THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY LỌC LY TÂM NĂNG SUẤT PHỤC VỤ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ CÂY NÔNG NGHIỆP BẰNG CÔNG NGHỆ SẤY PHUN

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY LỌC LY TÂM NĂNG SUẤT PHỤC VỤ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ CÂY NÔNG NGHIỆP BẰNG CÔNG NGHỆ SẤY PHUN Giáo viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện : Msv : … Lớp : Chuyên ngành : Hà Nội – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày đồ án trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ cho đồ án môn học Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực đồ án cám ơn, thông tin trích dẫn đồ án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 14 tháng năm 2020 Tác giả đồ án … LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn chân thành tới Ban giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban chủ nhiệm khoa … tồn thể thầy, giáo tận tình dạy dỗ, giúp đỡ em thời suốt q trình học tập trường Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Xin cảm ơn thầy cô trực tiếp giảng dạy em thầy cô gián tiếp giúp đỡ em trình tìm kiếm tài liệu cho việc thực đồ án tốt nghiệp Đặc biệt em xin trân trọng cảm ơn thầy … – Người tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực suốt trình thực đồ án Những kinh nghiệm quý báu mà thầy truyền đạt hành trang vững giúp em tự tin nghề nghiệp sau Xin cảm ơn gia đình bạn bè ủng hộ, động viên, giúp đỡ em vượt qua khó khăn suốt thời gian vừa qua để em hồn thành nhiệm vụ học tập đồ án tốt nghiệp cách tốt Mặc dù có nhiều cố gắng với kiến thức cịn hạn hẹp thời gian tiếp xúc với thực tế chưa nhiều, báo cáo đồ án em khơng thể tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong có ý kiến đóng góp chân thành thầy cô bạn kiến thức báo cáo hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà nội, ngày 19 tháng năm 2020 Sinh viên … MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN .II MỤC LỤC III DANH MỤC HÌNH IV CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Nội dung phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Nội dung 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 1.4.3 Giới hạn đề tài 1.4.4 Thời gian địa điểm thực CHƯƠNG TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 2.1 Quy trình sản xuất tinh bột từ nơng nghiệp công nghệ sấy phun 2.2 Nghiên cứu máy lọc ly tâm .29 2.2.1 Nghiên cứu chung 29 2.2.2 Các dạng máy lọc ly tâm .31 2.3 Một số máy lọc ly tâm 33 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH LỌC LY TÂM 44 3.1 Khái niệm chung trình lọc 44 3.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến trình lọc 45 3.3 Vận tốc lọc 49 3.4 Năng suất máy lọc ly tâm 50 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 52 4.1 Tính tốn thiết kế số phận 52 4.1.1 Lựa chọn thơng số hình học thiết bị 52 4.1.2 Tính tốn thiết kế phận thiết bị 65 4.1.3 Xác định số thơng số thiết bị 68 4.1.4 Chế tạo số phận .68 4.2 Khảo nghiệm 73 4.2.1 Đánh giá 73 4.2.2 Thảo luận .74 4.2.3 Hướng phát triển 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 DANH MỤC HÌNH Hình Sản phẩm tinh bột Hình 2 Một số sản phẩm từ công nghệ sấy phun nơng sản Hình Cấu tạo chung máy sấy phun Hình Một máy sấy phun cơng nghiệp Hình Ví dụ máy sấy phun thực tế Hình Sơ đồ hệ thống sấy phun .11 Hình Thiết bị sấy phun 11 Hình Cấu hình sấy phun khơ 12 Hình Máy sấy phun Machinex Việt Nam .14 Hình 10 Máy sấy phun