Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống máy làm sạch/tách đất cát sơ cấp và thứ cấp kết hợp khô ướt đối với củ sắn trong dây chuyền chế biến công nghiệp, năng suất 8÷12 tấn/h

Sản phẩm của sắn hiện nay được sử dụng để chế biến tinh bột và chế biến sắn khô (làm nguồn thức ăn chăn nuôi, chế biến thành Ethanol). Riêng chế biến sắn khô hiện nay ở Việt Nam vẫn thường chỉ dùng phương pháp phơi khô tự nhiên dưới ánh nắng mặt trời hoặc sấy bằng vỉ ngang. Tuy nhiên các phương pháp này cho sản phẩn có chất lượng không cao và năng suất nhỏ. Để đảm bảo được năng suất và chất lượng của việc chế biến sắn khô thì bắt buộc phải đi theo hướng phát triển theo quy mô công nghiệp. Trong đó quan trọng hơn cả là việc phải nâng cao được chất lượng của sản phẩm. Việc nâng cao chất lượng của sản phẩn phụ thuộc rất nhiều vào công đoạn làm sạch sắn trước khi đưa tới công đoạn làm khô. Nếu như khi đưa vào làm khô vẫn còn nhiều vỏ gỗ sẽ dẫn tới việc làm khô khó khăn, sản phẩm không được sạch. Nều còn nhiều đất cát bán dính theo có hiện tượng bán dính két thành cục cũng gây khó khăn cho việc làm khô và cũng làm giảm chất lượng của sản phẩm. Còn nếu như hiện nay làm sạch thủ công sẽ không đáp ứng được khi cần lượng lớn nguyên liệu theo nhu cầu công nghiệp.

Do vậy để tăng chất lượng sản phẩm bắt buộc công đoạn làm sạch củ sắn phải đáp ứng được độ sạch cũng như nhu cầu theo quy mô công nghiệp. Nếu sử dụng các phương pháp làm sạch đất cát giống như trong các nhà máy chế biến tinh bột sắn thì hoàn toàn có thể sử dụng được. Nhưng sẽ gây đến hiện tượng lãng phí và tốn diện tích lắp đặt rất nhiều, làm cho chi phí đầu tư ban đầu tăng lên rất lớn. Để làm giảm được chi phí đầu tư ban đầu, giảm diện tích lắp đặt thiết bị, mà sản phẩm vẫn đảm bảo được độ sạch cần thiết, cần phải đưa ra được thiết bị đáp ứng được các tiêu chí trên.  Chính vì vậy được sự cho phép của Bộ Công Thương, Bộ Khoa học và Công nghệ, nhóm nghiên cứu do ThS. Nguyễn Tuấn Anh, Viện Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy Nông nghiệp đã đăng ký triển khai nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống máy làm sạch/tách đất cát sơ cấp và thứ cấp  kết hợp khô ướt đối với củ sắn trong dây chuyền chế biến công nghiệp, năng suất 8÷12 tấn/h”.

Sau một thời gian triển khai thực hiện, nhóm nghiên cứu đã thu được các kết quả như sau:

- Đã thiết kế chế tạo được 01 thệ thống thiết bị làm sạch đất cát kết hợp khô ướt. Với các thiết bị như 01 thiết bị trung chuyển, 01 thiết bị làm sạch đất cát kết hợp khô ướt và 01 tủ điện để vận hành toàn bộ hệ thống.

- Đã chế tạo được 01 thiết bị làm sạch đất cát kết hợp khô ướt có năng suất đạt được 8-12 t/h, và tốc độ làm việc hiệu quả củ thiết bị là n = 15 vòng/phút. Công suất tiêu thụ N = 5,19 kW, khả năng làm sạch sản phẩm của thiết bị lớn hơn 80%, sản phẩm củ sau khi ra khỏi thiết bị ít bị gãy vỡ. 

- Đã chế tạo được 01 thiết bị trung chuyển năng suất băng tải Q = 18,59T/h và công suất tiêu thụ điện là N = 1,912 kW. Với số vòng quay của rulo chủ động n = 30 vòng/phút.

- Đã khảo nghiệm được hệ thống thiết bị với chỉ tiêu thiết kế. Kết quả khảo nghiệm cho thấy chất lượng sản phẩm đạt độ sạch trên 85%.

Đã xây dựng được mô hình quy hoạch hóa thực nghiệm, xác định được các hàm tối ưu để xây dựng chế độ công nghệ tối ưu cho quá trình làm việc. Bên cạnh đó giảm thời gian thí nghiệm và chi phí tiến hành thí nghiệm.

Các thông số công nghệ trong chế độ làm việc của lồng rửa như năng suất, số vòng quay ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (độ sạch sản phẩm, độ sót vỏ, chi phí năng lượng điện). Sử dụng phần mềm toán học Design-Experts cho phép xác định nhanh và chính xác các thông số tối ưu nhằm đạt được độ sạch sản phẩm lớn nhất, độ sót vỏ nhỏ nhất và chi phí năng lượng điện nhỏ nhất. Nhóm nghiên cứu mong muốn tiếp tục được cấp kinh phí để hoàn thiện, phát triển hệ thống, nâng cao năng suất đáp ứng mô hình quy mô công nghiệp.

*Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 14643/2018) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.