TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ KHẢO NGHIỆM THIẾT BỊ TINH LỌC MẬT ONG

GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ KHẢO NGHIỆM THIẾT BỊ TINH LỌC MẬT ONG Cán hướng dẫn:TS LÊ ANH ĐỨC Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN RỘ NGUYỄN HÙNG VINH Khóa: 2009 - 2013 Chun ngành: CƠ KHÍ CHẾ BIẾN BẢO QUẢN NÔNG SẢN THỰC PHẨM Thành phố Hồ Chí Minh - Tháng 06/2013 TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ KHẢO NGHIỆM THIẾT BỊ TINH LỌC MẬT ONG Tác giả Nguyễn Văn Rộ Nguyễn Hùng Vinh Khoá luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Cơ Khí Chế Biến Bảo Quản Nơng Sản Thực Phẩm Giáo viên hướng dẫn TS Lê Anh Đức Thành phố Hồ Chí Minh - Tháng 06/2013 i LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn: - Ban Giám hiệu quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ em hồn thành đề tài cuối khoá học - Ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí – Cơng Nghệ tồn thể quý thầy cô giúp đỡ dạy dỗ em tận tình suốt thời gian học tập - Thầy Lê Anh Đức tận tình giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài - Công ty trách nhiệm hữu hạn sản xuất mật ong Huy Hoàng giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em thực đề tài - Tất bạn lớp DH09CC người quan tâm, động viên em tất mặt ii TÓM TẮT Đề tài “Tính tốn thiết kế khảo nghiệm thiết bị tinh lọc mật ong” Thời gian thực hiên: từ tháng 3/2013 đến tháng 6/2013 Địa điểm: Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM Nội dung thực hiện: - Nghiên cứu tổng quan việc sản xuất mật ong giới nước - Nghiên cứu tổng quan thiết bị lọc mật ong giới nước - Phân tích ưu nhược điểm loại máy lọc mật ong giới - Đề xuất mơ hình lọc mật ong theo ngun lý lọc kết hợp ép với áp suất cao - Tính tốn thiết kế mơ hình tinh lọc mật ong theo ngun lý lọc kết hợp ép nước với áp suất cao - Chế tạo khảo nghiệm khả làm việc mơ hình Kết luận: - Mơ hình lọc mật ong theo nguyên lý lọc kết hợp bơm ép với áp suất cao ứng dụng tốt thực tế mang lại hiệu kinh tế cao Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực T.S Lê Anh Đức Nguyễn Văn Rộ Nguyễn Hùng Vinh iii MỤC LỤC Tác giả i  LỜI CẢM ƠN ii  TÓM TẮT iii  MỤC LỤC iv  DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vii  DANH SÁCH CÁC BẢNG viii  DANH SÁCH CÁC HÌNH ix  Chương ĐẶT VẤN ĐỀ 1  Chương TỔNG QUAN .3  2.1 Tổng quan mật ong 3  2.1.1 Ong mật 3  2.1.2 Đặc tính mật ong 4  2.1.3 Thành phần mật ong 5  2.2 Những yêu cầu chất lượng mật ong xuất (theo tiêu chuẩn EU) 8  2.3 Tình hình sản xuất mật giới 9  2.4 Tình hình sản xuất mật Việt Nam 10  2.5 Quy trình sản xuất mật ong 12  2.6 Công nghệ lọc mật ong Việt Nam giới .17  2.6.1 Các thiết bị lọc mật ong giới 18  2.6.1.1 Khay lọc lớp 18  2.6.1.2 Thiết bị lọc hình nón .18  2.6.1.3 Máy lọc mật ong M00570 công ty Dadants .19  2.6.1.4 Thiết bị lọc hiệu Kieselguhr .19  iv 2.6.1.5 Máy lọc mật ong phương pháp hút chân không 21  2.6.1.6 Máy chế biến mật ong công ty Guoxin 21  2.6.2 Các thiết bị lọc mật ong Việt Nam 23  2.6.2.1 Lọc mật ong vải .23  2.6.2.2 Máy lọc mật ong phương pháp lọc ép .23  2.7 Kết luận chọn phương pháp thiết bị lọc: 24  Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .25  3.1 Nội dung nghiên cứu 25  3.2 Phương