BỘ CÔNG THƯƠNG VIỆN NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CÁC THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ VÀ CHẾ TẠO MỘT SỐ THIẾT BỊ TRONG DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN TINH BỘT SẮN XUẤT KHẨU NĂNG SUẤT 100-120 TSP/NGÀY Chủ nhiệm đề tài: PHAN ĐỨC THIỆN 7320 23/4/2009 HÀ NỘI - 2009 Mở đầu Theo số liệu FAO (trích báo cáo Bộ NN&PTNT), lợng tinh bột sắn buôn bán giới khoảng 0,5 triệu tấn/năm với giá từ 155 đến 185 USD/tấn Châu xuất nhiều (0,495 triệu tấn/năm chiếm 97% thị phần giới), Thái Lan nớc xuất tinh bột sắn lớn giới (0,38 triệu tấn/năm chiếm 76% thị phần giới) Thị trờng tiêu thụ tinh bột sắn chủ yếu nớc thuộc EU , Mĩ Trung Quốc Tinh bột sắn đợc sử dụng chủ yếu làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống cao cấp dợc phẩm Vì yêu cầu chất lợng tinh bột khắt khe, đặc biệt độ tinh khiết Nằm vành đai khí hậu nhiệt đới, Việt Nam có lợi phát triển đẩy mạnh xuất mặt hàng sang thị trờng Trung Quốc EU Trong năm 2006 kim ngạch nhập tinh bột sắn EU tăng khoảng 18%, ớc đạt 14 triệu EUR, tơng đơng 32.000tấn Trong EU có tốc độ phát triển mặt hàng lớn Đức, chiếm 25% thị phần nhập EU có tốc độ phát triển hàng năm 46% Đức nhập nhiều tinh bột sắn để làm nguồn nguyên liệu cho ngành sản xuất phụ gia thực phẩm nớc Từ thực trạng sản xuất, chế biến thị trờng thấy Việt Nam có đầy đủ điều kiện nông hoá thổ nhỡng để phát triển sắn cho suất hàm lợng tinh bột cao Thị trờng tiêu thụ sản phẩm (xuất nội tiêu) lớn đặc biệt tinh bột sắn đợc a dùng chậu Âu Tuy nhiên để việc sản xuất, chế biến tiêu thụ tinh bột sắn đạt hiệu kinh tế cao, bên cạnh biện pháp nông học (qui hoạch, giống, mở rộng diện tích thay đổi phơng thức canh tác) việc nghiên cứu để đổi công nghệ thiết bị cho sở sản xuất tinh bột sắn đợc xem giải pháp cần thiết Vì việc triển khai đề tài nhằm hoàn thiện công nghệ chế biến thiết kế, chế tạo dây chuyền thiết bị đồng tối thích để chế biến tinh bột sắn đạt chất lợng cao, giảm giá thành chế tạo, lắp đặt góp phần giảm tiêu hao sản xuất, giảm giá thành sản phẩm việc làm, có ý nghĩa khoa học kỹ thuật kinh tế xà hội đóng góp vào giải pháp lớn công nghiệp hoá đại hoá sản xuất nông nghiệp chế biến nông sản Đảng Nhà nớc ta Chơng Tổng quan tình hình nghiên cứu nớc giới 1.1 Lợc qua trình sản xuất phát triển sắn Việt Nam 1.1.1.Diện tích trồng sắn Việt Nam nớc nông nghiệp, có khí hậu, thời tiết thuận lợi cho việc canh tác nhiều loại trồng, có sắn (cây khoai mì) Tại hội thảo nông sản Châu đợc tổ chức gần thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam đợc FAO đánh giá nớc có bớc tiến vợt trội phát triển sắn Diện tích trồng sắn không ngừng phát triển từ 371.860 năm 2003 đà tăng lên 496.803ha năm 2007 (bảng 1.1) Bảng 1.1 Diện tích, suất, sản lợng củ từ 2003 đến 2007 Năm Diện tích (1000ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lợng (tấn) 2003 371.860 1.428 5.308.860 2004 388.676 1.498 2005 2006 425.500 475.200 1.568 1.638 5.820.672 6.716.200 2007 496.803 1.607 7.782.500 7.984.919 1.1.2.Năng suất trồng trọt sản lợng Nhờ áp dụng nhiều giống sắn có suất cao, chịu hạn đặc biệt chịu sâu bệnh tốt củ sắn có hàm lợng tinh bột cao nh: KM98-1, KM937-26, HN124, suất tới 30 ữ 40tấn/ha, hàm lợng tinh bột trung bình đạt 28 ữ 32% Do điều kiện khí hậu thời