấu hoặc hấp chín tinh bột sẽ tăng cường khả
năng hấp thụ ở tôm, cá nuôi. Tinh bột sau khi ăn vào được tôm cá sử dụng cho nhu
cầu năng lượng cơ thể và dự trữ dưới dạng glycogen trong gan và cơ. Thơng thường
20% tinh bột có thể dùng để phối chế trong khẩu phần thức ăn tôm cá.
d, Chất xơ
Là thành phần phổ biến trong thức ăn các loại ngũ cốc; bao gồm cellulose,
hemicellulose, pectin, gum và các chất nhầy trong thức ăn. Chất xơ kích thích nhu
động ruột làm thức ăn di chuyển dễ dàng để đào thải cặn bã, độc hại ra ngoài.
Trong thức ăn, chất xơ có tác dụng như chất pha lỗng thức ăn. Chất xơ nhiều sẽ
làm giảm khả năng kết dính khi ép viên thức ăn. Thức ăn của cá có tỷ lệ chất xơ
không quá 7%, thức ăn của tôm có tỷ lệ chất xơ khơng q 4%.
e, Chất khống
Chất khống được chia làm 2 nhóm, đa lượng và vi lượng. Khoáng đa lượng
bao gồm natri, clo, canxi và phốt pho (Na, Cl, Ca, P), có tác dụng cấu tạo nên bộ

xương cá và vỏ tơm, điều hịa áp suất thẩm thấu, duy trì ổn định pH, tham gia quá
trình co cơ, dẫn truyền thông tin thần kinh… Tôm cá có khả năng hấp thụ chất
khống (Na, Clo, Mg…) qua mang và da để bù đắp những thiếu hụt nếu bổ sung
từ thức ăn không đủ. Mức Ca bổ sung tối đa trong thức ăn tôm là 2,3%, mức P 1 –
2%. Ở cá, và mức P cho các loài thủy sản khác 0,29 – 0,8%. Nhóm khống vi
lượng, tơm cá cần với lượng rất ít nhưng có vai trị quan trọng trong việc tạo ra
enzyme, hormone, điều hòa quá trình sinh tổng hợp protein. Một số loại khống
quan trọng như đồng, crôme, kẽm, iốt, magiê đã được bổ sung trong thức ăn công
nghiệp giúp tôm, cá nuôi tăng trưởng tốt.
f, Vitamin
Bao gồm 2 nhóm là vitamin tan trong nước và vitamin tan trong chất béo.
vitanmin tan trong nước bao gồm vitamin nhóm B và C, dễ bị ơxy hóa, nhất là ở
3


nhiệt độ cao. Đối với tơm cá ni, chúng có giá trị dinh dưỡng rõ rệt, nhất là
vitamin C giúp giảm sốc và tăng sức đề kháng. Thiếu vitamin C gây nên bệnh vẹo
cột sống ở cá và bệnh chết đen ở tơm. Hầu hết tơm cá đều khơng có khả năng tổng
hợp vitamin C mà hấp thu chủ yếu từ thức ăn.
Nhóm vitamin tan trong chất béo gồm vitamin A, D, E, và K, là nhóm vitamin
bền ở nhiệt độ cao. Tôm cá thiếu vitamin A sẽ thiếu máu, xuất huyết ở mắt, mang,
thận và thay đổi màu sắc cơ thể. Thiếu vitamin D, tơm cá sẽ bị cịi cọc. Thiếu
vitamin E, cá bị thối hóa cơ, tỉ lệ chết cao. Thiếu vitamin K, máu không đông,
sinh trưởng giảm.
Trong chế biến, sự gia nhiệt trong quá trình ép viên thức ăn thường phân hủy
vitamin (C, B12). Để hạn chế hao hụt trong chế biến, nên sử dụng loại vitamin bền
nhiệt hoặc ép viên ở nhiệt độ thức ăn không quá cao hoặc có thể pha dung dịch
lipid – vitamin và phun áo ngoài bề mặt viên thức ăn sau khi hạ nhiệt.
g, Axit amin thiết yếu
Axit amin thiết yếu như DL- Methionin, L-lysine được bổ sung vào thức ăn

thủy sản nhằm điều chỉnh và cân đối axit amin thiết yếu (khi sử dụng nguồn protein
thực vật) trong công thức thức ăn, giúp tơm cá ni sinh trưởng tốt.
Tình hình sản xuất cám thủy sản trên thế giới và ở Việt Nam
a, Trên thế giới
Nhu cầu toàn cầu về thực phẩm thủy sản dự kiến sẽ tăng trong những thập kỷ
tới, bởi loại thực phẩm này sẽ giúp đáp ứng nhu cầu và sở thích của tình trạng gia
tăng dân số. Dự báo trung bình cho thấy sự tăng trưởng dân số toàn cầu sẽ đạt đến
lên hơn 9,7 tỷ vào năm 2050. Nhu cầu lương thực dự kiến sẽ tăng nhanh hơn cả
việc gia tăng dân số, do tỷ lệ của những người 'trung lưu' ngày càng tăng, họ là
những người có khả năng chi tiêu nhiều hơn và thường có xu hướng hấp thụ nhiều
protein động vật hơn những người có thu nhập thấp hơn.

