(Đề tài NCKH) thiết kế máy sấy hoa hồng năng suất 40 60 bôngca (8 giờ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ MÁY SẤY HOA HỒNG NĂNG SUẤT 40 – 60 BÔNG/CA (8 GIỜ) MÃ SỐ: T2013-82 SKC005540 Tp Hồ Chí Minh, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ MÁY SẤY HOA HỒNG NĂNG SUẤT 40 – 60 BÔNG/CA (8 GIỜ) Mã số : T2013-82 Chủ nhiệm đề tài : GV NGUYỄN VĂN HỒNG TP HCM, Tháng 11 / Năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ MÁY SẤY HOA HỒNG NĂNG SUẤT 40 – 60 BÔNG/CA (8 GIỜ) Mã số : T2013-82 Chủ nhiệm đề tài : NGUYỄN VĂN HỒNG TP HCM, Tháng 11 / Năm 2014 T2014-82 Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài : Chủ trì đề tài : Nguyễn Văn Hồng Đơn vị phối hợp : Khoa Cơ Khí Máy – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Trang T2014-82 MỤC LỤC Phần I : Mở đầu Phần II : Nội dung Chương : Tổng quan Chương : Các phương pháp hệ thống sấy Chương : Tính tốn thiết bị sấy 16 Chương : Kết luận kiến nghị 34 Tài liệu tham khảo 35 Trang T2014-82 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ MÁY Tp HCM, Ngày tháng 11 năm 2014 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung : - Tên đề tài : “THIẾT KẾ MÁY SẤY HOA HỒNG NĂNG SUẤT 40 – 60 BÔNG/CA (8 GIỜ)” - Mã số : T2014-82; - Chủ nhiệm : Nguyễn Văn Hồng - Cơ quan chủ trì : Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM - Thời gian thực : tháng Mục tiêu : - Thiết kế máy sấy hoa hồng suất 40 – 60 bông/ca (8 giờ) Kết nghiên cứu: - Thiết kế máy sấy hoa hồng suất 40 – 60 bông/ca (8 giờ) Sản phẩm: - Bộ hồ sơ thiết kế máy : vẽ chi tiết, vẽ chế tạo, vẽ lắp Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Khoa Cơ Khí Máy, trường Đại học SPKT Tp.HCM Trƣởng Đơn vị (ký, họ tên) Chủ nhiệm đề tài (ký, họ tên) Trang T2014-82 INFORMATION ON RESEARCH RESULTS General information: - Project title : Design dryer machine for roses, productivity about 40 – 60 flower / hours - Code number : T2014 – 82 ; - Coordinator : Nguyen Van Hong - Implementing institution : University of Technical Education HCMC - Duration : from 3/2014 to 11/2014 Objective(s) : - Design Dryer machine for Roses Creativeness and innovativeness : Research results : - Design Dryer machine for Roses, productivity about 40 – 60 flower / hours Products : - The profile of machine design : detailed drawings, fabrication drawings, assembly drawings Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability : - Faculty of Machine Engineering - University of Technology and Education HCMC Trang T2014-82 PHẦN I : MỞ ĐẦU I Tổng quan tình hình nghiên cứu Trong nƣớc : Hiện thị trường xuất nhiều loại hoa khơ khác nhau, ví dụ: hoa khơ làm từ gỗ, từ lá…Đặc biệt hoa ướp khô hóa chất mà tiêu biểu sản phẩm nghệ nhân Nguyễn Cơng Hóa Đà Lạt Tuy nhiên, máy sấy hoa hồng tạo sản phẩm cạnh tranh theo hướng khác Sản phẩm từ máy sấy không mang hóa chất độc hại, thân thiện với người sử dụng môi trường Sản phẩm máy sấy mang tính cạnh tranh giá so với mặt hàng nước phù hợp với sở thích tuổi trẻ Việt Nam Đề tài khơng dừng lại việc sấy