NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT MUỐI NGÂM CHÂN THẢO DƯỢC

Chuyên khảo phân tích A study on design and control the herbal foot bath salt production line, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Đặng Ngọc Trí
• Người hướng dẫn: PGS. Võ Tường Quân
• Trường học: Ho Chi Minh City University of Technology
• Chuyên ngành: Mechatronics
• Đề tài: A Study on Design and Control Herbal Foot Bath Salt Production Line
• Loại tài liệu: Capstone Project
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Tóm tắt

I. Giới thiệu Dây chuyền Sản xuất Muối Ngâm Chân Thảo dược 55k

Vùng ven biển Việt Nam, đặc biệt là Cần Giờ, nổi tiếng với sản lượng muối dồi dào. Tuy nhiên, quá trình sản xuất và chế biến thường để lại lượng muối thừa đáng kể. Việc tìm ra giải pháp để tận dụng lượng muối thừa này, tạo ra các sản phẩm có giá trị gia tăng, là một yêu cầu cấp thiết. Nghiên cứu và thiết kế dây chuyền sản xuất muối ngâm chân thảo dược mở ra một hướng đi mới, góp phần giải quyết vấn đề muối thừa ở Cần Giờ, đồng thời mang lại lợi ích kinh tế cho người dân địa phương. Dự án này tận dụng nguồn tài nguyên sẵn có, tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và tăng thu nhập cho cộng đồng. Dây chuyền này hứa hẹn tạo ra sản phẩm muối ngâm chân thảo dược chất lượng, đáp ứng nhu cầu thị trường.

1.1. Tình hình sản xuất muối tại Cần Giờ và vấn đề muối thừa

Cần Giờ là một trong những vựa muối lớn của Việt Nam, với điều kiện tự nhiên thuận lợi cho nghề muối. Tuy nhiên, sản lượng muối thu hoạch được đôi khi vượt quá nhu cầu tiêu thụ, dẫn đến tình trạng muối thừa. Theo nghiên cứu từ Đại học Bách Khoa TP.HCM, lượng muối thừa không chỉ gây lãng phí tài nguyên mà còn ảnh hưởng đến môi trường và đời sống của người dân làm muối. Giải pháp cần thiết là tìm kiếm các ứng dụng mới cho muối Cần Giờ, biến muối thừa thành nguồn nguyên liệu có giá trị.

1.2. Giới thiệu về muối ngâm chân thảo dược và lợi ích sức khỏe

Muối ngâm chân thảo dược là sản phẩm kết hợp giữa muối biển Cần Giờ và các loại thảo dược ngâm chân có lợi cho sức khỏe. Sản phẩm này có tác dụng giảm đau nhức, thư giãn, cải thiện tuần hoàn máu và hỗ trợ điều trị một số bệnh. Lợi ích muối ngâm chân thảo dược đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu khoa học. Việc sản xuất muối ngâm chân thảo dược từ muối thừa Cần Giờ không chỉ tận dụng được nguồn tài nguyên mà còn mang lại sản phẩm chăm sóc sức khỏe chất lượng.

II. Phân tích quy trình sản xuất Muối Ngâm Chân Thảo dược 58k

Để thiết kế dây chuyền sản xuất muối ngâm chân hiệu quả, việc phân tích kỹ lưỡng quy trình sản xuất muối ngâm chân là vô cùng quan trọng. Quy trình này bao gồm nhiều công đoạn, từ lựa chọn nguyên liệu, sơ chế, trộn, ủ, sấy khô đến đóng gói. Mỗi công đoạn đều có những yêu cầu kỹ thuật riêng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu sản xuất muối ngâm chân cần tập trung vào việc tối ưu hóa từng công đoạn, đảm bảo tiêu chuẩn sản xuất muối ngâm chân và giảm thiểu chi phí.

