ĐỒ ÁN “Thiết kế thiết bị tách khuôn dạng con lăn”

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng của bản thân còn có
sự giúp đỡ đóng góp ý kiến của thầy cô và bạn bè, chúng em xin chân thành biết ơn và
gửi lời cảm ơn đến:
Quý thầy cô Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM, đặc biệt là
quý thầy cô khoa Thủy Sản trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM đã
trang bị cho tôi kiến thức trong suốt thời gian học tập ở trường, đồng thời tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp.
Cảm ơn thầy Thi Thanh Trung đã tận tình hướng dẫn đóng góp ý kiến và truyền
đạt những kiến thức bổ ích cũng như những kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong
suốt thời gian thực hiện đề tài.
Cảm ơn các bạn sinh viên ngành Công Nghệ Chế Biến Thủy Sản khóa 12 đã
giúp đỡ, đóng góp ý kiến và động viên trong khoảng thời gian qua.
Tuy nhiên do kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi những sai sót. Chúng
em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn để bài báo cáo
được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng chúng em xin kính chúc sức khỏe quý thầy cô, chúc quý thầy cô và
các bạn luôn thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống.
Xin chân thành cảm ơn
TP.HCM, ngày tháng năm 2015

Mục lục


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Tủ cấp đông......................................................................................................13
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Hình 1.2 Cấu tạo máy dò kim loại..................................................................................14
Hình 1.3 Máy băng chuyền cấp đông IQF.....................................................................16
Hình 1.4 Buồng cấp đông dạng mạch thẳng...................................................................16
Hình 1.5 Dây chuyền sản xuất đồ hộp............................................................................20
Hình 1.6 Dây chuyền phân loại sản phẩm......................................................................21
Hình 1.7 Dây chuyền phân chia, dàn đều sản phẩm......................................................21
Hình 1.8 Dây chuyền vận chuyển thùng sữa sau đóng gói............................................22
Hình 2.1 Hình 3D của máy tách khuôn..........................................................................23
Hình 2.2 Bảng vẽ máy tách khuôn..................................................................................24
Hình 2.3 Bảng vẽ mặt cắt con lăn..................................................................................25
Hình 2.4 Băng tải cao su.................................................................................................26
Hình 2.5 Băng tải xích....................................................................................................27
Hình 2.6 Băng tải con lăn...............................................................................................28
Hình 2.7 Băng tải đứng...................................................................................................29
Hình 2.8 Băng tải xoắn ốc...............................................................................................29
Hình 2.9 Băng tải rung....................................................................................................30
Hình 2.10 Con lăn băng tải dẫn động theo quán tính.....................................................32
Hình 2.11 Con lăn băng tải dẫn động bằng bộ truyền xích............................................32
Hình 2.12 Con lăn băng tải dẫn động bằng bộ truyền bánh răng...................................33
Hình 2.13 Ứng dụng của băng tải trong chế biến...........................................................33
Hình 2.14 Cấu tạo motor.................................................................................................34
Hình 2.15 Máy bơm hồ cá Lifetech AP 4500.................................................................36

Hình 2.16 Ống nước uPVC.................................................................................37
Hình 2.17 Ống nhựa PVC...................................................................................38

DANH MỤC BẢNG

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

3


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Bảng 1.1. Thông số kĩ thuật của máy băng chuyền cấp đông IQF................................18
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của máy bơm Lifetech AP 4500......................................35
Bảng 2.2. Thông số kỹ thuật của tấm inox SUS 304.....................................................38
Bảng 3.1. Tính giá thành sản phẩm ...............................................................................42

1.

PHẦN MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của khóa luận

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

4


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Những năm gần đây nền kinh tế nước ta ngày càng phát triển. Trong đó ngành chế
biến thủy sản đóng vai trò vô cùng quan trọng và đang trở thành ngành kinh tế mũi
nhọn của đất nước.
Công nghệ chế biến lạnh đông là một bộ phận quan trọng góp phần vào sự phát
triển không ngừng của ngành thủy sản nói riêng và nền kính tế chung của đất nước.
Trong tình hình đất nước hội nhập với sự phát triển không ngừng của máy móc và trình
độ khoa học,yêu cầu về chất lượng cũng như năng xuất ngày càng được nâng cao.

Trong tình hình chung đó, các nhà sản xuất ngày càng áp dụng nhiều trang thiết bị
kỹ thuật cũng như máy móc hiện đại vào sản xuất nhằm tăng năng xuất cũng như đáp
ứng nhu cầu của khách hàng.
Xuất phát từ nhu cầu nêu trên nên tôi đã chọn đề tài: “Thiết kế thiết bị tách
khuôn dạng con lăn”
2.

Mục đích của khóa luận

Thiết kế và chế tạo thành công thiết bị tách khuôn dạng con lăn ứng dụng trong
phòng thí nghiệm.
3.

Nội dung thực hiện khóa luận

Tìm hiểu tổng quan về ngành thủy sản, công nghệ chế biến lạnh đông và các loại
máy móc sử dụng.
Tính toán và thiết kế thiết bị tách khuôn dạng con lăn.
Các thông số cũng như các bước tiến hành chế tạo thiết bị.
4.

Dự kiến kết quả đạt được

Thiết kế và chế tạo thành công “thiết bị tách khuôn dạng con lăn”

TỔNG QUAN VỀ THỦY SẢN
1.1. Tổng quan về thủy sản Việt nam
CHƯƠNG 1.

