IUH - BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT KẾ MÁY THỰC PHẨM - TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ LY TÂM TÁCH DẦU THỪA TỪ KHOAI TÂY CHIÊN LÀM VIỆC VỚI TỐC ĐỘ 1000 VÒNG/PHÚT NĂNG SUẤT 100KG/MẺ

Trong bối cảnh ngành công nghiệp chế biến thực phẩm đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là phân khúc đồ ăn nhanh và thực phẩm tiện lợi, sản phẩm khoai tây chiên (snack khoai tây) luôn giữ vị trí quan trọng. Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất khoai tây chiên lại tạo ra một lượng lớn dầu thừa bám trên bề mặt sản phẩm sau khi chiên. Việc loại bỏ lượng dầu thừa này không chỉ là yêu cầu bắt buộc để nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn có ý nghĩa lớn về kinh tế và môi trường và sức khỏe người tiêu dùng. Việc thiết kế thiết bị ly tâm tách dầu từ khoai tây chiên mang lại những lý do và lợi ích như nâng cao chất lượng sản phẩm và sức khỏe người tiêu dùng, việc loại bỏ dầu thừa giúp giảm hàm lượng chất béo trong sản phẩm, đáp ứng xu hướng tiêu dùng lành mạnh và các tiêu chuẩn về dinh dưỡng, giảm dầu thừa giúp sản phẩm giòn lâu hơn, tránh tình trạng bị ỉu, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản và giữ được hương vị tự nhiên của khoai tây. Quy trình tách dầu hiệu quả cho phép thu hồi lại một lượng dầu ăn đáng kể. Lượng dầu thu hồi có thể được tái sử dụng trong các khâu sản xuất phù hợp (nếu đáp ứng tiêu chuẩn) hoặc bán cho các đơn vị xử lý dầu công nghiệp. Sử dụng công nghệ ly tâm – một phương pháp tách dựa trên chênh lệch khối lượng riêng, có ưu điểm về tốc độ, hiệu suất tách cao và hoạt động liên tục, phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp lớn. Chính vì vậy, nhóm chúng em chọn đề tài Thiết kế thiết bị ly tâm tách dầu từ khoai tây chiên với mong muốn nghiên cứu, tính toán và thiết kế một thiết bị phù hợp với đặc tính của sản phẩm thực phẩm chiên, đảm bảo hiệu quả tách dầu cao, cấu tạo hợp lý, an toàn và dễ vận hành.5 I. TỔNG QUAN Cơ sở lý thuyết Quá trình ly tâm là quá trình phân tách các cấu tử trong hỗn hợp dựa trên sự khác biệt về khối lượng riêng của chúng, dưới tác dụng của lực ly tâm sinh ra khi thiết bị quay với tốc độ cao. Khi lồng ly tâm quay với tốc độ góc ω (rad/s), một phần tử vật chất có khối lượng riêng ρ ở bán kính r sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm Trong thiết bị ly tâm tách dầu, khi khoai tây chiên được đưa vào lồng quay, lực ly tâm sẽ làm dầu bám trên bề mặt khoai bị tách ra và di

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM

——

BÁO CÁO THỰC HÀNH THIẾT KẾ MÁY THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ LY TÂM TÁCH DẦU THỪA TỪ KHOAI TÂY CHIÊN LÀM VIỆC VỚI TỐC ĐỘ 1000 VÒNG/PHÚT NĂNG SUẤT

100KG/MẺ

Giảng viên hướng dẫn: ThS Trương Văn Minh

Lớp: DHTP18A – Nhóm 1 – Tổ 1

TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

1

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 3

LỜI MỞ ĐẦU 4

Lý do chọn đề tài 4

I TỔNG QUAN 5

1 Nguyên liệu sản xuất Snack khoai tây 5

1.1 Khoai tây 5

1.2 Thành phần hóa học của khoai tây 5

2 Quy trình công nghệ sản xuất snack khoai tây 6

3 Thuyết minh quy trình công nghệ 7

3.1 Rửa 7

3.2 Gọt vỏ 7

3.3 Cắt lát 8

3.4 Chần 8

3.5 Sấy sơ 8

3.6 Chiên chân không 9

3.7 Ly tâm tách dầu 9

3.8 Đóng gói 9

4 Thiết bị 9

4.1 Lựa chọn vật liệu 9

4.2 Mô tả thiết bị 10

4.3 Cấu tạo 10

II TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 11

III KẾT LUẬN 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO 17

Bảng phân công nhiệm vụ

hoàn thành

3

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh và Viện Công nghệ Sinh học và Thực phẩm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất, tài liệu học tập và môi trường nghiên cứu để chúng em hoàn thành bài báo cáo thực hành môn học này