Hình 1-3 - Nhu cầu thức ăn cho cá từ năm 2010-2030 trên thế giới
4


Ở Trung Quốc, ít nhất 9 nhà sản xuất và nhà cung cấp thức ăn chăn nuôi ở Hải
Nam, Vũ Hán, Cẩm Châu,Tianmen, Zhongshan và Yunnan, đã thông báo mức tăng
giá thức ăn chăn nuôi từ 75 NDT đến 300 NDT/tấn (11,56 - 46,26 USD/tấn). Thức
ăn cho cá tầm, tôm và cua tăng giá mạnh nhất, tăng 250-300 NDT/tấn, trong khi
giá thức ăn cho cá chép và cá rô phi tăng 75-150 NDT/tấn. Các nhà cung cấp cho
biết giá thức ăn tăng do chi phí ngun liệu thơ cao hơn, bao gồm bột cá, đậu nành
và ngô.
Theo Feed Trade, giá bột cá đã tăng lên 12.100 NDT/tấn tại cảng Thiên Tân đối
với bột cá siêu nguyên chất, trong khi giá chào bán tại cảng Thượng Hải ngày
19/1/2021 tăng 200 NDT/tấn lên 11.600-11.700 NDT/tấn. Giá chào bán ổn định ở
mức 11.400-11.500 NDT/tấn.
Giá bột cá vẫn tăng mặc dù sản lượng đánh bắt cá cơm tại Peru ở mức cao. Theo
số liệu từ Viện Hàng hải Peru (Imarpe), sản lượng khai thác cá cơm trong năm
2020 đạt 4,27 tấn, cao hơn so với mức 3,39 tấn trong năm 2019. Tính đến tuần

3/2021, 2,78 triệu tấn cá cơm (tương đương với mức 79,8% hạn ngạch cá cơm vụ
thứ hai) của Peru đã được cập cảng.
b, Ở Việt Nam
Hiện nay, cả nước có khoảng 404 cơ sở sản xuất, nhập khẩu thức ăn thủy sản
(thức ăn hỗn hợp, thức ăn bổ sung và nguyên liệu sản xuất thức ăn), tập trung tại
các tỉnh, thành phố như TP Hồ Chí Minh, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bình Dương,
Khánh Hịa, Hà Nội, Đồng Nai, Long An. Số lượng sản phẩm thức ăn đa dạng, có
khoảng 8000 sản phẩm đang được lưu hành (khoảng 3000 sản phẩm thức ăn hỗn
hợp, 5000 sản phẩm thức ăn bổ sung và nguyên liệu thức ăn). Nguyên liệu cho chế
biến thức ăn tôm phần lớn được nhập khẩu. Thức ăn tôm chủ yếu thông qua hệ
thống đại lý phân phối kinh doanh để cung ứng đến các ao nuôi.
Thức ăn chăn nuôi thủy sản được cung cấp bởi hai nguồn chính là sản xuất trong
nước và ngoại nhập. Thức ăn hỗn hợp hồn chỉnh phục vụ ni cá biển phần lớn
được nhập khẩu. Thức ăn tự chế từ tận dụng các loại phế, phụ phẩm trong nơng
nghiệp, các lồi cá tạp được sử dụng khá phổ biến trong chăn nuôi biển, đặc biệt
nuôi cá và tôm hùm.
Năm 2010, cùng với dịch bệnh và điều kiện thiên nhiên bất ổn, ngành nuôi trồng
và thức ăn thủy sản gặp nhiều khó khăn, bất lợi. Ngồi ra, tình hình giá ngun
liệu tăng cao, bắt buộc giá thức ăn thủy sản tăng theo và ảnh hưởng đến doanh thu
ngành thức ăn thủy sản.
Sau đó, thị trường thức ăn chăn ni thủy sản có những chuyển biến tốt, thị
trường mở rộng xuất khẩu ra nước ngoài và trong khắp cả nước. Hàng năm, nuôi
trồng thủy sản tăng đóng góp cho sản xuất thủy sản tồn cầu.
Ngành thức ăn thủy sản tại Việt Nam đã tạo ra 110,2 triệu tấn trong năm 2016.
Tại phương Tây, Đông Nam Á và cả Việt Nam, thức ăn thủy sản được nhập và sử
dụng rộng rãi cho tất cả các loại nông sản với mức giá hợp lí và chất lượng đảm
bảo.
Năm 2018 kim ngạch xuất khẩu thủy sản Việt Nam ước đạt 9 tỷ USD, tăng 8,4%
so với năm trước. Mục tiêu của toàn ngành thủy sản là sẽ cán mốc 10 tỷ USD kim
5

ngạch xuất khẩu vào năm 2019. Xuất khẩu cá tra, cá basa, cá chép,... đều mang lại
lợi nhuận và cơ hội phát triển cho ngành nông sản Việt Nam.
Để thực hiện mục tiêu này sự vào cuộc mạnh mẽ của người chăn ni, chính
quyền và đặc biệt là các doanh nghiệp sở hữu chuỗi giá trị khép kín là cực lỳ quan
trọng. Ta có thể nhận thấy triển vọng ngành thủy sản năm 2019-2020 rất cao, kéo
theo nhu cầu sử dụng thức ăn càng lớn.
Nuôi trồng thủy sản ngày càng phát triển và trưởng thành. Những xu hướng mới
nổi này cho thấy nông dân, nhà sản xuất thức ăn và nhà đầu tư có thể lập kế hoạch
và chuẩn bị cho năm tới.
Ngày 20/11/2020, Tập đoàn Thăng Long tiến hành Lễ khởi công xây dựng nhà
máy thức ăn thủy sản tại KCN Hòa Phú, tỉnh Vĩnh Long.
Nhà máy thức ăn thủy sản Vĩnh Long được đầu tư 20 triệu USD, sau khi hoàn
thành sẽ tăng thêm 3 dây chuyền sản xuất thức ăn cá, với công suất 200.000
tấn/năm. Nhà máy dự kiến sẽ đưa vào sản xuất từ tháng 10/2021, khi dự án đi vào
hoạt động sẽ mang đến 200 việc làm tại địa phương, nộp ngân sách khoảng 1 triệu
USD.
Sau khi nhà máy mới đi vào hoạt động, Tập đồn Thăng Long sẽ có 11 dây
chuyền cá tại Việt Nam với tổng công suất 700.000 tấn.
1.2 Công nghệ và thiết bị sấy cám thủy sản
Quy trình sản xuất
a, Hệ thống nghiền nguyên liệu
Nghiền nhằm làm nhỏ nguyên liệu, giúp tăng khả năng tiếp xúc lẫn nhau trong
quá trình trộn ép viên và tăng khả năng tiêu hóa. Có nhiều loại máy nghiền khác
nhau trên thị trường hiện nay; đĩa nghiền và búa nghiền là bộ phận nghiền được sử
dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất thức ăn.
Đối với loại đĩa nghiền thức ăn được nghiền ép giữa hai đĩa có bề mặt thơ, một
trong hai đĩa hay cả hai đĩa sẽ quay ép. Nhược điểm là không thể nghiền nhỏ mịn
các loại nguyên liệu. Búa nghiền bao gồm các búa chuyển động hoặc không chuyển

