thiết kế cải tiến máy sản xuất sợi mì quảng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

THIẾT KẾ CẢI TIẾN MÁY SẢN XUẤT SỢI MÌ QUẢNG

KHOA CƠ KHÍ- BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY
----------------oOo----------------

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ CẢI TIẾN MÁY
SẢN XUẤT SỢI MÌ QUẢNG
SVTH: NGUYỄN PHƯỚC LỰC
MSSV: 1511914
LỚP: CK15KCTN.
GVHD: THẦY PGS.TS PHẠM HUY HOÀNG

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2019.


SVTH: NGUYỄN PHƯỚC LỰC

GVHD: PGS.TS. PHẠM HUY HOÀNG

Lời nói đầu
Đề tài luận văn tập trung nghiêng cứu thiết kể cải tiến máy sản xuất sợi mì Quảng.
Máy sản xuất mì Quảng và máy sản xuất bánh tráng đã được sản xuất và phân phối trên
thị trường hiện nay, tuy nhiên hai máy này hoạt động độc lập với nhau, trong luận văn
này, em xin cải tiến để tích hợp hai chức năng này lại với nhau để nâng cao hiệu quả
kinh tế đối các cơ sở sản xuất. Bên cạnh đó, cải tiến nguyên lý cắt bánh cũng như cơ cấu
cắt bánh giúp giảm được số lượng băng tải so với các máy trên thị trường hiện nay, qua

đó giảm kích thước và tiết kiệm chi phí sản xuất máy.
Sau gần 5 tháng nghiêng cứu và nỗ lực không ngừng để hoàn thành đề tài luận văn
đúng tiến độ, bênh cạnh đó, em còn được sự hỗ trợ rất nhiều từ thầy hướng dẫn, gia đình,
bạn bè và cả các thầy cô trong Khoa.
Lời đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới thầy PGS.TS Phạm Huy Hoàng
đã tận tình hướng dẫn cho em trong đề tài luận văn này.
Xin dành lời cảm ơn đặc biệt đến gia đình em, những người đã tạo những điều kiện
tốt nhất có thể để em thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn chân thành đến những quý thầy cô, bạn bè, các cơ sở sản xuất mì
Quảng, bánh tráng đã giúp đỡ, giúp em hoàn thiện đề tài của mình một cách tốt hơn.
Do kiến thức còn hạn chế, cũng như thời gian làm luận văn có hạn, trong luận văn
này không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý từ quý thầy cô
và các bạn đọc. Mọi ý kiến góp ý xin được gởi về địa chỉ email:

Trân trọng.

i


SVTH: NGUYỄN PHƯỚC LỰC

GVHD: PGS.TS. PHẠM HUY HOÀNG

Mục lục
1. Tổng quan. .........................................................................................................1
1.1. Giới thiệu về Mì Quảng. ...............................................................................1
1.2. Sản xuất thủ công. ........................................................................................5
1.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất. ...............................................................5
1.2.2. Qui trình sản xuất. ...............................................................................5
2. Lựa chọn kết cấu và lập sơ đồ nguyên lý máy. ..............................................8

2.1. Hệ thống cấp bột...........................................................................................8
2.1.1. Cấp bột bằng máng hộp có điều chỉnh lưu lượng. ................................8
2.1.2. Hệ thống cấp bột bằng trục. ...................................................................8
2.2. Bộ phận hấp: .................................................................................................9
2.2.1. Hệ thống hấp bằng nồi đốt trực tiếp đặt dưới băng hấp.........................9
2.2.2. Hệ thống hấp bằng tủ hấp có hơi cấp từ nồi hơi nhỏ. .........................11
2.3. Bộ phận bôi dầu (dầu ăn). ..........................................................................11
2.4. Bộ phân cắt bánh. .......................................................................................12
2.5. Phần cải tiến. ..............................................................................................13
3. Tính toán thiết kế. ...........................................................................................15
3.1. Xác định các kích thước tính toán của khâu hấp. .......................................15
3.1.1 Sơ đồ cấu tạo hộp hấp. ..........................................................................15
3.1.2. Tính toán các kích thước khoang hấp. .................................................15
3.2. Tính toán nhiệt: ..........................................................................................17
3.2.1. Mục đích: .............................................................................................17
3.2.2. Tính toán nhiệt hộp hấp. ......................................................................18
3.3. Chọn loại vật liệu cho hệ thống băng tải. ...................................................23
3.3.1. Băng tải cho bộ phận hấp. ....................................................................23

