Đang tải... (xem toàn văn)
luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, khóa luận, đề tài
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------- ---------- NGUYỄN THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN GIỐNG LÚA LAI F1 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông, lâm nghiệp Mã số : 60.52.14 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. PHẠM XUÂN VƯỢNG HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dung ở học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm. Tác giả luận văn ký tên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành luận văn này tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn rất nhiệt tình của thầy giáo GS.TS. Phạm Xuân Vượng cùng với những ý kiến ñóng góp quý báu của các thầy giáo, cô giáo Bộ môn Cơ khí bảo quản cũng như các thày giáo, cô giáo Khoa cơ ñiện, Viện ðào tạo Sau ñại học của Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới những sự giúp ñỡ quý báu ñó. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh ñạo Viện Cây lương thực - Cây thực phẩm ñã tạo ñiều kiện cho tôi trong việc thu thập số liệu và những thông tin cần thiết cho việc nghiên cứu luận văn. Tôi xin bày tỏ sự biết ơn chân thành tới gia ñình, ñồng nghiệp và bạn bè những người ñã luôn bên tôi giúp ñỡ về vật chất cũng như tinh thần trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày . tháng . năm 2010 Tác giả Nguyễn Thị Ngọc Hà Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . iii MỤC LỤC MỞ ðẦU 1 Tính cấp thiết của ñề tài 1 Chương 1 3 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3 1.1. Tình hình nghiên cứu và phát triển lúa lai ở việt nam 3 1.1.1 Sản xuất lúa lai thương phẩm 3 1.1.2 ðặc ñiểm sinh học của hạt lai F1 6 1.1.3 Công nghệ bảo quản lúa lai 7 1.2 Các phương pháp bảo quản 10 1.2.1 Phương pháp bảo quản lạnh thông thường 10 1.2.2 Phương pháp bảo quản MAP 10 1.2.3 Phương pháp bảo quản MA 11 1.2.4 Một số nghiên cứu về thành phần khí O 2 và CO 2 tối ưu cho hạt lúa 11 1.2.5 Sơ ñồ công nghệ bảo quản hạt lai F1 12 1.2.6 Thời gian làm lạnh khô 14 1.2.7 Tốc ñộ làm lạnh khô 14 1.3 Những biến ñổi quan trọng ñối với sức nảy mầm của hạt trong quá trình bảo quản lạnh 15 1.3.1 Những biến ñổi về vật lý 15 1.3.2 Biến ñổi sinh học của hạt giống 15 1.3.3 Các nguyên nhân gây sự không nảy mầm của hạt lúa lai F1 15 1.4 Cấu tạo và hoạt ñộng của một số loại kho thông dụng 16 1.4.1. Bảo quản hạt nông sản 16 1.4.2 Phân loại kho bảo quản lương thực 30 1.5. Nguyên tắc xây dựng kho và cách bố trí nguyên liệu trong kho 30 1.5.1 Nguyên tắc xây dựng kho 30 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . iv 1.5.2 Bố trí nguyên liệu trong kho 31 1.6. Mục ñích, ñối tượng và phương pháp nghiên cứu của ñề tài 35 1.6.1. Mục ñích 35 1.6.2. ðối tượng nghiên cứu 35 1.6.3. Phương pháp nghiên cứu 35 Chương 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 36 2.1 Các vấn ñề về hô hấp của hạt giống lúa lai. 36 2.2. ðặc trưng cho mức ñộ hô hấp 38 2.3. Một số biến ñổi sinh hóa trong quá trình hô hấp 40 2.4. Quản lý cường ñộ hô hấp trong bảo quản 41 Chương 3 45 LỰA CHỌN SƠ ðỒ THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA KHO LẠNH BẢO QUẢN GIỐNG LÚA LAI F1 45 3.1. Lựa chọn sơ ñồ thiết kế kho lạnh 45 3.1.1 Nguyên lý kết cấu và ưu nhược ñiểm của kho 45 3.1.2 So sánh với các kho lạnh ñã thực hiện ở miền bắc 49 3.2. Tính toán các thông số cơ bản của kho lạnh 51 3.2.1 Dung tích kho lạnh 51 3.2.2 Diện tích chất tải 51 3.2.3 Diện tích cần xây dựng 52 3.2.4 Số lượng buồng lạnh phải xây dựng 53 3.2.5 Tải trọng mà trần và nền phải chịu 53 3.2.6 Dung tích quy ước và sơ ñồ bố trí mặt bằng của kho lạnh 53 3.2.7 Sơ bộ bố trí măt bằng kho lạnh 53 3.3. Tính toán tải nhiệt cho kho mát 54 3.3.1. Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q 1 56 3.3.2 Xác ñịnh dòng nhiệt do sản phẩm va bao bì tỏa ra 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . v 3.3.3. Xác ñịnh dòng nhiệt do thông gió buồng lạnh Q3 61 3.3.4. Xác dòng nhiệt ño vận hành tỏa ra Q 4 61 4.3.5 Dòng nhiệt tỏa ra khi hạt hô hấp Q 5 63 3.3.6. Tính toán nhiệt cho kho lạnh 63 3.4. Tính cách ẩm, ẩm kho lạnh 64 3.4.1 Tính toán cách nhiệt và cách ẩm 64 3.4.2 Kết cấu của nền kho lạnh 69 3.4.3. Xác ñịnh năng suất của MN 73 Chương 4 TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ TRONG KHO LẠNH 75 4.1. Tính và chọn máy nén 1 cấp Frêno 22 (R 22 ) 75 4.1.1 Chọn các thông số làm việc 75 4.1.2 Xác ñịnh chu trình hồi nhiệt 77 4.1.3Tính toán máy nén 78 4.2 Tính chọn thiết bị trao ñổi nhiệt 80 4.2.1. Tính chọn thiêt bị ngưng tụ 80 4.2.2 Tính chọn dàn bay hơi 81 4.2.3 Xác ñịnh dàn bay hơi cho phòng mát 83 4.2.4 Xác ñịnh dàn bay hơi cho phòng lạnh 84 4.3. Tính toán và lựa chọn thiêt bị phụ trợ hệ thống lạnh 85 4.3.1 Các thiết bị trong hệ thống lạnh 85 4.3.2 Các thiết bị tự ñộng hoá 86 4.4. Tổng kết số thiết bị lựa chọn lắp ñặt cho hệ thống kho 91 4.5. Nghiên cứu về cách nhiệt cách ẩm 94 4.5.1 Nghiên cứu cách ẩm 94 4.5.2 Nghiên cứu tính cách nhiệt 94 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích và năng suất lúa lai ñại trà tại Việt Nam từ 1992 - 2009 3 Bảng 1.2. Diện tích và năng suất hạt giống lúa lai F 1 ở Việt Nam, 1992- 2009 5 Bảng 1.3. ðiều kiện bảo quản trong 3 kho của IRGC và thời hạn kéo dài 13 Bảng 1.4, Khoảng cách cực tiểu khi xếp hàng trong kho lạnh 34 Bảng 2.1: Số côn trùng còn sống trong 1 kg hạt giống ở các phương pháp tồn trữ khác nhau 42 Bảng 3.3. Kết cấu tường bao 65 Bảng 3.4. Kết cấu xây dựng cấu trần kho lạnh 67 Bảng 3.5. Kết cấu xây dựng nền kho lạnh 69 Bảng 4.1: Hệ số hiệu chỉnh công suất k hc 83 Bảng 4.2. Kết quả quan sát hiện tượng lọt ẩm 94 Bảng 4.3. Nhiệt ñộ ( 0 C) tường và buồng lạnh 95 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . vii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang Hình 1.1 Kho mái ngói, sàn xi măng, 3 khối nhà 17 Hình 1.2 Sơ ñồ cấu tạo kho cơ giới không có thiết bị sơ chế 19 Hình 1.3 Sơ ñồ cấu tạo kho cơ giới có thiết bị sơ chế 20 Hình 1.4 Sơ ñồ cấu tạo kho silo 21 Hình 1.5 Silo bằng thép tiết diện tròn 22 Hình 1.6 Kho silo bằng bê tông 22 Hình 1.7 Kho lạnh tiền chế 23 Hình 1.8 Cấu trúc nền kho 24 Hình 1.9 Cấu trúc tường kho 24 Hình 1.10 Sơ ñồ nguyên lý làm lạnh phòng bảo quản lạnh 25 Hình 1.11 Sơ ñồ phương pháp làm lạnh dùng quạt có ñiều chỉnh ẩm 26 Hình 1.12 Sơ ñồ làm lạnh vỏ phòng bảo quản lạnh 26 Hình 1.13 Xây dựng màng chống thấm kho ngầm 28 Hình 1.14 Chống thấm nắp kho ngầm 29 Hình 1.15 Sơ ñồ kho ngầm 29 Hình 1.16 Giá ñỡ và giá lót 32 Hình 1.17 Khoảng cách giữa nông sản và tường 33 Hình 1.18 Quản lý tốt nhà kho 33 Hình 1.19 Phương pháp xếp các bao nông sản 34 Hình 1.20 Hạt nông sản ñổ ñống, phía tường cao 3m, tâm ñống 5m 34 Hình 3.2 Sơ ñồ bố trí bên trong