Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Chương 3: Cơ sở lý thuyết Chương 4: Phương hướng và các giải pháp về thiết bị Chương 5: Tính toán, thiết kế Chương 6: Chế tạo thử nghiệm Kết luận và kiến nghị 3 CHƯƠNG II: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu chung 2.1 Khái niệm về máy nấu hạt konjac - Ngày nay khoa học kỹ thuật phát triển rất mạnh trong các ngành, lĩnh vực, đặc biệt là ngành cơ khí. Ngành cơ khí là một ngành then chốt thúc đẩy sự phát triển của đất nước trong thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. - Muốn đạt được điều đó thì vấn đề đặt ra là phải có nguồn nhân lực. Nguồn nhân lực có trình độ về chuyên môn mới có thể phân tích tổng hợp các yêu cầu kỹ thuật đặt ra từ đó có đường lối công nghệ hợp lý phục vụ cho sản xuất.
Ngành cơ khí là ngành kỹ thuật có mặt ở tất cả các lĩnh vực, các ngành khác… - Hiện nay ngành cơ khí đã đi sâu và phục vụ lĩnh vực công nghiệp thực phẩm đặc biệt là chế tạo máy móc thay cho sức lao dộng con người. - Với những công việc cần phải khuấy đảo liên tục như: nấu rau câu, nấu socola, nấu kẹo, nấu tương ớt… đòi hỏi người nấu phải đứng canh nồi trong quá trình nấu. Và luôn phải đảo đều tay để tránh bị đóng cặn hoặc bột tan không đều. Nhưng, với việc phải nấu những mẻ lớn có thể lên đến vài chục lít một lần sẽ rất vất vả.
Hiểu được điều này các loại máy nấu có cánh khuấy lần lượt ra đời.1: Máy nấu hạt konjac có cánh khuấy 2.2 Tìm hiểu về nguyên liệu hạt konjac Konjac là một loại cây hoang dã lâu năm, mọc tự nhiên hoặc trồng với mục đích sản xuất quy mô công nghiệp khá phổ biến ở Nhật Bản, Trung Quốc và một số nước Đông Nam Á. Nhật Bản gọi loại bột chế biến từ cây này là Konnyaku, Việt Nam gọi là bột khoai nưa, bột nưa chuông… 4 Hình 2.2: Hạt Konjac Hình 2.3 Nguyên lý hoạt động - Để nấu dung dịch, bạn chỉ cần cài đặt các thông số về nhiệt độ, thời gian và để nồi tự động nấu. Bạn có thể tiết kiệm điện bằng cách khi dung dịch sôi thì giảm nhiệt độ đủ để giữ mức sôi vừa phải. Hệ thống cánh khuấy sẽ đảm nhận việc khuấy vét đều dung dịch trong nồi, đảm bảo không bị đóng cặn, cháy khét đáy nồi.
- Tuy nhiên, không phải nồi nào cũng có cả cánh khuấy và cánh vét, mỗi cánh quay bằng 1 động cơ, thêm 1 cánh vét thì tiêu tốn thêm điện và giá cao hơn. - Chỉ những dung dịch đặc, nhanh bị đóng cặn và sinh cháy như: mạch nha, nấu nước đường làm bánh, keo dán giấy, nấu cao. mới kết hợp 2 cánh này.Còn dung dịch đặc ít bám dính vào thành nồi như: nấu cháo, hóa chất. thì 1 cánh khuấy là vừa đủ và tiết kiệm nhất.4 Công dụng của bột konjac • Tốt cho hệ tiêu hoá • Hỗ trợ chữa bệnh trĩ và táo bón • Ngăn ngừa bệnh tiểu đường • Bổ sung canxi chống loãng xương 5 Hình 2.4: Công dụng của bột Konjac 2.5 Ứng dụng của thạch konjac • Khâu chuẩn bị đến thực hành của quá trình thạch nhà làm 6 Hình 2.5: Quy trình làm thạch thủ công 7 Hình 2.6: Thạch Konjac dùng làm trân châu – trân châu đường nâu Hình 2.7: Trà sữa Konjac 8 Hình 2.6 Quy trình tạo ra thạch konjac KHUẤY NGHIỀN ĐỀU NẶN VÀ ĐUN SÔI MỊN TRONG TẠO HÌNH NƯỚC Sơ đồ 2.1: Quy trình tạo ra thạch Bột konjac được nghiền mịn cho vào 4800g nước thường, khuấy đều 10-20 phút, hoà tan acid citric với ít nước, cho tiếp acid citric nấu lên 85 độ và giữ 10 phút.9: Bột konjac nghiền mịn Hình 2.10: Khuấy đều bột trong nước 9 Hình 2.11: Quét thành nồi tránh vón cục Hình 2.12: Sau khi đun kiểm tra độ đặc của thạch Hình 2.13: Nặn và tạo hình Hình 2.14: Thạch thành phẩm 2.7 Nghiên cứu trong và ngoài nước 2.1 Trong nước - Một số máy móc khuấy, nấu - Công ty ORANA VIETNAM, họ đã có dây chuyền sản xuất hạt konjac - Tuy nhiên, tại phòng R&D, họ mong muốn chế tạo một máy tích hợp với mong muốn máy có thể khuấy, nấu, cắt.