ii


SVTH: NGUYỄN PHƯỚC LỰC

GVHD: PGS.TS. PHẠM HUY HOÀNG

3.3.2. Chọn vật liệu cho băng tải 2. ...............................................................23
3.4. Thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải. ..................................................24
3.4.1. Thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải hấp (Băng tải 1). .................24
3.4.2. Thiết kế hệ thống dẫn động cho băng tải cắt sợi mì (Băng tải 2). ......26

3.4.3. Chọn động cơ, phân phối tỉ số truyền. .................................................28
3.4.4. Thiết kế bộ truyền xích dẫn động băng tải hấp (băng tải 1). ...............28
3.4.5. Thiết kế bộ truyền xích dẫn động băng tải 2........................................32
3.5. Thiết kế cơ cấu cắt bánh. ............................................................................37
3.5.1. Tính chọn số vòng quay dao cắt. .........................................................37
3.5.2. Thiết kế bộ truyền xích dẫn động dao cắt 1. ........................................37
3.6. Tính toán thiết kế khâu truyền động cho khay chứa Mì.............................42
3.6.1. Tính chọn số vòng quay cho bánh đai dẫn động khay. ........................42
3.6.2. Thiết kế bộ truyền xích dẫn động cho khay chứa mì. ..........................43
3.7. Thiết kế hệ thống dẫn động băng tải làm khuôn bánh tráng (Băng tải 3). .47
3.7.1. Xác định kích thước băng tải và đường kính con lăn. .........................47
3.7.2. Tính công suất dẫn động băng tải giữa 2 trục khuôn: ..........................48
3.7.3. Tính toán bộ truyền xích dẫn động. .....................................................49
3.8. Tính toán thiết kế cánh khuấy và thùng trộn bột. .......................................53
3.8.1. Cơ sở tính toán các máy khuấy cơ khí. ................................................53
4. Thiết kế phần điều khiển. ..............................................................................58
4.1 Điều khiển động cơ. ....................................................................................58
4.2. Sơ đồ mạch động lực và mạch điều khiển. .................................................61
5. Kết luận và định hướng phát triển trong tương lai. ....................................64
5.1. Mô hình 3D của máy. .................................................................................64
5.1.1. Bản vẽ 3D tổng thể. .............................................................................64

iii


SVTH: NGUYỄN PHƯỚC LỰC

GVHD: PGS.TS. PHẠM HUY HOÀNG

5.2. Kết luận. .....................................................................................................67

5.3. Định hướng phát triển trong tương lai: ......................................................68
TÀI LIỆU THAM KHẢO. .................................................................................69
DANH MỤC BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ. ...................................70

Mục lục hình ảnh.
Hình 1.1 Ẩm thực Mì Quảng. .................................................................................1
Hình 1.2 Ẩm thực Mì Quảng (2). ...........................................................................2
Hình 1.3 Sợi mì Quảng. ..........................................................................................2
Hình 1.4 Mì Quảng với nhiều loại nhân khác nhau. ...............................................3
Hình 1.5 Nguyên liệu chế biến Mì Quảng. .............................................................4
Hình 1.6 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mì Quảng. .......................................5
Hình 1.7 Gạo dùng để tráng Mì Quảng. .................................................................5
Hình 1.8 Vo gạo tráng Mì. ......................................................................................6
Hình 1.9 Ngâm gạo tráng Mì. .................................................................................6
Hình 1.10 Cối xay bột truyền thống. ......................................................................6
Hình 1.11 Máy xay bột ngày nay. ...........................................................................6
Hình 1.12 Công đoạn lắng bột. ...............................................................................7
Hình 1.13 Cơ cấu rulo để cắt sợi Mì Quảng. ..........................................................7
Hình 2.1 Hệ thống cấp bột bằng máng hộp có điều chỉnh định lượng. ..................8
Hình 2.2 Hệ thống cấp bột bằng trục. .....................................................................9
Hình 2.3 Hệ thống hấp bằng nồi đốt trực tiếp đặt dưới băng hấp. .......................10
Hình 2.4 Hệ thống hấp bằng lò hơi đốt bằng than cấp hơi gián tiếp. ...................11
Hình 2.5 Bộ phận bôi dầu. ....................................................................................12
Hình 2. 6 Cơ cấu dao cắt sợi mì............................................................................12
Hình 2.7 Dao cắt bánh. .........................................................................................12
Hình 2.8 Dao cắt bánh (2). ....................................................................................13
Hình 2.9 Sơ đồ máy tráng sợi mì Quảng theo máy bán ngoài thị trường. ............14
Hình 2.10 Sơ đồ máy theo phương án cải tiến. ....................................................14
Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo tủ hấp. ..............................................................................15
iv