tiết địa phơng phía Nam nớc ta (vùng Tây Nam Bộ) trồng sắn vụ/ năm Các tỉnh Miền Trung Tây Nguyên vụ/1,5năm; Miền Bắc trồng đợc 1vụ/năm Tổng sản lợng củ sắn hàng năm đợc tỉng kÕt b¶ng 1.1 1.1.3.HiƯu qu¶ kinh tÕ cđa việc trồng sắn Trong vài năm trở lại đây, từ ngành chế biến thức ăn gia súc phát triển giá sắn tăng chóng mặt theo cấp số nhân `Nếu năm 2005 giá sắn tơi mức 300đồng/kg đến năm 2006 giá tăng kên 600đồng/kg niên vụ 2007 2008 giá sắn tơi đà tăng lên 1.100 1.300đồng/kg Nếu tính bình quân sắn đạt suất 20tấn sau trừ chi phí ngời dân lÃi từ 15 ữ 17triệu đồng trồng từ ữ tháng sắn thu hoạch đợc Đây lÃi suất hấp dẫn đặc biệt vùng trung du, miền núi nơi mà việc canh tác trồng lÃi suất cao gặp nhiều khó khăn Từ thông tin vắn tắt tình hình trồng sắn, suất sản lợng củ sắn Việt Nam nhận định: - Từ chỗ lợng thực chống đói, sắn Việt Nam đà có vai trò định cấu trồng có hiệu trở thành xoá đói, giảm nghèo số phận không nhỏ nông dân, đặc biệt vùng trung du miền núi - Nhằm đảm bảo cho sắn phát triển ổn định biện pháp nh: quy hoạch diện tích hợp lý đảm bảo hệ sinh học đa dạng sinh thái nông nghiệp, thâm canh ứng dụng giống bên cạnh cần phải có tác động giải pháp khoa häc kü tht lÜnh vùc chÕ biÕn cđ s¾n thành sản phẩm có giá trị hàng hoá cao (tinh bột tinh bột sắn biến tính) có sức cạnh tranh so với hàng hoá loại khu vực quốc tế 1.2 Tình hình sản xuất tinh bột sắn nhu cầu thị trờng 1.2.1 Sản xuất thị trờng tinh bột sắn giới Hiện tại, sắn đợc trồng 100 nớc vùng nhiệt ®íi, cËn nhiƯt ®íi vµ lµ ngn thùc phÈm cđa 500 triệu ngời Năm 2006 2007, sản lợng sắn giới đạt 226,34 triệu củ tơi so víi 2005/06 lµ 211,26 triƯu tÊn vµ 1961 lµ 71,26 triệu Nớc có sản lợng sắn nhiều nigeria (45,72 triệu tấn), Thái Lan (22,58 triệu tấn) Indonesia (19,92 triệu tấn) Nớc có suất cao ấn Độ (31,43tấn/ha) Thái Lan (21,09tấn/ha), so với suất sắn bình quân cđa thÕ giíi lµ 12,16 tÊn/ha (FAO, 2008) ViƯt Nam đứng thứ 10 sản lợng sắn (7,71 triệu tấn) giới Tại Việt Nam, sắn đợc canh tác phổ biến hầu hết tỉnh tám vùng sinh thái Diện tích sắn trồng nhiều Đông Nam Bộ Tây Nguyên Do nhu cầu thị trờng nhiều tiện lợi sử dụng nên tinh bột khô chế biến từ củ sắn ngày đợc quan tâm nớc có tiềm xuất quốc gia cần nhập Thị trờng buôn bán sản phẩm khô chế biến từ củ sắn có thăng trầm song xu hớng phát triển rõ ràng Những năm gần nhu cầu thị trờng EU, Mỹ Trung Quốc thị trờng tiêu thụ lớn, đặc biệt sản phẩm tinh bột khô để làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp biến tính tinh bột sử dụng cho nhiều ngành công nghiệp 1.2.2.Tình hình sản xuất nớc Việt Nam có 75 nhà máy chế biến tinh bột sắn với quy mô sản xuất trung bình 50 sản phẩm khô/ngày số lợng đáng kể xởng chế biến (kể xÝ nghiƯp cã s¶n phÈm tinh bét −ít) víi quy mô nhỏ từ 3ữ10tấn/ngày Tuy với diện tích trồng sắn ngày phát triển cấu sản phẩm từ củ sắn dùng xuất thay đổi lớn theo xu h−íng tinh bét vµ tinh bét biÕn tÝnh chủ yếu tổng công suất có đảm bảo chế biến đợc khoảng 45% sản lợng củ sắn nguyên liệu Vì việc xây dựng thêm nhà máy chế biến tinh bột sắn xu tránh khỏi đặc biệt nhà máy có công nghệ kỹ thuật tiên tiến, đồng Nớc ta có đủ điều kiện nông hoá, thổ nhỡng để phát triển sắn cung cấp nguyên liệu có chất lợng hiệu cho ngành công nghiệp chế biến tinh bột tinh bột biến tính Chất