tính toán, thiết kế máy sấygừng năng suất 50 kg mẻ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤYGỪNG NĂNG SUẤT 50 KG/MẺ CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN TS Nguyễn Văn Cƣơng Trƣơng Hải Đăng (MSSV: 117638) Ngành: Cơ Khí Chế Biến – Khóa: 37 Tháng 5/2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc Cần Thơ, ngày 05 tháng 01 năm 2015 PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HKII - NĂM HỌC: 2014 - 2015 Họ tên sinh viên: Trƣơng Hải Đăng Ngành: Cơ khí chế biến Tên đề tài: MSSV: 1117638 Khóa: 37 Tính toán thiết kế máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ Thời gian thực hiện: HKII, 2014 - 2015 Từ 12/01/2015 đến 08/05/2015 Cán hƣớng dẫn: TS Nguyễn Văn Cƣơng Địa điểm thực hiện: Khoa Công Nghệ - Trƣờng Đại Học Cần Thơ Mục tiêu đề tài:  Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu sở lý thuyết trình sấy để tính toán thiết kế máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ  Nhiệm vụ cụ thể: a Khảo sát thực tế tình hình trồng gừng huyện Long Mỹ b Nghiên cứu sở lý thuyết sấy c Nghiên cứu lựa chọn phƣơng án thiết kế xây dựng sơ đồ máy sấy d Tính toán thiết kế máy sấy gừng e Thiết kế vẽ máy sấy gừng hoàn thành báo cáo Giới hạn đề tài: tính toán thiết kế chế tạo máy Các yêu cầu hỗ trợ cho việc thực đề tài: dụng cụ đo phòng thí nghiệm máy thiết bị chế biến thực phẩm Kinh phí dự trù cho việc thực đề tài: đồng Ý KIẾN CỦA CBHD Nguyễn Văn Cƣơng Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN SINH VIÊN ĐỀ NGHỊ Trƣơng Hải Đăng Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV & TLTN Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN SVTH: Trương Hải Đăng Trang i Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN SVTH: Trương Hải Đăng Trang ii Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM PHẢN BIỆN SVTH: Trương Hải Đăng Trang iii Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương LỜI CÁM ƠN Lời em xin đƣợc nói lời biết ơn chân thành đến Gia đình ủng hộ, động viên tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cám ơn Thầy Nguyễn Văn Cƣơng, môn Kỹ thuật Cơ khí, khoa Công nghệ, trƣờng Đại học Cần Thơ tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý Thầy Cô, trƣờng Đại học Cần Thơ truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian qua để em có đủ kiến thức hoàn thành luận văn Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn đến tập thể lớp Cơ khí chế biến khóa 37, môn Kỹ thuật Cơ khí, khoa Công nghệ, trƣờng Đại học Cần Thơ giúp đỡ tận tình cho trình học tập nhƣ thời gian thực luận văn Tuy nhiên, hạn chế thời gian, kiến thức kinh nghiệm nên đề tài không tránh khỏi sai sót Rất mong nhận đƣợc đóng góp quý Thầy, Cô bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện Cần Thơ, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Trƣơng Hải Đăng SVTH: Trương Hải Đăng Trang iv Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương LỜI NÓI ĐẦU Đồng sông Cửu Long từ lâu đƣợc nƣớc biết đến với nhiều mạnh khác nhƣ sản xuất nông sản, trồng ăn trái, đánh bắt thủy hải sản số mạnh khác; tất giai đoạn phát triển hình thức lẫn quy mô Ngày nay, với tiến ngày cao khoa học kỹ thuật , máy móc thiết bị đƣợc chế tạo để phục