Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu và thiết kế máy sấy phun năng suất 5 lít/h

• Tác giả: Nguyễn Xuân Công
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Hoàng Du
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Toán Thiết Kế Chế Tạo Máy Sấy Phun Năng Suất 5 Lít/H
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Mục tiêu của đề tài
• 0.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 0.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY PHUN
• 1.1.1. Định nghĩa
• 1.1.2. Ứng dụng công nghệ sấy phun
• 1.2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SẤY PHUN
• 1.2.1. Tình hình phát triển công nghệ sấy phun trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình phát triển công nghệ sấy phun ở Việt Nam
• 1.3. Một số thiết bị sấy phun được sử dụng trong phòng thí nghiệm
• 1.3.1. Hệ thống sấy phun GEA Mobile minor
• 1.3.2. Hệ thống sấy phun Mini Spray Dryer B-290
• 1.4. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN
• 2. CHƯƠNG II: QUÁ TRÌNH - THIẾT BỊ HỆ THỐNG SẤY PHUN
• 2.1. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG MÁY SẤY PHUN
• 2.2. CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN
• 2.2.1. Cơ cấu phun sương
• 2.2.2. Hệ thống thu hồi bột
• 2.3. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
• 3. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY SẤY PHUN
• 3.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY PHUN
• 3.1.1. Tính cân bằng vật chất
• 3.1.2. Xác định cơ cấu phun
• 3.1.3. Tính toán kích thước thiết bị
• 3.1.4. Xác định vận tốc sấy - thời gian sấy
• 3.1.5. Tính cân bằng năng lượng
• 3.1.6. Tính toán quá trình sấy thực
• 3.2. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ
• 3.2.1. Tính toán hệ thống thu hồi bột
• 3.2.2. Tính toán calorifer
• 4. CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ BẢN VẼ GIA CÔNG, MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. THIẾT KẾ BẢN VẼ GIA CÔNG CƠ KHÍ
• 4.1.1. Thiết kế đầu phun
• 4.1.2. Thiết kế buồng sấy
• 4.1.3. Thiết kế đường ống
• 4.1.4. Thiết kế cyclone
• 4.2. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN
• 4.2.1. Mạch động lực
• 4.2.2. Mạch điều khiển
• 4.2.3. An toàn về điện
• 4.3. KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM VÀ HIỆU CHỈNH MÁY SẤY PHUN
• 4.3.1. Khảo sát Thực nghiệm
• 4.3.2. Hiệu chỉnh máy sấy phun
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về máy sấy phun

Máy sấy phun là thiết bị quan trọng trong ngành công nghệ thực phẩm, đặc biệt trong việc sản xuất bột từ các nguyên liệu lỏng. Máy sấy phun hoạt động dựa trên nguyên lý phun nguyên liệu thành hạt sương vào môi trường không khí nóng, giúp nước trong nguyên liệu bay hơi nhanh chóng. Quá trình này không chỉ giúp giảm độ ẩm mà còn bảo toàn các chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu. Năng suất máy sấy được thiết kế cho nghiên cứu này là 5 lít/h, phù hợp với nhu cầu của các phòng thí nghiệm và doanh nghiệp nhỏ tại Việt Nam. Việc chế tạo máy sấy phun này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn tạo điều kiện cho việc nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới trong ngành thực phẩm.

1.1. Lợi ích của máy sấy phun

Máy sấy phun mang lại nhiều lợi ích cho ngành công nghiệp thực phẩm. Đầu tiên, nó giúp tạo ra các sản phẩm bột mịn với độ ẩm thấp, kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí vận chuyển. Thứ hai, ứng dụng máy sấy trong sản xuất thực phẩm như sữa bột, cà phê hòa tan, và các sản phẩm dinh dưỡng khác đã chứng minh hiệu quả cao trong việc bảo toàn chất lượng sản phẩm. Cuối cùng, máy sấy phun còn giúp tăng cường khả năng tiếp xúc nhiệt, từ đó nâng cao hiệu suất thu hồi sản phẩm, điều này rất quan trọng trong sản xuất quy mô lớn.

II. Quy trình thiết kế máy sấy phun

Quy trình thiết kế máy sấy phun bao gồm nhiều bước quan trọng, từ tính toán đến chế tạo. Đầu tiên, cần xác định các thông số kỹ thuật như kích thước buồng sấy, tốc độ phun, và nhiệt độ tác nhân sấy. Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất máy sấy. Tiếp theo, việc tính toán cân bằng vật chất và năng lượng là rất cần thiết để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả. Cuối cùng, thiết kế mạch điện điều khiển cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ và lưu lượng nguyên liệu, đảm bảo quá trình sấy diễn ra ổn định.

2.1. Tính toán thiết kế

Tính toán thiết kế máy sấy phun bao gồm việc xác định các thông số như kích thước buồng sấy và tốc độ phun. Các thông số này cần được tính toán dựa trên loại nguyên liệu và yêu cầu sản phẩm cuối cùng. Việc xác định năng suất máy sấy cũng rất quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến khả năng sản xuất và hiệu quả kinh tế. Các công thức tính toán cần được áp dụng chính xác để đảm bảo rằng thiết bị có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện thực tế.

III. Ứng dụng thực tiễn của máy sấy phun

Máy sấy phun có nhiều ứng dụng thực tiễn trong ngành thực phẩm và dược phẩm. Trong ngành thực phẩm, nó được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như sữa bột, cà phê hòa tan, và các loại bột gia vị. Ứng dụng máy sấy không chỉ giúp tạo ra sản phẩm chất lượng cao mà còn tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất. Trong ngành dược phẩm, máy sấy phun được sử dụng để sản xuất các loại thuốc dạng bột, giúp bảo quản các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt độ. Điều này cho thấy máy sấy phun không chỉ có giá trị trong sản xuất mà còn trong nghiên cứu và phát triển sản phẩm mới.

3.1. Tác động đến ngành công nghiệp thực phẩm

Máy sấy phun đã có tác động lớn đến ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt trong việc sản xuất các sản phẩm bột. Việc sử dụng máy sấy phun giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm thiểu lãng phí và tăng cường khả năng cạnh tranh trên thị trường. Các doanh nghiệp có thể sản xuất các sản phẩm bột với độ ẩm thấp, kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí vận chuyển. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về sản phẩm chất lượng.