BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
MÔ HÌNH SẤY TRỘN ĐẢO LÚA
BẰNG PHƯƠNG PHÁP RUNG TẦN
SỐ CAO
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. Dương Thái Công
Trần Lê Trung (MSSV: 1980210)
Ngành Cơ Khí Nông Nghiệp – Khoá 24
THÁNG 7 / 2003
LỜI CẢM TẠ
Trong thời gian thực hiện đề tài, tôi còn gặp khó khăn việc áp dụng lý
thuyết vào thực tế còn nhiều bỡ ngỡ, được sự giúp đỡ tận tình của cán bộ hướng
dẫn, quý Thầy Cô Trường Đại Học Cần Thơ và sự trao đổi đóng góp ý kiến của
các bạn cùng lớp trong thời gian thực hiện đề tài, nên tôi đã hoàn thành đề tài
đúng thời gian quy đònh và nội dung yêu cầu.
Với lòng kính yêu và sự biết ơn. Tôi xin chân thành cảm tạ:
**********
PHIẾU ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Năm học 2002 – 2003
1. TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY SẤY LÚA
ĐẢO TRỘN BẰNG PHƯƠNG RUNG TẦN SỐ CAO.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : Dương Thái Công
3. HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN ĐĂNG KÝ : Trần Lê Trung
MSSV: 1980210
Lớp: Cơ khí - K24
4. THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: Từ ngày 7/4/2003 đến 14/7/2003
Cần Thơ, ngày-----tháng-----năm 200-Trưởng khoa
LỜI NÓI ĐẦU
Việt Nam là một nước nhiệt đới được thiên nhiên ưu đãi có nhiều điều
kiện thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp. Hai Đồng bằng có diện tích lớn
là Đồng bằng Sông Hồng và Sông Cửu Long rất thuận lợi cho việt canh tác cây
lương thực đặc biệt là cây lúa nước. Từ một nước nông nghiệp lạc hậu sản phẩm
lương thực chỉ đủ cung cấp trong nước nhưng sau khi thực hiện chủ trương công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước và ứng dụng những thành tựu khoa học kỹ
thuật hiện đại vào nông nghiệp đã hỗ trợ đắc lực cho việc sản xuất, đẩy mạnh
thâm canh tăng vụ (từ một vụ / năm lên ba vụ / năm), chế biến bảo quản để
xuất khẩu …
Ngày nay tổng sản lượng xuất khẩu về lúa gạo đứng hàng thứ ba trên
thế giới. Bên cạnh mặt thuận lợi còn có khó khăn là vụ hè thu do mưa bão kéo
Sinh viên thực hiện
Trần Lê Trung
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
1.1. Giới thiệu chung ------------------------------------------------------------ Trang 1
1.2. Mục tiêu chung ------------------------------------------------------------1.3. Mục tiêu cụ thể ------------------------------------------------------------1.4. Giới hạn đề tài -------------------------------------------------------------1.5. Phương pháp thực hiện đề tài -------------------------------------------CHƯƠNG II: KHẢO SÁT TÍNH CHẤT LÝ- HOÁ CỦA LÚA VÀ GẠO
2.1. Mở đầu ----------------------------------------------------------------------- Trang 3
2.2. Các tính chất lý – hoá của hạt lúa --------------------------------------2.2.1. Hình dáng kích thước -----------------------------------------------------2.2.2. Tính chất vật lý ------------------------------------------------------------2.2.2.1. Chiều dài ---------------------------------------------------------------2.2.2.2. Bề mặt vỏ trấu ---------------------------------------------------------2.2.2.3. Khoảng không giữa trấu và hạt gại lức----------------------------2.2.2.4. Vỏ quả ------------------------------------------------------------------2.2.2.5. Tế bào tinh bột nằm theo chiều dọc -------------------------------2.2.2.6. Góc nghỉ ----------------------------------------------------------------Trung
tâm Học
liệu
Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
2.2.2.7.
