TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY PHUN SỮA ONG ...

Tải bản đầy đủ (.pdf) (68 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ thuật
>>
3. Cơ khí - Vật liệu

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY PHUN SỮA ONG CHÚA NĂNG SUẤT 3 kggiờ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.42 MB, 68 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHKHÓA LUẬN TỐT NGHIỆPTÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY PHUNSỮA ONG CHÚA NĂNG SUẤT 3 kg/giờHọ và tên sinh viên: TRẦN CÔNG ĐẠTNgành: Công nghệ nhiệt lạnhNiên khóa: 2007 - 2011Tháng 06/2011 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY PHUN SỮA ONGCHÚA NĂNG SUẤT 3 kg/giờTác giảTRẦN CÔNG ĐẠTKhóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầucấp bằng kỹ sư ngànhCông nghệ nhiệt lạnhGiáo viên hướng dẫnTiến sĩ Lê Anh ĐứcKỹ sư Đinh Công BìnhTháng 6 năm 2011i LỜI CẢM ƠNĐể hoàn thành luận văn này em xin chân thành bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắcđến:Thầy TS Lê Anh Đức, KS Đinh Công Bình đã tận tình hướng dẫn và động viên em thựchiện đề tài này.Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí – Công Nghệ bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh đã cho phépvà tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài này.Toàn thể quý thầy cô trong Khoa Cơ Khí – Công Nghệ đã tận tâm, tận lực dạy bảo, giúpđỡ, truyền đạt những kiến thức khoa học quí giá cho em trong 4 năm học tập vừa qua.Ơn nghĩa sinh thành và công lao biển trời của ba mẹ để cho con có ngày hôm nay. Sựquan tâm, động viên chia sẽ của các anh chị em trong gia đình. Cũng như toàn thể các bạn,các thành viên trong tập thể DH07NL đã luôn cùng tôi song hành trong suốt chặng đường ĐạiHọc 4 năm qua.Do có những hạn chế về mặt thời gian và trang thiết bị, cũng như chưa có kinh nghiệmnhiều, nên đề tài của em không tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm, rất mong nhận đượcsự góp ý của quý thầy cô.Sinh viênTrần Công Đạtii TÓM TẮTSinh viên thực hiện:Giáo viên hướng dẫn :Trần Công ĐạtTS Lê Anh ĐứcKS Đinh Công BìnhTên Đề tài: “ Tính toán thiết kế và khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa năng suất3kg/giờ”. Tại Công ty TNHH Huy Hoàn- 36 Lê Văn Huân, phường 13,quận Tân Bình, TPCHM. Từ tháng 11/2010 đến 2/2011.1. Mục tiêuTính toán, thiết kế máy sấy phun năng suất 3kg/h .Khảo nghiệm chọn ra nhiệt độ sấy và chế độ sấy phù hợp cho sản phẩm sữaong chúa.2. Nội dung thực hiệnTìm hiểu về sữa ong chúa.Tìm hiểu lí thuyết sấy phun, chọn mô hình máy sấy.Tính toán, thiết kế các bộ phận chính của mô hình máy sấy phun năng suất3kg/hKhảo nghiệm máy sấy phun.Tổng hợp nhận xét, đánh giá các kết quả đạt được.3. Kết quả đạt được+ Tính toán thiết kế mô hình máy sấy phun với các yếu tố chính sau:- Nguyên lí sấy phun với đĩa xoay li tâm.- Phương pháp gia nhiệt cho TNS bằng điện trở.- Năng suất 3kg sữa / giờ.- Chiều cao buồng sấy :h =1300 mm- Đường kính buồng sấy : D = 1300 mm- Lưu lượng gió : Q = 0.174 m3/s- Công suất điện trở 12kW gồm 6 thanh.+ Kết quả khảo nghiệm trên máy sấy phun.Chế độ sấy phù hợp với các thông số sau:Nhiệt độ sấy 145oCSố vòng quay đĩa li tâm 20000 v/phiii Ẩm độ vật liệu sấy 70 % =>5%.+ Kết quả cảm quan : sữa ong chúa chuyển từ dạng huyền phù sang dạng bột mịn mà vẫngiữ được màu vàng tươi và hương vị ban đầu.SV Thực hiệnGV hướng dẫn đề tàiiv MỤC LỤCTrangTRANG TỰA ..................................................................................................................................... iLỜI CẢM ƠN .................................................................................................................................... iiTÓM TẮT .......................................................................................................................................... iiiMỤC LỤC .......................................................................................................................................... vDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................................................................... viiiDANH SÁCH CÁC HÌNH............................................................................................................ ixDANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................................ ixChương 1 ............................................................................................................................................. 1MỞ ĐẦU ............................................................................................................................................. 11.1 Đặt vấn đề: ................................................................................................................. 11.2 Mục đích: ................................................................................................................... 2Chương 2 ............................................................................................................................................. 3TỔNG QUAN .................................................................................................................................... 32.1 Tổng quan về ong mật ............................................................................................... 32.1.1 Tình hình nuôi ong ở Việt Nam và trên thế giới ................................................... 32.1.2 Các sản phẩm từ ong mật ....................................................................................... 42.2 Lý thuyết về kỹ thuật sấy........................................................................................... 82.2.1 Các loại thiết bị sấy nhiệt độ thấp hiện nay ............................................................ 82.2.2 Lý thuyết về kỹ thuật sấy phun.............................................................................112.2.3 Lý thuyết tính toán máy sấy phun ........................................................................17Chương 3 ........................................................................................................................................... 22NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................. 223.1 Nội dung nghiên cứu ...............................................................................................223.2 Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................223.2.1 Tìm hiểu về sữa ong chúa và phương pháp sấy ...................................................223.2.2 Tính toán máy sấy phun .......................................................................................223.2.3 Tính toán nhiệt quá trình sấy ................................................................................233.2.4 Phương pháp khảo nghiệm ...................................................................................23v Chương 4 ........................................................................................................................................... 24KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................................................................... 244.1 Tính toán và thiết kế máy sấy phun .........................................................................244.1.1 Các dữ liệu ban đầu ..............................................................................................244.1.2 Cấu tạo máy sấy phun...........................................................................................244.1.3 Nguyên tắc hoạt động ...........................................................................................254.1.4 Tính toán quá trình sấy lý thuyết .........................................................................254.1.5 Tính toán quá trình sấy thực .................................................................................294.1.6. Lựa chọn cụm đĩa quay tạo sương.......................................................................344.1.7 Xác định kích thước buồng sấy ............................................................................344.2 Tính chọn các thiết bị ..............................................................................................364.2.1 Cốc tán xoay .........................................................................................................364.2.2 Bộ phận phân phối khí ..........................................................................................374.2.3 Tính toán thiết kế bộ phận giải nhiệt vách buồng sấy ..........................................374.2.4 Cơ cấu gạt sản phẩm .............................................................................................394.2.5 Tính toán, thiết kế bộ phận trao đổi nhiệt.............................................................404.2.6 Tính chọn xyclon ..................................................................................................414.2.7 Tính toán chọn quạt ..............................................................................................424.3 Khảo nghiệm và so sánh ..........................................................................................454.3.1 Mục đích ...............................................................................................................454.3.2 Phương pháp và phương tiện ................................................................................454.3.2.1 Phương pháp đo đạc thực nghiệm .....................................................................454.3.2.2 Vật liệu và thiết bị dụng cụ đo dùng trong thực nghiệm ...................................454.4 Kết quả nghiên cứu ..................................................................................................474.4.1 Khảo nghiệm không tải ........................................................................................474.4.1.1 Vận hành máy ....................................................................................................474.4.1.2 Điện trở ..............................................................................................................474.4.1.3 Quạt hút tác nhân sấy: .......................................................................................474.4.1.4. Quạt giải nhiệt vách buồng sấy ........................................................................484.4.1.5 Bơm nguyên liệu sấy .........................................................................................484.4.1.6.Đĩa quay ly tâm .................................................................................................49vi 4.4.1.7Nhận xét..............................................................................................................494.4.2 Khảo nghiệm có tải ...............................................................................................494.4.2.1 Mục đích ............................................................................................................494.4.2.2 Quy trình sấy sữa ong chúa ...............................................................................504.4.2.3Tiến hành khảo nghiệm ......................................................................................504.5 Kết luận: ..................................................................................................................51Chương 5 ........................................................................................................................................... 52KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................................... 525.1 Kết luận....................................................................................................................525.2 Đề nghị ....................................................................................................................52TÀI LIỆU THAM KHẢOPHỤ LỤCvii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮTHTS : Hệ thống sấyKL: Khối lượngVL : Vật liệuVLS : Vật liệu sấyTNS : Tác nhân sấyVLA: Vật liệu ẩmVLK: Vật liệu khôα : Hệ số tỏa nhiệtω : Tốc độ gióρ : Khối lượng riêngQ : Lưu lượng quạtRh : Ẩm độ tương đốiV : Thể tíchW : Lượng hơi ẩmA : Cường độ bốc ẩmτ : Thời gian sấyG : khối lượng không khíF : Diện tíchφ : Ẩm độ vật liệu sấyI : Entanplyt : Nhiệt độ trung bìnhdo : Độ chứa hơik : Hệ số truyền nhiệtL : Lưu lượng không khíδ : Chiều dày váchc : Nhiệt dung riêngp : Độ chênh áp suấtλ : Hệ số dẫn nhiệth : Chiều cao buồng sấyD : Đường kính buồng sấyQ : Nhiệt lượngq : Mật độ dòng nhiệtσdt : Sức căng bề mặt của hỗn hợpdtb : Đường kính trung bình dịch sữaN : Công suất tiêu thụn : Số vòng quay đĩa li tâmviii DANH MỤC CÁC BẢNGTrangBảng 2.1: Kích thước của xyclon, (m). .........................................................................21Bảng 4.1: So sánh quá trình sấy lý thuyết và quá trình sấy thực tế ..............................34Bảng 4.2: Kích thước của xyclon, (m). .........................................................................41ix DANH SÁCH CÁC HÌNHTrangHình 2.1: Tổ ong nuôi..................................................................................................... 4Hình 2.2: Mật ong và keo ong ...................................................................................... 