(Đồ án hcmute) nghiên cứu tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa ds 12, với năng suất 10,8kg nguyên liệu sữa chua dâu mẻ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-12, VỚI NĂNG SUẤT 10,8 KG NGUYÊN LIỆU SỮA CHUA DÂU/MẺ GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH : NGUYỄN THỊ HÀ TRÂM SKL 08932 Tp Hồ Chí Minh, tháng 08/2022 m GVHD: PGS TS Nguyễn Tấn Dũng SVTH: MSSV Nguyễn Thị Hà Trâm 18116039 THÀNH PHỒ CHÍ MINH - 08/2022 m GVHD: PGS TS Nguyễn Tấn Dũng SVTH: MSSV Nguyễn Thị Hà Trâm 18116039 THÀNH PHỒ CHÍ MINH - 08/2022 m GVHD: PGS.tTS Nguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỚT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Hà Trâm MSSV: 18116039 Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Nghiên cứu tính tốn thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS – 12, với suất 10,8 kg nguyên liệu sữa chua dâu/mẻ Nhiệm vụ khóa luận: - Nghiên cứu vấn đề liên quan đến kỹ thuật sấy thăng hoa cấp đơng - Tìm hiểu tổng quan nguyên liệu đầu vào sữa chua dâu - Tìm hiểu, phân tích yếu tố ảnh hưởng đến q trình tính tốn, thiết kế hệ thống sấy thăng hoa cấp lạnh - Nghiên cứu lý thuyết trang thiết bị sử dụng hệ thống sấy thăng hoa - Nghiên cứu tính tốn thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS – 12, với suất 10,8 kg nguyên liệu sữa chua dâu/mẻ Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 15/01/2022 Ngày hồn thành khóa luận: 09/08/2022 Họ tên người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Tấn Dũng Phần hướng dẫn: tồn khóa luận Nội dung u cầu khóa luận tốt nghiệp thơng qua Trưởng Ngành Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 2022 Người hướng dẫn Trưởng Ngành NĂMtHỌC: 2021 – 2022 m Trang iii GVHD: PGS.tTS Nguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Sau năm học tập rèn luyện trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.Hồ Chí Minh, luận văn xem dấu ấn quan trọng đánh dấu việc sinh viên hồn thành nhiệm vụ ghế giảng đường Đại học Khóa luận tốt nghiệp lần hội để chúng tơi hệ thống hóa thực hành tất kiến thức học thiết kế nhà máy thực phẩm, công nghệ sản xuất thực phẩm,… Những kỹ mà chúng tơi tích lũy q trình thực khóa luận hành trang quan trọng chặng đường trở thành kỹ sư, cán ngành cơng nghệ thực phẩm sau Trong q trình nghiên cứu thực luận văn, lời xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh nói chung q thầy môn Công nghệ Thực phẩm thuộc Khoa Công nghệ Hóa học Thực phẩm nói riêng Chúng tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS.Nguyễn Tấn Dũng – Trưởng khoa Cơng nghệ Hóa học Thực phẩm Ths Đỗ Thùy Khánh Linh tận tình bảo, hướng dẫn truyền đạt kinh nghiệm cho suốt thời gian vừa qua Tuy rằng, q trình thực thầy bận không ngần ngại dẫn, định hướng cho chúng tơi hồn thành tốt nhiệm vụ luận văn Nhóm chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến KS Lê Văn Hoàng, ThS Lê Tấn Cường tận tình giúp đỡ nhóm chúng tơi suốt q trình hoàn thiện vận hành hệ thống sấy thăng hoa DS – 12 Sau cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè ln ủng hộ, quan tâm giúp đỡ trình thực Trong q trình thực khóa luận chắn chúng tơi cịn gặp phải nhiều sai sót, mong thầy cô bỏ qua Đồng thời, với kinh nghiệm kiến thức cịn hạn chế, chúng tơi xin nhận đóng góp từ q thầy để đồ án chúng tơi hồn thiện NĂMtHỌC: 2021 – 2022 m Trang iv GVHD: PGS.tTS Nguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚT NGHIỆP LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp chúng tơi thực nghiên cứu Chúng xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo quy định TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Ký tên Nguyễn Thị Hà Trâm NĂMtHỌC: 2021 – 2022 m Trang v m m m m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP { char *in_idx_str = sender->Next(); if (in_idx_str == NULL) { // sender->GetSerial()->println("ERROR: NO TEMP INDEX"); return; } mode_set_value = atoi(in_idx_str); // sender->GetSerial()->println(mode_set_value); } void runset(SerialCommands *sender) { char *in_idx_str = sender->Next(); if (in_idx_str == NULL) { // sender->GetSerial()->println("ERROR: NO TEMP INDEX"); return; } machine_status = atoi(in_idx_str); // sender->GetSerial()->println(machine_status); } void get_pres() { /* int ADC_value = analogRead(A0); P = ((float)ADC_value * 5.0) / 1023; // volt NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 184 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP P = (P - 1); if (P < 0) P = 0; P = 101 * (P / 4) + 1; // kPa P = (float)((P / 10) * 75); if (P < 10) P = 0; P = 760 - P; */ // Serial.println(Pres); if (!Xa_CK) { P = 760 - (pres_count); if (P < P_set) P = P_set; } else { if(millis() - time_send_data1>100) { pres_count1= pres_count1 + 50; P = pres_count1; time_send_data = millis(); } if (P > 760) P = 760; } } NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 185 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP SerialCommand relay_("RLY", relay); SerialCommand tempread_("Read_T", tempread); SerialCommand presread_("Read_P", presread); SerialCommand dataread_("Read_data", dataread); SerialCommand tempset_("Set_T", tempset); SerialCommand presset_("Set_P", presset); SerialCommand timeset_("Set_Time", timeset); SerialCommand modeset_("Mode_set", modeset); SerialCommand runset_("Run_set", runset); SerialCommand tspset_("Set_Tsp", tspset); void setup() { Serial.begin(9600); Serial3.begin(9600); for (uint8_t i = 0; i < RELAY_NUM; i++) { pinMode(rly_pin_map[i], OUTPUT); digitalWrite(rly_pin_map[i], LOW); // turn relay off } pinMode(OP3_SSR, OUTPUT); serial_commands_.SetDefaultHandler(cmd_unrecognized); serial_commands_.AddCommand(&relay_); NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 186 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP serial_commands_.AddCommand(&tempread_); serial_commands_.AddCommand(&presread_); serial_commands_.AddCommand(&dataread_); serial_commands_.AddCommand(&tempset_); serial_commands_.AddCommand(&presset_); serial_commands_.AddCommand(×et_); serial_commands_.AddCommand(&modeset_); serial_commands_.AddCommand(&runset_); serial_commands_.AddCommand(&tspset_); sensors0.begin(); sensors1.begin(); sensors2.begin(); sensors0.requestTemperatures(); // dàn lạnh sensors1.requestTemperatures(); // temp1 nhiet gia nhiet sensors2.requestTemperatures(); // temp2 nhiet sp t_s = sensors1.getTempCByIndex(0); t_sp = sensors2.getTempCByIndex(0); t_ld = sensors0.getTempCByIndex(0); // Serial.println("Ready!"); machine_status = 0; PID_en = 0; firt_time = true; mode_set_value = 0; NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 187 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP machine_status = 0; } long time_on_BCK = 0; long time_run = 0; byte mode_run = 0; byte step_run_mode_1 = 0; byte step_run_mode_2 = 0; void loop() { tmElements_t tm; if (RTC.read(tm)) { Serial3.print("Ok, Time = "); print2digits(tm.Hour); Serial3.write(':'); print2digits(tm.Minute); Serial3.write(':'); print2digits(tm.Second); Serial3.print(", Date (D/M/Y) = "); Serial3.print(tm.Day); Serial3.write('/'); Serial3.print(tm.Month); Serial3.write('/'); Serial3.print(tmYearToCalendar(tm.Year)); Serial3.println(); } sensors0.requestTemperatures(); // dàn lạnh NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 188 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHÓA LUẬNtTỐTtNGHIỆP sensors1.requestTemperatures(); // temp1 nhiet gia nhiet sensors2.requestTemperatures(); // temp2 nhiet sp t_s_temp = sensors1.getTempCByIndex(0); t_sp_temp = sensors2.getTempCByIndex(0); t_ld_temp = sensors0.getTempCByIndex(0); if (t_s_temp > 0) { if (t_s_temp - t_s > 50); else { t_s = t_s_temp; } } else { if (t_s_temp < -126); else t_s = t_s_temp; } if (t_sp_temp > 0) { if (t_sp_temp - t_sp > 50); else { t_sp = t_sp_temp; } NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 189 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP } else { if (t_sp_temp < -126); else t_sp = t_sp_temp; } /* if(t_ld_temp > 0) { if(t_ld_temp - t_ld> 50); else { t_ld = t_ld_temp; } } else