Góc ma
sát ĐH
-------------------------------------------------------------2.2.2.8. Tỷ trọng hạt rời --------------------------------------------------------2.2.3. Các thành phần hoá học cơ bản cuả hạt lúa --------------------------2.2.3.1. Vỏ trấu ------------------------------------------------------------------2.2.3.2. Hạt gạo lức -------------------------------------------------------------2.3. Những tính chất khác của hạt lúa ảnh hưởng đến quá trình sấy---CHƯƠNG III: LƯC KHẢO TÀI LIỆU VỀ NHỮNG VẤN ĐỀ CÓ LIÊN QUAN
3.1. Mục đích và đặc điểm của quá trình phơi sấy lúa -------------------- Trang 12
3.1.1. Đònh nghóa ------------------------------------------------------------------3.1.2. Mục đích --------------------------------------------------------------------3.1.3. Đặc điểm của việc phơi sấy lúa ----------------------------------------3.2. Đặc tính tónh học và động học của quá trình sấy --------------------3.2.1. Đặc tính tónh học ----------------------------------------------------------3.2.2. Động học quá trình sấy ---------------------------------------------------3.3. Quá trình sấy ---------------------------------------------------------------3.4. Các thông số của quá trình sấy -----------------------------------------3.4.1. Không khí ẩm --------------------------------------------------------------3.4.2. Ẩm độ hạt ------------------------------------------------------------------3.4.3. Ẩm độ cân bằng ------------------------------------------------------------
3.4.4. Tốc độ giảm ẩm -----------------------------------------------------------3.4.5. Lưu lượng không khí sấy -------------------------------------------------3.4.6. Nhiệt độ sấy----------------------------------------------------------------3.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ------------------------------3.5.1. Yếu tố tuỳ thuộc đòa phương --------------------------------------------3.5.2. Các yếu tố tuỳ thuộc tính chất lý – hoá của lúa ---------------------3.5.3. Các yếu tố tuỳ thuộc phương pháp sấy --------------------------------CHƯƠNG IV: SƠ LƯC HIỆN TRẠNG SẤY LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU
LONG
4.1. Đặc điểm sản xuất lúa gạo ở đồng bằng Sông Cửu Long ----------- Trang 23
4.2. Hiện trạng sấy lúa ở đồng bằng Sông Cửu Long --------------------4.3. Một số loại máy sấy dùng ở đồng bằng Sông Cửu Long -----------4.3.1. Máy sấy tónh ---------------------------------------------------------------4.3.2.1. Máy sấy vỉ ngang SHG ----------------------------------------------4.3.2.2. Máy sấy bảo quản ----------------------------------------------------4.3.3. Máy sấy động--------------------------------------------------------------4.3.2.1. Máy sấy tháp ----------------------------------------------------------4.3.2.2. Máy sấy trống quay---------------------------------------------------4.3.2.3. Một số loại khác ------------------------------------------------------Trung
tâm Học
liệu TOÁ
ĐHNCần
MỞ ĐẦU
1.1.
GIỚI THIỆU CHUNG
Cây lương thực là hướng phát triển trọng điểm của ngành nông nghiệp Việt Nam.
Qua các bài báo cáo về điều tra kinh tế, tổng sản lượng lúa nước ta đạt trên 30 triệu tấn
một năm, lượng gạo xuất khẩu gần 4 triệu tấn/năm đem về cho đất nước hàng tỷ USD từ
xuất khẩu gạo. Ngày nay, với nhiều chính sách ưu đãi nông nghiệp của nhà nước đã làm
cho nền nông nghiệp nước ta ngày càng phát triển, sử dụng các thiết bò hiện đại vào sản
xuất. Trong thực tế sản xuất, chúng ta còn gặp khó khăn trong khâu sấy và bảo quản khi
thu hoạch lúa vào lúc thời tiết không thuận lợi, đặc biệt là vụ Hè - Thu ở đồng bằng
Sông Cửu Long.
Nếu cải thiện được tình trạng hao hụt sau thu hoạch và nâng cao được chất lượng
nông sản, sản lượng lúa sẽ tăng và có sức cạnh tranh trong việc xuất khẩu với các nước
trong khu vực.
Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn của công nghệ sau thu
hoạch, trong công nghiệp như công nghệ chế biến nông hải sản, công nghiệp sản xuất
vật liệu xây dựng,... Kỹ thuật sấy đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất.