vụ cho ngƣời dân ngày phổ biến, bƣớc ổn định, cải tiến không ngừng chất lƣợng Từ cánh đồng chuyên trồng lúa, nông dân biết thay đổi để trồng mặt hàng nông sản khác, phải kể đến Hậu Giang Những năm gần đây, nhu cầu sử dụng gừng nƣớc ngày tăng nên gừng có giá trị xuất cao, lợi nhuận lớn Gừng phổ biến đƣợc sử dụng nhiều để làm gia vị, thực phẩm, loại mức; gừng có giá trị dƣợc liệu chế tạo thuốc trị nhiều bệnh Nhờ thu nhập ngƣời dân Hậu Giang ngày đƣợc cải thiện, nâng cao Tuy nhiên, trình bảo quản gừng tƣơi để sử dụng nhƣ xuất lại gặp khó khăn thời gian bảo quản gừng tƣơi không dài làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng củ gừng; gây thất thoát lớn, đầu sản phẩm chƣa ổn định Để giải vấn đề trên, đề tài “Tính toán, thiết kế máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ” đƣợc thực nhằm làm sở cho việc chế tạo máy sấy gừng Với mong muốn góp phần tăng giá trị kinh tế củ gừng Trong trình thực thời gian, kiến thức có hạn, điều kiện nghiên cứu sâu đề tài nên tránh khỏi thiếu xót Rất mong đƣợc đóng góp quý Thầy, Cô bạn bè để đề tài đƣợc hoàn chỉnh SVTH: Trương Hải Đăng Trang v Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương TÓM TẮT Trong sống nay, mặt hàng nông sản có giá trị cao ngày đƣợc quan tâm Trong đó, gừng cần thiết đời sống hàng ngày ngƣời thực phẩm nhƣ dƣợc phẩm Các sản phẩm gừng chủ yếu gừng tƣơi gừng khô Gừng khô có giá trị cao việc sử dụng làm thực phẩm, dƣợc phẩm số mặt hàng khác Tuy nhiên, thời gian bảo quản gừng để sử dụng không đƣợc lâu giá đôi lúc chƣa ổn định, dẫn đến giảm giá trị kinh tế củ gừng Bên cạnh đó, nhu cầu sấy gừng, nhƣ sản phẩm gừng khô ngày đƣợc quan tâm nhà sản xuất ngƣời tiêu thụ Xuất phát từ vấn đề mà đề tài “Tính toán thiết kế máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ” đƣợc thực hiện, nhằm làm tiền đề cho việc chế tạo máy sấy phục vụ cho việc sấy gừng với quy mô hộ gia đình, góp phần nâng cao giá trị kinh tế củ gừng Trong trình thực hiện, đề tài tiến hành khảo sát thực tế quy trình trồng tiêu thụ gừng nông dân huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang Kết hợp với phƣơng pháp lƣợc khảo tài liệu, sách, tƣ liệu liên quan, để tính toán thiết kế máy sấy gừng với nguyên lý sấy đối lƣu, gia nhiệt điện trở Máy sấy gừng đƣợc thiết kế có kích thƣớc Dài x Rộng x Cao = 4720 x 1870 x 1930 (mm), gồm xe goòng với tổng cộng 24 khay; vật liệu tiếp xúc trực tiếp với gừng đƣợc sử dụng inox 304; thời gian sấy giờ; nhiệt độ sấy 55 oC Kết tính toán, thiết kế máy sấy có độ tin cậy cao đƣợc thể qua tập vẽ gồm: vẽ lắp A0 vẽ chi tiết A3 Các vẽ hoàn toàn đƣợc sử dụng cho việc gia công, chế tạo máy sấy Máy có kết cấu đơn giản nên thuận lợi cho việc chế tạo, vận hành chăm sóc Nội dung đề tài đƣợc thể qua chƣơng, phần sở lý thuyết sấy đƣợc thể chƣơng 2; chƣơng & trình bày phƣơng pháp, tính toán, kết thiết kế máy sấy gừng SVTH: Trương Hải Đăng Trang vi Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương MỤC LỤC CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tình hình trồng tiêu thụ gừng 1.2 Giới thiệu chung gừng 1.2.1 Tên gọi 1.2.2 Nguồn gốc, phân bố 1.2.3 Đặc điểm thực vật 1.2.4 Điều kiện sinh thái 1.2.5 Công dụng gừng 1.2.6 Thành phần