2.1. Các công đoạn chính trong quy trình sản xuất muối ngâm chân thảo dược

Quy trình sản xuất bao gồm các công đoạn: chuẩn bị muối Cần Giờ và thảo dược ngâm chân, nghiền nhỏ thảo dược, trộn đều muối và thảo dược theo công thức muối ngâm chân thảo dược, ủ hỗn hợp, sấy khô, kiểm tra chất lượng và đóng gói. Việc kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và thời gian trong quá trình sấy là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu của Đại học Y Dược TP.HCM đã chỉ ra những thông số tối ưu cho từng công đoạn.

2.2. Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng muối ngâm chân thảo dược

Chất lượng muối ngâm chân thảo dược chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm chất lượng muối biển Cần Giờ, loại thảo dược ngâm chân sử dụng, tỷ lệ phối trộn, điều kiện sản xuất và quy trình kiểm soát chất lượng. Theo TCVN 9639:2013, muối cần đáp ứng các yêu cầu về cảm quan và hóa lý. Thảo dược phải có nguồn gốc rõ ràng và đảm bảo an toàn. Việc kiểm soát chặt chẽ các yếu tố này là cần thiết để sản xuất sản phẩm chất lượng cao.

III. Thiết kế Dây chuyền Sản xuất Muối Ngâm Chân Phương pháp 59k

Việc thiết kế dây chuyền sản xuất muối ngâm chân thảo dược đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức về cơ khí, điện, tự động hóa và công nghệ thực phẩm. Dây chuyền cần đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu quả, tiết kiệm năng lượng và dễ dàng vận hành. Thiết bị sản xuất muối ngâm chân cần được lựa chọn kỹ lưỡng, phù hợp với công suất và yêu cầu kỹ thuật của quy trình. Nghiên cứu này đề xuất một số phương pháp và giải pháp để thiết kế dây chuyền sản xuất tối ưu.

3.1. Lựa chọn thiết bị và máy móc cho dây chuyền sản xuất

Dây chuyền sản xuất cần các máy móc sản xuất muối ngâm chân sau: máy nghiền thảo dược, máy trộn, máy sấy, máy đóng gói. Máy nghiền cần có khả năng nghiền mịn thảo dược mà không làm mất đi các hoạt chất. Máy trộn cần đảm bảo trộn đều muối và thảo dược. Máy sấy cần có khả năng sấy khô sản phẩm nhanh chóng mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng. Máy đóng gói cần đảm bảo đóng gói sản phẩm kín, đẹp và đúng trọng lượng. Việc lựa chọn thiết bị cần dựa trên công suất, độ bền, hiệu quả và chi phí.

3.2. Bố trí dây chuyền sản xuất hợp lý và tối ưu hóa không gian

Việc bố trí dây chuyền sản xuất cần đảm bảo dòng chảy vật liệu liên tục, giảm thiểu khoảng cách di chuyển và tối ưu hóa không gian. Các khu vực cần được phân chia rõ ràng, đảm bảo vệ sinh và an toàn. Khu vực nguyên liệu, khu vực sản xuất, khu vực đóng gói và khu vực kho bãi cần được bố trí khoa học. Việc sử dụng các hệ thống băng tải, thang nâng và các thiết bị hỗ trợ khác có thể giúp tối ưu hóa quá trình vận chuyển và giảm thiểu chi phí.

IV. Ứng dụng Dây chuyền sản xuất Muối Ngâm Chân Thảo dược 57k

Dự án dây chuyền sản xuất muối ngâm chân thảo dược không chỉ là một nghiên cứu khoa học mà còn có tính ứng dụng thực tiễn cao. Sản phẩm muối ngâm chân thảo dược có thể được sản xuất và kinh doanh rộng rãi, mang lại lợi ích kinh tế cho người dân Cần Giờ và góp phần phát triển ngành công nghiệp chăm sóc sức khỏe tại Việt Nam. Việc kinh doanh muối ngâm chân thảo dược cần được thực hiện bài bản, chú trọng đến chất lượng sản phẩm, thương hiệu và kênh phân phối.