- Ứng dụng của konjac mà ORANA muốn hướng tới là: sữa chua, trà sữa, nước ép,. - Một số nồi nấu có cánh khuấy được bán ở ĐIỆN MÁY BIGSTAR 10 Nồi nấu thạch đen rau câu công nghiệp có cánh khuấy Thông số kỹ thuật • Điện áp: 220V/380V • Chất liệu: Inox 304 • Nhiệt độ tối đa: 320 độ C • Kết cấu: 3 lớp • Dung tích: Theo yêu cầu • Công suất điện trở: Tùy loại nồi • Công suất mô tơ: Tuỳ chọn theo nhu cầu • Công dụng: Nấu, trộn thạch đen rau câu • Tháo lắp, vệ sinh: Tháo cánh khuấy ra vệ sinh Nồi nấu có cánh khuấy 3 lớp 120L lật nghiêng Thông số kỹ thuật • Nồi cánh khuấy 3 lớp 120L khuấy lỏng • Nồi cánh khuấy 3 lớp 120L • Nồi cánh khuấy 3 lớp lật nghiêng 120L • Chất liệu: Inox • Nguồn điện: 220V • Công suất điện trở: 9kW • Nhiệt độ: 50℃ – 320℃ • Dung tích: 120L • Đường kính van xả: 49mm • Kích thước: + Ngang: 80cm + Cao 173cm 11 2.2 Ngoài nước - Ngày nay trên thế giới việc sử dụng bột Konjac đang rất được phổ biến như dùng để làm: thạch, mì,… - Bột konjac hiện nay đang được ưa chuộng ở thị trường mỹ và các nước châu âu và các dây chuyền sản xuất konjac rất nhiều và đa dạng.16: Trộn màu thành phẩm Hình 2.17: Thành phẩm Hình 2.18: Sàng thành phẩm Hình 2.19: Thành phẩm đem đóng gói 12 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Với yêu cầu để thiết kế một máy tạo thạch Konjac với các tiêu chí: Khuấy, nấu và tạo thạch. Nhóm tiến hành tìm hiểu nguyên lý của các cơ cấu có thể đáp ứng được yêu cầu hoạt động của máy.1 Nguyên lý hoạt động của cánh khuấy - Nguyên lý hoạt động của cánh khuấy là dùng năng lượng của cánh khuấy để tạo ra dòng chảy rối. Dòng chảy này sẽ làm cho hỗn hợp bên trong dung dịch được khuấy đảo đều với nhau.
- Khi làm việc, cánh khuấy sẽ bị ảnh hưởng bởi những yếu tố sau đây, mỗi yếu tố lại tác động đến hiệu quả làm việc khác nhau của cánh khuấy. Cùng tìm hiểu chi tiết: 3.1 Vị trí đặt cánh khuấy: - Vị trí của cánh khuấy so với thùng chứa cánh khuấy và bản thân cánh khuấy bên trong dung dịch sẽ tạo ra những dòng chảy khác nhau. - Vị trí đặt cánh khuấy khác nhau cho dòng nước khác nhau Hình 3.1: Các vị trí cánh khuấy [9] - Có những vị trí đặt sẽ tạo ra dòng chảy xoáy đều đến tất cả các vị trí bên trong thùng chứa, tuy nhiên cũng có những vị trí đặt không. - Chi tiết trong hình ảnh là 3 vị trí đặt khác nhau của cánh khuấy tạo ra các dòng nước chuyển động khác nhau trong bể chứa 3.2 Cấu tạo của cánh khuấy: - Cánh khuấy có cấu tạo rất khác nhau, cũng tạo ra các dòng chảy khác nhau.