đưa thiết bò sấy vào phục vụ cần phải thỏa mãn các yêu cầu như:
Trung tâmĐể
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
- Giá thành đầu tư lắp đặt phải thấp.
- Tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp.
- Màu sắc nông sản phải được giữ nguyên, tỷ lệ gãy vỡ hạt do sấy phải thấp nhất.
Hiện nay tỷ lệ hao hụt do không phơi sấy kòp thời làm nông sản bò hư hao còn rất
lớn. Do số lượng máy sấy không đủ, tỷ lệ nông dân sử dụng máy sấy để làm khô còn ít,
nông dân chưa thấy được hết các lợi ích của sấy so với phơi. Một số loại máy đã được
nghiệm.
1.5.
PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
ü Khảo sát tìm hiểu các loại máy sấy đã có trên thò trường.
ü Tìm tài liệu nghiên cứu về các vấn đề liên quan đến nội dung đề tài.
ü Tính toán thiết kế, viết thuyết minh.
ü Chế tạo mô hình thực nghiệm tại xưởng học cụ.
ü Tiến hành thí nghiệm lấy số liệu thống kê tính toán để so sánh các chỉ tiêu trong
hai trường hợp sấy rung và sấy tónh.
ü Rút ra kết luận sau cùng về đề tài đã thực hiện.
2
CHƯƠNG II
KHẢO SÁT TÍNH CHẤT LÝ - HÓA CỦA LÚA VÀ GẠO
2.1.
MỞ ĐẦU
Sự hiểu biết về những tính chất lý - hoá của lúa và gạo rất cần thiết cho việc tồn
trữ và chế biến lúa. Kiến thức này sẽ giúp chúng ta hiểu được các tác nhân làm hạt gạo
bò rạn nứt, gãy vỡ trong quá trình sản xuất chế biến gạo.
- Các vấn đề đặt thù trong tồn trữ.
- Tầm quan trọng của mức độ làm trắng gạo trong xay xát và tồn trữ.
- Những điểm lợi và bất lợi trong các phương pháp sấy.
trình sấy phải giữ nguyên vẹn khả năng sống của nó. Để chọn được phương pháp, chế
độ sấy hợp lý nhất cần phải hiểu cấu trúc, thành phần hoá học và tính chất cơ bản của
hạt.
2.2.
CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ- HÓA CỦA HẠT LÚA
2.2.1. Hình dáng kích thước
a. Hình dạng và cấu trúc hạt
3
Hình 2.1: Hình dạng và cấu trúc hạt lúa
D: Vỏ hạt lúa
E: Lớp cám
F: Tế bào tinh bột
G: Phôi hạt
b. Kích thước hạt lúa
Trung tâmKích
Học
@vaiTài
liệutrọhọc
tậpviệvà
thướliệu
c hạt ĐH
lúa vàCần
hạt gạThơ
10
c. Thứ loại lúa
Thứ loại lúa được tính bằng tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng hạt gạo lức nguyên.
Dạng hạt = H/A
có 3 thứ loại là:
lớn hơn.
•
Mảnh: Là lúa mà hạt gạo lức có tỷ lệ chiều dài chia chiều rộng bằng 3 hoặc
• Đậm: Là lúa mà hạt gạo lức có tỷ lệ chiều dài chia chiều rộng bằng hai
hoặc lớn hơn nhưng nhỏ hơn 3.
• Tròn: Là lúa mà hạt gạo lức có tỷ lệ chiều dài chia chiều rộng nhỏ hơn 2.
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
A
Hình 2.2: Kích thước hạt gạo lức
A: Độ rộng
B: Độ tròn
H: Chiều dài
2.2.2. Tính chất vật lý
2.2.2.1. Chiều dài
Chiều dài của hạt lúa không nhất đònh ngay cả trong cùng một giống lúa, vì có sự
biến động về chiều dài của râu và cuống hoa. Chiều dài của lúa được xác đònh theo
Lúa bò hư hỏng vỏ quả, cho phép oxy thâm nhập vào lớp cám làm cho hàm lượng
acid béo tự do trong cám tăng. Sự oxy hoá không thể tránh được làm cho cám trở mùi ôi
làm mất phẩm chất nghiêm trọng của hạt gạo lức. Vỏ quả bò hư làm giảm khả năng tồn
trữ hạt.
