Báo cáo thí nghiệm môn học bf4533 – thí nghiệm chuyên ngành qttb thiết bị sấy tủ khay nghiêng

Trong môn học thí nghiệm QTTB này em được học các kỹ năng cơ khí cơ bản như khoan, cắt, hàn, …; được tham gia chế tạo một số thiết bị như thiết bị sấy tủ, thiết bị AHU.. Chuẩn bị: Dụng c

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Trường Hóa và Khoa học sự sống

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC & CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

MÔN HỌC: BF4533 – THÍ NGHIỆM CHUYÊN NGÀNH QTTB

Học kỳ 20231

Họ và tên: Vũ Hùng Cường

Mssv: 20201110

GVHD: TS.Nguyễn Đức Trung

Hà Nội, 1/2024

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

PHẦN I: NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 3

1.Làm quen với một số dụng cụ cơ khí 3

2.Thực hành khoan, cắt, hàn 4

3.Thiết kế, chế tạo thiết bị sấy 4

3.1.Mục đích 4

3.2.Tiến hành thí nghiệm 4

3.3.Nguyên lý hoạt động 8

4 Thiết kế, chế tạo thiết bị AHU 8

4.1.Mục đích 8

4.2.Cơ sơ lý thuyết 8

4.3.Tiến hành 10

PHẦN II: BÁO CÁO THÍ NGHIỆM 15

1.Thiết bị sấy tủ khay nghiêng 15

2.Thiết bị AHU 15

Kết luận 16

LỜI MỞ ĐẦU

Trong bất kỳ lĩnh vực nào thì ngoài việc học lý thuyết thì việc thực hành thí nghiệm, ứng dụng các lý thuyết đó vào trong thực tế là hết sức quan trọng Trong môn học thí nghiệm QTTB này em được học các kỹ năng cơ khí cơ bản như khoan, cắt, hàn,

…; được tham gia chế tạo một số thiết bị như thiết bị sấy tủ, thiết bị AHU Qua đó giúp em thấy được thực tế và lý thuyết có những điểm gì khác nhau, có những kinh nghiệm và bài học quý giá Được làm việc cùng thầy và các bạn trong nhóm thí nghiệm chuyên ngành cũng giúp em biết được để chế tạo một thiết bị cần làm những

gì, cách thức phân chia công việc sao cho hiệu quả Trong quá trình thí nghiệm bản thân còn nhiều thiếu sót em mong sẽ khắc phục được trong tương lai để bản thân hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

PHẦN I: NỘI DUNG THÍ NGHIỆM

1.Làm quen với một số dụng cụ cơ khí.

Làm quen với các dụng cụ cơ khí cơ bản trong quá trình thí nghiệm:

-Máy khoan

-Máy cắt

-Máy hàn

Nhận biết một số loại mũi khoan và công dụng của nó

Nhận biết các loại đinh vít bu lông

2.Thực hành khoan, cắt, hàn.

3.Thiết kế, chế tạo thiết bị sấy.

3.1.Mục đích

Thiết kế bản vẽ của tủ sấy, gia công thiết bị, lắp đặt các thiết bị đo lường, điều khiển (nếu có) Kiểm tra khả năng hoạt động đúng yêu cầu đặt ra, đáp ứng các tiêu chí cơ bản của thiết bị Thiết bị sấy là tủ sấy động đối lưu không tuần hoàn

3.2.Tiến hành thí nghiệm

Chuẩn bị:

Dụng cụ

-Máy khoan

-Máy cắt

-Kìm, tua vít, thước dây, ốc, vít bắn tôn…

Vật liệu

-Thanh thép V lỗ, thanh thép vuông, lưới lỗ, gỗ tấm, chai nhựa, tôn,…

Thiết bị được dựng khung cơ bản bằng 4 thanh sắt V có kích thước 57x63x113 (cm), các khung khay sấy được khoan lỗ, bắt bulong vào các thanh hộp vuông rỗng Các khung khay sấy được bắt trực tiếp lên khung thiết bị sấy, khung khay sấy được bắt

chéo theo zigzag theo chiều di chuyển của thiết bị sấy Giữa khay sấy và trụ thiết bị được lắp kèm đệm để gia cố thiết bị

Khay sấy sử dụng tôn lỗ có d=2,5 tránh lọt hạt qua lỗ nhưng vẫn giữ được cho luồng khi đi qua khay Tôn được bắt vít tự khoan cố định vào khung khay sấy, cần đảm bảo độ trũng không quá cao, giúp cho vật liệu sấy chảy trên khay sấy đều, tránh hiện tượng chảy dồn ứ đọng k dàn đều trên bề mặt khay sấy tăng hiệu suất sử dụng nhiệt Các thanh sắt hộp cần được cắt chéo để bắt chéo vào khung của thiết bị sấy

a.Ốp gỗ vào thành thiết bị, làm cách nhiệt

Cấu tạo của vỏ thiết bị và vật liệu cách nhiệt:

Thiết bị được cách nhiệt bằng

2 lớp gỗ, giữa 2 lớp gỗ là khoảng trống khoảng 10cm, nhét trong đó là các chai nhựa rỗng Lớp gỗ đầu tiên ngay sát khung thiết bị được cố định bằng bulong Bulong được bắt xuyên 3 lớp: gỗ - khung thiết

bị - khung khay sấy để tiết kiệm bulong và khoảng cách giữa các lớp vật liệu Lớp gỗ được sử dụng là gỗ ép, dày khoảng 1cm Ở giữa là các chai nhựa rỗng giúp cách nhiệt thiết bị sấy, giảm tổn thất nhiệt

ra ngoài môi trường Ngoài ra giữa 2 lớp gỗ là các tấm hộp trụ gỗ để liên kết 2 lớp gỗ, gia

cố khung ngoài của thiết bị Ngoài cùng có dán thêm 1 lớp bảo ôn lạnh, xốp PE OPP, kích thước sau khi có lớp cách nhiệt là 77x83x113(cm)

b.Đường đi của TNS cho thiết bị sấy.

Thiết bị có 6 khay sấy, trong đó khay cuối cùng đặt nghiêng vòng cung giúp vật liệu sấy đi về 1 hướng và ra khỏi ống thoát liệu

Tác nhân sấy đi vào tủ sấy theo phương ngang từ dưới thiết bị sấy, phần liên kết từ caloriphe vào thiết bị sấy có cấu tạo hình chóp cụt

3.3.Nguyên lý hoạt động

VLS sẽ được đi từ bên trên nóc của thiết bị sấy, chảy đều xuống theo các khay sấy nghiêng Khay sấy được thiết kế sao cho tốc chảy của VLS không quá cao, đủ thời gian để TNS tách ẩm của VLS TNS đi từ dưới lên trên, ngược chiều của VLS, do

đó hiệu suất sấy đạt được khá cao Tuy nhiên cần đảm bảo được VLS di chuyển đều

để có thể sấy đồng đều VLS được thu hồi ở đáy thiết bị sấy

4 Thiết kế, chế tạo thiết bị AHU.

4.1.Mục đích

Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động của AHU

Thực hành chế tạo thiết bị trao đổi lạnh đơn giản với chất tải lạnh là nước đá

4.2.Cơ sơ lý thuyết

a.Khái niệm

AHU ( Air Handing Unit) là một thiết bị trao đổi nhiệt và xử lý nhiệt ẩm, tạo độ sạch cho không khí, được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực

Về hình thức, AHU là một hộp kim loại lớn chứa các quạt thông gió riêng biệt để cung cấp và thải khí, cuộn dây sưởi, cuộn dây làm mát, hệ thống thu hồi nhiệt/làm mát, buồng trộn và bộ giảm chấn

b.Phân loại

Theo môi chất lạnh : AHU chạy nước, AHU dùng gas lạnh trực tiếp

Theo cấu tạo và nhu cầu sử dụng:

+AHU có giàn trao đổi nhiệt bằng quạt (Fan coil) hoặc bằng nước (blower coil) +AHU hợp khối (Packaged AHU)

+Modular AHU

+AHU tùy chọn (custom AHU)

c.Cấu tạo

Tùy theo đặc điểm của mỗi công trình mà hệ thống AHU sẽ được thiết kế khác nhau Tuy nhiên, về cơ bản cấu tạo AHU đều có các bộ phận như sau:

- Vỏ bảo vệ: Là khung nhôm định hình giúp tạo lớp cách nhiệt

- Quạt gió: thường sử dụng là quạt ly tâm

- Dàn gia nhiệt (heater): Bộ phận đảm bảo công việc trao đổi nhiệt giữa

môi chất lạnh đi qua ống đồng và trao đổi không khí qua AHU để tạo ra không khí lạnh

- Dàn lạnh: không khí được làm lạnh và tách ẩm

- Bộ lọc khí: lọc, loại bỏ các hạt bụi và các chất gây ô nhiễm từ không khí

ngoài môi trường, giúp tạo không khí sạch

d.Nguyên lý hoạt động.

Đường môi chất lạnh: Khi nhiệt độ khu vực cần làm lạnh lớn hơn nhiệt độ cài đặt, van ba ngã sẽ mở cho môi chất lạnh chảy qua dàn trao đổi nhiệt để làm lạnh không khí Đến khi nhiệt độ trong khu vực đó thấp hơn mức nhiệt độ cài đặt thì van đóng lại Môi chất lạnh sẽ chảy theo đường Bypass để về chiller

Đường không khí: Không khí ngoài trời trước tiên được đi qua hệ thống lọc để làm sạch, sau đó được tiếp xúc với dàn trao đổi nhiệt trong AHU để tạo ra không khí lạnh cho môi trường Phần không khí lạnh sẽ được thổi qua đường ống gió để đi đến khu cực cần xử lý không khí

4.3.Tiến hành

Thiết kế, chế tạo thiết bị trao đổi lạnh đơn giản dựa trên cấu tạo và nguyên lý của AHU