động dập vào rotor. Các búa này sẽ nghiền nhỏ tất cả các nguyên liệu và được phân
kích cỡ qua màn sàng lưới bằng thép. Các tấm sàng bằng thép này có các lỗ tùy
thuộc vào kích cỡ mong muốn.
b, Hệ thống trộn
Máy trộn thức ăn có nhiệm vụ khuấy trộn các thành phần thức ăn đã được định
mức theo một tỷ lệ thích hợp tạo thành hỗn hợp đồng nhất. Nhìn chung thành phần
ngun liệu khơ được trộn trước sau đó mới tiếp tục trộn đến các nguyên liệu dạng
ướt. Việc trộn có thể được thực hiện một lần hay nhiều lần theo từng mẻ trộn. Thức
ăn hỗn hợp được trộn đều giúp bổ sung dưỡng chất, mùi vị cho nhau giữa các thành
phần nguyên liệu. Đồng thời, trộn thức ăn còn làm tăng cường phản ứng hóa học
hay sinh học khi chế biến thức ăn. Thông thường trong công nghiệp chế biến thức
ăn chăn nuôi người ta thường sử dụng máy trộn vít đứng và máy trộn vít nằm ngang
hay máy trộn ngang với bộ phận trộn hình mái chèo, ruy băng (ribbon).
6


c, Hệ thống ép viên
Là hình thức nén các thành phần hay hỗn hợp nguyên liệu đã trộn để tạo ra hình
dạng viên thức ăn bền vững. Việc nén ép các nguyên liệu làm cho thức ăn đạt chất
lượng tốt nhất. Hệ thống ép viên thường bao gồm các loại thiết bị: thùng nhận
nguyên liệu, thiết bị ép viên, bộ phận làm nguội, nghiền, sàng và bộ phận chứa.
Trong ép viên một bàn lỗ và trục cán được lắp ráp với nhau. Các vật liệu sau khi
trộn được đưa qua bàn ép có chứa các lỗ và bị trục cán ép thành viên. Sử dụng hơi
nước, nhiệt và áp lực để tạo lực kết dính các nguyên liệu nhằm sản xuất các viên
đồng đều kích thước. Trong ni trồng thủy sản, tùy theo tập tính dinh dưỡng của
vật ni mà có 2 dạng là dạng viên chìm cho tơm, động vật ăn đáy (công nghệ ép
viên nén) và dạng viên nổi cho thức ăn cá (công nghệ ép đùn).
Ép viên nén: Trong ép viên nén hỗn hợp trộn được làm nóng đến nhiệt độ
khoảng 85 oC, độ ẩm 16% trong thời gian 5 - 20 giây, sau đó hỗn hợp được nén
qua bàn lỗ bằng kim loại. Nhiệt độ và thời gian của từng công đoạn thay đổi tùy

theo thiết bị và thành phần nguyên liệu. Thiết bị ép này thường được sử dụng để
ép viên thức ăn dạng chìm cho tôm. Các yếu tố ảnh hưởng đến viên ép nén là cơng
thức thức ăn; thành phần muối khống; độ mịn của hạt nguyên liệu; độ hồ hóa
nguyên liệu trước khi ép viên; khuôn ép; tốc độ quay của rotor; tốc độ thức ăn đi
qua máy; áp lực của không khí. Chất lượng của viên thức ăn ép nén lệ thuộc vào
40% công thức thức ăn (nhất là hàm lượng chất béo); 20% độ mịn của nguyên liệu;
20% hồ hóa nguyên liệu; 15% khuôn ép và 5% làm nguội và sấy khô (Độ ẩm cao
làm viên thức ăn bị mềm, độ ẩm khơng thích hợp làm viên thức ăn dễ bị vụn).
Ép đùn: Là công nghệ ép viên ở áp lực và nhiệt độ cao để tạo viên. Áp lực nén
cao tạo ra áp lực lớn trên viên thức ăn và khi ra khuôn ép, viên thức ăn sẽ nở. Nhiệt
độ cao 120 - 125oC giúp hồ hóa hồn tồn tinh bột. Khi làm nguội chúng chỉ chiếm
khoảng 0,25 - 0,3 g/cm3, vì thế viên thức ăn có thể nổi được. Cơng nghệ ép đùn có
nhiều ưu điểm như: hồ hóa tinh bột tốt hơn; dễ kiểm sốt nhờ tự động hóa; có khả
năng bất hoạt một số yếu tố kháng dinh dưỡng trong nguyên liệu; khử trùng được
các loại vi khuẩn, nấm mốc có trong thức ăn; q trình ép viên sẽ làm giảm 50%
lượng nước trong nguyên liệu; giúp nấu chín thức ăn làm tăng độ tiêu hóa protein
và năng lượng. Việc lựa chọn máy ép đùn thường phụ thuộc vào các yếu tố: nguyên
liệu sử dụng để chế biến thức ăn; loại thức ăn cần sản xuất; cơng suất sản xuất; chi
phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành. Thức ăn viên ép đùn với nhiều lợi thế hơn
và được nghiên cứu trong việc thay thế thức ăn viên nén đối với tôm thẻ chân trắng
cũng cho kết quả tốt hơn. Do đó, cơng nghệ ép đùn hiện nay được sử dụng phổ
biến hơn trong sản xuất thức ăn thủy sản.
d, Bảo quản thức ăn
Thức ăn sau khi sản xuất phải được bảo quản tại kho chứa thành phẩm của cơ
sở sản xuất và phải thực hiện đầy đủ các yêu cầu theo quy định để đảm bảo chất
lượng thức ăn. Quá trình lưu trữ thức ăn có thể làm cho thức ăn bị hư hỏng giảm
phẩm chất. Vì vậy, thời gian bảo quản tốt nhất cho thức ăn ln phải được xác
định, sau đó tiến hành phân phối thức ăn đến các cơ sở nuôi…
7