dinh dƣỡng 1.3 Lý chọn đề tài 1.4 Các nghiên cứu nƣớc liên quan đến đề tài CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 2.1 Cơ sở lý thuyết liên quan đến trình sấy 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Vật liệu sấy 2.1.3 Các đặc trƣng trạng thái ẩm vật liệu 2.1.3.1 Độ ẩm sở khô (tuyệt đối) 2.1.3.2 Độ ẩm sở ƣớt (tƣơng đối) 2.1.3.3 Độ chứa ẩm 2.1.3.4 Độ ẩm cân 2.1.4 Các dạng liên kết vật liệu ẩm 2.1.4.1 Liên kết lý 2.1.4.2 Liên kết hóa lý 2.1.4.3 Liên kết hóa học 2.1.5 Tác nhân sấy 2.1.5.1 Không khí ẩm 2.1.5.3 Khói lò 10 2.1.6 Đồ thị không khí ẩm 11 2.1.6.1 Cấu tạo đồ thị I – d 11 2.1.6.2 Cách sử dụng đồ thị I – d 12 2.1.7 Động học trình sấy 14 2.1.7.1 Đặc điểm diễn biến trình sấy 14 SVTH: Trương Hải Đăng Trang vii Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương 2.1.7.2 Những quy luật trình sấy 15 2.2 Các phƣơng pháp sấy 18 2.2.1 Phƣơng pháp sấy nóng 18 2.2.1.1 Phƣơng pháp sấy chân không vi sóng 19 2.2.1.2 Hệ thống sấy tiếp xúc 20 2.2.1.3 Hệ thống sấy xạ 20 2.2.2 Phƣơng pháp sấy lạnh 20 2.2.2.1 Hệ thống sấy thăng hoa 20 2.2.2.2 Hệ thống sấy chân không 21 2.2.3 Phân loại hệ thống sấy 22 2.2.3.1 Hệ thống sấy tiếp xúc 22 2.2.3.2 Hệ thống sấy xạ 22 2.2.3.3 Hệ thống sấy đối lƣu 22 2.3 Cơ sở tính toán thiết kế máy sấy 24 CHƢƠNG VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 3.1 Vật liệu sấy 27 3.2 Vật liệu chế tạo máy 28 3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 28 3.4 Phƣơng pháp kết khảo sát huyện Long Mỹ 28 3.5 Lựa chọn phƣơng án thiết kế máy 29 3.5.1 Sơ đồ nguyên lý máy sấy 31 3.5.1.1 Sơ đồ cấu tạo máy sấy thiết kế 31 3.5.1.2 Nguyên lý hoạt động 31 CHƢƠNG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY GỪNG 32 4.1 Các thông số thiết kế ban đầu 32 4.2 Tính toán thiết kế buồng sấy 32 4.2.1 Yêu cầu chung 32 4.2.2 Thiết kế khay sấy 32 4.2.3 Thiết kế xe goòng 33 4.2.4 Thiết kế buồng sấy 35 4.3 Tính toán lựa chọn hệ thống gia nhiệt 36 4.3.1 Tính toán hệ thống gia nhiệt 36 4.3.2 Lựa chọn hệ thống gia nhiệt 37 4.3.3 Thiết kế buồng đốt 38 4.4 Tính toán thông số trình sấy 39 4.4.1 Không khí trƣớc đốt nóng (môi trƣờng) 39 SVTH: Trương Hải Đăng Trang viii Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương Hệ số truyền nhiệt qua vách: Kv       1 2 3 1 1 2 3  (4 – 20)  1,95 W/m2.oC 0,003 0,005 0,003     12 110 0,03 110 3,81 Trong đó:  : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt vách buồng sấy  : hệ số trao đổi nhiệt bề mặt vách buồng sấy 1 ,  : chiều dày lớp thứ lớp thứ ba vách, 1    mm  : chiều dày lớp cách nhiệt Polyuretan,   mm 1 , 3 : hệ số dẫn nhiệt lớp thứ lớp thứ ba vách, 1  3  50 W/m.oC 2 : hệ số dẫn nhiệt Polyuretan, 2  0,03 W/m.oC Vậy theo công thức (4 – 17), tổn thất qua hai vách bên buồng sấy bằng: Qv  3,6.Kv Fv t  3,6.1,95.5,02.(44  27)  599 kJ/h  Tổn thất nhiệt qua trần: Theo [9], tính toán tổn thất nhiệt qua trần thiết bị sấy lấy hệ số truyền nhiệt qua trần K tr tăng thêm 30% so với vách bên Ktr  1,3.K v  1,3.1,95  2,54 W/m2.oC Ftr  1,87.2,82  5,3 m2 Vậy tổn thất qua trần buồng sấy bằng: Qtr  3,6.Ktr Ftr t  3,6.2,54.5,3.(44  27)  824 kJ/h  Tổn thất qua nền: Fn  Ftr  1,87.2,82  5,3 m2 Vậy tổn thất qua buồng sấy: Qn  3,6.K n Fn t  3,6.1,95.5,3.