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC LỰC

GVHD: PGS.TS. PHẠM HUY HOÀNG

Hình 3.2 Mặt cắt hộp hấp......................................................................................17
Hình 3.3 Cấu tạo thành hộp hấp. ..........................................................................20
Hình 3.4 Cơ cấu cắt bánh......................................................................................37
Hình 3.5 Sơ đồ cơ cấu dẫn động khay chứa bánh. ...............................................42
Hình 3.6 Mô phỏng chuyển động khâu cấp bánh. ................................................43
Hình 3.7 Thùng trộn bột. ......................................................................................56
Hình 4.1 Sơ đồ mạch động lực. ............................................................................61
Hình 4.2 Sơ đồ mạch điều khiển...........................................................................62
Hình 4.3 Bảng điều khiển. ....................................................................................62
Hình 5.1 Hình chiếu đứng máy sản xuất sợi mì Quảng. .......................................64
Hình 5.2 Hình chiếu bằng máy sản xuất sợi mì Quảng. .......................................64
Hình 5.3 Máy sản xuất sợi mì Quảng. ..................................................................65
Hình 5. 4 Cụm bộ truyền xích máy sản xuất sợi mì Quảng..................................65
Hình 5.5 Cụm hộp hấp và băng tải máy sản xuất sợi mì Quảng. .........................66
Hình 5. 6 Cụm khuôn bánh máy sản xuất sợi mì Quảng. .....................................66
Hình 5. 7 Cụm thùng trộn máy sản xuất sợi mì Quảng. .......................................67

Mục lục bảng.
Bảng 3. 1 Các thông số bộ truyền xích dẫn động cho băng tải hấp. .....................32
Bảng 3.2 Các thông số bộ truyền xích dẫn động băng tải 2. ................................36
Bảng 3.3 Các thông số bộ truyền xích dẫn động dao cắt sợi mì...........................41
Bảng 3.4 Các thông số bộ truyền xích dẫn động cho khay chứa mì. ...................47
Bảng 3.5 Các thông số bộ truyền xích dẫn động cho khay chứa . ........................52
Bảng 3.6 Các trị số nên dùng theo loại cánh khuấy. ............................................55

v


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.
1. Tổng quan.
1.1. Giới thiệu về Mì Quảng.

Hình 1.1 Ẩm thực Mì Quảng.
Mỳ Quảng là món ăn đặc sản có nguồn gốc từ tỉnh Quảng Nam, Việt Nam. Mì
Quảng thường được làm từ sợi mì bằng bột gạo xay mịn và tráng thành từng lớp bánh
mỏng, sau đó thái theo chiều ngang để có những sợi mì mỏng khoảng 2mm.
Ngày nay Mì Quảng được biết đến như một món ăn quen thuộc của tất cả các vùng
miền từ Bắc đến Nam, nhưng để có một bát mì ngon tuyệt, đúng hương vị, đậm đà trong
từng sợi mì... thì chỉ có Mì Quảng ở miền trung nổi tiếng ở vùng đất Quảng Nam.
Du khách đã một lần đến với Quảng Nam hẳn không thể nào quên được một món
ăn bình dị, dân dã của vùng đất Quảng Nam. Đó là món Mì Quảng. Từ miền quê đến
thành phố, chỗ nào chúng ta cũng có thế tìm đuợc 1 quán mì, có quán vách nứa mái
tranh chênh vênh bên sườn núi, có quán nằm lặng lẽ bên những cánh đồng mướt xanh,
có quán lại lọt thỏm giữa ồn ào phố thị.

