Thiết kế cải tiến máy rang cafe (gồm bản vẽ 2D và 3D)

Máy rang cà phê cải tiến thế hệ mới 2015 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ BỘT 1.1. Tình hình sản xuất và chế biến cà phê ở Việt Nam hiện nay 5 1.1.1. Giới thiệu chung về cây cà phê 5 1.2. Quy trình chế biến cà phê 8 1.2.1. Qui trình chế biến cà phê ướt (cà phê quả tươi) 9 1.2.2. Qui trình chế biến cà phê khô 17 1.2.3. Qui trình chế biến cà phê tinh 29 CHƯƠNG 2: BỐ TRÍ MẶT BẰNG CỤM MÁY RANG 2.1. Cụm máy rang 37 2.1.1. Phương án 1 37 2.1.2. Phuong án 2 38 2.1.3. Phương án 3 39 2.1.4. Phương án 4 40 2.2. Mô hình dây chuyền sản xuất 41 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ THIẾT BỊ RANG CÀ PHÊ 3.1. Đặc điểm và phân loại công nghệ rang 42 3.1.1. Đặc điểm 42 3.1.2. Phân loại 42 3.2. Giới thiệu và chọn các phương án thiết kế thiết bị rang 43 3.2.1. Phương án 1: Thiết bị rang cà phê thủ công 43 3.2.2. Phương án 2: Thiết bị rang hình trụ nằm ngang có cánh đảo 44 3.2.3. Phương án 3: Thiết bị rang liên tục hiệu Burns Thermalo 45 3.2.4. Phương án 4: Thiết bị rang gián đoạn của hãng Probat_Đức 47 3.3. Các yêu cầu đặt ra cho thiết kế thiết bị rang 50 3.4. Mô tả các bộ phận của thiết bị rang 50 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THIẾT BỊ RANG CÀ PHÊ 4.1. Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho lò đốt 61 4.1.1. Nhiệt lượng cần thiết để gia nhiệt cho hạt cà phê 61 4.1.2. Nhiệt lượng cần đủ để rang chín cà phê 61 4.1.3. Tính nhiệt lượng đốt nóng thùng rang 62 4.1.4. Nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh bề mặt thùng 62 4.1.5. Nhiệt lượng lò đốt tỏa ra môi trường xung quanh 63 4.2. Tính toán và thiết kế thùng rang 64 4.2.1. Thiết kế thùng rang 64 4.2.2. Tính toán và chọn động cơ cho thùng quay 68 4.2.3. Tính toán và chọn trục của thùng rang 73 4.2.4. Tính toán chọn ổ 81 4.3. Tính toán thiết kế bàn làm nguội 84 4.3.1. Chọn công suất động cơ 84 4.3.2. Tính toán bộ truyền đai cho bàn làm nguội 86 4.4. Tính toán quạt gió và cụm chức năng 88 4.4.1. Công suất quạt gió 88 4.5. Thiết kế xiclon 92 4.6. Sơ đồ mạch điện điều khiển máy rang cà phê nhân 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHẦN PHỤ LỤC

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG LÔØI CAÛM ÔN –&— Ñaàu tieân em xin chaân thaønh caûm ôn toaøn theå quyù thaày coâ cuûa tröôøng Ñaïi Hoïc Baùch Khoa thaønh phoá Hoà Chí Minh, ñaëc bieät laø quyù thaày coâ cuûa khoa Cô Khí. Trong thôøi gian theo hoïc taïi tröôøng em ñaõ ñöôïc quyù thaày coâ taän tình daïy doã, truyeàn ñaït cho em nhöõng kieán thöùc quyù baùu. Giôø ñaây, tuy chöa thöïc söï tieáp xuùc vôùi thöïc teá coâng vieäc sau naøy nhöng ñaây chính laø haønh trang theo suoát cuoäc ñôøi cuûa em. Em xin caûm thaày Phaïm Huy Hoaøng ñaõ höôùng daãn em trong suoát quaù trình thöïc hieän luaän vaên. Trong quaù trình laøm luaän vaên, thaày ñaõ giuùp ñôõ em tìm taøi lieäu, chæ nhöõng thieáu xoùt vaø gôïi leân nhöõng höôùng ñi môùi, giuùp em hoaøn thaønh toát hôn ñeà taøi naøy. Ñeå ñöôïc theo hoïc ôû tröôøng, chuùng em khoâng theå queân coâng lao to lôùn cuûa ba meï, ba meï ñaõ taïo ñieàu kieän thuaän lôïi caû veà vaät chaát laãn tinh thaàn ñeå coù theå giuùp em coù theå yeân taâm hoïc taäp. Vaø göûi lôøi caûm ôn ñeán caùc baïn ñaõ cuøng nhau hoïc taäp, trao ñoåi trong suoát thôøi gian theo hoïc ôû tröôøng. Xin chaân thaønh caûm ôn. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 1 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG LÔØI NOÙI ÑAÀU –&— Caø pheâ laø caây coâng nghieäp coù giaù trò kinh teá cao, ñöôïc troàng ôû nöôùc ta töø raát laâu. Uoáng caø pheâ ñaõ trôû thaønh thoùi quen cuûa nhieàu ngöôøi, nhaát laø ngöôøi daân ôû thaønh phoá. Höông vò ñaäm ñaø cuûa caø pheâ khieán ngöôøi ta khoù maø töø choái. Nhu caàu thöôûng thöùc caø pheâ ngaøy caøng taêng caû veà soá löôïng vaø chaát löôïng. Saûn löôïng xuaát khaåu khoâng ngöøng gia taêng qua caùc naêm, ñoàng thôøi chaát löôïng caø pheâ yeâu caàu ngaøy caøng cao maø caùc phöông phaùp thuû coâng khoâng theå naøo ñaùp öùng ñöôïc. Do ñoù, vieäc öùng duïng khoa hoïc kyõ thuaät vaøo quaù trình saûn suaát cheá bieán caø pheâ laø ñieàu caàn thieát. ÔÛ luaän vaên naøy em tìm hieåu daây chuyeàn saûn suaát caø pheâ vaø ñi vaøo tính toaùn coâng ñoaïn rang trong daây chuyeàn cheá bieán caø pheâ, theo em nghó ñaây laø coâng ñoaïn quan troïng nhaát aûnh höôûng raát nhieàu ñeán chaát löôïng caø pheâ boät. Vôùi saûn phaåm caø pheâ boät chuùng ta coù theå söû duïng tröïc tieáp ñeå cheá phin uoáng hoaëc phuïc vuï cho quaù trình cheá bieán caø pheâ hoøa tan. Vieäc thieát keá coâng ñoaïn rang ñeå cho saûn phaåm coù chaát löôïng toát vaø phuø hôïp vôùi caùc yeâu caàu kyõ thuaät laø vieäc khoâng phaûi deã ñoái vôùi sinh vieân coøn ñang hoïc maø chöa coù söï tieáp xuùc vôùi thöïc teá. Nhöng vôùi söï höôùng daãn taän tình cuûa thaày Phaïm Huy Hoaøng em ñaõ hoaøn thaønh ñeà taøi naøy. Qua quaù trình thöïc hieän luaän vaên, em ñaõ hoïc hoûi ñöôïc nhieàu kieán thöùc quyù baùu töø söï höôùng daãn taän taâm cuûa thaày Phaïm Huy Hoaøng vaø töø thöïc teá. Do trình ñoä chuyeân ngaønh coøn haïn cheá, hieåu bieát thöïc teá chöa nhieàu neân khoâng theå traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt. Raát mong nhaän ñöôïc söï chæ baûo cuûa quyù Thaày Coâ ñeå trong quaù trình coâng taùc sau naøy em seõ cuûng coá, hoaøn thieän kieán thöùc nhaèm ñaùp öùng nhu caàu ngaøy caøng cao cuûa xaõ hoäi. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 2 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG MUÏC LUÏC –&— Trang Lôøi caûm ôn 1 Lôøi noùi ñaàu 2 CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ CHEÁ BIEÁN CAØ PHE BOÄT 1.1. Tình hình saûn xuaát vaø cheá bieán caø pheâ ôû Vieät Nam hieän nay 1.1.1. Giôùi thieäu chung veà caây caø pheâ 1.2. Quy trình cheá bieán caø pheâ 5 5 8 1.2.1. Qui trình cheá bieán caø pheâ öôùt (caø pheâ quaû töôi) 9 1.2.2. Qui trình cheá bieán caø pheâ khoâ 17 1.2.3. Qui trình cheá bieán caø pheâ tinh 29 CHÖÔNG 2: BOÁ TRÍ MAËT BAÈNG CUÏM MAÙY RANG 2.1. Cuïm maùy rang 37 2.1.1. Phöông aùn 1 37 2.1.2. Phuong aùn 2 38 2.1.3. Phöông aùn 3 39 2.1.4. Phöông aùn 4 40 2.2. Moâ hình daây chuyeàn saûn xuaát 41 CHÖÔNG 3: THIEÁT KEÁ NGUYEÂN LYÙ THIEÁT BÒ RANG CAØ PHE 3.1. Ñaëc ñieåm vaø phaân loaïi coâng ngheä rang 42 3.1.1. Ñaëc ñieåm 42 3.1.2. Phaân loaïi 42 3.2. Giôùi thieäu vaø choïn caùc phöông aùn thieát keá thieát bò rang 43 3.2.1. Phöông aùn 1: Thieát bò rang caø pheâ thuû coâng 43 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 3 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 3.2.2. Phöông aùn 2: Thieát bò rang hình truï naèm ngang coù caùnh ñaûo 44 3.2.3. Phöông aùn 3: Thieát bò rang lieân tuïc hieäu Burns Thermalo 45 3.2.4. Phöông aùn 4: Thieát bò rang giaùn ñoaïn cuûa haõng Probat_Ñöùc 47 3.3. Caùc yeâu caàu ñaët ra cho thieát keá thieát bò rang 50 3.4. Moâ taû caùc boä phaän cuûa thieát bò rang 50 CHÖÔNG 4: THIEÁT KEÁ THIEÁT BÒ RANG CAØ PHE 4.1. Tính nhieät löôïng caàn cung caáp cho loø ñoát 61 4.1.1. Nhieät löôïng caàn thieát ñeå gia nhieät cho haït caø pheâ 61 4.1.2. Nhieät löôïng caàn ñuû ñeå rang chín caø pheâ 61 4.1.3. Tính nhieät löôïng ñoát noùng thuøng rang 62 4.1.4. Nhieät löôïng toûa ra moâi tröôøng xung quanh beà maët thuøng 62 4.1.5. Nhieät löôïng loø ñoát toûa ra moâi tröôøng xung quanh 63 4.2. Tính toaùn vaø thieát keá thuøng rang 64 4.2.1. Thieát keá thuøng rang 64 4.2.2. Tính toaùn vaø choïn ñoäng cô cho thuøng quay 68 4.2.3. Tính toaùn vaø choïn truïc cuûa thuøng rang 73 4.2.4. Tính toaùn choïn oå 81 4.3. Tính toaùn thieát keá baøn laøm nguoäi 84 4.3.1. Choïn coâng suaát ñoäng cô 84 4.3.2. Tính toaùn boä truyeàn ñai cho baøn laøm nguoäi 86 4.4. Tính toaùn quaït gioù vaø cuïm chöùc naêng 4.4.1. Coâng suaát quaït gioù 88 88 4.5. Thieát keá xiclon 92 4.6. Sô ñoà maïch ñieän ñieàu khieån maùy rang caø pheâ nhaân 94 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 97 PHAÀN PHUÏ LUÏC 98 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 4 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG CHÖÔNG 1: GIÔÙI THIEÄU TOÅNG QUAN VEÀ COÂNG NGHEÄ CHEÁ BIEÁN CAØ PHE BOÄT (CAØ PHE BOÄT). 1.1.TÌNH HÌNH SAÛN XUAÁT VAØ CHEÁ BIEÁN CAØ PHE ÔÛ VIEÄT NAM HIEÄN NAY. 1.1.1. Giôùi thieäu chung veà caây caø pheâ: 1.1.1.1 Phaân loaïi: Caø pheâ laø moät loaïi thöùc uoáng maøu ñen coù chöùa chaát cafein. Hieän nay, caây caø pheâ ñöôïc troàng taïi hôn 50 quoác gia treân theá giôùi, trong ñoù coù moät soá nöôùc xuaát khaåu caø pheâ. Haït caø pheâ ñöôïc laáy töø haït caùc loaøi caây thuoäc hoï caø pheâ. Hai doøng caây caø pheâ chính laø: - Caø pheâ Arabica: coøn goïi laø caø pheâ cheø ñaïi dieän cho khoaûng 61% caùc saûn phaåm caø pheâ treân theá giôùi. - Caø pheâ Robusta: coøn goïi laø caø pheâ voâi, chieám gaàn 39% caùc saûn phaåm caø pheâ. Vaø coøn coù coffea Liberica coøn goïi laø caø pheâ mít vôùi saûn löôïng khoâng ñaùng keå. Chaát löôïng hay ñaúng caáp cuûa caø pheâ khaùc nhau tuøy theo töøng loaïi caây, töøng loaïi haït vaø nôi troàng khaùc nhau. Caø pheâ Robusta ñöôïc ñaùnh giaù thaáp hôn so vôùi caø pheâ Arabica do coù chaát löôïng thaáp hôn vaø giaù caû theo ñoù cuõng reû hôn. Loaïi caø pheâ ñaét nhaát vaø hieám nhaát theá giôùi teân laø Kopi Luwak (hay caø pheâ choàn) cuûa Indonexia vaø Vieät Nam. Giaù baùn moãi caân caø pheâ loaïi naøy khoaûng 20 trieäu VND vaø haøng naêm chæ coù teân 200kg ñöôïc baùn teân thò tröôøng theá giôùi. 1.1.1.2 Caáu taïo vaø coâng duïng cuûa caø pheâ: Caáu taïo cuûa quaû caø pheâ: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 5 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Quaû caø pheâ sau khi thu hoaïch ñöa vaøo cheá bieán, noù goàm caùc phaàn sau ñaây: lôùp voû quaû, lôùp nhôùt (coøn goïi laø lôùp voû nhôùt), lôùp voû traáu (voû thoùc), lôùp voû luïa, nhaân (coøn goïi laø nhuõ hay haït). Hình 1.1 :Maët caét ngang cuûa quaû caø pheâ vaø haït (nhaân) caø pheâ 1. Nhaân caø pheâ: naèm trong cuøng. Lôùp teá baøo phaàn ngoaøi cuûa nhaân cöùng, teá baøo nhoû, trong chöùa daàu. Phía trong coù nhöõng teá baøo lôùn vaø meàm hôn. Moät quaû caø pheâ thöôøng coù 1,2 hoaëc 3 nhaân. 2. Voû luïa: laø lôùp voû naèm saùt nhaân caø pheâ, coù maøu saéc vaø ñaëc tính khaùc nhau tuøy thuoäc loaïi caø pheâ. 3. Lôùp voû thoùc: cöùng, nhieàu xô, bao boïc xung quanh nhaân. 4. Lôùp voû thòt: naèm döôùi lôùp voû quaû. Voû thòt caø pheâ cheø meàm, chöùa nhieàu chaát noït deã xay xaùt hôn. 5. Lôùp voû nhôùt: coù chöùa chaát nhôøn, trôn. 6. Lôùp voû quaû: laø lôùp voû ngoaøi cuøng, meàm moûng, coù maøu xanh hoaëc ñoû. Baûng 1.1:Thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa caø pheâ Arabica: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 6 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Thaønh phaàn Cacbohydrates % chaát khoâ Ñöôøng khöû 4.0 Sucrose 3.8 Tinh boät 10.0 Pentosan 5.0 Hemicellulose 15.0 Cellulose 18.0 Lignin Lipid Protein Khoaùng Acid khoâng bay hôi Trigonelline Caffeine 2.0 13.0 13.0 4.0 7.0 1.0 1.0 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 7 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Tieâu chuaån caø pheâ nhaân soáng: Ñaây laø tieâu chuaån cuûa coâng ty ñaàu tö xuaát nhaäp khaåu Daklak – Inexim Daklak cho caø pheâ soáng chaát löôïng cao: - Ñoä aåm : 12,5% max. - Ñen, vôõ: 0% ñeán 3% max. - Taïp chaát: 0% ñeán 0,5% max. - Côõ haït ñoàng ñeàu theo tieâu chuaån TCVN 4807 : 2001. - Maøu saéc, muøi vò töï nhieân. - Khoâng moác, khoâng leân men, khoâng muøi vò laï… - Theo tieâu chuaån TCVN 4193 : 2001 : 90 loãi max/300gr. Ñaëc tính coâng duïng cuûa caø pheâ: Khoâng gioáng nhö caùc loaïi ñoà uoáng khaùc, chöùc naêng chính cuûa caø pheâ khoâng phaûi laø giaûi khaùt, maëc duø ngöôøi Myõ uoáng noù nhö thöùc uoáng giaûi khaùt. Nhieàu ngöôøi uoáng noù vôùi muïc ñích taêng caûm giaùc höng phaán. Theo moät nghieân cöùu ñöôïc coâng boá vaøo thaùng 8 naêm 2005 cuûa nhaø hoùa hoïc Joe Vinson thuoäc Ñaïi hoïc Scranton (Myõ) thì caø pheâ laø moät nguoàn quan troïng cung caáp caùc chaát choáng oxy hoùa (antioxidant) cho cô theå, vai troø maø giaûm nguy cô bò ung thö ôû ngöôøi. 1.2. QUY TRÌNH CHEÁ BIEÁN CAØ PHEÂ: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 8 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 1.2: Quy trình saûn xuaát caø pheâ 1.2.1. Qui trình cheá bieán caø pheâ öôùt (caø pheâ quaû töôi): SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 9 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 1.3: Quy trình saûn xuaát caø pheâ töôi 1.2.1.1. Thu hoaïch vaø baûo quaûn caø pheâ nguyeân lieäu: Hình 1.4: Quaû caø pheâ sau khi ñöôïc Thôøi gian haùi thu hoaïch caø pheâ: Ñoái vôùi caø pheâ Arabica: töø thaùng 10 ñeán thaùng 3 naêm sau. Ñoái vôùi caø pheâ Robusta: töø thaùng 12 ñeán thaùng 4 naêm sau. Vì caø pheâ thöôøng chín khoâng ñoàng ñeàu neân khi thu hoaïch caàn chuù yù choïn quaû chín ñeå haùi. Sau khi haùi, quaû caø pheâ raát deã bò hö hoûng laøm giaûm chaát löôïng caø pheâ boät, neân caàn phaûi baûo quaûn caån thaän, khoâng ñeå quaû daäp naùt, khoâng ñoå thaønh ñoáng laøm khoái quaû bò thoái röõa vaø laøm giaûm chaát löôïng caø pheâ. 1.2.1.2. Phaân loaïi kích thöôùc vaø taùch taïp chaát: Khoái quaû thöôøng coù kích thöôùc khaùc nhau vaø coù laãn nhieàu taïp chaát nhö caønh laù, ñaát ñaù, kim loaïi… Ñeå taêng hieäu quaû vaø naêng suaát cho maùy boùc quaû, tröôùc khi ñöa SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 10 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG nguyeân lieäu vaøo maùy ta phaûi phaân loaïi vaø taùch taïp chaát. Ta coù theå söû duïng hai phöông phaùp: a. Duøng maùy saøng ñeå phaân loaïi vaø taùch taïp chaát: Muïc ñích: Taùch taïp chaát ra khoûi nguyeân lieäu, taïo nguoàn nguyeân lieäu saïch ñeå ñöa vaøo saûn xuaát. Nguyeân lieäu sau khi vaøo thieát bò ñöôïc daãn qua maùy saøng 2 taàng. Taïi ñaây, caùc taïp chaát coù kích thöôùc nhoû hôn vaø caùc taïp chaát coù kích thöôùc lôn hôn caø pheâ nhaân ñöôïc taùch ra. Sau ñoù, nhôø heä thoáng quaït huùt, caùc taïp chaát nheï laãn trong caø pheâ nhaân seõ ñöôïc huùt ra ngoaøi. Töø ñaây, nguyeân lieäu ñöôïc daãn qua boä phaän nam chaâm quay ñeå taùch kim loaïi. Cuoái cuøng, nguyeân lieäu ñi qua maùy taùch ñaù vaø thoaùt ra ngoaøi. 5 4 3 Sô ñoà nguyeân lyù maùy saøng laøm saïch vaø phaân loaïi 6 1. Quaït huùt vaø thoåi khoâng khí 2. Thuøng saøng coù trang bò löôùi phaân loaïi 3. OÁng chöùa lieäu huùt vaøo khi ñaày 4. Cöûa naïp lieäu vaø khoâng khí 5,11. Quaït huùt 6. Buoàng chöùa lieäu vaø khoâng khí 7. Maët phaúng nghieâng 8. Cöûa thaùo lieäu 9. Caùc taám chaén 10. Buoàng laéng buïi vaø phaân loaïi haït 2 7 1 8 11 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM 10 9 Trang 11 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 1.5: Sô ñoà nguyeân lyù maùy laøm saïch vaø phaân loaïi Nguyeân lyù maùy saøng: Caø pheâ nhaân ñöôïc ñöa vaøo cöûa naïp lieäu 4 cuøng vôùi khoâng khí, heä thoáng quaït huùt 5 seõ huùt caø pheâ vaø taïp chaát qua heä thoáng loïc vaøo buoàng chöùa lieäu 6, taïi ñaây taïp chaát nheï hôn caø pheâ seõ ñöôïc huùt qua oáng chöùa 3, caø pheâ vaø caùc taïp chaát naëng seõ ñi xuoáng thuøng saøng 2 coù trang bò löôùi saøng, löôùi saøng seõ phaân loaïi caø pheâ vaø ñaûo caø pheâ ñeå laéng taïp chaát. Caø pheâ tieáp tuïc ñi qua thuøng saøng döôùi, vôùi heä thoáng quaït thoåi vaø huùt ñoái löu 11 seõ ñaûo caø pheâ vaø doàn taïp chaát sang moät beân vaø laéng xuoáng buoàng laéng buïi vaø phaân loaïi haït 10, caùc taám chaén 9 seõ caûn buïi vaø taïp chaát laïi, caø pheâ seõ ñöôïc thoåi vaø tröôït qua maët phaúng nghieâng 7 vaø ra cöûa thaùo lieäu 8. Caùc taám saøn chuyeån ñoäng nhôø vaøo cô caáu laéc truyeàn ñoäng töø caùc ñoäng cô ñieän 5. b. Phaân loaïi laøm saïch baèng beå xiphoâng: Muïc ñích: + Phaân loaïi caùc loaïi taïp chaát naëng laøm cho nguyeân lieäu ñöôïc thuaàn khieát hôn, traùnh hieän töôïng hö hoûng maùy moùc. + Taùch taïp chaát nheï ñeå ñaûm baûo phaåm chaát cuûa saûn phaåm thuaàn khieát. + Laøm meàm vaø röûa saïch quaû taïo ñieàu kieän toát cho maùy boùc voû quaû töôi ñöôïc deã daøng. + Lôïi duïng söùc nöôùc ñeå khoái caø pheâ vaøo maùy xaùt töôi maø khoâng caàn duøng söùc ngöôøi. + Söï phaân loaïi nguyeân lieäu toát vaãn theo troïng löôïng rieâng ñeå coù cheá bieán thích hôïp. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 12 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Ngoaøi ra, phöông phaùp naøy coøn coù taùc duïng chöùa nguyeân lieäu khi chöa cheá bieán kòp trong thôøi gian ngaén. Tuy nhieân cuõng khoâng neân ngaâm quaù laâu, vì neáu nhö ngaâm quaù laâu caùc chaát coù trong voû seõ tan vaøo trong nöôùc nhö: tamin, antoxian, caùc axit höõu cô… taïo ñieàu kieän cho caùc vi sinh vaät phaùt trieån laøm aûnh höôûng xaáu ñeán chaát löôïng quaû. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: 1 2 3 4 nöôùc 5 quaû caø pheâ töôi nhöõng vaät nheï hôn quaû caø pheâ nhöõng vaät naëng hôn quaû caø pheâ 7 6 Hình 2.6: Nguyeân lyù hoaït ñoäng beå xi phoâng Döïa theo söï khaùc nhau veà tyû troïng cuûa caùc quaû caø pheâ vaø taïp chaát so vôùi tyû troïng cuûa nöôùc, loaïi boû taïp chaát naëng nheï, phaân loaïi caø pheâ tröôùc khi ñöa vaøo maùy cheá bieán. Haït caø pheâ töø pheãu caáp lieäu (1) seõ rôi töï do xuoáng oáng Xi phoâng (2) vaø nhôø aùp löïc nöôùc ñöa vaøo seõ phaân loaïi caø pheâ nhö sau: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 13 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG + Ñoái vôùi nhöõng taïp chaát nheï nhö caønh caây khoâ, laù caây, vaø caùc vaät nheï khaùc… do nheï seõ noåi leân treân. Theo löïc ñaåy cuûa nöôùc caùc taïp chaát nheï naøy seõ theo oáng (3) ñöôïc ñöa ra ngoaøi. + Ñoái vôùi haït caø pheâ coù tyû troïng lôùn hôn seõ lô löûng vaø caùc haït raén naëng(7) seõ chìm döôùi ñaùy beå Xi phoâng ñöôïc aùp löïc nöôùc ñaåy theo ñoaïn cong hình chöõ Y nhö treân hình, caùc haït naëng do naëng hôn nöôùc seõ rôi xuoáng thuøng chöùa taïp chaát naëng(6) vaø caùc haït caø pheâ töôi tieáp tuïc theo ñöôøng oáng(4) ñöôïc laøm saïch roài ñi vaøo maùy xaùt voû (5). 1.2.1.3. Xaùt voû quaû, röûa nhôùt: Muïc ñích boùc voû quaû: Thaønh phaàn chuû yeáu cuûa lôùp voû quaû laø, gluxit, vaø protein. Voû gaây khoù khaên trong quaù trình cheá bieán nhö: gaây thoái röõa, keùo daøi thôøi gian phôi saáy. Vì vaäy phaûi loaïi boû lôùp voû quaû. Hieäu suaát vaø kyõ thuaät xaùt töôi coù aûnh höôûng lôùn ñeán chaát löôïng saûn phaåm. Sau khi xaùt töôi ta ñöôïc hai phaàn chuû yeáu: voû quaû vaø caø pheâ thoùc öôùt coøn dính theo lôùp nhôùt. Trong ñoù voû quaû vaø caø pheâ traùi coøn laãn trong caø pheâ thoùc öôùt theo moät tyû leä nhaát ñònh. Hieäu suaát xaùt töôi caøng cao thì tyû leä naøy caøng thaáp. Caø pheâ quaû laãn trong caø pheâ thoùc öôùt coù theå taùch ra vaø ñem xaùt laïi laàn hai. Voû quaû caø pheâ chöùa nhieàu gluxit neân coù theå duøng laøm thöùc aên gia suùc, laøm nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát coàn. Nguyeân lyù cuûa maùy xaùt voû töôi: Maùy hoaït ñoäng döïa treân nguyeân lyù ma saùt giöõa truïc vaø haït caø pheâ töôi, sau khi laøm saïch baèng beå xi phoâng, caø pheâ(coù laãn nöôùc), ñöôïc caáp vaøo maùy xaùt qua pheãu (1), haït caø pheâ ñöôïc xaùt voû bôûi truïc (2) quay, vaø phaàn coá ñònh (3). Sau khi boùc voû caø pheâ ñöôïc laøm raùo roài chuyeån qua coâng ñoaïn saøn taùch voû vaø haït nhaân ra. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 14 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 1 2 3 4 Hình 1.7: Nguyeân lyù Maùy xaùt kieåu Maùy xaùt naøy coøn maùy xaùt voû quaû Raveng: goïi laø maùy lieân hoaøn vì noù thöïc hieän ñoàng • Boùc voû quaû. • Ñaùnh nhôùt. • Röûa caø pheâ thoùc. thôøi 3 ñoäng taùc: 1.2.1.4. Laøm raùo tröôùc khi saáy: Muïc ñích laøm raùo nöôùc: Sau khi ñaõ röûa saïch nhôùt, löôïng nöôùc coøn trong haït vaø löôïng nöôùc baùm ngoaøi voû chieám khoaûng 52-60%. Thöïc nghieäm cho thaáy raèng nöôùc baùm xung quanh vaøo khoaûng 8-10%. Neáu ñeå nguyeân löôïng nöôùc naøy mang caø pheâ ñi saáy thì coù aûnh höôûng khoâng toát ñeán maøu saéc cuûa nhaân, vì khi nhieät ñoä cao löôïng nöôùc naøy seõ soâi laøm cho nhaân gaàn nhö bò luoäc, daãn ñeán caø pheâ coù maøu xanh thaãm, toán nhieàu thôøi SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 15 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG gian saáy vaø nguyeân lieäu. Neáu ñeå nguyeân caû voû thoùc mang ñi phôi thì keùo daøi thôøi gian phôi vaø men moác seõ coù ñuû thôøi gian phaùt trieån ngay saân. Vì vaäy tröôùc khi phôi phaûi laøm giaûm löôïng nöôùc cuûa noù. Caùc phöông phaùp laøm raùo nöôùc: • Phöông phaùp ly taâm. • Phöông phaùp duøng thaùp gioù. • Phöông phaùp thuû coâng. Ôû ñaây ta duøng phöông phaùp ly taâm ñeå laøm raùo nöôùc Caáu taïo: 1 2 3 4 Hình 1.8: 5 ly taâm Döïa treân Phöông phaùp HGT tính chaát cuûa löïc ly taâm lôùn laøm cho nöôùc baén ra xung quanh. Coù theå duøng ly taâm giaùn ñoaïn vaø ly taâm lieân tuïc. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 16 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG - Ly taâm giaùn ñoaïn: Coù nhieàu côõ loaïi khaùc nhau, maùy goàm moät hình truï coù truïc quay 1000-2000 voøng/phuùt. Maùy hoaït ñoäng theo nguyeân taéc quay nhanh taïo thaønh löïc ly taâm laøm vaêng nöôùc ra khoûi löôùi, caø pheâ ñöôïc giöõ laïi trong löôùi, khi caø pheâ thoùc ñaõ heát nöôùc ngöôøi ta döøng maùy laïi vaø thaùo caø pheâ ra ngoaøi. - Ly taâm lieân tuïc: Maùy goàm 2 boä phaän chính, boä phaän muùc caø pheâ leân ñoå vaøo maùy vaø boä phaän ly taâm laøm roùc nöôùc, öu ñieåm cuûa maùy naøy laø laøm vieäc lieân tuïc, naêng suaát cao, caø pheâ ñöôïc roùc nöôùc trieät ñeå nhöng coù nhöôïc ñieåm laø caø pheâ bò vôõ vaø troùc voû traáu. 1.2.2. Qui trình cheá bieán caø pheâ khoâ: Hình 1.9: Quy trình cheá bieán caø pheâ khoâ 1.2.2.1 Saáy caø pheâ thoùc: Muïc ñích cuûa saáy: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 17 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Muïc ñích cuûa quaù trình phôi laø haï thuûy phaàn haït caø pheâ xuoáng 10-12% ñeå baûo quaûn vaø thöïc hieän caùc quaù trình tieáp theo. Phôi vaø saáy coù aûnh höôûng raát lôùn ñeán maøu saéc, phaåm chaát cuûa caø pheâ neân ñoøi hoûi phaûi laøm ñuùng kyõ thuaät. Möùc ñoä saáy phaûi ñaûm baûo caân ñoái vôùi moâi tröôøng xung quanh nhaát laø nôi baûo quaûn vì taát caû moïi tröôøng hôïp huùt aåm seõ daãn tôùi söï bieán ñoåi traïng thaùi cuûa nhaân. Thoâng thöôøng thì phaûi phôi saáy sô boä tröôùc ruøi môùi ñem saáy khoâ chính thöùc sau. Quaù trình saáy sô boä laø ñeå loaïi bôùt moät phaàn nöôùc, ñoàng thôøi voû caø pheâ coøn soùt laïi cuõng ñöôïc keùo ñi deã daøng. Caø pheâ ñaõ phôi saáy sô boä khi ñöa vaøo saáy chính thöùc seõ ruùt ngaén thôøi gian vaø chaát löôïng ñaûm baûo hôn. Nguyeân lyù saáy: Caø pheâ ñöôïc caáp vaøo pheãu (2), vaø ñöôïc taûi baèng vít taûi (1), sau ñoù ñöôïc ñöa vaøo buoàng saáy (4). Caø pheâ ñöôïc chuyeån xuoáng nhieàu taàng khaùc nhau nhôø xích ñóa(5), ñoàng thôøi ñöôïc caáp nhieät bôûi quaït huùt hoãn hôïp khí noùng(8) töø buoàng gia nhieät(7). Vaø cuoái cuøng ñöôïc ñöa ra pheãu caáp lieäu (6) ñeå chuaån bò cho quaù trình tieáp theo. Caùc vaät lieäu nhoû bay theo khí vaø ñöôïc taùch ra ôû xylo(3). Sô ñoà nguyeân lyù 1 2 3 4 HGT 5 6 7 8 HGT Hình 1.10: Nguyeân lyù saáy SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 18 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 1.11: Nguyeân lyù saáy khaùc SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 19 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 1.2.2.2. Taùch taïp chaát: Muïc ñích: Sau khi phôi saáy caø pheâ thoùc luùc naøy seõ laãn nhieàu taïp chaát vaø buïi, ñieàu naøy aûnh höôûng tôùi hoaït ñoäng cuûa maùy moùc trong caùc quaù trình tieáp theo, ñoàng thôøi laøm giaûm aûnh höôûng tôùi hoaït ñoäng cuûa maùy moùc trong caùc quaù trình tieáp theo, ñoàng thôøi laøm giaûm chaát löôïng cuûa caø pheâ. Ñeå taùch taïp chaát ta duøng saøng laéc vaø nam chaâm taùch kim loaïi. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa saøn laéc: Caø pheâ ñöôïc chuyeån vaøo saøng laéc, treân saøng laéc coù nhieàu taám saøn goàm nhieàu loã, nhöõng taám caøng döôùi thì coù kích thöôùc loã nhoû daàn vaø saøng ñöôïc truyeàn ñoäng bôûi ñoäng cô leäch taâm(3) baét döôùi ñeá saøng coäng vôùi loø xo(2) taïo ra taàn soá rung. Caùc voû caø pheâ coù kích thöôùc lôùn hôn theo ñoä nghieâng cuûa saøng ñöôïc phaân loaïi. Sô ñoà nguyeân lyù 1 2 5 4 3 Hình 2.12: Nguyeân lyù hoaït ñoäng saøn laéc SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 20 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 1.2.2.3. Xaùt voû quaû caø pheâ khoâ: Muïc ñích: Loaïi boû lôùp voû quaû khoâ ngoaøi coøn baùm laïi ôû haït caø pheâ. a. Xaùt caø pheâ thoùc: Trong saûn xuaát caø pheâ thoùc, ngöôøi ta thöôøng goïi laø xaùt khoâ. Haït caø pheâ thoùc bò bao boïc ôû phía ngoaøi laø xen-luy-loâ neân coù theå con ngöôøi hoaøn toaøn khoâng coù khaû naêng tieâu hoùa ñöôïc lôùp voû traáu, maët khaùc lôùp voû traáu cuõng khoâng giuùp ích gì trong vieäc taïo neân muøi vò cuûa caø pheâ. Do ñoù phaûi boùc lôùp voû traáu ñeå laáy caø pheâ ra. Xaùt khoâ laø moät khaâu quan troïng trong quaù trình cheá bieán caø pheâ nhaân. Ñieàu kieän kyõ thuaät cuûa khaâu naøy toát hay xaáu seõ aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa thaønh phaåm: tyû leä caø pheâ vuïn naùt, tyû leä phaåm caáp, giaù thaønh vaø hieäu suaát cuûa caùc khaâu tieáp theo. Xaùt khoâ laø duøng thieát bò hieän ñaïi hoaëc coâng cuï thoâ sô ñeàu do taùc duïng cô hoïc laøm boùc voû traáu. Thieát bò xaùt khoâ coù nhieàu chuûng loaïi, tính naêng vaø hieäu suaát khaùc nhau. Caø pheâ thoùc sau khi xaùt khoâ, ta ñöôïc moät hoãn hôïp goàm: caø pheâ thoùc, traáu (voû haït), caø pheâ nhaân, haït vuïn naùt. Tuy nhieân tính chaát vaø coâng duïng maø caùch giaûi quyeát cuûa moãi thaønh phaàn trong hoãn hôïp sau khi xaùt khoâ khoâng gioáng nhau. - Caø pheâ thoùc caàn qua trôû laïi maùy xaùt ñeå taùch voû laàn nöûa. - Caø pheâ nhaân laø saûn phaåm chuû yeáu cuûa quaù trình xaùt khoâ, coù theå ñöa ñi ñaùnh boùng. - Traáu chöùa nhieàu xen-luy-loâ vaø chaát khoaùng, coù theå duøng laøm nhieâu lieäu ... - Caø pheâ vuïn naùt coù thaønh phaàn töông töï nhö caø pheâ nhaân neân coù theå duøng saûn xuaát caø pheâ boät, caø pheâ hoøa tan, caø pheâ söõa, baùnh keïo … Quaù trình xaùt khoâ thöôøng goàm caùc böôùc kyõ thuaät sau: xaùt khoâ, taùch voû traáu, ñaùnh boùng, phaân loaïi phaåm caáp. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 21 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG b. Xaùt khoâ: Yeâu caàu xaùt khoâ: Caø pheâ thoùc hoaëc caø pheâ quaû sau khi xaùt phaûi giöõ ñöôïc nguyeân haït, giaûm löôïng haït nöùt, haït vôõ. Phaûi ñieàu chænh möùc ñoä xaùt khoâ thích hôïp ñeå nhaân caø pheâ khoâng bò bong thaønh vaåy gaây khoù khaên cho quaù trình phaân caáp cuõng nhö giaûm caáp. Caùc phöông phaùp xaùt khoâ: Coù ba loaïi taùc ñoäng cô hoïc laøm cho caø pheâ thoùc bò boùc voû laø neùn, xeù va ñaäp. Tuøy theo töøng loaïi thieát bò maø taùc ñoäng cô hoïc leân haït khaùc nhau, nhöng noùi chung ñeàu thuoäc 3 loaïi phöông phaùp sau: - Neùn vaø xeù: ñieån hình laø maùy xaùt ñoâi truïc - Ñaäp vaø xeù: ñieån hình laø loaïi Sanout hieän caùc cô sôû ñang duøng. c.Taùch voû traáu caø pheâ: Muïc ñích, yù nghóa: Sau khi qua maùy xaùt, voû traáu bò tuoät ra khoûi haït caø pheâ thoùc hoaëc caø pheâ quaû khoâ. Voû traáu nheï, ñoä rôi keùm, neáu ñeå loän trong hoãn hôïp caø pheâ thoùc, caø pheâ nhaân seõ laøm hieäu suaát phaân loaïi giaûm. Do ñoù phaûi taùch ra tröôùc khi phaân loaïi hoãn hôïp caø pheâ thoùc vaø caø pheâ nhaân. Phöông phaùp taùch voû traáu: Ta bieát raèng vaän toác caân baèng cuûa voû traáu khoaûng 1,8 – 3,2 m/s, trong khi ñoù vaän toác caân baèng cuûa caø pheâ thoùc laø 6 – 9 m/s, cuûa caø pheâ nhaân laø 9 – 13 m/s. Do ñoù phöông phaùp taùch voû traáu caø pheâ coù hieäu quaû nhaát laø duøng söùc gioù. Thöôøng khoáng cheá toác ñoä gioù trong khoaûng 4 – 6 m/s, coù theå duøng quaït hoøm, hoøm gioù … Thöôøng caùc loaïi maùt xaùt trong saûn xuaát caø pheâ baûn thaân maùy caáu taïo ñaõ coù boä phaän huùt traáu, nhöng neân theâm quaït hoøm hoaëc hoøm gioù ñeå taùch voû traáu laàn thöù 2 ñeå taùch caø pheâ vuïn vaø caø pheâ nheï. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 22 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 2.13: Haït caø pheâ nhaân 1.2.2.4. Ñaùnh boùng, boùc voû traáu, voû luïa: Muïc ñích: Caø pheâ nhaân sau khi xaùt thì vaãn coøn laïi moät lôùp voû luïa moûng maøu aùnh baïc, ñoù laø lôùp thöù tö cuûa voû quaû, lôùp naøy chuû yeáu laø xenlulo noù khoâng giuùp ích gì quaù trình taïo thaønh chaát löôïng cuûa saûn phaåm, maø coøn giaûm giaù trò caûm quan cuûa caø pheâ nhaân. Vì vaäy caø pheâ nhaân sau khi xaùt phaûi ñi ñaùnh boùng, ñeå laøm cho lôùp voû luïa bong ra hoaëc moøn ñi. Ñoù laø moät chæ tieâu khoâng theå thieáu cuûa coâng nghieäp. Ngöôøi ta thöôøng duøng maùy ñeå ñaùnh boùng caø pheâ nhaân, nguyeân taéc chung laø duøng ma saùt giöõa voû vaø haït, giöõa haït vaø truïc maùy, giöõa haït vaø haït. Yeâu caàu truïc maùy vaø voû maùy coù caáu taïo cöùng, daãn nhieät toát. Thöôøng duøng hôïp kim ñoàng thau. Sau khi ñaùnh boùng nhieät ñoä cuûa khoái caø pheâ khoâng ñöôïc quaù 55 0 vaø saïch boùng khoâng ñöôïc laãn voû traáu quaù 1,5%. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 23 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy ñaùnh boùng moät truïc: Caø pheâ sau khi saáy vaø laøm saïch, ñöôïc chuyeån qua maùy ñaùnh boùng, vaøo pheãu (1), maùy ñaùnh boùng hoaït ñoäng döïa treân nguyeân lyù ma saùt giöõa haït vaø truïc, haït vaø haït, haït vaø voû. Thaân maùy(2) coù bieân daïng gioáng nhö truïc vít(3), truïc maùy ñöôïc truyeàn ñoäng bôûi ñoäng cô(5). 1 2 3 4 HGT 5 Sô ñoà nguyeân lyù Hình 2.14: Nguyeân lyù maùy ñaùnh boùng moät truïc Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maùy ñaùnh boùng hai truïc: Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuõng gioáng vôùi maùy ñaùnh boùng moät truïc caø pheâ sau khi saáy vaø laøm saïch, ñöôïc chuyeån qua maùy ñaùnh boùng, vaøo pheãu(1), maùy ñaùnh boùng hoaït ñoäng döïa treân nguyeân lyù ma saùt giöõa haït vaø truïc, haït vaø haït, haït vaø voû. Thaân maùy(2) coù bieân daïng gioáng nhö truïc vít(3), truïc maùy ñöôïc truyeàn ñoäng bôûi ñoäng SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 24 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG cô(5). Öu ñieåm cuûa maùy ñaùnh boùng hai truïc laø naêng suaát cao hôn do dieän tích tieáp xuùc lôùn hôn vaø khaû naêng coâng ngheä cheá taïo deã hôn. 1 6 2 3 4 HGT 5 Hình 2.15: Nguyeân lyù maùy ñaùnh boùng hai truïc 1.2.2.5. Phaân loaïi theo troïng löôïng, kích thöôùc, maøu saéc: Chaát löôïng cuûa haït caø pheâ theå hieän thoâng qua khoái löôïng, kích thöôùc vaø maøu saéc cuûa haït. - Haït caø pheâ troøn to, chaéc coù maøu xanh xaùm töï nhieân laø haït coù chaát löôïng toát. - Haït caø pheâ nhoû, deïp hay xoáp coù maøu traéng hay ñen laø haït coù chaát löôïng keùm. a. Phaân loaïi theo kích thöôùc: Phaân loaïi theo kích thöôùc döïa vaøo söï khaùc nhau theo chieàu daøy vaø chieàu roäng cuûa haït caø pheâ. Ñeå phaân loaïi chuùng ta duøng löôùi saøng. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 25 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Duøng löôùi saøng loã troøn, loã vuoâng cho tröôøng hôïp khaùc nhau veà chieàu roäng cuûa haït caø pheâ; loã daøi cho tröôøng hôïp khaùc nhau veà chieàu daøy cuûa haït caø pheâ. Phöông phaùp phaân loaïi: Boá trí loã saøng lôùn daàn: φ1 < φ2 < φ3 , coøn goïi laø phöông phaùp loït saøng. Nguyeân lieäu φ φ Haït nhoû φ Haït vöøa Nhoû φ φ Vöøa Haït lôùn φ Lôùn Taïp chaát Hình 1.16: Sô ñoà phöông phaùp loït saøng Theo sô ñoà ta thaáy nhöõng haït caø pheâ coù kích thöôùc lôùn chuyeån ñoäng khaù daøi neân haït caø pheâ lôùn laáy ra töông ñoái ñoàng ñeàu. - Boá trí loã saøng nhoû daàn: φ1 < φ2 < φ3 , coøn goïi laø phöông phaùp treân saøng. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 26 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Nguyeân lieäu φ Lôùn φ Vöøa φ Nhoû Taïp chaát Hình 1.17: Sô ñoà phöông phaùp treân saøng Hình 1.18: Maùy saøng phaân loaïi haït caø pheâ nhaân SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 27 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình phaân loaïi: - Nguyeân lieäu: ñoä aåm, kích thöôùc vaø ñoä ñoàng ñeàu - Thieát bò: toác ñoä cuûa saøng caøng nhanh thì naêng suaát caøng lôùn - Goùc nghieâng cuûa saøng: ñoái vôùi moãi loaïi nguyeân lieäu coù moät goùc nghieâng khaùc nhau, ñoái vôùi haït caø pheâ goùc nghieâng cuûa loaïi saøng chuyeån ñoäng lui tôùi hay rung ñoäng töø 5 – 12 ñoä. Ñoái vôùi saøng nhieàu lôùp thì goùc nghieâng taêng daàn töø lôùp saøng treân xuoáng lôùp saøng döôùi. Ñoái vôùi saøng troøn (saøng quay) goùc nghieâng nhoû hôn so vôùi saøng baèng thöôøng trong khoaûng 5 – 10 ñoä. - Chieàu daøy lôùp haït caø pheâ treân saøng: lôùp caø pheâ chaïy qua saøng yeâu caàu phaûi phaân phoái ñeàu ñaën treân suoát caû beà maët. - Chieàu daøi cuûa saøng: khoaûng 3 – 3,5 m b. Phaân loaïi theo tyû troïng: (Coøn goïi laø phaân loaïi baèng söùc gioù). Troïng löôïng rieâng cuûa haït caø pheâ aûnh höôûng nhieàu ñeán hieäu suaát phaân loaïi baèng söùc gioù. Neáu cuøng moät saûn phaåm maø troïng löôïng rieâng khaùc nhau thì nhöõng haït coù troïng löôïng rieâng lôùn seõ rôi xuoáng, coøn nhöõng haït coù troïng löôïng rieâng nhoû seõ bay leân. Troïng löông rieâng cuûa haït caø pheâ phuï thuoäc vaøo ñoä aåm cuûa noù thöôøng giao ñoäng trong khoaûng 1,1 – 1,3 gam. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình phaân loaïi: - Troïng löôïng rieâng cuûa haït caø pheâ - Hình daùng cuûa haït caø pheâ. c. Phaân loaïi theo maøu saéc: Caùc haït caø pheâ coù maøu saéc nhö: haït ñen, haït baïc maøu, haït luoäm … coù chaát löôïng vaø höông vò toài, ta caàn phaûi loaïi boû nhöõng haït naøy ñi. Coù hai caùch phaân loaïi: baèng quang hoïc (duøng teá baøo quang ñieän), vaø phaân loaïi baèng maét (thuû coâng). SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 28 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 1.2.3. Qui trình cheá bieán caø pheâ tinh: Rang Troän, taïo höông vò UÛ treân si loâ Nghieàn Hình 1.19: Quy trình cheá bieán caø pheâ tinh 1.2.3. Rang: Muïc ñích: Rang laø coâng ñoaïn xöû lyù nhieät cho haït caø pheâ ôû nhieät ñoä cao, nhaèm ñaït ñöôïc caùc bieán ñoåi mong muoán veà maøu saéc, höông vaø vò cho haït caø pheâ rang. Caø pheâ thöôøng ñöôïc rang ôû nhieät ñoä 1800÷2400 C trong thôøi gian töø 15÷20phuùt. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 29 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 1.20: Sô ñoà nhieät ñoä cuûa caø pheâ rang SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 30 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Caø pheâ sau khi rang coù ñoä aåm khoaûng 2%, coù maøu haït deû, höông thôm. Sau khi rang, caø pheâ ñöôïc laøm nguoäi ñeå giöõ höông thôm vaø giuùp baûo quaûn laâu hôn. Caø pheâ coù theå rang baèng caùch gia nhieät tröïc tieáp coù töø laâu ñôøi hay gia nhieät giaùn tieáp baèng caùc thieát bò. Caø pheâ sau khi rang: Hình 1.21: Caø pheâ sau khi rang Caùc loaïi maùy rang caø pheâ: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 31 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 1.22: Caùc loaïi maùy rang caø pheâ 1.2.3.2. Troän, taïo höông vò: Muïc ñích: Ñoái vôùi caø pheâ haït vieäc troän coù taùc duïng taïo ñöôïc nhöõng khoái löôïng thoáng nhaát, ñoàng thôøi trong quaù trình troän ñöa vaøo caùc höông lieäu taïo ra caùc höông vò theo yeâu caàu cuûa khaùch haøng. Taïo neân höông vò môùi do söï phoái hôïp höông vò cuûa nhieàu loaïi caø pheâ. Haï giaù thaønh saûn phaåm baèng caùch taän duïng nhöõng loaïi caø pheâ chaát löôïng thaáp (ñoái vôùi nhöõng loaïi caø pheâ chaát löôïng cao thì khoâng coù giai ñoaïn naøy). Giaûm söï phuï thuoäc cuûa saûn xuaát vaøo saûn löôïng cuûa töøng vuï muøa. Phöông phaùp thöïc hieän: Caùc loaïi caø pheâ khaùc nhau seõ ñöôïc phoái troän laïi vôùi nhau theo moät coâng thöùc naøo ñoù(do nhaø saûn xuaát ñaët ra) taïo neân höông vò ñaëc tröng rieâng cho saûn phaåm. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 32 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Cuõng coù vaøi tröôøng hôïp ngöôøi ta phoái troän cuøng moät loaïi caø pheâ ôû caùc möùc ñoä rang khaùc nhau, khi ñoù quaù trình troän ñöôïc thöïc hieän sau quaù trình rang. Maùy troän caø pheâ: Hình 2.23: Maùy troän 1.2.3.3. Nghieàn, xay: Muïc ñích: Xay caø pheâ ra thaønh boät ñeå ñoùng goùi vaø ñöa ñi tieâu thuï. Phöông phaù thöïc hieän: Haït caø pheâ sau khi rang caàn löïc caét hôn laø löïc xeù hay löïc eùp, do ñoù thieát bò xay thöôøng söû duïng laø caùc con laên coù raêng cöa ñeå caét vôùi nhieàu kieåu daùng khaùc nhau. Ngoaøi ra coøn coù nhieàu loaïi thieát bò khaùc ñeå taïo caø pheâ haït mòn hay caø pheâ daïng boâng. Haït caø pheâ sau khi xay khoâng neân coøn quaù thoâ vì thôøi gian trích ly baèng caùc chaát raén hoøa tan vaø caùc caáu töû deã bay hôi seõ lôùn, nhöng cuõng khoâng neân quaù mòn vì coù theå laøm ngheït loïc. Tuy nhieân, moät soá quy trình ôû moät vaøi coâng ty laïi ñoøi hoûi phaûi xay raát mòn (kích thöôùc trung bình khoaûng 50 m). SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 33 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Trong khi xay neân theâm moät ít nöôùc (baèng caùch phun aåm) ñeå taïo quaù trình thuaän lôïi cho quaù trình trích ly baèng nöôùc sau naøy. Theo nghieân cöùu, löôïng nöôùc theâm vaøo trong giai ñoaïn naøy toát nhaát laø 7%. Ngöôøi ta coù theå söû duïng phöông phaùp xay laïnh ñoâng. Theo caùch naøy, haït caø pheâ seõ ñöôïc mòn hôn vaø löôïng caáu töû höông thaát thoaùt seõ giaûm xuoáng (trong quaù trình xay bình thöôøng, söï ma saùt seõ laøm taêng nhieät ñoä caø pheâ). Khí thoaùt ra coù theå ñöôïc thu hoài vaø söû duïng ôû caùc giai ñoaïn saûn xuaát sau vaø trong quaù trình bao goùi. Lôùp voû bong ra coù theå bò boû ñi hay ñöôïc taän duïng ñeå phoái troän vôùi caø pheâ boät luùc sau nhaèm taän thu heát nhöõng chaát daàu thaám ra voû trong quaù trình rang vaø khoáng cheá khoái löôïng rieâng theå tích cuûa khoái boät sau xay. Maùy nghieàn caø pheâ boät: Maùy nghieàn trong coâng nghieäp ñöôïc thieát keá goàm nhieàu buùa gaén treân ñóa quay. Treân beà maët thaân maùy coù caùc raõnh cöa. Caùc buùa naøy khi quay seõ ñaäp naùt caùc haït va vaøo caùc raêng cöa (taám nhaùm) vaø laøm naùt mòn caùc haït thaønh boät, giöõa beà maët buùa vaø taám nhaùm seõ coù moät khoaûng caùch thích hôïp vôùi möùc ñoä nghieàn. Phía döôùi laø taám saøng ñeå thu hoài ñöôïc boät mòn. Löôùi saøng coù nhieàu loaïi tuøy theo kích thöôùc haït yeâu caàu. Ñi töø treân xuoáng döôùi, möùc ñoä nghieàn seõ ñi töø thoâ sang tinh hôn. Nguyeân lyù maùy nghieàn: Maùy nghieàn hoaït ñoäng thoâng qua boä truyeàn ñai töø ñoäng cô ñieän ñeán puly cuûa maùy. Caø pheâ sau khi rang xong ñöôïc cho vaøo maùy taïi cöûa naïp lieäu 6, döôùi taùc ñoäng cuûa buùa nghieàn 5 laép treân ñóa nghieàn 3 quay roài va ñaäp chaø xaùt caø pheâ vaøo taám nhaùm 4 laøm naùt mòn caø pheâ ra, thoâng qua löôùi saøng 1 ta thu ñöôïc loaïi boät mòn caø pheâ. Baèng caùch löïa choïn kích côõ cuûa löôùi saøng ta coù theå thay ñoåi ñeå thu ñöôïc kích côõ boät caø pheâ. Caùc buùa nghieàn ngoaøi nhieäm vuï va ñaäp noù coøn thoåi caø pheâ mòn qua löôùi saøng. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 34 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Sô ñoà nguyeân lyù maùy nghieàn buùa 2 3 4 1. Löôùi saøng 2. Thaân maùy nghieàn 3. Ñóa nghieàn 4. Taám nhaùm 5. Buùa nghieàn 6. Pheãu caáp lieäu 6 5 1 Ñóa nghieàn Boät Hình 1.24: Nguyeân lyù maùy nghieàn buùa Hình 1.25: Maùy nghieàn truïc SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 35 Buùa nghieàn LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 1.2.3.4 Ñoùng goùi: Muïc ñích: Giuùp baûo quaûn caø pheâ, hoaøn thieän qui trình saûn xuaát caø pheâ boät. Phöông phaùp thöïc hieän: Coù theå duøng phöông phaùp ñoùng goùi coù huùt chaân khoâng (traùnh huùt aåm, O 2 xaâm nhaäp…). Ñoùng goùi coù naïp khí trô, cacbonic,… ñeå caø pheâ boät khoûi bò oxy hoùa, caùc chaát daàu khoûi bò oâi, vi sinh vaät khoù xaâm nhaäp. Vaät lieäu duøng ñeå bao bì: • Hoäp kim loaïi: hoäp theùp traùng thieác coù phuû vecni. • Laù kim loaïi vaø plastic eùp vaøo nhau. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 36 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG CHÖÔNG 2: BOÁ TRÍ MAËT BAÈNG CUÏM MAÙY RANG 2.1. CUÏM MAÙY RANG: 2.1.1. Phöông aùn 1: Hình 2.1: Caùch boá trí 1 KHU VÖÏC RANG Öu ñieåm: - Caùch boá trí naøy veà sô boä thì tieát kieäm dieän tích. - Chi phí cheá taïo vít taûi ngaén hôn. Nhöôïc ñieåm: - Tính toaùn cheá taïo vít taûi phöùc taïp. - Khoù khaên cho caùc khaâu tieáp theo. - Dieän tích nhoû gaây khoù khaên khi vaän haønh SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 37 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 2.1.2. Phuong aùn 2: KHU VÖÏC RANG Hình 2.2: Caùch boá trí 2 Öu ñieåm: - Caùch boá trí naøy veà sô boä thì tieát kieäm dieän tích theo chieàu roäng. - Chi phí cheá taïo vít taûi ngaén hôn phöông aùn 1. - Tính myõ thuaät cao hôn phöông aùn 1. Nhöôïc ñieåm: - Tính toaùn cheá taïo vít taûi phöùc taïp. - Khoù khaên cho caùc khaâu tieáp theo (cho maùy troän…) - Dieän tích veà chieàu daøi hôn phöông aùn 1. - Vít taûi daøi hôn phöông aùn 1. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 38 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 2.1.3. Phöông aùn 3: Goàm 6 maùy chia laøm hai daõy moãi beân 3 maùy Hình 2.3: Caùch boá trí 3 Öu ñieåm: - Caùch boá trí naøy veà sô boä thì tieát kieäm dieän tích theo chieàu daøi. - Tính myõ thuaät cao hôn phöông aùn 1. - Vaän haønh deã daøng. - Tính toaùn cheá taïo vít taûi töông ñoái ñôn giaûn hôn caùc phöông aùn treân. Nhöôïc ñieåm: - Toán dieän tích veà chieàu roäng. - Vít taûi khaù daøi khoù khaên trong tính toaùn. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 39 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 2.1.4. Phöông aùn 4: Hình 2.4: Caùch boá trí 4 Töông töï phöông aùn 3 nhöng caùc maùy rang ñaët gaàn nhau hôn. So vôùi phöông aùn 3 Öu ñieåm: - Caùch boá trí naøy veà sô boä thì tieát kieäm dieän tích theo chieàu daøi. - Vít taûi ngaén hôn. Nhöôïc ñieåm: - Toán dieän tích veà chieàu roäng. - Vít taûi khaù daøi khoù khaên trong trong tính toaùn. - Tính myõ thuaät keùm. - Vaän haønh khoù khaên. - Khoù thao taùc laøm vieäc. Do ñoù theo quaù trình phaân tích öu nhöôïc ñieåm ta choïn phöông aùn 3 trong saûn xuaát. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 40 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 2.2. MO HÌNH DAÂY CHUYEÀN SAÛN XUAÁT: Sau khi löïa choïn phöông aùn 3 cho cuïm maùy rang ta coù vò trí cuûa cuïm maùy rang khu vöïc ñeå ga ( toång coäng 2 bình) trong daây chuyeàn saûn xuaát nhö sau: KHU TAÄP KEÁT NGUYEÂN LIEÄU khu vöïc ñeå ga ( toång coäng 2 bình) KHU TAÄP KEÁT NGUYEÂN LIEÄU Hình 2.5: Sô ñoà daây chuyeàn rang, troän vaø chöùa caø pheâ SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 41 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG CHÖÔNG 3: THIEÁT KEÁ NGUYEÂN LYÙ THIEÁT BÒ RANG CAØ PHE 3.1. ÑAËC ÑIEÅM VAØ PHAÂN LOAÏI COÂNG NGHEÄ RANG: 3.1.1. Ñaëc ñieåm: - Saáy laø quaù trình laøm giaûm aåm cuûa vaät aåm ñeán ñoä aåm mong muoán. - Rang laø quaù trình saáy maø vaät saáy tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi beà maët vaät caáp nhieät vaø coù söï ñaûo troän vaät saáy hoaëc khoâng. Quaù trình rang ñöôïc thöïc hieän ôû aùp suaát thöôøng. Taùc nhaân cung caáp nhieät cho quaù trình rang: khoâng khí, beà maët kim loaïi noùng hay caùc tia böùc xaï. Hieän nay, khoâng khí noùng ñöôïc söû duïng phoå bieán hôn, beà maët kim loaïi chæ ñöôïc duøng nhö caùc taùc nhaân boå sung cho khoâng khí noùng… Trong thieát bò rang coù boä phaän laøm nguoäi baèng khoâng khí laïnh (ñoâi khi baèng phöông phaùp phun nöôùc tröïc tieáp vaøo khu vöïc rang) nhaèm haï nhieät ñoä khoái caø pheâ xuoáng nhanh sau khi ñaõ ñaït ñöôïc möùc ñoä caàn thieát. 3.1.2. Phaân loaïi: Ta coù theå phaân loaïi quaù trình rang theo thôøi gian rang: - Rang nhanh: vaøi phuùt - Rang thoâng thöôøng: khoaûng 12-15 phuùt hoaëc coù theå laâu hôn. Theo nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa thieát bò, quaù trình rang coù hai loaïi: - Rang giaùn ñoaïn (theo meû) : thieát bò rang daïng tang troáng ñaët naèm ngang hay ñaët ñöùng coù caùnh khuaáy, thieát bò daïng chaûo hay ñaët ñöùng… thöôøng coù thôøi gian rang daøi ( 12-15 phuùt hay coù theå laâu hôn) vaø nhieät ñoä cao ( coù theå leân ñeán 450 oC) - Rang lieân tuïc: thieát bò rang tang troáng ñaët naèm ngang thôøi gian rang ngaén hôn (coù theå chæ trong 3-6 phuùt) vaø nhieät ñoä thaáp hôn (khoaûng 250 oC) SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 42 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 3.2. GIÔÙI THIEÄU VAØ CHOÏN CAÙC PHÖÔNG AÙN THIEÁT KEÁ THIEÁT BÒ RANG 3.2.1. Phöông aùn 1: Thieát bò rang caø pheâ thuû coâng Phaàn lôùn caùc cô sôû cheá bieán caø pheâ vöøa vaø nhoû hieän nay vaãn duøng thieát bò thoâ sô, ñeå cheá bieán caø pheâ tinh caùc cô sôû duøng moät thieát bò rang daïng caàu vaø coù qui trình coâng ngheä rang raát ñôn giaûn: caø pheâ thoùc cho vaøo thuøng rang qua cöûa soá 1. Sau khi naïp ñuû lieäu (thöôøng ñoå caø pheâ 1/3 theå tích quaû caàu) naép 1 ñöôïc caøi chaët. Thuøng rang ñöôïc ñoát tröïc tieáp baèng than phía döôùi. Trong quaù trình rang, thuøng 2 chuyeån ñoäng quanh truïc 3 vôùi vaän toác theo kinh nghieäm (khoaûng 30vong/phuùt). Sau thôøi gian rang khoaûng 30 phuùt, quaù trình rang keát thuùc. Saûn phaåm ñöôïc laùy qua cöûa soå 1( coâng nhaân phaûi keùo loø than ra ngoaøi vaø baám nuùt ñeå cöûa quay xuoáng döôùi). Soá 4 duøng ñeå thoaùt aåm vaø thaêm lieäu. 