Sổ tay kỹ thuật chế biến bảo quản giống - Phần 1: Sấy hạt giống

Chia sẻ: Hocuong Hocuong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Sổ tay kỹ thuật chế biến bảo quản giống - Phần 1: Sấy hạt giống có nội dung trình bày giới thiệu chung về sấy hạt giống; nguyên lý sấy hạt giống; nguyên lý sấy khô; nguyên tắc sấy hạt giống; thiết bị sấy hạt giống; sơ lược về quá trình đốt cháy nhiên liệu; buồng sấy; vận hành và bảo dưỡng máy sấy; thiết bị tách hạt;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sổ tay kỹ thuật chế biến bảo quản giống - Phần 1: Sấy hạt giống

1 PHAÀN 1 SAÁY HAÏT GIOÁNG I. GIÔÙI THIEÄU CHUNG Saáy laø phöông phaùp laøm khoâ haït vôùi muïc ñích haï thaáp thuûy phaàn haït gioáng töø khi thu haït ngoaøi ñoàng ñeán moät thuûy phaàn coù theå ñoùng goùi vaø baûo quaûn haït gioáng an toaøn. Saáy coù taàm quan troïng ñaëc bieät trong qui trình coâng ngheä haït gioáng sau thu hoaïch neân caàn phaûi ñöôïc thöïc hieän ñuùng kyõ thuaät, ñeå duy trì söùc soáng vaø söùc naåy maàm cuûa haït gioáng. Haït gioáng coù tyû leä naåy maàm vaø söùc soáng cao nhaát vaøo thôøi ñieåm chín sinh lyù. Vì vaäy, ñeå saáy vaø baûo quaûn haït gioáng ñaït ñöôïc keát quaû toát, tröôùc tieân laø phaûi thu hoaïch haït gioáng ñuùng thôøi ñieåm toái öu. Khi haït chín, neáu khoâng thu hoaïch kòp thôøi hoaëc haït chöa chín sinh lyù thu hoaïch sôùm coù theå laøm haït bò hö hoûng vaø laøm haït giaûm tyû leä naûy maàm vaø söùc soáng. Haït coù thuûy phaàn cao luùc thu hoaïch neáu ñöôïc saáy kòp thôøi vôùi cheá ñoä saáy thích hôïp thì coù theå taêng ñoä maåy ñoù coù theå laøm taêng ñoä naûy maàm vaø söùc soáng. Ngöôïc laïi, neáu chaäm saáy, do haït ñaõ coù thuyû phaàn cao keøm vôùi thôøi tieát noùng aåm, haït tieáp tuïc hoâ haáp phaùt sinh theâm nhieät vaø aåm, vì theá ñoä aåm cuûa haït caøng taêng leân , seõ kích thích söï phaùt trieån cuûa naám beänh, saâu boï, vi sinh vaät, …. Ñaây laø nguyeân nhaân laøm haït nhanh choùng bò thaâm, chua, thoái, moïc maàm, … vaø coù theå bò hö hoaøn toaøn. Vì vaäy, taát caû caùc loaïi haït gioáng sau khi thu hoaïch caàn phaûi ñöôïc laøm khoâ tôùi ñoä aåm an toaøn. Vôùi aåm ñoä naøy, baûo ñaûm haït khoâng xaûy ra nhöõng quaù trình bieán ñoåi gaây hö hoûng ñaùng keå trong thôøi gian baûo quaûn. II. NGUYEÂN LYÙ SAÁY HAÏT GIOÁNG 1. Caùc khaùi nieäm lieân quan ñeán saáy haït gioáng 1.1 Caùc thoâng soá cuûa khoâng khí 1.1.1 Nhieät ñoä T (coøn goïi laø nhieät ñoä baàu khoâ): Laø nhieät ñoä khoâng khí ño baèng moät nhieät keá bình thöôøng. 1.1.2 Löôïng nöôùc (aåm ñoä) baõo hoøa ds (öùng vôùi nhieät ñoä T): Laø löôïng hôi nöôùc toái ña coù theå chöùa trong 1kg khoâng khí khoâ (KKK). Ví duï: ôû nhieät ñoä T = 270C, ds = 0,0255kg/KKK (xaùc ñònh theo hình 1.2), nghóa laø phaàn hôi nöôùc vöôït quaù möùc naøy seõ ngöng tuï thaønh daïng loûng. * Caùch xaùc ñònh ds (Theo hình 1.2): Töø T, gioùng , gaëp ñöôøng baõo hoøa 100% RH, gioùng , ñoïc ds treân truïc tung d, laø truïc bieåu dieãn tyû leä aåm. (Ñôn vò laø kg/kg = kg hôi nöôùc /1kg khoâng khí khoâ). Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
2 1.1.3 Tyû leä aåm ñoä d1: Laø löôïng nöôùc thöïc söï coù trong 1kg khoâng khí khoâ (kg H2O/1kg KKK). Dó nhieân d1  ds. 1.1.4. AÅm ñoä töông ñoái (RH): Laø thoâng soá quan troïng nhaát cuûa quaù trình saáy. AÅm ñoä töông ñoái (RH) cuûa khoâng khí baèng tyû soá giöõa löôïng nöôùc thaät söï coù trong khoâng khí vaø löôïng nöôùc toái ña maø noù coù khaû naêng giöõ ñöôïc. RH = 0% coù nghóa laø khoâng khí tuyeät ñoái khoâ. RH = 40% coù nghóa laø khoâng khí coù chöùa 40% toång löôïng nöôùc toái ña maø noù coù theå giöõ ñöôïc. RH = 100% coù nghóa laø khoâng khí baûo hoøa aåm, hieän töôïng ngöng tuï hôi nöôùc (ñoïng söông) seõ xaûy ra. Caùc vuøng khoâ haïn nhö Trung Ñoâng coù RH thaáp 20-40%. Ngöôïc laïi, ôû Vieät Nam thuoäc vuøng nhieät ñôùi aåm coù RH cao 80 – 85%. Coâng thöùc tính aåm ñoä töông ñoái: d1 RH (%) = -----------  100 ds 1.1.5 Nhieät ñoä baàu öôùt TW: Laø nhieät ñoä khoâng khí ño baèng nhieät keá coù boïc mieáng vaûi thaám öôùt ôû baàu thuûy ngaân (hoaëc röôïu). Muoán chính xaùc hôn, coù theå cho luoàng khoâng khí thoåi qua baàu öôùt vôùi vaän toác khoaûng 4 – 5 m/s. Duø vaäy vôùi nhieät keá sai soá  0,60C thì RH cuõng sai soá ñeán  5%. Theo tieâu chuaån ASTM-E7, muoán RH chæ sai keùm 1%, ñoä chính cuûa nhieät keá phaûi ñaït  0,15%. 1.1.6 Moái lieân heä giöõa nhieät ñoä baàu öôùt TW vaø aåm ñoä töông ñoái RH RH caøng thaáp, khaû naêng boác hôi nöôùc töø mieáng vaûi thaám öôùt caøng nhieàu, laøm giaûm nhieät ñoä TW caøng nhieàu. Noùi caùch khaùc, sai bieät giöõa T vaø TW caøng nhieàu thì RH caøng thaáp. T = TW nghóa laø RH = 100%. Neáu ño ñöôïc T vaø RH thì coù theå xaùc ñònh TW. Ví duï: T = 300C, RH = 80%,  TW = 270C. Ngöôïc laïi, neáu ño ñöôïc T vaø TW, coù theå xaùc ñònh ñöôïc RH. Ví duï: T = 300C, TW = 270C  RH = 80%. Nhieät ñoä caøng taêng, khaû naêng chöùa hôi nöôùc cuûa khoâng khí caøng taêng, do ñoù aåm ñoä töông ñoái caøng giaûm. Cöù taêng nhieät ñoä leân 110C (500F) thì khaû naêng chöùa hôi nöôùc taêng gaàn gaáp ñoâi vaø aåm ñoä töông ñoái cuûa khoâng khí giaûm xuoáng coøn khoaûng moät nöûa. Ví duï: ÔÛ T = 280C, aåm ñoä toái ña ds laø 0,0269 kg/kg KKK, aåm ñoä coù trong khoâng khí ôû thôøi ñieåm ñoù d1 laø 0,0215 kg/KKK. (Hình 1.2). Do ñoù, aåm ñoä töông ñoái RH laø: (0,0215 100)/0,0269 = 80%. Khi ñoát noùng khoâng khí leân 390C, aåm ñoä toái ña seõ laø 0,0481 kg/KKK. Luùc naøy aåm ñoä d1 vaãn laø 0,0215 kg/KKK. Do ñoù, aåm ñoä töông ñoái khoâng khí ñöôïc ñoát noùng seõ laø: (0,0215 100)/0,0481 = 44,75%. Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