t_ld = t_ld_temp; */ t_ld = t_ld_temp; get_pres(); serial_commands_.ReadSerial(); if (time_machine >= (long)Time_set) machine_status = 0; mode_run = mode_set_value; if (machine_status == 1) { NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 190 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP switch (mode_run) { case 1: switch (step_run_mode_1) { case 0: set_relay(6, 1); // ON SV1 set_relay(7, 0); // OFF SV2 set_relay(8, 1); // ON SV3 set_relay(2, 1); // ON May Nen time_on_BCK = millis(); time_run = millis(); step_run_mode_1 = 1; break; case 1: if (millis() - time_on_BCK > 300000) // sau 5p ON BCK { set_relay(1, 1); // ON May Nen if (P < P_set) P = P_set; Setpoint = t_s_set - 10; if (t_s > t_s_set - 10) { offset_t = Output; analogWrite(OP3_SSR, 0); PID_en = 0; flag_PID = true; NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 191 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP Output =0; } else { if (flag_PID) { Output = 0; flag_PID = false; } PID_en = 1; } if (millis() - time_send_data > 1000) { pres_count += 20; if (pres_count > 760)pres_count = 760; time_send_data = millis(); } } time_machine = ((millis() - time_run) / 1000); break; } break; case 2: switch (step_run_mode_2) { case 0: time_run = millis(); NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 192 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP step_run_mode_2 = 1; break; case 1: set_relay(6, 1); // ON SV1 set_relay(7, 1); // OFF SV2 set_relay(8, 0); // ON SV3 set_relay(2, 1); // ON May Nen time_machine = 0; if (t_sp < t_sp_set) step_run_mode_2 = 2; time_machine = ((millis() - time_run) / 1000); break; case 2: set_relay(6, 1); // ON SV1 set_relay(7, 0); // OFF SV2 set_relay(8, 1); // ON SV3 set_relay(2, 1); // ON May Nen time_on_BCK = millis(); step_run_mode_2 = 3; time_machine = ((millis() - time_run) / 1000); break; case 3: if (millis() - time_on_BCK > 300000) // sau 5p ON BCK { set_relay(1, 1); // ON May Nen if (P < P_set) NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 193 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP P = P_set; Setpoint = t_s_set - 10; if (t_sp > t_s_set - 10) { offset_t = Output; analogWrite(OP3_SSR, 0); PID_en = 0; flag_PID = true; Output =0; } else { if (flag_PID) { Output = 0; flag_PID = false; } PID_en = 1; } if (millis() - time_send_data > 1000) { pres_count += 20; if (pres_count > 760)pres_count = 760; time_send_data = millis(); } } time_machine = ((millis() - time_run) / 1000); NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 194 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP break; } break; } } else { stop_all_ouput_mode_0(); PID_en = 0; analogWrite(OP3_SSR, 0); step_run_mode_1 = 0; step_run_mode_2 = 0; Output = 0; flag_PID = false; } windowStartTime = millis(); myPID.SetOutputLimits(0, WindowSize); myPID.SetMode(AUTOMATIC); if (PID_en == 1) { Input = t_sp + 4; myPID.Compute(); /************************************************ turn the output pin on/off based on pid output ************************************************/ NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 195 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHÓA LUẬNtTỐTtNGHIỆP if ((millis() - windowStartTime) > WindowSize) { // time to shift the Relay Window windowStartTime += WindowSize; // Serial.print("time to shift the Relay Window"); } Serial3.println(Output); Serial3.println(millis() - windowStartTime); if (Output < (millis() - windowStartTime) + offset_t) { analogWrite(OP3_SSR, 0); } else analogWrite(OP3_SSR, 255); } } // Set Relay Output void set_relay(uint8_t idx, uint8_t val) { if ((idx >= 1) && (idx = && number < 10) { Serial3.write('0'); } Serial3.print(number); NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 196 m GVHD: PGS TStNguyễn Tấn Dũng KHĨA LUẬNtTỚTtNGHIỆP } void stop_all_ouput_mode_0() { set_relay(8, 0); // SV3 set_relay(7, 0); // SV2 set_relay(6, 0); // SV1 set_relay(2, 0); // may nen stop set_relay(1, 0); // bck stop } NĂM HỌC: 2021 – 2022 Trang 197 m m