lợng sản phẩm sau chế biến ngày đợc cải thiện áp dụng công nghệ kỹ thuật tiên tiến, đại thông qua việc nhập ngoại (chủ yếu Thái Lan) Tuy nhiên nhiều đề liên quan tới công nghệ kỹ thuật chế biến cần quan tâm, đặc biệt vấn đề có liên quan trực tiếp đến đặc thù củ sắn Việt Nam nh trình độ, khả sử dụng kỹ thuật sản xuất chất lợng chế tạo thiết bị, phụ tùng Do nhiệm vụ nghiên cứu hoàn chỉnh nâng cao công nghệ sản xuất, thiết bị áp dụng sau cần phải đợc xem giải pháp cần thiết 1.3.Công nghệ chế biến (sản xuất) tinh bột từ củ sắn tơi Mục tiêu công nghệ sản xuất tinh bột từ củ sắn tơi tách thu hồi đợc tinh bột có cấu tạo củ sắn với hàm lợng tinh bột tinh khiết cao, tạp chất Ngoài công nghệ sản xuất phải đảm bảo đợc tiêu chi phí cho sản xuất phù hợp với trình ®é khoa häc kü thuËt vµ kinh tÕ – x· hội để giảm giá thành sản phẩm, nâng cao sức cạnh tranh thị trờng Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, trình độ khoa học kỹ thuật nh yếu tố kinh tế khác, tiêu chuẩn chất lợng tinh bột sắn đÃ, đợc sử dụng làm thớc đo trình độ công nghệ tổ chức sản xt cđa mét sè tỉ chøc vµ qc gia VỊ bản, công nghệ sản xuất tinh bột nguyên thuỷ (Negatistarch) từ nguyên liệu dạng củ, phơng thức sản xuất công nghiệp tiên tiến, đại khác so với phơng thức sản xuất thủ công thông thờng bao gồm nguyên công (xem sơ đồ khối): - Nguyên công làm củ, nhiệm vụ công đoạn bóc lớp vỏ gỗ bên củ sắn làm tạp chất trớc lúc làm nhỏ - Nguyên công làm nhỏ củ hay gọi công đoạn tách tinh bột khỏi cấu trúc liên kết củ sắn học Sau công đoạn ta đợc hỗn hợp cháo bao gồm: bÃ, tinh bột, tạp chất hoà tan, tạp chất không hoà tan nớc - Nguyên công tách ly bà (hay gọi rửa bÃ) tách xơ mịn khỏi dịch sữa non (còn gọi rửa dịch sữa) - Phân ly dịch sữa (tách tạp chất có tỷ trọng xấp xỉ với nớc) cô đặc (tăng nồng độ vật chất khô dịch sữa) - Tách bớt nớc khỏi dịch sữa để đợc tinh bột ẩm - Sấy khô tinh bột đồng kích thớc sản phẩm Quy trình công nghệ chế biến tinh bột từ củ sắn tơi Sắn thu hoạch Làm củ sắn Làm nhỏ củ sắn Tách bà xơ mịn Phân ly cô đặc dịch sữa Tách nớc khỏi dịch sữa Làm khô tinh bột Đồng kích thớc Đóng bao sản phẩm Trên giới tồn 03 hình thức tổ chức thực công nghệ sản xuất hay loại công nghệ là: Tuần hoàn khép kín, tuần hoàn hở tuần hoàn bán hở (hoặc bán kín) Cả ba hình thức có đặc trng trình sản xuất đợc thực tuần hoàn liên tục để đảm bảo thời gian thực chu trình kín ngắn tránh xảy tợng oxy hoá tinh bột, đặc biệt sau công đoạn phân rũ tới nhận đợc tinh bột ẩm (sau tách nớc) Các công đoạn công nghệ đợc thực chủ yếu dựa vào việc sử dụng giải pháp vật lý (cơ nhiệt) Có số quốc gia, tuỳ thuộc vào yêu cầu sư dơng cđa tinh bét ng−êi ta cã sư dơng thêm giải pháp để thực công đoạn công nghệ Ngoài việc đợc lựa chọn, tính toán, thiết kế phù hợp với quy mô sản xuất, yêu cầu chất lợng sản phẩm công đoạn, thích hợp với tính chất lý nguyên liệu phải đợc lắp đặt theo sơ đồ đấu ghép hợp lý để đảm bảo tính đồng dây chuyền, tính liên tục trình sản xuất, vừa đảm bảo đợc chất lợng công nghệ khâu Việc đấu ghép thiết bị công nghệ thành cụm đặc biệt đợc quan tâm công đoạn nh tách (rửa) bà thô, tách (rửa) xơ mịn, phân ly dịch công đoạn đà nêu thờng phải thực theo nhiều cấp (lặp lại nhiều lần) Thực chất, trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn trình phân rà tinh bột theo phơng pháp vật lý tách chất xơ, prôtêin tạp chất hoà tan với nớc tỷ trọng cao n−íc cđa tinh bét b»ng viƯc sư dơng c¸c thiÕt bị điện nớc để tách tinh bột khỏi tơng tinh bột (hỗn hợp bao gồm thịt củ đà đợc làm nhỏ, nớc, tinh bột, xơ) làm dịch sữa loÃng Do vậy, trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn đợc đánh giá thông qua hai tiêu bản: Tỷ lệ thu hồi tinh bột có nguyên liệu độ tinh khiết (độ sạch) tinh bột thành phẩm Hai tiêu phụ thuộc nhiều vào chất lợng, hiệu thực tất công đoạn công nghệ công đoạn làm nhỏ, tách ly bà thô xơ mịn, phân ly protein giữ vai trò quan trọng Chơng II Nguyên lý kết cấu thông số kỹ thuật số thiết bị công nghệ dây chuyền chế biến tinh bột sắn suất cao 2.1.Thiết bị công đoạn làm củ sắn 2.1.1 Thiết bị tách đát cát bóc vỏ gỗ Tuỳ thuộc vào phơng thức canh tác sắn, chất lợng đất, thời vụ phơng pháp thu hoạch, củ sắn sau thu hoạch có tỷ lệ đất bám dính chất bám dính đất vào củ hoàn toàn khác Việt Nam, việc canh tác sắn cha đợc thâm canh, đất trống sắn phần lớn đất khai hoang vùng trung du, miền núi, thu hoạch thờng vào mùa có ma nhỏ tính chất bám dính loại đất bám dính theo củ hoàn toàn khác so với củ sắn Thái Lan, Trung Quốc lại khác xa so với củ khoai tây, khoai lang Để tách đất cát phần vỏ gỗ (khoảng 60 ữ 70%), Thái Lan, Trung Quốc Việt Nam (Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp) ®Ịu dïng thiÕt bÞ kiĨu lång nan víi ®−êng kÝnh từ 1.000 ữ 1.200 mm, chiều dài từ 3.000 ữ 4.000 mm Các nan (tròn có vằn tiết diện vuông) đợc hàn song song với đờng trục lồng có gờ theo đờng xoắn ốc (1 mối) Khi lồng quay với vận tốc định làm cho củ sắn chuyển động theo đồng thời cọ sát với nan cọ sát củ với củ làm cho đất cát phần vỏ gỗ bị bong lọt qua khe nan Hiệu làm việc lồng tách đất vỏ gỗ phụ thuộc nhiều yếu tè, ®ã cã kÝch th−íc lång (®−êng kÝnh, chiỊu dài), phơng đặt nan thời gian lu giữ củ sắn lồng Gần Trung Quốc, Đài Loan Việt Nam có sử dụng thiết bị tách đất (là chủ yếu) riêng tách vỏ gỗ riêng Hai thiết bị khác cách bố trí nan, máy tách đất thờng dùng nan tròn hàn song song với đờng tâm, khe hở hai nan kề hẹp Hiệu làm việc chủ yếu dựa vào pha chà xát củ với củ nhằm tránh gây tổn thơng đến vỏ lụa Đối với máy tách vỏ gỗ trống lồng nan, hiệu làm việc chủ yếu dựa vào pha chà xát củ với nan, nan đợc dùng loại có tiết diện vuông hình chữ nhật có cạnh hớng vào tâm trống Các nan hàn song song với đờng tâm tạo với đờng tâm đờng hình xoắn ốc Khe hở nan lớn máy tách đất Một số sở sử dụng nớc (phun thành tia) để hỗ trợ việc bóc vỏ gỗ, hiệu suất bóc tăng nên đáng kể đặc biệt loại củ đà thu hoạch lâu Hình Máy rửa trống quay 2.1.2 Thiết bị làm củ sắn Máy rửa củ môi trờng nớc thiết bị thiếu hệ thống thiết bị chế biến củ, nói chung củ sắn nói riêng Nhiệm vụ máy rửa vừa làm củ (sạch đất bám dính) làm tróc vỏ gỗ triệt để quan trọng củ sắn sau rửa lợng HCN có vỏ lụa củ sắn phải đợc giải phóng vào nớc rửa thoát dới dạng nớc thải Cơ cấu rửa trục có gắn cánh rửa theo hình xoắn ốc Có hai loại cánh rửa đợc áp dụng, loại thứ có dạng cánh (hình chữ nhật vuông) mặt cánh gắn cao su nhằm tránh xung lực với củ để giảm tû lƯ tỉn th−¬ng vá lơa cịng nh− tû lƯ gây nát (đối với loại củ nhỏ) Loại thứ hai có dạng mái chèo biên dạng hình ô van, loại vừa khuấy củ máng