1 1. cöûa boû cafe vaøo 2 2. thuøng rang 3 4 3. truïc quay 4. cöûa thoaùt hôi aåm Moâ hình thieát bò rang caø pheâ thuû coâng Hình 3.1: Nguyeân lyù maùy rang thuû coâng SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 43 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Nhaän xeùt veà saûn phaåm sau khi rang: Vôùi thieát bò naøy chaát löôïng caø pheâ sau khi rang thaáp do nhöõng nguyeân nhaân sau: - Caø pheâ chín khoâng ñoàng ñeàu do khoâng coù heä thoáng ñaûo troän lieân tuïc trong quaù trình rang daãn ñeán moät soá quaù chín, moät soá coøn soáng. - Moät soá löôïng lôùn caø pheâ bò chaùy seùm do tieáp xuùc laâu vôùi thuøng rang. - Khoâng taùch voû luïa cuûa nhaân khoûi caø pheâ do cheá ñoä rang khoâng thích hôïp. - Thaønh phaàn hoùa hoïc trong haït caø pheâ bò thay ñoåi nhieàu do quaù trình rang laâu. 3.2.2. Phöông aùn 2: Thieát bò rang hình truï naèm ngang coù caùnh ñaûo Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Laø thieát bò coù quaù trình rang giaùn ñoaïn ( theo meû). Buoàng saáy laø thuøng coá ñònh hình truï goàm 2 lôùp voû moûng naèm ngang coù taùc duïng caùch nhieät. Haït caø pheâ ñöôïc naïp qua cöûa phía treân, saûn phaåm ñöôïc thaùo qua cöûa phía döôùi. Nguoàn caáp nhieät laø hôi nöôùc noùng ñöôïc caáp vaøo khoâng gian giöõa hai voû baèng caùc cöûa ôû phía treân, nöôùc ngöng tuï ñöôïc xaû qua caùc cöûa ôû phía döôùi. Beà maët truyeàn nhieät ñöôïc laáy baèng beà maët trong cuûa lôùp voû trong. Haït caø pheâ ñöôïc ñaûo troän lieân tuïc nhôø caùc caùnh ñaûo laép lieân tieáp treân truïc quay nhôø ñoäng cô vaø boä truyeàn ñoäng. Voû thuøng Pheãu naïp lieäu Cöûa caáp hôi nhieät Cuïm truyeàn ñoäng Truïc caùnh ñaûo Cöûa xaû Sô ñoà nguyeân lyù SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 44 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Öu ñieåm: Coù nhöõng caûi tieán so vôùi phöông phaùp rang thuû coâng: - Haït caø pheâ ñöôïc ñaûo troän lieân tuïc nhôø caùc caùnh ñaûo. - Ñieàu chænh ñöôïc thôøi gian rang thích hôïp, caûi tieán ñöôïc chaát löôïng caø pheâ sau khi rang. Nhöôïc ñieåm: - Khoâng taùch voû luïa cuûa nhaân khoûi caø pheâ do cheá ñoä rang khoâng thích hôïp. - Nhieàu haït caø pheâ bò chaùy seùm do tieáp xuùc laâu vôùi thaønh thuøng rang. - Thôøi gian rang laâu, do nguoàn nhieät khoâng ñuû lôùn. - Chöa tính ñeán vieäc laøm nguoäi caø pheâ sau khi rang. 3.2.3. Phöông aùn 3: Thieát bò rang lieân tuïc hieäu Burns Thermalo: - Boä phaän rang: daïng tang troáng ñöôïc ñuïc loã, coù naêng suaát 3000lb/h, toác ñoä quay 2-7rpm tuøy thuoäc vaøo thôøi gian löu cuûa nhaân caø pheâ. Beân trong hình truï coù caùc taám daïng xoaén oác ngaên tang troáng thaønh caùc khu vöïc chöùa caø pheâ. - Boä phaän laøm nguoäi: daïng tang troáng ñöôïc ñuïc loã, ngaên caùch vôùi boä phaän rang baèng moät ñóa ñaët ôû taâm hình truï. - Thôøi gian löu: khoaûng 7 phuùt öùng vôùi toác ñoä quay lôùn nhaát cuûa boä phaän rang, trong ñoù 5 phuùt laø ôû boä phaän rang, coøn laïi laø ôû boä phaän laøm nguoäi. - Nhieät ñoä khí noùng: khoaûng 250oC (500oF) thaáp hôn so vôùi rang giaùn ñoaïn do söû duïng heä thoáng tuaàn hoaøn khí vaø söû duïng löôïng khoâng khí lôùn. Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Caø pheâ ñöôïc naïp vaøo cöûa naïp lieäu 3, löûa töø buoàng ñoát 1 thoåi vaøo buoàng naïp lieäu. Buoàng ñoát ñöôïc trang bò vôùi heä thoáng ñoát baèng gas, coù heä thoáng löu thoâng khoâng khí vaøo vaø ra, löûa tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi caø pheâ, taïi ñaây caø pheâ ñöôïc ñoát ôû giai ñoaïn ñaàu ñeå saáy khoâ vaø laáy nhieät ôû phaàn voû beân ngoaøi, sau ñoù vaøo buoàng rang 10 caø pheâ ñöôïc rang vôùi nhieät ñoä vöøa phaûi, caùc caùnh ñaûo 5 quay lieân tuïc vaø troän SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 45 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG ñeàu caø pheâ, khi caø pheâ ñaït ñöôïc ñoä chín vaø coù höông thôm thì noù ñöôïc ñöa ra buoàng 7, trong buoàng laøm nguoäi coù heä thoáng quaït thoåi vaø thoâng gioù ñeå khoâng khí vaøo laøm nguoäi. Trong quaù trình rang höông lieäu ñöôïc naïp vaøo ñeå taïo höông thôm cho caø pheâ. Sau khi qua buoàng laøm nguoäi caø pheâ ñöôïc thaùo ra ôû cöûa thaùo lieäu. Quaù trình ñöôïc thöïc hieän lieân tuïc. Öu ñieåm: - Ñoä chín ñeàu, thaønh phaàn vaø tính chaát haït caø pheâ sau khi rang toát. - Do rang lieân tuïc, neân naêng suaát raát cao, phuø hôïp vôùi qui moâ saûn xuaát lôùn. Nhöôïc ñieåm: - Thieát bò khaù phöùc taïp, khoù cheá taïo vaø laép raùp trong nöôùc. - Vieäc tính toaùn nhieât ñoä nguoàn cung caáp nhieät phöùc taïp (do löûa, khí noùng tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi haït caø pheâ). - Chi phí thieát keá cheá taïo raát cao. 3 4 6 5 2 1. Buoàng ñoát 7 2. Quaït thoåi khoâng khí 3. Cöûa naïp lieäu 4. Bôm huùt thoåi khoâng khí 5. Caùnh ñaûo vaät lieäu 6. Quaït huùt khoâng khí laøm nguoäi 7. Buoàng laøm nguoäi 8. Khoâng khí vaøo laøm nguoäi 9. Cöûa thaùo lieäu 10. Buoàng rang 1 8 Ñoát baèng gas 10 Phöông aùn 3 : Thieát bò rang lieân tuïc hieäu Burns Thermalo Sô ñoà nguyeân lyù 9 Hình 3.3: Nguyeân lyù thieát bò rang lieân tuïc Burn Thermalo SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 46 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 3.2.4. Phöông aùn 4: Thieát bò rang giaùn ñoaïn cuûa haõng Probat_Ñöùc: Nguyeân lyù hoaït ñoäng: Môû ñoäng cô cho thuøng rang quay sau ñoù nôû van ga sô caáp tieáp ñeán môû coâng taéc beùt ñoát töï ñoäng kieåm tra, quaù trình naøy ñöôïc kieåm tra bôûi heä thoáng hoaït ñoäng an toaøn cuûa beùt ñoát gas qua ba giai ñoaïn. + Giai ñoaïn 1: Töï ñoäng môû quaït ñeå thoåi gioù töôi vaøo trong buoàng ñoát nhaèm kieåm tra aùp dö beân trong vaø luøa khí ra ngoaøi (neáu coù söï roø ræ gas hoaëc coøn toàn ñoïng trong khoâng gian buoàng ñoát) nhaèm traùnh chaùy noå. + Giai ñoaïn 2: Töï ñoäng kieåm tra aùp gas cung caáp ñeå hoøa troän khí moät caùch toát nhaát. + Giai ñoaïn 3: Töï ñoäng môû van gas thöù caáp vaø baät moû ñoát, heä thoáng ñoái hoaït ñoäng. Caùc quaù trình kieåm tra aùp dö beân trong buoàng ñoát vaø aùp suaát gas cung caáp moät caùch lieân tuïc. Neáu coù söï coá thì heä thoáng beùt ñoát töï ñoäng taét vaø khoùa van gas. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 47 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Phöông aùn 4: Thieát bò rang giaùn ñoaïn cuûa haõng Probat _ Ñöùc 9 8 7 6 5 4 3 2 1 10 Sô ñoà nguyeân lyù maùy rang 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Baøn laøm nguoäi Thuøng rang Heä caùnh ñaûo Pheãu naïp lieäu Boä phaän giaûm aùp Hôi aåm vaø buïi Quaït huùt Si loâ loïc buïi OÁng khoùi Beùt ñoát gas Hình 3.4: Nguyeân lyù thieát bò rang giaùn ñoaïn SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 48 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Khi nhieät ñoä khoâng khí trong thuøng leân khoaûng 100 ñeán 200 oC (quan saùt chæ thò ñoàng hoà baùo nhieät), cho caø pheâ vaøo rang, nhieät ñoä trong thuøng rang baét ñaàu giaûm xuoáng (do caø pheâ haáp thu nhieät ñeå thoaùt aåm). Sau ñoù, nhieät ñoä taêng leân 150 ñeán 170oC thì baét ñaàu môû quaït huùt ñeå laáy aåm trong khoâng gian thuøng ñöa ra ngoaøi qua si loâ loïc buïi. Sau thôøi gian rang töø 15 ñeán 20 phuùt, baét ñaàu kieåm tra haït trong thuøng baèng que thaêm lieäu. Khi thaáy haït ñaït ñoä chín rang caàn thieát, ta môû cöûa xaû lieäu ra vaø chuyeån sang thieát bò laøm nguoäi caø pheâ. Keát thuùc meû rang vaø tieán haønh rang môùi ñöôïc laëp laïi nhö treân. Khi khoâng coøn rang nöõa ta tieán haønh taét ga tröôùc, vaãn môû ñoäng cô cho thuøng rang quay ñeå thuøng rang coù thôøi gian giaõn nôû ñoàng ñeàu traùnh co giaõn cuïc boä. Öu ñieåm: - Ñoä chín ñeàu, thaønh phaàn vaø tính chaát haït caø pheâ sau khi rang ít bò thay ñoåi do cheá ñoä rang hôïp lyù. - Khoâng gaây oâ nhieãm moâi tröôøng do nhieân lieäu söû duïng laø gas hoùa loûng vaø möùc tieâu thuï nhieân lieäu cuûa thieát bò thaáp. - Phuø hôïp cho caùc coâng ngheä cheá bieán caø pheâ khaùc nhau baèng caùch ñieàu chænh nhieät ñoä vaø löu löôïng quaït huùt moät caùch linh hoaït vaø deã thao taùc. - Keát caáu thieát bò deã daøng cheá taïo vaø laép raùp phuø hôïp coâng ngheä trong nöôùc. Nhöôïc ñieåm: - Laøm vieäc giaùn ñoaïn (theo meû) laøm giaûm naêng suaát. - Giaù thaønh cheá taïo cuõng coøn cao caàn phaûi coù caûi tieán ñeå giaûm giaù thaønh maø vaãn ñaûm baûo chaát löôïng. * Qua söï phaân tích veà 4 phöông aùn treân, ta nhaän thaáy ôû phöông aùn thöù 4 coù khaù nhieàu öu ñieåm ñaùp öùng ñöôïc caùc yeâu caàu chaát löôïng ñaët ra ñoái vôùi caø pheâ sau khi rang, ñoàng thôøi thuaän tieän trong vieäc thieát keá cheá taïo vaø laép raùp. Do ñoù phöông aùn 4 ñaõ ñöôïc löïa choïn vaø tính toaùn thieát keá. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 49 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 3.3. CAÙC YEÂU CAÀU ÑAËT RA CHO THIEÁT BÒ RANG a. Yeâu caàu veà saûn phaåm: - Vaät lieäu laø caùc loaïi caø pheâ tuøy theo nhaø saûn xuaát. - Haït caø pheâ sau khi rang phaûi ñaït chaát löôïng cao: chín ñeàu, khoâng bò chaùy xeùm, taùch heát voû luïa cuûa nhaân ra, khoâng laøm thay ñoåi nhieàu thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa haït. b. Yeâu caàu cuûa khaùch haøng: - Thieát bò rang phaûi laøm vieäc toát, an toaøn cho ngöôøi söû duïng, deã laép raùp söûa chöõa, naêng suaát vaø tuoåi thoï cao. c. Yeâu caàu veà kinh teá: - Giaûm thieåu thaáp nhaát caùc chi phí, thôøi gian saûn xuaát maø vaãn ñaûm baûo chaát löôïng thieát bò. Ñaùp öùng nhu caàu cuûa caùc cô sôû cheá bieán caø pheâ, phuø hôïp vôùi ñieàu kieän kó thuaät cheá taïo cuõng nhö coâng ngheä rang taåm rieâng cuûa nöôùc ta. 3.4. MO TAÛ CAÙC BOÄ PHAÄN CUÛA THIEÁT BÒ RANG Hình aûnh thöïc teá cuûa maùy rang: Hình 3.5 : Maùy rang giaùn ñoaïn thöïc teá SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 50 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 3.6: Maùy rang giaùn ñoaïn baèng ñieän Caùc boä phaän chính cuûa thieát bò rang: 1. Boä phaän beùc ñoát 2. Thaân maùy sau 3. Chaân ñeá 4. Thaân maùy tröôùc 5. Thuøng quay 6. Maùng naïp lieäu 7. Voû maùy 8. Boä phaän giaûm aùp SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 51 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 9. Si loâ loïc buïi 10. Boä phaän daãn ñoäng cô thuøng quay 11. Boä phaän quaït huùt. 10 9 7 8 6 5 4 3 1 2 Hình 3.7: Hình veõ toång theå maùy rang giaùn ñoaïn baèng gas Ngoaøi ra thieát bò rang caø pheâ, coøn coù theâm thieát bò laø baøn laøm nguoäi. Thieát bò naøy coù muïc ñích khoâng chæ laøm giaûm ngieät ñoä caø pheâ sau khi rang maø coøn coù taùc duïng boùc voû luïa bao xung quanh haït caø pheâ baèng caùch ñaûo troän lieân tuïc nhôø truïc quay cuûa baøn laøm nguoäi vaø ñöôïc ñöa ra ngoaøi baèng quaït huùt. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 52 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Baøn nguoäi Hình 3.8: Nguyeân lyù baøn laøm nguoäi Hình aûnh thöïc teá cuûa baøn laøm nguoäi: Hình 3.9: Baøn laøm nguoäi thöïc teá SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 53 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 1. Boä phaän beùc ñoát: Nguyeân lieäu ñoát cuûa thieát bò laø gas. Boä phaän naøy ñöôïc laép treân thaân maùy sau sao cho khoaûng caùch ñaûm baûo nhieät ñoä töø buoàng ñoát khoâng laøm hoûng hoùc thieát bò. Traùnh chaùy noå. 2. Thaân maùy sau: Coù caáu taïo hai lôùp: lôùp ngoaøi baèng theùp taám (daøy 20mm) vaø lôùp trong laø lôùp caùch nhieät (daøy 15mm). Thaân sau coù hình daïng ñaëc tröng phuø hôïp vôùi keát caáu maùy kieåu thuøng quay vaø taïo kieåu daùng thaåm myõ cho maùy, ñoàng thôøi tieát kieäm ñöôïc nguyeân vaät lieäu cheá taïo thaân maùy. Thaân theùp taám lieân keát vôùi theùp taám tröôùc baèng bu loâng, vaø lieân keát vôùi taám ñaùy cuûa chaân ñeá baèng bu loâng. 3. Chaân ñeá: Ñöôïc caáu taïo bôûi theùp hình vaø theùp taám lieân keát vôùi nhau baèng haøn taïo beä ñôõ toaøn boä thaân maùy. 4. Thaân maùy tröôùc: 1 8 2 Traïng thaùi nghæ 3 4 Traïng thaùi laáy lieäu Cô caáu thaêm lieäu 5 6 7 Hình 3.10: Thaân maùy tröôùc vaø cô caáu thaêm lieäu SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 54 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Coù caáu taïo gioáng thaân maùy sau. Thaân maùy tröôùc bao goàm: Thaân theùp taám 1; Bu loâng 2; Que thaêm lieäu 3; Ñoàng hoà baùo nhieät ñoä; Tay caàm 5; Cöûa xaû lieäu 6; Ñeá maùy 7; OÅ ñôõ truïc 4; vaø Loã naïp lieäu. Theùp taám 1 lieân keát vôùi thaân theùp taám tröôùc baèng bu loâng, vaø lieân keát vôùi taám ñaùy cuûa chaân ñeá baèng ñöôøng haøn taïo thaønh beä cöùng. Bu loâng 2 coù taùc duïng lieân keát thaân theùp taám tröôùc vaø sau. Que thaêm lieäu 3 caáu taïo daïng oáng roãng ñöôïc khoeùt loã treân thaân vaø phía ñaàu ñöôïc bòt kín, ñaàu coøn laïi coù tay caàm. Hai traïng thaùi laøm vieäc ñöôïc moâ taû phía döôùi. Que thaêm lieäu coù taùc duïng kieåm tra ñoä chín haït rang ñeán ñoä chín yeâu caàu. Ñoàng hoà baùo nhieät ñoä 4 coù taùc duïng hieån thò nhieät ñoä beân trong thuøng rang. Tay caàm 5 laøm baèng thanh theùp troøn uoán cong, moät ñaàu ñöôïc boïc tay naém baèng goã. Coù theå naâng leân haï xuoáng thoâng qua cô caáu baûn leà lieân keát vôùi thaân tröôùc 1 baèng bu loâng, taùc duïng môû naép cöûa thaùo lieäu 6. Cöûa xaû lieäu 6 laøm baèng theùp taám vaø ñöôïc ñoùng môû baèng tay caàm 5. Ñeá maùy 7 laøm baèng theùp taám laø phaàn phía treân cuøng cuûa cuïm chaân ñeá 3. Treân ñeá maùy coù khoeùt nhöõng loã thoâng khí giuùp aùp suaát lôùp ñeäm khoâng khí caùch nhieät oån ñònh ( khoâng taêng aùp khí khi taêng nhieät ñoä) vaø ñoàng thôøi trao ñoåi nhieät vôùi khoâng khí moâi tröôøng. Oå ñôõ truïc 4 coù taùc duïng ñôõ truïc thuøng quay vaø keát caáu oå ñôõ ñöôïc thieát keá sao cho coù theå ñieàu chænh cuïm thuøng quay dòch chuyeån doïc truïc vôùi muïc ñích ñieàu chænh khe hôû thích hôïp khoâng cho haït rôi ra ngoaøi ôû maët tröôùc thuøng quay vaø maët sau thaân theùp taám 1 (khe hôû 2-3mm). Loã naïp lieäu laø loã hình chöõ nhaät khoeùt thoâng suoát treân thaân theùp taám 1, ñeå naïp lieäu vaø ñoàng thôøi ñeå khoâng khí aåm thoaùt ngöôïc ra ngoaøi thoâng qua vaøo boâ giaûm aùp vaø quaït huùt. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 55 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 5. Thuøng rang: 1 5 2 10 3 9 4 8 6 7 Hình 3.11: Thuøng rang Ñöôïc moâ taû nhö hình treân, coù caáu taïo daïng hình truï roãng bòt kín moät ñaàu vaø lieân keát vôùi truïc baèng lieân keát haøn thoâng qua caùc thanh giaèng vaø hai may ô. Thuøng quay bao goàm: Thaân hình truï 1; OÅ ñôõ 2; Truïc 3; Maët ñaùy sau thuøng 4; Loã khoan suoát 5; Heä caùnh döôùi 6; Heä caùnh treân 7; Heä thanh giaèng 8; May ô 9; OÅ ñôõ 10. Thaân hình truï 1 ñöôïc cheá taïo töø theùp khoâng ræ (Inox) taám cuoán troøn vaø haøn laïi, treân thaønh trong cuûa thuøng ñöôïc haøn heä caùnh döôùi 6, maët sau thuøng haøn vôùi maët ñaùy sau thuøng 3. Thaân hình truï 1 ñöôïc giöõ ñoàng taâm vôùi truïc chính cuûa maùy nhôø heä thanh giaèng 8 vaø hai may ô 9. OÅ ñôõ 2 ñöôïc thieát keá vaø cheá taïo sao cho coù theå ñieàu chænh söï dòch chuyeån töông ñoái giöõa truïc 3 vaø oå ñôõ moät caùch deã daøng. Truïc 3 laøm baèng theùp thanh truï, ñöôïc daãn ñoäng bôûi heä thoáng thuøng quay thoâng qua khôùp noái meàm cho pheùp tröôït doïc truïc, truïc ñöôïc ñôõ baèng hai oå ñôõ 2 vaø 10, treân truïc ñöôïc laép hai may ô 9 (tröôùc vaø sau) baèng baèng lieân keát then. Maët ñaùy sau thuøng 4 cheá taïo töø theùp taám vaønh ngoaøi ñöôïc mieát troøn sao cho baèng vôùi ñöôøng kính thuøng quay 1, lieân keát vôùi thuøng quay 1 baèng haøn, taám ñöôïc khoan caùc loã suoát 5 vaø loã lôùn taïi taâm cho truïc xuyeân qua. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 56 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Loã khoan suoát 5 laø heä loã khoan treân maët ñaùy sau thuøng 4, coù taùc duïng taïo cho luoàng khoâng khí laáy aåm ñi theo doøng töø phía sau leân phía tröôùc. Vôùi keát caáu naøy voû traáu vaø söï thoaùt hôi aåm ra ngoaøi heä si loâ loïc buïi. Heä caùnh döôùi 6 laøm baèng theùp khoâng ræ (Inox) taám, ñöôïc haøn treân maët trong cuûa thaân truï 1 nghieâng ñi moät goùc (170-200), coù taùc duïng xaùo haït veà phía tröôùc khi rang. Heä caùnh treân 7 laøm baèng theùp khoâng ræ (Inox) taám, ñöôïc haøn leân treân caùc heä thanh giaèng cheùo ñi moät goùc (300-450) ngöôïc vôùi höôùng cuûa heä caùnh döôùi 6, coù taùc duïng xaùo haït veà phía sau khi rang. Heä thanh giaèng 8 laøm baèng theùp thanh troøn, moät ñaàu haøn cöùng vôùi may ô 9, ñaàu coøn laïi haøn vôùi thaân hình truï 1, coù taùc duïng lieân keát thaân hình truï vôùi may ô 9 vaø ñoàng thôøi ñònh vò ñoàng taâm thaân hình truï 1 vôùi truïc 3. May ô 9 ñöôïc laøm baèng theùp, lieân keát haøn vôùi heä thanh giaèng 8, lieân keát vôùi truïc 3 baèng then, coù taùc duïng truyeàn chuyeån ñoäng quay cuûa truïc 3 cho toaøn boä cô heä thuøng quay ( thaân truï 1, heä caùnh döôùi 6 vaø heä caùnh treân 7) thoâng qua thanh giaèng 8. OÅ ñôõ 10 ñöôïc thieát keá vaø cheá taïo vôùi muïc ñích cho truïc 3 dòch chuyeån theo phöông doïc truïc. 6. Maùng naïp lieäu: Laøm baèng theùp khoâng ræ (Inox) taám coù pheãu chöùa lieäu, cöûa ñoùng vaø môû baèng baûn leà coù ñoái troïng giöõ laïi ôû vò trí ñoùng cöûa. Maùng naïp lieäu coù taùc duïng chöùa haït nhaèm chuaån bò cho meû rang keá tieáp. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 57 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 3.12: Pheãu naïp lieäu 7. Voû maùy: 11 12 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Hình 3.13: Keát caáu voû maùy Ñöôïc moâ taû nhö hình treân, coù caáu taïo caùch nhieät ba lôùp nhaèm giaûm thieåu söï thaát thoaùt nhieät. Keát caáu voû maùy bao goàm: Ñeá maùy 1; Khoâng gian buoàng ñoát 2; Gaïch chòu löûa 3; Theùp taám 4; Khung gia cöôøng 5; Voû theùp taám 6; Lôùp caùch nhieät 7; Lôùp khoâng khí ñeäm 8; Voû theùp taám 9; Lôùp vaät lieäu chòu nhieät 10; OÁng khoùi 11 vaø loã thoaùt khí 12. Ñeá maùy 1 laøm baèng theùp taám, treân ñeá maùy coù khoeùt nhöõng loã thoâng khí giuùp aùp suaát lôùp ñeäm khoâng khí caùch nhieät oån ñònh (khoâng taêng aùp khí khi taêng nhieät ñoä) vaø ñoàng thôøi trao ñoåi nhieät vôùi khoâng khí moâi tröôøng. Khoâng gian buoàng ñoát 2 coù daïng hình hoäp, ñöôïc bao xung quanh baèng gaïch chòu löûa. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 58 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Gaïch chòu löûa 3 daày 100mm, ñöôïc xaây ñuùng tieâu chuaån loø ñoát. Maët töôøng ñoái dieän beùt ñoát xaây thaønh hình cung nhaèm ñònh höôùng cho doøng khoâng khí noùng ñi leân phía treân ñeå vaø traùnh ñöôïc trôû löïc cuûa doøng khí taùc duïng ngöôïc laïi beùt ñoát. Theùp taám 4 coù taùc duïng taïo vaùch ñeå xaây buoàng ñoát vaø ñoàng thôøi laøm vaùch ngaên taïo khoâng gian cho lôùp khoâng khí caùch nhieät beân ngoaøi. Khung gia cöôøng 5 ñöôïc laøm baèng theùp taám, treân taám theùp ñöôïc ñoät loã ñeå löu thoâng doøng khoâng khí buoàng döôùi vôùi buoàng treân cuûa lôùp khoâng khí ñeäm 8, coù taùc duïng giöõ cho vöõng caùc lôùp voû boïc beân ngoaøi lieân keát vôùi theùp taám 4. Lôùp caùch nhieät thöù nhaát bao goàm: voû theùp taám 6 daøy 2mm, lôùp caùch nhieät 7 laøm baèng boâng thuûy tinh daøy 30mm, ngoaøi ra coøn coù taùc duïng laøm voû boïc beân ngoaøi. Lôùp caùch nhieät thöù hai bao goàm: lôùp khoâng khí ñeäm daøy 50mm coù taùc duïng caùch nhieät, lôùp ñeäm khoâng khí bao xung quanh thuøng vaø caû beân ngoaøi buoàng ñoát. Lôùp caùch nhieät thöù ba bao goàm: voû theùp taám 9 daøy 3mm, coù taùc duïng laøm khung baùm cho lôùp vaät lieäu chòu nhieät 10 laøm baèng boâng thuûy tinh troän vôùi boät A_mi_aêng daøy 40mm. Lôùp chòu nhieät naøy tieáp xuùc tröïc tieáp vôùi khoâng khí noùng ôû nhieät ñoä cao. OÁng khoùi 11 laøm baèng theùp taám cuoän laïi, lieân thoâng vôùi khoâng gian buoàng ñoát maët treân coù bít ñeå lieân keát vôùi oáng daãn ra boâ giaûm aùp, coù taùc duïng nhaèm daãn khoùi khí thaûi ra ngoaøi. Loã thoaùt khí 12 lieân thoâng vôùi khí trôøi, coù taùc duïng laøm giaûm aùp cho buoàng khí chöùa trong lôùp ñeäm khoâng khí 8, traùnh cho aùp suaát khí taêng cao do giaõn nôû theå tích vì nhieät. 8. Boä giaûm nhieät: Ñöôïc cheá taïo töø theùp taám cuoän laïi coù daïng thuøng, taùc duïng chöùa khoâng khí ñi ra töø buoàng ñoát vaø khoâng khí aåm töø thuøng rang tröôùc khi ñi vaøo quaït huùt. 9. Heä siloâ loïc buïi: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 59 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Laøm töø theùp taám cuoän laïi, thieát keá phuø hôïp vôùi khí ñoäng hoïc döïa vaøo löu löôïng quaït huùt vaø khoâng khí khoùi thaûi ra töø buoàng ñoát, coù taùc duïng laéng buïi vaø thaûi khoâng khí khoùi noùng töø buoàng ñoát ra ngoaøi. 10. Heä daãn ñoäng thuøng quay: Duøng ñoäng cô 3 pha coù hoäp giaûm toác ñoàng truïc vôùi thuøng quay vaø ñöôïc lieân keát nhau thoâng qua moät khôùp noái daïng ñóa meàm khaéc phuïc ñöôïc nhöôïc ñieåm leäch taâm (neáu coù), ñoàng thôøi khôùp noái voøng ñaøn hoài cho pheùp tröôït töông ñoái cuûa truïc trong moät phaïm vi cho pheùp khi rang do giaõn nôû vì nhieät. 11. Heä daãn ñoäng quaït huùt: Duøng ñoäng cô ba pha truyeàn ñoäng tröïc tieáp thoâng qua khôùp noái, taùc duïng daãn ñoäng laøm quay quaït huùt. 12. Quaït huùt: Laø quaït ly taâm coù taùc duïng huùt hôi aåm vaø ñoàng thôøi huùt voû traáu haït caø pheâ bong ra trong quaù trình rang. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 60 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG CHÖÔNG 4: THIEÁT KEÁ MAÙY RANG CAØ PHE 4.1. TÍNH TOÁN NHIỆT LƯỢNG CẦN CUNG CẤP CHO LÒ ĐỐT 4.1.1. Nhiệt lượng cần thiết để gia nhiệt cho hạt cà phê: Gọi Q1= G. C. (t2 – t1) (TLTK ) Trong đó: G= 60 (Kg): Khối lượng cà phê trong một mẻ rang C= 1,63 (KJ/kg độ) nhiệt dung riêng của cà phê t1= 250C nhiệt độ ban đầu của cà phê trước khi rang t2= 2000C nhiệt độ khi rang cà phê (chọn theo thực tế) Thay vào ta được: Q1 = 60. 1,63 . (2000 – 250) Q1 = 17115 (KJ) 4.1.2. Nhiệt lượng cần đủ để rang chín cà phê: Sau khi nung nóng cà phê đến nhiệt độ t2= 2000C để làm chín cà phê ta cần cung cấp 1 nhiệt lượng để duy trì sản phẩm ở nhiệt đó trong 1 khoảng thời gian Theo kinh nghiệm thời gian rang 1 mẻ khoảng (20 30 phút), ta chọn phút. Nhiệt lượng cần thiết để duy trì sản phẩm ở khoảng 2000C trong thời gian = 25 phút chính bằng nhiệt lượng mà sản phẩm tỏa ra môi trường. Gọi Q2 là nhiệt lượng làm chín cà phê, Ta có: Q2 = 2 . F. (t2 – tm) (W) (TLTK ) Trong đó: F: diện tích bề mặt truyền nhiệt ( F= 2,58m2) SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 61 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG t2: nhiệt độ sản phẩm trong thùng (t2= 2000C) tm: nhiệt độ trung bình môi trường ( tm= 250C) 2 : hệ số tỏa nhiệt ra môi trường ( 2= 15,34 W/m2.độ) Thay vào đó ta có: Q2= 15,34. 2,58 .(2000 – 250) = 6926 (KJ) 4.1.3. Tính nhiệt lượng đốt nóng thùng rang: Gọi nhiệt lượng đốt nóng thùng rang Q3 ta có Q3= Gth. C. (t2 – t1) (KJ) (TLTK ) Trong đó: Gth: khối lượng thùng rang Gth= 144,4 (Kg) C : Nhiệt độ riêng của vật liệu inox làm thùng rang (C=0,51 N/kg.độ) t1= 250C (Nhiệt độ ban đầu) t2= 2100C (đo theo thực nghiệm nhiệt độ trong thời gian rang) Vậy Q3= 144,4. 0,51. 1850= 13624,14 (KJ). 4.1.4. Nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh bề mặt thùng: Sự truyền nhiệt từ lò đốt tới thùng rang là quá trình truyền nhiệt do tiếp xúc trực tiếp, cho nên nhiệt độ của vách thùng gần bằng nhiệt độ của ngọn lửa t1= 6000C. Nhiệt độ tổn thất được tính theo công thức: Qxq= n . F. (t1 – tm) (TLTK ) Trong đó: F = 2,58m2 (dieän tích truyeàn nhieät cuûa thuøng tôùi saûn phaåm) t1= 2100C, tm= 250C n = n ’ : hệ số tỏa nhiệt do đối lưu (W/m2 độ) n ” : hệ số tỏa nhiệt do bức xạ (W/m2 độ) n ’+ n ” (hệ số tỏa nhiệt) Giả thuyết không khí trong thùng chuyển động tự do như trong môi trường thì được xác định theo công thức: n ’= 1,98 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 62 n ’ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Ở đây: △t= (t2 – tm)= 2100 – 250= 1850C ’= 1,9 n n = 7,3 (W/m2 độ) ” được xác định bằng công thức sau: n ”= (TLTK ) Ở đây: T1= 210 + 273= 483(0K) Tm= 25 + 273= 298(0K) C1-2= 4,20 (W/m2 oK) (hệ số truyền nhiệt chung) Thay vào công thức trên ta được: n = 10,57 (W/m2 độ) ”= Thay các giá trị vào công thức trên ta có: n = 7,3 + 10,57= 17,87 (W/m2 độ) Vậy : Qxq= n .F. (t2 – tm)= 17,87. 2,58. (210 – 25) Qxq= 8529 (W) = 30655,8 (KJ) Gọi Qtb là nhiệt lượng cần thiết cho 1 mẻ rang: Vậy : Qtb= Q1+ Q2 +Q3 +Qxq Qtb= 17115 + 6926 +13624,14 + 30655,8= 68320,94 (KJ) 4.1.5. Nhiệt lượng lò đốt tỏa ra môi trường xung quanh Với nguyên liệu lò đốt là chất khí gas thì nhiệt lượng lò tỏa ra môi trường xung quanh có thể tích gần đúng. Q1 = 40%Qtb = 0,4. 68320,94= 27328,38 (KJ) Q1 : Nhiệt tổn thất do lò truyền ra môi trường xung quanh Từ các số liệu tính toán được phần trên ta tính được nhiệt lượng thực tế lò đốt cung cấp cho thùng rang trong 1 mẻ rang là: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 63 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Q2 = Ở đây: = 0,6 là hiệu suất lò đốt Q2 : Nhiệt lượng thực tế lò đốt cung cấp cho thùng rang Q= = 113868,2 (KJ) Vậy nhiệt lượng cần cung cấp trong quá trình rang cà phê Gọi Q là nhiệt lượng lò đốt cần cung cấp trong một mẻ rang Thì ta có: Q = Q1 + Q2 Q = 27328,38 + 113868,2 = 141196,58 (KJ) 4.2. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THÙNG RANG 4.2.1. Thiết kế thùng rang: 1. Vật liệu: Vật liệu chế tạo thùng rang bằng inox (dày 8mm) được cuốn tròn và hàn lại, một đầu của thùng rang hàn bịt lại bằng thép (dày 8mm) được dập định hình và đầu còn lại để trống. 2. Thể tích thùng rang: V’ = (m3) (TLTK ) Trong đó: G: Khối lượng hạt cà phê rang trong một mẻ ( G = 60 Kg/mẻ) : Khối lượng riêng hạt cà phê ( = 500 Kg/m3) : Hệ số điền đầy hạt cà phê trong thùng rang ( chọn SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 64 = 0,4) LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 0.3m3 Ta lấy thêm 5% thể tích trên để bù phần chiếm chỗ của trục và các cánh trộn. Vậy: V = 5%V’ + V’ = 0,05. 0,3 + 0,3 = 0,315m3 3. Xác định đường kính và chiều dài thùng rang: Đối với máy thùng quay trục ngang, tỷ số giữa đường kính thùng D và chiều dài L là: 1 6 (TLTK ) Và từ thể tích của thùng rang V = 0,315 m3 kết hợp với kết cấu máy nhập ngoại sẵn có Ta chọn: D = 0,7 (m) = 700 (mm) L = 1 (m) = 1000 (mm) Thử lại: V S.L .L .1 0,385m3 0,315 m3 (thỏa) 1000 R350 Hình 4.1: Kích thöôùc thuøng rang SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 65 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 4. Tốc độ quay của thùng rang Có thể xác định từ cân bằng của trọng lượng G và lực ly tâm C tác dụng lên các hạt cà phê: G = C Với : C= (TLTK ) Trong đó: : khối lượng trung bình của 1 hạt cà phê D: đường kính thùng rang D = 0,7m Rút ra số vòng quay tới hạn trong 1 phút là: nth = = 50,5 vòng/phút Để các hạt cà phê ở trong thùng rang khi quay được nâng lên có thể tách khỏi bề mặt bên trong của thùng và rơi xuống dưới thì cần phải có tốc độ quay nhỏ hơn tốc độ tới hạn. Nên chọn: n = 35( vòng/phút) vì vậy khi thùng rang quay đồng thời xảy ra quá trình đảo trộn và gia nhiệt cho hạt cà phê, nếu tốc độ quay lớn trong trường hợp này khó tránh khỏi sản phẩm bị nghiền và phân lớp và khó gia nhiệt cho hạt cà phê. 5. Cánh đảo và cánh nâng trong thùng - Vật liệu: bằng inox (dày 2mm), được cắt và uốn cong định hình. - Bên trong thùng gắn cánh dưới gắn chặt trên thùng và đặt nghiêng so với trục 1 góc = 15o (lấy theo thực nghiệm). - Khi thùng rang quay hạt cà phê trong thùng được nâng lên 1 góc và rơi xuống đồng thời sản phẩm được di chuyển về phía trước một đoạn. - Cánh trên có tác dụng ngược lại, nó gắn lên trục và nghiêng 1 góc = 15o ngược với cánh dưới để có thể đưa hạt quay trở lại bên trong thùng cứ luân chuyển như thế cho đến khi hạt cà phê được rang chín. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 66 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG • Các thông số đặc trưng cho dạng cánh lấy theo thực tế: Thông số Số lượng (cái) Góc nghiêng ( ) Chiều cao cánh (h) Chiều dài cánh (l) Cánh trên 15 30o Cánh dưới 06 30o 50 450 120 600 R800 r800 r800 R800 30° 50 120 30° 450 600 Yeâu caàu kyõ thuaät caùnh naâng R: Caét chính xaùc r : Caét theo R Yeâu caàu kyõ thuaät caùnh gaït R: Caét chính xaùc r : Caét theo R Hình 4.2: Cánh trên _ Cánh dưới 6. Khối lượng của thùng quay Bao gồm trọng lượng của thùng và trọng lượng các cánh đảo được hàn trong thùng. • Khối lượng của thùng: Gt = V t . Trong đó: : khối lượng riêng của vật liệu làm thùng là inox 304L = 7850 kg/m3. Vt : Thể tích vật liệu thùng sấy Vt = SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 67 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Với : L,D : chiều dài và đường kính thùng rang. : bề dày thùng rang = 6mm = 0,006m = 0,0156 (m3) V= Suy ra: G = 0,0156.7850 = 122,5 (kg) • Khối lượng cánh nâng: Thể tích của 1 cánh: Vn = h.1. = 0,05.0,45.0,004 = 9.10-5 (m3) Khối lượng của 1 cánh: gn = Vn . = 9.10-5.7850 = 0,7065 (kg) khối lượng của 15 cánh: Gn = 15.0,7065 = 10,6 (kg) • Khối lượng cánh gạt: Thể tích của 1 cánh: Vg = h.l. = 0,12.0,6.0,004 = 24.10-5 (m3) Khối lượng của 1 cánh: Gg = Vg . = 24.10-5.7850 = 1,884 (kg) Khối lượng của 15 cánh: Gg = 6.0,7065 = 11,3 (kg) Như vậy khối lượng của cả thùng quay: G = Gt + Gn + Gg = 122,5 + 10,6 + 11,3= 144,4 (kg) 4.2.2. Tính toán và chọn động cơ cho thùng quay: Chọn động cơ điện cho thiết bị rang cà phê nhân chính là chọn: công suất, điện áp, đặc tính cơ và số vòng quay của động cơ. Động cơ điện được chọn khi làm việc nó phải thỏa mãn 3 điều kiện: • Động cơ không quá nhiệt độ cho phép khi làm việc. • Có khả năng quá tải trong thời gian ngắn. • Có momen mở máy đủ lớn để thắng momen ban đầu của phụ tải. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 68 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Vì vận tốc quay của thùng rang thấp (n = 35 vòng/phút) nên cần chọn nhiều bộ truyền để có được 1 tỷ số truyền tương đối lớn, nên ta chọn động cơ gắn liền hộp giảm tốc đồng trục để giảm số vòng quay của động cơ. Công suất cần thiết: Nct = Trong đó: N : công suất trên thùng rang (TLTK N = N1 + N2 + N3 ) • N1 Công suất khắc phục ma sát ở ổ trục và thùng quay N1 = (TLTK mth, mvl Khối lượng thùng rang và khối lượng vật liệu rời. G gia tốc trọng trường rng = 65mm bán kính ngõng trục ftr hệ số ma sát giữa ngõng trục và cổ trục vận tốc góc của thùng Trong đó: Thể tích thùng rang: V= + . 0,006 = 0,01538 (m3) D đường kính ngoài d đường kính trong Khối lượng thùng rang: (kg) khối lượng vật liệu làm thùng SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 69 ) LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP = = GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG = 3,66 (rad/s) Do đó: • N2 công suất để nâng sản phẩm trong thùng rang đến góc rơi tự nhiên N2 = (KJ) h = R0.(1 – t= (TLTK ) = 0,28.