3 1.2 Thuûy phaàn haït gioáng Thuûy phaàn haït gioáng bieåu thò löôïng nöôùc chöùa trong haït so vôùi khoái löôïng haït. Thuûy phaàn haït ñöôïc bieåu thò baèng 2 caùch: Khoái löôïng nöôùc x 100 Khoái löôïng chaát khoâ + Khoái löôïng nöôùc Thuûy phaàn öôùt (%) = (Wet basis) Khoái löôïng nöôùc x 100 Khoái löôïng chaát khoâ Thuûy phaàn khoâ(%) = Thuû (Dryy basis) phaàn ñang ñöôïc söû duïng phoå bieán laø thuûy phaàn öôùt. Vaäy, khi saáy 1 taán luùa töø 25% xuoáng coøn 14% (thuûy phaàn öôùt) seõ hao huït do boác thoaùt hôi nöôùc laø bao nhieâu? ÔÛ 25% löôïng nöôùc chöùa trong 1 taán haït laø 250 kg. Do ñoù löôïng chaát khoâ trong 1 taán haït laø 750 kg. ÔÛ 14% löôïng nöôùc chöùa trong loâ haït seõ laø: 14  100 = m  (m + 750). Vôùi m = 122,09 kg. Löôïng nöôùc boác thoaùt maát ñi laø 250 - 122,09 = 127,91 kg. Nhö theá, saáy haït töø 25% xuoáng coøn 14% töùc laø giaûm 11%. Nhöng khoâng phaûi giaûm 11% thuûy phaàn thì 1 taán haït giaûm 110 kg, maø thöïc teá ñaõ giaûm ñi 127,91 kg. Coâng thöùc ñeå tính hao huït saáy nhö sau: Thuyû phaàn ñaàu – Thuyû phaàn cuoái 100 - Thuûy phaàn cuoái Haonhuï 1.3 Thuûy phaà caâtnsaábaè yn =gKhoá cuûai haï löôït ngioá g haï ngt vôù  i moâi tröôøng khoâng khí 1.3.1 Khaùi nieäm: Haït gioáng coù tính huùt aåm hoaëc nhaû aåm tuøy theo aåm ñoä moâi tröôøng. Neáu ñeå moät nhuùm haït vaøo bình kín coù aåm ñoä RH khoâng ñoåi vaø nhieät ñoä T khoâng ñoåi trong moät thôøi gian khaù daøi, thì haït seõ ñaït moät aåm ñoä khoâng ñoåi, goïi laø thuûy phaàn caân baèng cuûa haït gioáng Me, vì haït khoâng huùt aåm hoaëc nhaû aåm ñi nöõa. Haït gioáng coù ñaëc tính trao ñoåi aåm vôùi moâi tröôøng do aùp suaát boác hôi (V.P: Vapour Pressure) cuûa haït vaø moâi tröôøng khaùc nhau. Khi VP haït > VP khoâng khí: haït seõ nhaû aåm vaø trôû neân khoâ hôn. Do vaäy, vuøng khoâ haïn phuø hôïp laøm gioáng vaø khoâng caàn kho vöïa nhö khu vöïc ôû vuøng aåm. Khi VP haït < VP khoâng khí: haït seõ huùt aåm. Khi VP haït = VP khoâng khí: haït ñaït ñeán thuûy phaàn caân baèng vôùi aåm ñoä cuûa moâi tröôøng. Thuûy phaàn caân baèng thay ñoåi theo loaïi haït, nhieät ñoä T vaø aåm ñoä tuông ñoái RH cuûa khoâng khí (Baûng 1.3). Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
4 Baûng 1.1: Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa 5 loaïi haït gioáng khaùc nhau Loaïïi haït gioáng Chaát Protein Hydrates (%) beùo (%) (%) Sôïi thoâ Ñaïm Tro Baép 4.3 8.0 2.4 73.3 1.2 Boâng vaûi 21.2 26.2 15.2 25.8 3.8 Ñaäu naønh 19.7 37.9 5.7 24.5 5.1 Caûi daàu 49.5 16.8 7.7 17.8 3.8 Ñaäu (Austrian Winter Pean). 1.0 22.3 6.3 57.6 2.6 Moãi loaïi haït coù thaønh phaàn hoùa hoïc khaùc nhau (Baûng 1.1): (i) Chaát beùo khoâng huùt aåm; (ii) Tinh boät vaø cellulose huùt aåm ít; (iii) Protein huùt aåm nhieàu nhaát. Do ñoù, haït gioáng ñöôïc chia thaønh 2 nhoùm: (1) goàm caùc loaïi haït thöïc phaåm (tröø ñaäu naønh, ñaäu phoäng) vaø phaàn lôùn haït rau caûi. Nhoùm naøy chöùa nhieàu tinh boät vaø ít chaát beùo hoaëc daàu. Cho neân, ôû 45% RH, nhoùm naøy coù thuûy phaàn khoaûng 10%; (2) goàm caùc loaïi haït coù haøm löôïng daàu cao. Vì daàu khoâng haáp thuï nöôùc neân ôû 45% RH, nhoùm naøy chæ coù thuûy phaàn khoaûng 6 – 7%. Thöïc nghieäm ôû Philipines ñoái vôùi haït luùa ñöïng trong bao boá cho thaáy (tuøy ñieàu kieän toàn tröõ, aåm ñoä, nhieät ñoä): Haït coù thuûy phaàn 15 – 16.5% seõ ñaït möùc caân baèng 14% sau 5 thaùng baûo quaûn. Haït coù thuûy phaàn 12 – 12.5% seõ ñaït möùc caân baèng 14% sau 2 thaùng baûo quaûn. Haït coù thuûy phaàn 11 – 11.5% seõ ñaït möùc caân baèng 14% sau 3 thaùng baûo quaûn. 1.3.2 YÙ nghóa cuûa thuûy phaàn caân baèng Thuûy phaàn caân baèng cuûa haït gioáng ôû caùc aåm ñoä töông ñoái khaùc nhau cuûa khoâng khí (Baûng 1.3). Giaû söû khoâng khí trôøi coù nhieät ñoä T= 270C vaø aåm ñoä RH = 80%. Neáu thoåi khoâng khí naøy qua khoái haït baép trong thôøi gian daøi, thì aåm ñoä caân baèng Me = 16.0% (Hình 1.2). Neáu laø haït luùa thì Me =14,8%. Nhö vaäy, chæ thoåi khoâng khí thöôøng cuõng coù theå giaûm aåm ñoä ñaùng keå, vôùi ñieàu kieän laø thôøi gian thoåi khoâng quaù keùo daøi quaù laâu, ñeå naám moác coù cô hoäi phaùt trieån. Ñaây laø cô sôû cuûa phöông phaùp saáy baûo quaûn. Neáu nung noùng khoâng khí treân ñeán 430C (RH khi ñoù laø 33% - xem hình 1.2) vaø thoåi qua khoái luùa, thì Me =8,5%. Nghóa laø haït bò saáy quaù khoâ. Thöïc teá, phaûi ngöøng saáy khi lôùp döôùi cuûa khoái luùa ñaït aåm ñoä 11-11,5% vaø chaáp nhaän lôùp treân khoaûng 12-13% aåm ñoä. 1.4 Thuûy phaàn an toaøn ñeå baûo quaûn Tröôùc khi baøn ñeán vaán ñeà saáy khoâ haït nhö theá naøo, ta caàn quyeát ñònh phaûi saáy khoâ haït gioáng ñeán möùc ñoä naøo. Do caùc loaïi naám moác nguy hieåm gaây haïi ñeán chaát löôïng haït gioáng, khoâng theå taêng tröôûng vaø sinh saûn treân haït gioáng coù thuûy phaàn caân baèng vôùi aåm ñoä khoâng khí thaáp hôn 65%. Cho neân phaûi saáy haït gioáng ñuû khoâ ñeå naám moác khoâng sinh tröôûng ñöôïc, aåm ñoä naøy khoaûng 10 – 12%. Nhöng khoâng neân quaù khoâ coù theå laøm phaùt sinh mieân traïng treân vaøi loaïi haït gioáng. Vì vaäy, muoán loaïi tröø taùc haïi cuûa naám moác trong quaù trình baûo quaûn phaûi saáy haït gioáng ñeán thuûy phaàn Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
