Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04

Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04 Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh, tiệt trùng bằng tia cực tím DLDS 04

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY ĐỐI LƯU THÔNG MINH, TIỆT TRÙNG BẰNG TIA CỰC TÍM DLDS - 04 MÃ SỐ KHỐ LUẬN: TB.19.02 SVTH: TRẦN THUẬN LỢI 15128034 NGUYỄN VĂN SÂM 15128055 GVHD: TS NGUYỄN TẤN DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng … năm 20 Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Sau bốn tháng thực đồ án “Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế chế tạo hệ thống sấy đối lƣu thông minh tiệt trùng tia cực tím suất 12 kg nguyên liệu hạt sen/mẻ” hồn thành nhờ giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Chúng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Tấn Dũng, ThS Lê Tấn Cƣờng, KS Lê Văn Hoàng, KS Lê Trung Hiếu tận tình hƣớng dẫn chúng tơi suốt q trình làm luận văn tốt nghiệp Chúng xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Công nghệ hóa học Thực phẩm, trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh tận tình bảo kiến thức cần thiết cho trình làm luận văn tốt nghiệp suốt năm qua Chúng xin chân thành cảm ơn tất ngƣời giúp đỡ chúng tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng để hoàn thành đồ án, nhƣng đầu chúng tơi tiến hành nghiên cứu, tính tốn, thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị cộng với thời gian thực hạn chế nên tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc đóng góp quý thầy cô bạn Chúng xin chân thành cảm ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2019 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang i Khóa luận tốt nghiệp LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan toàn nội dung luận hồn tồn riêng chúng tơi Chúng tơi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp đƣợc trích dẫn xác đầy đủ theo quy định TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 07 năm 2019 Ký tên GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang ii Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC KÝ HIỆU xi TÓM TẮT KHÓA LUẬN MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Nguyên liệu 1.1.1 Giới thiệu chung sen 1.1.2 Phân bố sinh thái tiềm phát triển 1.1.3 Thành phần hóa học 1.1.4 Sự biến đổi dinh dƣỡng 1.1.5 Quy trình sản xuất hạt sen sấy 1.2 Cơ sở khoa học sấy 10 1.2.1 Định nghĩa trình sấy 10 1.2.2 Phân loại thiết bị sấy đối lƣu 11 1.2.3 Tĩnh học trình sấy 12 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang iii Khóa luận tốt nghiệp 1.2.4 Động học trình sấy 20 1.3 Tiệt trùng tia cực tím 25 1.4 Hệ thống thiết bị sấy đối lƣu, tiệt trùng tia cực tím 27 1.4.1 Tổng quan thiết bị nguyên lý hoạt động hệ thống sấy đối lƣu 27 1.4.2 Các phận 28 1.5 Kết luận phần tổng quan 30 CHƢƠNG PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN VÀ CHẾ TẠO 31 2.1 Sơ đồ ngun lý tính tốn, thiết kế chế tạo hệ thống sấy đối lƣu 31 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 32 2.3 Phƣơng pháp tính tốn thiết kế 32 2.3.1 Tính tốn chọn thơng số cần thiết cho tính tốn thiết kế 32 2.3.2 Tính tốn cân vật chất 33 2.3.3 Tính tốn cân lƣợng 35 2.4 Phƣơng pháp chế tạo 36 2.4.1 Các phƣơng pháp tiện, phay 36 2.4.2 Phƣơng pháp hàn 38 2.4.3 Phƣơng pháp gia công lỗ 39 2.4.4 Phƣơng pháp đánh bóng 39 CHƢƠNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY SẤY ĐỐI LƢU THÔNG MINH TIỆT BANGWF TIA CỰC TÍM 40 3.1 Xác định thông số tối ƣu cần thiết cho tính tốn, thiết kế 40 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang iv Khóa luận tốt nghiệp 3.2 Tính tốn kích thƣớc buồng sấy 41 3.2.1 Tính tốn thể tích chứa sản phẩm 41 3.2.2 Tính tốn thể tích kích thƣớc buồng sấy 41 3.3 Tính tốn nhiệt cho trình sấy 42 3.3.1 Nhiệt lƣợng làm bay ẩm 42 3.3.2 Nhiệt làm nóng nguyên liệu 45 3.3.3 Xác định lƣợng nhiệt đốt thiết bị phụ 48 3.3.4 Nhiệt tổn thất môi trƣờng 49 3.3.5 Tổng công suất nhiệt cần thiết cho trình sấy 51 3.4 Chọn quạt cấp gió 51 3.5 Bản vẽ thiết kế hệ thống sấy đối lƣu 51 52 3.6 Chi phí phần khí 59 CHƢƠNG THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG 61 4.1 Hệ thống điện 61 4.1.1 Các loại khí cụ điện sử dụng 61 4.1.2 Sơ đồ hệ thống điện 65 4.2 Hệ thống điều khiển tự động 66 4.2.1 Lí thuyết điều khiển tự động 66 4.2.2 Nguyên tắc hoạt động tự động điều khiển 70 4.2.3 Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động hệ thống sấy 71 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang v Khóa luận tốt nghiệp CHƢƠNG CHẠY THỬ NGHIỆM VÀ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SẤY ĐỐI LƢU VÀ ĐƢA RA KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 74 5.1 Phƣơng án thực nghiệm cổ điển để tìm tối ƣu 74 5.2 Thực nghiệm 76 5.2.1 Mục