2.2.2.5. Tế bào tinh bột nằm theo chiều dọc
6
Các tế bào tinh bột ngoài cùng của nội nhũ có dạng thon dài và hướng thẳng
vào tâm hạt. Hình dạng và vò trí này làm cho hạt phản ứng lại sự đột biến của nhiệt độ
làm rạng nứt và nứt vỡ toàn bộ hạt.
Hình 2.5. Tế bào tinh bột
Ở nước ta lúa thu hoạch trong điều kiện thời tiết có nhiều biến động: Mưa to, ẩm
độ lớn, nhiệt độ ngày đêm. Vì vậy nếu quá trình làm khô hạt không đúng cách thì tỷ lệ
thu hồi gạo nguyên sẽ không cao, nên cần các hệ thống sấy đạt yêu cầu kỹ thuật để thu
hồi được lượng gạo nguyên khi xay xát là tối ưu.
2.2.2.6. Góc nghỉ β
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Góc tạo thành giữa cạnh của khối hạt hình côn được để thẳng góc xuống mặt
phẳng. Góc nghỉ phụ thuộc vào:
ð Loại hạt
ð Độ nhám bề mặt hạt
ð Hàm lượng ẩm của hạt
Góc nghỉ rất quan trọng trong việc xây dựng các phương pháp tồn trữ hạt rời,
Trung tâm Vỏ
Học
Cần
@lúTài
học
trấuliệu
của hạĐH
t do hai
lá lúThơ
a của gié
a là vảliệu
y lá và
mày tập
hoa tạvà
o thànghiên
nh. Cả hai cứu
phần này được ghép liền với nhau theo chiều dọc bằng một nếp gấp cài vào nhau. Phần
trên của hai mảnh vỏ trấu chuyển thành đoạn cuối của vỏ trấu và kết thúc bằng một cái
râu.
Ở phần dưới cùng, chỗ mà hạt được dính vào chuỳ hoa có hai bộ phận nhỏ xíu có
hình chiếc lá gọi là trục gié và mày hoa lép. Lúc đập lúa, hạt thóc thường bật ra khỏi
chuỳ hoa ở chỗ trục gié và mày hoa lép nổi lên từ cuốn hoa. Tuy nhiên một phần nhỏ
của cuốn hoa cũng thường dính vào hạt. Vảy lá và mày hoa của vỏ trấu bao bọc hoàn
toàn hạt gạo lức, có để lại một khoảng trống bên trong vỏ trấu ở hai đầu của hạt gạo
lức. Vỏ trấu có gai rất nhỏ và rất cứng gọi là lớp lông.
Thành phần thực tế của vỏ trấu thay đổi tuỳ theo giống lúa và một trong mức độ
nào đó có liên quan đến điều kiện đất canh tác.
Các thành phần cơ bản của vỏ trấu:
mộ
t
lớ
p
da bạcliệu
. ThônĐH
g thườCần
ng vỏ quả
trong
và có
màu học
hơi xátập
m hơnvà
(hoặnghiên
c nâu sẫm cứu
Trung tâm Học
Thơ
@mờTài
liệu
hoặc hơi đỏ). Vỏ quả được xem thuộc về hạt gạo lức nhưng lại dễ dàng bò bốc đi trong
quá trình xát trắng gạo. Mô của nó thì chặt và cứng, bảo vệ các lớp trong của quả chống
sự dòch chuyển của oxi, dioxyl cacbon và hơi nùc. Nó là một lớp bảo vệ tốt chống nấm
mốc và sự mất phẩm chất vì oxi hoá và vì enzym.
Vỏ quả thực tế gồm 3 lớp (kể từ ngoài vào) là: Vỏ ngoài, vỏ giữa, lớp có thớ
chéo.
Ngay dưới vỏ quả là lớp vỏ lụa, đó là lớp mỏng tế bào nó không có sơ bằng lớp
vỏ quả. Lớp vỏ lụa này có chứa nhiều dầu và protein nhưng hàm lượng tinh bột của nó
rất thấp. Có khi lớp này được xem như một phần của lớp áo của hạt, nhưng do hàm
lượng dầu của nó nên thường dược xem như lớp ngoài nhất của phần cám.
