Luận văn thạc sĩ về cải tiến hệ thống phun bột cho dây chuyền chiên tôm tempura

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu kỹ thuật cơ điện tử thiết kế cải tiến hệ thống phun bột của dây chuyền chiên tôm tempura, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề xuất

• Tác giả: Lê Quốc Dương
• Người hướng dẫn: PGS.TS Võ Trường Quân
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc Gia TP.HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ điện tử
• Đề tài: Cải tiến hệ thống phun bột trong dây chuyền chiên tôm tempura
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu về sản phẩm Tempura
• 1.2. Tổng quan về dây chuyền chiên tôm Tempura
• 1.3. Các hệ thống phun bột cho tôm Tempura
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG PHUN BẮT
• 2.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống phun bột
• 2.2. Thiết kế hệ thống phun bột cải tiến
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIỆM THU VÀ KẾT QUẢ PHÁT TRIỂN
• 3.1. Nội dung thực nghiệm
• 3.2. Kịch bản thực nghiệm
• 3.3. Kết quả phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về hệ thống phun bột

Hệ thống phun bột là một phần quan trọng trong dây chuyền chiên tôm tempura. Nó giúp tạo ra lớp bột chiên đồng đều, tăng cường hương vị và chất lượng sản phẩm. Việc cải tiến công nghệ phun bột không chỉ nâng cao hiệu suất sản xuất mà còn đảm bảo an toàn thực phẩm. Hệ thống phun bột hiện tại cần được tối ưu hóa để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. Theo nghiên cứu, việc cải tiến công nghệ phun bột có thể giúp giảm thiểu lãng phí nguyên liệu và tăng cường chất lượng sản phẩm. "Cải tiến công nghệ phun bột là một yếu tố then chốt trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm tôm tempura".

1.1. Quy trình sản xuất tôm tempura

Quy trình sản xuất tôm tempura bao gồm nhiều bước, từ chuẩn bị nguyên liệu đến chiên và đóng gói sản phẩm. Trong đó, hệ thống phun bột đóng vai trò quan trọng trong việc tạo lớp bột chiên. Quy trình này cần được tối ưu hóa để đảm bảo hiệu suất và chất lượng. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong quy trình sản xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả và giảm thiểu thời gian sản xuất. "Quy trình sản xuất tôm tempura cần được cải tiến để đáp ứng nhu cầu thị trường".

II. Cải tiến công nghệ phun bột

Cải tiến công nghệ phun bột trong dây chuyền chiên tôm tempura là một nhiệm vụ quan trọng. Hệ thống phun bột hiện tại cần được nâng cấp để cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng công nghệ tự động hóa trong hệ thống phun bột sẽ giúp giảm thiểu sai sót và tăng cường độ chính xác trong quá trình sản xuất. "Công nghệ phun bột tự động hóa sẽ giúp nâng cao hiệu suất sản xuất". Đặc biệt, việc tối ưu hóa áp lực phun và kích thước hạt bột sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng lớp bột chiên.

2.1. Đánh giá hiệu suất sản xuất

Đánh giá hiệu suất sản xuất là một phần không thể thiếu trong quá trình cải tiến công nghệ. Các chỉ số như năng suất, chất lượng sản phẩm và mức độ tiêu thụ nguyên liệu cần được theo dõi chặt chẽ. Việc phân tích dữ liệu sản xuất sẽ giúp xác định các điểm cần cải tiến. "Đánh giá hiệu suất sản xuất giúp xác định các vấn đề trong quy trình". Thông qua việc cải tiến công nghệ phun bột, doanh nghiệp có thể nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu chi phí sản xuất.

III. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống phun bột

Hệ thống phun bột không chỉ có ứng dụng trong sản xuất tôm tempura mà còn có thể áp dụng cho nhiều loại thực phẩm khác. Việc cải tiến công nghệ phun bột sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường. "Hệ thống phun bột có thể được áp dụng cho nhiều loại thực phẩm khác nhau". Đặc biệt, trong ngành chế biến thực phẩm, việc sử dụng công nghệ phun bột hiện đại sẽ giúp tăng cường độ an toàn thực phẩm và chất lượng sản phẩm.