1


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.

Hình 1.2 Ẩm thực Mì Quảng (2).
Cũng như phở, bún hay hủ tiếu, Mì Quảng cũng được chế biến từ gạo nhưng lại có
sắc thái và hương vị riêng đặc biệt. Bắt đầu từ khâu chọn gạo cho đến nước nhưng và
các loại gia vị, phụ liệu khác đều rất đặc trưng.

Hình 1.3 Sợi mì Quảng.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.
Gạo khi chọn làm Mì quảng là loại không dẻo, có hàm lượng bột cao nhưng phải
đảm bảo độ kết dính, được ngâm ít nhất trong vòng 1 tiếng, sau đó cho vào cối xay mịn,
tráng thành những lá mì mỏng, xếp chống lên nhau và thái sợi. Để những sợi mì không
dính, phải dùng dầu phụng phi với củ nén đập dập chín thơm thoa lên bề mặt của bánh.
Nước nhưng dùng cho Mì Quảng được chế biến từ nhiều loại nguyên liệu khác
nhau tùy theo loại mì mà thực khách muốn dùng. Mì Quảng truyền thống thì nguyên
liệu chính là tôm tự nhiên và thịt heo tươi.

Hình 1.4 Mì Quảng với nhiều loại nhân khác nhau.
Nếu là mì gà hoặc mì cá lóc, thì nguyên liệu phải được thái vừa phải, tách xương
riêng để nấu nước dùng, ướp thịt và nấu như mì truyền thống. Gà phải là loại gà ta, nuôi
thả, cá lóc phải là loại cá sống trong môi trường tự nhiên, tất cả làm xong là chế biến
ngay để đảm bảo độ tươi, ngọt của nguyên liệu.
Khi trình bày một bát Mì Quảng cũng có nét riêng biệt. Đầu tiên cho vào tô là rau
sống với đủ loại rau như trên, tiếp đến là mì sợi và chang nước nhưng, sau đó cho hành
và ngò lá xanh, đậu phụng rải đều, bánh tráng và 1 quả ớt xanh kèm với 1 lát chanh
mỏng. Không như phở, nước nhưng mì có độ đậm đặc của tôm giã nhuyễn và những
nguyên liệu đặc trưng vừa đủ độ béo, đậm và ngọt, vì vậy lượng nước chang cho mì rất
ít, không bao giờ ngập lên sợi mì, trông rất đẹp mắt.

3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.
Mì Quảng là một món ăn đặc trưng và phổ biến bậc nhất ở Quảng Nam, có lẽ mì
Quảng đứng hàng đầu trên thế giới. Không một khu phố, làng mạc, chợ búa, ngóc ngách
nào ở Quảng Nam là không bán mì Quảng. Mì Quảng là món ăn bình dân nhất, dễ nấu
bậc nhất; bởi nó được xem là món ăn thích nghi với mọi hoàn cảnh, điều kiện khác nhau.
Có lẽ vì vậy mà “nhưng” Mì Quảng ngày càng đa dạng về nguyên liệu hơn. Thông
thường thì nhưng tôm thịt heo, nhưng lúc tìm không ra thịt heo, thì người miền biển bắt
cua, bắt cá, người miền núi bắt gà và bắt vịt làm nhưng ăn vẫn thấy ngon, vẫn ra hương
vị mì Quảng.

Hình 1.5 Nguyên liệu chế biến Mì Quảng.

4


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.
1.2. Sản xuất thủ công.
1.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất.

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mì Quảng.
1.2.2. Qui trình sản xuất.


Chuẩn bị gạo:
+ Chọn loại gạo.
+ Gạo phải còn nguyên không vỡ vụn.
+ Gạo có độ dẻo, thơm vừa.

Hình 1.7 Gạo dùng để tráng Mì Quảng.