1.1.1

Tổng quan về thủy sản Việt nam

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

5


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Ngành thuỷ sản Việt Nam là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn và thế
mạnh của kinh tế nước ta. Trong những năm qua ngành thuỷ sản đã đạt được tốc độ
phát triển cao, ổn định và mức tăng tổng sản lượng thuỷ sản bình quân hàng năm trên
4% , giá trị kim ngạch xuất khẩu bình quân chiếm 10% đến 15% trong tổng kim ngạch
xuất khẩu của Việt Nam hằng năm.
Năm 1999 tổ chức lương thực thế giới đã xếp Việt Nam vào vị trí thứ 29 trên thế
giới và thứ 4 trong các nước ASEAN sau Thái Lan, Inđonesia, Malaysia về đánh bắt và
nuôi trồng thuỷ sản. Xuất khẩu thuỷ sản không ngừng tăng lên từ năm 1990 đến nay.
Mặt khác cơ cấu sản phẩm xuất khẩu rất phong phú: mặt hàng xuất khẩu chủ lực của
Việt Nam là tôm các loại như: tôm hùm, tôm càng xanh, tôm sú, tôm bạc có giá trị xuất
khẩu cao va chiếm hơn một nửa tổng kim ngạch xuất khẩu, mực và cá chiếm 17% và
15,2% trong tổng kim ngạch xuất khẩu.
Theo báo cáo của tổng cục hải quan năm 1998, mặt hàng thuỷ sản Việt Nam đã có
mặt trên 34 nước trên thế giới với tổng kim ngạch 856,6 triệu USD. Thị trường nhập
khẩu thuỷ sản của Việt Nam là các nước Châu Âu, 13 nước Châu Á và Mỹ, trong đó
Mỹ đang là thị trường mục tiêu mà chúng ta hướng vào nhất là sau khi hiệp định
thương mại Việt- Mỹ được thông qua, cơ hội cho các ngành xuất khẩu của Việt Nam
đưa hàng vào thị trường Mỹ trong đó có thuỷ sản ngày càng được mở rộng. Tuy nhiên
Việt nam không phải là đối tác duy nhất của Mỹ, xuất khẩu thuỷ sản sang Mỹ có nhiều
đối thủ cạnh tranh với ta như: Indonesia, Canada, Trung Quốc…thị phần thuỷ sản Việt
Nam trên thị trường Mỹ còn rất khiêm tốn. Đó là một đòi hỏi, thách thức rất lớn đối

với nhà hoạch định chiến lược của Việt Nam.
1.1.2. Những lợi thế để phát triển ngành thủy sản
Việt Nam có bờ biển dài 3260 km với 112 cửa sông rạch và hơn 4000 hòn đảo lớn
nhỏ tạo nên nhiều eo vịnh và đầm phá, đảm bảo cho nguồn tài nguyên thuỷ hải sản rất
phong phú. Các vùng biển Việt Nam có năng lực tái sinh học cao của vùng sinh thái
nhiệt đới và môi trường biển còn tương đối sạch do đó hải sản được đánh giá là an toàn
cho sức khoẻ - một ưu điểm hàng đầu trên thị trường thuỷ sản thế giới hiện nay. Trong
vùng biển đặc quyền kinh tế rộng khoảng 1 triệu km 2, tổng trữ lượng thuỷ sản biển
được đánh giá khoảng 4 triệu tấn, trong đó lượng thuỷ sản ở tầng nổi chiếm 62,7% và
tầng đáy chiếm 37,3% đảm bảo cho khả năng khai thác 1,4 đến 1,6 triệu tấn thuỷ sản
các loại hằng năm, trong đó có nhiều loại hải sản quý có giá trị kinh tế cao như : tôm
hùm, cá ngừ sò huyết… Với 1,4 triệu ha mặt nước nội địa, tiềm năng nuôi trồng thuỷ
sản Việt Nam rất dồi dào, khoảng 1,5 triệu tấn mỗi năm.
Nhìn chung có thể phát triển thuỷ sản khắp các nơi trên toàn đất nước, ở mỗi vùng
có những tiềm năng đặc thù và sản vật đặc sắc riêng. Tuy nhiên, Việt Nam có một số
vùng sinh thái đất thấp, đặc biệt là đồng bằng sông Cửu Long và châu thổ sông Hồng,
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

6


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
nơi có thể đưa nước mặn vào rất sâu tạo ra một vùng nuôi nước lợ hoặc nuôi trồng thuỷ
hải sản kết hợp với trồng lúa và các hợp đồng canh tác nông nghiệp khác rộng lớn gần
1 triệu ha. Trong hệ sinh thái này có thể tiến hành các hợp đồng nuôi trồng thuỷ hải sản
vừa có chất lượng cao vừa có giá thành thấp mà các hệ thống canh tác khác không thể
có những lợi thế cạnh tranh đó được. Lợi thế này đặc biệt phát huy thế mạnh trong
cạnh tranh với hệ thống nuôi trồng công nghiệp khi giá cả thuỷ sản trên thị trường thế
giới ở mức thấp nhất là mặt hàng tôm.
Việt Nam chưa phát triển nuôi trồng thuỷ sản công nghiệp nên còn nhiều tiềm