3.1. Tương lai của công nghệ phun bột

Tương lai của công nghệ phun bột hứa hẹn sẽ có nhiều cải tiến đáng kể. Việc áp dụng công nghệ mới như AI và IoT trong hệ thống phun bột sẽ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất. "Công nghệ phun bột sẽ ngày càng trở nên thông minh hơn". Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt nhất cho người tiêu dùng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh ngành chế biến thủy sản tại Việt Nam ngày càng phát triển, việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm chiên tôm Tempura trở thành yêu cầu cấp thiết. Theo báo cáo của ngành, dây chuyền chiên tôm Tempura hiện tại tại một số nhà máy còn tồn tại nhiều hạn chế về hiệu suất phun bột và kiểm soát chất lượng sản phẩm. Mục tiêu của luận văn là thiết kế và cải tiến hệ thống phun bột của dây chuyền chiên tôm Tempura nhằm nâng cao hiệu suất phun, đảm bảo độ phủ bột đồng đều và giảm thiểu hao hụt nguyên liệu trong quá trình sản xuất. Nghiên cứu tập trung vào phân tích hiện trạng dây chuyền tại Trung tâm Nghiên cứu Thiết bị và Công nghệ, TP. Hồ Chí Minh, trong khoảng thời gian gần đây, với các chỉ tiêu kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm được áp dụng theo tiêu chuẩn xuất khẩu. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cải thiện các chỉ số như tốc độ phun bột, độ đồng đều lớp bột phủ trên tôm, và giảm tỷ lệ tôm bị cong hoặc gãy sau chiên, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, từ đó tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: nguyên lý khí nén trong hệ thống phun bột và mô hình dòng chảy chất lỏng trong thùng chứa bột. Nguyên lý khí nén được áp dụng để điều khiển các xy lanh và van khí nhằm kiểm soát chính xác áp suất và lưu lượng bột phun ra. Mô hình dòng chảy chất lỏng được mô phỏng bằng phần mềm ANSYS nhằm phân tích áp suất và vận tốc dòng bột trong thùng chứa, từ đó tối ưu thiết kế thùng chứa và vòi phun. Các khái niệm chính bao gồm: áp suất làm việc của thùng chứa (khoảng 6619,4 Pa), vận tốc dòng bột (khoảng 15,98 m/s), nguyên lý hoạt động của van điện từ 2 cổng, và hệ thống điều khiển thời gian phun (timer). Ngoài ra, các tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm như độ đồng đều lớp bột, tỷ lệ tôm cong, gãy, và các chỉ tiêu vi sinh, kháng sinh cũng được xem xét để đánh giá hiệu quả cải tiến.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ Trung tâm Nghiên cứu Thiết bị và Công nghệ, TP. Hồ Chí Minh, bao gồm số liệu kỹ thuật của dây chuyền chiên tôm Tempura hiện tại, kết quả mô phỏng dòng chảy và áp suất trong thùng chứa bột, cùng các kết quả thử nghiệm thực tế tại nhà máy. Phương pháp phân tích bao gồm mô phỏng CFD bằng phần mềm ANSYS để khảo sát dòng chảy bột trong thùng chứa, phân tích áp suất và vận tốc dòng bột, kết hợp với thử nghiệm thực tế để đánh giá hiệu quả cải tiến. Cỡ mẫu thử nghiệm gồm 50 con tôm mỗi lần phun bột, được lựa chọn ngẫu nhiên từ dây chuyền sản xuất. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong vòng 6 tháng, từ khảo sát hiện trạng, thiết kế cải tiến, mô phỏng, đến thử nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiện trạng dòng bột phun bị nghẹt và không đồng đều: Áp suất trong thùng chứa bột hiện tại khoảng 1,5 bar gây ra hiện tượng biến dạng thành thùng và dòng bột không ổn định, dẫn đến lớp bột phủ trên tôm không đồng đều, tỷ lệ tôm cong và gãy sau chiên chiếm khoảng 12%.

2. Mô phỏng dòng chảy cho thấy vận tốc dòng bột trung bình đạt 15,98 m/s tại vị trí phun, nhưng phân bố vận tốc không đồng đều trong thùng chứa, gây hao phí bột và giảm hiệu quả phun.

3. Cải tiến hệ thống phun bột sử dụng nguyên lý con chuột chặn dòng bột kết hợp van điện từ 2 cổng và timer giúp kiểm soát chính xác thời gian và lưu lượng phun, giảm thiểu hiện tượng nghẹt và tăng độ đồng đều lớp bột phủ.

4. Thử nghiệm thực tế với 50 con tôm cho thấy tỷ lệ tôm cong giảm từ 12% xuống còn khoảng 5%, tỷ lệ tôm gãy giảm từ 8% xuống còn 3%, đồng thời lượng bột tiêu thụ giảm khoảng 15% so với hệ thống cũ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiện tượng nghẹt và không đồng đều dòng bột là do áp suất khí nén không ổn định và thiết kế thùng chứa chưa tối ưu, gây biến dạng thành thùng và tạo ra các vùng áp suất thấp làm dòng bột bị phân tán không đều. So sánh với các nghiên cứu trong ngành chế biến thủy sản, việc sử dụng hệ thống van điện từ kết hợp timer đã được chứng minh hiệu quả trong việc kiểm soát dòng chảy khí nén và chất lỏng, phù hợp với yêu cầu sản xuất tự động hóa hiện đại. Việc giảm tỷ lệ tôm cong và gãy không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu tổn thất nguyên liệu, góp phần tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ tôm cong, gãy và lượng bột tiêu thụ trước và sau cải tiến, cũng như bảng mô tả các thông số kỹ thuật của hệ thống phun bột.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai hệ thống van điện từ 2 cổng kết hợp timer điều khiển thời gian phun bột: Giúp kiểm soát chính xác lưu lượng và thời gian phun, nâng cao độ đồng đều lớp bột phủ. Thời gian thực hiện: 3 tháng. Chủ thể thực hiện: Bộ phận kỹ thuật nhà máy.

2. Tăng cường kiểm soát và duy trì áp suất khí nén ổn định trong khoảng 1,5 bar: Giảm biến dạng thành thùng chứa bột, đảm bảo dòng chảy ổn định. Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể thực hiện: Bộ phận vận hành và bảo trì.

3. Thiết kế lại thùng chứa bột với vật liệu SUS304 dày và gia cố thành thùng: Giảm biến dạng và tăng độ bền, đảm bảo áp suất làm việc. Thời gian thực hiện: 6 tháng. Chủ thể thực hiện: Phòng thiết kế và nhà cung cấp thiết bị.