Tiếp ngay lớp vỏ lụa là lớp cám còn gọi là lớp alơron dày với nhiều lớp tế bào.
a vậtHọc
liệu khô
mà cò
n phụ
thuộcThơ
vào độ@
ẩm,Tài
các dạ
ng năhọc
ng lượtập
ng liêvà
n kếnghiên
t ẩm. Cũng cứu
Trung củ
tâm
liệu
ĐH
Cần
liệu
chính vì năng lượng liên kết ẩm khác nhau mà vật liệu có cùng độ ẩm nhưng thời gian
sấy rất khác nhau.
v Hạt bò nứt
Hạt lúa trước khi thu hoạch bò đặt trong điều kiện thời tiết của vùng nhiệt đới với
những biến động mạnh mẽ về nhiệt độ và ẩm độ khác nhau, mưa thường xuyên trong
thời gian dài. Điều này làm cho hạt chòu tác dụng của việc hút ẩm và nhả ẩm nhiều lần
tạo ứng suất bên trong hạt lúa khiến hạt bò rạn nứt. Việc đánh giá chất lượng sau khi sấy
có thể bò sai lệch do có tỷ lệ lúa đã bò rạn nứt trước khi sấy khô.
v Sự lên men hạt gạo (ẩm vàng)
Bản thân cụm từ ẩm vàng cũng nói lên mối liên hệ giữa ẩm và màu vàng. Các
báo cáo nghiên cứu có thể khác nhau về các loại nấm mốc, các enzym làm cho hạt gạo
3.1.1. Đònh nghóa
Phơi hoặc sấy lúa là quá trình tách một phần nước trong hạt lúa, làm cho ẩm độ
hạt lúa giảm đạt yêu cầu đềâ ra để tồn trữ (bảo quản), chế biến. Quá trình phơi và sấy là
quá trình truyền nhiệt và truyền khối, nhiệt từ môi trường xung quanh truyền vào bên
trong hạt làm cho nước từ bên trong hạt khuếch tán ra ngoài và bốc hơi vào môi trường.
3.1.2. Mục đích
v Ngăn chặn sự lên men, phát triển của nấm mốc trong môi trường có ẩm độ cao.
v Làm khô lúa để chế biến, tồn trữ lâu dài tránh sự phá hoại của sâu mọt, làm
giống phục vụ cho vụ tiếp theo. Độ ẩm cần thiết để tồn trữ ≤14%.
v Nâ
ng cao
chấtĐH
lượngCần
nông sả
n, giảm@
tỷ lệ
haoliệu
hụt dohọc
lúa bò tập
hư. và nghiên cứu
Trung tâm
Học
liệu
Thơ
Tài
v Tăng tỷ lệ nẩy mầm của hạt giống.
3.1.3. Đặc điểm của việc phơi sấy lúa
ĐĂÏC TÍNH TĨNH HỌC VÀ ĐỘNG HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
3.2.1. Đặc tính tónh học
Trong quá trình sấy, tác nhân sấy và vật liệu sấy có sự trao đổi trực tiếp qua lại
với nhau về nhiệt độ và ẩm độ. Quá trình trao đổi nhiệt phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt
độ giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy, còn quá trình trao đổi ẩm phụ thuộc vào chênh
lệch phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy và phân áp suất của hơi nước
trong tác nhân sấy.
Nếu phân áp suất trên bề mặt vật ẩm lớn hơn phân áp suất của hơi nước trong tác
nhâ
n
y sẽ cóliệu
hiện ĐH
tượng Cần
bay hơiThơ
nước từ
vào liệu
môi trườ
ng tatập
gọi là
trình tách cứu
Trung tâmsấHọc
@vậtTài
học
vàquánghiên
ẩm.
Ngược lại nếu phân áp suất của hơi nước trong không khí ẩm lớn hơn phân áp suất
hơi nước có trong vật thì vật sẽ hút ẩm.