5 caân baèng vôùi aåm ñoä khoâng khí döôùi 65% (ví duï ñoái vôùi baép, thuûy phaàn caân baèng vôùi aåm ñoä khoâng khí 65% laø 13% MC). Ñeå baûo quaûn kín ñöôïc an toaøn, thuûy phaàn haït gioáng phaûi ñöôïc saáy xuoáng möùc caân baèng vôùi aåm ñoä khoâng khí khoaûng 45 - 65% (Baûng 1.3). Thoâng thöôøng, möùc thuûy phaàn an toaøn ñoái vôùi haït gioáng baûo quaûn kín phaûi thaáp hôn möùc thuûy phaàn ñeå baûo quaûn hôû ít nhaát laø 2 - 3%. 2. Nguyeân lyù saáy khoâ Söï saáy khoâ haït gioáng goàm coù hai giai ñoaïn: (i) Tröôùc heát laø laøm cho aåm ñoä maët ngoaøi cuûa haït di chuyeån vaøo lôùp khoâng khí bao quanh haït; (ii) Sau ñoù laøm di chuyeån aåm ñoä beân trong haït ra ngoaøi maët haït. - Giai ñoaïn ñaàu: hoaøn toaøn tuøy thuoäc vaøo söï sai bieät aùp suaát hôi nöôùc giöõa lôùp maët ngoaøi haït gioáng vaø khoâng khí xung quanh. Noùi khaùc ñi, neáu lôùp maët ngoaøi cuûa haït caøng öôùt vaø lôùp khoâng khí bao quanh caøng khoâ thì söï di chuyeån aåm ñoä töø ngoaøi maët haït vaøo lôùp khoâng khí xung quanh caøng nhanh. - Giai ñoaïn sau: Neáu khoâng khí xung quanh haït khoâng di chuyeån, noù seõ nhaän aåm ñoä do maët ngoaøi cuûa haït thoaùt ra, söï sai bieät aåm ñoä giaûm daàn cho ñeán khi khoâng coøn söï trao ñoåi aåm ñoä giöõa maët ngoaøi haït vaø khoâng khí nöõa. Do ñoù, baát cöù ôû tröôøng hôïp saáy naøo cuõng coù söï di chuyeån khoâng khí ñi ngang qua haït ñeán luùc naøo coù lôùp khoâng khí khoâ hôn ñeán thay theá lôùp khoâng khí öôùt bao quanh haït gioáng. Khoâng khí di chuyeån qua haït caøng nhanh chöøng naøo thì söï saáy khoâ caøng nhanh chöøng ñoù. Moät phöông phaùp khaùc ñeå taêng söï sai bieät aåm ñoä giöõa maët ngoaøi haït gioáng vaø lôùp khoâng khí bao quanh laø nung noùng lôùp khoâng khí ñang ñöôïc thoåi xuyeân qua haït. Khoâng khí xuyeân qua haït caøng lôùn thì noù caøng giöõ nhieàu nöôùc hôn. Ví duï: khoâng khí beân ngoaøi coù nhieät ñoä laø 100C (500F) vaø aåm ñoä töông ñoái laø 75% RH, neáu nung noùng lôùp khoâng khí ñeán 15,60C (600F), thì aåm ñoä töông ñoái cuûa khoâng khí seõ chæ coøn 50% RH. Maëc duø aåm ñoä thaät söï cuûa khoâng khí khoâng thay ñoåi, löôïng nöôùc maø khoâng khí noùng naøy coù theå giöõ seõ taêng do bôûi söï gia giaûm cuûa aåm ñoä töông ñoái (RH). Töông töï, neáu nhieät ñoä taêng ñeán 32,20C (900F) thì aåm ñoä töông ñoái chæ coøn 15% RH. Trong baûng 4 cho thaáy, baép chöùa 14.8% aåm ñoä ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí chöùa 75% aåm ñoä seõ khoâng theå saáy khoâ hôn ñöôïc nöõa vôùi ñieàu kieän khoâng khí qua haït ôû 500F vaø 75% aåm ñoä. Nhöõng haït baép treân, coù theå saáy khoâ ñeán aåm ñoä 11% neáu khoâng khí qua haït ñöôïc nung noùng ñeán 15,60C (600F) coù aåm ñoä 50% RH. Söï saáy khoâ caøng nhanh, neáu khoâng khí ñöôïc nung noùng ñeán 32,2 0C (900F) (aåm ñoä khoâng khí ôû 15% RH). Luùc ñoù, söï sai bieät aåm ñoä giöõa haït vaø khoâng khí noùng caøng nhieàu vaø aåm ñoä haït coù theå giaûm ñeán 6.4%. Söï aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä tôùi moät loaïi haït gioáng thay ñoåi tuøy vaøo aåm ñoä cuûa haït, haït coù aåm ñoä cao caàn saáy ôû nhieät ñoä thaáp. Coù vaøi loaïi haït gioáng ñöôïc saáy khoâ ôû Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
6 nhieät ñoä cao hôn caùc loaïi haït gioáng khaùc, nhöng ta cuõng caàn bieát nhieät ñoä saáy thích hôïp cho töøng loaïi haït gioáng (Baûng 1.5). Baûng 1.2: Nhieät ñoä saáy toái ña ñoái vôùi caùc loaïi haït coù aåm ñoä khaùc nhau. Chủng loại Nhiệt độ sấy tối đa Bắp (Ngô) 430C Lúa (Thóc) 400C Đậu nành (Đậu tương) 380C Các giống rau đậu khác Ẩm độ từ 30 -18 % 320C Ẩm độ 17 -10 % 370C Ẩm độ dưới 10 % 430C Neáu aåm ñoä töông ñoái cuûa khoâng khí ñöôïc ñöa vaøo maùy saáy quaù cao, ta laøm giaûm aåm ñoä naøy baèng caùch gia taêng nhieät ñoä khoâng khí leân töø 32,2 0C - 43.30C (900F –1100F) vaø saáy cho haït khoâ ñeán aåm ñoä mong muoán. Sau ñoù ruùt bôùt aåm ñoä thoaùt ra trong baàu khoâng khí ñang saáy baèng maùy huùt aåm. Caùc Coâng ty haït gioáng thöôøng duøng maùy huùt aåm ñeå ruùt bôùt aåm ñoä cuûa caùc loaïi haït gioáng rau caûi hay haït gioáng hoa xuoáng thaáp ñeán ñoä coù theå toàn tröõ haït trong bao khaùng aåm moät caùch an toaøn. Ñieàu naøy traùnh cho lôùp ngoaøi cuûa haït khoâng bò nöùt vaø nhaên. Bôûi vì lôùp ngoaøi ñöôïc saáy quaù khoâ trong khi lôùp trong chöa kòp khoâ. Ñoái vôùi vaøi loaïi haït, neáu saáy khoâ nhanh quaù, voû haït seõ maát khaû naêng trao ñoåi aåm ñoä vôùi khoâng khí beân ngoaøi. Ñaây laø tröôøng hôïp phaùt sinh haït cöùng vaø nhö theá seõ khoâng coù theå saáy khoâ theâm ñöôïc nöõa ñeán khi naøo haït daàn daàn huùt aåm trôû laïi Trong khi söï cöùng haït gaây caûn trôû cho vieäc saáy khoâ haït khoâ theâm vaø sinh ra haït höu mieân, thì söï nöùt neû beân ngoaøi cuõng nhö beân trong haït laïi nguy haïi hôn nhieàu. Söï nöùt neû naøy coù theå taïo caây maàm baát thöôøng vaø huûy dieät haït gioáng vì ñaõ laøm cho caùc vi sinh vaät gaây beänh deã daøng xaâm nhaäp vaøo haït. Tuy vaäy, vieäc saáy khoâ quaù chaäm coù theå gaây nguy haïi cho haït coù aåm ñoä cao ñeå ôû ñieàu kieän nhieät ñoä töông ñoái cao vì söï sinh tröôûng cuûa naám moác. Do ñoù, caàn coù phöông phaùp saáy khoâ nhö theá naøo ñeå traùnh gaây thieät haïi nhö tröôøng hôïp saáy khoâ nhanh quaù khieán haït gioáng trôû neân cöùng hay nöùt neû vaø tröôøng hôïp thôøi gian saáy khoâ keùo daøi, trong ñieàu kieän haït ôû aåm ñoä quaù cao, naám moác phaùt trieån vaø coù theå xaâm nhaäp vaøo haït, khieán haït deã bò hö haïi. 3. Nguyeân taéc saáy haït gioáng 3.1 Phaûi tieán haønh saáy töùc thôøi, caøng sôùm caøng toát ngay sau khi thu hoaïch Haït gioáng laø sinh vaät coù hoaït ñoäng hoâ haáp. Khi hoâ haáp, haït gioáng huùt oxygen vaø nhaû khí CO2, troïng löôïng chaát khoâ bò tieâu hao, giaûi phoùng nhieät löôïng laøm nhieät ñoä loâ haït gia taêng. Haït caøng aåm thì möùc ñoä hoâ haáp caøng cao. Vì vaäy, sau khi thu hoaïch haït gioáng phaûi ñöôïc saáy töùc thôøi, caøng sôùm caøng toát ñeå ngaên caûn quaù trình hoâ Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