Cơng nghệ sấy cám thủy sản
Q trình sấy là q trình tách ẩm, chủ yếu là nước và hơi nước khỏi vật liệu
sấy để thải vào mơi trường. Ẩm có trong vật liệu sấy nhận được năng lượng theo
một phương thức nào đó để tách khỏi vật liệu sấy và dịch chuyển từ trong lòng vật
ra bề mặt và từ bề mặt vật vào mơi trường bao quanh.
Q trình sấy khơng chỉ là q trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một
cách thuần túy mà là một q trình cơng nghệ phức tạp.
Phương pháp sấy là phương pháp tạo ra động lực quá trình dịch chuyển ẩm từ
trong lịng vật liệu sấy ra mơi trường. Dựa vào hai phương pháp tạo ra động lực
quá trình sấy trên người ta chia ra hai phương pháp sấy: phương pháp sấy nóng và
phương pháp sấy lạnh.
a. Phương pháp sấy nóng
Cơ sở của phương pháp sấy nóng là tác nhân sấy và vật liệu sấy đều được đốt
nóng nên độ ẩm φ giảm dẫn đến phân áp suất hơi nước Ph giảm. Đồng thời nhiệt
độ của vật liệu sấy tăng làm mật độ hơi trong các mao quản tăng dẫn đến phân áp
suất hơi nước Pv , Pbm trong vật liệu và trên bề mặt vật liệu tăng. Từ đó làm tăng
hiệu số phân áp suất hơi nước của tác nhân sấy và phân áp suất hơi nước trên bề
mặt vật liệu sấy gây ra quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề
mặt và đi vào mơi trường.
Các hệ thống sấy nóng được phân loại dựa trên phương pháp đốt nóng vật được
chia thành các hệ thống sau:
Hệ thống sấy đối lưu: Trong hệ thống này vật liệu sấy nhận nhiệt qua trao đổi
nhiệt đối lưu từ một dịch thể nóng mà thơng thường là khơng khí nóng hoặc khói
lị. Đây là hệ thống sấy phổ biến hơn cả. Trong hệ thống sấy đối lưu người ta phân
ra các loại: Hệ thống sấy buồng, hệ thông sấy hầm, hệ thống sấy thùng quay, hệ
thống sấy tháp, hệ thống sấy khí động v.v..
Hệ thống sấy tiếp xúc: Như tên gọi trong hệ thống sấy tiếp xúc vật liệu sấy tiếp
xúc nhận nhiệt qua dẫn nhiệt từ một bề mặt nóng hoặc chất lỏng nóng. Như vậy
trong hệ thống sấy tiếp xúc người ta tạo ra độ chênh phân áp suất nhờ tăng phân

áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy. Trong số chúng ta thường gặp hệ thống
sấy lô, hệ thống sấy tang v.v…
Hệ thống sấy bức xạ: Trong các hệ thống sấy bức xạ, vật liệu sấy nhận nhiệt
chủ yếu qua bức xạ từ một nguồn bức xạ để ẩm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu
sấy ra bề mặt và từ bề mặt ra mơi trường bên ngồi. Trong hệ thống sấy bức xạ, độ
chênh phân áp suất hơi nước giữa vật và mơi trường được tạo ra bằng cách chỉ đốt
nóng vật.
b. Phương pháp sấy lạnh
Cơ sở của phương pháp sấy lạnh là giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân
sấy nhờ làm giảm độ chứa hơi d, khi đó ẩm từ trong vật dịch chuyển ra bề mặt và
từ bề mặt ra môi trường. Nhiệt độ của tác nhân sấy có thể trên dưới nhiệt độ mơi
trường (t >0 oC) và có thể nhỏ hơn 0 oC.
8


Có thể phân loại hệ thống sấy lạnh thành 3 dạng sau: hệ thống sấy lạnh ở nhiệt
độ t > 0 oC, hệ thống sấy thăng hoa, hệ thống sấy chân không.
Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t > 0 oC: Với hệ thông sấy này, tác nhân sấy thơng
thường là khơng khí trước hết được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc khử
ẩm hấp phụ, sau đó được đốt nóng hoặc được làm lạnh đến nhiệt độ mà công nghệ
yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy. Khi đó, do phân áp suất pH trong tác nhân sấy
bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật Pbm nên ẩm từ dạng lỏng trên bề mặt
vật liệu sấy bay hơi vào tác nhân sấy, kéo theo sự dịch chuyển ẩm trong lòng vật
ra bề mặt.
Hệ thống sấy thăng hoa: Đây là hệ thống sấy lạnh mà trong đó ẩm trong vật liệu
sấy ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy. Trong hệ thống sấy
này, người tạo ra môi trường mà nước ở dưới điểm ba thể, nghĩa là T<273 K,
P<610Pa. Khi đó nếu vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng thì nước trong vật liệu
sấy thực hiện quá trình thăng hoa, chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi và đi
vào tác nhân sấy. Như vậy, trong các hệ thông sấy thăng hoa, một mặt ta phải làm