Trong hai trường hợp phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật ẩm sẽ tiến dần tới
trò số phân áp suất không khí ẩm. Khi hai trò số áp suất này bằng nhau thì vật và môi
O
K1
2
1
B
A
dW
dt
C
3
N
N
1
Trung tâm Học liệu ĐH Cần
O'
A'
B'
Chia làm hai thời kỳ:
Thời kỳ 1 (OA): Đốt nóng vật liệu, độ ẩm trong thời kỳ này thay đổi tương đối ít,
vận tốc sấy (đường cong 3) tăng từ 0 đến giá trò cực đại của nó.
Thời kỳ 2 (AB): Độ ẩm bốc hơi từ bề mặt vật liệu tương tự như sự bốc hơi nước từ
mặt thoáng. Tất cả nhiệt cung cấp sẽ chi phí cho sự bốc ẩm. Nhiệt độ vật liệu giữ không
đổi. Độ ẩm của vật liệu thay đổi hầu như theo đường thẳng cho nên vận tốc sấy
dw
dt
được xác đònh trong mổi điểm như tang của góc nghiêng tiếp tuyến với đường cong sấy
1.
Thời kỳ 3 (BC): Độ ẩm vật liệu hạ chậm. Theo mức độ chi phí ẩm từ lớp trong của
vật liệu vận tốc sấy tụt xuống. Bắt đầu có sự không tương ứng giữa lượng ẩm bốc hơi từ
14
bề mặt và chuyển đến từ các lớp bên trong vật liệu. Giảm cường độ bốc hơi từ bề mặt
sẽ làm tăng nhiệt độ của vật liệu. Ở cuối kỳ sấy bắt đầu có độ ẩm cân bằng của vật
liệu, việc sấy ngừng lại, vận tốc sấy trở về bằng không, [4, tr 280].
3.4.
CÁC THÔNG SỐ CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
3.4.1. Không khí ẩm
Không khí ẩm là một hỗn hợp giữa không khí khô và hơi nước. Đây là tác nhân
được sử dụng để sấy hạt.
trong thời gian khá dài, thì hạt sẽ đạt được một ẩm độ không đổi. Ẩm độ này gọi là ẩm
độ cân bằng Wcb hạt sẽ không thêm hoặc mất ẩm đi nữa.
Ẩm độ cân bằng thay đổi tùy loại hạt, nhiệt độ T và ẩm độ tương đối Rh của
không khí, [6, tr 9].
Bảng 3.1: Ẩm độ cân bằng của lúa (ASAE, 1994)
Loại hạt
Lúa
(thóc)
Nhiệt
độ, 0C
0
20
25
30
44
10
4,6
-
20
8,1
7,5
6,5
7,1
16,7
17,1
16,5
100
-
3.4.4. Tốc độ giảm ẩm
Tốc độ giảm ẩm là đạo hàm của đường giảm ẩm theo thời gian. Tốc độ giảm ẩm
phụ thuộc vào:
- Nhiệt độ sấy.
- Ẩm độ của tác nhân sấy
- Lưu lượng gió nóng đưa vào buồng sấy
Trung tâm- Chiề
Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
u dày lớp hạt.
- Loại hạt.
- Điều kiện tiếp xúc giữa tác nhân sấy và vật sấy.
v Đối với lớp lúa mỏng:
20
Ẩm độ hạt (%)
18
Bắp
16
Lúa
thì mất ẩm dễ hơn hạt có vỏ bọc. Điều này được minh họa ở đồ thò, với nhiệt độ sấy là
490C. Hạt bắp to nhất nên giảm ẩm chậm nhất. [6, tr11]
v Đối với lớp lúa dày có thể mô hình hóa thành nhiều lớp lúa mỏng chồng lên
nhau:
Không khí sấy vào lớp mỏng 1 với ẩm độ tương đối Rh1, ra khỏi và vào lớp 2 với
ẩm Rh2 > Rh1. Cứ thế, không khí thoát ra ngoài với Rhn rất cao, có thể bão hòa nghóa là
Rhn = 100%. Vì thế hạt ở các lớp khác nhau có tốc độ sấy khác nhau, nghóa là khô
không đều. Hạt càng không đều về ẩm độ thì khi xay xát càng bò gãy vỡ nhiều. Lý do là
máy xay nếu được điều chỉnh phù hợp với một ẩm độ nào đó để có gạo nguyên tối đa,
thì không phù hợp với các mức ẩm độ khác. Nhiều biện pháp được sử dụng để ẩm độ
cuối cùng ít sai biệt, nó cũng là cơ sở để phân loại các phương pháp sấy dùng không khí
đối lưu.
