BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÁY SẤY PHUN SỬ DỤNG ĐĨA LY TÂM VỚI NĂNG SUẤT 5LÍT/H GVHD: ThS. LÊ HOÀNG DU SVTH: ĐẶNG THỊ THÙY MSSV: 12116074 SKL 0 0 4 8 5 5 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116074 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÁY SẤY PHUN SỬ DỤNG ĐĨA LY TÂM VỚI NĂNG SUẤT 5 LÍT/H GVHD: ThS. Lê Hoàng Du SVTH: Đặng Thị Thùy MSSV: 12116074 i do an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2016-12116074 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÁY SẤY PHUN SỬ DỤNG ĐĨA LY TÂM VỚI NĂNG SUẤT 5 LÍT/H GVHD: ThS.
Lê Hoàng Du SVTH: Đặng Thị Thùy MSSV: 12116074 ii do an iii do an iv do an v do an vi do an vii do an viii do an ix do an x do an xi do an LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn đến thầy Lê Hoàng Du đã giúp đỡ và chỉ dẫn chúng em trong quá trình hoàn thành luận văn này, thầy đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài. Xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý giá để trong quá trình học các môn ở khoa, những kiến thức này đã giúp chúng em rất nhiều trong quá trình làm đề tài luận văn tốt nghiệp và cả trong công việc và cuộc sống sau này. Trong khoảng thời gian ngắn và đây là lần đầu tiên chúng em bước vào tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót, chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo thêm của quý thầy cô cũng như các ý kiến đóng góp của các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! xii do an LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của riêng tôi.
Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được trích dẫn chính xác và đầy đủ theo qui định. Ngày 12 tháng 08 năm 2016 Ký tên xiii do an MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP. Error! Bookmark not defined. Error! Bookmark not defined.
LỜI CAM ĐOAN. Error! Bookmark not defined. xiv DANH MỤC HÌNH ẢNH.xviii DANH MỤC BẢNG. xx DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT.
xxi TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP. xxiv TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI. xxv CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ SẤY PHUN.
Các giai đoạn trong quá trình sấy phun. Ưu nhược điểm của quá trình sấy phun. Các lĩnh vực ứng dụng sấy phun. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SẤY PHUN.
Tình hình phát triển công nghệ sấy phun trên thế giới. Tình hình phát triển công nghệ sấy phun ở Việt Nam. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN. Các khái niệm cơ bản.
Tĩnh học của quá trình sấy phun. Động lực học của quá trình sấy phun. 14 xiv do an CHƢƠNG 2: CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG SẤY PHUN. NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY SẤY PHUN.
CÁC BỘ PHẬN CƠ BẢN. Hệ thống thu hồi sản phẩm. Bộ phận gia nhiệt không khí. 25 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY PHUN.
MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI THIẾT KẾ. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NĂNG LƢỢNG VÀ TÍNH TOÁN CHO QUÁ TRÌNH SẤY THỰC. Cân bằng năng lượng. Tính toán các thông số quá trình sấy thực.
TÍNH CÁC THIẾT BỊ PHỤ. Tính toán lựa chọn cyclone. Tính toán chọn quạt. TÍNH TOÁN CALORIFER.
45 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ BẢN VẼ VÀ GIA CÔNG CƠ KHÍ. THIẾT KẾ BẢN VẼ .Thiết kế đầu phun. Thiết kế buồng sấy. 47 xv do an 4.
Thiết kế đường ống. Thiết kế cyclone. PHƢƠNG PHÁP GIA CÔNG VÀ CHẾ TẠO. Bông thủy tinh.
ĐIỀU KHIỂN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN CHO HỆ THỐNG. CÁC THÔNG SỐ CẦN ĐIỀU KHIỂN CỦA QUÁ TRÌNH SẤY PHUN. Điều khiển động cơ làm quay đĩa ly tâm. Điều khiển quạt hút cho hệ thống.
Điều khiển nhiệt độ không khí nóng. CÁCH THỨC ĐO LƢỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐỘNG LỰC VÀ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG. Mạch động lực.
Mạch điều khiển. 57 CHƢƠNG 6: AN TOÀN LAO ĐỘNG, PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY. AN TOÀN LAO ĐỘNG. Các biện pháp an toàn trong quá trình gia công, thiết kế.
Các biện pháp an toàn trong bố trí và lắp đặt. Các biện pháp an toàn trong vận hành máy sấy phun. PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY (PCCC). 62 CHƢƠNG 7: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM.
KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ SẤY TRÊN MỘT SỐ LOẠI NGUYÊN LIỆU. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT. 63 xvi do an TÓM TẮT KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN. 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
68 xvii do an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1. Minh họa tổng thể cho quá trình sấy phun. Đồ thị h-d của không khí ẩm. Đồ thị thể hiện sự hút và nhả ẩm của vật khi nhiệt độ không khí không đổi.