lạnh vật liệu sấy xuống dưới 0 oC và sau đó đưa vật liệu sấy với ẩm dưới dạng rắn
vào bình thăng hoa. Ở đây, vật liệu sấy được đốt nóng trong môi trường chân không
được tạo ra bằng bơm hút chân không.
Hệ thống sấy chân không: Nếu nhiệt độ vật liệu sấy vẫn nhỏ hơn 273 K nhưng
áp suất xung quanh P>610 Pa thì vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng, các phân tử
nước ở thể rắn chuyển thành thể lỏng và sau đó mới chuyển thành thể hơi để đi
vào tác nhân sấy.
Hệ thống sấy thăng hoa và sấy chân khơng thường khá phức tạp, chi phí đầu tư
lớn nên thường chỉ áp dụng cho những vật liệu sấy có giá trị cao, khơng chịu được
nhiệt độ lớn. Vì vậy các hệ thống sấy này là những hệ thống sấy chuyên dụng, ít
phổ biến.
Các hệ thống sấy cám thủy sản phổ biến
a, Thiết bị sấy thùng quay
Thiết bị sấy thùng quay là loại máy sấy làm việc liên tục chuyên dùng để sấy
vật liệu hạt, cục nhỏ như cát, than đá, các loại quặng. Thiết bị làm việc ở áp suất
khí quyển, tác nhân sấy có thể là khơng khí hoặc khói lị.
Thiết bị sấy thùng quay bao gồm một hình trụ đặt nghiêng, có hai vành đai đỡ,
vành đai tì vào con lăn khi đỡ thùng quay. Vật liệu vào sấy qua phễu nạp liệu. Vật
liệu trong thùng không quá 30% thể tích thùng. Sau khi sấy xong, vật liệu khơ
được tháo ra ở đầu thấp của thùng. Khí thải được dẫn để thu hồi các hạt vật liệu
rắn bị dịng khí lơi cuốn theo. Vận tốc chuyển động của tác nhân sấy trong thùng
giữ vào khoảng 2–3 m/s, còn thùng quay với vận tốc 1–8 vòng/phút. Dưới đây là
hình ảnh của máy sấy thùng quay trong thực tế:

9


Hình 1-4 - Máy sấy thùng quay trong thực tế
Nguyên lý hoạt động: Sau khi nguyên liệu ẩm được đưa vào thùng quay, máy
bắt đầu quay tròn và các cánh bên trong làm nhiệm vụ đảo đều nguyên liệu. Nguyên

liệu được đảo đều như vậy sẽ tiếp xúc với khí nóng làm bay hơi ẩm.
Ưu điểm: Phù hợp cho sấy các loại hạt, sản phẩm sấy dạng rời và bột hoặc bột
nhảo. Có thể sấy ngay các dạng hạt như: cà phê, thóc ướt cịn bết dính cho ra sản
phẩm là cà phê, thóc rời có độ ẩm tuỳ theo yêu cầu. Vật liệu sấy được sấy đều, chất
lượng sản phẩm tốt. Quá trình sấy liên tục, năng suất sấy có thể đạt được lớn, mức
độ tự động hố cao, phù hợp với quy mô công nghiệp, tập trung.
Nhược điểm: Không sấy được vật liệu sấy dạng khối, vật liệu dễ dập vỡ vì có
thể bị dập nát trong q trình quay. Chi phí đầu tư khá lớn, hiệu suất nhiệt khơng
cao. Năng lượng tiêu hao, chi phí vận hành lớn, địi hỏi cơng nhân vận hành có tay
nghề. Khơng phù hợp với quy mơ hộ gia đình, năng suất sấy nhỏ, yêu cầu có nhiều
hệ thống phụ trợ đi kèm.
b, Thiết bị sấy tháp
Cũng như hệ thống sấy thùng quay, hệ thống sấy tháp là hệ thống sấy chuyên
dụng để sấy các sản phẩm dạng hạt như ngơ, thóc, mùn cưa,… Hệ thống sấy tháp
có năng suất lớn hơn hệ thống sấy thùng quay và thường được dùng để sấy bảo
quản ở các kho, các nhà máy xay hoặc những cơ sở sản xuất lớn, tập trung. Tháp
sấy là một khơng gian hình hộp mà chiều cao lớn hơn rất nhiều so với chiều rộng
và chiều dài. Trong tháp sấy người ta bố trí hệ thống kênh dẫn và thải tác nhân xen
kẽ nhau ngay trong lớp vật liệu . Dưới đây là hình ảnh của tháp sấy:

10


Hình 1-5 - Tháp sấy
Nguyên lý hoạt động: Tác nhân sấy từ kênh dẫn gió nóng luồng lách qua lớp vật
liệu thực hiện quá trình trao đổi nhiệt sấy và nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải ra
ngoài. Vật liệu sấy chuyển động từ trên xuống dưới một cách tự động do trọng
lượng bản thân của chúng. Tháp sấy nhận nhiệt do trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng
tác nhân chuyển động vừa ngược chiều vừa cắt ngang và do dẫn nhiệt từ bề mặt
kênh dẫn và kênh thải qua lớp vật liệu nằm trên các bề mặt đó. Vì vậy trong thiết

bị sấy tháp, nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được gồm 2 thành phần: thành phần đối
lưu giữa tác nhân sấy với khối lượng hạt và thành phần dẫn nhiệt giữa bề mặt các
kênh gió nóng, kênh thải ẩm với chính lớp vật liệu nằm trên đó.
Khi sấy hạt di chuyển từ trên cao xuống mặt đất theo chuyển động thẳng đứng
hoặc dzích dzắc trong tháp sấy. Để tăng năng suất thiết bị ngoài phương pháp mở
rộng dung lượng của tháp thì ở một mức độ đáng kể người ta cịn tìm cách tăng tốc
độ tác nhân chuyển động qua lớp hạt.
Ưu điểm: Phù hợp cho sấy các loại hạt, sản phẩm sấy dạng rời. Vật liệu sấy
được sấy đồng đều, chất lượng sản phẩm tốt, năng suất sấy lớn,, đáp ứng quy mô
công nghiệp, tập trung, tích trử, bảo quản. Q trình sấy liên tục, khả năng tự động
hoá cao, vận hành đơn giản, dễ bảo dưỡng, bảo trì.
Nhược điểm: Vật liệu sấy hạn chế, khơng sấy được vật liệu sấy dạng khối, vật
liệu dễ dập vỡ vì có thể bị dập nát trong q trình quay. Chi phí đầu tư, chi phí vận
hành lớn, hiệu suất nhiệt không cao. Năng lượng vận hành khá lớn, khơng phù hợp
với quy mơ hộ gia đình. Năng suất sấy nhỏ, yêu cầu có hệ thống phụ trợ đi kèm.
c, Máy sấy vĩ ngang
Máy sấy vĩ ngang là loại máy dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, lát, quả nhỏ,
các dạng vật liệu tồn tại khe hở khi chứa trong buồng sấy. Cấu tạo của máy sấy vĩ
ngang gồm các phần chính như sau:
+ Bộ gia nhiệt: có thể là lò đốt than, củi, trấu hoặc bộ gia nhiệt bằng điện