năng đất đai để phát triển nuôi mà không ảnh hưởng đến môi trường sinh thái. Việc
đưa thành công kỹ thuật nuôi hải sản trên các vùng cát ven biển đã mở ra một tiềm
năng và triển vọng mới cho việc phát triển vùng nuôi tôm và các hải sản khác theo
phương thức nuôi công nghiệp.
Việt Nam có nhiều lao động và nguồn nhân lực dồi dào.
Đảng và Nhà nước rất quan tâm đến vấn đề phát triển ngành thuỷ sản, coi ngành
thuỷ sản là mũi nhọn, coi công nghiệp hóa và hiện đại hóa nông thôn là bước đi ban
đầu quan trọng nhất, coi chuyển một bộ phận diện tích đất đai đang canh tác nông
nghiệp và muối kém hiệu quả sang nuôi trồng thuỷ sản là hướng đi chủ yếu của chuyển
đổi cơ cấu kinh tế nông nghiệp và nông thôn (nghị định 09 NQ-CP ngày 15-06-2000 )
và có những chương trình, chính sách hỗ trợ rất lớn cho công việc chuyển đổi và phát
triển ngành thuỷ sản trên toàn quốc.
1.1.3. Những thách thức của ngành thủy sản Việt nam
Để phát triển ngành thuỷ sản một cách bền vững và có hiệu quả cao chúng ta cần
phải nhận thức rõ những thách thức đang đặt ra, đó là:
• Quá dư thừa lao động ở các vùng ven biển, nguồn nhân lực còn ít được đào tạo,
cuộc sống vật chất thiếu thốn là sức ép rất lớn cả về kinh tế xã hội và môi trường
sinh thái đối với nghề khai thác hải sản.
• Cơ sở hạ tầng yếu, chưa đồng bộ với trình độ công nghệ lạc hậu trong khai thác,
nuôi trồng, chế biến dẫn đến năng suất và hiệu quả kinh tế thấp .
• Công nghệ sản xuất thuỷ sản của Việt Nam nhìn chung còn rất lạc hậu so với
đối thủ cạnh tranh .
• Những đòi hỏi rất cao và ngày càng chặt chẽ về yêu cầu vệ sinh và chất lượng
sản phẩm thuỷ sản của các nước nhập khẩu.
• Sự hội nhập quốc tế với sự gỡ bỏ hàng rào thuế quan, sự gia tăng dần vị thế của
thuỷ sản Việt Nam trên trường quốc tế sẽ tạo ra sự cạnh tranh khóc liệt, với
nhiều phương thức khác nhau trên thị trường thế giới và ngay cả trên thị trường
Việt Nam. Môi trường cho phát triển thuỷ sản là môi trường hết sức linh hoạt và
nhạy cảm. Việc phát triển khai thác và nuôi trồng thuỷ sản không theo quy
hoạch, không chú ý bảo đảm các điều kiện an toan sinh thái và an toàn vệ sinh

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

7


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
thức phẩm sẽ dẫn đến nhiều hậu quả rất nghiêm trọng có tính chất lâu dài về môi
trường, thị trường và xã hội.
1.2.
1.2.1.

Công nghệ chế biến lạnh đông

Định nghĩa
Làm lạnh đông là quá trình làm lạnh thực phẩm, đưa thực phẩm từ nhiệt độ ban
đầu xuống dưới điểm đóng băng và tới nhiệt độ tại trung tâm sản phẩm tối thiểu -120C.
Khi lạnh đông,nước trong thực phẩm đông từng phần tuỳ theo mức hạ nhiệt độ.
Điểm Eutecti là nhiệt độ tối thiểu để toàn bộ nước trong thực phẩm đóng băng ,nhiệt độ
này khoảng -55 ÷ -600C và được gọi là điểm đóng băng tuyệt đối (absolutefreezing
point). Trong công nghệ lạnh đông, ta không cần đạt điểm này. Vì nếu đạt nhiệt độ
điểm băng tuyết đối thì chi phí sản xuất rất cao và sản phẩm không có độ thẩm mỹ.
1.2.2. Mục đích làm đông
Nhu cầu làm đông và trữ đông ngày càng tăng khi mà việc bảo quản bằng nước đá
gặp nhiều khó khăn, bảo quản lạnh chỉ giữ thực phẩm được vài ngày tối đa 14 ngày,
nhưng làm đông cho phép bảo quản thực phẩm trong vài tháng, cá biệt có thể là một
năm và lâu hơn.
Đối với công nghệ chế biến thuỷ sản, làm lạnh đông có ý nghĩa vô cùng quan
trọng là do: ngư trường xa cảng cá, xa chợ, xa doanh nghiệp cho nên cần bảo quản
đông để đảm bảo độ tươi. Như ta đã biết, thuỷ sản có tính mùa vụ nên cần có bảo quản
đông ( khi nguyên liệu nhiều để tránh hỏng, khi nguyên liệu ít đủ cung cấp cho thị

trường ) để đủ tiến độ sản xuất.
Làm lạnh đông thuỷ sản xuất khẩu là một mặt hàng chiến lược của đất nước ta
hiện nay.
Đối với công nghệ thực phẩm nói chung, do bối cảnh xã hội nên thời gian cho nội
trợ rất ít, công nghệ lạnh đông giải quyết vấn đề này thông qua mạng lưới cung cấp sản
phẩm lạnh đông tận nhà.
Ưu nhược điểm làm lạnh đông
Giữ nguyên hình dạng kích thước, đặc điểm của sản phẩm. Vì môi trường không
khí không phụ thuộc vào kích thước của thiết bị, do đó đảm bảo khả năng tự bảo vệ của
thực phẩm trong quá trình làm đông và bảo quản sản phẩm sau làm đông. Môi trường
không khí yêu cầu vệ sinh cao. Thiết bị làm đông thường hoạt động liên tục, dễ cơ giới
hoá và tự động hoá. Tuy nhiên,môi trường không khí làm tăng mức độ mất nước và
không khí dễ gây những biến đổi thực phẩm do phản ứng oxy hoá. Môi trường không
khí thích hợp với thực phẩm có nguồn gốc trên cạn. đối với thực phẩm thuỷ sản, khi
làm đông trong môi trường không khí, yêu cầu có khả năng bảo vệ cao và bao gói cách
ẩm trước cấp đông.
1.2.3. Tiến hành lạnh đông
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