(1 – = ) ) =0,08 (m) = 0,25 N2 = = 0,188 (KW) • N3 công suất để đảo trộn vật liệu ( nâng vật liệu đến góc đổ trộn vật liệu) N3= = (TLTK ) Do đó: N = N1 + N2 + N3 = 0,24 + 0,188 + 0,353 = 0,781 (KW) Công suất động cơ để dãn động thùng rang Ndc = = = 1,1 (KW) Kn = 1,3 hệ số dự trữ công suất hiệu suất bộ truyền SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 70 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Ta cần chọn công suất độnh cơ lớn hơn công suất định mức cần thiết. Chọn động cơ gắn liền hộp giảm tốc có công suất là 2,8 (KW), số vòng quay là 1440 (vòng/phút) tỉ số truyền HGT là i = 40 Cần phải chọn động cơ điện có công suất lớn hơn công suất cần thiết. Để đảm bảo công suất cho động cơ, nên ta chọn loại động cơ điện che kín có quạt gió làm mát, có số vòng quay n = 1400 vòng/phút. Phân phối tỷ số truyền: Tỷ số truyền động chung: i= = = 40 Trong đó: nđc = 1400 (vòng/phút): số vòng quay của động cơ. Nth = 35 (vòng/phút) : số vòng quay của thùng rang. Chọn loại động cơ có hộp giảm tốc gắn liền với động cơ, với tỉ số truyền là i = 40. Ta chọn động cơ của hãng seweurodrive có các thông số như đây: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 71 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 4.3: Động cơ gắn liền với hộp giảm tốc cho thùng rang Trong đó: ne : số vòng quay của động cơ gắn với hộp giảm tốc. na : số vòng quay của trục công tác. Mamax : momen lớn nhất của trục công tác. i : tỉ số truyền của hộp giảm tốc gắn liền với động cơ Ta có thông số về kích thước của động cơ như sau: Hình 4.4: Kích thước thật của động cơ Ta có bảng thông số sau: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 72 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Ta chọn động cơ R67DR63 dựa vào bảng trên ta có các kích thước như sau: AC = 132 (mm) AD = 105 (mm) ADS = 105 (mm) L = 465 (mm) LS= 520 (mm) LB = 185 (mm) LBS = 240 (mm). 4.2.3. Tính toán và chọn trục của thùng rang Vật liệu: Trục ở đây ở đây được chọn thép C45 để chế tạo, có (giới hạn bền cho phép) và = 63 N/mm2 (ứng suất cho phép). Xác định đường kính trục Đường kính trục được xác định theo công thức sau: d (mm) (TLTK ) Trong đó: = 12 20: ứng suất xoắn cho phép đối với vật liệu thép 45 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 73 =600 N/mm2 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Mà : T = 9,55.106. GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG (N/mm) Với : P1 : công suất truyền để quay thùng rang ( P = 2,7 KW) n : số vòng quay của thùng rang ( n = 35 vòng/ phút) T = 9,55.106. = 736714 (N/mm) Thay các giá trị tìm được vào công thức trên Ta có: d = 67 (mm) Vậy để đảm bảo an toàn trong quá trình làm việc của thùng rang ta chọn đường kính trục là d = 70 (mm) 100 1096 Hình 4.5: Chiều dài trục của thùng rang • Các thông số - Chiều dài chục tính từ nối trục cho tới ổ bi đỡ chặn L = 1196 (mm) SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 74 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG - Khoảng cách giữa hai ổ bi: L = 1096 (mm) • Ta xem như trục chịu tác động của tải trọng tập trung gây bởi trọng lượng của thùng rang có chứa sản phẩm trên suốt chiều dài trục. - Khối lượng của thùng rang có chứa 60 kg sản phẩm: G = 144,4 + 60 = 204,4 (kg) - Trọng lượng thùng rang có chứa sản phẩm: P = G.g = 204,4 . 9,81 = 2005 (kg) - Momen xoắn gây ra bởi trọng lực: T = P.l Với l: là cánh tay đòn của momen tính từ tâm trục đến vỏ thùng l = 350 (mm) - Lực vòng của nối trục: Pnt = (TLTK ) Với Tnt là momen xoắn truyền của nối trục. Dnt là đường kính vòng ngoài của nối trục. Ta chọn nối trục vòng đàn hồi có: • Đường kính trục : d = 60 (mm) • Đường kính vòng ngoài: Dnt = 200 (mm) • Momen xoắn: Tnt = 300000 (N.mm) Pnt = = 1500 (N) Biểu đồ momen: P P X Y Z Fnt C B A 100 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM 1096 Trang 75 D LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 4.6: Lực tác dụng lên trục thùng rang Tính toán: Trong mặt phẳng Oxz: RBy = RDy = = = 1002,5 (N) MCx = RDy.CD = 1002,5 . 548 = 549370 (N.mm) SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 76 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 4.7 : Biều đồ lực và momen của trục SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 77 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Trong mặt phẳng Oxz: RDx = = = 137 (N) RDx = 137 (N) RBx = Fnt - RDx = 1500 – 137 = 1363 (N) MCy = RDx . 548 = 137 . 548 = 75076 (N.mm) Qua đó ta có momen uốn tại tiết diện nguy hiểm nhất của trục: MC = = 554476 (N.mm) Tại B: Mtđ = M2 = Mx2 + My2 = 150000 (N.mm) Mtđ = d (Nmm) = 46,3 (mm) Chọn theo tiêu chuẩn ổ lăn ta lấy d = 65 (mm) Tại D: Mtđ = M2 = Mx2 + My2 = 300152 (N.mm) Mtđ = d SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM (Nmm) = 48 (mm) Trang 78 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Chọn theo tiêu chuẩn ta lấy d = 65 (mm). Kiểm nghiệm trục theo hệ số an toàn: Hệ số an toàn phải thỏa: s= Trong đó: • Hệ số an toàn xét riêng ứng suất uốn: = Với : = 383Mpa Các hệ số Do trục quay nên ứng suất thay đổi theo chu kỳ đối xứng, ta có: Ứng suất uốn trung bình: Ứng suất uốn lớn nhất: Momen cản uốn: = 50265,5 (mm3) WC = = = 13,7 (Mpa) Thay vào: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 79 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP = GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG = 16,7 • Hệ số an toàn xét riêng ứng suất xoắn: = (TLTK ) Với : (MPa) Các hệ số (theo (TLTK ) Do quay một chiều nên ứng suất tiếp thay đổi theo chu kỳ mạch động, ta có: Momen cản xoắn: Wo = 100531 (mm3) 3,76 (MPa) Thay vào: = 50 Hệ số an toàn chung: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 80 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP s= GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG =15,84 Giá trị cho phép Vậy s .Với , ta không cần kiểm tra độ bền cứng. Kiểm nghiệm then: Kiểm ngiệm điều kiện bền dập và bền cắt đối với then bằng: Với các tiết dịên trục dùng mối ghép then cần tiến hành kiểm nghiệm mối ghép về độ bền dập và độ bền cắt theo: (TLTK ) (TLTK ) Trong đó [σd] =100 MPa ứng suất dập cho phép tra trong bảng 9.5 tài liệu [1]và cho phép lớn hơn giá trị cho phép 5% Và [τd ]=40÷60MPa là ứng suất cắt cho phép Chọn then cho trục chính: Dựa theo d = 65(mm) ta chọn then có các thông số sau: Kích thước tiết diện then b h 18 11 Chiều sâu rãnh then trên trục t1 trên lỗ t2 7 4,4 Ta chọn chiều dài then l = 70 (mm) Ta có: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 81 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG = 87,6 = 19,3 Vậy then chọn thỏa yêu cầu. Chọn then cho nối trục: Dựa theo d = 60 ta chọn then có các thông số sau: Kích thước tiết diện then b h 18 11 Chiều sâu rãnh then trên trục t1 trên lỗ t2 7 4,4 Ta chọn chiều dài then l = 56 (mm) Ta có: = 24,03 = 7,3 Vậy then chọn thỏa yêu cầu. 4.2.4. Tính toán chọn ổ: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 82 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP O A Z X GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG P B D C Fnt Y RBx O P Z X Fnt Y RBy Hình 4.8: Biểu diễn lực tác dụng khi tính toán ổ đỡ Bởi vì lực dọc trục Fa tương đối nhỏ nên ta chọn ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung. Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ B: FrB = Tải trọng hướng tâm tác dụng lên ổ D: FrD = FrB > FrD nên ta tính toán chọn ổ theo ổ bên phải (ổ tại B). Tải trọng quy ước: Ứng với T1 = T: QB1 = (X.V.FrB + Y.FaB). Trong đó: (tra theo (TLTK ) FaB = 0 X = 1; Y = 0 V=1 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 83 RBy RDy LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Xác định tuổi thọ của ổ tương đương bằng giờ Ta có: Với : KHE = 0,25 Thời gian làm việc tính bằng triệu vòng quay: L= Với Lh = 5000(giờ) khi chịu tải trọng Qm (với m=3) n = 35(vòng/phút) số vòng quay của trục trong 1 phút. (triệu vòng) Khả năng tải động tính toán: Ta chọn ổ đỡ của hãng SKF có hình như sau: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 84 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 4.9: Hình 3D của ổ sau khi tính và chọn Có các thông số như sau: Khả năng tải động: C = 57,2 kN > Ctt = 6,86kN Khả năng tải tĩnh: Co = 40 (kN). Tính lại tuổi thọ của ổ: LD = Lh = = = = 12851 (triệu vòng) = 6,1.106 (giờ) Kiểm tra khả năng tải tĩnh: Qo = FrB = 1692N < Co = 40kN (thỏa) SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 85 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Ta có kích thước thật của ổ như hình sau: Hình 4.10: Kích thước thật của ổ 4.2.4.1. Chế độ bôi trơn ổ bi Mục đích giảm ma sát giữa các chi tiết lăn, chống mòn tạo điều kiện thoát nhiệt tốt, bảo vệ bề mặt làm việc của chi tiết không bị han rỉ, giảm tiếng ồn. Chọn mỡ bôi trơn cho ổ có những ưu điểm sau: - Mỡ ít chảy ra ngoài (có thể dùng lót kín đơn giản) - Lấp kín khe hở của chi tiết máy quay và chi tiết máy cố định bảo vệ bụi bặm. - Mỡ có thể dùng cho bộ phận ổ làm việc lâu dài. Tuy nhiên, khi nhiệt độ ổ lên cao quá ta phải thường bôi trơn thêm bằng dầu theo định kỳ. 4.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BÀN LÀM NGUỘI 4.3.1. Chọn công suất động cơ Chọn sơ bộ số vòng quay n = 30 (vòng/phút) = = = 3,66 (rad/s) Ta có: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 86 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG P = T. Trong đó: P Công suất T Mômen xoắn Vận tốc góc Giả thuyết bài toán cơ học thuần tuý P = 600N N = 600N F = 0,3 hệ số ma sát. Chọn rất lớn f = 0,5 Để đẩy một vật di chuyển thì tác dụng một lực N=600N P=600N F Fms = 600. 0,5 = 300N - Tính mômen làm quay trục Giả sử phân bố lực theo hình tam giác T = P.ltd = 300.0,4 = 120 Nm Công suất: P = T. = 120.3,66 = 439,2 W SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 87 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Chọn hiệu suất ổ, với ổ lăn , với bộ truyền đai , ma sát Do đó Nên công suất động cơ Pdc = = = 580W = 0,58 KW Ta chọn động cơ gắn liền hộp giảm tốc có công suất 0,6KW có số vòng quay của đông cơ là 930 (vòng/ phút) Tính toán thiết kế trục chủ yếu chịu mômen uốn d = = 31,07 (mm) (TLTK ) Không tính kiểm nghiệm cho trục này vì trục bàn làm nguội chỉ chịu mômen uốn chọn d = 35mm là đủ độ bền cần thiết 4.3.2. Tính toán bộ truyền đai cho bàn làm nguội Tỉ số truyền chung uch = = 31 chọn hộp giảm tốc có tỉ số truyền 14 Tỉ số truyền của bộ truyền đai ud = = 2,2 Theo bảng chọn đường kính bánh đai nhỏ d = 100mm Chọn tiết diện đai là A Vận tốc đai v= = = 4,9 (m/s) vm = 25 (m/s) Đường kính bánh đai lớn. d2 = u.d1(1 – ) = 2,2.100(1 – 0,02) = 215,6 (mm) Theo bảng 6.26 ta chọn đường kính tiêu chuẩn d2 = 224 (mm) SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 88 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Tỉ số truyền thực tế i= = = 2,28 = = 3,6% 4% Chọn sơ bộ khoảng cách trục a = 1,2.d2 = 12.224 = 268,8 (mm) Chiều dài đai l = 2a + 0,5. .(d1 + d2) + (d1 - d2)/ (4a) (TLTK ) l = 2.268,8 +0,5. .(224+100)+(224 – 100)/(4.268,8) = 1060 mm Theo bảng 4.13 (TL ) chọn chiều dài đai tiêu chuẩn l= 1120mm Tính lại khoảng cách trục theo chiều dài tiêu chuẩn là l= 1120mm a= Với: (TLTK =l– = ) = 1120 - = a= = 661 = 62 299 (mm) Theo (4.7) góc ôm = 180 – 57. = 156o 120o Xác định số đai z= SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM (TLTK Trang 89 ) LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG kd = 1 = = 0,66 Theo bảng (4.17) u = 2,2 Cu = 1,13 Theo bảng (4.19) = 1,08 = 0,5 Cz = 1 Do đó: z = = 0,58 Chọn z = 1 Theo (4.17) và bảng (4.21) ta có các thông số của đai như sau Chiều rộng bánh đai B = (z-1) + 2.e = (2-1) +2.10 =25mm Đường kính ngoài của bánh đai da = d + 2.ho Bánh nhỏ d1 = 100 + 2.ho = 100 + 2.3,3 = 106,6 Bánh lớn d2 = 224 + 2.ho = 224 + 2.3,3 = 230,6 Xác định lực căng ban đầu và lực tác dụng lên trục Fo = + Fv Điều kiện điều chỉnh lực căng Fv = qm . Fv = 0,105.4,92 = 2,5 (với qm =0,105 kg/m3) F0 = 780.0,6.1/(49.0,945.1) + 2,5= 104,6 (N) Lực tác dụng lên trục SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 90 (TLTK ) LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP F = 2.Fo.z. GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG = 2.104,6.1. = 205 (N) Chiều cao lớp cà phê trong thùng rang h= = = = 0,212m = 212 mm 4.4. TÍNH TOÁN QUẠT GIÓ VÀ CỤM CHỨC NĂNG: 4.4.1. Công suất quạt gió Lượng không khí quạt chuyển đi trong đơn vị thời gian được xác định bởi: QK = λ.QC QC – lượng cung cấp hỗn hợp, QC = 3 tấn/h λ - số m3 không khí cần thiết do quạt chuyển đi ứng với mỗi kilôgam cà phê, λ = 1,2 ÷ 1,6 kg/m3, QK = 1,2. 3000 = 1 (m3/s) 3600 • Áp suất toàn phần của quạt: SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 91 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hình 4.11: Biểu diễn áp suất ở chế độ hút H = Ht + Hđ + H 'đ (mmH2O) Ht – tổn thất trở lực tĩnh (mmH2O) Hđ – tổn thất động năng ở cửa đẩy (mmH2O) H 'đ – tổn thất áp lực động năng ở miệng hút (mmH2O) Ht = Trong đó: λ - hệ số ma sát giữa hạt bụi và thành ống; L, d – chiều dài và đường kính ống dẫn; Σε - tổng trở lực trên ống hút; ρ - khối lượng riêng của hạt bụi (kg/m3) V – vận tốc của dòng khí trong ống (m/s) Ht cũng có thể tính từ công thức: Ht = ΣL.R + ΣZ (mmH2O) L – chiều dài của đường ống dẫn có cùng đường kính R – hệ số ma sát trên mỗi mét ống (mmH2O/m) R theo tài liệu [11] Z=ξ V 2 .ρ - trở lực cục bộ (mmH2O), 2 * Vận tốc của dòng khí qua ống hút Qk 1 = Vk= F π .0,3 2 = 14 (m/s) 4 Theo tài liệu [14] R = 0,72 Với R/D = 0,5, ξ = 1 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 92 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Ht = 0,7.0,72 + 1. GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 14 2 .1,2 = 0,5 + 12 = 12,5 (mmH2O) 2.9.81 Vr: Vận tốc ra ở cửa đẩy Vr = 1 Q = = 11,1 m/s 0,3.0,3 A Q: Lưu lượng không khí (m3/s) A: Diện tích mặt cắt ở cửa ra (m2) Hđ = 2 112 Vr = = 6,3(mmH2O) 2 g 2.9,81 Vh= 18,4 (m/s) 14 2 H đ= = 10 (mmH2O) 2 x9,81 ’ H = 12,5 + 6,3 + 10 = 29 (mmH2O) Pa: áp suất khí quyển. Ph: áp suất tại cửa hút của nguồn động. Pđ: áp suất tại cửa đẩy của nguồn động. *Công suất đặt trên trục quạt: N= (TLTK : hiệu suất hiệu dụng của quạt, N= ) =0,6-0,75, chọn =0,6 = 0,5 (kw) * Công suất động cơ: Nđ= aN , (kw), theo TL[11] ηt η t =1 truyền động trực tiếp (trục của động cơ cũng là trục quạt) a: hệ số,với N=(2 – 5)kw thì a=1,2 Nđ = 1,2 x0,5 = 0,6 (kw) 1 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 93 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG * Động cơ dẫn động cho quạt: Kiểu động cơ Công suất, kw Số vòng quay, vg/ph 4A80A6Y3 0,75 920 *Các kích thước chủ yếu của quạt li tâm: A 400 B 300 B1 320 B2 280 C 244 E 352 K 400 L 304 M 148 N 300 cosϕ 0,74 D 300 D1 330 N E D C B K L Mặt bích M Chân đế Cửa ra Cửa vào Hình 4.12: Hình dạng và kích thước của quạt. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 94 Tần số, Hz 50 D2 360 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 4.5. THIẾT KẾ XICLON Buồng xiclon là thiết bị lọc bụi áp dụng rất rộng rãi vì cấu tạo đơn giản, giá thành rẻ. Tuy nhiên chỉ lọc tốt những hạt bụi có kích thước cỡ hạt ≥ 5µm. Quá trình thu bụi trong thiết bị này dựa trên lý thuyết lực quán tính (lực ly tâm). Khí chứa bụi được dẫn vào xyclon theo hướng tiếp tuyến với hình trụ bao ngoài có đường kính D. Đường dẫn khí vào thường có tiết diện ngang hình chữ nhật, đi vào phần trên của xiclon và chuyển động xoáy xuống phía dưới trong không gian giữa vỏ và ống rỗng ở giữa, sau đó chuyển động trong xiclon tạo thành vùng xoáy ngoài. Dưới tác dụng của lực ly tâm, lực ma sát các hạt bụi luôn ép sát vào thành xiclon, và rơi vào hộp chứa bụi phía dưới. Gần tới phần côn phểu của xiclon dòng khí ngoặc hướng và chuyển động lên phía trên và tạo thành dòng xoáy trong ở ống trụ giữa rồi thoát ra ngoài. Để chọn cấu tạo xiclon và tính toán nó cần biết hệ số trở lực và hệ số thu bụi. Khối lượng riêng của chất khí =1,293. = 1.293 (kg/m3) Lưu lượng dòng hỗn hợp Vs = = 0,43 (m/s) Chọn xyclon của viện VTI Chọn = 740 , Hệ số trở lực Tính sơ bộ tốc độ quy ước Vp’ = = = 3,14 (m/s) Đường kính sơ bộ xyclon SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 95 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP D’ = GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG = 0,42 (m) Chọn kích thước theo tiêu chuẩn D = 0,5m = = = 2,19 (m/s) Trở lực của xyclon = = 150. = 465 MPa Các kích thước của xyclon Đường kính Chiều rộng Chiều cao Đường kính Chiều cao Chiều cao cửa vào h = 0,66D ống tâm vỏ trụ nón D cửa vào b = 21D 0,4 0,084 0,264 do = 0,58D 0,232 H1 = 1,6D 0,64 H2 = 2D 0,8 SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 96 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG 4.6. SÔ ÑOÀ MAÏCH ÑIEÄN ÑIEÀU KHIEÅN MAÙY RANG CAØ PHE NHAÂN Sô ñoà ñieän cuûa maùy rang – laøm nguoäi caø pheâ goàm coù caùc phaàn nhö sau: Hình 4.13: Sô ñoà maïch ñieän ñieàu khieån maùy rang 1. Caàu dao; 2. Caùc nuùt nhaán; 3. Caùc tieáp ñieåm; 4. Cuoän coâng taéc tô; 5. Ñoàng hoà ño nhieät. ÑC 1: Ñoäng cô quay thuøng rang; ÑC 2: Ñoäng cô beùt ñoát; ÑC 3: Ñoäng cô quaït huùt; SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 97 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG ÑC 4: Ñoäng cô baøn laøm nguoäi; ÑC 5: Ñoäng cô bôm nöôùc giaûi nhieät cho Xyclon. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch ñieàu khieån maùy rang caø pheâ nhaân : Caùc ñoäng cô ñieän trong maùy rang – laøm nguoäi caø pheâ hoaït ñoäng ñoäc laäp vôùi nhau, tuøy theo trình töï trong quaù trình rang caø pheâ maø caùc ñoäng cô caàn phaûi hoaït ñoäng, trong maïch naøy caùc ñoäng cô khoâng coù khoùa laãn vôùi nhau khi hoaït ñoäng. Khi maùy rang baét ñaàu hoaït ñoäng, ta ñoùng caàu dao (1). Khi nhaán nuùt khôûi ñoäng k11, luùc naøy cuoän daây Z1 coù ñieän laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, cuï theå laø tieáp ñieåm z1 taïi k11 ñoùng laøm duy trì cuoän coâng taéc tô Z 1. Caùc tieáp ñieåm z1 ñoùng, laøm cho ñoäng cô ÑC1 coù ñieän vaø hoaït ñoäng. Quaù trình cöù nhö vaäy cho ñeán khi ta nhaán coâng taùc tô k12 ñeå ngöøng ñoäng cô, khi ta nhaán k 12 cuoän daây Z1 maát ñieän, laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, töùc tieáp ñieåm z 1 hôû ra vaø ñoäng cô ÑC1 ngöøng hoaït ñoäng. Töông töï khi nhaán nuùt khôûi ñoäng k21 cuoän daây Z2 coù ñieän laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, cuï theå laø tieáp ñieåm z 2 taïi k21 ñoùng laøm duy trì cuoän coâng taéc tô Z2. Caùc tieáp ñieåm z2 ñoùng laïi laøm ñoäng cô ÑC2 coù ñieän vaø hoaït ñoäng. Quaù trình cöù nhö vaäy cho ñeán khi ta nhaán coâng taéc tô k 22 ñeå ngöøng ñoäng cô; khi nhaán k22, cuoän daây Z2 maát ñieän, laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, töùc tieáp ñieåm z2 hôû ra vaø ñoäng cô ÑC2 ngöøng hoaït ñoäng. Khi nhaán nuùt khôûi ñoäng k31, luùc naøy cuoän daây Z3 coù ñieän laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, cuï theå laø tieáp ñieåm z 3 taïi k31 ñoùng laøm duy trì cuoän coâng taéc tô Z3. Caùc tieáp ñieåm z3 ñoùng laïi laøm ñoäng cô ÑC3 coù ñieän vaø hoaït ñoäng. Quaù trình cöù nhö vaäy cho ñeán khi ta nhaán coâng taéc tô k 32 ñeå ngöøng ñoäng cô; khi nhaán k32, cuoän daây Z3 maát ñieän, laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, töùc tieáp ñieåm z3 hôû ra vaø ñoäng cô ÑC3 ngöøng hoaït ñoäng. Khi nhaán nuùt khôûi ñoäng k41, luùc naøy cuoän daây Z4 coù ñieän laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, cuï theå laø tieáp ñieåm z 4 taïi k41 ñoùng laøm duy trì cuoän coâng SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 98 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG taéc tô Z4. Caùc tieáp ñieåm z4 ñoùng laïi laøm ñoäng cô ÑC4 coù ñieän vaø hoaït ñoäng. Quaù trình cöù nhö vaäy cho ñeán khi ta nhaán coâng taéc tô k 42 ñeå ngöøng ñoäng cô; khi nhaán k42, cuoän daây Z4 maát ñieän, laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, töùc tieáp ñieåm z4 hôû ra vaø ñoäng cô ÑC4 ngöøng hoaït ñoäng. Khi môû khoùa K luùc naøy cuoän daây Z 5 coù ñieän laøm duy trì cuoän coâng taéc tô Z 5. Caùc tieáp ñieåm z5 ñoùng laïi laøm ÑC5 coù ñieän vaø hoaït ñoäng. Quaù trình cöù nhö vaäy cho ñeán khi ta nhaán khoùa K ñeå ngöøng ñoäng cô, cuoän daây Z 5 maát ñieän, laøm cho caùc tieáp ñieåm cuûa noù thay ñoåi traïng thaùi, töùc tieáp ñieåm z 5 hôû ra vaø ñoäng cô ÑC5 ngöøng hoaït ñoäng. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO . Hoaøng Ñình Tín: Truyeàn Nhieät, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM . Trònh Chaát, Leâ Vaên Uyeån: Tính toaùn thieát keá heä thoáng daãn ñoäng cô khí taäp 1, NXB giaùo duïc, 2003. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 99 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG . Trònh Chaát, Leâ Vaên Uyeån: Tính toaùn thieát keá heä thoáng daãn ñoäng cô khí taäp 2, NXB giaùo duïc, 2003. . Nguyeãn Höõu Loäc: Cô sôû thieát keá maùy, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TP.HCM, 2003. . Traàn Höõu Queá: Veõ kó thuaät cô khí, NXB giaùo duïc, 2003. . Ninh Ñöùc Toán: Dung sai vaø laép gheùp, NXB giaùo duïc, 2000. . Löông Duyeân Bình: Vaät lyù ñaïi cöông, NXB Ñaïi Hoïc Quoác Gia TPHCM. . A. IA XOKOLOV: Cô sôû thieát keá maùy saûn xuaát thöïc phaåm, NXB Khoa hoïc kyõ thuaät Haø Noäi, 1976. . Vuõ Baù Minh – Hoaøng Minh Nam: Quaù trình vaø thieát bò trong coâng ngheä hoaù hoïc vaø thöïc phaåm. Taäp 2: Cô hoïc vaät lieäu rôøi. . GS.TSKH Nguyeãn Minh Tuyeån: Quaù trình vaø thieát bò khuaáy troän trong coâng ngheä, NXB Xaây döïng Haø Noäi, 2006. . Moät soá taøi lieäu vaø caùc ñoà aùn naêm tröôùc. Internet: www.hcdavis.com www.lowemixers.com www.shower.com www.probat.com www.wikipedia.com www.skf.com www.namtrung.com www.coffeemaria.com PHAÀN PHUÏ LUÏC SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 100 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG I. SÔ LÖÔÏC LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN CAØ PHE TREÂN THEÁ GIÔÙI VAØ TRONG NÖÔÙC Taäp quaùn uoáng caø pheâ phaùt sinh töø thôøi coå xöa ôû Etioâpia (Chaâu Phi), queâ höông cuûa caây caø pheâ cheø ngaøy nay. Vaøo khoaûng theá kyû 13-14 caø pheâ ñaõ ñöôïc ñaïo quaân xaâm löôïc Etioâpia du nhaäp sang AÛ–Raäp khi chuùng xaâm chieám nöôùc naøy. ÔÛ Yemen (thuoäc AÛ-Raäp) baét ñaàu troàng caø pheâ töø theá kyû 15 vaø caø pheâ cuûa AÛ-Raäp ñöôïc baùn sang caùc nöôùc quanh ñòa trung haûi vaø Ba-Tö vôùi giaù raát ñaét. Veâneâxia, thaønh phoá coäng hoøa töï do buoân baùn thònh haønh nhaát trong thôøi trung coå, ñaõ du nhaäp taäp quaùn uoáng caø pheâ cuûa ngöôøi AÛ-Raäp, vaø cuõng taïi thaønh phoá naøy, quaùn caø pheâ ñaàu tieân ôû Chaâu AÂu ñöôïc môû vaøo naêm 1645. Töø ñoù caø pheâ lan traøn vaøo caùc nöôùc Chaâu AÂu khaùc, sau ñoù khoâng ñaày moät theá kyû vieäc troàng vaø uoáng caø pheâ ñaõ ñi voøng quanh theá giôùi. Lòch söû troàng caø pheâ theo saùt töøng böôùc vôùi lòch söû uoáng caøpheâ. Caây caø pheâ cheø (Arabica) moïc hoang daõ ôû cao nguyeân nöôùc Etioâpia ñaõ ñöôïc ñöa sang troàng ôû Yemen (AÛ-Raäp) töø theá kyû 15, ñöa vaøo AÁn Ñoä theá kyû 17. Naêm 1658 ngöôøi Haø Lan ñaõ ñöa caây caø pheâ sang Tich-lan, vaø töø ñoù sang ñaûo JaVa (Indonexia) vaøo naêm 1690 vaø naêm 1699. Luùc aáy caø pheâ laø moät saûn phaåm cuûa xöù noùng, raát hieám vaø ñaét tieàn ôû Chaâu AÂu, neân caùc nöôùc naøy coá gaéng phaùt trieån troàng caø pheâ ôû caùc nöôùc thuoäc ñòa cuûa mình. Trong voøng nöûa theá kyû caây caø pheâ ñaõ xuaát hieän khaép theá giôùi. Naêm 1868 moät traän dòch Hemileia vastatrix ñaõ ñaùnh daáu moät böôùc ngoaëc trong lòch söû troàng caø pheâ. ÔÛ caùc xöù noùng vaø aåm khoù troàng caø pheâ cheø, ñaõ baét ñaàu nghieân cöùu caùc loaïi caø pheâ khaùc ñeå thay theá cho caø pheâ cheø vaø laàn löôïc phaùt trieån caùc loaïi caø pheâ khaùc. Caø pheâ C.comphera vaø C.liberica moïc hoang daïi trong mieàn röøng nuùi aåm cuûa Chaâu Phi, ñöôïc phaùt hieän vaø ñöa vaøo saûn xuaát laø caø pheâ C.excelsa Chari naêm 1902. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 101 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Trong moät thôøi gian daøi, vieäc troàng caø pheâ chæ laø moät phöông thöùc boùc loät ngöôøi baûn xöù cuûa boïn thöïc daân xaâm löôïc vaø söû duïng ñaát ñai maøu môõ ôû caùc nöôùc thuoäc ñòa, chaäm tieán. Ngay ôû Brazin laø nöôùc saûn xuaát caø pheâ nhieàu nhaát theá giôùi töø ñaàu theá kyû 19 nhöng kyõ thuaät troàng caø pheâ vaãn theo hình thöùc du canh, khoâng phaân boùn, cöù 15 – 20 naêm moät laàn chuû ñoàn ñieàn boû nöông caø pheâ cuû ñaõ caèn coãi ñeå khai phaù nöông ñaát maøu môõ hôn. Nhöõng coâng trình nghieân cöùu khoa hoïc, caûi tieán kyõ thuaät troàng caø pheâ cuõng môùi baét ñaàu ôû theá kyû 20. Tình hình aáy giaûi thích tình traïng laïc haäu cuûa kyõ thuaät saûn xuaát caø pheâ so vôùi caùc caây coâng nghieäp khaùc. ÔÛ nöôùc ta theo taøi lieäu tham khaûo ñöôïc thì caây caø pheâ cheø ñaõ coù töø naêm 1857 ôû Quaûng Trò vaø Quaûng Bình. Naêm 1888, naêm naêm sau khi thöïc daân Phaùp xaâm löôïc nöôùc ta, chuùng ñaõ thaønh laäp nhöõng ñoàn ñieàn caø pheâ ñaàu tieân ôû nöôùc ta nhö: Chineù(Hoøa Bình), Phuù Maõn, Xuaân Mai, Hoøa Muïc, Sôn Taây, nhöng nhöõng ñoàn ñieàn caø pheâ naøy khoâng phaùt trieån laém do kyõ thuaät canh taùc laïc haäu, khoâng baûo veä ñoä phì nhieâu cuûa ñaát, söû duïng gioáng hoån taïp, nhieàu saâu beänh vaø caây caø pheâ chöa thích nghi vôùi khí haäu nhieät ñôùi vuøng thaáp, do vaäy maø nhöõng nöông caø pheâ aáy cho naêng suaát raát thaáp vaø suy taøn daàn. Ñeå cöùu vaõn tình theá aáy boïn thöïc daân Phaùp ñaõ nghieân cöùu vaø ñöa vaøo Vieät Nam hai loaïi caø pheâ môùi ñoù laø caø pheâ voâi (C.canepora pierra) vaø caø pheâ mít (C.excela chari) naêm 1905 – 1910 thay theá cho caø pheâ cheø ôû vuøng thaáp. Ñoàng thôøi chuùng xoâ nhau ñi cöôùp nhöõng vuøng ñaát phì nhieâu hôn. Sau khi phaùt hieän ñöôïc khaû naêng phong phuù cuûa vuøng ñaát ñoû Taây Nguyeân (1925 – 1926) thì boïn thöïc daân ñaõ phaùt trieån troàng caø pheâ ôû ñoù. Naêm 1930 dieän tích caø pheâ ôû Vieät Nam ñaõ ñaït ñieåm cao nhaát tröôùc chieán tranh laø: 10700 ecta, phaân boá ôû Baéc boä: 4100 ecta, Trung boä: 5900 ecta (ñaïi boä phaän vuøng Taây Nguyeân), Nam boä: 700 hecta. Töø naêm 1940 söï thoáng trò cuûa boïn thöïc daân Phaùp baét ñaàu suy suïp daàn, boïn chuû ñoàn ñieàn thöïc daân khoâng nghó ñeán vieäc chaêm soùc nöông caø pheâ nöõa, do ñoù caùc ñoàn ñieàn caø pheâ cheø taøn ruïi daàn. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 102 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Trong nhöõng naêm ñaàu cuûa cuoäc khaùng chieán, löïc löôïng saûn xuaát phaûi doàn vaøo saûn xuaát nhöõng nhu yeáu phaåm ñeå phuïc vuï cho chieán tranh, vieäc saûn xuaát caø pheâ suaát khaåu bò ñình treä. Nhöng chuû tröông saùng suoát cuûa Ñaûng vaø chính phuû, cuøng vôùi söï beàn bæ cuûa anh chò em coâng nhaân caùc ñoàn ñieàn caø pheâ cuõ ñaõ duy trì ñöôïc haøng nghìn ecta caø pheâ nhaát laø vuøng Phuù quí (Ngheä An). Töø ngaøy hoøa bình laäp laïi, caùc cô sôû saûn xuaát caø pheâ cuõ ñaõ ñöôïc phuïc hoài nhanh choùng. Saûn löôïng caø pheâ nöôùc ta ngaøy moät taêng vaø doanh soá suaát khaåu khoâng ngöøng taêng leân trong nhöõng naêm gaàn ñaây. Nguyeân nhaân daãn ñeán nhöõng thaønh töïu ñoù tröôùc heát laø nhôø chính saùch ñoåi môùi cuûa Nhaø nöôùc phuø hôïp vôùi nguyeän voïng cuûa noâng daân laø laøm giaøu treân maûnh ñaát cuûa mình döïa vaøo söï caàn cuø lao ñoäng cuûa baûn thaân. Veà nguyeân nhaân khaùch quan ñoù laø do giaù caø pheâ treân thò tröôøng theá giôùi trong nhöõng naêm gaàn ñaây dieãn bieán theo höôùng coù lôïi cho ngöôøi saûn xuaát, caø pheâ laøm ra baùn ñöôïc giaù cao hôn vaø thu nhaäp cuûa ngöôøi noâng daân cuõng taêng leân ñaùng keå. Söï kích thích cuûa giaù caû ñaõ thuùc ñaåy caø pheâ ôû Vieät Nam phaùt trieån nhanh choùng. Baûn keá hoaïch ñaàu tieân veà caø pheâ xaây döïng naêm 1980 ñaët muïc tieâu cho ngaønh caø pheâ Vieät Nam chæ coù 180.000 ha vôùi saûn löôïng 200.000 taán. Sau nhieàu laàn ñieàu chænh con soá ñoù cuûng chæ taêng leân ñeán 350.000 ha vôùi 450.000 taán. Theo nhöõng con soá thoáng keâ ñieàu tra vaøo naêm 2000 cho thaáy dieän tích caø pheâ caû nöôùc ñaõ leân ñeán 520.000 ha vôùi saûn löôïng 900.000 taán, ñöa Vieät Nam leân vò trí thöù 2 theá giôùi veà saûn xuaát caø pheâ. Ñaây laø moät con soá gaây baát ngôø cho nhieàu ngöôøi keå caû nhöõng ngöôøi trong ngaønh caø pheâ nöôùc ta. Noù goùp moät phaàn ñaùng keå vaøo vieäc cung caáp dö thöøa caø pheâ treân thò tröôøng ñaåy giaù caø pheâ ñeán möùc thaáp nhaát trong thôøi gian maáy chuïc naêm qua, trong ñoù ngaønh caø pheââ Vieät Nam chòu nhieàu thieät thoøi vì saûn löôïng caøng lôùn thua loã caøng nhieàu. Baûng : Dieãn bieán dieän tích vaø saûn löôïng caø pheâ Vieät Nam SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 103 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Nieân vuï 1992 – 1993 1993 – 1994 1994 – 1995 1995 – 1996 1996 – 1997 1997 – 1998 1998 – 1999 1999 – 2000 2000 – 2001 (Nguoàn Vicofa – 2005) GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Dieän tích (ha) 140.000 150.000 215.000 295.000 350.000 410.000 460.000 520.000 500.000 Saûn löôïng (taán) 140.400 181.200 211.920 236.280 342.300 413.580 404.206 700.000 900.000 Caùc vuï caø pheâ töø 1998/99 veà tröôùc löôïng caø pheâ xuaát khaåu taêng haøng naêm khoâng lôùn laém. Nhöng hai vuï 1999/00 vaø 2000/01 moãi vuï taêng leân 200.000 taán töùc laø taêng khoaûng 3,5 trieäu bao, vaø ñôn giaù xuaát khaåu hai vuï naøy cuõng thaáp thaûm haïi, giaù vuï sau chæ baèng xaáp xæ 60% giaù vuï tröôùc. Tình hình naøy ñem laïi cho nhöõng ngöôøi troàng caø pheâ nhieàu khoù khaên, neáu keùo daøi thì chaéc chaén laø khoâng chòu ñöïng noåi. Keát quaû taát yeáu daãn ñeán laø noâng daân boû khoâng chaêm soùc vaø cuõng khoâng thu haùi saûn phaåm ñeå vöôøn caây suy thoaùi daàn, thaäm chí coøn chaët boû caø pheâ ñeå troàng caây khaùc. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 104 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Baûng : Saûn löôïng xuaát khaåu caø pheâ töø naêm 1991 – 2004 Ñôn vò: bao 60 kg Naêm Vieät Nam 1991 1.200.952 1992 1.937.611 1993 2.071.837 1994 2.720.911 1995 3.546.406 1996 3.779.415 1997 6.177.834 1998 6.466.712 1999 7.741.988 2000 11.618.554 2001 13.945.528 2002 11.771.367 2003 11.631.111 2004 14.858.991 (Nguoàn: Ico, 2005) Brazil 21.186.728 18.793.397 17.834.235 17.290.243 14.411.435 15.300.933 16.841.537 18.160.587 23.151.485 18.015.506 23.172.405 28.161.046 25.693.727 26.411.711 Columbia 12.599.185 16.564.370 13.568.362 11.768.089 9.814.197 10.588.431 10.918.863 11.259.929 9.995.668 9.175.370 9.943.630 10.273.425 10.244.392 10.194.319 Giaù,USD/1bao 75.59 62.03 67.13 71.42 162.81 127.54 127.28 179.83 99.43 97.68 62.38 43.14 49.31 Tröôùc tính hình ñoù, töø naêm 2000 ñeán nay Chính phuû ñaõ ñöa ra nhieàu bieän phaùp, keå caû bieän phaùp taøi chính, huy ñoäng ngaân saùch nhaø nöôùc ñeå giuùp ñôõ noâng daân qua khoûi khoù khaên nhö mua caø pheâ taïm tröõ ñeå naâng giaù cho noâng daân, mieãn thueá noâng nghieäp cho ñaát troàng caø pheâ, hoaõn nôï vaø tieáp tuïc cho noâng daân vay tieàn ñeå chaêm soùc vöôøn caây hoaëc troàng caây khaùc… Nhöõng söï quan taâm cuûa Chính phuû nhö theá ñöôïc noâng daân vaø toaøn ngaønh caø pheâ hoan ngheânh. Vieät Nam laø nöôùc ñöùng thöù 2 theá giôùi veà xuaát khaåu caø pheâ vaø caø pheâ laø maët haøng xuaát khaåu coù giaù trò lôùn ñöùng thöù 2 sau gaïo trong danh muïc haøng noâng saûn xuaát khaåu cuûa Vieät Nam. Giaù trò caø pheâ xuaát khaåu thöôøng chieám 10% toång kim ngaïch xuaát khaåu haøng naêm. Hieän nay, Vieät Nam ñaõ xuaát caø pheâ ñi hôn 61 nöôùc, trong ñoù coù 10 nöôùc nhaäp khaåu caø pheâ ñöùng ñaàu ñöôïc trình baøy trong baûng sau: Baûng : 10 nöôùc nhaäp khaåu haøng ñaàu cuûa ngaønh caø pheâ Vieät Nam SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 105 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Tyû phaàn so vôùi toång STT Teân nöôùc 1 Bæ 2 Myõ 3 Ñöùc 4 Taây Ban Nha 5 YÙ 6 Phaùp 7 Ba lan 8 Anh 9 Nhaät 10 Haøn Quoác (Nguoàn Vicofa 2005) Soá löôïng (taán) 138603 137.501 134.321 73.852 62.559 45.998 38.155 30.153 26.905 26.288 Trò giaù (USD) 57947984 59.371.585 60.054.805 31.666.889 27.796.789 20.147.381 17.171.839 13.055.058 13.274.686 11.310.104 xuaát khaåu (%) 15,85 15,72 15,36 8,44 7,15 5,26 4,36 3,45 3,08 3,01 Ngaønh caø pheâ Vieät Nam noùi chung ñaõ ñaït ñöôïc nhöõng thaønh tích to lôùn, khoâng chæ coù yù nghóa veà kinh teá maø caû veà maêt xaõ hoäi, ñaõ giaûi quyeát ñöôïc vieäc laøm cho haøng chuïc lao ñoäng, goùp phaàn thay ñoåi taäp quaùn troàng caây thuoác phieän cuûa ñoàng baøo daân toäc thieåu soá, hình thaønh nhöõng vuøng kinh teá maø tröôùc ñaây voán laø vuøng xa heûo laùnh, ngheøo ñoùi. Vì theá, nöôùc ta raát chuù troïng phaùt trieån caø pheâ. Trong phöông höôùng chieán löôïc cuûa ngaønh caø pheâ nöôùc ta nhö: chuyeån dòch cô caáu caây troàng, haï giaù thaønh saûn xuaát naâng cao hieäu quaû kinh doanh, ñoåi môùi quan heä mua baùn, môû roäng thò tröôøng… cuõng coù xaùc ñònh phaûi ñoåi môùi coâng ngheä, thieát bò cheá bieán, aùp duïng tieâu chuaån chaát löôïng saûn phaåm nhaø nöôùc phuø hôïp vôùi yeâu caàu cuûa thò tröôøng, cuoái cuøng laø phaùt trieån moät ngaønh saûn xuaát caø pheâ beàn vöõng ôû Vieät Nam. II. TAÙC DUÏNG SINH LÍ CUÛA CAØ PHEÂ. Caø pheâ laø thöùc uoáng kích thích thaàn kinh, uoáng caø pheâ hoaït ñoäng trí naõo minh maãn hôn vaø thoâng qua söï kích thích heä thaàn kinh taêng cöôøng hoaït naêng cuûa caùc boä maùy khaùc cuûa cô theå nhö: trôï tim, xuùc tieán söï tuaàn hoaøn cuûa maùu, phaûn öùng baép thòt nhaïy hôn, khoûe vaø beàn hôn. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 106 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Nhöõng taùc duïng sinh lí treân ñaây laø do hoaït tính cuûa cafein maø haøm löôïng cuûa noù töø 1-3%. Cafein coù tính ñoäc, do ñoù khoâng neân uoáng caø pheâ nhieàu quaù trong cuøng moät luùc seõ gaây aûnh höôûng khoâng toát ñoái vôùi heä thaàn kinh, nhöng uoáng vôùi moät lieàu löôïng vöøa phaûi noù coù taùc duïng toát vôùi cô theå. Ngoaøi ra trong caø pheâ coøn coù haøm löôïng ñaùng keå caùc sinh toá thuoäc nhoùm B, nhaát laø Vitamin PP do chaát Trigoâneùlin coù trong caø pheâ nhaân taïo thaønh trong quaù trình rang, haøm löôïng naøy coù theå ñeán 10 – 40 mg vitamin PP/100g caø pheâ rang. Nhöng chæ rieâng taùc duïng sinh lí treân ñaây khoâng giaûi thích heát nguyeân nhaân nghieän caø pheâ phoå bieán trong gaàn moät nöûa daân soá theá giôùi. Giaù trò cuûa caø pheâ, ngoaøi giaù trò dinh döôõng ôû möùc ñoä naøo ñoù, noù coøn coù höông vò ñoäc ñaùo vaø nhöõng taäp quaùn sinh hoaït laâu ñôøi ñaõ gheùp theâm cho taäp quaùn uoáng caø pheâ vôùi nhöõng khía caïnh cuûa moät nhu caàu taâm lí. III. ÑAËC TÍNH CUÛA CAÙC LOAÏI CAØ PHE THÖÔØNG TROÀNG Nhöõng loaïi caø pheâ thöôøng troàng nhaát ôû nöôùc ta cuõng nhö caùc nöôùc khaùc ñeàu thuoäc 4 loaïi sau ñaây: C.arabica, C.canophora, C.excelsalc, C.liberi-ca. 1. Caø pheâ Arabica L Teân ñòa phöông: caø pheâ cheø, caø pheâ teû, caø pheâ reù, caø pheâ ñaäu. Noù laø loaïi caø pheâ troàng vaø tieâu thuï nhieàu nhaát treân theá giôùi, chieám 9/10 toång saûn löôïng caø pheâ. Nguoàn goác: ôû cao nguyeân Djimma thuoäc nöôùc E-tioâpia, vuøng nhieät ñôùi phía ñoâng chaâu Phi. Ñaëc tính: caây cao töø 3 – 5m, trong ñieàu kieän khí haäu ñaát ñai thuaän lôïi coù theå cao töø 7 – 10m. Ñoäc thaân hoaëc nhieàu thaân, voû moác traéng, goã vaøng ngaø, nhieàu caønh ngang. Laù hình tröùng hoaëc hình löôõi maùc, phieán laù coù nhieàu gaân, bieân laù coù gôïn. Kích thöôùc laù thay ñoåi tuøy theo chuûng vaø ñieàu kieän ngoaïi caûnh, thöôøng daøi töø 10 – 15 cm, roäng töø 4 – 6 cm. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 107 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Hoa moïc thaønh töøng xim (chuøm) ôû raõnh laù, traøng hoa coù 5 caùnh, maøu traéng, thôøi gian ra hoa ôû nöôùc ta töø thaùng 2 – 4. Quaû thöôøng laø hình tröùng hoaëc hình troøn, noám quaû baèng, khi quaû chín thöôøng coù maøu ñoû töôi, kích thöôùc quaû: daøi 17 – 28 mm, ñöôøng kính tieát dieän 10 – 15 mm, troïng löôïng töø 520 – 700 quaû/1kg. Thôøi gian nuoâi quaû (töø luùc ra ñeán luùc chín) 6 – 7 thaùng. Thôøi gian thu hoaïch töø thaùng 9 – 12, quaû chín khi gaëp möa deã bò ruïng. Haït coù voû luïa maøu baïc, ít baùm vaøo nhaân. Kích thöôùc daøi töø 5 – 10 mm, daøy 2 – 4 mm, kích thöôùc haït cuõng thay ñoåi theo töøng chuûng vaø ñieàu kieän ngoaïi caûnh. Troïng löôïng haït töø 500 – 700 haït/100g. Haøm löôïng cafein trong haït trung bình 1,3%. Maøu haït: xaùm xanh, xanh luïc, xanh bieát, tuøy theo chuûng vaø caùch cheá bieán. Naêng suaát: thöôøng 400 – 500 kg caø pheâ nhaân (haït) treân 1 hecta, toát 600 – 800 kg/hecta, giaù trò thöông phaåm cao, caø pheâ cheø ñöôïc öa chuoäng nhieàu nhaát treân thò tröôøng theá giôùi, höông vò thôm, dòu. Tyû leä thaønh phaåm (haït caø pheâ nhaân) so vôùi nguyeân lieäu (quaû töôi) töø 14 – 20%. 2. C.canophora Pierra Teân ñòa phöông: caø pheâ voâi , caø pheâ gac (Haø Tónh , Quaûng Bình) . Nguoàn goác: löu vöïc soâng Coâng goâ vaø mieàn nuùi thaáp vuøng xích ñaïo vaø nhieät ñôùi taây chaâu Phi . Ñaëc tính: caây cao töø 3 – 8 m, ñoäc thaân hay nhieàu thaân, voû caây moác traéng, goã vaøng hoaëc traéng ngaø, caønh thöôøng ruû xuoáng. Laù hình tröùng hoaëc hình löôõi maùc, bieân laù coù gôïn, laù ruû xuoáng, kích thöôùc laù lôùn hôn kích thöôùc laù caø pheâ cheø: daøi 10 – 40 cm, roäng 8 – 10 cm. Hoa maøu traéng moïc thaønh cuïm, moãi cuïm 30 – 100 hoa, hoa coù 5 – 7 caùnh, ra hoa töø thaùng 4 – 6. Quaû hình troøn hoaëc hình tröùng, noám quaû beù vaø loài, quaû chín coù maøu ñoû nhaït hoaëc hoàng, treân quaû thöôøng coù ñöôøng gaân doïc, voû quaû moûng so vôùi caø pheâ cheø. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 108 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Thôøi gian nuoâi quaû töø 10 – 12 thaùng, quaû chín (cuõng laø thôøi gian thu hoaïch) töø thaùng 1 – 4. Haït hình baàu duïc hoaëc troøn, voû luïa maøu traéng deã bong, haït daøi töø 5-8mm, troïng löôïng 600 – 900 haït trong 100 g. Maøu haït: xanh baïc, xanh luïc, xanh naâu tuøy theo chuûng loaïi vaø caùch cheá bieán. Haøm löôïng cafeùin trong haït 1,97 – 3,06 %, laø loaïi caø pheâ coù nhieàu cafein nhaát trong ba loaïi caø pheâ. Naêng suaát troàng troït: thöôøng töø 500 – 600 kg nhaân/1 ecta. Naêng suaát toát töø 800 – 100 kg. Tæ leä thaønh phaåm (haït caø pheâ nhaân) so vôùi nguyeân lieäu (quaû töôi) töø 16 – 25%. Giaù trò thöông phaåm: khoâng coù höông thôm, vò trung tính. Thöôøng duøng ñeå pha troän vôùi caø pheâ cheø, ñaïi boä phaän duøng ñeå cheá bieán caø pheâ hoøa tan, caø pheâ söõa vaø baùnh keïo caø pheâ. Trong loaïi naøy goàm 2 loaïi: Robusta vaø Kuilu, loaïi Robusta giaù trò thöông phaåm toát hôn loaïi Kuilu. 3. C.excelasa Chari chex Teân thöôøng goïi : caø pheâ mít. Nguoàn goác: noù ñöôïc phaùt hieän gaàn ñaây nhaát vaøo naêm 1902, ôû xöù Ubangni – Chari thuoäc bieån hoà Sat, gaàn sa maïc Xahara, neân thöôøng goïi laø caø pheâ Chari. Noù ñöôïc nhaäp vaøo Vieät Nam vaøo naêm 1905. Ñaëc tính: caây nhoû hoaëc lôùn, cao 6 – 15m, coù khi cao 20m trong ñieàu kieän khí haäu toát, caønh laù moïc thaønh taùn troøn hoaëc hình choùp noùn, boä xöông khoûe, voû maøu naâu. Laù hình tröùng hoaëc hình löôõi maùc, gaân laù noåi nhieàu ôû maët döôùi. Kích thöôùc laù lôùn nhieàu so vôùi hai loaïi caø pheâ noùi treân . Hoa maøu traéng, thöôøng coù 5 caùnh, moãi ñoát laù coù 1 – 5 xim (chuøm), moãi xim coù 2 – 4 hoa, cuoáng hoa ngaén, traøng hoa daøi. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 109 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP GVHD: TS.PHAÏM HUY HOAØNG Quaû hình tröùng hôi deïp ngang, nuoám quaû hôi loài vaø to. Quaû chín coù maøu ñoû, quaû to voû daøy. Troïng löôïng quaû: 500 – 700 quaû/1kg. Hình daïng haït caø pheâ mít gioáng hình daïng haït caø pheâ cheø, haït coù maøu vaøng xanh hay vaøng raï, voû luïa dính saùt vaøo nhaân, khoù bong. Troïng löôïng haït 700 – 1000 haït/100g. Haøm löôïng cafein trong haït 1,02 – 1,15%. Naêng suaát: bình thöôøng töø 500 – 600 kg caø pheâ nhaân treân moät ecta, toát: 1200 – 1400 kg. Tæ leä thaønh phaåm so vôùi nguyeân lieäu ban ñaàu (quaû töôi) 10 – 15%. Giaù trò thöông phaåm: haït khoâng ñeàu, khoù cheá bieán, höông vò thaát thöôøng. Giaù trò thò tröôøng keùm hôn loaïi robusta, nhöng veà maët troàng troït noù laø loaïi caø pheâ sinh tröôûng khoûe, chòu ñöôïc haïn, ít keùn ñaát, ít ñoøi hoûi coâng chaêm soùc, haàu nhö khoâng bò saâu phaù hoaïi. 4. C.Liberica bullinhiem Teân ñòa phöông: caø pheâ ñaàu ñaø, caø pheâ mít. Nguoàn goùc: xöù Liberica, bôø bieån taây chaâu phi, vó tuyeán töø 50 – 70 baéc. Ñaëc tính: caây lôùn, cao 15 – 18 m, ñoäc thaân, söôøn khoûe, caønh ngang moïc cheách khi coøn non, khi giaø ngaû ngang roài voøng xuoáng hình chöõ ϕ, caønh phuï khoûe vaø ñoát daøi. Laù to, hình tröùng hoaëc hình löôõi maùc, kích thöôùc laù daøi töø 15 – 35 cm, roäng töø 6 – 15 cm, phieán laù daøi. Cuoáng laù daøi vaø to, maët laù döôùi coù nhieàu gaân. Hoa maøu traéng, traøng hoa töø 5 – 11 caùnh. Quaû thöôøng laø hình troøn daøi töø 10 – 12 cm. Ñöôøng kính tieát dieän 10 – 20 mm, nuoám quaû loài. Loaïi naøy laø daïng baét caàu cuûa caø pheâ Chari, ñaëc tính thöïc vaät bieán thieân khoâng roõ reät neân khoù phaân bieät vôùi caø pheâ Chari. SVTH: NGUYEÃN VUÕ NAM Trang 110 [...]... hoạt động của máy đánh bóng một trục: Cà phê sau khi sấy và làm sạch, được chuyển qua máy đánh bóng, vào phễu (1), máy đánh bóng hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát giữa hạt và trục, hạt và hạt, hạt và vỏ Thân máy( 2) có biên dạng giống như trục vít(3), trục máy được truyền động bởi động cơ(5) 1 2 3 4 HGT 5 Sơ đồ nguyên lý Hình 2.14: Nguyên lý máy đánh bóng một trục Nguyên lý hoạt động của máy đánh bóng... động cũng giống với máy đánh bóng một trục cà phê sau khi sấy và làm sạch, được chuyển qua máy đánh bóng, vào phễu(1), máy đánh bóng hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát giữa hạt và trục, hạt và hạt, hạt và vỏ Thân máy( 2) có biên dạng giống như trục vít(3), trục máy được truyền động bởi động SVTH: NGUYỄN VŨ NAM Trang 24 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.PHẠM HUY HOÀNG cơ(5) Ưu điểm của máy đánh bóng hai trục... liệu đi qua máy tách đá và thoát ra ngoài 5 4 3 Sơ đồ nguyên lý máy sàng làm sạch và phân loại 6 1 Quạt hút và thổi không khí 2 Thùng sàng có trang bò lưới phân loại 3 Ống chứa liệu hút vào khi đầy 4 Cửa nạp liệu và không khí 5,11 Quạt hút 6 Buồng chứa liệu và không khí 7 Mặt phẳng nghiêng 8 Cửa tháo liệu 9 Các tấm chắn 10 Buồng lắng bụi và phân loại hạt 2 7 1 8 11 SVTH: NGUYỄN VŨ NAM 10 9 Trang 11 LUẬN... NGHIỆP GVHD: TS.PHẠM HUY HOÀNG nguyên liệu vào máy ta phải phân loại và tách tạp chất Ta có thể sử dụng hai phương pháp: a Dùng máy sàng để phân loại và tách tạp chất: Mục đích: Tách tạp chất ra khỏi nguyên liệu, tạo nguồn nguyên liệu sạch để đưa vào sản xuất Nguyên liệu sau khi vào thiết bò được dẫn qua máy sàng 2 tầng Tại đây, các tạp chất có kích thước nhỏ hơn và các tạp chất có kích thước lơn hơn cà... của công nghiệp Người ta thường dùng máy để đánh bóng cà phê nhân, nguyên tắc chung là dùng ma sát giữa vỏ và hạt, giữa hạt và trục máy, giữa hạt và hạt Yêu cầu trục máy và vỏ máy có cấu tạo cứng, dẫn nhiệt tốt Thường dùng hợp kim đồng thau Sau khi đánh bóng nhiệt độ của khối cà phê không được quá 55 0 và sạch bóng không được lẫn vỏ trấu quá 1,5% SVTH: NGUYỄN VŨ NAM Trang 23 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD:... những chất dầu thấm ra vỏ trong quá trình rang và khống chế khối lượng riêng thể tích của khối bột sau xay Máy nghiền cà phê bột: Máy nghiền trong công nghiệp được thiết kế gồm nhiều búa gắn trên đóa quay Trên bề mặt thân máy có các rãnh cưa Các búa này khi quay sẽ đập nát các hạt va vào các răng cưa (tấm nhám) và làm nát mòn các hạt thành bột, giữa bề mặt búa và tấm nhám sẽ có một khoảng cách thích... gia nhiệt gián tiếp bằng các thiết bò Cà phê sau khi rang: Hình 1.21: Cà phê sau khi rang Các loại máy rang cà phê: SVTH: NGUYỄN VŨ NAM Trang 31 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.PHẠM HUY HOÀNG Hình 1.22: Các loại máy rang cà phê 1.2.3.2 Trộn, tạo hương vò: Mục đích: Đối với cà phê hạt việc trộn có tác dụng tạo được những khối lượng thống nhất, đồng thời trong quá trình trộn đưa vào các hương liệu tạo ra các... 1.5: Sơ đồ nguyên lý máy làm sạch và phân loại Nguyên lý máy sàng: Cà phê nhân được đưa vào cửa nạp liệu 4 cùng với không khí, hệ thống quạt hút 5 sẽ hút cà phê và tạp chất qua hệ thống lọc vào buồng chứa liệu 6, tại đây tạp chất nhẹ hơn cà phê sẽ được hút qua ống chứa 3, cà phê và các tạp chất nặng sẽ đi xuống thùng sàng 2 có trang bò lưới sàng, lưới sàng sẽ phân loại cà phê và đảo cà phê để lắng... sản xuất cồn Nguyên lý của máy xát vỏ tươi: Máy hoạt động dựa trên nguyên lý ma sát giữa trục và hạt cà phê tươi, sau khi làm sạch bằng bể xi phông, cà phê(có lẫn nước), được cấp vào máy xát qua phễu (1), hạt cà phê được xát vỏ bởi trục (2) quay, và phần cố đònh (3) Sau khi bóc vỏ cà phê được làm ráo rồi chuyển qua công đoạn sàn tách vỏ và hạt nhân ra SVTH: NGUYỄN VŨ NAM Trang 14 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP... tạp chất Cà phê tiếp tục đi qua thùng sàng dưới, với hệ thống quạt thổi và hút đối lưu 11 sẽ đảo cà phê và dồn tạp chất sang một bên và lắng xuống buồng lắng bụi và phân loại hạt 10, các tấm chắn 9 sẽ cản bụi và tạp chất lại, cà phê sẽ được thổi và trượt qua mặt phẳng nghiêng 7 và ra cửa tháo liệu 8 Các tấm sàn chuyển động nhờ vào cơ cấu lắc truyền động từ các động cơ điện 5 b Phân loại làm sạch bằng ... cầu đặt cho thiết kế thiết bò rang 50 3.4 Mô tả phận thiết bò rang 50 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ THIẾT BỊ RANG CÀ PHÊ 4.1 Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho lò đốt 61 4.1.1 Nhiệt lượng cần thiết để gia... trình rang theo thời gian rang: - Rang nhanh: vài phút - Rang thông thường: khoảng 12-15 phút lâu Theo nguyên lý hoạt động thiết bò, trình rang có hai loại: - Rang gián đoạn (theo mẻ) : thiết bò rang. .. toán thiết kế thùng rang 64 4.2.1 Thiết kế thùng rang 64 4.2.2 Tính toán chọn động cho thùng quay 68 4.2.3 Tính toán chọn trục thùng rang 73 4.2.4 Tính toán chọn ổ 81 4.3 Tính toán thiết kế bàn