BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
******************

ĐOÀN NGỌC QUÝ

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA DÂY
CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KĨ THUẬT

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 06/2009

1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
********************

ĐOÀN NGỌC QUÝ

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY TRONG MÁY SẤY CỦA
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT HỦ TIẾU
Chuyên ngành: Cơ khí công nghệ
Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KĨ THUẬT

Hướng dẫn khoa học:


PGS.TS. PHÙNG RÂN
Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM

5. Ủy viên:

PGS.TS. NGUYỄN HAY
Đại học Nông Lâm TP. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Đoàn Ngọc Quý sinh ngày 03 tháng 07 năm 1983 tại tỉnh Tây Ninh.
Con ông Đoàn Văn Chẩn và bà Phạm Thị Kim Ngân.
Tốt nghiệp trung học phổ thông Lý Thường Kiệt, huyện Hòa Thành, tỉnh Tây
Ninh năm 2000.
Tốt nghiệp đại học ngành Cơ Khí hệ chính qui tại đại học Nông Lâm thành
phố Hồ Chí Minh năm 2005
Tháng 09 năm 2006 theo học Cao học ngành Cơ Khí Công Nghệ tại đại học
Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh.
Tình trạng gia đình: chưa vợ.
Địa chỉ liên lạc: 64/4E Ninh Phước, Ninh Thạnh, Thị Xã Tây Ninh, tỉnh Tây
Ninh.
Điện thoại: 0918.883058
Email:



iv


TÓM TẮT
Đề tài: “Nghiên cứu chế độ sấy trong máy sấy của dây chuyền sản xuất hủ tiếu”
được tiến hành tại trường Đại Học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh từ tháng 01/2008
đến tháng 01/2009
1. Mục tiêu chung
Mục đích của đề tài là nghiên cứu công nghệ, thiết kế, chế tạo mô hình máy sấy
phục vụ cho việc làm khô bánh hủ tiếu và khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu tối ưu
cùng các thông số tối ưu của hệ thống để ứng dụng vào thực tế tại làng nghề hủ tiếu
Mỹ Tho, Tiền Giang.
2. Kết quả
Sau hơn 12 tháng thực hiện, đề tài đã đạt được những kết quả sau :
a.

Thiết kế, chế tạo

Các thông số kỹ thuật của máy sấy mô hình:
• Loại máy sấy: máy sấy hầm bán liên tục, gió thổi ngang khay.
• Nhiệt độ sấy: 70 oC.
• Tốc độ gió: 2 m/s
• Năng suất: 5 kg /h
• Kích thước hầm sấy: 6340x740x720 mm
• Kích thước xe gòong: 2000×630×665 mm
• Calorifer: - Đường kính ống: d1 / d2 = 57,6 / 60 mm
- Số ống: n = 8 ống
- Chiều dài ống: L = 5700 mm
b.

Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh áp dụng tại làng nghề hủ tiếu Mỹ Tho,
Tiền Giang:
• Tổng vốn đầu tư dây chuyền sản xuất hủ tiếu hoàn chỉnh, năng suất 1000 kg /
ngày: 206 triệu đồng.
• Thời gian hoàn vốn: 19 tháng.
• Bánh sấy ra không có nấm mốc, vi khuẩn E.coli.
• Năng lượng dinh dưỡng của bánh: 1151 kJ / 100 g.

vi


SUMMARY
The Topic: “RESEARCHING ON DRYING REGIME OF DRYER IN
THE RICE NOODLE PRODUCTION LINE” was conducted at Nong Lam
University from Jan/2008 to Jan/2009.
1.

Objective
Studying technology, designing and fabricating the rice noodle dryer to service

rice noodle drying and testing to find out reasonable drying regime for the rice
noodle dryer, from this result we apply in rice noodle processing at My Tho city,
Tien Giang province.
2. Results
After more than 12 months to carry out the thesis, we have gathered obtained
the following results:
a. Designing and Fabricating the model of dryer
The rice noodle dryer have the technical parameters:
• The category of dryer: semi–continously tunnel dryer, drying agent blow
with horizontal direction of the tray.