8


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Thủy sản chiếm khoảng 75% trọng lượng nước. Lạnh đông là tiến trình chuyển
đổi hầu hết lượng nước trong cá thành nước đá. Nước trong thủy sản là dạng chất hòa
tan và dạng keo. Điểm lạnh đông hạ xuống dưới 0 0C. Điểm lạnh đông phụ thuộc vào
nồng độ chất hòa tan trong dung dịch. Điểm lạnh đông tiêu biểu của thủy sản là -1 0C
đến -20C. Trong suốt quá trình lạnh đông, nước dần dần chuyển đổi thành nước đá,
nồng độ muối hữu cơ và vô cơ hòa tan tăng lên, điểm lạnh đông tiếp tục hạ thấp. Ngay
cả ở nhiệt độ -250C, chỉ có 90 đến 95% nước thực sự đóng băng. Lượng nước này

không bao gồm nước liên kết (nghĩa là nước liên kết hóa học với những phần tử đặc
biệt như carbonyl, nhóm amino của protein và liên kết hydro). Vì vậy không bao giờ có
điểm lạnh đông cố định. Tuy nhiên, phần lớn nước (khoảng 75 - 80%) được đông kết ở
nhiệt độ -10C và -50C. Khoảng nhiệt độ này được gọi là điểm tới hạn hay vùng lạnh
đông.
Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống dưới
điểm lạnh đông của nước (00C). Khi đó lượng nhiệt yêu cầu tách ra lớn trong giai đoạn
2 để chuyển lượng lớn nước liên kết thành nước đá, sự thay đổi nhiệt độ rất ít và giai
đoạn này được gọi là giai đoạn ngưng nhiệt. Có khoảng 3/4 nước được chuyển đổi tạo
thành nước đá, nhiệt độ một lần nữa bắt đầu giảm và trong suốt giai đoạn thứ 3 này hầu
như lượng nước còn lại đóng băng. Một lượng nhỏ nhiệt đã được tách ra trong suốt giai
đoạn 3 này.
1.2.4. Mạ băng sản phẩm lạnh đông
Ý nghĩa
Mạ băng là đóng băng lớp nước trên bề mặt sản phẩm đông. Lớp mạ băng có tác
dụng: bảo vệ sản phẩm chống sự xâm nhập của không khí, hạn chế mức độ thăng hoa
của các tinh thể đá, hạn chế biến động các chất trong sản phẩm.
Mạ băng làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, nhưng mạ băng cũng có một
nhược điểm rất lớn là làm cho nhiệt độ sản phẩm tăng lên.
Có 2 loại mạ băng:
a) Mạ băng bằng bể
Nhúng sản phẩm vào bể mạ băng, là phương pháp không được khuyến khích sử
dụng nhiệt độ của nước ban đầu tương đối cao nhưng sẽ giảm khi tiến hành mạ băng:
vì thế bề dày lớp mạ băng thay đổi lớp nước mạ băng trên cá fillett thay đổi từ 2÷ 14%
dù thời gian giữ nguyên. Trong thực tế, thời gian này thay đổi, ngoài ra sau một thời
gian nước mạ băng bị ô nhiễm cần thay nước khác.
b) Mạ băng bằng phun sương
Phương pháp này tiện lợi hơn, loại thiết bị vừa nhúng vừa phun cho phép ta mạ
băng sản phẩm đồng đều, đầy đủ nhờ những ưu điểm sau:
Vận tốc cố định bảo đảm thời gian mạ cố định.

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

9


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Mức nước trong được điều chỉnh đảm bảo mạ được mặt dưới mà sản phẩm không
nổi lên.
Vòi phun sương phía trên, phun nước mạ băng mặt trên.
Cần gạt điều chỉnh để trải đều sản phẩm.
Mạ băng bằng phương pháp này chỉ sử dụng một lượng nước bằng một nửa lượng
nước so với phương pháp để nhúng.
1.2.5. Bảo quản sản phẩm lạnh đông
a) Chọn nhiệt độ trữ đông
Nhiệt độ trữ đông tối thiếu phải bằng nhiệt độ sản phẩm để duy trì trạng thái đông
lạnh đông sản phẩm.
Theo Tupaev ở -180C, hàm ẩm của sản phẩm là 116% tức là xem như đa số nước
trong thuỷ sản đã đóng băng và thuỷ sản ở trạng thái lạnh đông tốt nhất.
Vi sinh vật bị tiêu diệt ở -5 0C, nấm nem và nấm mốc bị tiêu diệt ở -12 0C vì ở đó
hàm ẩm đạt 14%, nhiệt độ -180C, xem như giới hạn tối thiểu để khống chế hoạt động
của vi sinh vật và enzym.
b) Điều kiện trữ đông
Nhiệt độ thấp: nhiệt độ càng thấp càng tốt vì độ ẩm tương đối sẽ cao và sản phẩm
ít bị cháy lạnh.
Nhiệt độ ổn định: nhiệt độ giữ vững ở mức thấp, không lên xuống bất thường gây
nên hiện tượng tái kết tinh trong sản phẩm làm ảnh hưởng cấu trúc sản phẩm.
Nhiệt độ đồng đều: nhiệt độ phải đều nhau ở các vị trí trong kho nếu không sản
phẩm sẽ bốc hơi liên tục và dễ cháy lạnh.
Phân phối tốt không khí: không khí lạnh lưu thông điều hoà khắp kho lưu trữ, len
lõi đến từng kiện hàng, không bị cản trở bất kỳ nơi nào là điều kiện tốt nhất để điều hoà

nhiệt độ kho và tránh sự cháy lạnh.
Tốc độ tối thiểu của không khí :không khí trong kho cần được lưu thông ở một
tốc độ nhất định để phân phối không khí lạnh đến sản phẩm trữ đông, nhưng tốc độ này
phải tối thiểu để tránh hiện tượng bốc ẩm.
Mức độ nhập nhiệt độ tối thiểu: nhiệt độ thâm nhập vào kho qua lớp cách
nhiệt,cửa kho, vết nứt, người làm việc…
1.3. Các thiết bị sử dụng trong
1.3.1. Hệ thống tủ cấp đông gió

công nghệ chế biến lạnh đông

a) Nhiệm vụ
Tủ cấp đông gió được sử dụng để cấp đông các sản phẩm đông rời với khối lượng
nhỏ, được trang bị cho các xí nghiệp nhỏ và trung bình. Năng suất chủ yếu từ 200 đến
500 kg/giờ. Trong trường hợp khối lượng nhiều, người ta chuyển sang cấp đông dạng

