HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-11

LẦN ĐẦU TIÊN VIỆT NAM ĐÃ CHẾ TẠO THÀNH CÔNG HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA (DS-11), CẤP NHIỆT BẰNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI & TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN BẰNG IOT”

Như chúng ta đã biết, sản phẩm sấy thăng hoa gần như bảo toàn được toàn bộ tính chất ban đầu của nguyên liệu, sản phẩm có cấu trúc xốp và có tính hoàn nguyên rất tốt mà không thể có phương pháp sấy nào so sánh được. Bởi vì, quá trình sấy được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất, dưới điểm ba thể O(0,0098^oC; 4,58mmHg) chính xác hơn là nhiệt độ sản phẩm sấy dưới nhiệt độ kết tinh của nước trong sản phẩm, áp suất dưới 4,58mmHg. Tuy nhiên, sấy thăng hoa chỉ thích hợp sấy các loại sản phẩm quý hiếm, sản phẩm có giá trị kinh tế cao như: Sữa ong chúa, tổ yến, chế phẩm sinh học, dược liệu, …v.v, là do truyền nhiệt khi sấy thăng hoa trong môi trường chân không của phương pháp sấy này chủ yếu là phương thức bức xạ và dẫn truyền, còn đối lưu bằng không. Nếu dùng điện trở nhiệt hay nước nóng để cấp nhiệt sấy thăng hoa như hiện nay tại các nhà máy, xí nghiệp thì tiêu tốn nhiều chi phí năng lượng, làm cho việc triển khai ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa vào sản xuất để bảo quản các nông sản sau thu hoạch tại Việt Nam bị hạn chế.

Để khắc phục nhược điểm này Nhóm nghiên cứu của trường Đại học Sư phạm kỹ Thuật TPHCM của thầy PGS.TS. Nguyễn Tấn Dũng, ThS. Lê Thanh Phong và KS. Lê Văn Hoàng, ThS. Lê Tấn Cương đã tính toán, thiết kế, chế tạo thành công “Hệ thống sấy thăng hoa DS-11, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại & tự động điều khiển bằng IoT”. Đây là hệ thống sấy lần đầu tiên có mặt tại Việt Nam cũng như thế giới vì hiện nay chưa có bất kỳ hệ thống sấy tương tự nào được thương mại hóa. Hệ thống sấy này thay thế cho các thế hệ máy sấy thăng hoa phiên bản cũ DS-9 & DS-10 với chi phí năng lượng tạo ra sản phẩm giảm (20 - 25)% so với sấy thăng hoa phiên bản cũ, giá thành của mỗi hệ thống sấy chỉ khoảng 1/3-1/2 so với hệ thống sấy thăng hoa ngoại nhập cùng năng suất, tạo ra lợi thế cạnh tranh trong sản xuất, làm cho các doanh nghiệp dễ dàng đầu tư hơn để sản xuất, bảo quản các sản phẩm sau thu hoạch nhằm nâng cao giá trị sản phẩm. 

Hệ thống sấy thăng hoa DS-11, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại sẽ rút ngắn thời gian sấy, đồng thời quá trình tự động đo lường, điều khiển và kiểm soát quá trình sấy bằng hệ thống tự động điều khiển thông minh, cũng có khả năng vận hành, tự động đo lường, điều khiển và kiểm soát quá trình sấy từ xa nhờ ứng dụng IoT (Công nghệ 4.0) rất chính xác, làm giảm tối đa chi phí vận hành, chi phí năng lượng thực hiện quá trình sấy. Tất cả sẽ tạo ra ưu thế cạnh tranh thật sự. Bên cạnh đó, nâng cao chất lượng sản phẩm thực phẩm và nông sản sau thu hoạch, tạo đầu ra cho sản phẩm nông nghiệp Việt Nam, tạo công ăn việc làm cho xã hội, cũng như giúp cho nền nông nghiệp sạch phát triển một cách bền vững.