- Tùy vào hỗn hợp cần khuấy trộn mà người ta sử dụng các mẫu cánh khuấy khác nhau. - Số tầng cánh khuấy: Trong các bể dung dịch lớn, không chỉ sử dụng 1 mà sử dụng 13 nhiều tầng cánh khuấy khác nhau để sự khuấy trộn được đảm bảo đạt hiệu quả cao nhất.3 Tốc độ của cánh khuấy: - Tốc độ của cánh khuấy tạo ra những năng lượng khác nhau, năng lượng khác nhau tạo ra những dòng chảy khác nhau. - Tốc độ càng lớn thì năng lượng tạo ra càng lớn >> tốc độ của dung dịch được khuấy trộn càng lớn >> hiệu quả hoạt động càng lớn.4 Nguyên lý hoạt động của cánh khuấy TUABIN - Cánh khuấy tuabin khi hoạt động thường tạo ra dòng chảy lưỡng tâm nghĩa là chuyển dòng nước từ cánh khuấy vào tâm của bể dung dịch.2: Nguyên lý hoạt động của cánh khuấy TUABIN [10] - Để đảm bảo cho chất lỏng chảy hướng tâm cần tạo ra lực ly tâm lớn hơn lực chảy vòng của chất lỏng. Độ lớn lực ly tâm phụ thuộc vào đường kính cánh khuấy và số vòng quay của nó.
- Loại này thường dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao tới 80Ns/m2.5 Nguyên lý hoạt động của cánh khuấy chân vịt - Tạo ra dòng chảy hướng trục bao gồm cả chuyển động đi vào và đi ra khỏi cánh khuấy đều song song với trục quay 14 Hình 3.3: Mô tả dòng nước của cánh khuấy chân vịt [11] - Bộ phận khuấy chân vịt dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt thấp (0,5- 2,0 Ns/m2). - Tùy theo độ cao của tầng chất lỏng mà có thể có một hay nhiều tầng chân vịt, mỗi chân vịt có thể có 2 hoặc 3 cánh, mỗi cánh quạt là một phần mặt xoắn vát nghiêng với bề mặt nằm nghiên một góc α có trị số thay đổi từ 0- 900 theo hướng trục quay đến mép cánh. - Dạng cánh như thế đảm bảo tạo ra dòng chảy hướng trục rất lớn và rút ngắn được thời gian khuấy trộn. - Trường hợp nối hai tầng chân vịt nguời ta bố trí sao cho sức hút và đẩy của hai chân vịt thực hiện theo một hướng tạo nên khả năng khuấy trộn mãnh liệt hoặc hai chân vịt hút đẩy theo hai hướng ngược nhau để khuấy trộn nhanh chất lỏng.6 Nguyên lý hoạt động của cánh khuấy dạng cánh Cánh khuấy ‘‘dạng cánh’’ tạo ra một dòng chảy tiếp tuyến chuyển động xung quanh cánh khuấy và bên trong bể.4: Mô tả dòng của cánh khuấy dạng cánh [10] 15 3.2 Nguyên lý hoạt động của điện trở nhiệt - Điện trở đốt nóng được hiểu đơn giản là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện.
Nếu vật dẫn điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện trở vô cùng lớn. Điện trở đốt nóng, điện trở nhiệt hay thermistor nói chung là sự cản trở dòng điện của một vật dẫn điện chuyển từ điện năng sang nhiệt năng. - Ví dụ như: Điện trở đốt nóng đun nước sôi trong gia đình, nồi nấu phở hủ tiếu, điện trở nồi hơi phục vụ cho ngành may mặc, dùng để sấy trong các buồng sấy nông sản, thủy sản, sấy quần áo, dùng để nướng bánh trong lò bánh mì, dùng để nung chảy hạt nhựa trong ngành bao bì nhựa, máy ó keo. và rất nhiều ưng dụng khác.
• Cấu tạo điện trở đốt nóng gồm những phần chính sau: - Dây điện trở đốt nóng: dây dẹp hoặc dây tròn (Cr20Ni80, Cr25Al5, Cr27Al7Mo2,….5: Dây điện trở Hình 3.