(Đồ án hcmute) nghiên cứu, tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống chiên chân không với năng suất 12kg nguyên liệu mẻ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.97 MB, 138 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ
THỐNG CHIÊN CHÂN KHÔNG VỚI NĂNG SUẤT 12KG
NGUYÊN LIỆU/MẺ
GVHD:NGUYỄN TẤN DŨNG
SVTH: ĐỖ VĂN ĐẠT
MSSV: 15116079
SVTH: NGUYỄN CHÍ LÂM
MSSV: 15116101
SKL 0 0 6 1 5 4
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8/2019
do an
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
-----------------------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2019 – 15116079
Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế và chế tạo hệ
thống chiên chân không với năng suất 12kg nguyên
liệu/mẻ
GVHD: T.S. NGUYỄN TẤN DŨNG
Nhóm SVTH: ĐỖ VĂN ĐẠT
NGUYỄN CHÍ LÂM
TP.HCM, Tháng 08 năm 2019
do an
15116079
15116101
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
-----------------------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2019 - 15116079
Đề tài: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế và chế tạo hệ
thống chiên chân không với năng suất 12kg nguyên
liệu/mẻ
GVHD: T.S: Nguyễn Tấn Dũng
Nhóm SVTH: Đỗ Văn Đạt
: 15116079
Nguyễn Chí Lâm : 15116101
Trang ii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang iii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
LỜI CẢM ƠN
Sau hơn 6 tháng nghiên cứu để thực hiện đồ án đề tài “Nghiên cứu, tính tốn, thiết
kế và chế tạo hệ thống chiên chân không với năng suất 12kg nguyên liệu/mẻ” và cuối
cùng cũng đã hồn thành. Chúng tơi xin cảm ơn những thầy cô, những ngƣời đã giúp đỡ,
hỗ trợ trong quá trình thực hiện để tài nghiên cứu này.
Đầu tiên xin cảm ơn sâu sắc đến thầy hƣớng dẫn của chúng tôi TS. Nguyễn Tấn
Dũng, ThS. Lê Tấn Cƣờng, ThS. Lê Thanh Phong đã hƣớng dẫn và hỗ trợ chúng tôi trong
suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện.
Chúng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cơ trong khoa Cơng nghệ Hóa học
và Thực phẩm đã giảng dạy cho em những kiến thức cơ bản cần thiết cho việc nghiên cứu
đồ án.
Nhóm chúng tơi cũng không quên gửi lời cảm ơn đến Công ty cổ phần kỹ thuật
Khang Thịnh đã giúp đỡ chế tạo máy chiên chân không.
Một lần nữa chúng tôi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến những ngƣời đã hỗ trợ q
trình triển khai và hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Dù đã cố gắng hết sức để hoàn thành đề tài nghiên cứu này nhƣng vì đây là lần đầu
chúng tơi thực hiện nghiên cứu tính tốn, thiết kế và chế tạo hệ thống thiết bị nhƣng
không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận đƣợc sự góp ý chân thành từ quý
thầy cô và các bạn.
Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
Trang iv
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang v
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang vi
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang vii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang viii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang ix
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang x
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xi
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xiii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xiv
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xv
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xvi
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xvii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xviii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Trang xix
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
TĨM TẮT KHĨA LUẬN
Đối với nhiệm vụ khóa luận lần này, chúng tơi đã nghiên cứu, tính tốn, thiết kế và
chế tạo hệ thống chiên chân không năng suất 12kg chuối/mẻ. Các thông số ban đầu sử
dụng cho q trình tính tốn:
Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu là 77% và độ ẩm cuối của sản phẩm là 5%.
Khối lƣợng riêng của chuối nguyên liệu: = 977 kg/m3
Các thông số của quá trình chiên: nhiệt độ ban đầu: 300C, nhiệt độ chiên: 1100C,
thời gian chiên: 30 phút, áp suất chiên: 0,2 atm.
Hệ thống chiên chân không đƣợc chế tạo bao gồm: Bồn chiên dạng hình trụ có kích
thƣớc 400 x 350mm đƣợc làm bằng inox 304 có lớp foam cách nhiệt dày 40mm, bên
trong có 2 điện trở mắt song song với tổng cơng suất là 5kW; phía trên là phần thân hình
trụ kích thƣớc 400 x 770mm đƣợc làm bằng inox 304, trên thân có cửa nhập liệu hình
vng kích thƣớc 300 x 300mm, bên trong có giỏ nhập liệu hình trụ kích thƣớc 380 x
190mm; trên cùng là cơ cấu nâng hạ giỏ sử dụng ròng rọc dạng hình trụ có kích thƣớc 270
x 350mm; 2 bơm chân không với tổng công suất 1 Hp; thiết bị ngƣng ẩm dạng hình trụ
kích thƣớc 300 x 400mm có lớp foam cách nhiệt dày 20mm.