vừa làm nhiệm vụ tạo rÃnh khía phần vỏ lụa tạo điều kiện cho HCN mủ củ sắn giải phóng vào nớc rửa Thái Lan áp dụng hai loại cánh mái chèo Gia công vành máy tiện Gia công vỏ máy nghiền di Lắp hiệu chỉnh máy nghiền di Máy nghiền di lắp ráp hoàn chỉnh Máy nghiền di đa vào khảo nghiệm IV.Khảo nghiệm 4.1.Các bớc tiến hành khảo nghiệm Mục đích khảo nghiệm -Nhằm kiểm tra thông số kỹ thuật máy nghiền bơm, so sánh với kết trình tính toán thiết kế, sở hiệu chỉnh thiết kế để đáp ứng cho việc chế tạo thiết bị -Xác lập thông số đạt đợc điều kiện sản xuất thực tế để lập sở cho việc ứng dụng thiết bị vào quy mô sản xuất 4.2.Nội dung khảo nghiệm Trên sở thông số kỹ thuật thiết bị, tiến hành khảo nghiệm để xác định giá trị thiết bị -Xác định suất thiết bị điều kiện đầu vào sản phẩm -Xác định thông số điện thiết bị ®iỊu kiƯn thùc tÕ cđa ngn ®iƯn cung cÊp vµ suất thiết bị -Xác định chất lợng sản phẩm đầu 4.3.Phơng pháp tiến hành khảo nghiệm 4.3.1.Xác định suất thiết bị 4.3.1.1 Máy nghiền di Vận hành cho máy làm việc liên tục với số lợng đầu vào 10tấn củ/mẻ Đo thời gian thực hết số sản phẩm, từ xác định suất thực thiết bị -Khảo nghiệm với điều kiện nh với số mẻ = 3mẻ -Trên sở tổng kết kết thu đợc ta lấy giá trị trung bình để xác định suất thiết bị 4.3.1.2 Bơm cháo bơm dịch Lấy sản phẩm sau nghiền để khảo nhiệm cho bơm bà Lắp thùng chứa cháo (đầu vào bơm) vào đầu máy nghiền di, bơm làm việc đồng liên tục với máy nghiền Sau thời gian bơm hết lợng cháo máy nghiền tạo ra, ta xác định đợc suất bơm cách đo tổng lu lợng cháo( Bao gồm củ sắn đợc làm nhỏ nớc bổ sung trình nghiền) sau bơm Đối với bơm dịch Sau lấy cháo tách bớt phần bà thô, tiến hành khảo nghiệm với lu lợng đầu vào đợc xác định trớc Cho bơm làm việc đo thời gian Từ ta xác định đợc suất bơm 4.3.1.3 Thiết bị đo Đo khối lợng sắn củ cân đo thể tích dung dịch cháo sau bơm thùng ®o thĨ tÝch §o thêi gian b»ng ®ång hå bÊm dây 4.3.2.Xác định công suất tiêu thụ thiết bị Trong trình khảo nghiệm với điều kiện máy làm việc ổn định kéo dài, tiến hành đo đạc thông số điện -Điện áp cung cấp: Điện áp pha (RN, SN, TN) điện áp dây (RS, ST, TR) Nơi đo: Tại cực đầu thiết bị đóng ngắt ABTOMAT -Cờng độ dòng điện pha: R-S-T Nơi đo: Đo cờng độ dòng điện qua dây dẫn điện từ thiết bị ABTOMAT dẫn đến động Từ giá trị ghi đợc điện áp cờng độ dòng điện ta tính công suất tiêu thụ động cơ: P = U.I.cos, W Trong đó: P: Công suất động cơ, W U: Điện áp dây, V I: Cờng độ dòng điện, A cos: Hệ số công suất động (ghi mác động cơ) 4.4.Kết khảo nghiệm 4.4.1 Máy mài củ sắn Khối Cờng Năng suất, T/h V suất dòng tiêu thụ, kW áp dây, T(phút) độ Điện gian TT Công điên, A Thời lợng đầu vào Q1 tấn) 10 68 8,824 380 150 80 10 53 11,321 380 162 87 10 56 10,714 380 156 83,9 TB 30 59 10,286 8,63 = 8,1kWh/T cđ 10,286 +C«ng st tiêu thụ: + Năng suất: 83,6 10,286 T/h 4.4.2 Bơm cháo bơm dịch sữa 4.4.2.1 Bơm cháo Công Thể tích Thời Năng đầu gian suất, Q1 m3) T(phút) m3/h 110 57,9 114,3 380 31 16,7 125 59.5 126,3 380 31 16,7 115 52,75 130,9 380 32 17,2 123,8 380 TT TB +Công suất tiêu thụ: 16,9 = 0,14kWh/m3 123,8 +Năng suất trung bình: 123,8m3/h Điện áp dây, V Cờng độ dòng điên, A suất tiêu thụ, kW 16,9 4.4.2.2 Bơm dịch Công Thể tích Thời Thể tích Năng đầu vào gian đầu suất, Q1 m3) T(s) Q2 m3) m3/h 189 93.6 380 