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

10


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
có băng chuyền IQF. Thiết bị chính của hệ thống là tủ đông làm lạnh nhờ gió cưỡng
bức. Cấu tạo và hình dáng bề ngoài tương tự tủ đông tiếp xúc.
b) Cấu tạo
Bên trong tủ có các cụm dàn lạnh, quạt gió, hệ thống giá đặt các khay chứa hàng
cấp đông. Các sản phẩm dạng rời như tôm, cá fillet vv… được đặt trên khay với một
lớp mỏng, được làm lạnh nhờ gió tuần hoàn với tốc độ lớn, nhiệt độ rất thấp, khoảng
-350C đến -400C, do đó thời gian làm lạnh ngắn.

Hình 1.1. Tủ cấp đông gió
c) Nguyên lý hệ thống

Môi chất từ thiết bị bay hơi có trạng thái hơi bão hòa khô sẽ đi về bình tuần hoàn,
các giọt lỏng được giữ lại, phần hơi tiếp tục được máy nén hút về và nén lên trạng thái
hơi quá nhiệt qua bình tách dầu, dầu được giữ lại đi về máy nén, phần hơi vào bình
ngưng tụ để hóa lỏng.
Dịch lỏng qua phin lọc cặn bẩn, qua cụm tiết lưu hạ nhiệt độ, áp suất, rồi đi vào
bình tuần hoàn. Từ bình tuần hoàn, dịch lỏng được bơm cấp dịch đưa vào dàn lạnh qua
cụm van tiết lưu 2 hạ nhiệt độ, áp suất t0 = -400C.
Môi chất lạnh (NH3 lỏng) đi đến dàn bay hơi không trao đổi nhiệt trực tiếp với sản
phẩm mà trao đổi nhiệt với không khí đối lưu cưỡng bức trong tủ bằng các quạt gió.
Không khí trong tủ trao đổi nhiệt với môi chất lỏng, môi chất lỏng chuyển thành dạng
hơi và được máy nén hút về bắt đầu lại chu trình của mình, còn không khí được làm
sạch và được quạt gió thổi đến sản phẩm để trao đổi nhiệt với sản phẩm. Không khí
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

11


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
nhận nhiệt nóng lên còn sản phẩm lạnh đi. Không khí tiếp tục về dàn lạnh và trao đổi
nhiệt với môi chất lỏng. Và chu trình cứ thế lại tiếp tục.
Nguyên tắc cấp đông: sản phẩm được đặt trên các khay nhôm có lỗ và được xếp
vào các giá đỡ khay. Quá trình cấp đông được thực hiện nhờ gió thổi trực tiếp và tuần
hoàn từ dàn lạnh vào sản phẩm.
d) Ưu - nhược điểm
 Ưu điểm
Thích hợp cho cấp đông thủy sản và thực phẩm dạng rời, tẩm bột hoặc đóng gói.
Thời gian cấp đông nhanh, tiết kiệm điện năng và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Phù hợp với các sản phẩm, đa dạng về kích cỡ và chủng loại.
Vận hành, vệ sinh và bảo trì dễ dàng, đơn giản.
 Nhược điểm
Dễ gây oxy hóa các chất trong sản phẩm.
Dễ làm mất nước của sản phẩm.
1.3.2. Máy dò kim loại
a) Nhiệm vụ
Máy dò kim loại được sử dụng nhằm giúp phát hiện ra các kim loại lẫn trong sản
phẩm. Điều này giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm và an toàn cho người sử dụng.

Hình 1.2. Cấu tạo máy dò kim loại
b) Cấu tạo
 Máy dò kim loại có các bộ phận sau

Mắt thần
Đèn bá
Nút điều khiển
 Đặc điểm
Khối lượng máy nhỏ gọn.
Cài đặt chương trình tự động.
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

Băng tải
Hộp công tắc
Chân đỡ

12


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

Thời gian dừng băng tải và chiều cao băng tải có thể điều chỉnh được.
c) Nguyên lý hoạt động
Khi cho sản phẩm qua máy theo băng tải, nếu sản phẩm có kim loại thì máy phát
tiếng kêu “bíp bíp” và dừng băng tải.
Giới hạn phát hiện của máy rà kim loại là 2mm.
 Vận hành
Bật công tắc on/off bên hông máy về vị trí on.
Sau 3 đến 5 giây màn hình sẽ hiện thị lên một trong những sản phẩm đã cài đặt.
Nếu tiếp tục dò kim loại cho sản phẩm đó thì nhấn nút on trên màn hình để chạy băng
tải. Nếu muốn chuyển đổi chương trình để dò sản phẩm khác thì cài đặt lại như sau:
Nhấn nút có số 1-2 ở góc trái màn hình, màn hình sẽ hiện số thứ tự của sản phẩm
đã cài đặt hoặc chưa cài đặt với số thứ tự dò là từ 1 đến 100 sản phẩm.
Nhấn nút  để chọn tên sản phẩm cần sử dụng rồi nhấn nút enter.
Nhấn nút on để băng tải hoạt động và chờ băng tại chạy ổn định từ 2 đến 3 vòng.
Cho đúng sản phẩm đã chọn vào và tiến hành dò kim loại trong quá trình hoạt
động nếu phát hiện kim loại thì máy sẽ dừng và báo chuông loại sản phẩm ra khỏi băng
chuyền. Nhấn nút on để băng tải hoạt động trở lại. Dùng mẫu thử kiểm tra lại độ nhạy
của máy, nếu độ nhạy của máy đúng theo yêu cầu thì cho sản phẩm vừa loại ra chạy
qua băng tải để kiểm tra lại một lần nữa.
Nếu máy tiếp tục báo phát hiện có kim loại thì loại sản phẩm ra để loại bỏ kim
loại theo đúng yêu cầu công nghệ.
Ngược lại thì phải kiểm tra, tìm hiểu nguyên nhân để khắc phục.
Nguyên nhân: có thể do độ ẩm của sản phẩm quá cao, độ nhạy của máy không
phù hợp.
Khắc phục: cô lập lô hàng do máy đó dò đến thời điểm kiểm tra trước đó và dùng
máy hoạt động tốt dò kiểm tra lại, báo cho phòng kỹ thuật để điều chỉnh và sửa chữa
ngay.
d) Ưu nhược điểm
 Ưu điểm
Máy hoạt động với chương trình đã cài đặc sẵn nên độ chính xác cao.