Ảnh hưởng của nồng độ Calcium Lignosulfanate đến năng suất bay hơi ẩm và hiệu quả sử dụng nhiệt trong buồng sấy. Ảnh hưởng của nồng độ Calcium Lignosulfonate đến hiệu suất thu hồi sản phẩm 11 Hình 1. Các giai đoạn làm khô giọt vật liệu [5]. Đối lưu nhiệt và sự chuyển đổi khối lượng và quá trình tạo thành hạt rắn trong sấy phun.
Sơ đồ hệ thống thiết bị máy sấy phun. Cơ cấu phun áp lực. Kết cấu của vòi phun khí động. Cơ cấu phun đĩa ly tâm.
Cấu hình điển hình của máy sấy phun. Cyclone thu hồi sản phẩm. Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi sản phẩm theo đường kính hạt sản phẩm [10]. Bơm nhu động công suất nhỏ.
Bố trí đường ống từ buồng sấy ra cyclone (X) và đường ống từ cyclone ra quạt hút (Y). Thanh điện trở cánh tản nhiệt hình chữU. Hình vẽ bộ phận caloriphe. Bản vẽ tổng quát đầu phun.
Bản vẽ gia công thân buồng sấy. Bản vẽ chân đế buồng sấy. 48 xviii do an Hình 4. Bản vẽ gia công nắp buồng sấy.
Bản vẽ gia công khớp nối nắp - buồng sấy. Bản thiết kế đường ống từ buồng sấy ra cyclone. Bản vẽ thiết kế đường ống từ cyclone ra quạt hút. Bản vẽ chi tiết phần nắp cyclone.
Bản vẽ chi tiết thân cyclone. Biến tần LS IC5. Đồng hồ hiển thị nhiệt độ. Đồng hồ điều khiển nhiệt độ.
Mạch động lực máy sấy phun. Mạch nguyên lý điều khiển heater. Mạch nguyên lý điều khiển động cơ, quạt thông qua biến tần điều khiển bằng biến trở ngoài. Máy sấy phun sau khi lắp đặt.
Sản phẩm bột cà phê sấy ở các nhiệt độ khác nhau. Sản phẩm bột sữa sấy ở các nhiệt độ khác nhau. 64 xix do an DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Kích thước hạt nguyên liệu sau quá trình phun sương.
So sánh giá trị bề mặt truyền nhiệt [10]. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đối lưu nhiệt và sự chuyển đổi khối lượng tạo thành hạt rắn trong sấy phun. Các thông số ban đầu. Các thông số thu được trong quá trình tính toán cân bằng vật chất.
Thông số đĩa phun ly tâm, động cơ điện. Kích thước buồng sấy và giá trị tác nhân sấy. Các thông số kích thước của cyclone. Các thông số của động cơ Spindle.
Các thông số của quạt. Bảng khảo sát nhiệt độ sấy của các mẫu. 63 Bảng A: Các thông số chính của máy. 66 xx do an DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT Kí hiệu Ý nghĩa Đơn vị QK Nhiệt lượng do tác nhân nhận được từ calorifer kJ/h Gk Khối lượng không khí vào kg/h h0 Enthalpy của không khí trước khi vào buồng sấy kj/kgkk khô G1 Năng suất nhập liệu tính theo khối lượng vật liệu kg/h c1 Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy kJ/kg0C 0 tv1 Nhiệt độ dịch thể vào C Gn Lượng ẩm bốc ra từ vật liệu trong quá trình sấy kg/h h2 Enthalpy của không khí tại nhiệt độ 800C kj/kgkk khô c2 Nhiệt dung riêng của bột sản phẩm kJ/kg0C QBC Nhiệt lượng tổn thất qua kết cấu bao che kJ/h 0 t2 Nhiệt độ của khí ra khỏi buồng sấy C 0 h1 Enthalpy của không khí tại nhiệt độ 180 C kj/kgkk khô Re Chuẩn số Renoylds w Tốc độ trung bình của TNS m/s DT Đường kính thiết bị m Độ nhớt động lực học m2/s Nu Chuần số Nusselt Hệ số nhân = f(Re, H/DT) Hệ số dẫn nhiệt của không khí Hệ số cấp nhiệt Gr Chuẩn số Grashof 0 T Nhiệt độ C k Hệ số độ nhám của thành trong thiết bị 0 tn = tw Nhiệt độ của lớp thép thành ngoài thiết bị C 0 tk = tf2 Nhiệt độ không khí bên ngoài C 0 ttb Nhiệt độ trung bình của thành thiết bị C g Gia tốc trọng trường m/s2 xxi do an Độ đen của vật Hệ số cấp nhiệt của vật đen tuyệt đố W/m2.K4 Bề dày của lớp thành thiết bị mm q Nhiệt lượng truyền từ trong buồng sấy W/m 0 Nhiệt độ bên trong của lớp thành bên trong thiết bị.
C 0 Nhiệt độ bên ngoài của lớp thành bên trong thiết bị.