7 haáp vaø traùnh caùc haäu quaû tai haïi tieáp theo sau ñoù nhö tieâu hao dinh döôõng, loâ haït bò boác noùng, naám moác phaùt trieån, …. Ñoái vôùi haït gioáng luùa: ñaõ coù thöïc nghieäm vaø keát luaän nhö sau: a. Thuûy phaàn treân 24%: phaûi baét ñaàu saáy trong voøng 24 giôø sau gaët. b. Thuûy phaàn treân 21 – 23.9%: phaûi saáy trong voøng 48 giôø sau gaët. c. Thuûy phaàn treân 15 – 20.9%: phaûi saáy trong voøng 3 ngaøy sau gaët. Neáu khoâng saáy kòp thôøi theo qui ñònh thôøi gian neâu treân, thì ngay trong keá ngaøy tieáp sau ñoù söï hö haïi seõ xaûy ra duø ñieàu kieän nhieät ñoä beân ngoaøi raát thaáp. 3.2 Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quùa trình saáy 3.2.1 Nhieät ñoä saáy Khi gia taêng nhieät ñoä, aåm ñoä töông ñoái cuûa khoâng khí seõ giaûm thaáp, do ñoù vieäc saáy seõ nhanh choùng hôn. Tuy nhieân, neáu nhieät ñoä khi baét ñaàu saáy quaù cao cuõng seõ gaây haïi ñeán chaát löôïng cuûa haït gioáng nhö ñaõ ñöôïc chöùng minh qua thí nghieäm sau ñaây: Moät loâ haït gioáng haønh taây vöøa ñöôïc thu hoaïch xong coù thuûy phaàn 25% ñöôïc chia thaønh 2 loâ nhoû: Loâ A: saáy ôû nhieät ñoä cao 490C (1200F). Loâ B: saáy ôû nhieät ñoä thaáp 320C (900F), khi thuûy phaàn haït xuoáng coøn 18%, caû 2 loâ ñeàu ñöôïc saáy tieáp tuïc ôû 380C (1000F) ñeå haï thuûy phaàn xuoáng 10%, roài laïi saáy tieáp 430C (1100F) ñeå haï thuûy phaàn xuoáng coøn 6%. Sau ñoù thöû tyû leä naåy maàm cuûa 2 loâ haït gioáng thì keát quaû kieåm nghieäm cho thaáy caû 2 loâ ñeàu ñaït tyû leä naåy maàm cao nhö nhau. Vaäy, taïi sao laïi khoâng saáy ôû nhieät ñoä cao cho nhanh vaø ñôõ toán keùm ? Bôûi vì theo ñaùnh giaù cuûa caùc chuyeân vieân kieåm nghieäm thì maëc duø caû 2 loâ ñeàu coù tyû leä naåy maàm nhö nhau, nhöng loâ B laïi coù söùc naåy maàm maïnh hôn vaø moïc maàm mau hôn loâ A. Hôn nöõa, sau 6 thaùng baûo quaûn ôû ñieàu kieän keùm phuø hôïp thì loâ A ñaõ giaûm nhanh tyû leä naåy maàm vaø khoâng theå ñem baùn ñöôïc nöõa. Trong khi loâ B vaãn coøn giöõ ñöôïc tyû leä naåy maàm cao. Nhö vaäy, nhieät ñoä saáy quaù cao khi baét ñaàu saáy, ñaõ gaây haïi töùc thôøi ñeán söùc naåy maàm cuûa haït gioáng vaø cuõng laøm giaûm tuoåi thoï cuûa haït gioáng trong quaù trình baûo quaûn. Söï taùc haïi cuûa nhieät ñoä ñoái vôùi haït gioáng cuõng thay ñoåi tuøy theo thuûy phaàn cuûa haït. Haït coù thuûy phaàn cao phaûi saáy ôû nhieät ñoä thaáp. Khi thuûy phaàn cuûa haït giaûm xuoáng thì coù theå saáy ôû nhieät ñoä cao hôn (Baûng 1.5). Hieän coù nhieàu quan ñieåm veà yeâu caàu nhieät ñoä saáy haït gioáng raát khaùc nhau. Ví duï: Ñoái vôùi baép, theo Wallace (vaø coäng söï – 1949) coù theå: - Saáy traùi vôùi nhieät ñoä toái ña laø: 41,70C. - Saáy haït ñeán nhieät ñoä toái ña laø 460C khi thuûy phaàn haït baép döôùi 25% vaø haït khoâng nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä cao. Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
8 Baûng 1.3: Thuûy phaàn caân baèng cuûa haït gioáng ôû caùc aåm ñoä töông ñoái khaùc nhau cuûa khoâng khí ôû 250C (J.F.Harington, 1960) Loaïi haït Aåm ñoä töông ñoái cuûa khoâng khí (%) 15 30 45 60 75 90 100 Nguõ coác - Luùa - - 9.8 11.7 14.2 17.1 - - Baép 6.4 8.4 10.5 12.9 14.8 19.1 23.8 - Cao löông 6.4 8.6 10.5 12.0 15.2 18.8 21.9 Haït coù daàu - Ñaäu naønh 4.3 6.5 7.4 9.3 13.1 18.8 - - Ñaäu phoâïng 2.6 4.2 5.6 7.2 9.8 13.0 - Haït rau - Ñaäu Haø Lan 5.0 7.0 8.5 11.0 14.0 - - - Ñaäu Cove 5.0 6.5 8.5 11.0 14.0 - - - Ñaäu baép 5.5 8.3 10.0 11.2 13.1 - - - Caø chua 6.0 7.0 8.0 9.0 11.0 - - - ÔÙt 3.7 6.0 7.8 9.2 11.0 - - - Döa leo 6.0 7.0 7.5 8.0 9.5 - - - Döa haáu 3.9 6.1 7.6 8.8 10.4 - - - Caûi baép 3.5 4.5 6.0 7.0 9.0 - - - Xaø laùch 4.0 5.0 6.0 7.0 9.0 - - - Caûi xanh 2.5 4.6 6.3 7.8 9.4 - - - Cuû caûi ñöôøng - 5.1 6.3 7.4 11.0 - - - Caûi beï traéng - 4.6 6.3 7.8 9.0 - - - Cuû deàn - 5.8 7.6 9.4 11.4 - - - Caø roát - 6.8 7.9 9.2 11.0 - - - Baàu - 5.6 7.4 9.0 10.0 - - - Caàn taây - 7.8 9.0 10.4 12.4 - - - Ñaäu haït troøn - 8.6 10.1 11.9 15.0 - - - Haønh - 8.0 9.5 11.2 13.4 - - - Rau deàn - 7.8 9.5 11.1 13.2 Ví duï: Theo taøi lieäu “2003 American Society of Agricutural Engineers ISSN 0883 – 8542” cho raèng: - Ñoái vôùi saáy baép traùi ôû aåm ñoä töø 40 – 22% nhieät ñoä saáy khoâng vöôït quaù 320C - 400C. Khi aåm ñoä döôùi 22% coù theå saáy nhieät ñoä laø 430C - 490C. Hieän nay, SSC ñaùng aùp duïng cheá ñoä saáy cho taát caû caùc loaïi baép (boá meï, F1) nhö sau: Thuyû phaàn haït > 35 % saáy ôû nhieät ñoä 400C, thuyû phaàn haït < 35% saáy 430C. 3.2.2 Ẩm độ sấy AÅm ñoä saáy ñöôïc ño trong buoàng saáy. Thoâng thöôøng khi saáy gioáng nhieät ñoä saáy 43 C, nhieät ñoä vaø aåm ñoä moâi tröôøng dao ñoäng theo thöù töï 28 – 300C vaø 75 – 85%, 0 thì aåm ñoä saáy khoaûng 38 – 40%. Theo nhiều taøi lieäu đều cho thaáy rằng yeáu toá ñoä aåm saáy laøm taêng toác ñoä saáy hôn yeáu toá nhieät ñoä. Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
9 Baûng 1.4: Moái töông öùng giöõa ñieàu kieän nhieät ñoä, aåm ñoä trong kho baûo quaûn vôùi nhieät ñoä, aåm ñoä beân ngoaøi trong vieäc söû duïng quaït thoâng thoaùng Ñieàu kieän kho Nhieät ñoä beân ngoaøi (0C) toàn tröõ 35 32.2 29.4 26.7 23.9 21.1 18.3 15.6 12.8 10 7.2 Nhieät Aåm Vieäc söû duïng quaït thoâng thoaùng ôû nhöõng nhieät ñoä khaùc nhau seõ ñoä ñoä coù lôïi khi aåm ñoä moâi tröôøng thaáp hôn aåm ñoä ñaõ ghi trong baûng ( C) 0 (%) 37.8 90 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 80 93 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 70 81 95 100 100 100 100 100 100 100 100 100 60 69 80 94 100 100 100 100 100 100 100 100 50 58 67 79 92 100 100 100 100 100 100 100 40 47 55 63 75 89 100 100 100 100 100 100 32.2 90 - 90 100 100 100 100 100 100 100 100 100 80 - 80 94 100 100 100 100 100 100 100 100 70 - 70 82 100 100 100 100 100 100 100 100 60 - 60 70 83 98 100 100 100 100 100 100 50 - 50 58 69 81 95 100 100 100 100 100 40 - 40 47 54 65 77 100 100 100 100 100 26.7 90 - - - 90 100 