Hình 1. Hệ thống sấy thăng hoa DS-11

Hệ thống sấy thăng hoa DS-11, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại & tự động điều khiển bằng IoT, từ trước đến nay ít được quan tâm nghiên cứu, bởi vì hệ thống thiết bị này cũng rất phức tạp, nên hạn chế khả năng đầu tư để nghiên cứu và triển khai ứng dụng vào thực tiễn sản xuất. Vì thế, phương pháp sấy thăng hoa DS-11, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại & tự động điều khiển bằng IoT vẫn được sử dụng phổ biến tại Việt Nam và ngay cả nước ngoài cũng chưa thấy thương mại. Với dự án này nhóm nghiên cứu thực hiện đã hoàn toàn làm chủ được công nghệ sấy thăng hoa, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại & tự động điều khiển bằng IoT, sản phẩm sấy trên hệ thống sấy thăng hoa DS-11 cho chất lượng rất tốt, đặc biệt là sản phẩm sửa chua – probiotic sau khi sấy (xem hình 3) cho chất lượng rất tốt mà không thể có phương pháp nào làm được. Hiện nay hệ thống sấy thăng hoa DS-11 đã chuyển giao cho 2 đơn vị sử dụng, đó là Công ty Khang Thịnh thuộc tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu và Phòng thí nghiệm B108 trường ĐHSPKT TPHCM. Chúng tôi hoàn toàn mong muốn chuyển giao công nghệ này cho các doanh nghiệp với năng suất từ 20kg nguyên liệu/mẻ đến 500kg nguyên liệu/mẻ, mỗi mẻ (12 ¸ 24)giờ, nhiệt độ môi trường sấy (-45 ¸  55)^oC, áp suất môi trường sấy có thể điều chỉnh tới  0,005mmHg; nhiệt độ ngưng tụ đóng băng (-45 ¸  -30)^oC.  

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cần tính toán thiết kế, chế tạo như sau

Hình 2. Sơ đồ nguyên hệ thống sấy thăng hoa DS-11

(1) – Máy nén; (2) Dàn ngưng; (3) – Bình chứa cao áp; (4) – Phin lọc; (5) và (6) – Van điện tự; (7) - Van tiết lưu; (8) – Thiết bị hóa đá (ngưng tụ đóng băng); (9) – Bình tách lỏng; (10) buồng sấy; (11) – Bơm chân không.

Giám sát quá trình sấy bằng IoT có nghĩa quá trình tự đồng điều khiển kiểm soát quá trình qua mạng internet, tự động, đo lường, điều khiển kiểm soát quá trình sấy từ xạ. Đây là hệ thống điều khiển thông minh được lập trình trên máy tính, bạn có thể ở bất kỳ nơi nào trên thế giới có kết nối được với internet thì hoàn toàn có thể điều khiển và kiểm soát quá trình sấy trên hệ thống này được

Hình 3. Một số sản phẩm sữa chua sấy trên hệ thống sấy thăng hoa DS-11

Hình 4. Một số sản phẩm sữa chua sấy thăng hoa

Tác giả mong rằng, giá trị cốt lõi của sản phẩm nghiên cứu chế tạo “Hệ thống sấy thăng hoa DS-11, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại & tự động điều khiển bằng IoT” này luôn làm hài lòng và mang lại nhiều lợi ích cho các doanh nghiệp trong nước để phát triển kinh tế, đồng thời phát triển khoa học công nghệ sấy thăng hoa cho quốc gia. Hiện nay hệ thống sấy thăng hoa DS-11, cấp nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại & tự động điều khiển bằng IoT được chế tạo theo yêu cầu của doanh nghiệp về năng suất sấy, chế độ làm việc, về các thông số kỹ thuật, phù hợp vốn đầu tư của các doanh nghiệp.

Mọi chi tiết xin liên hệ:

PGS.TS. Nguyễn Tấn Dũng, khoa CNHH&TP, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TpHCM. Số 1, Võ Văn Ngân, Thủ Đức, TpHCM.

Email: tandzung072@hcmute.edu.vn; ĐT: 0918801670