(44  27)  633 kJ/h  Tổn thất qua vách Qvr: Qvr  3,6.K vr Fvr tvr (kJ/h) (4 – 21) Trong đó: Qvr : tổn thất nhiệt qua vách tiếp xúc với nhiệt độ 33 oC tvr : độ chênh lệch nhiệt độ môi trƣờng với nhiệt độ khỏi buồng sấy, tvr  33  27  oC Fvr  1,78.1,87  3,33 m2 SVTH: Trương Hải Đăng Trang 46 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương Hệ số truyền nhiệt Kvr: K vr     1 2 3 1 1 2 3   (4 – 22)  1,95 W/m2.oC 0,003 0,005 0,003     12 110 0,03 110 3,81 Vậy tổn thất nhiệt qua vách Qvr bằng: Qvr  3,6.K vr Fvr tvr  3,6.1,95.3,33.6  140 kJ/h Nhƣ vậy, tổng tổn thất nhiệt truyền qua kết cấu bao che môi trƣờng: Qmt  Qv  Qtr  Qn  Qvr  599  824  633  140  2196 kJ/h => Tổng tất tổn thất đƣợc tính theo công thức: Q  Qv  Qct  Qmt  158  396  2196  2750 kJ/h 4.7 Tính toán hệ thống phụ máy 4.7.1 Ống gió mềm cách nhiệt Để hạn chế độ rung động buồng sấy quạt hoạt động, nên cần lắp ống gió mềm cách nhiệt quạt buồng đốt Ống mềm có tính đàn hồi cao, kín gió cách nhiệt tốt bên có lớp thủy tinh cách nhiệt dày 25 mm Kích thƣớt ống gió mềm nhƣ sau: Chiều dài: 500 mm Đƣờng kính: 500 mm Chiều dày: 25 mm Hình 4.9 Ống gió mềm cách nhiệt SVTH: Trương Hải Đăng Trang 47 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương 4.7.2 Ống nối Do buồng đốt buồng sấy có tiết diện khác nên cần sử dụng ống nối để liên kết lại với Các kích thƣớc ống nối đƣợc thể hình 4.10 Hình 4.10 Ống nối 4.7.3 Cửa thoát ẩm Cửa thoát ẩm đƣợc thiết kế để điều chỉnh lƣợng không khí sau sấy thoát môi trƣờng Tùy vào thời điểm sấy mà điều chỉnh cửa để lƣợng không khí thoát hay nhiều, cửa thoát ẩm làm thép hộp 30 x 30 x mm, thép dày mm, cửa đƣợc hàn chặt vào khung buồng sấy Các kích thƣớc cửa thoát ẩm đƣợc thể qua hình 4.11 SVTH: Trương Hải Đăng Trang 48 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương Hình 4.11 Cửa thoát ẩm 4.8 Thiết kế mạch điện cho hệ thống 4.8.1 Nguyên lý vận hành Sau bật CB tổng bấm nút ON, thiết bị máy sấy hoạt động theo trình tự nhƣ sau: quạt đẩy hoạt động, điện trở W – 600 – 5.0 điện trở W – 450 – 3.0 hoạt động, nhờ điều khiển rơle nhiệt độ nên nhiệt độ không khí vào buồng sấy đƣợc giữ 55 oC Sau nhiệt độ buồng sấy đạt 55 oC, rơle nhiệt hở tiếp điểm làm điện trở W – 450 – 3.0 ngƣng hoạt động, có điện trở W – 600 – 5.0 hoạt động, nhiệt độ buồng sấy không đạt 55 oC tiếp điểm đóng làm điện trở W – 450 – 3.0 tiếp tục hoạt động SVTH: Trương Hải Đăng Trang 49 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương Hình 4.12 Mạch động lực Hình 4.13 Mạch điều khiển SVTH: Trương Hải Đăng Trang 50 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương 4.8.2 Tủ điện Vỏ tủ điện chọn mua thị trƣờng với kích thƣớc 500 x 400 x 210 mm Hình 4.14 Tủ điện 4.9 Kết 4.9.1 Kết tính toán Máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ đƣợc thiết kế với nguyên lý sấy đối lƣu không khí nóng, gia nhiệt điện trở, đƣợc thể qua vẽ gồm: vẽ lắp A0 vẽ chi tiết A3 Kết cấu máy đƣợc thể qua hình 4.15 Hình 4.15 Máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ SVTH: Trương Hải Đăng Trang 51 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương Máy sấy có kích thƣớc Dài x Rộng x Cao = 4720 x 1870 x 1930 (mm), xe goòng với tổng cộng 24 khay Các