5


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.
 Vo gạo: Sau khi chọn loại gạo thích hợp, tiến hành định lượng rồi cho vào thùng
chứa nước tiến hành vo gạo cho sạch, thường theo kinh nghiệm vo hai lần là đủ.
 Ngâm gạo: Gạo sau công đoạn vo tiếp tục cho vào thùng ngâm với nước (nước
máy hoặc nước giếng nhưng phải sạch không mùi). Tiến hành ngâm cho tới khi thấy hạt
gạo trương phồng to mềm nhũn thì cho thêm muối ăn với tỷ lệ 10:1, một ít muối có thể
làm tăng tính đậm đà cho bánh đồng thời làm tăng chất đạm. Thông thường ngâm với
thời gian từ ba đến năm giờ đồng hồ (tùy theo từng loại gạo).

Hình 1.8 Vo gạo tráng Mì.


Hình 1.9 Ngâm gạo tráng Mì.

Xay bột: Dùng máy xay hoặc cối xay bột nước, cho gạo cùng với nước vào xay,

ta được bột gạo làm bánh.

Hình 1.11 Máy xay bột ngày nay.

Hình 1.10 Cối xay bột truyền thống.

6


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.


Lắng bột: bột lỏng sau khi xay cho vào chậu để lắng, thời gian lắng theo kinh

nghiệm 10 đến 12 giờ, tiến hành khuấy đều kiểm tra độ sánh của bột theo yêu cầu của
từng loại bánh.


Hấp: băng hấp thực chất là một loại vải, vải đặc biệt theo kinh nghiệm người làm

bánh lâu năm thường sử dụng đó là loại vải for cotton, xếp thành hai lớp, băng vải được
trùm kín lên miệng của nồi nước sôi được gia nhiệt bằng củi đốt trên băng vải cạnh mép
nồi, khoét một lỗ nhỏ để thêm nước do tổn thất.


Bột tráng được cho vào từ muỗng tráng cho lên băng vải tráng đều mỏng, đậy

nắp nồi hấp từ 5 đến 10 giây. Bánh chín dùng đũa tách bánh ra khỏi băng vải cho lên.


Cắt tạo sợi mì: sau khi để nguội bánh sẽ được bôi trơn bằng dầu ăn và sau đó

người thợ thủ công sẽ căt lá mỳ thành sợi dùng dao cắt thông dụng.

Hình 1.12 Công đoạn lắng bột.

Hình 1.13 Cơ cấu rulo để cắt sợi Mì Quảng.

7

CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.
2. Lựa chọn kết cấu và lập sơ đồ nguyên lý máy.
2.1. Hệ thống cấp bột.
2.1.1. Cấp bột bằng máng hộp có điều chỉnh lưu lượng.

Hình 2.1 Hệ thống cấp bột bằng máng hộp có điều chỉnh định lượng.
Ưu điểm:
- Kết cấu đơn giản.
- Dễ chế tạo và lắp đặt.
- Giá thành thấp.
- Dễ sửa chữa và thay thế.
Nhược điểm:
- Khó điều chỉnh lưu lượng chính xác.
- Không thuận lợi cho việc bố trí tự động.

2.1.2. Hệ thống cấp bột bằng trục.
 Ưu điểm:
- Năng suất cấp bột cao.
- Bộ cấp bột liên tục đều đặn.
8


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.
- Có thể điều chỉnh lưu lượng, dày mỏng.
- Người vận hành thao tác dễ dàng.
- Thuận lợi cho việc bố trí tự động.
 Nhược điểm:
- Đòi hỏi chế tạo trục tương đối chính xác.
- Đòi hỏi vận tốc trục cấp sao cho bột qua băng vải phải bằng nhau.
- Truyền động cho trục là động cơ có hộp giảm tốc.

- Giá thành tương đối cao hơn so với phương án trên.

Hình 2.2 Hệ thống cấp bột bằng trục.
Ta chọn lựa phương án cấp bột bằng mán hộp có điều chỉnh định lượng vì hệ thống
đơn giản, dễ chế tạo, lắp đặt và sửa chữa. Không yêu cầu độ chính xác về lưu lương
dòng bột quá cao.

2.2. Bộ phận hấp:
2.2.1. Hệ thống hấp bằng nồi đốt trực tiếp đặt dưới băng hấp.
Ưu điểm:
 Đơn giản, dễ chế tạo.
 Giá thành thấp.
9


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.
 Dễ bố trí lắp đặt.
 Thuận tiện cho việc bố trí tự động.
 Vận hành ổn định.