khơ Machinex Việt Nam 15 Hình 11 Bánh canh, bún, phở dùng bột khoai mìHình 12 Ứng dụng tinh bột sản xuất giấyHình 13 Ứng dụng tinh bột biến tính ngành thực phẩm 19 Hình 14 Quy trình sản xuất tinh bột sắn Starch In Food Việt Nam .22 Hình 15 Phân xưởng sản xuất bột sắn .23 Hình 16 Quy trình sản xuất bột sẵn nhà máy fococev 24 Hình 17 Nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì 25 Hình 18 Quy trình sản xuất tinh bột nghệ 27 Hình 19 Quy trình sản xuất bột mì cơng ty hịa bình xanh 28 Hình 20 Q trình lọc ly tâm lưới lọc (vách ngăn lọc) .30 Hình 21 Nguyên lý hoạt động máy ly tâm 31 Hình 22 Máyly tâm làm việc gián đoạn tháo bã dao 33 Hình 23 Máy ly tâm tháo bã dao có cửa tháo đáy 35 Hình 24 Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm lọc làm việc liên tục có piston đẩy pha rắn 36 Hình 25 Máy ly tâm liên tục rơto hình nón tự tháo bã 37 Hình 26 Máy ly tâm lắng liên tục tháo bã vít xoắn 38 Hình 27 Máy ly tâm lắng phân ly nhũ tương kiểu dĩa .40 Hình 28 Máy ly tâm lắng làm huyền phù 41 Hình 29 Máy ly tâm siêu tốc loại ống .43 CHƯƠNG 1.1 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Ngành nông nghiệp nước ta từ xưa ngành chiếm tỉ trọng sản xuất lớn, thêm vào đất nước có khí hậu nhiệt đới với đa dạng loại trái, lương thực, thực phẩm Tuy nhiên thực trạng khảo sát cho thấy, hệ thống máy móc cịn hạn chế nên chủ yếu sản phẩm nông sản ta xuất thu hoạch trạng thái nguyên Nhược điểm việc xuất sản phẩm dễ dập, nát, hỏng, thời hạn sử dụng lại ngắn nên công sức người nông dân vất vả làm trả rẻ mạt, tình trạng ép giá dễ xảy Thêm sau xuất lại mua lại sản phẩm với giá đắt vài lần, chúng xuất hình thức khác, dạng bột, dạng nước, Hơn hết, người xuất thân từ nhà nông, em thấu hiểu vất vả, dầm mưa dãi nắng, bán mặt cho đất bán lưng cho trời người nông dân lại không trả công xứng đáng thiếu kiến thức cơng nghệ Bởi q trình học em ln ấp ủ ước mơ xây dựng, thiết kế hệ thống máy đại, thông minh giúp đỡ người nông dân an nhàn mà mang lại giá trị kinh tế cho họ Những sản phẩm nông nghiệp qua chế biến công nghiệp chủ yếu xuất dạng bột dạng thường dễ sử dụng, an toàn, gọn nhẹ lại đa dạng chế biến, thời gian bảo quản lâuĐối với đồ án tốt nghiệp lần này, với mong muốn lâu niềm đam mê công nghệ đại ứng dụng thực tế tuyệt vời mà hệ thống mang lại, với khát khao khám phá chinh phục tri thức mẻ…em chọn đề tài nghiên cứu: “THIẾT KẾ , CHẾ TẠO MÁY LỌC LY TÂM NĂNG SUẤT PHỤC VỤ SẢN XUẤT TINH BỘT TỪ CÂY NÔNG NGHIỆP BẰNG CÔNG NGHỆ SẤY PHUN” làm đề tài nghiên cứu bảo vệ đồ án tốt nghiệp đại học 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài  Thiết kế, chế tạo máy lọc ly tâm  Tìm hiểu cơng nghệ sấy phun  Tìm hiểu quy trình sản xuất tinh bột từ nơng nghiệp 1.3 Đối tượng nghiên cứu  Nguyên lý hoạt động, thành phần, thiết bị thiết kế máy lọc  Cấu tạo hệ thống công nghệ sấy phun 1.4 Nội dung phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Nội dung Chương 1: Mở đầu Chương 2: Tổng quan đề tài Chương 3: Nội dung phương pháp nghiên cứu Chương 4: Kết thảo luận 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu kế thừa:  Dựa vào cơng thức học, tìm hiểu để tính tốn lực ly tâm, tìm vận tốc, chọn thiết bị phù hợp cho hệ thống  Kế thừa từ cơng trình nghiên cứu khoa học Phương pháp tham khảo tài liệu : cách thu thập thông tin từ sách, tạp chí điện tử truy cập internet 1.4.3 Giới hạn đề tài - Tập trung tìm hiểu máy lọc ly tâm - Việc thiết kế máy lọc ly tâm phục vụ sản