hoa hồng mà mở rộng để sấy loại hoa khác như: hoa lan, hoa cúc, hoa phượng… Điều hồn tồn thực mặt lý thuyết thực nghiệm Trên lý thuyết, qui trình sấy bao gồm hai bước định vị cách hoa để giữ hình dáng tách lấy nước từ cánh hoa Do đó, hoa định vị cánh sấy Thực nghiệm chứng minh điều Hạn chế máy màu sắc có biến đổi nhẹ so với màu gốc Tuy nhiên màu tự nhiên hồn tồn chấp nhận Để khắc phục tình trạng cần phải nghiên cứu nhiều cấu tạo, tính chất hóa sinh hoa… Điều tốn nhiều thời gian, địi hỏi phải có kết hợp nhiều lĩnh vực khác AI Tính cấp thiết đề tài : Đề tài MÁY SẤY HOA HỒNG kết hợp phương pháp sấy hoa cát theo kiểu thủ công truyền thống hệ thống sấy lạnh đại Mục tiêu đề tài tìm hệ thống sấy tối ưu cho hoa hồng khô mà giữ màu sắc hình dáng tự nhiên Không phương pháp thủ công truyền thống, phương pháp kết hợp làm giảm thời gian sấy nhiều BI Mục tiêu đề tài : - Thiết kế máy sấy hoa hồng Trang T2014-82 IV Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu : - Đối tượng nghiên cứu : loại hoa hồng có thị trường Việt Nam V Cách tiếp cận - Phƣơng pháp nghiên cứu : - Tham khảo tài liêụ nước liên quan đến phương pháp sấy - Tham khảo số thiết bị sấy có VI Nội dung nghiên cứu : - Thiết kế nguyên lý máy sấy hoa hồng - Thiết kế sơ đồ nguyên lý máy - Vẽ vẽ nguyên lý máy - Vẽ vẽ chi tiết máy - Vẽ vẽ lắp Trang Quạt QTG-QM1 Hãng sản xuất (Vinawind) Thống Trang 22 T2014-82 Nhưng sử dụng phải điều chỉnh lại số vòng quay cho phù hợp với thiết bị sấy 1.7 TÍNH TỐN VÀ CHỌN HỆ THỐNG LÀM LẠNH 1.7.1 Lý thuyết lạnh phần tử hệ thống làm lạnh Máy lạnh nén cấp a Máy lạnh nén cấp đơn giản Nguyên lý cấu tạo máy lạnh nén cấp đơn giản thể hình LN MN TL BH Hình 15 b Máy lạnh nén cấp với khơ có sử dụng bình tách lỏng Nguyên lý cấu tạo máy thể hình dưới: HN MN NT Tach long Nuoc TL BH Hình 16 Để tạo bão hịa khơ người ta dùng bình tách lỏng (TaL) lắp thiết bị bay máy nén c Máy lạnh nén cấp với khơ có sử dụng thiết bị hoàn nhiệt Trang 23 T2014-82 TL HN MN NT Nuoc BH Hình 17 d Máy lạnh nén cấp có làm mát thêm tác nhân lỏng cao áp nước Nguyên lý cấu tạo máy đươc thể hình NT Nuoc LM MN Nuoc BH Hình 18 e Máy lạnh nén cấp vùng điểm tới hạn LN TL MN BH Hình 19 f Máy lạnh phun tia cấp Trang 24 T2014-82 NT KH VF CH?TT?IL?NH KN BH NU? C MAT B TL Hình 20 Ngồi cịn có máy lạnh nén hai cấp nhƣng tìm hiểu máy lạnh nén cấp 1.7.2 Tác nhân lạnh a Nước (H2O) b Amoniac (NH3) c Sunfurơ (SO2) d Cacbonic CO2 e Các loại feon 1.7.3 Thiết bị ngƣng tụ a Vai trò thiết bi ngưng tụ b Phân loại thiết bị ngưng tụ  Theo môi trường làm mát  Theo đặc điểm cấu tạo: + Bình ngưng tụ giải nhiệt nước + Dàn ngưng tụ bay + Dàn ngưng kiểu tưới + Dàn ngưng tụ làm mát khơng khí + Dàn ngưng kiểu ống lồng ống + Thiết bị ngưng tụ kiểu Trang 25 T2014-82  Theo đặc điểm đối lưu khơng khí: + Thiết bị ngưng tụ làm mát nhờ đối lưu tự nhiên + Thiết bị ngưng tụ làm mát nhờ đối lưu cưỡng 1.7.4 Vai trị, vị trí thiết bị bay Phân loại thiết bị bay  Theo môi trường cần làm lạnh: + Bình bay hơi, sử dụng để làm lạnh chất lỏng nước, nước muối, glycol