đích 76 5.2.2 Phƣơng pháp xác định hàm mục tiêu độ ẩm của sản phẩm sấy: 76 5.2.3 Phƣơng pháp xác định hàm mục tiêu chi phí lƣợng: 77 5.2.4 Thực nghiệm 77 5.2.2 Kết bàn luận 77 5.2.3 Hiệu chỉnh thiết bị 81 5.3 Hƣớng dẫn vận hành máy 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 87 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang vi Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Cây sen vùng Đồng Tháp Mƣời Hình 1.2 Quy trình sản xuất hạt sen sấy Hình 1.3 Sơ đồ sấy khơng khí 13 Hình 1.4 Mơ tả q trình sấy lý thuyết 14 Hình 1.5 Mơ tả q trình sấy thực tế 15 Hình 1.6 Sơ đồ sấy có bổ sung nhiệt phòng sấy 16 Hình 1.7 Quá trình sấy lý thuyết có bổ sung nhiệt 16 Hình 1.8 Sơ đồ sấy có gia nhiệt chừng 17 Hình 1.9 Sơ đồ sấy có khơng khí hoàn lƣu 18 Hình 1.10 Q trình sấy có khơng khí hoàn lƣu 18 Hình 1.11 Đƣờng cong sấy 24 Hình 1.12 Đƣờng cong tốc độ sấy 24 Hình 1.13 Phổ ánh sáng xạ tia UV 25 Hình 1.14 DNA trƣớc diệt khuẩn tia UV 26 Hình 1.15 DNA sau diệt khuẩn tia UV 26 Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy đối lƣu 27 Hình 1.17 Cấu tạo quạt li tâm điển hình 28 Hình 1.18 Điện trở đốt nóng khơng khí 29 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lí hệ thống sấy 31 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lí hệ thống sấy [9] 33 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang vii Khóa luận tốt nghiệp Hình 2.3 Máy phay ngang 37 Hình 2.4 Máy phay đứng 37 Hình 3.1 Bản vẽ tổng thể (1), thể vị trí tƣơng quan phận Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Bản vẽ thiết kế buồng sấy hệ thống sấy đối lƣu Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Bản vẽ lắp ráp phận Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Bản vẽ thiết kế ống dẫn khí 54 Hình 3.5 Bản vẽ chi tiết mặc bích Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Bản vẽ chi tiết khay sấy Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Bản vẽ chế tạo vách ngăn buồng sấy Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Bản vẽ chế tạo panel lƣng buồng sấy Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Các loại CB đơn, đơi ba 61 Hình 4.2 Relay MY2N 24VAC 62 Hình 4.3 Contactor Mitsubishi S-N10 62 Hình 4.4 Biến tần Toshiba VF-S11 63 Hình 4.5 Bộ nguồn 220VAC 24VDC - 5A 64 Hình 4.6 Balast điện tử Rạng đông 20W/40W 64 Hình 4.7 Sơ đồmạch điện máy 65 Hình 4.8 Mơ tả sơ đồ hệ thống tự động điều khiển 67 Hình 4.9 Sơ đồ mơ tả tín hiệu vào 67 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang viii Khóa luận tốt nghiệp Hình 4.10 Sơ đồ khối hệ thông tự động điều khiển thông minh 70 Hình 4.11 Sơ đồ hệ thống điều khiển tự động hệ thống sấy 71 Hình 5.1 Quan hệ y1 = f (x1) y2 = f(x1) x2 = 78 Hình 5.2 Quan hệ y1 = f(x2) y2 = f(x2) x1 = 66oC 79 Hình 5.3 Quan hệ y1 = f (x1) y2 = f(x1) x2 = 3.5 80 Hình 5.4 Quan hệ y1 = f(x2) y2 = f(x2) x1 = 67oC 80 GVHD: TS Nguyễn Tấn Dũng Trang ix Khóa luận tốt nghiệp PHỤ LỤC Phụ lục 1: Khối lƣợng riêng khơng khí khơ – 350C (g/l) GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 87 Khóa luận tốt nghiệp Phụ lục 2: Tính chất hóa lý bão hịa phụ thuộc nhiệt độ GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 88 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 89 Khóa luận tốt nghiệp MỘT SỐ HÌNH ẢNH ĐƢỢC GHI LẠI TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN A CÁC LOẠI MÁY VÀ DỤNG CỤ CƠ KHÍ DÙNG TRONG Q TRÌNH GIA CƠNG GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 90 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 91 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 92 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 93 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 94 Khóa luận tốt nghiệp B HÌNH ẢNH GHI LẠI Q TRÌNH CHẾ TẠO GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 95 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 96 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 97 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 98 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 99 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 100 Khóa luận tốt nghiệp GVHD TS Nguyễn Tấn Dũng Trang 101 ... 1.4 Hệ thống thiết bị sấy đối lƣu, tiệt trùng tia cực tím 1.4.1 Tổng quan thiết bị nguyên lý hoạt động hệ thống sấy đối lƣu Cấu tạo chung hệ thống sấy đối lƣu: Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý hệ thống. .. trình sấy 20 1.3 Tiệt trùng tia cực tím 25 1.4 Hệ thống thiết bị sấy đối lƣu, tiệt trùng tia cực tím 27 1.4.1 Tổng quan thiết bị nguyên lý hoạt động hệ thống sấy đối lƣu... tài liệu để xác định thông số ban đầu cần thiết cho q trình tính tốn thiết kế Nghiên cứu cơng nghệ sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy đối lƣu Tính tốn, thiết kế chế tạo hệ thống sấy đối lƣu suất 12kg