pháp nghiên cứu 25  3.2.1 Phương pháp kế thừa 25  3.2.2 Phương pháp tính tốn thiết kế máy .25  3.2.3 Phương pháp thực nghiệm 26  Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29  4.1 Các liệu ban đầu 29  4.2 Lựa chọn mơ hình thiết kế máy 29  4.3 Tính tốn kích thước buồng lọc vỏ máy 31  4.3.1 Các kích thước 31  4.3.1.1 Lưới lọc 31  4.3.1.2 Khung lưới 33  4.3.1.3 Vỏ nắp máy 35  4.3.1.4 Tính tốn chọn cụm bơm .41  4.4 Kết chế tạo .43  4.5 Kết khảo nghiệm 44  4.5.1 Mục đích địa điểm 44  4.5.2 Nội dung khảo nghiệm 44  v 4.5.2.1 Kiểm tra máy 44  4.5.2.2 Vận hành máy lấy số liệu 45  4.5.2.3 Kết tra độ mật ong: 51  4.5.2.4 Đánh giá chung: 52  Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 53  5.1 Kết luận 53  5.2 Đề nghị 53  TÀI LIỆU THAM KHẢO .54  PHỤ LỤC 55  vi DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT HMF: Hydro methyl fufural TCVN: Tiêu chuẩn đo lường chất lượng quốc gia (Việt Nam) IHEO: Tổ chức mật ong giới (International Honey Exporters Organization) EU: Liên minh Châu Âu (European Union) GL: Chỉ số phản ánh tốc độ làm tăng đường huyết sau ăn thực phẩm giàu chất bột đường (Glycemic) TP.HCM: Thành Phố Hồ Chí Minh OIML : Tiêu chuẩn đo lường quốc tế (International Organization of Legal Metrology) JIS G: Tiêu chuẩn Nhật Bản vật liệu sắt luyện kim (Japanese Industrial Standards) vii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Sự phụ thuộc độ nhớt vào nhiệt độ ẩm độ, đơn vị m2/s 5  Bảng 2.2: Trạng thái cân độ ẩm môi trường độ ẩm mật ong 5  Bảng 2.3: Thành phần dinh dưỡng mật ong (Trong 100g) 8  Bảng 2.4: Một số tiêu chuẩn mật ong Việt Nam TCVN 5270-2008 9  Bảng 2.5: Sản Lượng ong mật Việt Nam (đơn vị tấn) 11  Bảng 2.6: Thông số kỹ thuật máy lọc Diatomite: 20  Bảng 2.7: Thông số kỹ thuật máy chế biến mật công ty Guoxin 22  Bảng 4.1: Kết khảo nghiệm: (Máy làm vệc ngày giờ.) 46  viii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Ong chúa ong thợ .3  Hình 2.2: Mật ong bánh tổ .4  Hình 2.3: Quy trình xử lý mật ong nhà máy 12  Hình 2.4: Thu hoạch mật 13  Hình 2.5: Lọc thơ mật ong nhà máy 14  Hình 2.6: Bồn trộn mật 14  Hình 2.7: Bồn lắng mật .15  Hình 2.8: Thiết bị tinh lọc mật theo nguyên lý hút chân khơng 15  Hình 2.9: Máy sấy mật ong theo nguyên lý sấy bơm nhiệt 16  Hình 2.10: Sản phẩm mật ong sau đóng gói 17  Hình 2.11: Khay lọc 18  Hình 2.12: Thiết bị lọc hình nón 18  Hình 2.13: Thiết bị lọc mật ong M00570 .19  Hình 2.14: Máy lọc hiệu Kieselguhr 20  Hình 2.15: Máy lọc mật ong phương pháp hút chân không công ty Multisweet 21  Hình 2.16: Máy chế biến mật ong công ty Guoxin .22  Hình 2.17: Lọc mật ong vải 23  Hình 2.18: Máy lọc mật ong phương pháp lọc ép .23  Hình 3.1: Khúc xạ kế 26  Hình 3.2: Cân bàn 27  Hình 4.1: Sơ đồ thiết kế thiết bị tinh lọc mật ong 30  Hình 4.2: Lưới lọc 33  ix - Kiểm tra lưới xem có biến dạng hay bị thủng hay khơng - Kiểm tra khố khung lưới khoá nắp siết chặc hay chưa - Kiểm tra độ ẩm mật - Tiến hành gắn ống dẫn mật vào bơm - Bắt đầu cho máy chạy thử để kiểm tra độ ồn độ rung cảm quan Hình 4.10: Kiểm tra chất lượng chế tạo máy 4.5.2.2 Vận hành máy lấy số liệu - Sau chạy thử máy, cài đặt rơle áp suất, mở van đóng điện cho máy bắt đầu lọc để lấy số liệu: ta tiến hành đo lấy số liệu