vv + Dàn lạnh khơng khí, sử dụng để làm lạnh khơng khí + Dàn lạnh kiểu tấm, sử dụng làm lạnh khơng khí, chất lỏng sản phẩm dạng đặc Ví dụ lắc tủ đông tiếp xúc, trống làm đá tủ đá vảy vv + Dàn lạnh chất lỏng: dàn lạnh xương cá, panen thống lạnh áy đá  Theo mức độ chứa dịch dàn lạnh: Dàn lạnh kiểu ngập lỏng khơng ngập lỏng Ngồi người ta cịn phân loại theo tính chất kín hở mơi trường làm lạnh 1.7.5 Tính tốn hệ thống ngƣng tụ khơng khí Năng lượng đưa tỏa nhiệt qua thành vách buồng sấy: 66(kJ/h) QLM = N q + Qcal − Qm − Q5 − QW = 235.2 + 4653.93 − 242.533 − 231 = 4415.59(kj) QLM = 408.85( kw) 1.8 CÁC BỘ PHẬN CƠ KHÍ 1.8.1 Giới thiệu phận a Khung máy Khung máy cấu tạo thép vuông 12mm, bề dày thành mòng 0,5mm Các thép ghép với mối hàn góc Khung máy đóng vai trị chi tiết để lắp ghép phận khác như: quạt, ống ngưng tụ, khay chứa vật sấy… Hình 21 Trang 26 T2014-82 b Khay chứa vật sấy Khay chứa vật sấy có cấu tạo dạng tấm, gồm lưới thép ép chặt lên khung hình chữ nhật Khung trượt rãnh chữ U Nhiệm vụ khay chứa đỡ vật sấy cho TNS qua Hình 22 c Bộ tản gió Bộ tản gió gồm hai phần Một phần định hướng gió nghiêng 30 độ Phần định gió thẳng Mỗi phần cấu tạo từ nhơm mỏng ghép lại với Nhiệm vụ phận làm khuếch tán TNS, trộn TNS buồng sấy Hình 23 Hình 24 Cấu tạo khung gồm sắt vuông 12mm, bề dày thành mịng 0.5mm hàn góc lại với Do đó, tính ứng suất với đường hàn góc Cơng thức tính sau ( tra Sổ tay hàn hồ quang): Đường hàn góc cạnh góc đầu tính Trang 27 T2014-82 Hình 32 1.9 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 1.9.1 Lựa chọn hệ thống điều khiển Có nhiều cách điều khiển hệ tống Nhưng phân chia thành loại là: điều khiển tay điều khiển tự động Theo xua hướng phát triển máy móc chuyển sang điều khiển tự động Tuy nhiên, đề tài lựa chọn phương án điều khiển tay lý sau: - Sự giới hạn đề tài: Với thời gian hạn chế, kinh phí hạn chế nên việc sử dụng phương án điều khiển tự động khơng có khả thực - Đề tài cịn mang tính thử nghiệm nên lựa chọn phương án điều khiển tay để dễ dàng việc thử nghiệm đại lượng - Việc xây dựng chương trình điều khiển cho hồn hảo khó tốn thời gian Vì loại hoa có chế độ sấy khác Để có chế độ sấy tự động cho hoa phải biết đại lượng nhiệt sấy, độ ẩm, tốc độ gió…cho loại hoa Do đó, thiết kế hệ thống điều khiển tự động cần tính đến việc chun mơn hóa máy có phận can thiệp vào phần mềm, chẳng hạn kết nối với máy vi tính để chỉnh sửa thơng số cần 1.9.2 Các phần tử hệ thống điều khiển a Rơle điện từ Tiếp điểm Lá thép động Lõi thép tĩnh Cuộn hút Đế gắn Lị xo Hình 25 Các tiếp điểm cuộn hút rơle điện từ thường kí hiệu hình: Trang 28 T2014-82 Cuộn hút Tiếp điểm điều khiển Hình 26 b Cầu chì 1.9.3 Thiết kế mạch điều khiển a Bảng điều khiển Hình 27 b Mạch điều khiển Mạch điều khiển: Trang 29 T2014-82 Hình 28 Mạch động lực: Trang 30 T2014-82 Hình 29 Trang 31 T2014-82 QUI TRÌNH SẤY MỘT HOA HỒNG TRÊN MÁY B1 : Chuẩn bị hoa Chọn hoa thật tươi, thật đẹp Thường hái hoa vào buổi sáng, lúc ánh mặt trời làm cho hoa khô Hoa hồng hái xong giữ tươi tránh ánh sáng mặt trời