16 8,6 179 100 380 18 9,7 183 98.3 380 16 8,6 97,3 380 TT TB Điện áp dây, V 8,97 = 0,09kWh/m3 97.3 +Công suất tiêu thụ: +Năng suất trung bình: 97,3m3/h Lắp đặt bơm để khảo nghiệm Cờng độ dòng điên, A suất tiêu thụ, kW 8,97 4.5 Kết đạt đợc v nơi ứng dụng 4.5.1 Máy nghiền di bơm +Thiết bị nghiền di đà đợc thiết kế, chế tạo, lắp đặt vận hành hoàn chỉnh với kết quả: - Các thông số kỹ thuật thiết bị đạt: Năng suất đạt: 10,286 T/h Công suất : 83,6 KW - Máy làm việc ổn định, tháo lắp nhẹ nhàng + Bơm cháo đạt suất công suất theo thiết kế, máy làm việc ổn định + Bơm dịch đạt suất công suất theo thiết kế 4.5.2 Dây chuyền thiết bị Dây chuyền thiết bị đồng chế biến tinh bột sắn xuất công suất 100 ữ 120 TSF/ngày Viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp thực đà đợc áp dụng nhà máy tinh bột sắn Văn Yên II Yên Bái Hiện Viện tiến hành thực công đoạn bảo hành Ngoài Viện triển khai 01 dây chuyền thiết bị đồng chế biến tinh bột sắn xuất công suất 100TSF/ngày cung cấp cho nớc bạn Lào vào đầu năm 2009 Hai bên đà ký kết nội dung hợp đồng kinh tế Dây chuyền đợc lắp ráp hoàn chỉnh vào đầu quý III/2009 Cụm nghiền ri bơm cháo cho 100TSF/ngày Nhà máy tinh bột sắn 100TSF/ngày Văn Yên II Yên Bái V.Kết luận kiến nghị Đề tài đà hoàn thành đề mục nh nội dung hợp đồng đà ký với Bộ Đà hoàn chỉnh thiết kế triển khai chế tạo nh khảo nghiệm thiết bị Kết khảo nghiệm đạt đợc thông số yêu cầu kỹ thuật đà đề Đây tiền đề để áp dụng sản phẩm đề tài vào phục vụ sản xuất có độ tin cậy cao Từ việc phân tích tình hình nghiên cứu, triển khai công tác nghiên cứu, thiết kế, chế tạo kết đạt đợc đề tài Chúng ta khẳng định tính cấp thiết cho việc ứng dụng kết đề tài nhằm đáp ứng: - Nhu cầu đổi công nghệ, thay trang bị dây chuyền thiết bị chế biến tinh bột sắn có qui mô thích hợp, có chất lợng sản phẩm đủ tiêu chuẩn hội nhập với thị trờng khu vực giới, có tiêu kinh tế - kỹ thuật sử dụng đợc ngời sử dụng chấp nhận vừa giải pháp, đồng thời vừa động lực thúc đẩy sản xuất, chế biến nông sản phát triển cách bền vững ổn định với hiệu kinh tế - xà hội cao - Hoàn chỉnh thiết kế công nghệ chế tạo thiết bị công nghệ công nghệ chế biến tinh bột sắn tiến tới tổ chức chế tạo, lắp dựng đa vào sản xuất dây chuyền chế biến tinh bột sắn có công suất cao (100 ữ120 sản phẩm/ngày) biện pháp thúc đẩy phát triển ngành chế tạo máy nớc nói chung chế tạo thiết bị điện phục vụ chế biến nông sản nói riêng - Giảm giá thành chế tạo thiết bị công nghệ góp phần giảm giá thành toàn dây chuyền thiết bị (kể lắp đặt) biện pháp có tầm quan trọng để thực mục tiêu giảm giá thành sản phẩm tinh bột tạo thuận lợi cho sản phẩm có đủ điều kiện để cạnh tranh với sản phẩm tính chất lợng thị trờng nớc, khu vực quốc tế (theo tính toán sơ bộ, giá thành dây chuyền thiết bị đồng để sản xuất tinh bột sắn có công suất có chất lợng ngang với chất lợng tinh bột sắn xuất Thái Lan, khoảng từ 50 ữ60% giá bán Thái Lan) - Dây chuyền thiết bị toàn chế biến tinh bột sắn công nghiệp nớc chế tạo chủ yếu đảm bảo tính tơng thích cao với điều kiện khí hậu, thời tiết trình độ sử dụng nớc ta đồng thời sử dụng đợc loại nguyên vật liệu sẵn có Việt Nam chắn đảm bảo tốt điều kiện sau bán hàng nh: bảo hành, bảo trì, cung cấp phụ tùng thay - Tiến hành công việc hoàn chỉnh công nghệ, thiết kế chế tạo