Hình 2.3 Hệ thống hấp bằng nồi đốt trực tiếp đặt dưới băng hấp.
Chú thích.
1. Động cơ điện.

6. Băng tải dưới.

2. Truyền xích.

7. Bột hấp chín.

3. Tang dẫn động.

8. Tang đuôi.

4. Băng tải trên.

9. Nồi đun nước.

5. Nắp nồi hấp.

10. Buồng đốt.

Nhược điểm:
Lượng hơi tiêu tốn trên đơn vị vật liệu cao.
Do dùng điện 3 pha với công suất tiêu thụ điện lớn, nên chỉ đem hiệu suất kinh tế
cao nhất khi vận hành máy vào đêm khuya.

10


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.
2.2.2. Hệ thống hấp bằng tủ hấp có hơi cấp từ nồi hơi nhỏ.

Hình 2.4 Hệ thống hấp bằng lò hơi đốt bằng than cấp hơi gián tiếp.
Ưu điểm:
 Kết cấu tủ hấp gọn, đơn giản.
 Khó lắp đặt bố trí.
 Lượng hơi và nhiệt độ hơi cấp ổn định.
Nhược điểm:
 Do có nồi hơi riêng công suất lớn nên giá thành cao, chiếm nhiều diện tích mặt bằng.

 Tốn chi phí vận hành.


Chọn phương án hấp bằng nồi trực tiếp đặt dưới băng hấp vì nó phù hợp hơn với

điều kiện sản xuất, lắp đặt đơn giản, giá thành thấp hơn so với xây dựng lò hơi, có thể
nâng cao năng suất dễ dàng, lượng hơi và nhiệt hấp cao.

2.3. Bộ phận bôi dầu (dầu ăn).
Bao gồm một băng tải chạy cùng tốc độ với băng tải hấp, một trục được thiết kế
sát mặt băng tải có quấn vải (dạng chổi) quét lên bề mặt bánh tráng một lớp dầu. Lớp
11


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.
dầu có tác dụng bôi trơn cho bánh, tránh hiện tượng bánh bị dính khi xếp chồng lên
nhau.

Hình 2.5 Bộ phận bôi dầu.

2.4. Bộ phân cắt bánh.
Bao gồm một băng tải chạy cùng tốc độ với băng tải hấp. Khi bánh vừa ra khỏi
băng tải bôi dầu, bánh sẽ đi vào 2 khe giữa 2 ru lô cắt bánh và bánh sẽ được cắt thành
sợi trước khi những sợi mì được đưa đến dao cắt để chia các sợi mì thành từng đoạn
bằng nhau.

Hình 2. 6 Cơ cấu dao cắt sợi mì.

Hình 2.7 Dao cắt bánh.

12


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.

Hình 2.8 Dao cắt bánh (2).

2.5. Phần cải tiến.
Các máy tráng mì Quảng được sử dụng hiện nay còn cồng kềnh do chưa tối ưu
được khoảng cách giữa các băng tải dẫn đếnh cả hệ thống sản xuất có chiếm một phần
lớn không gian theo chiều dài. Do đó, để thiết kế máy được nhỏ gọn hơn, trong luận văn
này em sẽ thay đổi kêt cấu làm việc để giảm bớt một băng tải. Cụ thể, các công đoạn bôi
dầu và cắt bánh được thực hiện trên cùng một băng tải. Phương án này làm giảm được
1 băng tải.
Băng tải sử dụng cho trường hợp hấp là vật liệu vải cotton có độ bền nhiệt cao,
thích hợp cho việc hấp và an toàn cho thực phẩm. Đối với băng tải 2, ta sử dụng băng
tải cao su PU, có độ bền nhiệt cao và chống dầu mỡ. Đặc biệt, trong công đoạn cắt bánh,
dao cắt tiếp xúc với mặt băng tải, do đó yêu cầu băng tải phải có độ bền cao. Băng tải
PU đáp ứng đủ các yêu cầu này.
Băng tải PU là băng tải được cấu tạo với dây băng tải làm bằng Polyurethane.
Polyurethane (PU) là vật liệu duy nhất có tính đàn hồi hơn cao su và bền bỉ dẻo dai hơn
kim loại. PU là vật liệu có dải độ cứng khá rộng (từ mềm mịn đến cứng rắn), có tính
kháng dầu, chống xé rách, chống trầy xước và chịu mài mòn cao hơn cao su nhiều lần.
13


CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN KẾT CẤU VÀ LẬP SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MÁY.
So với nhựa, PU có khả năng chịu nén, chống co dãn và chống va đập tuyệt vời. Chính
vì lẽ đó mà nó được sử dụng thay thế cao su và nhựa trong nhiều lĩnh vực – cho phép
giảm thời gian bảo dưỡng máy móc, thiết bị, tiết kiệm tài chính.

Tích hợp cả hai hệ thống khuôn tráng mì Quảng và bánh tráng mè vào cùng một
máy, nâng cao hiệu quả kinh tế của máy.

Hình 2.9 Sơ đồ máy tráng sợi mì Quảng theo máy bán ngoài thị trường.

Hình 2.10 Sơ đồ máy theo phương án cải tiến.

14


CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
3. Tính toán thiết kế.
3.1. Xác định các kích thước tính toán của khâu hấp.
3.1.1 Sơ đồ cấu tạo hộp hấp.

Hình 3.1 Sơ đồ cấu tạo tủ hấp.
3.1.2. Tính toán các kích thước khoang hấp.
 Tính chọn chiều dài khoan hấp L1:
Hấp bằng hơi nước bão hòa khô ở nhiệt độ 100°C thời gian hấp là: τh= 15 s (kết quả
được thực nghiệm tại cơ sở sản xuất mì Quảng).
Chọn chiều dài hộp hấp là 3,5 m.
Vân tốc băng tải là: vt=

3,5
15

= 0,23 (m/s).

Tiết diện lớp bột gạo trên băng tải:
S= 𝛿. W= 0,001. 0,46= 4,6. 10-4 (m2).

(3.1)

Với 𝛿 : Chiều dày của lớp bột trên băng tải. 𝛿= 0,001 (m).
W: Chiều rộng băng tải.
ρb _ Khối lượng riêng của bột gạo, kg/m3. (20% gạo, 80% nước).
15


CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
ρb= ρbột. (1- ωb) + ρn. ωb

(3.2)

=950. (1-0,8) + 1000.0,8= 990 kg/m3.
δ _ Chiều dày của lớp bột trên băng tải, δ=0,001 m.
Lưu lượng khối lượng bột của lớp bột trên băng tải là:
Gb =

𝑤.𝑙.𝛿.𝜌𝑏
𝑡

=

0,46.3,5.0,001.990
15

= 0,069 kg/s ≃ 250 Kg/giờ.

(3.3)

 Xác định chiều rộng khoan hấp (B1).
Chiều rộng hấp được xác định theo công thức:
B1=Bt+ 2.a’ (m).

(3.4)

Trong đó:
Bt_ Chiều rộng băng tải hấp, m.
Bt=b+2.a, [m].

(3.5)

Do việc vận chuyển bánh có chiều rộng là Db=400 mm, ta chọn a=30 mm.
Bt= 400 + 2.30 = 460 (mm) = 0,46 (m).
a’_ Khoảng cách giữa mép băng tải tới biên hấp.
a’ = 0,02 m (chọn).
Vậy: B1= 0,46 + 2.0,02= 0,5 m.
 Xác định chiều cao khoang hấp (H1).
H1=h+ 2h’, [m].

(3.6)

Trong đó:
h_ Chiều cao của thân khoang hấp, m.
Chọn: h=0,1 m.
h’_ Chiều cao nắp và đáy tủ hấp, m.
Chọn: h’=0,04 m.
Vậy chiều cao khoang hấp là:

16


CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
H1= 0,1 + 2. 0,04= 0,18 m.

3.2. Tính toán nhiệt:
3.2.1. Mục đích:
Mục đích của tính toán nhiệt hấp là lập phương trình cân bằng nhiệt, để biết được
tất cả các nhiệt lượng tiêu hao thành phần qua đó xác định được lượng hơi tiêu hao khi
hấp trong một giờ.
Mô tả bài toán nhiệt dùng hộp hấp:

Hình 3.2 Mặt cắt hộp hấp.
Phương trình cân bằng nhiệt cho hộp hấp:
Qcb= Gh.r=Qhi+ Qmt, W.