4.1. Tiềm năng kinh doanh và phát triển thị trường muối ngâm chân thảo dược

Thị trường muối ngâm chân thảo dược đang ngày càng phát triển, do nhu cầu chăm sóc sức khỏe của người dân ngày càng tăng. Sản phẩm có thể được bán tại các cửa hàng dược phẩm, spa, trung tâm massage, siêu thị và các kênh online. Việc xây dựng thương hiệu mạnh, chú trọng đến chất lượng sản phẩm và dịch vụ khách hàng là yếu tố then chốt để thành công trên thị trường. Nghiên cứu thị trường cho thấy, người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến các sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên và có lợi cho sức khỏe.

4.2. Đề xuất giải pháp cho muối thừa Cần Giờ thông qua sản xuất muối ngâm chân

Việc sản xuất muối ngâm chân thảo dược là một giải pháp hiệu quả để giải quyết vấn đề muối thừa ở Cần Giờ. Dây chuyền sản xuất có thể tận dụng nguồn muối biển Cần Giờ dồi dào, tạo ra sản phẩm có giá trị gia tăng và mang lại lợi nhuận cho người dân địa phương. Để triển khai giải pháp này, cần có sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương, các tổ chức khoa học và doanh nghiệp. Cần có các chính sách khuyến khích sản xuất, hỗ trợ kỹ thuật và tài chính cho người dân làm muối.

V. Đảm bảo Chất lượng Dây chuyền và Sản phẩm Muối 58k

Để đảm bảo tính bền vững của dây chuyền sản xuất và chất lượng của sản phẩm muối ngâm chân thảo dược, việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt là vô cùng cần thiết. Điều này bao gồm việc kiểm định nguyên liệu đầu vào, kiểm tra trong quá trình sản xuất, và kiểm tra sản phẩm cuối cùng trước khi đưa ra thị trường. Các tiêu chuẩn và quy trình phải được thiết lập và tuân thủ một cách chặt chẽ.

5.1. Quy trình kiểm định chất lượng nguyên liệu và sản phẩm

Quy trình kiểm định chất lượng cần bao gồm các bước kiểm tra cảm quan (màu sắc, mùi vị), kiểm tra hóa lý (độ mặn, độ ẩm, hàm lượng khoáng chất), và kiểm tra vi sinh vật (nếu cần). Đối với thảo dược ngâm chân, cần đảm bảo nguồn gốc rõ ràng, không chứa hóa chất độc hại, và đáp ứng các tiêu chuẩn về dược liệu. Sản phẩm cuối cùng cần được kiểm tra theo các tiêu chuẩn chất lượng đã được thiết lập, đảm bảo an toàn và hiệu quả cho người sử dụng.

5.2. Tiêu chuẩn và quy định về sản xuất muối ngâm chân thảo dược

Việc sản xuất muối ngâm chân thảo dược cần tuân thủ các tiêu chuẩn và quy định của nhà nước về vệ sinh an toàn thực phẩm, chất lượng sản phẩm, và bảo vệ môi trường. Các doanh nghiệp cần có giấy phép sản xuất, chứng nhận đủ điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm, và tuân thủ các quy định về nhãn mác, bao bì, và thông tin sản phẩm. Việc áp dụng các hệ thống quản lý chất lượng như ISO 9001, HACCP có thể giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và tăng cường uy tín của doanh nghiệp.

VI. Kết luận và Hướng phát triển Dây chuyền Muối Cần Giờ 55k

Nghiên cứu và thiết kế dây chuyền sản xuất muối ngâm chân thảo dược là một giải pháp tiềm năng để giải quyết vấn đề muối thừa ở Cần Giờ, đồng thời mang lại lợi ích kinh tế và sức khỏe cho cộng đồng. Tuy nhiên, để dự án thành công, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, doanh nghiệp, chính quyền địa phương và người dân làm muối. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ sản xuất tiên tiến, tối ưu hóa quy trình và nâng cao chất lượng sản phẩm.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu và đánh giá tiềm năng ứng dụng

