Thiết bị sấy thăng hoa

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.

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-9 (VERSION 4)

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-9 (VERSION 4)

Công nghệ sấy thăng hoa không phải mới, tuy nhiên trước đây chỉ có một vài nước sở hữu công nghệ này, nhưng hiện nay đã có nhiều nước chế tạo được hệ thống sấy thăng hoa mà trong đó có Việt Nam. Hệ thống sấy thăng hoa công nghiệp năng suất 1000 - 1500 kg/mẽ do nhóm RG-01 thiết kế, chế tạo hoàn thành vào cuối năm 2019 tới, nó sẽ góp phần nâng cao giá trị các loại nông sản của nền Nông Nghiệp Việt Nam, tạo ra các sản phẩm có giá trị kinh tế cao xuất khẩu ra nước ngoài. Thông thường các loại sản phẩm sấy thăng hoa chủ yếu xuất khẩu còn tiêu thụ trong nước rất ít, do giá thành sản phẩm cao, chưa phù hợp với thu nhập bình quân của người Việt Nam. Vì thế, các doanh nghiệp có đầu ra xuất khẩu ra nước ngoài thì nên đầu tư công nghệ này, còn chưa có đầu ra xuất khẩu thì hãy cân nhắc kỹ trước khi đầu tư.

Thông số kỹ thuật:

1) Buồng sấy này: D = 2,4m; L = 8m; vật liệu chế tạo là inox 304; gồm 38 tấm truyền nhiệt chia làm 2 dãy, rất gọn, cấp nhiệt cho quá trình sấy bằng nước nóng có thể điều chỉnh từ 20oC đến 80oC.

2) Nhiệt độ thiết bị ngưng tụ đóng băng: -25oC đến -35oC

3) Áp suất có thể đạt đến 0,005 mmHg

4) Hệ thống lạnh cấp đông sản phẩm bằng một tủ cấp đông riêng ở nhiệt độ -25oC đến -45oC

5) Thời gian sấy tùy thuộc vào loại sản phẩm.

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-12

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÃ CHẾ TẠO THÀNH CÔNG HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA (DS-12), CẤP NHIỆT BẰNG BỨC XẠ CÓ BƯỚC SÓNG NGẮN

Sấy thăng hoa trải qua 3 giai đoạn chính: Giai đoạn 1 lạnh đông sản phẩm để chuyển toàn bộ nước trong sản phẩm từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn (nước đá); Giai đoạn 2 sấy thăng hoa 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. Giai đoạn này thăng hoa hoàn toàn nước đá kết tinh trong sản phẩm, nhiệt độ sản phẩm đã vượt qua điểm kết tinh; Giai đoạn 3 sấy chân không nhiệt độ thấp nếu có, nếu kết thúc giai đoạn 2 mà độ ẩm sản phẩm đạt độ ẩm yêu cầu thì quá trình sấy kết thúc, trong trường hợp ẩm chưa đạt yêu cầu do nước kết tinh thăng hoa không kịp ở giai đoạn 2 chúng bị tan chảy nên lúc này cần phải tiến hành sấy chân nhiệt độ thấp, kéo dài quá trình sấy cho đến khi sản phẩm đạt độ ẩm yêu cầu. Với quá trình phức tạp tiêu tốn rất nhiều năng lượng nên sấy thăng hoa chỉ thích hợp sấy các loại sản phẩm quý hiếm, có giá trị kinh tế cao như: Sữa ong chúa, tổ yến, chế phẩm sinh học, dược liệu, …v.v. Để khắc phục nhược điểm trên nhóm nghiên cứu của thầy PGS.TS. Nguyễn Tấn Dũng đã tập trung nghiên cứu ứng dụng tìm kiếm các loại bức xạ có bước sóng ngắn khác nhau cấp nhiệt cho quá trình sấy thăng hoa nhằm mục đích giảm chi phí năng lượng cho quá trình sấy cũng như ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa trong lĩnh vực thực phẩm dễ dàng hơn, tạo ra các sản phẩm chất lượng cao phục vụ cho tiêu dùng và thương mại.

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-9 (VERSION 2)

Hệ thống sấy thăng hoa DS-9 (Version 2) nằm trong dự án chế tạo hệ thống sấy thăng hoa dùng để sản xuất hàng mẫu cho Công ty Cổ Phần Thực phẩm Á Châu (Công ty Asiafoods).