4Hình 2.3: Phấn hoa ......................................................................................................... 5Hình 2.4: Sữa ong chúa. ................................................................................................. 6Hình 2.5: Máy sấy chân không đảo trộn......................................................................... 9Hình 2.6: Thiết bị sấy thăng hoa dạng tủ đứng. ...........................................................10Hình 2. 7: Máy sấy thăng hoa Đông khô ......................................................................10Hình 2.8: Mô hình hệ thống sấy lạnh ...........................................................................11Hình 2.9: Thiết bị sấy lạnh. ..........................................................................................11Hình 2.10: Buồng sấy. ..................................................................................................12Hình 2.11: Đĩa phun sương từ dung dịch cần sấy. .......................................................13Hình 2.12: Hệ thống sấy phun ......................................................................................13Hình 2.13: Máy sấy phun sương...................................................................................15Hình 2.14: Máy sấy phun đáy phẳng. ...........................................................................15Hình 2.15: Máy sấy phun đáy hình nón. ......................................................................16Hình 2.16: Máy sấy phun tổ hợp ..................................................................................16Hình 2.17: Máy sấy phun kiểu trục quay .....................................................................16Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý hoạt động máy sấy phun ....................................................24Hình 4.2: Các điểm nút của quá trình sấy lý thuyết .....................................................26Hình 4.3: Mô hình bài toán truyền nhiệt qua vách .......................................................30Hình 4.4: Các điểm nút của quá trình sấy thực tế.........................................................32Hình 4.5: Cụm đĩa quay tạo sương ...............................................................................34Hình 4.6: Buồng sấy .....................................................................................................36Hình 4.7: Cấu tạo cốc tán xoay.....................................................................................37Hình 4.8: Cấu tạo bộ phận chia gió ..............................................................................37Hình 4.9: Cơ cấu gạt sản phẩm .....................................................................................40Hình 4.10: Điện trở sấy. ...............................................................................................40Hình 4.11: Bộ phận trao đổi nhiệt ................................................................................41x Hình 4.12: Kích thước xyclon ......................................................................................42Hình 4.13: Sữa ong chúa nguyên chất dùng trong thí nghiệm .....................................45Hình 4.14: Máy sấy phun 3 kg/h dùng trong khảo nghiệm ..........................................46Hình 4.15: Quy trình sơ bộ thực hiện sấy phun sữa ong chúa......................................50xiTính toán thiết kế khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa GVHD:TS.Lê Anh Đức Chương 1MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề:Sữa ong chúa là sản phẩm cao cấp nhất trong tất cả các sản phẩm do con ong tạora. Nó không chỉ là nguồn thức ăn nuôi dưỡng ong chúa mà còn là dược liệu quý đốivới con người, được xem như lại thuốc bổ tự nhiên có nhiều công dụng độc đáo. Cácsản phẩm từ sữa ong chúa ngày càng tăng lên cùng với sự phát triển của nghề nuôiong.Với mức độ quý hiếm như vậy việc bảo quản sữa ong chúa là một vấn đề