Nghiên cứu đã đề xuất một quy trình sản xuất muối ngâm chân thảo dược hiệu quả, sử dụng muối thừa Cần Giờ và các loại thảo dược ngâm chân có sẵn. Dây chuyền sản xuất được thiết kế với các thiết bị phù hợp, đảm bảo hoạt động ổn định và tiết kiệm năng lượng. Kết quả nghiên cứu cho thấy, sản phẩm muối ngâm chân thảo dược có chất lượng tốt, an toàn cho người sử dụng và có tiềm năng phát triển thị trường lớn.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu và phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ sản xuất mới, sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo, giảm thiểu chất thải và bảo vệ môi trường. Cần nghiên cứu sâu hơn về tác dụng của muối ngâm chân thảo dược đối với sức khỏe, phát triển các sản phẩm mới với các loại thảo dược khác nhau, và mở rộng thị trường tiêu thụ. Việc hợp tác quốc tế và trao đổi kinh nghiệm với các nước có ngành sản xuất muối phát triển cũng là một hướng đi quan trọng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

VIETNAM NATIONAL UNIVERSITY HO CHI MINH CITY HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Faculty of Mechanical Engineering – Department of Mechatronics CAPSTONE PROJECT A STUDY ON DESIGN AND CONTROL HERBAL FOOT BATH SALT PRODUCTION LINE Student’s name: 1. Dang Ngoc Tri 2. Nguyen Phuoc Vinh Student’s ID: 1. Vo Tuong Quan Ho Chi Minh City, 2024 ACKNOWLEDGEMENT First and foremost, we would like to extend our sincerest gratitude to all the esteemed teachers at Ho Chi Minh City University of Technology, especially for teachers in Faculty of Mechanical Engineering – Department of Mechatronics for their wholehearted dedication to teaching and imparting invaluable knowledge of engineering over the past years.

It is through their efforts that we have been equipped with the strongest knowledge foundation, enabling us to successfully complete this project. We would like to express our deepest appreciation to Assoc. Vo Tuong Quan, our direct instructor, who has not only guided us but has also closely monitored our progress, provided insightful feedback, and tirelessly addressed any issues that arose throughout the project. His unwavering support and encouragement have been instrumental in our achievements.

To the members of the Biomech Lab, we extend our heartfelt thanks to Mr. Khuu Nguyen Huu Loc, Mr. Vu Tran Thanh Cong, Mr. Tran Hoa Binh and Mr.

Le Tran Vu Long for their attentive listening, prompt assistance, and invaluable guidance during the project's execution. We are also deeply grateful to all our friends who have stood by us, offering unwavering support and encouragement throughout our four − year academic journey at this university. Special recognition and gratitude are reserved for our families, whose unwavering support has been a constant source of strength, providing both emotional and material support, especially during the most challenging times of our academic pursuits. Once again, from the depths of our hearts, we extend our utmost appreciation to everyone involved.

We are truly thankful for the collective efforts that have shaped an unforgettable journey at our beloved university. We wish everyone continued good health, success, and everlasting joy and fulfillment on their chosen paths. Expressing our heartflet gratitude to all. Ho Chi Minh City, 19𝑡ℎ May 2024 NGUYEN PHUOC VINH DANG NGOC TRI iii ABSTRACT Salt is an abundant product in coastal area of Vietnam, specially Can Gio district.

Although produced in abundant quantities, most still have a large amount left over from exploitation during production and processing. Thus, creating added value from excess waste products for goals such as: saving and optimizing the value of salt is an extremely necessary. The topic of thesis to research and design herbal foot bath salt production line, it will contribute to creating a new produce for excess salt during production and harvesting in Can Gio district, by taking advantages of available products, maximizing production efficiency, also increasing income for people. Through the research for this project, the production line of fine salt granules has been implemented at Can Gio district by Bach Khoa Research Center for Manufacturing Engineering (BK – RECME).

With the actual situation implemented as above, this project also provides additional research for herbal foot bath salt production line for above purposes. From research on the processing method to produce herbal foot bath salt, the principle diagram of each machine in production line is suggested and design and linked together into a complete system. The contents of this project is presented by 7 chapters: - CHAPTER 1: OVERVIEW. - CHAPTER 2: METHOD SELECTIONS.

