Đồ án HCMUTE: Tính toán và thiết kế hệ thống sấy phun ly tâm

• Tác giả: Cao Nhân Nghĩa
• 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: Thiết Kế Hệ Thống Sấy Phun Ly Tâm
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. TÍNH CẤP THIẾT ĐỀ TÀI
• 1.2. GIỚI THIỆU QUÁ TRÌNH SẤY PHUN
• 1.2.1. Sấy phun
• 1.2.2. Hệ thống sấy phun
• 1.2.3. Nguyên lý của phương pháp sấy phun
• 1.2.4. Các giai đoạn trong quá trình sấy phun
• 1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun
• 1.2.6. Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ sấy phun so với các phương pháp sấy khác
• 1.2.7. ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SẤY PHUN
• 1.3. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SẤY PHUN
• 1.3.1. Tình hình phát triển công nghệ sấy phun trên thế giới
• 1.3.2. Tình hình phát triển công nghệ sấy phun ở Việt Nam
• 1.4. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA SẤY PHUN
• 1.4.1. Không khí ẩm
• 1.4.1.1. Cơ sở nhiệt động để tính toán không khí ẩm
• 1.4.1.2. Các thông số của không khí ẩm
• 1.4.1.3. Đồ thị I – d của không khí ẩm
• 2. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ THIẾT BỊ – CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG, TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC THIẾT BỊ
• 2.1. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI THIẾT KẾ
• 2.2. CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN TRONG HỆ THỐNG SẤY PHUN
• 2.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 2.3.1. Các thông số ban đầu
• 2.3.2. Tính cân bằng vật chất
• 2.3.3. Tính toán, thiết kế thiết bị chính
• 2.3.4. Tính thiết bị phụ
• 3. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN
• 3.1. CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG CHO HỆ THỐNG
• 3.2. Bộ điều khiển nhiệt độ
• 3.3. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐIỆN
• 3.3.1. Sơ đồ mạch động lực
• 3.3.2. Sơ đồ mạch điều khiển
• 3.4. Tính toán điện năng
• 3.5. HƯỚNG DẪN ĐIỀU KHIỂN VÀ SỬ DỤNG
• 4. CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
• 4.1. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ĐỐI VỚI SẢN PHẨM SỮA
• 4.2. CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC ĐỐI VỚI SẢN PHẨM CÀ PHÊ
• 5. CHƯƠNG V: AN TOÀN LAO ĐỘNG PHÒNG CHỮA CHÁY
• 6. CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế hệ thống sấy phun và nghiên cứu thiết kế hệ thống sấy phun tại HCMUTE

Luận văn tốt nghiệp tập trung vào thiết kế hệ thống sấy phun với cơ cấu phun ly tâm, một dự án thực tế được thực hiện tại HCMUTE. Nghiên cứu thiết kế hệ thống sấy phun này nhằm đáp ứng nhu cầu trang bị thiết bị sấy phun trong các trường đại học và cao đẳng, đặc biệt ở khu vực phía Nam. Việc thiết kế máy sấy phun này hướng đến giải pháp thay thế các thiết bị nhập khẩu đắt tiền, khó sửa chữa và thường gặp sự cố. Luận văn trình bày chi tiết quá trình tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy phun, bao gồm các khía cạnh từ thiết kế cơ khí đến thiết kế mạch điện và điều khiển hệ thống. Hệ thống sấy phun ly tâm HCMUTE được thiết kế với mục tiêu tối ưu hóa hiệu suất sấy và khả năng thu hồi sản phẩm.

1.1 Hệ thống sấy phun ly tâm HCMUTE Mục đích và phạm vi thiết kế

Phạm vi thiết kế hệ thống sấy phun ly tâm bao gồm: tính toán thiết kế hệ thống, lựa chọn các thông số ban đầu, tính cân bằng vật chất, thiết kế thiết bị chính (buồng sấy, hệ thống phun ly tâm, hệ thống thu hồi sản phẩm, quạt, heater), thiết kế thiết bị phụ, thiết kế mạch điện, điều khiển hệ thống và đánh giá hiệu quả hoạt động. Mục đích của thiết kế hệ thống sấy phun là tạo ra một hệ thống sấy phun quy mô phòng thí nghiệm, hiệu quả, tiết kiệm chi phí, dễ vận hành và bảo trì, đáp ứng nhu cầu giảng dạy và nghiên cứu tại HCMUTE. Thiết kế CAD và mô hình 3D được sử dụng để hỗ trợ quá trình thiết kế và chế tạo. Luận văn cũng đề cập đến lựa chọn thiết bị sấy phun, bao gồm các yếu tố kỹ thuật và kinh tế. Giải pháp sấy phun được đề xuất cần đảm bảo an toàn hệ thống sấy phun và tuân thủ các tiêu chuẩn thiết kế.

1.2 Quy trình sấy phun ly tâm và ứng dụng sấy phun ly tâm

Luận văn mô tả chi tiết quy trình sấy phun ly tâm, bao gồm các giai đoạn: phân tán nguyên liệu, tiếp xúc với không khí nóng, và thu hồi sản phẩm. Ứng dụng sấy phun ly tâm trong công nghệ thực phẩm được nhấn mạnh, với các ví dụ cụ thể về sấy sữa, cà phê và bột linh chi. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sấy như nhiệt độ, lưu lượng không khí, kích thước hạt, và nồng độ chất khô được phân tích. Phân tích hệ thống sấy phun cho thấy sự tối ưu hóa các thông số này để đạt được hiệu suất sấy cao và chất lượng sản phẩm tốt. Vật liệu sấy phun được lựa chọn dựa trên tính chất của sản phẩm cần sấy và khả năng chịu nhiệt. Sấy phun thực phẩm, cụ thể là sấy phun sữa và sấy phun cà phê, được sử dụng làm ví dụ để minh họa quá trình và hiệu quả của hệ thống.

1.3 Mô phỏng hệ thống sấy phun tối ưu hóa hệ thống sấy phun và ước tính chi phí thiết kế hệ thống sấy phun

Luận văn không chỉ tập trung vào thiết kế mà còn đề cập đến việc mô phỏng hệ thống sấy phun để dự đoán hiệu suất và tối ưu hóa thiết kế. Tối ưu hóa hệ thống sấy phun được thực hiện thông qua việc điều chỉnh các thông số vận hành như nhiệt độ, lưu lượng không khí, tốc độ quay của đĩa phun. Ước tính chi phí thiết kế hệ thống sấy phun được đưa ra để đánh giá tính kinh tế của giải pháp. Phân tích hệ thống sấy phun giúp xác định các chi phí chính, bao gồm vật liệu, thiết bị, nhân công và năng lượng. Kết quả mô hình 3D và phân tích hệ thống sấy phun cho thấy hệ thống đạt hiệu quả kinh tế cao so với các giải pháp nhập khẩu. Tính toán kích thước thiết bị được thực hiện dựa trên các công thức và mô hình toán học.