(3.7-[1])

Hay:
Qcb=Gh.r= Gb. Cpbột. (tb1-tb0) + k. Fh. (tbh-tf), [W].
Trong đó:
Qcb_ Tổng nhiệt lượng tiêu hao cho quá trình hấp, [W].

17

(3.8- [2])


CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Qhi_ Nhiệt lượng hữu ích hấp chín bột, W.
Qmt_ Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh, W.
Gh_ Lượng hơi nước bão hòa khô cấp trong một giờ, kg/h.
Gb_ Lưu lượng khối lượng bột vào trong một giờ, kg/h.
Cpbột_ Nhiệt dung riêng của bột, KJ/kg. độ.
tb0_ Nhiệt độ của bột đầu vào hộp hấp, °C.
tb1_ Nhiệt độ cho phép hấp chín bột, °C.
k_ Hệ số truyền nhiệt, W/m2K.
Fh_ Diện tích trao đổi nhiệt, m2.
tbh_ Nhiệt độ hơi bão hòa khô, °C.
tf_ Nhiệt độ môi trường xung quanh, °C.

3.2.2. Tính toán nhiệt hộp hấp.
Xác định hệ số tỏa nhiệt từ hơi nước ngưng đến thành trong của hộp α1.
Sơ bộ chọn nhiệt độ vách thành trong của hộp.
Tw1=99,5 °C.
Nhiệt độ màng nước ngưng tm:
tm=

𝑡𝑏ℎ +𝑡𝑤1
2

=

100+99,5
2

= 99,75 °C.

(3.9- [4])

Tra bảng các thông số vật lý của nước trên đường bảo hòa tại tm=99,75 °C.
Ta được:
ρ=957,9 kg/m3.
λ=0,679 W/mK.
v= 0,295. 10-6 m3/s.
Nhiệt ẩn hóa hơi tra theo tbh=100 °C ta có: r= 2257 kJ/kg.

18


CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
Tra theo bảng 15- TL [3].
Xác định đường kính tương đương của hộp:
Dtd=

4.𝑎.𝑏
𝑎+2𝑏

4.0,5.0,18

=

= 0,5 m.

0,5+0,18

(3.10- [2])

Đường kính thủy lực lấp đầy một phần chất lỏng, ở đây lưu chất dưới dạng hơi ẩm có

nhiệt độ cao nên ta xem như chất lỏng lấp đầy một phần đường ống.
Xem hộp như ống dẫn hơi nóng đặt nằm ngang có đường kính tương đương dtd=0,5 m
thì α1 được xác định theo công thức sau:
4

𝜌.𝑔.𝑟.𝜆3

α1=0,728. √
𝑣.𝑑.(𝑡

𝑏ℎ +𝑡𝑤1 )

, W/m2K.

(3.11- [2])

4 957,9.9,81.2257.103 .0,6793

α1= 0,728. √
=12610,2 (W/m2K).
0,295.10−6 .0,5.(100−99.5)
Nhiệt lượng do hơi cấp ra thành hộp hấp:
q= α1. (tbh+tw1) = 12610,2. (100-99,5) =6305 W/m2.

(3.12- [2])

Xác định hệ số tỏa nhiệt α2 từ vách tủ đến môi trường xung quanh:
Khi ổn định nhiệt thì nhiệt lượng mà vách tỏa ra môi trường xung quanh.
α2=

𝑞

𝑡𝑤2 −𝑡𝑓

, W/m2K.

(3.13- [2])

Trong đó:
tf_ Nhiệt độ môi trường xung quanh hộp hập, tf= 25°C.
tw2_ Nhiệt độ bề mặt vách ngoài tiếp xúc với môi trường.
Chọn: tw2= 35°C.
q_ Nhiệt lượng truyền qua mỗi m2 vách hộp, W/m2.
q= 6305 W/m2.
Thay số ta được:
α2 =

6305
35−25

= 630,5 W/m2.

19