11


+ Quạt: thường là quạt hướng trục nhằm cung cấp lưu lượng và áp cần thiết cho
máy sấy vĩ ngang
+ Bộ phân phối gió: đảo chiều gió cho máy
+ Buồng sấy: chứa vật liệu sấy, sàng buồng sấy thường làm bằng tôn hoặc inox
đục lỗ 2 đến 4mm tùy thuộc kích thước vật liệu.

Hình 1-6 - Máy sấy vĩ ngang
Ngun lý hoạt động của máy sấy vĩ ngang đảo chiều gió: Khí ngồi trời nhận
nhiệt tại bộ gia nhiệt và hịa trộn với khí tươi để đạt nhiệt độ cài đặt. Quạt hướng
trục đưa tác nhân sấy vào buồng sấy nhờ chênh áp và lưu lượng của quạt.
Giai đoạn 1: Tác nhân sấy từ bộ phân phối được cấp qua lớp vật liệu theo chiều
từ dưới lên. Vật liệu sẽ được làm khô theo chiều tác nhân sấy mang hơi ẩm thốt
ra ngồi
Giai đoạn 2: Đảo gió, tác nhân sấy xuyên qua lớp vật liệu từ trên xuống dưới,
làm khô đều vật liệu sấy với độ đồng đều cao so với các phương pháp đảo thơng
thường

Hình 1-7 - Ngun lý hoạt động của máy sấy vĩ ngang đảo chiều gió

12


Ưu điểm: không cần đảo vật liệu sấy, nhiệt độ sấy phù hợp, độ khô đồng đều,
đảm bảo chất lượng hạt nông sản và giảm thiểu tối đa tổn thất. Máy dễ dàng lắp
đặt, vận hành đơn giản phù hợp với người dân, chi phí đầu tư vận, vận hành thấp.
Nhược điểm: máy sấy vĩ ngang tuy đơn giản nhưng chiếm mặt bằng, độ ẩm sản
phẩm sấy không đồng đều, vì vậy cần lao động thủ cơng để đảo trộn, như thế khơng
phù hợp với u cầu cơ giới hóa công đoạn sấy.
d, Máy sấy băng tải
Máy sấy băng tải là loại máy sấy được cải tiến mới, với công nghệ hoàn toàn
tiên tiến. Thiết bị máy ứng dụng rộng rãi hơn vì thiết kế hợp lý, hiệu suất cao,
hoạt động ổn định hơn. Thiết bị ứng dụng trong sấy khơ các loại ngun liệu
trong hóa chất, thực phẩm,…
Ngun lý làm việc: Nguyên liệu cần sấy được trải đều lên bề mặt lưới băng
tải thông qua một thiết bị tiếp liệu cơ khí chun dụng. Khi sấy, gió nóng được
thổi vào khu vực nguyên liệu từ trên xuống phía dưới băng tải, tạo nên sự gia

nhiệt đồng đều cho toàn bộ nguyên liệu cần sấy. Toàn bộ vùng tiếp xúc với gió
nóng tăng nhiệt nhanh. Hàm ẩm trong nguyên liệu được giảm, và hiệu suất sấy
tăng nhanh. Thiết bị sấy phù hợp cho sấy các ngun liệu có hình dạng xác định,
khi đã lựa chọn loại máy sấy này thì người sử dụng yên tâm về tính năng cũng
như sự ổn định của máy. Hình ảnh về máy sấy băng tải được thể hiện trên hình
1-8.
Ưu điểm: Băng tải sấy dạng khay di chuyển phù hợp với vật liệu dạng tấm,
miếng, khơng cần đảo trộn trong q trình sấy. Băng tải sấy chịu nhiệt được vận
hành một cách đơn giản, chế độ an toàn cao nhờ các hệ thống an tồn đi kèm như
rơle, cịi báo… Cấu tạo máy sấy băng tải thực sự tiết kiệm nhiên liệu nhờ mặt
thoáng tiếp xúc nhiệt cao làm giảm đáng kể lượng tiêu hao nhiên liệu sấy. Nhiệt
độ sấy được điểu chỉnh tự động phù hợp với vật liệu sấy. Băng tải sấy dạng lật,
phù hợp vật liệu sấy dạng hạt, ép viên cần được đảo trộn trong quá trình sấy. So
với thiết bị sấy thùng quay, hệ thống băng tải sấy có không gian lắp đặt nhỏ, gọn.
Đặc biệt hệ thống băng tải sấy là loại thiết bị sấy tiết kiệm nhiên liệu nhất nhờ mặt
thoáng tiếp xúc nhiệt cao làm giảm đáng kể lượng tiêu hao nhiên liệu sấy.