- Correlation between the humidity and drying agent temperature, drying agent
velocity, the mass of rice paper on a tray.
- Optimal parameters show that with the temperature 45oC, air velocity 2 m/s, the
mass of rice noodle on a tray 0,61 kg, the minimum humidity is 27,02 %, the
minimum energy consumption is 2097,49 kJ/kg.
c.

Pratical survey
The result of topic is applied at My Tho rice noodle paper making village, Tien

Giang province by Center for Heat – Refrigeration Equipment and Technology,
Nong Lam University, Ho Chi Minh City:
• The total investment of rice noodle processing complex: 206 million VND
with capacity 1000 kg per a day.
• The payback period: 19 months.
• The rice paper after drying is recognized without mould, E.coli.
• The energy: 1151 kJ/ 100g.

viii


MỤC LỤC
CHƯƠNG

TRANG
Trang tựa
Trang Chuẩn Y

i


xviii

Chương 1. MỞ ĐẦU

1

Chương 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

3

2.1 QUÁ TRÌNH SẤY VẬT LIỆU

3

2.1.1 Các đại lượng đặc trưng

3

2.1.2 Ẩm độ của vật liệu

4

2.1.3 Bản chất quá trình sấy

4

2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

4



2.3.2 Các phương pháp sấy bánh hủ tiếu

18

2.3.2.1 Tìm hiểu về hệ thống sấy hầm

18

2.3.2.2 Máy sấy hầm có xe goòng

19

2.3.2.3 Máy sấy băng tải

20

2.4 Ý KIẾN THẢO LUẬN

21

Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

22

3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

22

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU


3.2.2.4 Phương pháp qui hoạch thực nghiệm

26

3.2.2.5 Phương pháp bố trí thí nghiệm

27

3.2.4 Phương pháp tính chi phí sấy

29

Chương 4. KẾT QUẢ

30

4.1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MÁY SẤY

30

4.1.1 Cơ sở thiết kế

30

4.1.2 Kích thước máy sấy

31

4.1.3 Tính toán chi phí tác nhân sấy

4.3 CÁC THÔNG SỐ NGHIÊN CỨU

57

4.3.1 Các thông số đầu ra

57

4.3.2 Các thông số đầu vào

61

4.3.3 Phát biểu bài toán hộp đen

62

4.4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

62

4.4.1 Kết quả xác định khối lượng riêng của bánh hủ tiếu

62

4.4.2 Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố

63

4.4.3 Phương án thực nghiệm bậc I


4.4.4.2 Kết quả xử lí số liệu mô hình bậc II đối với ẩm độ

73

4.4.4.3 Kết quả xử lí mô hình bậc II đối với chi phí năng lượng riêng

75

4.4.5 Xác định mô hình

76

4.4.5.1 Mô hình ẩm độ

76

4.4.5.2 Mô hình chi phí năng lượng riêng

77

4.5 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TỐI ƯU VÀ CHỈ TIÊU TỐI ƯU

79

4.5.1 Chỉ tiêu tối ưu

79

4.5.2 Bài toán tối ưu


TÀI LIỆU THAM KHẢO

88

PHỤ LỤC

90

Phụ lục 1: BẢN VẼ MÁY SẤY

90

Phụ lục 2: PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CẮT CỦA BÁNH

91

Phụ lục 3: SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA ẨM ĐỘ ĐẾN MÀU SẮC
VÀ ĐỘ DAI CỦA BÁNH

92

Phụ lục 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC
NGHIỆM MÔ HÌNH BẬC I

97

4.1 Kết quả thí nghiệm theo mô hình qui hoạch thực
nghiệm bậc I ở dạng mã hóa

97


Phụ lục 7: KẾT QUẢ GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU TRÊN EXCEL