- CHAPTER 3: MECHANICAL DESIGN. - CHAPTER 4: ELECTRICAL DESIGN. - CHAPTER 5: CONTROL SYSTEM DESIGN. - CHAPTER 6: SYSTEM SIMULATION.

- CHAPTER 7: SUMMARY AND DEVELOPMENT ORIENTATION OF THE PROJECT. iv TABLE OF CONTENTS ACKNOWLEDGEMENT .iv TABLE OF CONTENTS.i INDEX OF FIGURES. vii INDEX OF TABLES .xv CHAPTER 1: OVERVIEW. Overview about situation of salt production in Can Gio district.

Vietnamese standard for salt when using. Introduction of the herbal foot bath salt. Some herbal foot bath salt products on the market. Using Can Gio salt to applied to produce herbal footbath salt.

Manufacturing process of herbal foot bath salt. Introducting the manufacturing process was researched by Ho Chi Minh City Medicine and Pharmacy University (YDS). The production line is designed in this project. Machines in herbal foot bath salt line production process.

Problem statement, goal and specific topic of the project. Problem statement of the project. Goal of the project. Specific topic of the project .49 CHAPTER 2: SELECTION METHOD.

Method selections for grinding machine. Mechanical principle selection for grinding machine. Transmission method selection for grinding machine. Electrical component selection for grinding machine.

Grinding control method selection. Method selections for extracting and concentrating system. Method selections for extracting system. Method selections for concentrating system.

Method selections for horizontal mixing machine. Mechanism of mixing process. Select the mechanical principle of the mixer. Transmission method selection for mixing machine.

Electrical components selection for horizontal mixing machine. Method selections for granulating machine. Selecting the granulating method. Selecting the mechanical principle of the granulator that corresponds to the the choosen method.

Selecting an electrical plan for the granulator. Selecting the machine for production line. Method selections for air circulation drying oven. Select the drying method.

Choose the mechanical principle of the dryer that corresponds to the convection drying method. Selecting heat transfer materials. Selecting electrical components for the dryer. Selecting drying machine control method.

Method selections for V – blender mixing machine. Parameters affecting the mixing process. Mixing process mechanism. Select the operating principle of the mixer.

Select the mechanical principle of the mixer. Mixer electrical components slection. Method selections for filling and packaging machine. Selecting the filling and packaging method.

Selecting the mechanical principle of the filling and packaging system that corresponds to the the choosen method. Selecting electrical plan for the system. Selecting the machine for production line .8 Material slection for the machines in production line .106 CHAPTER 3: MECHANICAL DESIGN. Extraction – condensation system design.

Extraction system calculation. Concentration system calculation. Extracting – concentrating system model design. Horizontal mixing machine design.

Design overview and factors related to mixing process. Calculate the power consumption of the machine. Power of motor calculations. Belt transmission calculation.

Shaft calculation and testing. Bearings calculation and selection. Horizontal mixing machine module design. Air circulation convection drying machine design.

Energy balance calculating. Material balance calculation. Calculation of main equipment. Calculate the design of the insulation layer.

Calculate the design of auxiliary equipment. Designed drying machine module. V – blending mixing machine design. Mixing tank volume and mixing tank size.

The rotation speed of the barrel. Productivity of the machine. Power of motor calculation. Belt drive calculation.

Shaft calculation and testing. Bearings calculation and selection. Designed V − blender mixing machine module. Requirements for dynamic balance of the production line system.

Line production maintenance requirements .271 CHATER 4: ELECTRICAL DESIGN. Electrical system of the extracting – concentrating system. Motor and pump. Calculating current supply for system.

Electrical system of the horizontal mixing machine module. Electrical system of the drying machine module. Calculating current supply for system. Electrical system of the V – blender mixing machine module .306 CHAPTER 5: CONTROL SYSTEM DESIGN.

The flowchart of the production line. The flowchart of the extracting – concentrating system. The flowchart of the horizontal mixing module. The flowchart of the drying module.