Dự án bắt đầu 20.05.2017 kết thúc 20.08.2017, phiên bản này được tối ưu hóa về mặt năng lượng khi sử dụng bơm nhiệt cấp nhiệt cho quá trình sấy trong điều kiện thăng hoa. Đặc biệt ứng dụng IoT trong quá trình điều khiển & kiểm soát quá trình & nó được gọi là phiên bản của IR 4.0

Hình 1. Hệ thống sấy thăng hoa DS-9 (Version 2)

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-9 (VERSION 3)

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-9 (VERSION 3) 

Năm 2018 nhóm nghiên cứu đã tiến hành dự án "Tối ưu hóa trong tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy thăng hoa", trên cơ sở đó cho ra đời một phiên bản mới đó là Hệ thống sấy thăng hoa DS-9 (Version 3) với năng suất lớn hơn nhiều so với Hệ thống sấy thăng hoa DS-9 (Version 1 & 2), hy vọng sẽ mang đến sự hài lòng cho các doanh nghiệp. Đặc biệt hệ thống tự động đo lường và điều khiển của phiên bản DS-9 (Version 3) rất hiện đại và thông minh, đồng thời "Ứng dụng IoT trong quá trình điều khiển & kiểm soát quá trình" và nó được gọi là phiên bản của IR 4.0

Hình 1. Hệ thống sấy thăng hoa DS-9 (Version 3)

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-10

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-10

Hệ thống sấy thăng hoa DS-10 nằm trong dự án sản xuất thử nghiệm tại sở KH&CN TpHCM năm 2017-2018, phiên bản này được tối ưu hóa về mặt năng lượng khi sử dụng bơm nhiệt cấp nhiệt cho quá trình sấy trong điều kiện thăng hoa. Đặc biệt ứng dụng IoT trong quá trình điều khiển & kiểm soát quá trình & nó được gọi là phiên bản của IR 4.0

Trước đây nhiệt lượng lấy ra từ thiết bị hóa đá nhờ công của máy nén vận chuyển lượng nhiệt này thải ra ở thiết bị ngưng tụ, thải ra ngoài môi trường gây ô nhiễm và lãng phí. Chính vì thế, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu chế tạo thiết bị hồi nhiệt để thu nhận lượng nhiệt thải ra ở thiết bị ngưng tụ sau đó cấp cho quá trình sấy. Tiết kiệm được năng lượng, giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm, tạo ra lợi thế cạnh tranh trong sản xuất thương mại.

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-8

Hai phiên bản DS-8 ra đời vào năm 2016, với các tính năng vượt trội hơn về mặt truyền nhiệt & tách ẩm trong môi trường chân không. Quá trình sấy hoàn toàn tự động, các thông số công nghệ như: nhiệt độ môi trường lạnh đông, nhiệt độ lạnh đông sản phẩm, nhiệt độ môi trường sấy, nhiệt độ vật liệu sấy, áp suất môi trường sấy, thời gian sấy toàn bộ được đo lường, điều khiển, kiểm soát quá trình trên máy tính, tiết kiện được năng lượng.

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-7

Hệ thống sấy thăng hóa DS-7 (phiên bản thứ 7) được chế tạo theo yêu cầu đặt hàng của Công ty Chế biến Thực phẩm xuất khẩu theo hợp đồng kinh tế đã ký kết và được hoàn thành vào ngày 01-04-2015 tại TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM, VIỆT NAM. Hệ thống sấy thăng hoa DS-7 được sử dụng để sấy các loại sản phẩm có giá trị kinh tế cao như: nấm đông trùng hạ thảo, dịch chiết từ nấm linh chi, nhung hươu, tổ yến, sữa ong chúa, một số các loại dược phẩm, ...v.v.

1) Đơn vị sử dụng: chuyển giao công nghệ cho công ty Chế biến Thực phẩm Xuất khẩu Hải Phòng. 

2) Thông số kỹ thuật: Hệ thống sấy thăng hoa DS-7 là thế hệ mới, tương đồi hiện đại và tiết kiệm năng lượng. Nó có các chế độ làm việc và các thông số kỹ thuật của máy DS-7:

+) Năng suất từ 60 đến 80kg/mẻ; 1 mẻ = (12-24)h tùy theo sản phẩm.
+) Nhiệt độ vật liệu sấy lạnh đông: -18oC đến -35oC

+) Nhiệt độ môi trường lạnh đông: -45oC đến -40oC
+) Nhiệt độ ngưng ẩm: -45oC đến -35oC
+) Nhiệt độ môi trường sấy: -45oC đến 35oC
+) Áp suất có thể hạ xuống mức: 0.001mmHg
+) Tự động đo lường và điều khiển bằng máy tính.

+) Giá thành chỉ bằng 1/10 đến 1/6 so với máy ngoại nhập cùng năng suất.