cầnđược quan tâm chú trọng. Tuy nhiên ở nước ta sữa ong chúa thường được sử dụng ởdạng tươi, thường được bảo quản trong tủ lạnh hay tủ đá. Vì vậy chất lượng không ổnđịnh, giá thành bảo quản cao, giá trị thương phẩm thấp, thời gian bảo quản ngắn.Vì vậy để nâng cao giá trị cho sản phẩm ong chúa và thời gian bảo quản.Phương pháp sấy thăng hoa đã đang được sử dụng để bảo quản sữa ong chúa. Tuynhiên phương pháp sấy này có nhiều nhược điểm khi sấy sữa ong chúa.Bên cạnh đó, sấy phun là phương pháp sấy chuyên dùng để sản xuất ra các sảnphẩm dạng bột (từ các hoạt chất sau khi chiết xuất ở dạng cao lỏng 30 - 40%). Đây làphương pháp được sử dụng phổ biến trong ngành dược phẩm, công nghệ thực phẩm(chế biến sữa làm sữa bột, sản xuất bột ngọt, trà, cà phê hòa tan, tinh bột trái cây…),hóa mỹ phẩm (xà phòng bột). Ưu điểm của phương pháp này là thời gian sấy nhanh,chất lượng sản phẩm được đảm bảo.Vì vậy việc nghiên cứu và ứng dụng phương pháp sấy phun để tiến hành sấysữa ong chúa là một vấn đề đáng quan tâm, cần đẩy mạnh. Nó có ý nghĩa quyết địnhđến sự tồn tại và phát triển cũng như hiệu quả kinh tế của ngành nuôi ong Việt Nam.Được sự đồng ý của khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm TPHồ Chí Minh và sự hướng dẫn của thầy TS Lê Anh Đức, KS Đinh Công Bình em đãSVTH: Trần Công Đạt1Lớp: DH07NLTính toán thiết kế khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa GVHD:TS.Lê Anh Đức thực hiện đề tài: ‘tính toán, thiết kế, khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa theonguyên lý đĩa xoay, năng suất 3kg/h”.1.2 Mục đích:o Tính toán, thiết kế máy sấy phun sữa ong chúa theo nguyên lý đĩa xoay,năng suất 3kg sữa/giờ.o khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa theo nguyên lý đĩa xoay, năngsuất 3kg sữa/giờ.SVTH: Trần Công Đạt2Lớp: DH07NLTính toán thiết kế khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa GVHD:TS.Lê Anh Đức Chương 2TỔNG QUAN2.1 Tổng quan về ong mật2.1.1 Tình hình nuôi ong ở Việt Nam và trên thế giới Thế giớiNuôi ong lấy mật đã được các nước nhiều nước trên thế giới chú trọng phát triển. Trênthế giới có khoảng 40 triệu đàn ong. Các nước đi đầu trong sản xuất mật ong nhưTrung quốc, Mỹ, Canada, Mêxicô….Trong đó trung quốc là quốc gia có sản lượng mậtvà đàn ong lớn nhất thế giới, sản lượng mật chiếm 40% thị trường.Tổng sản lượng mật ong ở tất cả các nước đạt 400 000 tấn/năm. Việt namNghề nuôi ong xuất hiện rất lâu đời ở nước ta (thế kỷ 18 đã có bài viết về nghề nuôiong nội địa).Ở miền Bắc , vùng núi, trung du đông đảo người nuôi ong hơn ở đồng bằng. Tại miềnNam khi rừng nguyên sinh còn nhiều nên nguồn mật ong có sẵn trong rừng khá phongphú do đó ngành nuôi ong kém phát triển.Hiện nay nghề nuôi ong khá phát triển ở các tỉnh Tây nguyên như Đắk Lắk,Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum.Khu vực nam bộ: Bình Dương, Bình Phước.Đồng bằng sông cửu long: Cà Mau, Bến Tre, Vĩnh Long, Cần ThơPhía bắc: Bắc Giang, Lạng Sơn, Phú Thọ.Vụ thu hoạch mật ong ở nước ta kéo dài từ tháng 10 đến tháng 6.Hiện nay Đắc Lắc là tỉnh có số lượng đàn ong và trữ lượng mật đứng đầu cảnước. Vụ ong 2007-2008 sản lượng mật 4500 tấn với 15000 đàn ong.Sản lượng mật hàng năm nước ta đạt trung bình 15000 tấn, xuất khẩu khoảng13000 tấn chiếm 80% tổng sản lượng, tiêu thụ nội địa khoảng 2000 tấn chiếm 20%tổng sản lượng.SVTH: Trần Công Đạt3Lớp: DH07NLTính toán thiết kế khảo nghiệm máy sấy phun sữa ong chúa GVHD:TS.Lê Anh Đức Hiện nay thì Việt Nam là một trong 10 quốc gia xuất khẩu mật ong hàng đầutrên thế giới xếp thứ hai ở châu Á chỉ sau Trung Quốc.Lợi ích của nghề nuôi ong.- không phải tốn thức ăn, không đòi hỏi bỏ công chăm sóc dọn dẹpphân và các chất thải khác.- Chi phí đầu tư thấp, hiệu quả kinh tế cao.- Các sản phẩm thu được từ con ong : mật ong, phấn hoa, sữa ongchúa.. điều là nguồn thực phẩm quý giá cho con người.- Là tác nhân thụ phấn cho cây trồng, góp phần tăng năng suất cho nhànông.2.1.2 Các sản phẩm từ ong mậta) Mật ong:Hình 2.1: Tổ ong nuôiHình 2.2: Mật ong và keo ongMật ong do từ mật hoa mà ra, là chất ngọt không lên men, do bầy ong thợ thunhặt rồi đem về tổ chế biến, trộn với những chất liệu đặc biệt: cho bốc hơi nước đi vàtác động enzym do những con ong thợ tiết ra rồi bảo quản (đã đạt độ chín) trong bánhtổ mật.Thành phần: Đường đơn 75-80% (glucozo 35%, fructozo 35%, saccarozo