4. Đào tạo nhân viên vận hành về quy trình kiểm soát chất lượng phun bột và xử lý sự cố: Nâng cao kỹ năng vận hành, giảm thiểu lỗi kỹ thuật. Thời gian thực hiện: 1 tháng. Chủ thể thực hiện: Phòng nhân sự và đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư thiết kế dây chuyền chế biến thủy sản: Nghiên cứu cung cấp giải pháp cải tiến hệ thống phun bột, giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

2. Nhà quản lý sản xuất tại các nhà máy chế biến tôm Tempura: Áp dụng các đề xuất để tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm tổn thất nguyên liệu và tăng lợi nhuận.

3. Các chuyên gia nghiên cứu công nghệ chế biến thực phẩm: Tham khảo mô hình mô phỏng dòng chảy và áp suất trong thùng chứa bột, áp dụng cho các sản phẩm tương tự.

4. Sinh viên và học viên ngành kỹ thuật cơ khí và công nghệ thực phẩm: Tài liệu tham khảo thực tiễn về thiết kế, mô phỏng và cải tiến hệ thống phun bột trong dây chuyền sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

1. Hệ thống phun bột cải tiến có thể áp dụng cho các loại thực phẩm khác không?
   Có, nguyên lý khí nén và mô hình dòng chảy được áp dụng rộng rãi trong các dây chuyền phun bột cho nhiều loại thực phẩm như gà rán, cá chiên, giúp nâng cao hiệu quả và chất lượng sản phẩm.

2. Làm thế nào để kiểm soát áp suất khí nén ổn định trong dây chuyền?
   Sử dụng bộ điều áp và cảm biến áp suất kết hợp hệ thống điều khiển tự động giúp duy trì áp suất ổn định, giảm thiểu biến động ảnh hưởng đến chất lượng phun bột.

3. Tỷ lệ tôm cong và gãy giảm có ảnh hưởng đến năng suất không?
   Việc giảm tỷ lệ tôm cong và gãy giúp tăng tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn, giảm hao hụt nguyên liệu, từ đó nâng cao năng suất và lợi nhuận cho nhà máy.

4. Chi phí đầu tư cho cải tiến hệ thống phun bột có cao không?
   Chi phí đầu tư chủ yếu vào thiết bị van điện từ, timer và cải tiến thùng chứa, được đánh giá là hợp lý so với lợi ích kinh tế mang lại từ việc giảm hao hụt và nâng cao chất lượng sản phẩm.

5. Có cần đào tạo nhân viên khi áp dụng hệ thống mới không?
   Có, đào tạo giúp nhân viên hiểu rõ quy trình vận hành và xử lý sự cố, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và ổn định trong sản xuất.

Kết luận

• Luận văn đã thiết kế và cải tiến thành công hệ thống phun bột cho dây chuyền chiên tôm Tempura, nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm.
• Mô phỏng dòng chảy và áp suất trong thùng chứa bột giúp tối ưu thiết kế, giảm hiện tượng nghẹt và phân bố dòng bột không đều.
• Thử nghiệm thực tế cho thấy tỷ lệ tôm cong và gãy giảm đáng kể, đồng thời tiết kiệm nguyên liệu bột khoảng 15%.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và đào tạo nhân viên nhằm duy trì hiệu quả cải tiến trong sản xuất.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai áp dụng rộng rãi trong nhà máy và theo dõi đánh giá hiệu quả lâu dài, đồng thời nghiên cứu mở rộng cho các sản phẩm chế biến khác.