Kích thước nhỏ gọn.
 Nhược điểm
Chỉ sử dụng đúng như hướng dẫn của nhà sản xuất.
Không sử dụng được trong môi trường nước.
1.3.3. Máy băng chuyền cấp đông IQF

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

13

Hình 1.3. Máy băng chuyền cấp đông IQF


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

Hình 1.4. Buồng cấp đông IQF dạng mạch thẳng

Cấu tạo
Các dàn lạnh được bố trí bên trên các băng chuyền, thổi gió lạnh lên bề mặt băng
chuyền có sản phẩm đi qua. Vỏ bao che là polyurethan dày 150mm, bọc inox hai mặt.
Toàn bộ băng chuyền trải dài theo một đường thẳng.
Băng chuyền dạng thẳng đơn giản dễ chế tạo, sản phẩm cấp đông được đưa vào
một đầu và ra đầu kia. Để thời gian cấp đông đạt yêu cầu, chuyền dài của băng chuyền
khá lớn nên chiếm nhiều diện tích.
Để hạn chế tổn thất nhiệt ở cửa ra vào của các băng tải, khe hở vào ra rất hẹp. Một
số buồng cấp đông có khe hở có thể điều chỉnh được tuỳ thuộc từng loại sản phẩm.
a)

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

14


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

Nguyên lí hoạt động
Sơ đồ nguyên lý hệ thống cấp đông IQF, có băng chuyền cấp đông dạng thẳng, sử
dụng môi chất NH3.
Hệ thống cấp đông với buồng cấp đông có băng tải dạng thẳng yêu cầu công suất
lạnh tương đối lớn, thời gian đông lạnh ngắn nên thường sử dụng phương pháp cấp
dịch bằng bơm.
Thiết bị đi kèm băng chuyền cấp đông là băng chuyền tái đông. Người ta thường
sử dụng nước để xả băng cho các dàn lạnh của băng chuyền cấp đông và tái đông. Để
làm khô băng chuyền người ta sử dụng khí nén.
Các thiết bị khác bao gồm: Bình chứa cao áp, hạ áp, thiết bị ngưng tụ, bình tách
dầu, bình trung gian, bình thu hồi dầu, bơm dịch, bơm nước giải nhiệt, xả băng và bể
nước xả băng.
 Mô tả sản phẩm
Trong buồng IQF, sản phẩm được di chuyển trên băng tải dạng tấm phẳng bằng
vật liệu thép không gỉ. Hàng ngàn tia và màn khí lạnh với tốc độ cực cao thổi trực tiếp
và liên tục lên mặt trên của sản phẩm và mặt dưới của băng tải, cùng với hệ số dẫn
nhiệt cao của loại băng tải sử dụng, đã làm lạnh nhanh sản phẩm bằng hai phương pháp
là trao đổi nhiệt đối lưu và tiếp xúc. Do sự trao đổi nhiệt diễn ra đồng thời trên tất cả bề
mặt sản phẩm, nên quá trình cấp đông diễn ra nhanh và hiệu quả hơn IQF beltet tấm
phẳng truyền thống.
 Tính năng vượt trội
Thời gian cấp đông được rút ngắn gần một nửa nhờ áp dụng nguyên lý cấp đông
siêu tốc.
Hao hụt trọng lượng của sản phẩm thấp.
Chất lượng của sản phẩm cao và không bị biến dạng trong quá trình cấp đông.

Vận hành đơn giản và giảm chi phí so với các IQF tấm phẳng dùng tấm plate và
chất tải lạnh là gas NH3, Freon.
b)

Bảng 1.1. Thông số kĩ thuật của máy băng chuyền cấp đông IQF
MODEL
Kiểu lưới
Kiểu phẳng
Công suất cấp
đông
Thời gian cấp đông

Kg/hr

500

750

Phút

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

500
2~15

15

750

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Sản phẩm
Nhiệt độ sản phẩm
vào/ra
Nhiệt độ buồng
đông
Kiểu cấp dịch

Tôm, mực, bạch tuột ...

Cá, mực ...