100 100 100 100 100 100 80 - - - 80 94 100 100 100 100 100 100 70 - - - 70 82 98 100 100 100 100 100 60 - - - 60 70 93 100 100 100 100 100 50 - - - 50 59 70 82 100 100 100 100 21.1 90 - - - - - 90 100 100 100 100 100 80 - - - - - 80 96 100 100 100 100 70 - - - - - 70 82 99 100 100 100 60 - - - - - 60 72 85 100 100 100 50 - - - - - 50 59 70 83 100 100 3.2.3 Beà daøy lôùp saáy Quaù trình saáy chæ xaûy ra khi coù một luoàng khoâng khí khoâ ñöôïc thoåi xuyeân qua lôùp haït. Trong bin saáy, haït gioáng khoâng khoâ ñeàu cuøng moät luùc. Ñoái vôùi loaïi maùy saáy coù bin cao haït gioáng ñöôïc chia laøm 3 taàng: lôùp ñaùy laø taàng haït ñaõ saáy khoâ, lôùp giöõa laø taàng haït ñang ñöôïc saáy vaø lôùp maët laø taàng haït aåm (Hình 1.1). Hình 1.1: Sô ñoà caùc taàng haït cuûa beà daøy lôùp saáy Vuøng chöa saáy Vuøng ñang saáy Vuøng ñaõ saáy LÖU LÖÔÏNG: + QUAÙ CAO + QUAÙ THAÁP Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
10 Trong quaù trình saáy, taàng saáy di chuyeån daàn töø lôùp ñaùy leân lôùp maët vaø khi lôùp maët ñaït ñöôïc yeâu caàu thì quaù trình saáy ñöôïc keát thuùc. Neáu löu löôïng khoâng khí ñi qua bin saáy quaù cao, khoâng khí thoaùt ra ngoaøi coù aåm ñoä khoâng khí vaãn coøn thaáp thì hieäu quaû kinh teá cuûa coâng taùc saáy seõ keùm. Ngöôïc laïïi, neáu löu löôïng khoâng khí quaù thaáp thôøi gian saáy seõ bò keùo daøi, taàng saáy di chuyeån leân phía treân bò chaäm laïi, lôùp maët bò tích aåm ñeán möùc naåy maàm ôû ngay trong bin saáy. Tuy nhieân, löu löôïng quaït gioù cuûa töøng maùy saáy ñaõ ñöôïc quyeát ñònh saün trong quaù trình thieát keá vaø cheá taïo maùy. Muoán taêng löu löôïng quaït gioù thì phaûi thay môùi quaït gioù khaùc. Vì vaäy, ñoái vôùi ngöôøi söû duïng maùy saáy, ñieàu caàn thieát laø phaûi xaùc ñònh beà daøy toái öu vaø toái ña laø bao nhieâu. Baûng 1.5: Beà daøy lôùp haït toái ña vaø aåm ñoä vaøo töông öùng. Loaïi Aåm ñoä Beà daøy lôùp Nhieät ñoä haït gioáng haït (%) haït toái ña (cm) saáy toái ña Baép haït 25 50.8 430C Luùa 20 45.7 400C Ñaäu naønh 18 50.8 380C Ñaäu phuïïng 16 152.0 320C Cao löông 22 50.8 430C (Theo Boä Noâng nghieäp USDA) Thoâng thöôøng, ôû moät ñoä daøy nhaát ñònh naøo ñoù, maø luoàng gioù sau khi qua lôùp haït vaãn coøn coù theå thoåi laøm cho chieác khaên tay hoaëc tôø giaáy baùo boàng beành treân maët lôùp haït chöùa trong bin saáy ñöôïc coi laø phuø hôïp Ñoái vôùi luùa môùi thu hoaïch hoaëc baép haït coù thuûy phaàn cao, beà daøy lôùp saáy khoâng ñöôïc daøy quaù 50 cm. Neáu lôùp saáy daøy hôn, nhaát laø khi haït gioáng ñöa vaøo saáy laïi quaù aåm thì haït seõ bò naåy maàm tröôùc khi ñöôïc saáy khoâ. 3.2.4 Löu löôïng saáy Löu löôïng saáy lieân quan ñeán caáu taïo cuûa quaït. Choïn quaït coù löu löôïng vaø tónh aùp thích hôïp laø coâng vieäc cuûa nhaø thieát keá maùy saáy ñeå ñaùp öùng nhu caàu cuûa ngöôøi söû duïng saáy (saáy nhanh, chi phí ñaàu tö ít, chi phí saáy reû). Theo kinh nghieäm, toác ñoä thoaùt aåm khi saáy neân: Ñoái vôùi baép traùi: töø 0.15 – 0.2%/giôø. Ñoái vôùi baép haït: töø 0.5 – 1%/giôø. Ñoái vôùi luùa: töø 1 – 1.5%/giôø. 3.2.5 Nhieät ñoä vaø aåm ñoä moâi tröôøng Moâi tröôøng saáy cuõng aûnh höôûng ñeán toác ñoä saáy. Cuøng ñieàu kieän veà aåm ñoä töông ñoái nhöng nôi naøo coù nhieät ñoä thaáp hôn thì toác ñoä saáy nhanh hôn. Do ôû nhieät ñoä thaáp hôn, löôïng nöôùc chöùa trong khoâng khí thaáp hôn. Trong quaù trình saáy haït gioáng, nhieät ñoä vaø aåm ñoä moâi tröôøng coù taùc ñoäng giaùn tieáp ñeán vieäc haï thaáp aåm ñoä haït gioáng AÅm ñoä moâi tröôøng buoàng saáy bieán thieân Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
11 theo aåm ñoä töông ñoái cuûa moâi tröôøng RH (Relative Humidity) vaø tuøy thuoäc ít hôn vaøo nhieät ñoä. Do vaäy, quaù trình saáy ñeå haï thaáp aåm ñoä haït gioáng xaûy ra nhanh hay chaäm tuøy thuoäc vaøo aåm ñoä töông ñoái cuûa moâi tröôøng cao hay thaáp. Ñoái vôùi nhöõng vuøng khí haäu oân ñôùi, nhieät ñoä vaø aåm ñoä thaáp, quaù trình saáy ñeå haï thaáp aåm ñoä haït gioáng xaûy ra nhanh hôn vuøng coù nhieät ñoä, aåm cao. 3.2.6 Vaät lieäu saáy Toác ñoä thoaùt aåm trong quaù trình saáy coù lieân quan vaät lieäu saáy. Thôøi gian saáy daøi hay ngaén tuøy thuoäc vaøo loaïi vaät lieäu saáy. a. Vaät lieäu saáy coù aåm ñoä cao. b. Vaät lieäu saáy coù thaønh phaàn taïp chaát quaù cao. c. Vaät lieäu saáy coù kích thöôùc haït quaù nhoû hoaëc voû haït quaù daøy. d. Thaønh phaàn hoaù hoïc cuûa vaät lieäu saáy. Do tính chaát, chaát beùo vaø chaát daàu khoâng theå hoøa tan trong nöôùc ñöôïc. Vì vaäy, trong haït coù 50% chaát beùo vaø daàu thì aåm ñoä phaûi phaân taùn trong moät phaân nöõa (50%) haït maø thoâi, trong khi aåm ñoä phaûi phaân taùn ñeán 90% haït neáu haït chæ chöùa 10% chaát beùo vaø daàu (Baûng 1.2). Do ñoù, vaät lieäu saáy coù chöùa nhieàu chaát beùo vaø daàu quaù trình saáy xaûy ra nhanh vaø ngöôïc laïi Hình 1.2: Ñoà thò khoâng khí (ASAE, 1994) Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
12 III. THIEÁT BÒ SAÁY HAÏT GIOÁNG 1. Daãn nhaäp Nhö ñaõ noùi ôû phaàn treân, haï thaáp thuyû phaàn haït laø moät coâng ñoaïn trong quy trình cheá bieán – baûo quaûn haït gioáng taïi caùc doanh nghieäp saûn xuaát gioáng. Thieát bò chuû yeáu ñeå haï thaáp thuûy phaàn haït ñoù laø maùy saáy. ÔÛ phaàn naøy taøi lieäu chæ ñeà caäp ñeán moät soá vaán ñeà veà maùy saáy gioáng vaø caùc thaønh phaàn cuûa noù. Moät maùy saáy thoâng thöôøng ñeàu ñöôïc caáu taïo bôûi ba boä phaän chính laø: quaït, loø ñoát vaø buoàng saáy. Sau ñaây seõ xin giôùi thieäu caùc tính naêng, thoâng soá laøm vieäc, caáu taïo, .… cuûa caùc boä phaän naøy. 2. Quaït 2.1 Nhieäm vuï Trong heä thoáng saáy quaït coù hai nhieäm vuï:  Mang nhieät ñeán vôùi haït, ñeå laøm noùng vaø boác hôi nöôùc töø haït.  Mang hôi nöôùc ñi thoaùt khoûi khoái haït. 2.2 Caùc thoâng soá cuûa quaït Chuû yeáu laø löu löôïng gioù, tónh aùp, coâng suaát vaø hieäu suaát tónh. (“Gioù“ laø luoàng khoâng khí chuyeån ñoäng do quaït taïo ra) Lieân heä giöõa caùc thoâng soá treân ñöôïc bieåu dieãn treân cuøng moät ñoà thò goïi laø”ñöôøng ñaëc tuyeán quaït”. Hình 1.3: Ñöôøng ñaëc tuyeán cuûa quaït Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