tổ chức ứng dụng dây chuyền chế biến tinh bột sắn tiên tiến đại môi trờng tốt cho công tác đào tạo nguồn nhân lực có kỹ năng, kỹ thuật nắm bắt đợc công nghệ tiên tiến không phục vụ tốt cho mục đích tr−íc m¾t, phỉ biÕn øng dơng réng r·i tiÕn bé kỹ thuật ngành chế biến tinh bột sắn, mà lực lợng cán nòng cột cho tơng lai sản xuất yêu cầu triển khai việc chế biến dạng sản phẩm cao cấp từ tinh bột sắn biến tính Với kết đà đạt đợc đề tài,Viện NCTKCT máy Nông Nghiệp tự tin để tiến hành triển khai dây chuyền thiết bị đồng chế biến tinh bột sắn xuất có công suất 100TSF/ngày cho nớc bạn Lào Mong rằng, với đà đề tài đà đạt đợc Việc ứng dụng vào phục vụ sản xuất thuận lợi mặt, kĨ c¶ vỊ kü tht cịng nh− uy tÝn cđa ngành khí Việt Nam Tài liệu tham khảo 1.Đỗ Minh Lữ Sản xuất chế biến sắn Nxb Trẻ thành phố Hồ Chí minh 2.Nguyễn Minh Tuyển, Vũ Đình Phán, Hà Thị An (1987) Nxb Khoa học-Kỹ thuật Hà nội Các máy lắng lọc ly tâm 3.Trần Văn Phú, Lê Nguyên Dơng (1991) Nxb Khoa học-Kỹ thuật Kỹ thuật sấy Nông sản 4.Đỗ Văn Đài, Nguyễn Bin, Phạm Xuân Toản, Đõ Ngọc Cử (1999) Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá chất Trờng ĐHBK Hà nội 5.Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn LÃm (1998) ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y Nxb Gi¸o dơc E.A STƯKOVÔI, M.G GUBINA Cẩm nang công nghệ chế biến tinh bét Mockva 1978 N.G XOMINITS (1974) Nxb Khoa häc-Kü thuật Cơ khí hoá trại chăn nuôi 10 Lê Ngọc Tú (chủ biên), Bùi Đức Lợi, Lu Duẩn, Ngô Hữu Hợp, Đặng Thị Thu, Nguyễn Trọng Cẩn, Hóa học thùc phÈm NXB Khoa häc vµ kü thuËt, 1999 11 Hoàng Kim Anh, Ngô Kế Sơng, Nguyễn Xích Liên, Tinh bột sắn sản phẩm từ tinh bột sắn, NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 12.A.la XOKOLOV Cơ sở thiết kế máy sản xuất thực phẩm NXB Khoa học Kỹ thuật,1976 13 Báo điện tử Bộ Nông Nghiệp phát triển nông thôn 14.Phan Đức Chiến Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị lọc thô, lọc tinh, ly tâm tách nớc sấy khô tinh bột dây chuyền chế biến tinh bột sắn Báo cáo đề tài khoa học cấp Bộ, 2004 15.Phan Đức Chiến Hoàn thiện thiết kế công nghệ chế tạo dây chuyền thiết bị chế biến tinh bột sắn đạt tiêu chuẩn xuất công suất 50TSF/ngày Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật Dự án cấp nhà nớc, 2004-2005 16 Nguyễn Văn May - Bơm quạt, máy nén, NXB Khoa häc vµ Kü tht,1997 Mơc lơc Më ®Çu Ch−¬ng Tổng quan tình hình nghiên cứu n−íc vµ thÕ giíi 1.1 Lợc qua trình sản xuất phát triển sắn Việt Nam 1.1.1.DiƯn tÝch trång s¾n 1.1.2.Năng suất trồng trọt sản lợng 1.1.3.HiƯu qu¶ kinh tÕ cđa viƯc trång s¾n 1.2 Tình hình sản xuất tinh bột sắn nhu cầu thị trờng .3 1.2.1 Sản xuất thị trờng tinh bột sắn giới 1.2.2.Tình hình sản xuất nớc .4 1.3.C«ng nghƯ chÕ biến (sản xuất) tinh bột từ củ sắn tơi Ch−¬ng II Nguyên lý kết cấu thông số kỹ thuật số thiết bị công nghệ dây chuyền chế biến tinh bột sắn suất cao 2.1.Thiết bị công đoạn làm củ sắn .8 2.1.1 Thiết bị tách đát cát bóc vỏ gỗ 2.1.2 Thiết bị làm củ sắn 2.2.Thiết bị công đoạn làm nhỏ củ sắn 10 2.3.Bơm vận chuyển dịch thể sệt 11 2.4.Thiết bị tách, rửa bà thô xơ mịn 12 2.4.1.Thiết bị tách bà thô để thu dịch sữa non, thô 12 2.4.2.Thiết bị tách bà xơ mịn (rửa dịch sữa thô) .14 2.5.Thiết bị phân ly dịch sữa 15 2.6.Hệ thống thiết bị sấy, làm nguội tinh bét 18 