kho 52 Hình 3.3 Sơ ñồ bố chí mặt bằng kho lạnh 54 Hình 3.4 Sơ ñồ tính phụ tải cho máy nén 56 Hình 4.1: Máy nén 75 Hình 4.2. Máy nén piston 75 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . viii Hình 4.3. Chu trình hồi nhiệt 76 Hình 4.4 : Dàn ngưng tụ không khí ñối lưu cưỡng bức 81 Hình 4.5 : Thiết bị làm lạnh không khí kiểu khô bay hơi trực tiếp 82 Hình 4.6: Dàn lạnh trong kho lạnh 84 Hình 4.7: Máy lạnh chia thành 2 cụm. Cụm máy nén dàn ngưng và cụm dàn bay hơi 85 Hình 4.8: Bộ lọc ẩm 86 Hình 4-9: Cảm biến nhiệt 88 Hình 4.10: Sơ ñồ nguyên lý máy hút ẩm 89 Hình 4.11: Thiết bị ñiều khiển O 2 -CO 2 90 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật . 1 MỞ ðẦU Tính cấp thiết của ñề tài Dân số hiện nay của thế giới ñã là hơn 6 tỷ người. Con số này sẽ ñạt tới 8 tỷ vào năm 2030. Trong khi dân số tăng thì diện tích ñất canh tác bị thu hẹp dần do ñất ñược chuyển sang các mục ñích sử dụng khác. Áp lực của tăng dân số cùng với áp lực từ thu hẹp diện tích ñất trồng trọt lên sản xuất lương thực của thế giới ngày càng tăng. Cách duy nhất ñể con người giải quyết vấn ñề này là ứng dụng khoa học kỹ thuật tìm cách nâng cao năng suất các loại cây trồng. Lúa là một loại cây lương thực chính và cung cấp lương thực cho hơn một nửa dân số thế giới. Người ta ước tính ñến năm 2030 sản lượng lúa của thế giới phải tăng thêm 60% so với sản lượng năm 1995. Về mặt lý thuyết, lúa có khả năng cho sản lượng cao hơn nếu ñiều kiện canh tác như hệ thống tưới tiêu, chất lượng ñất, biện pháp thâm canh và giống ñược cải thiện. Trong tất cả các yếu tố ñó, cải tạo giống ñóng vai trò rất quan trọng. Thành công và ñóng góp từ nghiên cứu lúa lai từ Trung quốc mở ra một triển vọng mới giúp thế giới có một cái nhìn lạc quan hơn về an ninh lương thực trong tương lai. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện chương trình khuyến nông sản xuất lúa lai, hầu hết các ñịa phương ñều gặp phải những khó khăn về giống. Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam có rất nhiều phương pháp bảo quản giống như: - Nông dân ta thường làm phơi khô, làm sạch cho vào trong lu chứa giống ñể ñến vụ kế tiếp phương pháp này có thể bảo quản ñược từ 3- 6 tháng. - Treo bông lúa trên giàn bếp ñể hong khói trừ sâu bệnh. - Bảo quản giống bằng túi yếm khí trữ ñược cũng chỉ sau 6-12 tháng ñộ [...]... th c hi n ñ tài Nghiên c u tính toán thi t k kho l nh b o qu n gi ng lúa lai F1 ” Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 2 Chương 1 T NG QUAN NGHIÊN C U 1.1 Tình hình nghiên c u và phát tri n lúa lai vi t nam 1.1.1 S n xu t lúa lai thương ph m Năm 2009, năm th 18 Vi t Nam m r ng gieo c y lúa lai ra s n xu t ñ i trà, cũng là năm có di n tích và năng su t lúa lai cao nh t t trư... ng thép ti t di n tròn Hình 1.6 Kho silo b ng bê tông d Kho l nh Kho l nh ch y u ñ t n tr rau qu tươi Ngư i ta cũng dùng kho mát ñ b o qu n lúa lai F1 Tuy nhiên vi c t n tr này cũng ch trong m t th i gian vài tháng Kho l nh có dung lư ng t vài ch c t i hàng nghìn t n s n ph m ð ñ m b o n ñ nh nhi t ñ trong kho, ngư i ta ph i tính toán cách nhi t t t tr n, tư ng và sàn kho Vì k t c u xây d ng có nhi... a m t s lo i kho thông d ng 1.4.1 B o qu n h t nông s n a) Kho ñơn gi n Kho b o qu n h t trong gia ñình là ñơn gi n nh t (ngư i ta thư ng g i là cót thóc) Hi n nay lo i kho này không còn vì quá ñơn gi n và không ñ m b o ch t lư ng b