104

Phụ lục 8:TÍNH TOÁN CHI PHÍ SẢN XUẤT TRÊN MÁY THỰC

106

Phụ lục 9: PHIẾU KIỂM NGHIỆM HỦ TIẾU THÀNH PHẨM

111

Phụ lục 10: GIẤY XÁC NHẬN CỦA CƠ SỞ VÀ MỘT SỐ
HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

xii

114


CÁC KÍ HIỆU VÀ TÊN GỌI

Kí hiệu Tên gọi

Đơn vị

Cdx(do)

Nhiệt dung riêng dẫn xuất


m2

Ftd

Tiết diện tự do của hầm

m2

F1

Diện tích hai tường bên

m2

F2

Diện tích trần

m2

G

Khối lượng vật liệu ẩm

g

Ga

Khối lượng của nước


g

G1

Khối lượng vật liệu ẩm vào hầm sấy

kg/h

G2

Năng suất sấy

kg/h

Hh

Chiều cao hầm sấy

mm

H

Chiều cao phủ bì hầm sấy

mm

I

Entanpy

Lα

Lượng không khí thực tế đốt cháy 1kg nhiên liệu

m3/kg

Lh

Chiều dài hầm sấy

mm

m

Khối lượng bánh hủ tiếu

kg

Nq

Công suất quạt

kW

n

Số xe goòng

xe


Tổn thất qua nền

W

Qt

Tổn thất qua hai tường bên

W

Qtr

Tổn thất qua trần

W

Q1

Nhiệt lượng dùng để bay hơi ẩm

W

Q2

Nhiệt lượng do tác nhân sấy mang đi

W

Q3


Nhiệt lượng mất do cháy không hoàn toàn cơ học

W

Qtd

Nhiệt trị thấp của nhiên liệu

kJ/kg

Re

Tiêu chuẩn Reynolds

t

Nhiệt độ cháy thực tế của nhiên liệu

o

C

tlt

Nhiệt độ cháy lí thuyết của nhiên liệu

o

C



o

C

t2

Nhiệt độ tác nhân sau quá trình sấy lí thuyết

o

C

w

Tốc độ tác nhân sấy trong hầm trong quá trình thực

m/s

wdb

Độ ẩm tuyệt đối

g H2O/kg kkk

W

Khối lượng ẩm bốc hơi trong một giờ

kg/h


Vα

Lượng sản phẩm cháy thu được

m3/kg

Δ

Tổng tổn thất nhiệt

kJ/kg ẩm

ΔV

Độ chênh thể tích

l

Δt

Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình

o

ΔP

Tổng trở lực

Pa


Hiệu suất của thiết bị sấy

%

ϕ

Độ ẩm tương đối

%

xv

C


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng

Trang

Bảng 4.1: Bảng cân bằng nhiệt

47

Bảng 4.2: Kết quả khảo sát khả năng cắt của bánh

58

Bảng 4.3: Ẩm độ của các mẫu bánh có khả năng cắt đạt

tác nhân sấy và ẩm độ của sản phẩm

65

Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với vận tốc
tác nhân sấy và chi phí nhiên liệu riêng

65

Bảng 4.12: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố của khối lượng
bánh trên một khay và ẩm độ sản phẩm

67

Bảng 4.13: Kết quả thí nghiệm đơn yếu tố đối với
khối lượng bánh trên một khay và chi phí sấy

68

Bảng 4.14: Mức và khoảng biến thiên các yếu tố theo
phương án thực nghiệm bậc nhất

69

Bảng 4.15: Kết quả thí nghiệm theo mô hình qui hoạch
thực nghiệm bậc I ở dạng thực