Hình 1-8 - Máy sấy băng tải trong thực tế
13


Nhược điểm: Có hao hụt vật liệu vận chuyển do rơi vãi trên quãng đường vận
chuyển có thể tác động đến môi trường. Khi vận chuyển ở những khoảng cách dài
và khơng thẳng địi hỏi phải có thêm trạm trung chuyển gây tốn kém. Dịng khí
phải xun qua hết chiều dày của lớp vật liệu, quá trình sấy mới được hồn thành.
1.3 Lựa chọn cơng nghệ và chế độ sấy
Lựa chọn cơng nghệ sấy
Theo u cầu thiết kế địi hỏi hệ thống sấy có năng suất sấy là 5 tấn/h, Đồng
thời vật liệu sấy là cám thủy sản, một sản phẩm dùng cho thức ăn chăn nuôi thủy,
hải sản nên yếu tố về vệ sinh, an toàn thực phẩm rất được quan tâm. Ngoài ra, nhu

cầu về cám thủy sản của nước ta đang ngày một tăng cao nên để nâng hiệu quả
kinh tế của hệ thống sấy thì cần một hệ thống sấy có năng suất lớn và sấy liên tục.
Đồng thời chi phí đầu tư, vận hành, bảo dưỡng cũng là một yếu tố cần xem xét khi
lựa chọn hệ thống sấy.
Trong số các thiết bị sấy ở trên thì máy sấy băng tải có những ưu điểm nổi trội
như: có thể sử dụng được cả 2 mặt giúp tiết kiệm chi phí đầu tư và khơng gian sấy,
máy sấy được thiết kế tối ưu cho việc tiết kiệm năng lượng nhờ bề mặt thoáng, tiếp
xúc tối ưu với nhiệt độ, giảm được một lượng lớn năng lượng bị tiêu hao trong quá
trình sấy. Nhiệt độ sấy được cân bằng hoàn toàn tự động để cho phù hợp với vật
liệu cần sấy. Máy sấy băng tải thích hợp cho việc sấy vật liệu cần phải đảo hoặc
trộn khi sấy như những vật dạng hạt, vật ép viên. So với những chiếc máy sấy dạng
thùng quay, thì máy sấy băng tải cần một diện tích lắp đặt ít hơn, kiểu dáng gọn
gàng. Đặc biệt còn giúp tiết kiệm năng lượng sấy tối đa.
Chính vì những ưu điểm như trên nên em quyết định chọn máy sấy băng tải để
tính tốn cho bản đồ án của mình.
Lựa chọn chế độ sấy cho cám thủy sản
Thông thường chế độ sấy của cả hai hệ thống sấy lạnh và sấy nóng được hiểu là
quy trình tổ chức trao đổi nhiệt - ẩm của vật liệu sấy và tác nhân sấy. Đối với hệ
thống sấy băng tải, chế độ sấy có thể được hiểu là các thông số nhiệt vật lý của tác
nhân sấy cũng như vật liệu sấy, thời gian sấy, v.v…
Khi nói chế độ sấy tốt nhất cho một hệ thống sấy hiện đại, nó chỉ đúng với một
loại vật liệu sấy. Mỗi loại vật liệu sấy có đặc điểm cấu trúc, tính chất vật lý cũng
như yêu cầu chất lượng riêng nên địi hỏi phải có một chế độ sấy riêng. Để tìm
được chế độ sấy tối ưu cho một loại vật liệu cần trải qua quá trình nghiên cứu cũng
như thực nghiệm lâu dài.
Đối với hệ thống sấy băng tải dùng cho cám thủy sản, trong đồ án này em xin
được lựa chọn chế độ sấy như sau:
Tác nhân sấy: Trong thực tế, tác nhân sấy có thể là khơng khí nóng, khói lị hoặc
hơi q nhiệt được lựa tùy thuộc vào tính chất cũng như yêu cầu của các loại vật
liệu. Đối với sản phẩm sấy là cám thủy sản, một sản phẩm dùng cho thức ăn chăn

nuôi thủy, hải sản nên phải đảm bảo được mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm nên
em chọn tác nhân sấy là khơng khí nóng được gia nhiệt qua calorife;
14


Nguồn cấp nhiệt: Hơi nước có áp suất 8 bar;
Độ ẩm vật liệu sấy: Cám thủy sản đưa vào sấy có độ ẩm 25%, độ ẩm cám sau
sấy là 11%;
Năng suất cấp vật liệu sấy: Năng suất cấp vật liệu của hệ thống là 5 tấn/h;
Nhiệt độ vật liệu sấy: Nhiệt độ trước khi vào thiết bị sấy sấy là 85oC;
Trong đồ án này ta thiết kế hệ thống băng tải để sấy cám thủy sản với năng
suất cấp vật liệu sấy G1 = 5 tấn/h. Biết được các thông số như sau:
Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy ω1 = 25%
Độ ẩm sau khi sấy ω2 = 11%;
Khối lượng riêng của cám thủy sản: ρ = 400 kg/m3 ;
Nhiệt dung riêng của cám thủy sản: : Cp=2100 [J/kgK]
Bảng 1.1: Các thơng số nhiệt vật lí của cám thủy sản
Độ ẩm ban đầu
ω1 [%]

25

Độ ẩm sau khi
sấy ω2 [%]

Khối lượng riêng
ρ [kg/m3]

11

400

15

Nhiệt dung riêng
∁p [J/kgK]

2100


CHƯƠNG 2. TÍNH Q TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT
2.1 Tính lượng ẩm bay hơi
Theo tài liệu [1] trang 56, lượng ẩm bay hơi trong sản phẩm sấy được tính theo
cơng thức:
w1 − w2
W = G2 .
[kgẩm/h]
1 − w1
Trong đó:
G2: khối lượng sản phẩm sau khi sấy [kg];
W: khối lượng ẩm cần bay hơi [kgẩm/h];
w1: độ ẩm của vật liệu sấy [%];
w2: độ ẩm của sản phẩm sấy [%].
Thay các đại lượng đã biết vào phương trình trên ta tính được lượng ẩm bay hơi
trong 1 giờ:

W = 5000.