+) Thời gian bảo hành 1 năm

CHUYÊN CHẾ TẠO LẮP ĐẶT HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA

CHUYÊN CHẾ TẠO LẮP ĐẶT HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA

Những năm tháng đã qua chúng tôi tự hào là đơn vị đã tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp đặt & chuyển giao thành công nhiều hệ thống sấy thăng hoa công nghiệp từ phiên bản DS-3 đến DS-10 cho các doanh nghiệp trên toàn quốc (Như: Hà Giang, Phú Thọ, Hải Phòng, Hà Nội, Thanh Hóa, Quảng Trị, Đăk Lắc, Bảo Lộc, Bình Dương, TpHCM, An Giang, ..., tham khảo webs: http://saythanghoa.asia/). Mỗi phiên bản là một sự cải tiến vượt bậc về mặt kỹ thuật & công nghệ, cũng như quá trình đo lường và điều khiển. Trong đó các phiên bản sấy thăng hoa DS-9, DS-10 đã hoàn thiện về mặt kỹ thuật, như: nhiệt độ môi trường sấy, nhiệt độ hóa đá, áp suất chân không môi trường sấy phải đạt tới độ chính xác như mong muốn, bên cạnh đó hệ thống tự động đo lường và điều khiển quá trình sấy rất thông minh, úng dụng IoT vào trong quá trình điều khiển.

Hiện nay, chúng tôi tiếp tục, tiếp tục cải tiến để càng ngày, càng nâng cao giá trị sản phẩm nghiên cứu công nghệ cao của mình. Trong thời gian tới, chúng tôi cần phải hoàn thành ba hệ thống sấy thăng hoa phiên bản DS-9 có năng suất lớn để chuyển cho hai doanh nghiệp tại Thanh Hóa, Đăk Lắc và Bình Dương. Đồng thời, chế tạo phiên bản DS-10 cấp nhiệt cho quá trình sấy bằng bơm nhiệt, tiết kiệm được năng lượng, hệ thống sấy thăng hoa DS-10 nằm trong dự án sản xuất thử nghiệm của TpHCM năm 2016-2017

TƯ VẤN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN LẮP ĐẶT HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA

PHÂN LOẠI HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA

Gồm có ba loại cơ bản:

1) Loại 1: Hệ thống sấy thăng hoa có buồng sấy thăng hoa cũng chính là buồng cấp đông sản phẩm (hay được gọi hệ thống sấy thăng hoa tự cấp đông)

2) Loại 2: Hệ thống sấy thăng hoa cấp đông riêng, sản phẩm sẽ được cấp đông ở một thiết bị lạnh đông độc lập sau đó đưa vào buống sấy để thực hiện quá trình thăng hoa

3) Loại 3: Hệ thống sấy thăng hoa liên tục

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-9

THE DIGITAL FREEZE DRYING SYSTEM DS-9 MADE IN VIETNAM

HỆ THỐNG MÁY SẤY THĂNG HOA DS-9 là sản phẩm nghiên cứu chuyển giao công nghệ năm 2016, đã ứng dụng IoT trong quá trình đo lường, điều khiển & kiểm soát QUÁ TRÌNH SẤY.

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-6

Hệ thống sấy thăng hoa DS-6, sản phẩm công nghệ cao được chế tạo tại trường ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM, VIỆT NAM 09-07-2014. NHÓM THAM GIA TRỰC TIẾP CHẾ TẠO: Thầy Nguyễn Tấn Dũng (chủ trì) - Nguyễn Hải Long - Lê Thanh Phong - Lê Tấn Cường - Lê Văn Hoàng.

1) Đơn vị sử dụng: chuyển giao công nghệ cho TRUNG TÂM SẢN XUẤT CÁC CHẾ PHẨM SINH HỌC tại địa chỉ 301 - Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội.

2) Thông số kỹ thuật: Hệ thống sấy thăng hoa DS-6 là thế hệ mới, tương đồi hiện đại và tiết kiệm năng lượng. Nó có các chế độ làm việc và các thông số kỹ thuật của máy DS-6:

+) Làm việc ở ba chế độ: Thanh trùng, sấy không làm lạnh và sấy có làm lạnh
+) Năng suất từ (20 đến 25)kg/mẻ; 1 mẻ = (12 đến 24)h tùy theo sản phẩm.
+) Nhiệt độ lạnh đông: -45^oC đến -25^oC
+) Nhiệt độ ngưng ẩm: -45^oC đến -35^oC
+) Nhiệt độ thanh trùng: 125^oC
+) Áp suất có thể hạ xuống mức: 0.001mmHg
+) Tự động đo lường và điều khiển bằng máy tính.

+) Giá thành chỉ bằng 1/10 đến 1/6 so với máy ngoại nhập cùng năng suất.

+) Thời gian bảo hành 1 năm