13 2.2.1. Löôïng gioù (Air Flow) Theå tích khoâng khí chuyeån ñoäng qua quaït trong moät ñôn vò thôøi gian. Ñôn vò ño laø m3/s; m3/giôø hoaëc cfm trong heä Anh Myõ (1000cfm = 0,472 m3/s). Treân ñoà thò, löôïng gioù ñöôïc bieåu hieän treân truïc hoaønh. Löôïng gioù thoâng thöôøng ñeå saáy haït khoaûng 50-150 m3/phuùt/taán, ñeå saáy traùi khoaûng 15-40 m3/phuùt/taán. 2.2.2. Tónh aùp (Static Pressure) Laø aùp suaát caàn thieát ñeå thaéng söùc caûn cuûa ñöôøng oáng, cuûa khoái haït…Tónh aùp trong buoàng saáy cuõng töông töï nhö tónh aùp laøm caêng traùi boùng hoaëc ruoät xe. Tónh aùp taêng thì löôïng gioù giaûm vaø ngöôïc laïi. Ñôn vò ño tónh aùp laø pascal hoaëc mm nöôùc (pascal= Pa=1N/m2; 1 mm H2O = 9,8 Pa - 10 Pa). 2.2.3. Coâng suaát quaït (Fan Power) Laø coâng suaát caàn thieát cuûa quaït ñeå cung caáp moät löôïng gioù ñaït yeâu caàu naøo ñoù. Caàn phaân bieät coâng suaát lyù thuyeát (air power) PLt vaø coâng suaát thöïc teá Ptt. 2.2.3.1. Coâng suaát lyù thuyeát (air power) PLt: Laø coâng suaát toái thieåu ñeå taïo löôïng gioù vaø tónh aùp treân (giaû söû hieäu suaát 100%). Q(m 3 / s * p (mmH 2 O) PLt (kW)  102 2.2.3.2. Coâng suaát thöïc teá Ptt Laø coâng suaát do ñoäng cô caàn ñeå keùo quaït. Nhö vaäy, bao goàm caùc hao huït khí ñoäng, hao huït do boä truyeàn ñoäng töø ñoäng cô ñeán quaït. Ñeå khaùch quan, khoâng tính hao huït do baûn thaân ñoäng cô, ta thöôøng duøng ñoäng cô ñieän ñeå ño vaø tröø coâng suaát chaïy khoâng taûi. 2.2.3.3. Tính toaùn coâng suaát quaït Coâng suaát quaït = (AV x SP) / (63.56 x Eff) Trong ñoù: Coâng suaát quaït tính baèng söùc ngöïa (HP) AV: Toång löôïng gioù caàn thieát tính baèng m3/giaây SP: Tónh aùp tính baèng mm cuûa coät nöôùc Eff: Hieäu suaát quaït (%) Ví duï: Moät maùy saáy baép coù coâng suaát 4000 bu (40 bushels töông ñöông 1 taán baép haït), caàn löu löôïng gioù laø 75cfm/bu (töông ñöông 75 m3/phuùt/taán) vaø coù aùp suaát tónh caàn thieát laø 1.5 inches coät nöôùc (0.374 kPa). Töø ñoù, ta tính ñöôïc toång löu löôïng caàn thieát cho maùy saáy naøy laø (4000 bu x 75 cfm/bu) = 300,000 cfm (töông ñöông 142 m3/s). Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
14 Nhö vaäy, toång coâng suaát quaït caàn thieát laø: (300,000 cfm x 1.5 in.) / (63.56 x 47 %) = 150 Hp (töông ñöông 112 kW). 2.2.3.4. Tính toaùn khi thay ñoåi toác ñoä quaït Khi coù nhu caàu thay ñoåi toác ñoä quaït töø n1 leân n2 nhaèm gia taêng löu löôïng gioù hoaëc vì moät lyù do naøo ñoù ta caàn tính toaùn laïi theo coâng thöùc sau: Löu löôïng gioù Q: Q2 = (n2/n1) x Q1 Aùp suaát tónh SP: SP2 = (n2/n1)2 x SP1 Coâng suaát caàn:BHP2 = (n2/n1)3 x BHP1 Ví duï: Cho moät quaït saáy coù toác ñoä hieän taïi n1 laø 1450 rpm, Q1 = 1 m3/s, SP1 = 30 mmH2O, BHP1 = 2 kW. Tìm Q2, SP2, BHP2 ôû n2 = 1800 rpm Theo ñoù ta tính ra nhö sau: Q2 = (1800/1450) x 1 = 1.24 m3/s SP2 = (1800/1450)2 x 30 = 46 mmH2O BHP2 = (1800/1450)3 x 2 = 3.8 kW 2.2.4 Hieäu suaát tónh (Static Effciency) nt nt = (Coâng suaát lyù thuyeát/ Coâng suaát thöïc teùâ) * 100% hay: Coâng suaát thöïc teá Ptt = Coâng suaát lyù thuyeát PLt / nt) * 100 % Ví duï: Yeâu caàu quaït vôùi Q = 4 m3/s vaø 30 mm H2O; PLt = 4* 30 / 102 =1,18 kW = 1,57 HP. - Neáu thieát keá vaø cheá taïo ñaït Nt = 45 % (caùc haõng noåi tieáng nöôùc ngoaøi) Ptt =1,57 / 0,4 = 3,5 ngöïa  Ñoäng cô daàu 6 ngöïa laø ñuû duøng. - Neáu ñaït Nt = 25% (quaït SHG4) Ptt = 1,57 / 0,25 = 6,3 ngöïa  Caàn ñoäng cô daàu 10 ngöïa - Neáu ñaït Nt = 10% (phaàn lôùn quaït do noâng daân töï cheá) Ptt =1,57 / 0,1 = 15,7 ngöïa  Ñoäng cô daàu 15 ngöïa chaïy xòt khoùi 2.3 Caùc loaïi quaït Gioù ra Gioù Gioù Gioù vaøo ra vaøo (a) Quaït höôùng truïc (b) Quaït ly taâm (c) Quaït ly taâm “ trong” Hình 1.4: Caùc loaïi quaït thöôøng duøng trong caùc maùy saáy hieän nay Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
15 2.3.1 Quaït höôùng truïc (Axial Fans) 2.3.1.1 Caáu taïo (Hình 1.4a) Quaït höôùng truïc goàm 3 boä phaän chính laø voû quaït (fan housing), guoàng quaït (Impellers) vaø ñoäng cô keùo quaït (Drive Motor). 2.3.1.2 Hoaït ñoäng Quaït höôùng truïc nhaän luoàng khoâng khí vaøo vaø ñaåy gioù ra theo cuøng höôùng cuûa truïc quaït. Caùc caùnh quaït quay trong moät voû quaït. Quaït höôùng tröïc thöôøng hoaït ñoäng ôû toác ñoä khoaûng 1450 - 3500 rpm vaø tónh aùp khoâng quaù 7 inches coät nöôùc 2.3.1.3 Caùc thoâng soá ñaëc tröng (Baûng 1.6) Baûng 1.7 theå hieän moät soá thoâng soá chung cuûa quaït höôùng truïc do haõng BROCK - Hoa Kyø saûn xuaát. ATIC . 2.3.1.4 Öu khuyeát ñieåm - Öu ñieåm: Löu löôïng lôùn töông ñoái deã cheá taïo. - Nhöôïc ñieåm: Hieäu suaát quaït thaáp, tónh aùp khoâng cao, raát oàn. Baûng 1.6: Caùc thoâng soá chung cuûa quaït höôùng truïc AxialFans (3500RPM). Air Flow Ratings* (Cubic Feet Per Minute - CFM) Coâng suaát Inches of Static Pressure Model HP 0.