Trang xx
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
1. Đặt vấn đề .................................................................................................................... 1
2. Mục tiêu ....................................................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và giới hạn nghiên cứu ............................................................................... 2
4. Nội dung đồ án ............................................................................................................. 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................................. 3
6. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................... 3
7. Ý nghĩa thực tiễn.......................................................................................................... 3
8. Bố cục .......................................................................................................................... 4
Chƣơng 1. TỔNG QUAN ................................................................................................. 5
1.1. Nguyên liệu ........................................................................................................... 5
1.1.1. Tổng quan về chuối ........................................................................................................5
1.1.2. Thành phần dĩnh dƣỡng của chuối .............................................................................6
1.1.3. Công dụng của chuối ......................................................................................................7
1.2. Cơ sở khoa học ...................................................................................................... 8
1.2.1. Đánh giá chất lƣợng của chất béo ...............................................................................8
1.2.2. Các loại dầu chiên ...........................................................................................................9
1.2.2.1. Dầu thực vật .............................................................................................. 9
1.2.2.2. Dầu dừa ................................................................................................... 10
1.2.2.3. Dầu cọ ...................................................................................................... 11
1.2.2.4. Dầu phộng ............................................................................................... 12
1.2.2.5. Dầu đậu nành ........................................................................................... 13
1.2.2.6. Mỡ động vật ............................................................................................ 14
1.2.2.7. Shortening................................................................................................ 15
1.2.2.8. Tính chất của dầu dùng để chiên ............................................................. 17
1.3. Công nghệ chiên .................................................................................................. 18
1.3.1. Các phƣơng pháp chiên .................................................................................................18
Trang xxi
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
1.3.2. Thiết bị chiên ....................................................................................................................19
1.3.3. Tính chất của thực phẩm sau khi chiên .....................................................................20
1.4. Công nghệ chiên chân không .............................................................................. 20
1.4.1. Lịch sử công nghệ chiên chân không .......................................................................20
1.4.2. Thiết bị chiên chân không ...........................................................................................23
1.5. Hệ thống thiết bị chiên chân không..................................................................... 24
1.6. Hệ thống tự động điều khiển ............................................................................... 24
1.6.1. Khái niệm ........................................................................................................................24
1.6.2. Ƣu nhƣợc điểm của tự động điều khiển ..................................................................24
1.6.3. Các phần cơ bản trong hệ thống tự động ................................................................24
1.6.4. Phân loại hệ thống tự động .........................................................................................25
1.7. Kết luận ............................................................................................................... 26
Chƣơng 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ ............... 27
2.1. Sơ đồ nguyên lý ................................................................................................... 27
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................................................................................... 29
2.2.1. Phƣơng pháp tiếp cận hệ thống .................................................................................29
2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu...............................................................................31
2.2.3. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng và điều chỉnh các thông số máy bằng thực
nghiệm............................................................................................................................................31
2.3. Phƣơng pháp tính tốn và thiết kế ....................................................................... 33
2.3.1. Tính tốn và chọn các thơng số cần thiết cho q trình thiết kế .......................33
2.3.2. Tính cân bằng vật chất .................................................................................................34
2.3.3. Tính cân bằng năng lƣợng ..........................................................................................35
2.3.4. Sử dụng các cơng cụ tốn học phục vụ cho tính tốn..........................................36
2.4. Phƣơng pháp gia cơng chế tạo ............................................................................ 36
2.5.1. Phƣơng pháp gia công truyền thống.........................................................................37
2.5.1.1. Đúc .......................................................................................................... 37
2.5.1.2. Hàn .......................................................................................................... 40
2.5.1.3. Đánh bóng ............................................................................................... 41
Trang xxii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
2.5.2. Phƣơng pháp gia cơng tiên tiến .................................................................................42
2.5.2.1. Phƣơng pháp cơ khí ................................................................................. 42
2.5.2.2. Phƣơng pháp điện hóa ............................................................................. 42
2.5.2.3. Phƣơng pháp hóa ..................................................................................... 42
2.5.2.4. Phƣơng pháp nhiệt điện ........................................................................... 42
2.6. Phƣơng pháp tự động điều khiển ........................................................................ 42
2.6.1. Cầu dao .............................................................................................................................42
2.6.2. Công tắc tơ ......................................................................................................................43
2.6.3. Rơ le trung gian .............................................................................................................43
Chƣơng 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ..................................................... 44
3.1. Các thơng số cơ bản của chuối ............................................................................ 44
3.2. Cân bằng vật chất ................................................................................................ 44
3.3. Cân bằng năng lƣợng .......................................................................................... 45
3.4. Tính tốn thiết bị chiên ....................................................................................... 46
3.5. Tính bề dày lớp cách nhiệt thân thiết bị .............................................................. 49
3.6. Đƣờng kính ống dẫn khí ...................................................................................... 49
3.7. Tính tốn lựa chọn bơm chân khơng ................................................................... 50
3.8. Tính tốn thiết bị lạnh ......................................................................................... 51
3.8.1. Tính tốn phụ tải lạnh ..................................................................................................51
3.8.2. Tính chọn chu trình lạnh .............................................................................................56
3.8.3. Tính chọn máy nén lạnh ..............................................................................................58
3.8.4. Tính diện tích trao đổi nhiệt của dàn nóng chính .................................................60
3.8.5. Tính toán chọn thiết bị phụ .........................................................................................61
3.8.5.1. Chọn van tiết lƣu ..................................................................................... 61
3.8.5.2. Bình tách lỏng ......................................................................................... 61
3.9. Thiết kế hệ thống điều khiển tự động.................................................................. 61
3.10. Xây dụng bản vẽ chế tạo ..................................................................................... 70
3.11. Quy trình chế tạo ................................................................................................. 77
Trang xxiii
do an
Khóa luận tốt nghiệp
GVHD: T.S NGUYỄN TẤN DŨNG
Chƣơng 4. KHẢO NGHIỆM THỰC TẾ, HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG CHIÊN CHÂN
KHÔNG VÀ THẢO LUẬN ........................................................................................... 80
4.1. Mục đích khảo nghiệm ......................................................................................... 80
4.2. Bố trí thí nghiệm ................................................................................................... 80
4.3. Kết quả và bàn luận .............................................................................................. 80
4.4. Hiểu chỉnh thiết bị ............................................................................................... 89
4.4. Quy trình cơng chuối chiên chân khơng ............................................................... 91
4.4.1. Sơ đồ quy trình .................................................................................................................91
4.4.2. Thuyết minh quy trình .................................................................................................92
4.5. Tính kinh tế của hệ thống chiên chân không và sản phẩm ................................... 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 97
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 101
Trang xxiv
do an