xuất tinh bột công nghệ sấy phun thỏa mãn điều kiện: 1.4.4 Thời gian địa điểm thực - Thời gian: Từ tháng 1/2020 đến 6/2020 - Địa điểm: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Hình 11 thiết kế gối đỡ 63 Hình 12 thiết kế đĩa 64 4.1.2 Tính tốn thiết kế phận thiết bị Động máy điện dùng để chuyển đổi lượng điện sang lượng cơ, động điện sử dụng phổ biến ứng dụng nhiều loại máy móc, thiết bị Các loại động điện thường dùng để truyền động băng tải là: Động không đồng bộ: động sử dụng phổ biến cơng nghiệp, có ưu điểm giá thành rẻ, chống tải nhiên để điều khiển tốc độ động lại gặp nhiều khó khăn, tốn chi phí Động servo: thiết kế cho hệ thống hồi tiếp vòng kín Tín hiệu động nối với mạch điều khiển Khi động quay, vận tốc vị trí hồi tiếp mạch điều khiển Nếu có lý ngăn cản chuyển động quay động cơ, cấu hồi tiếp nhận thấy tín hiệu chưa đạt điểm xác Động đồng bộ: động mà có tốc độ quay rotor tốc độ quay từ trường Tốc độ động đồng không phụ thuộc vào tải, không phụ thuộc vào điện áp lưới điện, phụ thuộc vào tốc độ từ trường quay đạt hiệu suất cao Tuy nhiên lại có giá thành cao việc vận hành mở máy gặp nhiều khó khăn Động điện chiều: động điện hoạt động với dịng điện chiều Động điện cơng suất nhỏ sử dụng phổ biến dân dụng với giá thành rẻ việc điều chỉnh tốc độ dễ dàng Động chiều công suất lớn sử dụng truyền động băng tải công nghiệp hay vận hành hệ thống truyền động cung cấp momen khởi động lớn đáp ứng yêu cầu thực tế Theo yêu cầu đồ án ta nên chọn động điện chiều lý sau: Có cấu tạo đơn giản, vận hành dễ dàng Có thể dễ dàng điều chỉnh tốc độ với độ xác cao Giá thành rẻ, mẫu mã đa dạng thị trường 65 Công suất cần thiết trục máy máy ly tâm Công suất tiêu tốn mở máy gồm có: - lượng thắng lực ỳ máy - lượng thắng lực ma sát - lượng thắng sức cản khơng khí Hình 13 Động điện chiều Năng lượng để thắng lực ỳ thùng với huyền phù xác định theo công thức: 66 Trong =(cơng thắng momen ỳ thùng lúc mở máy), N.m (công thắng lực ỳ huyền phù), N.m – tốc độ vòng thùng đạt số vòng quay ổn định m/s – khối lượng thùng - khối lượng riêng huyền phù, kg/ (của tinh bột 1500 kg/) - tốc độ vòng tính bán kính thùng, m/s Năng lượng để thắng ma sát ổ trục: - khối lượng thùng với huyền phù, kg - hệ số ma sát (chọn 0,07 – 0,1) - tốc độ vòng ngưỡng trục, m/s Năng lượng thắng sức cản khơng khí: Trong đó: – hệ số hở trục (thường chọn 2, 3) – đường kính ngồi thùng, m - khối lượng riêng khơng khí, kg/ Vậy cơng suất cần thiết mở máy: Trong thực tế cần có hệ số an tồn từ 10 đến 20%, công suất động điện cần dùng: Chọn động cơ: Chọn động thỏa mãn điều kiện: Pđc > Pct; nđc ≈ n Chọn số vòng quay đồng động cơ: nđc = 800 (vòng/phút) Bảng Catalog động DC DLHSV Series 67 Ta chọn động công suất 200W theo bảng thông số 4.1.3 Xác định số thơng số thiết bị 4.1.4 Chế tạo số phận Để thiết kế phần khí hệ thống, em sử dụng phần mềm inventor cho thiết kế chân thực xác 68 Hình 14 Mặt chiếu đứng máy inventor 69 Hình 15 Phía sau vỏ máy hệ thống Hình 16 Phía sau màng lọc hệ thống 70 Cấu tạo máy lọc ly tâm bao gồm: - Động cơ: Bộ phận tạo lực quay cho máy - Trục: nối động máy lọc - Khớp nối: Nối động trục - Then: chốt hệ thống máy - Vỏ máy: Phần bao bảo vệ máy - Gối đỡ: làm chắn phần đế máy - Thanh đỡ: cố định đế máy - Màng lọc: Thực lọc - Bộ phận lọc: chức lọc - Chân máy: Giúp máy đứng vững địa hình lắp đặt - Đế máy: phần cho đỡ màng lọc cho nguyên liệu vào - Đế nối: nối đế máy trục động 71 Hình 17 Một số thành