0

C

+10/-18

0

C

-42 ~ -45
Bơm dịch / Tiết lưu khô / Bầu đổ

Môi chất lạnh

NH3/Freon

Công suất lạnh yêu

cầu

Kw

Chiều rộng băng
tải
Loại băng tải

Mm

110

150

120

160

1200/1500
Lưới

Vật liệu băng tải

Phẳng
Thép không gỉ

Chiều dài

Mm

16800
15325

20200

17300
15890

20680

Chiều rộng

Mm

2800/3300

3300

2800/3300

3300

Chiều cao

Mm

3150

Xả đá

Nước / gas nóng

Nguồn điện

380V / 3P /50Hz

 Lĩnh vực sử dụng

Băng chuyền cấp đông IQF: cấp đông nhanh các sản phẩm dạng rời, có giá trị
cao.
Lĩnh vực áp dụng: Thủy hải sản, rau củ ...
1.3.4. Máy hút chân không
a) Nguyên lý hoạt động
Máy hút chân không làm việc không khác gì khí, chỉ khác ở phạm vi áp suất làm
việc và độ nén áp suất lớn hơn áp suất khí quyển một ít. Bơm chân không thường tạo ra
độ chân không bằng 90% (ứng với áp suất tuyệt đối bằng 0,1 at) và nén khí tới 1,1 at
thì độ nến được tính p2/p1 = 1,1/0,1 = 11.

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

16


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Đo độ nén lớn hơn nên tác dụng của khoảng hại (với bơm pittong) cũng lớn ảnh
hưởng làm giảm hiệu suất của thể tích và năng suất của bơm không thay đổi, giảm dần
cùng với sự giảm của áp suất hút (tăng độ chân không). Vì thế khi chọn bơm phải căn
cứ vào năng suất độ chân không tối đa mà bơm tạo ra được.
b) Cấu tạo
Máy bơm chân không kiểu pittong gần giống máy nén pittong. Với cấu tạo gồm:

bể chứa dung dịch, thùng chứa, bộ phận tách bọt thùng giản khí, bơm chân không, bơm
dung dịch. Giới hạn áp suất phụ thuộc chủ yếu vào độ khít của pittong, xilanh và hệ số
khoảng hại. Năng suất của bơm tương đối cao 45 – 3500m 3/giờ (quy về điều kiện áp
suất và nhiệt độ trước khi vào ống). Hiện tại nhà máy đang sử dụng may hút chân
không kiểu pittong loại nằm ngang một cấp tác dụng kép có số vòng quay 160 -200
vòng/phút tạo nên độ chân không khoảng 700mmHg.
1.4. Công đoạn tách khuôn
1.4.1. Công đoạn tách khuôn

và nhu cầu sử dụng thiết bị

Sau khi nhiệt độ trung tâm sản phẩm đạt ≤ -18 0C thì tiến hành rã đông để tách
khuôn và mạ băng.
 Mục đích
Làm cho bề mặt bán thành phẩm được sáng, bóng, làm đẹp bề mặt bánh tôm cũng
như khắc phục được những vết rỗ do quá trình cấp đông gây nên.
Hạn chế sự mất nước của tôm do hiện tượng thăng hoa trong quá trình bảo quảnvà
giảm được quá trình oxi hóa tôm.
 Thao tác
Tôm sau khi cấp đông xong, khuôn tôm được tách nắp đưa vào máy tách khuôn
có nhiệt độ nước phun từ 20 – 250C, dùng tay ấn nhẹ để tách block tôm ra. Sau đó
blocktôm được mạ băng bằng máy phun sương có nhiệt độ nước ≤ 4 0C, khi đó máy tự
động chuyển bán thành phẩm đến một cái bàn khi đó công nhân dán phiếu size cỡ cho
blocktôm hoặc dán nhãn theo yêu cầu của khách hàng. Dán nhãn xong tất cả sản phẩm
được chuyển qua máy rà kim loại và bao gói.
 Yêu cầu
Tách khuôn, mạ băng thao tác phải nhanh, tránh quá trình ứ đọng gây tan băng
gây ảnh hưởng đến chất lượng.
Nước sử dụng mạ băng phải từ 0 0C đến 40C. Bề mặt bán thành phẩm được sáng,
bóng, làm đẹp bề mặt bánh tôm cũng như khắc phục được những vết rỗ do quá trình

cấp đông gây nên.
1.4.2. Nhu cầu sử dụng thiết bị

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

17


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Trong tình hình phát triển chung của khoa học kỹ thuật các nhà sản xuất ngày
càng áp dụng nhiều trang thiết bị cũng như máy móc hiện đại vào sản xuất nhằm tăng
năng xuất cũng như đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
1.5.

Giới thiệu một số qui trình sản xuất sử dụng hệ thống băng tải con lăn

Dây chuyền sản xuất đồ hộp
Hệ thống con lăn băng tải thép được bố trí thành 2 hàng ngang cùng tầng, với độ
dốc xác định nhằm đưa đồ hộp từ dưới lên dây chuyền được bố trí ở phía trên.


Hình 1.5. Dây chuyền sản xuất đồ hộp
Dây chuyền phân loại sản phẩm
Hệ thống con lăn băng tải nhựa được bố trí thành 2 hàng ngang 2 tầng, ở đây 2
hàng con lăn băng tải được dẫn động ngược chiều nhau, tại cùng 1 vị trí, đối tượng
được đưa vào ở tầng trên và lấy ra ở tầng dưới và ngược lại.


GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

18

Hình 1.6. Dây chuyền phân loại sản phẩm


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
Dây chuyền phân chia, dàn đều sản phẩm
Hệ thống con lăn băng tải nhựa được bố trí theo 1 cung tròn, chúng được dẫn
động nhờ 1 động cơ ở bên dưới, các đối tượng vận chuyển sẻ được dẫn hướng theo
cung tròn, trong quá trình di chuyển chúng sẽ được phân chia và dàn đều trước khi đi
vào dây chuyền sau.


Hình 1.7. Dây chuyền phân chia, dàn đều sản phẩm
Dây chuyền vận chuyển thùng hàng
Hệ thống con lăn băng tải thép được bố trí theo 1 đường dẫn xác định (đường biên
nối các vị trí máy), chúng được dẫn động nhờ 1 động cơ ở bên dưới, các đối tượng vận
chuyển sẻ được dẫn hướng theo đường dẫn này đến vị trí cần sắp xếp.