thông số kỹ thuật tính toán máy sấy đƣợc thể bảng 4.5 Bảng 4.4 Các thông số thiết kế ban đầu Thông số kỹ thuật Giá trị Khối lƣợng gừng tƣơi 250 kg ban đầu (độ ẩm 82%) Khối lƣợng gừng sau 50 kg sấy (độ ẩm10%) Thời gian sấy Nhiệt độ sấy 55 oC Bảng 4.5 Các thông số kỹ thuật tính toán máy sấy gừng Số Thông số kỹ thuật Giá trị Kích thƣớc máy 4720 x 1870 x 1930 (dài x rộng x cao) (mm) Khay sấy 1500 x 1000 x 30 (dài x rộng x cao) (mm) Xe goòng (dài x rộng x cao) 1550 x 1120 x 1550 Buồng sấy 2820 x 1870 x 1780 (dài x rộng x cao) (mm) Buồng gia nhiệt 800 x 300 x 650 (dài x rộng x cao) (mm) Quạt 1,1 kW Điện trở W – 450 – 3.0 kW Thép inox SUS304 Điện trở W – 600 – 5.0 kW Thép inox SUS304 SVTH: Trương Hải Đăng (mm) lƣợng 24 1 Vật liệu Thép hộp, thép vuông, inox 304 Thép vuông, lƣới inox 304 Thép vuông, thép V Thép vuông, thép hộp, thép Thép vuông, thép Trang 52 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương 4.9.2 Phân tích tính kinh tế thiết bị 4.9.2.1 Chi phí đầu tƣ thiết bị ban đầu Giá quạt, loại thép số thiết bị phụ khác đƣợc khảo sát công ty Cần Thơ nƣớc, từ so sánh để tìm đƣợc giá thích hợp cho trình chế tạo máy sấy a Quạt Bảng 4.6 Giá quạt STT Tên vật liệu Số lƣợng Quạt hƣớng trục T30 – A/C Ống mềm cách nhiệt Tổng cộng Đơn giá (VNĐ) Đơn vị Thành tiền (VNĐ) 6.000.000 Cái 5.600.000 50.000 Cái 50.000 5.650.000 b Buồng gia nhiệt Bảng 4.7 Giá buồng gia nhiệt STT Tên vật liệu Số lƣợng Thép Điện trở có cánh tản nhiệt W – 450 – 3.0 Điện trở có cánh tản nhiệt W – 600 – 5.0 Mạch điện mạch điều khiển Thép vuông 40 x 40 x mm Tổng cộng SVTH: Trương Hải Đăng Đơn giá (VNĐ) 60.000 m2 Thành tiền (VNĐ) 120.000 1.000.000 Cái 1.000.000 1.500.000 Cái 6.000.000 1.000.000 Cái 1.000.000 210.000 Cây 420.000 Đơn vị 8.540.000 Trang 53 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương c Buồng sấy Bảng 4.8 Giá buồng sấy STT Tên vật liệu Thép Thép vuông 60 x 60 x mm Thép hộp 30 x 60 x mm Bản lề inox Số lƣợng 21 Đơn giá (VNĐ) 90.000 m2 Thành tiền (VNĐ) 1.890.000 475.000 Cây 1.900.000 240.000 Cây 480.000 30.000 Cái 120.000 Đơn vị Tổng cộng 4.390.000 d Khay sấy Bảng 4.9 Giá khay sấy STT Tên vật liệu Lƣới inox x mm Thép vuông 30 x 30 x 1,5 mm Thép vuông 14 x 14 x 1,4 mm Số lƣợng Đơn giá (VNĐ) 50.000 Tấm Thành tiền (VNĐ) 50.000 121.000 Cây 121.000 52.000 Cây 52.000 Tổng cộng khay sấy Hệ thống gồm 24 khay sấy SVTH: Trương Hải Đăng Đơn vị 223.000 5.352.000 Trang 54 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương e Xe goòng Bảng 4.10 Giá xe goòng Tên vật liệu STT Thép vuông 40 x 40 x mm Thép chữ V 50 x 50 x mm Bánh xe Số lƣợng Đơn giá (VNĐ) Đơn vị Thành tiền (VNĐ) 210.000 Cây 630.000 196.000 Cây 1.568.000 135 Cái 810.000 Tổng cộng xe goòng Hệ thống gồm xe goòng 3.008.000 6.016.000 Vậy giá thành chế tạo máy sấy bằng: Quạt: 5.650.000 VNĐ Buồng đốt: 8.540.000 VNĐ Buồng sấy: 4.390.000 VNĐ Khay sấy: 5.352.000 VNĐ Xe goòng: 6.016.000 VNĐ Chi phí gia công, chế tạo: 6.000.000 VNĐ => Tổng: 35.948.000 VNĐ 4.9.2.3 Phân tích hiệu kinh tế thiết bị          Tổng chi phí đầu tƣ thiết bị ban đầu (PP): 35.948.000 VNĐ Lãi suất đầu tƣ trung bình (i): 12% Tuổi thọ có ích theo ƣớc tính (LT): năm Giá trị lại máy sau năm (SV): 10%PP = 3.595.000 VNĐ Chi