phần máy vẽ inventor 4.2 Khảo nghiệm 72 Nhận xét : Việc tự thiết kế hệ thống mang lại số ưu, nhược điểm sau:  Ưu điểm + Do hệ thống tự thiết kế nên chủ động kích thước hình học dễ dàng thay đổi theo ý muốn + Giá thành rẻ + Thiết bị dễ dàng tìm mua cần thay  Nhược điểm + Độ tin cậy khơng cao hệ thống có sẵn thị trường + Sai số tương đối cao việc tính tốn chưa chuẩn xác, thời gian thử nghiệm ngắn thiết bị sẵn có 4.2.1 Đánh giá Qua trình thực đồ án “THIẾT KẾ MÁY LỌC LY TÂM PHỤC VỤ SẢN XUẤT TINH BỘT BẰNG CÔNG NGHỆ SẤY PHUN” em thu số kết sau:  Tìm hiểu cơng nghệ sấy phun ứng dụng công nghệ sấy phun vào sản xuất nông sản  Sử dụng tốt phần mềm chun ngành Inventor  Tìm hiểu ngun lí hoạt động phạm vi sử dung loại máy lọc ly tâm 73  Đáp ứng yêu cầu đặt khóa luận thiết kế máy lọc ly tâm suất phục vụ sản xuát tinh bột cơng nghệ sấy phun  Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động lọc ly tâm 74 4.2.2 Thảo luận Để hồn thành khóa luận này, em sử dụng nhiều phần mềm tài liệu liên quan : phần mềm Inventor, tài liệu công nghệ chế tạo máy, tài liệu nghiên cứu trình lọc, lọc ly tâm Em hồn thành khóa luận với thời gian mục đích đề từ đầu Trong thời gian làm khóa luận khoảng thời gian vô ý nghĩa cá nhân em, giúp em tích lũy nhiều kinh nghiệm quý báu sau trường Khóa luận em hồn thành xong cịn tồn nhiều thiếu sót Em mong thầy cô giáo hội đồng giúp đỡ để đề tài em hoàn thiện tốt nhất, để ứng dụng giúp ích cho sống Em xin chân thành cảm ơn ! 4.2.3 Hướng phát triển  Phát triển hệ thống để đưa vào thực tế ứng dụng sản xuất  Phát triển hệ thống tự động linh hoạt 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Mục tiêu đề tài thiết kế máy lọc ly tâm suất phục vụ sản xuất tinh bột từ nông nghiệp công nghệ sấy phun thành cơng Sau q trình thực tính tốn cịn số chỗ chưa hồn tồn tối ưu nên chưa xác tuyệt đối dẫn đến sai số Qua thời gian nghiên cứu thực đồ án dừng mức thử nghiệm nên số chỗ chưa sát với thực tế Bên cạnh cịn có số hạn chế kiến thức dẫn đến nhiều thiếu xót Mặc dù em cố gắng giới hạn thời gian nghiên cứu thực hiên lực cịn nên em khơng thể hoàn toàn khắc phục hạn chế đề tài Kiến nghị Trong trình thực đề tài, việc tìm hiểu tài liệu tham khảo gặp nhiều khó khăn Em mong nhà trường khoa xây dựng phịng thực hành đại với đầy đủ trang thiết bị Như vậy, giúp cho sinh viên sau tìm tài liệu đầy đủ hơn, khả tiếp cận với công nghệ đại sớm 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Đức Bình , Giáo trình cơng nghệ chế tạo máy TS Trần Văn Địch ,2007, Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy , nhà xuất Khoa Học – Kỹ thuật Hà Nội https://www.nghetuoi.vn/2019/01/quy-trinh-san-xuat-tinh-bot-nghebang-phuong-phap-quay-ly-tam.html https://mayvatlytamhoangkim.com/nguyen-ly-hoat-dong-cua-may-lytam https://meditop.com.vn/cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong-cua-may-lytam 77 ... ly tâm tiến hành theo nguyên tắc lọc ly tâm hay lắng ly tâm Do phân loại máy ly tâm có hao loại máy ly tâm: máy ly tâm lắng máy ly tâm lọc 2.2.2 Các dạng máy lọc ly tâm Có thể phân loại máy ly. .. trình sản xuất tinh bột từ nơng nghiệp công nghệ sấy phun Máy sấy phun hệ máy sấy công nghiệp đại sử dụng công nghệ sấy phun để làm khô sản phẩm? ?Sấy khô q trình ẩm thành nước khỏi vật liệu cần sấy. .. Hình Sản phẩm tinh bột Hình 2 Một số sản phẩm từ công nghệ sấy phun nông sản Hình Cấu tạo chung máy sấy phun Hình Một máy sấy phun cơng nghiệp Hình Ví dụ máy sấy phun