GVHD: Th.s THI THANH TRUNG
19
Hình 1.8. Dây chuyền vận chuyển thùng sữa sau đóng gói


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

CHƯƠNG 2.

2.1.

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

Bảng vẽ

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

20


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

Hình 2.1. Hình 3D của máy tách khuôn

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

21


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

Hình 2.2. Bản vẽ máy tách khuôn

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

22


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015

Hình 2.3. Bản vẽ mặt cắt con lăn
2.2. Hệ thống băng tải

2.2.1. Giới thiệu về hệ thống băng tải
Là sản phẩm thiết kế chế tạo theo yêu cầu khách hàng, phù hợp với kích thước
hình học cũng như những tính năng kỹ thuật phù hợp với yêu cầu làm việc. Do đó,
muốn chế tạo được hệ thống băng tải đòi hỏi phải có kinh nghiệm thực tế và khả năng
chuyên môn tốt.
Với vai trò là loại chuyên dụng cho việc vận chuyển, hệ thống băng tải con lăn
thường có cấu tạo nhỏ gọn, linh hoạt, dễ di chuyển. Trên bề mặt băng tải, được thiết kế
các con lăn tự do được kết nối với nhau bằng hệ thống dây xích được cấu tạo từ các
nguyên liệu kim loại thích ứng tốt với môi trường xung quanh như: inox, nhôm định
hình, thép không gỉ…
2.2.2. Công dụng và chức năng của băng tải
Hệ thống băng tải là thiết bị chuyển tải có tính kinh tế cao nhất trong ứng dụng
vận chuyển hàng hoá, nguyên vật liệu sản xuất với mọi khoảng cách.
Trong các cơ sở sản xuất qui mô vừa và nhỏ, các công trình thi công vĩ mô, việc
sử dụng các loại băng tải sẽ giúp tiết kiệm sức lao động, nhân công, nhân lực, thời gian
và tăng hiệu quả rõ rệt. Mỗi loại băng tải được sử dụng trong những trường hợp nhất
định, cần tìm hiểu để có thể sử dụng đúng và đạt hiệu quả cao.
2.2.3. Nguyên lý hoạt động của băng tải
Băng tải hoạt động dựa trên nguyên lý dẫn động bị động các đối tượng chuyển
động quay, nhằm tạo ra một hướng dịch chuyển nhất định cho các đối tượng cần vận
chuyển trên băng tải. Các bộ truyền động cơ khí có thể được dùng trong tường hợp này
là: bộ truyền đai, bộ truyền xích, con lăn…
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

23

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
2.2.4. Phân loại
Có nhiều loại băng tải được ứng dụng trong các điều kiện và tính chất làm việc
khác nhau.
2.2.4.1. Băng tải cao su
Hệ thống băng chuyền bằng băng tải cao su là một hệ thống vận chuyển nguyên
liệu mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất so với các hệ thống bằng chức năng. Hệ thống
vận chuyển nguyên liệu bằng băng tải cao su cóthể được lắp đặt ở mọi địa hình, mọi
khoảng khách.
 Ưu nhược điểm
Quá trình vận chuyển hàng hoá được thực hiện trên dây chuyền công nghệ tự
động, nhanh chóng, dễ dàng, thuận tiện vừa giải phóng được sức lao động.
Tiết kiệm thời gian, chi phí mà còn mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Tuy nhiên khả năng uốn cong kém, kém linh động.

Hình 2.4. Băng tải cao su
2.2.4.2. Băng tải xích
Băng tải xích chủ yếu được sử dụng để vận chuyển tải nặng đơn vị, ví dụ như tấm
nâng hàng, hộp lưới điện, và các đồ chứa công nghiệp. Những băng tải có thể được một
hoặc hai sợ dậy chuyền trong cấu hình. Tải được đặt trên các dây truyền, ma sát kéo tải
phía trước. Nhiều ngành công nghiệp sử dụng công nghệ băng tải xích trong dây
chuyền sản xuất của họ. Ngành công nghiệp ô tô thường sử dụng các hệ thống băng tải
xích để truyền tải phụ tùng xe hơi thông qua các nhà máy sơn. Xích băng tải cũng đã
GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

24


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 2015
sử dụng rộng rãi trong các hàng hoá màu trắng và nâu, hoàn tất kim loại và các ngành

công nghiệp phân phối.
 Ưu nhược điểm
Cấu tạo đơn giản, kết cấu vững chắc, có khả năng chịu mài mòn tốt.
Có thể tải được khối lượng nguyên, vật liệu lớn.
Tiết kiệm thời gian và công sức tối đa cho công nhân.

Hình 2.5. Băng tải xích
2.2.4.3. Băng tải con lăn
Băng tải con lăn là hệ thống băng tải bao gồm những con lăn được bố trí trên các
giá dựng đứng, sử dụng trong các khô chứa các hộp sản phẩm, hệ thống giá con lăn
thuận tiện cho việc đặt giỡ các thùng hàng.
Băng tải con lăn có các loại để bạn lựa chọn như:
- Băng tải con lăn nhựa.
- Băng tải con lăn nhựa PVC.
- Băng tải con lăn thép mạ kẽm.
- Băng tải con lăn truyền động bằng motor.
 Ưu nhược điểm
Băng tải con lăn có độ bền và độ cứng lớn. Nó cho phép vận chuyện hàng hoá
lớn, nặng.
Băng tải con lăn truyền động bằng xích có kích thước nhỏ gọn, làm việc tin cậy.
Có thể vận chuyển hàng theo tuyến thẳng hay tuyến cong.
Có kết cấu đơn giản, thuận tiện cho việc chất tải và dỡ tải.
Được cấu tạo từ inox không gỉ thích hợp trong sử dụng chế biến thực phẩm.

GVHD: Th.s THI THANH TRUNG

25