The flowchart of the V – blender mixing module. Introduction of software using for simulation. Rocky Dem Simulation 4. Extraction – condensation system simulation.

Horizontal mixing machine simulation. Air circulation convection drying machine simulation. V – blending machine simulation .342 CHAPTER 7: SUMMARY AND DEVELOPMENT ORIENTATIONS OF THE PROJECT. Summary of the results.

Some limitations of this project. Product quality control process. Salt product quality control process. Factors that need to be controlled for salt quality can be implemented at small production region .353 vi INDEX OF FIGURES Figure 1.

1 Salt production in Can Gio district [2]. 2 Can Gio salt poducts [3]. 3 The entire salt "refining" line was installed and tested at Can Gio Tuong Lai Cooperative (Can Gio district, Ho Chi Minh City) of BK - RECME. 4 Herbal foot bath salt products.

5 The production line is design in this project. 6 Hammer crusher mechanism. 7 Working principles of disc mill. 8 Working principle of roll crusher.

9 Direct extraction process. 10 Immersion extraction system X − 60 Brewer [25]. 11 Ultrasonic extraction system of Scientz [26]. 12 The working principle of ultrasonic extraction system.

13 Supercritical extraction method of Accudyne, Inc. 14 The working principle of the vacuum concentration process. 15 Rotary drum mixer of Permix [9]. 16 The working principle of rotating drum mixer.

17 The working principle of vertical screw mixer [11]. 18 Horizontal ribbon mixer of Shuanglong Group Co. 19 The working principle of horizontal ribbon mixer. 20 Anchor stirring mixer from HANA mechanical company [14].

21 The working principle of turbine stirring mixer. 22 Working principle of the paddle stirring mixer. 23 The working principle of the planetary mixer machine. 24 Dough kneading machine INTSUPERMAI 20l Spiral [19].

25 Principle diagram of high viscosity kneader [20]. 26 Fluidized bed drying [35]. 27 The working principle of the fluidized bed drying. 28 VSD − 800 Pilot and Production Spray Dryer [21].

29 Heat pump dryer [22]. 30 The working principle of the vacuum dryer. 31 The drying oven RXH − 14 − C warm air cycle drying machine [24]. 32 The working principle of the air circulation drying machine.

33 Plastic granulator machine of Rhong [31]. 34 Metal granulator of Gold & Silver grains casting [32]. 35 Chemical granulator of Jiangsu Hanyoo Pharmatech Co. 36 Automatic swing pharmaceutical chemical Food/Sway/Pendular granulator [34].

37 Fertilizer granule machine RKME 03 of R. 38 Working principle of roller compactor granulators. 39 Working principle of extrusion granulator. 40 Automatic packaging machine of HOPAK Co.

41 Semi – automatic packaging machine of RAMAC S. 1 YK90 oscillting granulator of Jiangnan Co. 2 Rotary drum mixing equipment [68]. 3 AF1 Series Auger Fillers machine [38].

4 Accutek automatic induction sealer [39]. 5 AccuCapper BT machine [42]. 1 Working principle diagram of the extracting – concentrating system. 2 Mixing tank volumetric frame diagram.

3 Normal balanced heat system diagram. 5 Some methods to harden the holes in pressure environment. 6 The flange dimensions. 7 Relationship between saturation vapor pressure of pure solvent Ps and solute in solution P and temperature t.

8 Normal balanced heat system diagram. 9 Diagram of heat transfer through the wall. 10 Stainless steel SUS304. 11 TECO - AEEEF pump 3.

12 The relationship betwwen P0 and Re of some types of impellers 41. 13 Direction of flow movement 41. 14 The relationship between the liquid viscosity and the type of impellers [47]. 15 Some type of axial flow impellers [69].

16 Some type of radical flow impeller [69]. 18 High shear impellers [69]. 19 Structure of intermediate mixing tank [67]. 20 Transmission structure of intermediate mixing tank module [67].

21 The geometry dimensions of the motor AESU1S – 90S − 0. 22 The dimension parameters of the motor AESU1S – 90S − 0. 23 Stirring shaft of intermediate mixing tank .