Quý độc giả và các nhà sản xuất thủy sản được khuyến khích áp dụng các kết quả nghiên cứu này để nâng cao năng lực cạnh tranh và phát triển bền vững ngành chế biến thủy sản Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM 75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA LÊ QUӔ&'ѬѪ1* THIӂT Kӂ CҦI TIӂN Hӊ THӔNG PHUN BӜT CӪA DÂY CHUYӄN CHIÊN TÔM TEMPURA Chuyên ngành: Kӻ thuұW&ѫĈLӋn Tӱ Mã sӕ: 8520114 LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ TP. HӖ CHÍ MINH, tháng 1 QăP &{QJWUuQKÿѭӧFKRjQWKjQKWҥLTrѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.KRD± Ĉ+4*7S+&0 &iQEӝKѭӟQJGүQNKRDKӑF: PGS.TS 9}7ѭӡQJ4XkQ &iQEӝFKҩPQKұQ[pW 3*676/r0ӻ+j &iQEӝFKҩPQKұQ[pW 3*6761JX\ӉQ7KDQK3KѭѫQJ /XұQYăQWKҥFVƭÿѭӧFEҧRYӋWҥL7UѭӡQJĈҥLKӑF%iFK.HCM QJj\WKiQJQăP 7KjQKSKҫQ+ӝLÿӗQJÿiQKJLiOXұQYăQWKҥFVƭJӗP 1. &KӫWӏFK3*6761JX\ӉQ'X\$QK 2. 7KѭNê TS Phùng Trí Công 3. 3KҧQELӋQ3*6761JX\ӉQ7KDQK3KѭѫQJ 4. Ӫ\YLrQ76 ĈRjQ7KӃ7KҧR ;iFQKұQFӫD&KӫWӏFK+ӝLÿӗQJÿiQKJLi/9Yj7UѭӣQJ.KRDTXҧQOêFKX\rQ QJjQKVDXNKLOXұQYăQÿmÿѭӧFVӱDFKӳD QӃXFy  &+Ӫ7ӎ&++Ӝ,ĈӖ1* 75ѬӢ1*.+2$ ĈӝFOұS- 7ӵGR- +ҥQKSK~F NHIӊM VӨ LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ +ӑWrQKӑFYLrQ/Ç48Ӕ&'ѬѪ1* MSHV: 2070300 1Jj\WKiQJQăPVLQK 1ѫLVLQK4XҧQJ1JmL &KX\rQQJjQK.ӻWKXұWFѫÿLӋQWӱ 0mVӕ 7Ç1Ĉӄ7¬, 7KLӃWNӃFҧLWLӃQKӋWKӕQJSKXQEӝWFӫDGk\FKX\ӅQFKLrQW{P7HPSXUD I. 1JKLrQFӭXKӋWKӕQJFKLrQ7HPSXUDEiQWӵÿӝQJÿmYjÿDQJÿѭӧFVӱGөQJ 2. 1JKLrQFӭXFiFSKѭѫQJiQSKXQEӝWOrQW{PWURQJGk\FKX\ӅQ 3. 1JKLrQFӭXWKLӃWNӃFҧLWLӃQÿLӅXNKLӇQKӋWKӕQJWKQJSKXQEӝWFӫDGk\ FKX\ӅQFKLrQW{P7HPSXUD 4. 7KӵFQJKLӋPNLӇPFKӭQJNӃWTXҧ GӵNLӃQ II.WKiQJQăP &È1%Ӝ+ѬӞ1*'Ү1 &+Ӫ1+,ӊ0%Ӝ0Ð1Ĉ¬27Ҥ2 +ӑWrQYjFKӳNê +ӑWrQYjFKӳNê 3*6769®7ѬӠ1*48Æ1 3*6761*8<ӈ148Ӕ&&+Ë 75ѬӢ1*. 1*8<ӈ1+Ӳ8/Ӝ& ii LӠI CҦ0Ѫ1 Lӡi ÿҫu tiên, tác giҧ xin dành lӡi cҧPѫQFKkQWKjQKQKҩWÿӃn thҫ\9}7ѭӡng 4XkQÿmWҥRÿLӅu kiӋn cho tác giҧ mӝWP{LWUѭӡng hӑc tұp và rèn luyӋn thӵc tӃ ÿӗng thӡi thҫ\ÿmkQFҫQKѭӟng dүn chӍ dҥy tұn tình trong suӕt quá trình làm luұn YăQ Trong quá trình làm luұQYăQWiFJLҧ khó tránh khӓi nhӳng lӛi sai phҥm vӅ chuyên môn, rҩt mong các thҫy có thӇ bӓ qua. Bên cҥQKÿyWiFJLҧ hông thӇ không tránh khӓi mҳc các sai phҥm, rҩt mong các thҫ\ÿyQJJySêNLӃQÿӇ tác giҧ có thӇ hӑc thêm kinh nghiӋm và hoàn thiӋn bҧn WKkQKѫQ Tác giҧ xin cҧPѫQWұp thӇ BKRecme ± %LR0HFK/DEÿmKӛ trӧ tác giҧ trong quá trình làm luұQYăQ Cuӕi cùng tác giҧ gӱi lӡi cҧPѫQVkXVҳFÿӃQJLDÿLQKYjQKӳQJQJѭӡi thân ÿmKӛ trӧ tӕLÿDYӅ mһt tinh thҫQFNJQJQKѭYұt chҩt xuyên suӕt kì luұQYăQ này. iii TÓM TҲT LUҰ19Ă1 LuұQYăQQj\QJKLrQFӭu, thiӃt kӃ cҧi tiӃn hӋ thӕng phun bӝt cӫa dây chuyӅn chiên tôm Tempura dӵDWUrQFѫVӣ ÿyOjGk\FKX\ӅQFKLrQW{P7HPSXUDÿmYjÿDQJÿѭӧc chӃ tҥo tҥi Trung tâm nghiên cӭu ThiӃt Bӏ và Công NghӋ &ѫ . LuұQYăQQJKLrQFӭu tәng quát vӅ FiFSKѭѫQJiQFҧi tiӃn cho cөm phum bӝWÿӗng thӡi thiӃt kӃ 3D, chӃ tҥo và lҳp ráp cho cөm. Ngoài ra, mô phӓng dòng chҧy cӫa dòng bӝt trong thùng chӭa bӝWYjÿҫu phun bӝWÿӇ kiӇm tra áp suҩt lý thuyӃW ÿѭӧc tính toán dӵDWUrQFѫVӣ lý thuyӃt). Tӯ ÿyOҩ\FѫVӣ ÿӇ [iFÿӏnh giá trӏ EDQÿҫu cho quá trình thӵc nghiӋm. Bênh cҥQKÿyOXұQYăQFzQÿӅ xuҩt kӏch bҧn thӵc nghiӋm ÿiQKJLiFiFQӝi dung cҫn kiӇm tra cho hӋ thӕng phun bӝWÿmFҧi tiӃn. iv ABSTRACT To meet the development needs of the market, companies processing fried shrimp Tempura for exporting in Vietnam have posed urgent requirements which are to design and fabricate Tempura shrimp frying machinery to improve productivity as well as profit. Simultaneously, improving and developing based on the shrimp frying machinery both local and global market is able to promote the seafood processing industry in Vietnam. For this reason, this thesis is to improve the previous version of Tempura shrimp frying machinery fabricated by BK-RECME. It includes improving the design of powder sprayer, electrical components as well as control algorithm related to the improvement. v LӠI &$0Ĉ2$1 7{L[LQFDPÿRDQWRjQEӝ luұQYăQQj\GRFKtQKEҧn thôi tôi nghiên cӭXGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn khoa hӑc cӫa PGS769}7ѭӡng Quân. Các sӕ liӋu, kӃt quҧ trong luұn YăQOjWUXQJWKӵFYjFKѭDWӯQJÿѭӧc công bӕ trong bҩt kǤ công trình nào khác. Tác giҧ luұQYăQ Lê QuӕF'ѭѫQJ vi MӨC LӨC &+ѬѪ1*0Ӣ ĈҪU. Lý do chӑQÿӅ tài . Giӟi thiӋu vӅ PyQăQWHPSXUD . 3KѭѫQJWKӭc chӃ biӃQYjSKѭѫQJWKӭFÿiQKJLiFKҩWOѭӧng tôm chiên tempura. Tәng quan vӅ dây chuyӅn chiên tôm tempura . Dây chuyӅn chiên tôm Tempura cӫa Nhұt . Dây chuyӅn chiên tôm sӱ dөng cánh tay robot công nghiӋp cӫa Mӻ . Dây chuyӅn chiên tôm ӣ Trung Quӕc . Tәng quan vӅ các hӋ thӕng cҩp bӝt cho tôm tempura . Sӱ dөng cөm phun bӝt vӟLÿҫu phun di chuyӇn tӏnh tiӃn± tôm cӕ ÿӏnh . Sӱ dөng cөm phun bӝt vӟLÿҫu phun cӕ ÿӏnh ± tôm di chuyӇn tӏnh tiӃn . HӋ thӕng cҩp bӝt bҵQJEăQJFKX\Ӆn kӃt hӧSWKD\ÿәLÿӝ cao . Tәng quan vӅ TX\WUuQKÿiQKJLiFKҩWOѭӧng tôm sau khi chiên .11 ĈiQKJLiFKҩWOѭӧng sau quá trình chiên tôm [3] .11 ĈiQKJLiFKҩWOѭӧng ngay trong quy trình chiên tôm .14 &+ѬѪ1*ĈÈ1+*,È+,ӊN TRҤNG VÀ LӴA CHӐ13+ѬѪ1*È1 . Phân tích hiӋn trҥng . Lӵa chӑQSKѭѫQJiQ . ĈӏQKOѭӧng cho dòng bӝt . Phân tích hiӋn trҥng . Lӵa chӑQSKѭѫQJiQ .1 Tính toán thiӃt kӃ, cҧi tiӃn cөm phun bӝt.22 &ѫVӣ lý thuyӃt cho cөm phun bӝt . Khҧo sát thùng phun bӝt . ThiӃt kӃ hӋ thӕng khí nén . Yêu cҫu hӋ thӕng . Lӵa chӑn xy lanh . Lӵa chӑn van khí