0,25 − 0,11
= 786,52 [kgẩm/h]

1 − 0,11

Năng suất của hệ thống sấy trong một giờ:
G 2 = G1 − W
[kg/h]
Thay số ta được:
G2 = 5000 -786,52=4213,48 [kg/h]
2.2 Tính tốn q trình sấy thẳng
Theo [3] mục 5.2.1 ta có đồ thị I-d của q trình sấy thẳng:

Hình 2-1 - Đồ thị I-d của quá trình sấy thẳng [3]
Các thông số của tác nhân sấy tại các điểm nút 0,1,2
a, Điểm 0 - môi trường bên ngoài buồng sấy
16


Ta chọn nhiệt độ và độ ẩm bên ngồi mơi trường lần lượt là 30 oC và 75% và
áp suất bên ngồi mơi trường là 1 bar.
Theo [3] mục 2.2.2 ta có các cơng thức tính áp suất bão hịa của hơi nước, lượng
chứa ẩm, entanpy của khơng khí như sau:
+ Áp suất bão hòa của hơi nước:
4026, 42
P
= exp(12 −
) [bar]
h max
235,5 + t o

+ Độ chứa hơi:
d o = 0,622.

o .Ph max
1 − o .Ph max

[kgẩm/kgkk]

+ Entanpy:

Io = 1,004t + d(2500 + 1,842t) [kJ/kgkk]
+ Độ ẩm tương đối:
=

d
[%]
( 0,622 + d )  p h max

Trong đó:
Phmax : áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ nhiệt kế khô [bar]
to : nhiệt độ môi trường [oC]
do: độ chứa hơi của khơng khí [kgẩm/kgkk]
𝜑o: độ ẩm tương đối của khơng khí [%]
Io: entanpy của khơng khí ứng với 1 kg khơng khí khơ [kJ/kgkk]
Dựa vào các cơng thức ở trên, ứng với nhiệt độ môi trường là 30 oC ta tính
được:
+ Áp suất bão hịa của hơi nước:
4026, 42
4026, 42
P
= exp(12 −
) = exp(12 −

) = 0,0422 [bar]
h max
235,5 + t o
235,5 + 30

+ Độ chứa hơi của khơng khí:
0,75.0,0422
do = 0,622.
= 0,0203
1 − 0,75.0,0422

[kgẩm/kgkk]

+ Entanpy của khơng khí:
Io = 1,004.30 + 0,0203.(2500 + 1,842.30) = 82 [kJ/kgkk]
b, Điểm 1 – trạng thái của khơng khí trước khi vào buồng sấy
Theo [5] trang 584 ta có biểu dồ quan hệ giữa nhiệt độ sấy, thời gian sấy và
vận tốc sấy:

17


Hình 2-2 - Thực nghiệm và dự đốn độ ẩm của quá trình sấy thức ăn cho cá
ở vận tốc dịng khí 2,5 m/s
Dựa vào biểu đồ trên ta có thể thấy tại nhiệt độ sấy t1 = 80oC , vận tốc sấy
v=2,5 thì hiệu quả sấy sẽ cao nhất. Do đó trong bài đồ án này, em sẽ chọn nhiệt
độ đầu vào của tác nhân sấy t1 = 80 oC. Từ đó, ta tính được các thơng số tại điểm
1.
+ Phân áp suất bão hòa:


4026, 42 
4026, 42 

ph max(1) = exp 12 −
 = exp 12 −
 = 0, 467 [bar]
235,5
+
t
235,5
+
80


1 

+ Do quá trính cấp nhiệt nên độ chứa hơi không thay đổi, hay do=d1=0,0203
[kgẩm/kgkk]
+ Entanpy:

I1 = 1,004t1 + d1 ( 2500 + 1,842t1 ) = 1,004  80 + 0,0203 ( 2500 + 1,842  80 )
= 134,135[kJ / kgkk]

+ Độ ẩm tương đối:

1 =

d1
0,0203

=
= 6,78%
( 0,622 + d1 )  ph max(1) ( 0,622 + 0,0203)  0,569

c, Điểm 2 – trạng thái của không khí sau khi sấy
Do q trình sấy lý thuyết là quá trình đẳng entanpy nên I1=I2=134,135
[kJ/kgkk]
+ Chọn nhiệt độ tác nhân sấy sau hệ thống sấy t2= 45 [0C]
+ Phân áp suất bão hòa:

4026,42 
4026,42 

p h max(2) = exp 12 −
 = exp 12 −
 = 0,09495[bar]
235,5
+
t
235,5
+
45



2 
+ Theo [1] trang 57 ta có cơng thức tính độ chứa hơi của tác nhân sấy sau hệ
thống sấy:

18

d 2 = d1 +

Cdx (d1 )(t1 − t 2 )
[kgẩm/kgkk]
r + C ph t 2

Trong đó:
+ Cdx(d1) là nhiệt dung riêng dẫn xuất của tác nhân sấy trước quá trình
sấy:
Cdx (d1 ) = Cpk + Cph d1 = 1,004 + 1,842.0,0203 = 1,04 [kJ/kgK]
Thay số vào phương trình trên ta được:
C (d )(t − t )
1,04(80 − 45)
d 2 = d1 + dx 1 1 2 = 0,0203 +
r + Cph t 2
2501 + 1,842.45
= 0,03443 kgam / kgkk 

+ Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy sau hệ thống sấy:
d2
0,03443
2 =
=
= 55,249 [%]
( 0,622 + d 2 )  ph max(2) ( 0,622 + 0,055)  0,09495
Bảng 2-1 - Trạng thái của tác nhân sấy trong quá trình sấy thẳng

STT

Đại lượng

d

I

phmax

t [oC]

[%]

30

75

0,0203

82

0,0422

80

5,55

0,0203

134,135

0,4667

45

55,249

0,03443

134,135

0,09495

[kgẩm/kgkk] [kJ/kgkk]

[bar]

Trạng thái
1

khơng khí
ban đầu
Trạng thái
tác nhân sấy

2

trước khi
vào buồng
sấy

Trạng thái

3

tác nhân sấy
sau hệ
thống sấy

Lượng không khí cần cấp cho hệ thống sấy
Theo cơng thức 5.8 trang 58 tài liệu [1] ta có lượng khơng khí khô cần cấp
cho hệ thống sấy để làm bay hơi 1 kg ẩm là:
1
[kg kk/kg ẩm]
l0 =
d2 − d0
19