o qu n, kh năng ch ng chu t và sâu b Kho dùng d tr lương th c qu c gia hi n nay t n t i dư i ba d ng: Kho A1, kho A2 và kho cu n + Kho A1, kho A2 : Lo i kho dùng ph bi... ngày càng tăng K t qu nghiên c u v k thu t s n xu t h t gi ng lúa lai F1 Trong nh ng năm qua, m t s Vi n nghiên c u, Trư ng ð i h c, Công ty gi ng trong nư c ñã ñ u tư nghiên c u, xây d ng và hoàn thi n công ngh s n xu t h t gi ng lúa lai F1 Nhi u quy trình k thu t ñã ñư c B Nông nghi p và Phát tri n Nông thôn công nh n và cho áp d ng trong s n xu t như: - Quy trình s n xu t h t lai F1 t h p B c ưu 64... nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 3 Vùng s n xu t lúa lai chính: Qua nhi u năm phát tri n lúa lai nh ng vùng s n xu t lúa lai chính ñư c xác ñ nh là các t nh mi n núi phía B c, v Xuân các t nh ðBSH, các t nh B c Trung B G n ñây lúa lai cũng ñư c tr ng trên di n tích l n t i Tây Nguyên và m t s t nh Duyên h i Nam Trung B Nhi u t h p lúa lai có ch t lư ng g o khá ñã ñư c m r ng ra s n xu t v i... tích s n xu t h t gi ng lúa lai trên quy mô l n t i các t nh Qu ng Nam, ð c L c, C n Thơ và Long An m ra tri n v ng to l n v s n xu t h t lai t i các t nh nam Trung b , Tây Nguyên và ñ ng b ng sông C u Long, nơi có ñi u ki n t nhiên phù h p cho s n xu t h t lai F1 Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 5 1.1.2 ð c ñi m sinh h c c a h t lai F1 - Bông và h t lúa Th i gian hình thành... nhi t ñ và ñ m 1.2.5 Sơ ñ công ngh b o qu n h t lai F1 a Quy trình ñưa h t vào lưu gi : Phòng xu t nh p h t → Bu ng làm khô h t gi ng → Bu ng ñóng gói → Kho ng n h n → Kho trung h n b Quy trình ñưa h t t các kho lưu gi ra: Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 12 - Kho ng n h n → Bu ng ñóng gói → Phòng xu t nh p - Kho trung h n → Kho ng n h n → Bu ng ñóng gói → Phòng xu t nh... xu t ñ i trà, cũng là năm có di n tích và năng su t lúa lai cao nh t t trư c t i nay Di n tích gieo tr ng lúa lai nh ng năm g n ñây dao ñ ng xung quanh 710.000 ha, năng su t lúa lai kho ng 6 - 6,3 t n/ha cao hơn năng su t bình quân c a c nư c kho ng 1,5 t n/ha B ng 1.1 Di n tích và năng su t lúa lai ñ i trà t i Vi t Nam t 1992 - 2009 Năm 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004... trùng g p nhi u khó khăn Sâu m t và chu t d xâm nh p và ho t ñ ng (ñ c bi t kho A1 thông thoáng) và lan t khoang này sang khoang khác ð c ñi m c a kho A2 là mái ngói, c t, d m ch u l c b ng g , sàn và tư ng cũng b ng g Sàn cách n n kho 50 ÷ 80 cm Lo i kho này có nhi u trung du và mi n núi G n ñây các lo i kho này b lo i b + Kho cu n: là lo i ph bi n nh t hi n nay Nguyên li u chính ñ xây d ng là g ch,... thành công c a chương trình s n xu t h t gi ng lúa lai c a Vi t Nam, giúp cho các ñơn v nghiên c u và s n xu t trong nư c làm ch công ngh s n Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ k thu t 4 xu t h t lai F1 ñ t năng su t bình quân khá cao (2 - 2,3 t n/ha) trên di n tích 1.500 - 2.000 ha/năm B ng 1.2 Di n tích và năng su t h t gi ng lúa lai F1 Vi t Nam, 1992- 2009 Năm Di n tích (ha) Năng . NGUYỄN THỊ NGỌC HÀ NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHO LẠNH BẢO QUẢN GIỐNG LÚA LAI F1 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới. 2.4. Quản lý cường ñộ hô hấp trong bảo quản 41 Chương 3 45 LỰA CHỌN SƠ ðỒ THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA KHO LẠNH BẢO QUẢN GIỐNG LÚA LAI F1