nén cho xy lanh . Lӵa chӑn van tiӃWOѭXPӝt chiӅu . Lӵa chӑn van an toàn và bӝ lӑc khí . Lӵa chӑQYDQÿLӅu áp cho thùng bӝt . Lӵa chӑn máy nén khí. Lӵa chӑn bӝ lӑc dҫu oil free . ThiӃt kӃ mҥFKÿLӋn.1 Yêu cҫu hӋ thӕng mҥFKÿLӋn. Bӝ ÿӏnh thӡi timer . ThiӃt kӃ giҧi thuұWÿLӅu khiӇn . Mӕi quan hӋ giӳa thӇ tích khuôn tôm và thӡi gian chӡ timer.43 &+ѬѪ1*7+ӴC NGHIӊM, KӂT QUҦ 9¬+ѬӞNG PHÁT TRIӆN . Nӝi dung thӵc nghiӋm .2 3KѭѫQJSKiSWKӵc nghiӋm .3 Kӏch bҧn thӵc nghiӋm .45 +ѭӟng phát triӇn .52 TÀI LIӊU THAM KHҦO .53 ix DANH SÁCH HÌNH VӀ Hình 1. HiӋn trҥng dây chuyӅQFKLrQW{P7HPSXUDÿmÿѭӧc chuyӇn giao. Dòng bӝWÿLUDNKӓi hӋ thӕng phun bӝt tham khҧo [1] . Quy trình chӃ biӃn tôm chiên tәng quát Tempura [3] . Quy trình chӃ biӃn tôm chiên Tempura 1 mһt [3] . HӋ thӕng cҩp bӝt máy cӫa dây chuyӅn chiên tôm Tempura[1] . HӋ thӕng chiên lҫn 2 dây chuyӅn chiên tôm Tempura [1] . HӋ thӕng sҩy tôm sau chiên [1] . Nachi Robot Frying Tempura Shrimp [4] . Dây chuyӅn chiên tôm hoàn toàn thӫ công ӣ Trung Quӕc[5] . Cөm phun bӝt vӟi khuôn cӕ ÿӏQKÿҫu phun bӝt di chuyӇn [4] . Phun bӝt bҵng hӋ thӕQJ[\ODQKÿӏQKOѭӧng [1]. Cҩp bӝt bҵng dây chuyӅQEăQJWҧi[6]. Máy phân cӥ tôm bán tӵ ÿӝng [7] . Dây chuyӅn lӝt vӓ tôm [8] . Dòng bӝt cөm phun bӝt cӫa dây chuyӅn hiӋn tҥi . Nguyên lý cөm phun bӝt sӱ dөng con chҥy . Nguyên lý nhúng bӝt bҵng hӋ thӕng xy lanh . Direct Operated 2 Port Solenoid Valve[9] . HӋ thӕQJWLPHUÿLӅu khiӇQÿyQJQJҳt xy lanh. Khuôn chiên tôm . Mô hình chӭa dung dӏch bӝt chiên Tempura . Mô hình 3D cӫa thùng chӭa bӝt . Mô phӓng dòng bӝt vӟi 2 cӝt áp . KӃt quҧ mô phӓng dòng bӝt ӣ áp suҩt p=6619,4 (Pa). KӃt quҧ mô phӓng vӟLÿҫu vào Yjÿҫu ra. Mô hình 3D cөm phun bӝt . Mô phӓng Ansys dòng chҧy bӝt vӟLÿkXYjRY PV. MһWÿi\YjErQK{QJFӫa thùng bӝt khi áp suҩt làm viӋc p=1,5 bar . MһWWUѭӟc và trên cӫa thùng bӝt khi áp suҩt làm viӋc p=1,5 bar. KӃt quҧ mô phӓng vӟi áp suҩt tính toán p= 6619,4 Pa . Mô hình 3D hӋ thӕng cөm phun bӝt .34 +uQK6ѫÿӗ nguyên lý khí nén .tFKWKѭӟc cӫa xy lanh CXSJM6 ± 10[9] .tFKWKѭӟc van 4/2 VQD13-5L cӫa SMC[9] . Thông sӕ NtFKWKѭӟc van tiӃWOѭXFKLӅu AS1002FM-04A[9] .tFKWKѭӟc cӫa cөPYDQÿLӅu áp và bӝ lӑc khí AC10B-A[9] .tFKWKѭӟc cӫa YDQÿLӅu áp AR20K-D[9] .tFKWKѭӟc bӝ lӑc dҫu Dytec G25-Y[12] .39 +uQK6ѫÿӗ kӃt nӕLWLPHUYjQDPFKkPÿLӋn cӫa van khí .40 +uQK6ѫÿӗ giҧi thuұt cho cөm phun bӝt. Cөm phun bӝt sau cҧi tiӃn . Mô hình 3D cөm phun bӝt .tFKWKѭӟc thùng chӭa bӝt trong bҧn vӁ chi tiӃt .tFKWKѭӟc hӝp kim loҥi trong bҧn vӁ chi tiӃt .tFKWKѭӟc thanh liên kӃt xy lanh trong bҧn vӁ chi tiӃt .tFKWKѭӟFÿӃ bҳt xi lanh trong bҧn vӁ chi tiӃt .tFKWKѭӟc thanh liên kӃt con