phí sửa chữa bảo dƣỡng coi nhƣ không đổi năm (R M) = 2%PP = 719.000 VNĐ Thuế bảo hiểm (T & I) = 1%PP = 360.000 VNĐ Điện chạy máy: 1800 VNĐ/kWh Giá gừng mua vào: 20.000 VNĐ/kg Giá gừng sấy khô: 115.000 VNĐ/kg SVTH: Trương Hải Đăng Trang 55 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương  Định phí (FC):  Khấu hao máy: Dep  PP  SV 35948000  3595000   6.471.000 VNĐ LT  Lãi suất trung bình: IR  PP  SV i 35948000  3595000 12   2.373.000 VNĐ 100 100  Chi phí sửa chữa bảo dƣỡng coi nhƣ không đổi năm (R M) = 2%PP = 719.000 VNĐ  Thuế + bảo hiểm = T + I = 1%PP = 360.000 VNĐ  Nhà xƣởng + kho = 8%.35948000 = 2.876.000 VNĐ => Tổng cộng: FC = 12.799.000 VNĐ  Biến phí (VC):  Quạt: 1,5kW.1800 VNĐ/kWh = 2700 VNĐ/h  Điện trở: 23kW.1800 VNĐ/kWh = 41400 VNĐ/h  Công lao động: 15.000 VNĐ/h  Giá gừng tƣơi: 20000.250 = 5.000.000 VNĐ/mẻ = 625.000 VNĐ/h => Tổng biến phí VC: 684.000 VNĐ/h Doanh thu tính theo giờ: B = 50kg.115000 VNĐ/kg = 719.000 VNĐ/h 8h  Thời gian hoàn vốn (PBP): Năm sử dụng Doanh thu (VNĐ/năm) 719.000 VNĐ/h.1440h = 1.035.360.000 1.035.360.000 1.035.360.000 1.035.360.000 1.035.360.000 Thời gian hoàn vốn: Chi phí (VNĐ/năm) 684.000VNĐ/h.1440h + 12.799.000 VNĐ – 6.471.000 VNĐ = 991.288.000 991.288.000 991.288.000 991.288.000 991.288.000  Lời (VNĐ/năm) 44.072.000 44.072.000 44.072.000 44.072.000 44.072.000 35948000  0,82 năm 44072000 Kết luận: đầu tƣ máy thời gian hoàn vốn khoảng 10 tháng SVTH: Trương Hải Đăng Trang 56 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương 4.9.3 Thảo luận Với phƣơng pháp thiết kế phƣơng pháp sấy đƣợc lựa chọn, chất lƣợng sản phẩm sau sấy đƣợc đảm bảo mặt cảm quan thành phần Việc nghiên cứu thiết kế máy sấy làm sở để triển khai chế tạo máy sấy gừng Thiết bị sấy hoàn toàn đáp ứng suất chất lƣợng sản phẩm gừng khô cho thị trƣờng nƣớc, đáp ứng đƣợc quy mô sản xuất công nghiệp Tuy nhiên, giá thành đầu tƣ cho máy sấy cao Mặc dù ngƣời dân đầu tƣ máy sấy hoàn vốn thời gian không lâu, nhƣng giá thành máy sấy cao ảnh hƣởng đến tâm lí mức độ đầu tƣ ngƣời dân Vì vậy, chi phí đầu tƣ thiết bị chế tạo máy sấy cần đƣợc quan tâm SVTH: Trương Hải Đăng Trang 57 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu, tính toán thiết kế, đề tài: “Tính toán, thiết kế máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ” hoàn thành tiến độ nội dung đề đề cƣơng Đề tài đạt đƣợc kết nhƣ sau:  Tìm hiểu khảo sát đƣợc tình hình trồng tiêu thụ gừng ngƣời dân huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang Từ nhận thấy đƣợc cần thiết để thiết kế máy sấy góp phần làm tăng giá trị gừng đáp ứng nhu cầu gừng khô nƣớc, giải đƣợc khó khăn giá cho ngƣời dân  Xác định đƣợc nguyên lý sấy tối ƣu nhất, tính toán thiết kế máy sấy gừng suất 50 kg/mẻ theo phƣơng pháp sấy đối lƣu gia nhiệt điện trở  Máy sấy đƣợc thiết kế có kích thƣớt Dài x Rộng x Cao = 4720 x 1870 x 1930 (mm), gồm xe goòng với tổng cộng 24 khay sấy  Kết tính toán thiết kế đƣợc thể qua vẽ gồm vẽ lắp vẽ chi tiết Các vẽ đảm bảo kỹ thuật hoàn toàn sử dụng đƣợc trình chế tạo vận hành máy sấy 5.2 Kiến nghị Lý thuyết tính toán, thiết kế vẽ hoàn thành, đề nghị sớm đƣa đề tài vào chế tạo thử nghiệm để kiểm nghiệm kết tính toán bƣớc điều chỉnh thiếu sót