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 AX12-075 0.8 2,320 2,010 1,480 980 630 430 AX12-1 1 2,320 2,010 1,480 980 630 430 AX14-1 1.5 3,350 3,050 2,530 1,950 1,410 1,000 740 AX16-1 1.5 3,650 3,310 2,840 2,320 1,810 1,340 930 580 AX18-2 2 4,750 4,390 3,920 3,350 2,700 2,040 1,430 990 AX18-3 3 5,990 5,720 5,430 5,030 4,500 3,840 3,100 2,360 1,730 1,370 AX22-4 4.5 9,160 8,670 8,250 7,790 7,220 6,510 5,650 4,710 3,770 2,970 2,480 AX24-5 5 12,300 11,770 11,130 10,380 9,510 8,540 7,490 6,390 5,290 4,250 3,320 2,580 2,130 AX24-7 7.5 13,500 13,140 12,630 11,960 11,170 10,270 9,290 8,250 7,190 6,140 5,130 4,210 3,440 AX24-10 10 15,490 15,160 14,580 13,790 12,840 11,750 10,570 9,320 8,060 6,810 5,610 4,490 3,500 AX26-12 12 14,690 14,090 13,570 13,070 12,550 11,990 11,350 10,620 9,780 8,820 7,740 6,540 5,240 AX28-15 15 16,330 15,880 15,460 15,020 14,570 14,090 13,560 12,980 12,340 11,640 10,880 10,060 9,190 8,260 7,300 2.3.1.5. ÖÙng duïng Quaït höôùng tröïc ñöôïc söû duïng roäng raõi trong taát caû caùc lónh vöïc. Trong noâng nghieäp quaït höôùng truïc thöôøng ñöôïc söû duïng trong caùc maùy saáy. ÔÛ Vieät Nam, quaït höôùng truïc ñöôïc söû duïng nhieàu trong caùc maùy saáy tónh coù yeâu caàu veà tónh aùp khoâng cao vaø chaáp nhaän tieáng oàn. 2.3.2 Quaït ly taâm (Centrifugal Fan) 2.3.2.1 Caáu taïo (Hình 1.4b) Quaït ly taâm goàm 3 boä phaän chính laø voû quaït (fan housing), guoàng quaït (Impellers) vaø ñoäng cô keùo quaït (Drive Motor). Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
16 2.3.2.2 Hoaït ñoäng Quaït ly taâm huùt khoâng khí doïc theo truïc quaït vaø ñaåy gioù ra theo höôùng ly taâm thaúng goùc vôùi truïc quaït. 2.3.2.3 Thoâng soá ñaëc tröng (Baûng 1.7) 2.3.2.4 Öu khuyeát ñieåm - Öu ñieåm: Hieäu suaát quaït cao, tónh aùp ñaït ñöôïc raát cao, tieáng oàn thaáp. - Khuyeát ñieåm: Löu löôïng khoâng cao baèng quaït höôùng truïc ôû cuøng möùc coâng suaát vaø tónh aùp. 2.3.2.5. ÖÙng duïng Cuõng nhö quaït höôùng truïc, quaït ly taâm cuõng ñuôïc öùng duïng roäng raõi trong taát caû caùc nghaønh vaø thöôøng ñöôïc söû duïng nhieàu trong caùc maùy saáy haït coù coâng suaát lôùn vaø raát lôùn. Quaït ly taâm ôû Vieät Nam thöôøng ñöôïc söû duïng trong caùc maùy saáy noâng saûn vaø moät soá maùy saáy gioáng coù coâng suaát lôùn. Baûng 1.7: Thoâng soá chung cuûa quaït ly taâm toác ñoä cao 3500 rpm In-Line-Centrifugal-Fans (3500RPM) Air Flow Ratings* (Cubic Feet Per Minute - CFM) Coâng suaát Inches of Static Pressure Model HP 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 HC15-3 3 2,610 2,410 2,200 1,970 1,670 1,290 HC15-5 5 4,430 4,090 3,740 3,330 2,830 2,190 HC18-7 7.5 4,500 4,260 4,020 3,760 3,490 3,170 2,800 2,360 HC18-10 10 5,940 5,610 5,290 4,960 4,600 4,180 3,690 3,110 HC18-15 15 9,010 8,510 8,030 7,530 6,970 6,340 5,600 4,720 HC22-20 20 8,160 7,870 7,580 7,300 7,000 6,690 6,360 5,990 5,580 5,120 4,600 HC22-25 25 10,020 9,660 9,310 8,960 8,590 8,210 7,800 7,350 6,850 6,280 5,650 HC22-30 30 12,060 11,620 11,200 10,780 10,340 9,890 9,390 8,850 8,240 7,560 6,800 HC22-40 40 15,950 15,380 14,820 14,260 13,690 13,080 12,420 11,700 10,900 10,010 9,000 HC22-50 50 18,550 17,880 17,230 16,580 15,920 15,210 14,450 13,610 12,680 11,640 10,460 2.3.3 Quaït Inline Centrifugal (taïm goïi Ly taâm” trong”) 2.3.3.1 Caáu taïo (Hình 1.4c) Quaït ly taâm “trong” goàm 3 boä phaän chính laø voû quaït (fan housing), guoàng quaït (Impellers) vaø ñoäng cô keùo quaït (Drive Motor). Quaït Inline Centrifugal coù caáu taïo khaù ñaëc bieät: Moät guoàng quaït ly taâm hoaït ñoäng beân moät trong voû quaït höôù ng truïc. Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
17 2.3.3.2 Hoaït ñoäng Quaït ly taâm “trong” huùt khoâng khí doïc theo höôùng truïc vaø ñaåy khoâng khí doïc theo höôùng truïc. Tuy nhieân, noù ñöôïc goïi laø ly taâm vì tính naêng vaø caáu taïo guoàng töông töï quaït ly taâm. 2.3.3.3 Thoâng soá ñaëc tröng (Baûng 1.8) Baûng 1.8: Thoâng soá chung cuûa quaït ly taâm “trong” toác ñoä cao 3450 rpm. In-Line-Centrifugal-Fans(3450RPM) Air Flow Ratings* (Cubic Feet Per Minute - CFM) Coâng suaát Inches of Static Pressure Model HP 0.00 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 IC18-2 2 2,400 2,270 2,080 1,900 1,710 1,360 IC18-3 3 3,740 3,530 3,240 2,970 2,660 2,120 IC24-3 3 4,020 3,900 3,710 3,530 3,340 3,140 2,850 2,370 IC24-5 5 6,130 5,940 5,660 5,370 5,100 4,790 4,350 3,610 IC24-7 7.5 6,960 6,600 6,260 5,950 5,640 5,320 4,970 4,570 4,070 IC28-10 10 6,040 5,870 5,670 5,460 5,250 5,040 4,820 4,600 4,360 4,110 3,820 3,490 3,080 IC28-15 15 9,110 8,850 8,550 8,240 7,920 7,600 7,270 6,930 6,580 6,200 5,770 5,260 4,650 2.3.3.4 Öu khuyeát ñieåm - Öu ñieåm: Hieäu suaát quaït cao, tónh aùp khaù cao, raát ít oàn. Kích thöôùc goïn nheï, giaù thaønh cheá taïo thaáp hôn quaït ly taâm. - Khuyeát ñieåm: Coâng suaát quaït thaáp, thöôøng lôùn nhaát ôû khoaûng 15Hp. 2.3.3.5 ÖÙng duïng Quaït ly taâm “trong” ñöôïc thieát keá ñeå coù aùp suaát cao hôn quaït höôùng truïc nhöng giaù thaønh thaáp hôn quaït ly taâm. Noù ñöôïc duøng raát phoå bieán trong coâng nghieäp thoâng thoaùng. Trong noâng nghieäp quaït ly taâm “trong” söû duïng nhieàu maùy saáy coù nhu caàu cao veà tónh aùp vaø coù vò trí nhoû heïp. Chöa thaáy quaït naøy söû duïng ôû caùc maùy saáy taïi Vieät Nam. 2.4 Löïa choïn quaït Tuøy theo nhu caàu veà trôû löïc cuûa vaät lieäu saáy (theå hieän thoâng qua aùp tónh cuûa quaït) maø ngöôøi ta choïn quaït gì ñeå trang bò cho maùy saáy. Vôùi cuøng coâng suaát, neáu tónh aùp nhoû hôn 500 Pa, (tröôøng hôïp maùy saáy tónh) quaït höôùng truïc cho löôïng gioù cao hôn, nghóa laø hieäu suaát cao hôn. Söû duïng quaït ly taâm khi caàn aùp suaát lôùn (hôn 600Pa). Ví duï: ôû maùy saáy vôùi lôùp haït daøy hôn 2m hoaëc maùy saáy taàng soâi, …. Ngoaøi ra, giaù thaønh cheá taïo quaït höôùng truïc reû hôn quaït ly taâm, goùp phaàn haï chi phí saáy. Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