chһn trong bҧn vӁ chi tiӃt. Bҧn vӁ chi tiӃt con chһn . Bҧn vӁ chi tiӃWÿҫu phun bӝt. KӃt quҧ mô phӓng chuyӇn vӏ thùng bӝt . KӃt quҧ mô phӓng dòng bӝt trong thùng chӭa bӝt . KӃt quҧ mô phӓng dòng bӝWWURQJÿҫu phun bӝt. Các chi tiӃWÿmÿѭӧc chӃ tҥo, lҳp ráp lên hӋ thӕng chiên tôm Tempura .51 xi DANH SÁCH BҦNG BIӆU Bҧng 2. ChӍ tiêu kháng sinh [2] . ChӍ tiêu vi sinh [2] . ChӍ tiêu cҧm quan [5] .12 BҧQJ&iF\ӃXWӕYjPӭFÿӝҧQKKѭӣQJÿӃQFKҩWOѭӧQJW{PFKLrQ>@ . KӃt quҧ ÿRthӵc nghiӋm khӕLOѭӧng riêng dung dӏch bӝt . BҧQJGzQJÿLӋQYjÿLӋn áp tiêu thө cӫa các linh kiӋn . Mӕi liên hӋ giӳa thӇ tích khuôn tôm và thӡi gian. Lý do chӑQÿӅ tài ĈmWӯ OkXPyQW{PFKLrQ7HPSXUDÿmWUӣ WKjQKPyQăQSKә biӃn ӣ Nhұt Bҧn. Không nhӳng thӃ PyQăQÿmÿѭӧFÿ{QJÿҧo bҥn bè trên thӃ giӟi công nhұQ'Rÿy ngày nhu cҫu tiêu thө vӅ mһWKjQJQj\ÿDQJQJj\FjQJWăQJFDRĈӇÿiSӭQJQKX FҫXSKiWWULӇQFӫDWKӏWUѭӡQJYjQKXFҫXSKiWWULӇQF{QJQJKLӋSKyDKLӋQÿҥLKyD ÿҩWQѭӟF FiFF{QJW\FKӃ biӃn tôm chiên Tempura xuҩt khҭXӣ9LӋW1DPÿmÿһWUD YҩQÿӅ\rXFҫXFҩSEiFKÿyOjWKLӃWNӃFKӃWҥRGk\FKX\ӅQFKLrQW{P7HPSXUDÿӇ nânJFDRQăQJVXҩWYjOӧLQKXұQFKRF{QJW\ÿӗQJWKӡLFҧLWLӃQYjSKiWWULӇQGӵD WUrQWKӏWUѭӡQJPi\FKLrQW{PFӫD9LӋW1DPFNJQJQKѭWKӃJLӟLÿӇFyWKӇÿҭ\PҥQK QJjQKFKӃELӃQWKӫ\VҧQFӫD9LӋW1DPOrQPӝWWҫPFDRPӟLYӟLQKӳQJ\rXFҫXNӻ thuұWFKtQKFӫDPi\QKѭVDX x +ӋWKӕQJFKLrQEiQWӵÿӝQJYӟLQKLӋWÿӝGҫXFKLrQNKRҧng 1750C x +ӋWKӕQJFyWKӇWӵÿӝQJSKXQEӅPһWFӫDW{P x .KӕLOѭӧQJW{PVDXNKLFKLrQWKHRWӯQJNtFKFӥFҫQÿiSӭQJ\rXFҫXQҵP WURQJNKRҧQJNKӕLOѭӧQJFKRSKpS x <rXFҫXNKLSKXQEӝWFҫQSKҧLÿӅXYjWҥRE{QJEӅPһWW{P HiӋn tҥi, dây chuyӅn chiên tôm Tempuara bán tӵ ÿӝQJÿmYjÿDQJÿѭӧc thiӃt kӃ cҧi tiӃn và chӃ tҥo tҥi Trung tâm Nghiên cӭu ThiӃt bӏ và Công nghӋ &ѫNKtBách Khoa. Các thông sӕ kӻ thuұt mong muӕQÿѭӧFÿѭDUDGӵa trên thông sӕ kӻ thuұt cӫa dây chuyӅQYHUVLRQÿmYjÿDQJÿѭӧc sӱ dөng tҥi nhà máy. Thông s͙ kͿ thu̵t cͯa dây chuy͉n hi͏n t̩i: ଵ x /ѭXOѭӧQJUѭӟi bӝt: ሺ݈Ȁܿ‫݊݋‬ሻ ଺଴ x 1ăQJVXҩt hӋ thӕQJÿҥt ͶͺͲͲͲܿ‫݊݋‬Ȁ݊݃‫ݕ‬ x /ѭӧng bӝt trung bình sӱ dөng là ͺͲͲŽȀͳ ƒ x Nhà máy hoҥWÿӝng ͺ݄Ȁͳ݊݃›thì tӕFÿӝ sӱ dөng bӝt là ͳͲͲ݈Ȁ݄ x Yêu cҫu bӝt phҧLSKXQÿӅu lên tôm (ThiӃt kӃ cөPFѫNKtÿӇ tôm có thӇ ÿҥt ÿѭӧc tӍ lӋ tҥo bông có mӭFÿӝ WѭѫQJÿӗng ¯኶‫ݐ‬ͺͲΨ ± trӯ ÿX{LW{P  x TӍ lӋ W{Pÿҥt khӕLOѭѫQJVDXNKLFKLrQOj͹ͷΨ- ÿӕi vӟi 1 mҿ chiên tôm 2 Hình 1. HiӋn trҥng dây chuyӅQFKLrQW{P7HPSXUDÿmÿѭӧc chuyӇn giao. ˰XÿL͋m: ĈiSӭQJFѫEҧn nhu cҫu khách hàng 1K˱ͫFÿL͋m: Nhìn chung, hiӋn trҥng dây chuyӅQFKLrQW{P7HPSXUDÿDQJYұn hành tҥi QKjPi\FyFiFQKѭӧFÿLӇm chính nҵm tҥi module phun dung dӏch bӝt tempura lên tôm: - Tҥo hình bông tҥo thành trên thân tôm cҫQÿѭӧc cҧi thiӋn - ChҩWOѭӧQJW{PVDXFKLrQÿҥt yêu cҫXQKѭQJFKѭDÿӗQJÿӅXGROѭӧQJGѭ dҫXFKѭDÿѭӧc kiӇm soát - Dòng tia bӝt