4.3.1.Chuẩn bị

a) Dụng cụ

- Máy khoan

- Máy cắt

- Kìm, tua vít, thước dây, ốc, vít bắn tôn…

b) Vật liệu

- Vỏ hộp

- Dàn trao đổi nhiệt

- Phíp gỗ cách điện

- Dây Mayso

- Nguồn 12VDC

- Quạt ly tâm

- Bơm hút nước

- Thùng xốp

- Bông thuỷ tinh

4.3.2.Các bước tiến hành

Bước 1: Thiết kế sơ bộ

- Thiết bị trao đổi lạnh gồm các bộ phận sau:

Bản thiết kế thiết bị trao đổi lạnh

Bước 2: Chế tạo cơ khí

Phần thân chính của thiết bị

-Làm đáy:

+Sử dụng gỗ ép làm đáy AHU, phần đáy gỗ cách vỏ hộp 3-4 cm

+Giữa đáy và vỏ hộp sử dụng bông thuỷ tinh để cách nhiệt

+Khoét một lỗ tròn đường kính 2cm để nối ống dẫn nước ngưng

Chú ý: Đáy AHU làm từ vách gỗ phẳng khó tập trung nước ngưng thành một đường

chảy vào ống dẫn nước ngưng  dựng vách bằng tôn mỏng để điều chỉnh đường đi của nước ngưng.

-Cố định dàn trao đổi nhiệt và làm khoang cách nhiệt

+Cố định dàn trao đổi nhiệt ở chính giữa vỏ thiết bị, gần với đường vào ra của không khí

+Hai bên dàn trao đổi nhiệt dựng vách đứng bằng gỗ ép, cách mép dàn trao đổi nhiệt 1- 1,5 cm

+Phần mặt trong của gỗ tiếp xúc với dàn trao đổi nhiệt và mặt đáy ốp tôn mỏng để hạn chế thất thoát nhiệt

+Một bên vách gỗ khoan 2 lỗ đường kính 0,7- 1cm

+Nhét đầy bông thuỷ tinh vào hai khoang bên

Nối ống trao đổi môi chất lạnh cho dàn trao đổi nhiệt

Bước 3: Làm bộ phận gia nhiệt

+Sử dụng gỗ phíp cách điện và vít tự khoan làm thanh gá dây mayso

+Cuốn dây mayso quanh các đinh vít

Dàn lạnh

- Sử dụng hộp xốp để làm vỏ, đồng thời hạn chế thất thoát nhiệt

- Cố định bộ phận chứa môi chất lạnh và dàn trao đổi nhiệt phụ bên trong

hộp

- Nối ống dẫn môi chất lạnh giữa các bộ phận trong hộp và dàn trao đổi

nhiệt ở thân AHU

- Đổ đầy đá vào thùng xốp

Bước 4: Lắp bơm và quạt

Cố định bơm và quạt vào thân thiết bị

PHẦN II: BÁO CÁO THÍ NGHIỆM

Trong quá trình làm thí nghiệm, em tham gia làm và đóng góp thiết bị sấy tủ khay nghiêng và thiết bị AHU

1.Thiết bị sấy tủ khay nghiêng.

Các công việc đã làm:

-Đo, cắt các thanh thép vuông để làm khung khay sấy

-Gắn các thanh vuông vào 4 thanh chữ V để tạo khung thiết bị, gắn bằng bu lông đai

ốc, cần cắt những mảnh V nhỏ để làm đệm do thanh V không vuông

-Đo, cắt gỗ lớp đầu tiên cho phần thân thiết bị

-Đo, lấy điểm trên gỗ để khoan

-Ốp gỗ vào khung thiết bị

-Đo, cắt gỗ cho lớp ngoài bảo ôn.

-Gắn chai nhựa làm lớp bảo ôn

-Ốp gỗ cho lớp bảo ôn chai nhựa

-Đo, cắt tôn làm cánh gió

Kết quả: Thiết bị chưa thể hoàn thành và hoạt động do còn thiếu một số thiết bị điện, gầu tải nạp liệu,…

2.Thiết bị AHU.

Các công việc đã làm:

-Đo và cắt gỗ cố định dàn trao đổi nhiệt

-Khoan đường ống dẫn nước, nối ống dẫn nước

-Nhét bông cách nhiệt

-Khoan và gắn ống thoát nước ngưng

-Cắt chỉnh hộp xốp để làm vỏ, cố định bộ phận chứa môi chất lạnh và dàn trao đổi nhiệt phụ bên trong hộp

-Gắn bơm và quạt

Kết quả: Đáp ứng được cơ bản của thiết bị, bơm và quạt hoạt động tốt

Kết luận

Qua môn học thí nghiệm này em rút ra được nhiều kinh nghiệm cho bản thân trong chuyên ngành QTTB Em đã được trau dồi thêm nhiều kỹ năng như các thao tác cơ khí, cách xây dựng thiết kế một thiết bị, kỹ năng làm việc nhóm Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Đức Trung và các bạn trong nhóm thí nghiệm chuyên ngành đã giúp em hoàn thành môn học này