vào cuối ca làm việc:  Dựa vào thể tích mật bồn lắng để xác định khối lượng mật lọc  Dựa vào đồng hồ đo công suất để xác định điện tiêu thụ máy  Dựa vào đồng hồ đo áp suất để xác định áp suất bên buồng lọc máy làm việc 45 Hình 4.11: Ghi số liệu máy chạy Bảng 4.1: Kết khảo nghiệm: (Máy làm việc ngày giờ.) Ngày 10 13 16 19 1,793 1,806 1,825 1,856 1,903 1,937 2,018 Áp suất buồng lọc ( bar) 1,3 1,7 2,2 2,9 3,7 4,5 Khối lượng mật ong (Tấn) 15 56 95 130 159 180 197 Thông số Công suất tức thời động (kW) kW 2.05 1.95 1.9 1.85 1.8 1.75 1.7 ngày 1.65 10 13 16 19 Hình 4.12: Biểu đồ thể công suất tức thời động Công suất động tăng lớp bã đóng vách lưới ngày tăng 46 bar 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 10 13 16 19 ngày Hình 4.13: Biểu đồ thể áp suất bên buồng lọc Áp suất buồng lọc tăng dần lớp bã đóng lưới làm cảng trở mật lưu thông qua lưới Bơm làm tăng thêm áp suất để thắng lớp trở lực nhằm đảm bảo suất lọc thiết bị Tấn 250 200 150 100 50 ngày 10 13 16 19 Hình 4.14: Biểu đồ thể khối lượng mật ong qua máy lọc - Năng suất lọc giảm dần đến ngày thứ 13, sau 13 ngày lọc trở suất lọc máy giảm mạnh lớp bã đóng vách lưới tăng lên làm cho mật lưu thông qua lưới Vì chúng tơi khuyến cáo, nên vệ sinh lưới lọc sau 13 đến 15 ngày (76 đến 90 giờ) làm việc - Khi áp suất buồng lọc đạt 4,5 bar, ta tiến hành vệ sinh buồng lọc cân 47 lượng tạp chất máy lọc : Sau 5phút, mật tự động lưu thông vào bồn chứa áp suất bên buồng lọc áp suất khí trời Chúng tơi đóng van dẫn mật vào, mở van xả để tháo hết mật buồng lọc Khi mật chảy hết ta tiến hành mở khóa nắp để mở nắp máy ra, lấy thau để đựng tạp chất buồng lọc đưa cân Sau mở chốt khóa khung lưới để lấy lưới lọc đem rửa hết tạp chất kẹt lỗ lưới  Khối lượng tạp chất thu được: Gtc=15 (kg)  Tỷ lệ tạp chất: Gtc 15  100  0, 0076% G 197 *1000 - Kết xử lí số liệu: Tổng số làm việc, : h = 19.6 =114 (giờ)  Tổng khối lượng mật ong: G = 197 (tấn)  Tổng lượng điện tiêu thụ: K=1,793.6+1,806.6.3+1,825.6.3+1,856.6.3+1,903.6.3+1,937.6.3+2,018.6.3 K = 215.616 (kW.h) Vậy điện tiêu thụ trung bình lọc mật ong là: K tt  K 215.616   1.1kW G 197 Năng suất trung bình máy: N tb   Sai lệch   Ntb  N N  G 197   1, (tấn/h) h 114 1,8 100  10% so với tính tốn 48 Hình 4.12: Xả mật ngồi  Mở nắp máy lấy toàn chất rắn bên buồng lọc để xác định khối lượng Hình 4.13: Mở nắp máy  Các loại tạp chất rắn giữ lại sau lọc: sáp, phấn hoa số chất rắn khác 49 Hình 4.14: Tạp chất rắn lại sau lọc 50  Mở khoá khung làm khung lưới lọc vòi phun nước Hình 4.15: Làm vệ sinh khung lưới lọc  Lắp khung lưới vào máy trạng thái ban đầu Hình 4.16: Lắp khung lưới vào máy 4.5.2.3 Kết tra độ mật ong: Kiểm tra độ mật ong sau qua máy lọc: Dựa theo tiêu chuẩn độ mật ong Công ty TNHH sản xuất mật ong Huy Hoàng Sử dụng khay lọc kiểm tra có kích thước lỗ 0,4mm, cho mật ong lọc chảy tự qua khay lọc kiểm tra, mật chảy hoàn toàn qua lưới kiểm tra cảm quan ta thấy khơng tạp chất sót lại lưới mật đạt tiêu chuẩn 51 4.5.2.4 Đánh giá chung: - Mật ong lọc đạt yêu cầu Cơng ty TNHH sản xuất mật ong Huy Hồng - Năng suất máy phù hợp với kết tính tốn thiết kế - Máy vận hành đơn giản, dễ bảo dưỡng, sửa chữa - Máy làm việc tốt, chi phí vận hành thấp 52 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết nghiên cứu máy tinh lọc mật ong theo nguyên lý lọc kết hợp bơm ép với áp suất cao, nhận thấy có ưu điểm vượt trội so với máy lọc khác lọc phương pháp hút chân không, lọc ép phương pháp gia nhiệt, lọc túi vải hay lọc khay Chúng tơi tính toán thiết kế máy tinh lọc mật ong theo nguyên lý lọc kết hợp bơm ép với áp suất cao với thông số sau: Năng suất máy 2tấn/giờ; máy lọc có dạng hình trụ làm inox 304 với kích thước: đường kínhxchiều dài: 480x855mm; lưới lọc có dạng hình trụ làm sợi đan inox 304 với kích thước: đường kínhxchiều dài: 400x700mm, kích thước lỗ 0,35mm; máy bơm bánh răng: Lưu lượng cực đại Qmax=1,8m3/h, áp suất cực đại Pmax=7 kg/cm2, công suất động A= 2,2kW Máy làm việc hiệu thoả mãn yêu cầu đặt Sau 20 ngày làm việc với máy, nhận thấy: Các phận máy hoạt động tốt; thông số tính tốn có sai khác khơng đáng kể; thời gian làm vệ sinh buồng lọc kéo dài gần 20 ngày làm việc liên tục 5.2 Đề nghị Vì thời gian nghiên cứu khảo nghiệm máy có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót, chúng tơi đề nghị nên tiếp tục nghiên cứu máy tinh lọc mật ong phương pháp lọc ép với áp suất cao thời gian dài để tiếp tục cải thiện hạn chế máy 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Quý Huy Kỹ thuật mới-Nuôi ong mật Nhà xuất nông nghiệp, năm2008 Stefan Bogdanv Book of honey _chapter 4_Asgust, year 2009 Nguyễn Minh Tuyển Các máy lắng lọc ly tâm Nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 1987 Bùi Ngọc Hùng Giáo trình lưu chất Trường đại học Nơng Lâm TP.HCM John E.Bringas Sổ tay tra cứu mác thép giới A.I.Xelikov Sổ tay lý thuyết cán kim loại Dịch giả: Võ Trần Khúc Nhã Nhà xuất Hải Phòng V.Pkogaep Sổ tay tính tốn độ bền tuổi thọ chi tiết máy kết cấu Dịch giả: Võ Trần Khúc Nhã Nhà xuất Hải Phòng Đỗ Hữu Tồn Giáo trình sức bền vật liệu Đại học Nông Lâm TP.HCM Nguyễn Văn May Bơm quạt nén Nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 2007 10 Nguyễn Phước Hoàng – Phạm Đức Nhuận – Nguyễn Thạch Tân – Đinh Ngọc Ái – Đặng Huy Chi Thủy Lực Máy Thủy Lực NXB Giáo Dục, năm1996 11 Bùi Hải – Dương Đức Hồng – Hà Mạnh Thư Thiết bị trao đổi nhiệt Nhà xuất khoa học kỹ thuật, năm 1999 12 Nguyễn Hữu Lộc Cơ sở thiết kế máy Nhà xuất đại học Quốc Gia TP.HCM, năm 2011 13 Trần Hữu Quế Vẽ kỹ thuật khí Nhà xuất Giáo Dục (tập 1, tập 2) Các trang wep tham khảo: 14 http://iheo.org 15 http://dongnaihoney.com.vn 16 http://vba.com.vn 54 PHỤ LỤC Phụ lục.Một số hình ảnh trình thực đề tài Máy lọc mật ong hoàn chỉnh 55 Lưới lọc Vỏ máy 56 Bơm Xe móc 57 Đo thuỷ phần mật Lọc thô mật 58 Tháo khung lưới để làm vệ sinh Bơm mật thành phẩm vào phi lớn 59 ... tài tính tốn thiết kế khảo nghiệm thiết bị tinh lọc mật ong theo nguyên lý lọc kết hợp bơm ép suất tấn/giờ Nhằm đưa thiết bị lọc hoàn chỉnh, mật sau lọc đảm bảo tiêu chuẩn xuất thiết bị lọc khắc... quan thiết bị lọc mật ong giới nước - Phân tích ưu nhược điểm loại máy lọc mật ong giới - Đề xuất mơ hình lọc mật ong theo nguyên lý lọc kết hợp ép với áp suất cao - Tính tốn thiết kế mơ hình tinh. .. Công nghệ lọc mật ong Việt Nam giới Châu Âu quy định phải giữ lại hạt phấn hoa mật ong, nên mật ong chủ yếu lọc lưới lọc, mật ong thương phẩm không mật ong lọc ép để lâu dễ bị kết tinh Tuy nhiên