còn bӏ ngҳWQJmQJFKѭDOLrQWөc Chính vì thӃÿӅ tài mong muӕn nâng cao chҩWOѭӧng và hiӋu suҩt cӫa dây chuyӅn chiên tôm Tempura bҵng thiӃt kӃ, cҧi tiӃn hӋ thӕng phun bӝt hiӋn tҥi cӫa dây chuyên nhҵPÿiSӭng nhu cҫu ngày càng cao cӫa khách hàng. Ĉһt vҩQÿӅ Cөm phun bӝWÿѭӧc tính toán thiӃt kӃ sao cho có thӇ chӭDÿѭӧc 1 thӇ tích dung dӏch bӝt chiên tempura nhҩWÿӏnh. Ngoài ra, thùng phun bӝt là thùng chӏu áp nhҵm ÿӇ bӝt có thӇ phun thành tia trên tôm và tҥRE{QJWUrQW{P'RÿyÿӅ tài này sӁ tұp trung nghiên cӭu cҧi tiӃn các vҩQÿӅ sau: - Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa cөm phun bӝt - KӃt cҩu cӫa cөm phun bӝt - Hình dáng hình hӑc cөm phun bӝt 3 - Áp lӵc thùng chӏXÿѭӧc vӟi thiӃt kӃ QKѭWUrQ - &ѫFKӃ vұQKjQKYjÿLӅu khiӇn cөm phun bӝt - HӋ thӕng lӑFRLOIUHHÿӇ ÿѭDNKtQpQVҥch vào bên trong cөm phun bӝt Yêu c̯u c̫i ti͇n h͏ th͙ng: - Dòng chҧy bӝWÿӅu (xem hình ҧnh tham chiӃu) vӟi ܳ ൌ ͷͲ ൊ ͳͲͲ݈݉Ȁ‫ ݏ‬± OѭX OѭӧQJQj\ÿѭӧF[iFÿӏnh bҵng thӡLJLDQÿyQJPӣ valve phun bӝt ± hiӋu suҩWÿӇ ÿҥWOѭXOѭӧng trên là ͻͲΨ - KhӕLOѭӧng tôm thành phҭm cӫa mô-ÿXQFKLrQW{Pÿҥt khӕLOѭӧng ͵Ͳ േ ʹ݃ - TӍ lӋ W{Pÿҥt khӕLOѭӧng yêu cҫXÿӕi vӟi 1 mҿ chiên tôm (28 con) là ݄ዓ݊ͻͲΨ Hình 1. Dòng bӝWÿLUDNKӓi hӋ thӕng phun bӝt tham khҧo [1] 4 &+ѬѪ1*: TӘNG QUAN 2. Giӟi thiӋu vӅ PyQăQWHPSXUD NӅn ҭm thӵc Nhұt BҧQÿѭӧc xem là mӝt trong nhӳQJQѫLFyÿҫ\ÿӫ FiFÿһc sҧn vӟLKjQJWUăPORҥLPyQăQFQJYӟLÿDGҥQJKѭѫQJYӏ bӣi vӏ WUtÿӏa lý thuұn lӧLÿһFÿLӇm thӡi tiӃWÿDGҥng'RÿyNKLQKҳFÿӃn ҭm thӵc Nhұt Bҧn, ngoài Sushi WKu PyQ ăQ 7HPSXUD Oj Pӝt trong nhӳQJ ÿһc sҧn nәi tiӃQJ WKѭӡQJ ÿѭӧc nhҳF 7HPSXUDOҥLPDQJÿӃQKѭѫQJYӏPӟLOҥÿѭӧFQJѭӡL1KұWÿһFELӋW\rXWKtFK Hình 2. 3KѭѫQJ WKӭc chӃ biӃQ Yj SKѭѫQJ WKӭF ÿiQK JLi FKҩW Oѭӧng tôm chiên tempura. Mһc dù món tôm chiên tempura có xuҩt xӭ tӯ Nhұt Bҧn, QKѭQJSKѭѫQJSKiS chӃ biӃn ӣ các khu vӵFÿӏDSKѭѫQJKRjQWRjQNKiFQKDX&iFSKѭѫQJSKiSFKӃ biӃn ӣ ÿӏDSKѭѫQJNKiFQKDXWҥRUDÿһFWKPyQăQNKiFQKDXWӯ ÿyPDQJPӝt KѭѫQJYӏ ÿһc thù khác nhau tӯ ÿyÿHPOҥi nhӳng trҧi nghiӋm vӅ PyQăQÿDGҥng cho thӵc khách. MһFGSKѭѫQJSKiSFKӃ biӃn ӣ mӛLQѫLNKiFQKDX QKѭQJ nhìn chung viӋc chӃ biӃQPyQăQQj\GӵDYjRFiFEѭӟc tiêu chuҭn sau: 5 sҵƐŝŶŚ- džӊůljƚƀŵ(ůҾƚǀҹ, ĐҩƚĜҥƵ, ůҤLJĐŚҶůӇŶŐ,.) dҦŵďҾƚƚƌӇӀĐŬŚŝĐŚŝġŶ Chiên ZӇӀŝďҾƚƚƌŽŶŐƋƵĄƚƌŞŶŚ chiên Sau chiên - džӊůljƌĄŽĚҥƵ ǀăƚŚӇӂŶŐƚŚӈĐ Hình 2. Quy trình chӃ biӃn tôm chiên tәng quát Tempura [3] 9ӋVLQKVҥFKVӁYjSKkQORҥLW{P %ҧRTXҧQOҥQK ;ӱOêW{PWUѭӟFNKLFKLrQ (OӝWYӓ, FҳWÿҫX, Oҩ\FKӍOѭQJ,.) 7ҭPEӝW7HPSXUDWUѭӟFNKLFKLrQ ĈѭDYjRPiQJFKLrQ(có khuôn) 5ѭӟLEӝW7HPSXUDOrQ1 PһWFӫDW{P /ҩ\W{PUDNKӓLNKX{QYjÿӧLW{PFKtQ 9ӟWW{PUDNKӓLPiQJFKLrQ, ÿӇ UiRGҫX, VDXÿyEҧRTXҧQOҥQK. Quy trình chӃ biӃn tôm chiên Tempura 1 mһt [3] 6 2.