trước cho vào lị sấy Hình 30 B2 : Sơ chế hoa Trước sấy cần sơ chế hoa để hoa đẹp thời gian sấy nhanh • Làm cánh hoa cánh thổi gió nhẹ giũ hoa • Cắt tỉa cánh lá, để lại đoạn ngắn thân • Tách bỏ cánh không đẹp Chỉ giữ lại cánh hoa đẹp • Dùng ngón tay hay que tạo dáng cho hoa Sau tạo dáng cho hoa, cần phải giữ cố địng hoa vào khuôn Đổ cát vào khuôn để hoa định vị hình dáng • Hình 31 B3 : Sấy hoa  Cho khuôn chứa hoa vào ngăn tủ sấy xếp thật gọn gàng  Kiểm ttra máy cẩn thận q trình sấy địi hỏi phải liên tục, không dừng  Khởi động máy  Chọn chế độ sấy phù hợp  Theo dõi máy thường xuyên  Sau sấy xong, hoa khô cần thao tác nhẹ nhàng bảo quản cẩn thận Trang 32 T2014-82 Các sản phẩm sau sấy Hinh 32 Hinh 33 Trang 33 T2014-82 CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Kết luận : Đề tài hoàn thành mục tiêu đề : Tìm hiểu nguyên lý sấy - Tìm hiểu cấu tạo hệ thống sấy - Thiết kế máy sấy hoa hồng - Ngoài việc sấy hoa hồng, máy ứng dụng để sấy loại hoa khác như: hoa lan, hoa cúc, hoa li… AI Kiến Nghị : - Tác giả nhận thấy hướng phát triển đề tài lớn: sử dụng qui trình máy để xây dựng xưởng sản xuất hoa khơ Sau tiếp tục nghiên cứu phát triển sản phẩm hoa khô Đây tiền đề cho việc sản xuất hoa khơ mang tính cơng nghiệp Trang 34 T2014-82 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Văn Phú, Kỹ thuật Sấy, Nhà xuất Giáo Dục, Hà Nội 2008 Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống Sấy, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 2002 PGS TS Hoàng Văn Chước, Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội 2002 PGS Hồng Đình Tín, Truyền nhiệt & Tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà suất khoa học kỹ thuật 2001 GS Trần Ngọc Chấn, Kỹ thuật thơng gió, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội 1998 Trần Văn Phú, Tính toán thiết kế hệ thống sấy, NXBGD 2002 Sổ tay q trình cơng nghệ hóa học, NXBKHKT 2001 Phạm Lê Dần – Đặng Quốc Phú, Cở sở kỹ thuật nhiệt, NXBGD 2003 Nguyễn Văn Mang, Giáo trình sấy nơng sản thực phẩm NXB Khoa học & Kỹ thuật HN 2007 10 Bùi Hải – Trần Thế Sơn, Kỹ thuật Nhiệt, NXB Khoa học & Kỹ thuật 1998 11 Website: www.google.com.vn 12 Website: www.tuoitre.com.vn 13 Website: www.ars.org 14 Website: www.enco.com.vn 15 Website: www.florage.com 16 Website: www.interpetal.com 17 Website: www.heavenlypetalsofmaui.com 18 Website: www.freezedriers.com 19 Website: www.debsgardens.wordpress.com 20 Website: www.idrc.ca Trang 35 ... PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ MÁY SẤY HOA HỒNG NĂNG SUẤT 40 – 60 BÔNG/CA (8 GIỜ) Mã số : T2013-82 Chủ nhiệm đề tài : NGUYỄN VĂN HỒNG TP HCM, Tháng... Văn Hồng - Cơ quan chủ trì : Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM - Thời gian thực : tháng Mục tiêu : - Thiết kế máy sấy hoa hồng suất 40 – 60 bông/ca (8 giờ) Kết nghiên cứu: - Thiết kế máy sấy. .. : Tìm hiểu nguyên lý sấy - Tìm hiểu cấu tạo hệ thống sấy - Thiết kế máy sấy hoa hồng - Ngoài việc sấy hoa hồng, máy ứng dụng để sấy loại hoa khác như: hoa lan, hoa cúc, hoa li… AI Kiến Nghị :