18 Hình 1.5: Quaït höôùng truïc Hình 1.6: Quaït ly taâm Hình 1.7: Quaït ly taâm” trong” 3. Loø ñoát Nhieäm vuï cuûa loø ñoát laø naâng nhieät ñoä khoâng khí saáy, cao hôn nhieät ñoä khí trôøi ñeå saáy nhanh hôn vaø khoûi phuï thuoäc vaøo thôøi tieát. 3.1 Nhieân lieäu ñoát Baûng 1.9: Nhieät trò cuûa moät soá nhieân lieäu. Loaïi chaát ñoát Nhieät trò Ñôn vò Traáu 10% aåm ñoä 11 MJ/kg Goã 20% aåm ñoä 11 - 13 MJ/kg Daêm baøo khoâ 16 – 18 MJ/kg Than goã 27 MJ/kg Than ñaù Anthracite 29 MJ/kg Daàu Diesel 35.6 MJ/kg Daàu hoâi kerosene 35.3 MJ/kg Cuøi baép (loõi ngoâ) 18 -19 MJ/Kg Coù theå phaân chia ra 3 nhoùm: - Nhieân lieäu goác daàu hoûa: nhö daàu diesel, daàu ma-zut (F.O = fuel oil), hay khí ñoát. Coâng thöùc hoùa hoïc chung laø CxHx. - Nhieân lieäu goác sinh khoái (biomass): nhö cuûi, traáu, cuøi baép, voû ñaäu,…. Coâng thöùc chung laø CxHyOz. - Than ñaù: goác nhieân lieäu hoùa thaïch (Fossi) Coâng thöùc chung cuõng laø CxHyOz maø thaønh phaàn chuû yeáu laø cacbon C. Nhieân lieäu naøo cuõng chöùa moät löôïng nhoû nitogen (N) vaø löu huyønh (S). Neáu khoâng xeùt tæ mæ, N coi nhö khí trô, löu huyønh trong khí ñoát chieám raát ít, coi nhö khoâng coù (khí ñoát chöùa 0.002g S/kg). Ngöôïc laïi, löu huyønh trong than ñaù vaø daàu ma-zuùt khaù cao. Daàu ma-zuùt chöùa 35g S/kg = 3.5%. Löu huyønh chaùy taïo ra SO 2. Chaát naøy hôïp vôùi nöôùc taïo ra acid sulfuaric, acid naøy aên moøn caùc boä phaän saét theùp cuûa maùy raát nhanh. Vì theá, loø ñoát daàu hay ñoát than ñaù thuôøng duøng boä giao nhieät ñeå khoùi loø khoâng tieáp xuùc vôùi buoàng saáy. Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
19 3.2 Sô löôïc veà quaù trình ñoát chaùy nhieân lieäu Cô baûn cuûa ñoát nhieân lieäu laø ñoát carbon C vaø hydrogen H theo coâng thöùc: C+ O2 + CO2 vaø H + ½ O2 + H2O Ñeå deã hieåu, xeùt ví duï ñôn giaûn nhaát laø ñoát meâ -tan CH4 Ñoái vôùi oxygen: CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O Ñoái vôùi khoâng khí, vì 1 mol oxygen (theå tích) ñi chung vôùi 3.76 mol nitrogen CH4 + 2 (1O2+3.76N2) C = O2 + 2 H2O [16kg] 2[4.76 22.4m3] = 106.6 m3 Nhö vaäy, 1kg CH4 caàn 106/16 = 6.6 m3 khoâng khí Ñaây laø löôïng khoâng khí lyù thuyeát. Thöïc teá, do hoøa troän khoâng troïn veïn, caàn 1 löôïng khoâng khí dö ñeå ñoát chaùy nhieân lieäu. Ñoát daàu, caàn dö 20 – 30 %; ñoát traáu, 50 – 80 %. Nhieàu hôn hay ít hôn ñeàu aûnh höôûng khoâng toát ñeán quaù trình chaùy. 3.3 Boá trí gioù cho ñoát than vaø ñoát traáu Ñoát than chuû yeáu laø ñoát cacbon coá ñònh (ôû theå raén) neân chuû yeáu nhôø luoàng khí sô caáp thoåi xuyeân qua ghi loø. Ñoát traáu, ngöôïc laïi, chuû yeáu laø ñoát cacbon vaø hydrogen trong chaát boác hôi (“khoùi”). Cuõng coù ñoát cacbon coá ñònh, nhöng khoâng quan troïng baèng. Vì vaäy vôùi loø ñoát traáu (hoaëc cuûi, cuøi baép, …) caàn boá trí 2 nguoàn cung caáp khoâng khí: khoâng khí sô caáp xuyeân ghi, vaø khoâng khí thöù caáp ôû vuøng “khoùi” bay leân. Thieát keá vaø söû duïng nhö theá seõ haïn cheá toái ña löôïng khoùi. Neáu ngöôïc laïi, thì khoùi sinh nhieàu laøm aùm khoùi vaø giaûm chaát löôïng saûn phaåm, ñoàng thôøi tieâu toán nhieân lieäu nhieàu hôn vì söï chaùy khoâng trieät ñeå. 3.4 Caùc loaïi loø ñoát 3.4.1 Loø ñoát tröïc tieáp (Hình 1.8) Khí ñoát (saûn phaåm chaùy) ñöôïc thoåi qua lôùp haït cuøng vôùi khoâng khí saáy. Öu ñieåm laø thieát bò ñôn giaûn, reû, vaø hieäu suaát nhieät cao. Tuy nhieân, caàn haïn cheá toái ña khoùi loø ñeå ít bò aûnh höôûng ñeán noâng saûn, haït gioáng. Thöïc teá, ñeå saáy luùa, baép, … ñoát tröïc tieáp ñuùng caùch ñaõ ñöôïc chaáp nhaän laø bình thöôøng. Nhaéc laïi laø vôùi nhieân lieäu nhieàu löu huyønh, ñoát tröïc tieáp seõ nhanh choùng laøm ræ moøn caùc chi tieát maùy. 3.4.2 Loø ñoát giaùn tieáp (Hình 1.9) Khí ñoát ñöôïc caùch ly vôùi khoâng khí saáy. Nhieät löôïng ñöôïc truyeàn qua boä trao ñoåi nhieät. Öu ñieåm laø khi saáy saïch, giöõ chaát löôïng saûn phaåm, caàn thieát khi saáy noâng saûn chaát löôïng cao nhö rau quûa, …. Thöù ñeán laø an toaøn cho buoàng saáy, khoâng sôï hoûa hoaïn, khoâng sôï caùc chi tieát bò aên moøn vaø deã töï ñoäng hoaù. Nhöôïc ñieåm laø hieäu suaát Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010
20 nhieät thaáp hôn 25 – 50 % so vôùi loø tröïc tieáp; nghóa laø tieâu toán nhieân lieäu coù theå taêng gaáp ñoâi, nhö theá taêng chi phí saáy. 3.5 Choïn loø daàu hay loø than, loø traáu Chieát tính giaù trò cuûa 1 MJ nhieät (Baûng 1.11) seõ thaáy raèng traáu, than reû hôn raát nhieàu so vôùi daàu. Ngaøy nay, do caùc nguoàn nhieân lieäu nhö daàu hoaû vaø caùc loaïi chaát ñoát coù nguoàn goác hoaù thaïch ngaøy caøng khan hieám neân vieäc söû duïng caùc nguoàn nhieân lieäu goác sinh khoái nhö: traáu, cuøi baép, voû haït caùc loaïi , … laø moät vieäc caàn thieát ñeå giaûm chi phí saáy. Baûng 1.10: Cheâch leäch giaù giöõa caùc loaïi chaát ñoát. Chaát ñoát Nhieät trò Giaù mua Giaù nhieät So saùnh (thaáp) ñ/kg hoaëc ñ/lít ñ/MJ Traáu 10% aåm ñoä 11 300 ñ/kg 27 10.8% Than ñaù Anthracite 29 1950 ñ/kg 67 26.5% Daàu diesel 35.6 9000 ñ/lit 253 100% 3.6 Tính toaùn coâng suaát nhieät Toång soá naêng löôïng caàn thieát ñeå loø ñaït ñöôïc nhieät ñoä caàn thieát naøo ñoù ñöôïc tính toaùn nhö sau: - Böôùc 1: xaùc ñònh löu löôïng cuûa quaït Gq (kg/s) Gq = Vq/v Trong đó: Vq: Löu löôïng quaït, m3/s v = Theå tích rieâng cuûa kk (m3/kg), (tra ñoà thò KK aåm). - Böôùc 2: xaùc ñònh coâng suaát loø PL(kJ/s) PL= Gq * (I2 – I1) Trong đó: Gq: Löu löôïng cuûa quaït kg/s (I2 – I1): entalpy cuûa khoâng khí trong quaù trình saáy (Hình 1.2) 3.7 Tính toaùn nhieân lieäu tieâu thuï Toång nhieân lieäu tieâu thuï trong loø phuï thuoäc vaøo nhieät trò, tieán trình chaùy nhieân lieäu trong loø. Nhieân lieäu tieâu thuï ñöôïc tính baèng coâng thöùc sau: Gcd = PL/(q x Eff ) Trong đó: Gcd: nhieân lieäu tieâu hao (kg/h) PL: Coâng suaát loø kJ/s hay MJ/giôø Eff: Hieäu suaát nhieät chung (thöôøng choïn 75%) Soå tay kyõ thuaät CBBQ Gioáng –SSC 2010