Tốc độ giảm ẩm có ảnh hưởng rất lớn đến kết quả sấy. Nếu cho vật ẩm giảm ẩm
với tốc độ cao sẽ rút ngắn thời gian sấy nhưng đồng thời tỷ lệ gạo gãy sẽ tăng. Ngược
lại nếu tốc độ giảm ẩm quá thấp thì thời gian sấy sẽ kéo dài chi phí cao nhưng chất
lượng hạt gạo tốt vì thế phải dựa vào biểu đồ trên để xác đònh tốc độ sấy cho thích hợp
để đạt kết quả tốt nhất, [6, tr 12].
Ẩm độ(%)
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
24
22
1
20
18
16
14
Nhiệt độ khí sấy 450C
Tốc độ gió bề mặt 0,2 (m/s)
3.4.5. Lưu lượng không khí sấy
áp.
Lượng khí này qua lớp hạt để bốc ẩm của lớp hạt, nó phụ thuộc vào tónh áp và tổn
17
Tónh áp ∆p: Là áp suất cần thiết để thắng sức cản đường ống, khối hạt. Tónh áp
tăng thì lượng gió giảm. Đơn vò đo tónh áp là (Pascal) hoặc (mm H2O).
Tổn áp: Biểu thò năng lượng quạt mất đi do ma sát, do chảy rối. Tổn áp bao gồm 2
thành phần chính: Tổn thất năng lượng qua lớp hạt, tổn thất năng lượng qua sàng lỗ, ống
gió và vỏ quạt. Tổn áp qua lớp hạt còn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố: Loại hạt, hình dáng,
độ rỗng, ẩm độ hạt, bề dày lớp hạt, tạp chất, độ nén. Tổn áp thay đổi theo tốc độ biểu
kiến của lượng gió; Đơn vò đo tốc độ gió là (lượng gió chia cho tiết diện lớp hạt)ø (m/s).
Đơn vò đo tổn áp là: Pascal (Pa), hoặc (mmH2O).
Lượng gió Q: Là thể tích không khí chuyển động qua quạt trong một đơn vò thời
gian, đơn vò đo là (m3/s). Lượng gió được đo bằng cách đo vận tốc gió trong ống có tiết
diện nhất đònh.
3.4.6. Nhiệt độ sấy
a. Nhiệt độ sấy và tỷ lệ gạo nguyên
Gạo nguyên là hạt gạo có chiều dài hơn 3/4 chiều dài hạt gạo nguyên thuỷ (gạo
lức không gãy).
Người ta đã chứng minh nhiệt độ hạt lúa lớn hơn 450C trong thời gian 1 giờ thì độ
gãy vỡ hạt đáng kể. Với máy sấy liên tục có thể dùng không khí sấy lên đến 650C vì hạt
lúa chỉ tiếp xúc với nhiệt độ trong khoảng 15 phút để đi vào thùng ủ và làm nguội. Với
0
Nước ở mặt ngoài hạt lúa luôn luôn bốc ẩm nhanh hơn nước ở trung tâm hạt.
Hiện tượng này tạo nên sai biệt ứng suất bên trong hạt, làm hạt dễ gãy. Giảm ẩm càng
nhanh thì càng gãy nhiều, vì thế ở máy sấy liên tục, sau khi giảm 2-3% ẩm độ trong 1520 phút, người ta phải ủ trong 4 giờ để ẩm độ hạt đồng đều trở lại.
Với máy sấy tónh, vì không có thời gian ủ, nên phải giới hạn tốc độ giảm ẩm, hạ
không quá 2%/giờ. Dù vậy sau khi sấy, cũng phải đợi qua ngày sau mới đem xay xát để
ẩm độ phân bố đều lại trong hạt.
18