cho đề tài bƣớc hoàn thiện hơn, tạo sở vững cho kế hoạch sử dụng lâu dài Từ ứng dụng triển khai vào thực tế sản xuất SVTH: Trương Hải Đăng Trang 58 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Nguyễn Bồng (2010), Bài giảng Kỹ thuật sấy bảo quản nông sản, Đại học Cần Thơ Hoàng Văn Chƣớc (2004), Kỹ thuật sấy, NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Nguyễn Văn Cƣơng (2011), Bài giảng Kỹ thuật thực phẩm đại cương, Đại học Cần Thơ Nguyễn Văn Giàu (2014), Tính toán, thiết kế máy sấy cá lóc suất 80 – 100 kg/mẻ, Đại học Cần Thơ Bùi Hải (2005), Tính toán thiết kế hệ thống điều hòa không khí theo phương pháp mới, NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Thuần Nhi (2008), Sổ tay nhiệt động kỹ thuật truyền nhiệt, Đại học Cần Thơ Trần Văn Phú (2000), Tính toán thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo Dục Trần Văn Phú (2002), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Kỹ Thuật Võ Tấn Thành, Vũ Trƣờng Sơn (2013), Giáo trình kỹ thuật thực phẩm, phần 2, NXB Đại học Cần Thơ 10 Nguyễn Văn Thuận, Ngô Quốc Luật (2013), Kỹ thuật trồng thuốc, NXB Nông Nghiệp Hà Nội Internet 11 http://vi.wikipedia.org/wiki/G%E1%BB%ABng Truy cập ngày 10/2/2015 12 http://www.hoangphucthinh.com/san-pham/409/gung-cu-thai-lat-say-kho-botgung.html Truy cập ngày 10/2/2015 13 http://123doc.org/document/929913-say-chan-khong-va-thiet-bi-say.htm Truy cập ngày 15/2/2015 14 http://ifan.com.vn/quat-huong-truc-t30ac-34.html Truy cập ngày 19/4/2015 15 http://www.enco.com.vn/images/images/product/cat%20and%20manual/Electr ic.heater.v.pdf Truy cập ngày 9/4/2015 16 http://www.haugiang.gov.vn/Portal/Default.aspx?pageindex=5&pageid=3348 &siteid=1 Truy cập ngày 29/1/2015 SVTH: Trương Hải Đăng Trang 59 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương Phụ lục 1: Đồ thị T – d không khí SVTH: Trương Hải Đăng Trang 60 [...]... vị, chiết xuất tinh dầu gừng, làm thuốc trong Đông y Nhu cầu về việc sấy, cũng nhƣ máy sấy gừng là một vấn đề đƣợc nhiều bà con nông dân, ngƣời tiêu thụ cũng nhƣ các doanh nghiệp quan tâm hiện nay Chính vì thế, đề tài Tính toán thiết kế máy sấy gừng năng suất 50 kg/ mẻ đƣợc thực hiện nhằm làm cơ sở cho việc chế tạo máy sấy gừng; với mong muốn góp phần tăng chuỗi giá trị kinh tế của củ gừng 1.4 Các... nhiệt độ, enthalpy [1] a Áp suất hơi Áp suất hơi nƣớc là áp suất riêng phần sinh ra bởi các phần tử hơi nƣớc trong không khí ẩm Khi không khí bão hòa ẩm hoàn toàn, áp suất hơi của nó đƣợc gọi là áp suất hơi bão hòa [1] b Độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm, tính bằng kg/ kg không khí khô (kkk), là trọng lƣợng của nƣớc (hơi ẩm) tính bằng kg (hay gam), chứa trong 1 kg kkk Độ ẩm tuyệt đối của... liên kết trong vật liệu ẩm 2.1.4.1 Liên kết cơ lý Đây là dạng liên kết giữa nƣớc và vật liệu đƣợc tạo thành do sức căng bề mặt của nƣớc trong các mao dẫn hay trên bề mặt ngoài của vật Liên kết cơ học bao gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ƣớt Liên kết cấu trúc: là liên kết giữa nƣớc và vật liệu hình thành trong quá trình hình thành vật Để tách nƣớc trong các trƣờng hợp liên kết... cho thấy kết quả gừng sấy bằng phƣơng pháp đối lƣu – vi sóng có thời gian sấy ngắn