Ch−¬ng III 20 Lùa chän thiÕt bÞ cho dây chuyền Tính toán thiết kế số thiết bị dây chuyền chế biến tinh bột sắn công suất 100 ữ120 TSF/ngày 20 3.1.Lựa chọn thiết bị cho dây chuyền 100TSP/ngày 20 3.1.1.Công đoạn làm 20 3.1.2 Công đoạn làm nhỏ cđ s¾n 20 3.1.3.Công đoạn tách bà xơ mịn 20 3.1.4.Công đoạn phân ly tinh lọc chiết xuất dịch sữa tinh bột 21 3.1.5.Công đoạn ly tâm tách nớc dịch sữa 21 3.1.6.Công đoạn sÊy tinh bét 21 3.2.Tính toán thiết kế thông số kü thuËt cho m¸y 22 3.2.1 Tính toán thiết kế thông số kỹ thuật cho máy tách đất cát bám dính tách phần vỏ gỗ .22 3.2.1.1.Khái niệm máy rửa lồng quay 22 3.2.1.2.TÝnh to¸n thiÕt kÕ máy rửa tách đất cát bám dính phần vỏ gỗ củ sắn dây chuyền thiết bị chế biến tinh bột sắn công suất 100tấn sản phẩm/ngày 26 3.2.2.TÝnh toán thiết bị làm nhỏ củ sắn-RASPER 29 3.2.3.Tính toán bơm ly tâm dịch thể sệt: 32 2.2.4.Lùa chän c¬ cÊu bÞt kÝn: 37 3.2.5.Tính toán hoàn thiện thiết kế công đoạn tách ly bà thô xơ mịn khái dÞch b· .38 3.2.5.1.Khái niệm quy trình lọc ly tâm .38 3.2.5.2.Lựa chọn thông số kỹ thuật máy lọc ly tâm công đoạn tách ly bà thô xơ mÞn 39 3.2.5.3.Nguyên lý làm việc máy lọc ly tâm lới lọc hình côn 40 3.2.5.4.Tính toán kiểm tra thông số 41 3.2.6.Lựa chọn thiết bị phân ly dịch sữa nâng cao nồng độ tinh bột .46 3.2.7.Lựa chọn thiết bị ly tâm công đoạn tách nớc khỏi dịch sữa 49 3.2.7.1 Khái niệm ly tâm lắng .49 3.2.7.2 Cấu tạo máy ly t4©m 52 3.2.8 Lùa chän thiÕt bÞ vÈy tinh bét Èm .54 3.2.9 Lùa chän thiÕt bị công đoạn làm khô tinh bột .55 3.3 Biện pháp cải tiến Quy trình công nghệ chế tạo máy nghiền di 56 3.3.1 Các biện pháp cải tiến 56 3.3.2 Quy trình công nghệ chế tạo máy nghiền di 59 IV.Kh¶o nghiƯm 65 4.1.Các bớc tiến hành khảo nghiÖm 65 4.2.Néi dung kh¶o nghiƯm 65 4.3.Phơng pháp tiến hành khảo nghiƯm 65 4.3.1.X¸c định suất thiết bị 65 4.3.1.1 M¸y nghiỊn di 65 4.3.1.2 B¬m cháo bơm dịch 65 4.3.1.3 Thiết bị đo 66 4.3.2.Xác định công suất tiêu thụ thiết bị 66 4.4.KÕt qu¶ kh¶o nghiƯm 67 4.4.1 Máy mài củ sắn 67 4.4.2 Bơm cháo bơm dịch sữa .67 4.4.2.1 Bơm cháo 67 4.4.2.2 Bơm dịch .68 4.5 KÕt đạt đợc v nơi ứng dụng 69 4.5.1 Máy nghiền di b¬m 69 4.5.2 Dây chuyền thiết bị 69 V.KÕt luËn vµ kiÕn nghÞ 71 Tài liệu tham khảo 73 Sơ đồ công nghệ chế biến tinh bột sắn từ củ sắn tơi (Quy mô công nghiệp) Củ sắn sau thu hoạch Tách đất vỏ gỗ (tách đất vỏ cứng) Rửa nớc Nớc thải tạp chất học Băm nhỏ Nghiền - xát Cấp nớc Tách ly bà xơ Bà thải Tách sạn, cát Thải sạn, cát Tinh lọc chiết xuất Tách nớc Tách nớc Cấp không khí nóng Sấy khô Nớc hồi Thải không khí ẩm (có xử lý thu hồi bụi bột) Cấp không khí trời Làm nguội Thải không khí ngi (cã xư lý thu håi bơi bét) R©y, miÕt §ãng bao NhËp kho ... nghiên cứu để đổi công nghệ thiết bị cho sở sản xuất tinh bột sắn đợc xem giải pháp cần thiết Vì việc triển khai đề tài nhằm hoàn thiện công nghệ chế biến thiết kế, chế tạo dây chuyền thiết bị. .. chọn thiết bị cho dây chuyền Tính toán thiết kế số thiết bị dây chuyền chế biến tinh bột sắn công suất 100 ữ120 TSF/ngày 3.1.Lựa chọn thiết bị cho dây chuyền 100TSP/ngày 3.1.1 .Công đoạn làm Trong. .. Nguyên lý kết cấu thông số kỹ thuật số thiết bị công nghệ dây chuyền chế biến tinh bột sắn suất cao 2.1 .Thiết bị công đoạn làm củ sắn 2.1.1 Thiết bị tách đát cát bóc vỏ gỗ Tuỳ thuộc vào phơng