Đây là sản phẩm của đề tài "Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thiết bị giám sát để điều khiển chế độ sấy lúa tối ưu cho máy sấy tháp" do Công ty TNHH Kỹ thuật Công nghiệp Đồng Tâm thực hiện. Thiết bị không chỉ tối ưu thời gian sấy mà còn giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể.
Đồng bằng sông Cửu Long được mệnh danh là vựa lúa của cả nước. Theo số liệu thống kê, chỉ riêng lúa của vùng đã chiếm 47% diện tích và 56% sản lượng lúa của cả nước, xuất khẩu gạo từ toàn vùng cũng chiếm tới 90% sản lượng.
Mặc dù có sản lượng lúa lớn nhưng công tác bảo quản sau thu hoạch đối với sản phẩm lúa của vùng Đồng bằng Sông Cửu Long vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Việc thất thoát trong khâu làm sạch và phơi sấy lúa gạo hiện vẫn chiếm 4,2%. Một số cơ sở đã đầu tư máy sấy lúa, tuy nhiên lượng năng lượng tiêu thụ và thời gian sấy vẫn khá lớn.
Với suy nghĩ làm sao để khắc phục và làm giảm tổn thất trong quá trình thu hoạch lúa, Th.S Lê Thanh Sơn cùng các cộng sự của Công ty TNHH Kỹ thuật Công nghiệp Đồng Tâm đã nghiên cứu, thiết kế, chế tạo thành công thiết bị giám sát để điều khiển chế độ sấy lúa tối ưu cho máy sấy tháp. Thiết bị giám sát này được tích hợp vào máy sấy tháp, giúp lượng điện năng tiêu thụ cho 1 mẻ sấy lúa giảm từ 252,8kWh xuống 226,2kWh. Không những vậy, thiết bị cũng giúp thời gian sấy 1 mẻ giảm được 1,3 giờ so với quy trình cũ, từ 12,25 giờ xuống còn 11,08 giờ.
Tủ điều khiển trung tâm (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Chia sẻ về thiết bị giám sát, Th.S Lê Thanh Sơn cho biết, thiết bị gồm các thành phần: tủ điều khiển; thiết bị đo độ ẩm trực tuyến; chương trình giám sát. Trong đó, tủ điều khiển có giao diện màn hình cảm ứng. Trên màn hình điều khiển của hệ thống, từ máy tính cá nhân hay thiết bị di động, người vận hành sấy có thể giám sát tức thời các thông số liên quan của toàn tháp sấy, có thể điều chỉnh các thông số liên quan cũng như thiết lập riêng chế độ sấy tối ưu theo kinh nghiệm.
Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công bộ giải thuật đi kèm hệ thống cơ - điện - điều khiển nhiệt nhằm điều khiển tự động quá trình sấy lúa hạt dài. Cùng với chế độ sấy thủ công, người vận hành máy có thể cung cấp (nhập vào) giá trị ban đầu như khối lượng lúa, độ ẩm, nhiệt độ thành phẩm để hệ thống chủ động đề xuất một số chương trình sấy tối ưu.
Thiết bị được thử nghiệm sản phẩm trên máy sấy mô hình và máy sấy MFD-300-6 (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Ngoài ra, để giám sát toàn bộ các giai đoạn sấy và từ đó thực thi điều chỉnh điều khiển hệ thống chấp hành, hệ thống còn được trạng bị 7 cảm biến (sensor) giám sát, trong đó 6 cảm biến nhiệt độ được bố trí để giám sát nhiệt độ tác nhân sấy từ hệ thống lò đốt trấu gián tiếp và cảm biến được thiết kế chế tạo giám sát nhiệt độ và ẩm độ của khối hạt được điều khiển tự động. "Việc điều khiển giám sát độ ẩm của khối hạt trong tháp sấy được thực hiện tự động có vai trò quan trọng và có tính quyết định chất lượng hạt gạo thành phẩm trong xay xát" - Th.S Lê Thanh Sơn cho biết.
Được biết, thiết bị đã được thử nghiệm tích hợp vào hệ thống máy sấy lúa mẫu LAMICO MFD-300-6 với sức chứa 20 tấn/mẻ tại Hợp tác xã Sản xuất thương mại dịch vụ Green Vina TG (huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang). Kết quả cho thấy, giải pháp giám sát điều khiển tự động tháp sấy ngang dòng cho mẫu máy MFD-300-6 của nhóm nghiên cứu giúp tăng tỷ lệ gạo nguyên sau xay xát (đạt trên 56%). Ngoài ra, do thời gian sấy giảm nên lượng trấu tiêu thụ cho 1 mẻ sấy giảm được 26% so với trước khi áp dụng các hệ thống và giải pháp của đề tài.
“Chưa dừng lại ở đó, nhờ quy trình được lập trình, tối ưu và tự động hóa và giao diện thiết kế trên màn hình cảm ứng HMI hướng đối tượng sử dụng dễ thao tác và quan sát, thay vì phải cần 2 nhân công để vận hành 1 mẻ sấy như trước, thì nay chỉ cần 1 nhân công” – ThS. Lê Thanh Sơn chia sẻ.
| Việc phát triển và thử nghiệm thành công hệ thống giám sát ứng dụng cho các máy sấy tháp đã và đang mở ra một nhu cầu mới về thiết bị, dịch vụ chăm sóc khách hàng sử dụng thiết bị, hoạt động nghiên cứu đã giúp tăng tính chuyên môn hóa trong thiết bị chế biến sấy lúa dạng tháp hiện nay. |
Bích Phương