hơn nhiều so với sấy đối lƣu, tuy nhiên giá thành đầu tƣ thiết bị cao hơn Nhiệt độ sấy đối lƣu đƣợc nghiên cứu từ 50 oC đến 60 oC; kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nhiệt độ sấy đƣợc đánh giá là cho chất lƣợng sản phẩm sấy tốt, thời gian sấy phù hợp là 55 oC Đề tài đã tính toán và thiết kế để đƣa ra đƣợc mô hình máy sấy... 4.9 Ống gió mềm cách nhiệt 47 Hình 4.10 Ống nối 48 Hình 4.11 Cửa thoát ẩm 49 Hình 4.12 Mạch động lực 50 Hình 4.13 Mạch điều khiển 50 Hình 4.14 Tủ điện 51 Hình 4.15 Máy sấy gừng năng suất 50 kg/ mẻ 51 SVTH: Trương Hải Đăng Trang xi Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Tình hình trồng và tiêu... các tính chất hóa lý Liên kết dính ƣớt: là liên kết do nƣớc bám dính vào bề mặt vật Ẩm liên kết dính ƣớt dễ tách khỏi vật bằng phƣơng pháp bay hơi đồng thời có thể tách ra bằng các phƣơng pháp cơ học nhƣ: lau, thấm, thổi, vắt ly tâm [2] SVTH: Trương Hải Đăng Trang 7 Luận văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương 2.1.4.2 Liên kết hóa lý Liên kết hóa lý bao gồm 2 kiểu là liên kết hấp thụ và liên kết thẩm... do thiết bị chuyền tải 43 4.6.3 Tổn thất qua kết cấu bao che 44 4.7 Tính toán các hệ thống phụ của máy 47 4.7.1 Ống gió mềm cách nhiệt 47 4.7.2 Ống nối 48 4.7.3 Cửa thoát ẩm 48 4.8 Thiết kế mạch điện cho hệ thống 49 4.8.1 Nguyên lý vận hành 49 4.8.2 Tủ điện 51 4.9 Kết quả 51 4.9.1 Kết... điện 51 4.9 Kết quả 51 4.9.1 Kết quả tính toán 51 4.9.2 Phân tích tính kinh tế của thiết bị 53 4.9.2.1 Chi phí đầu tƣ thiết bị ban đầu 53 4.9.2.3 Phân tích hiệu quả kinh tế của thiết bị 55 4.9.3 Thảo luận 57 CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 5.1 Kết luận 58 5.2 Kiến nghị 58 TÀI LIỆU... Vật liệu ẩm đƣợc chia làm 3 nhóm chính:  Vật keo: là vật có tính dẻo do có cấu trúc hạt Trong vật keo ẩm liên kết ở dạng hấp thụ và thẩm thấu Các vật keo có đặc điểm chung là khi sấy bị co ngót khá nhiều và vẫn giữ đƣợc tính dẻo  Vật xốp mao dẫn: là những vật mà trong đó ẩm liên kết với vật liệu chủ yếu bằng mối liên kết mao dẫn Chúng có khả năng hút mọi chất lỏng dính ƣớt không phụ thuộc vào thành... dƣỡng của củ gừng (tính trong 100 g củ gừng) 3 Bảng 3.1 Bảng đánh giá, so sánh các hệ thống sấy 29 Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật điện trở W – 450 – 3.0 36 Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật điện trở W – 600 – 5.0 37 Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật của quạt hƣớng trục trực tiếp T30 – A/C 42 Bảng 4.4 Các thông số thiết kế ban đầu 51 Bảng 4.5 Các thông số kỹ thuật tính toán của máy sấy gừng ... văn tốt nghiệp CBHD: TS.Nguyễn Văn Cương CHƢƠNG TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY GỪNG 4.1 Các thông số thiết kế ban đầu Năng suất máy cần thiết 50 kg/ mẻ Nhiệt độ trung bình Hậu Giang 27 oC, độ ẩm trung... 4.2.2 Thiết kế khay sấy Năng suất sản phẩm gừng khô máy sấy cần thiết 50 kg Vậy để đạt 50 kg gừng khô, độ ẩm 10% cần khối lƣợng gừng tƣơi đƣợc tính nhƣ sau: G1  G2 100  M 100  10  50  250 kg. .. phƣơng án thiết kế xây dựng sơ đồ máy sấy d Tính toán thiết kế máy sấy gừng e Thiết kế vẽ máy sấy gừng hoàn thành báo cáo Giới hạn đề tài: tính toán thiết kế chế tạo máy Các yêu cầu hỗ trợ cho việc