xvi

69


Bảng 4.23: Ma trận nghiệm của các chuẩn số

83

xvii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình

Trang

Hình 2.1: Máy tráng bánh do Nhật sản xuất

6

Hình 2.2: Máy tráng bánh do Trung Quốc sản xuất

6

Hình 2.3: Hệ thống chế biến mì sợi của Trung Quốc

7

Hình 2.4: Hệ thống máy chế biến sản phẩm ăn liền
dạng sợi của Trung Quốc

7


12

Hình 2.13: Phơi bánh trên vỉ tre

12

Hình 2.14: Cắt bánh thành sợi hủ tiếu

12

Hình 2.15: Hủ tiếu thành phẩm

13

Hình 2.16: Sơ đồ dây chuyền sản xuất bánh hủ tiếu bằng máy

14

Hình 2.17: Máy tráng bánh hủ tiếu ở Bến Tre

14

Hình 2.18: Tráng bánh hủ tiếu

15

Hình 2.19: Lò hấp bánh

15



Hình 3.1: Dụng cụ phục vụ cho việc thí nghiệm lấy số liệu

23

Hình 3.2: Dụng cụ đo nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ gió

24

Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lí cấu tạo máy sấy

30

Hình 4.2: Cấu tạo xe gòong

32

Hình 4.3: Sơ đồ nhiệt của máy sấy trong thiết kế

42

Hình 4.4: Quá trình sấy trên giản đồ I – d

45

Hình 4.5: Cấu tạo lò đốt

47

Hình 4.6: Truyền nhiệt theo sơ đồ ngược chiều


Hình 4.14: Đồ thị mối quan hệ Y1 – X1 – X2

78

Hình 4.15: Đồ thị mối quan hệ Y1 – X1 – X3

78

Hình 4.16: Đồ thị mối quan hệ Y2 – X1 – X2

78

Hình 4.17: Máy sấy thực tế được lắp ở Tiền Giang

84

Hình 4.18: Biểu đồ chi phí sản xuất

84

xix


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Gạo là loại lương thực chính trong bữa ăn hằng ngày của người Việt Nam. Để
góp phần làm phong phú thêm các loại lương thực, thực phẩm, chúng ta đã sản xuất
ra hủ tiếu, bánh canh, bánh phở…..Công cuộc hiện đại hóa, cơ giới hóa nông

ở trong nước.
1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu công nghệ, thiết kế, chế tạo mô hình máy sấy
phục vụ cho việc làm khô bánh hủ tiếu và khảo nghiệm xác định các chỉ tiêu tối ưu
cùng các thông số tối ưu của hệ thống để ứng dụng vào thực tế tại làng nghề hủ tiếu
Mỹ Tho, Tiền Giang.
1.3 ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT
Mô hình máy sấy hầm kiểu thổi ngang khay có xe goòng tại khoa Cơ Khí
Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm, Tp Hồ Chí Minh.
Đối tượng sấy là bánh hủ tiếu sau công đoạn tráng. Bánh được sản xuất theo
qui trình của làng nghề hủ tiếu Mỹ Tho, Tiền Giang.

2


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1

QUÁ TRÌNH SẤY VẬT LIỆU

2.1.1 Các đại lượng đặc trưng
- Nhiệt độ bầu khô: là nhiệt độ đo trạng thái của một khối không khí bằng
nhiệt kế bình thường, phản ánh mức độ nóng, nguội của không khí ẩm, ký hiệu tk.
- Nhiệt độ bầu ướt: là nhiệt độ đo bằng nhiệt kế có bao miếng vải ướt quanh
bầu cảm biến. Độ lệch giữa nhiệt bầu khô và bầu ướt phản ánh mức độ khô hay ẩm
của không khí. Ký hiệu tư.
- Độ ẩm tương đối: là tỉ số giữa mật độ hơi nước ρ a chứa trong không khí và
mật độ cực đại của nó ρ a max có thể có trong cùng một điều kiện nhiệt độ.
ϕ = ( ρ a / ρ a max ) *100 [%]

nước (rắn, lỏng, hơi) chứa trong một kg vật liệu ẩm.
Ta có:

G = Ga + Gk
Wwb =

Ga
Ga
=
100 (%)
G Ga + Gk

(2-3)

Trong đó:
G: khối lượng vật liệu ẩm.
Ga: khối lượng của nước.
Gk: khối lượng vật liệu khô.
Độ ẩm tuyệt đối còn gọi là độ ẩm tính theo vật liệu khô: là số phần trăm nước
chứa trong một kg vật liệu khô.
Wdb =

Ga
Ga
.100 (%)
=
Gk G − Ga

(2-4)