Đặc biệt, chúng em xin gửi lời tri ân chân thành nhất đến Giảng viên Thầy Trương Văn Minh người đã tận tình truyền đạt kiến thức chuyên môn, hướng dẫn chi tiết, và cung cấp những góp ý, định hướng kịp thời trong suốt quá trình chúng em thực hiện bài báo cáo

về Thiết kế thiết bị ly tâm tách dầu Những kiến thức và kinh nghiệm thực tế của Thầy

là nền tảng vững chắc giúp chúng em hoàn thiện thiết kế và nội dung báo cáo

Dù đã rất cố gắng, báo cáo này khó tránh khỏi những thiếu sót Kính mong Thầy thông cảm và đóng góp ý kiến để chúng em có thể hoàn thiện hơn trong các bài nghiên cứu và thiết kế sau này

Nhóm em xin chúc Thầy nhiều sức khỏe và thành công!

LỜI MỞ ĐẦU

Lý do chọn đề tài

Trong bối cảnh ngành công nghiệp chế biến thực phẩm đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là phân khúc đồ ăn nhanh và thực phẩm tiện lợi, sản phẩm khoai tây chiên (snack khoai tây) luôn giữ vị trí quan trọng Tuy nhiên, trong quá trình sản xuất khoai tây chiên lại tạo ra một lượng lớn dầu thừa bám trên bề mặt sản phẩm sau khi chiên Việc loại bỏ lượng dầu thừa này không chỉ là yêu cầu bắt buộc để nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn có ý nghĩa lớn về kinh tế và môi trường và sức khỏe người tiêu dùng

Việc thiết kế thiết bị ly tâm tách dầu từ khoai tây chiên mang lại những lý do và lợi ích như nâng cao chất lượng sản phẩm và sức khỏe người tiêu dùng, việc loại bỏ dầu thừa giúp giảm hàm lượng chất béo trong sản phẩm, đáp ứng xu hướng tiêu dùng lành mạnh

và các tiêu chuẩn về dinh dưỡng, giảm dầu thừa giúp sản phẩm giòn lâu hơn, tránh tình trạng bị ỉu, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản và giữ được hương vị tự nhiên của khoai tây Quy trình tách dầu hiệu quả cho phép thu hồi lại một lượng dầu ăn đáng kể Lượng dầu thu hồi có thể được tái sử dụng trong các khâu sản xuất phù hợp (nếu đáp ứng tiêu chuẩn) hoặc bán cho các đơn vị xử lý dầu công nghiệp Sử dụng công nghệ ly tâm – một phương pháp tách dựa trên chênh lệch khối lượng riêng, có ưu điểm về tốc độ, hiệu suất tách cao và hoạt động liên tục, phù hợp với quy mô sản xuất công nghiệp lớn

Chính vì vậy, nhóm chúng em chọn đề tài Thiết kế thiết bị ly tâm tách dầu từ khoai tây chiên với mong muốn nghiên cứu, tính toán và thiết kế một thiết bị phù hợp với đặc tính của sản phẩm thực phẩm chiên, đảm bảo hiệu quả tách dầu cao, cấu tạo hợp lý, an toàn

và dễ vận hành

5

Cơ sở lý thuyết

Quá trình ly tâm là quá trình phân tách các cấu tử trong hỗn hợp dựa trên sự khác biệt

về khối lượng riêng của chúng, dưới tác dụng của lực ly tâm sinh ra khi thiết bị quay với tốc độ cao

Khi lồng ly tâm quay với tốc độ góc ω (rad/s), một phần tử vật chất có khối lượng riêng ρ ở bán kính r sẽ chịu tác dụng của lực ly tâm

Trong thiết bị ly tâm tách dầu, khi khoai tây chiên được đưa vào lồng quay, lực ly tâm sẽ làm dầu bám trên bề mặt khoai bị tách ra và di chuyển ra ngoài qua các lỗ lọc của lồng Nhờ vậy, lượng dầu dư thừa sau quá trình chiên được giảm đáng kể, giúp sản phẩm giòn hơn, ít béo hơn và tăng thời gian bảo quản

Ưu điểm của phương pháp ly tâm tách dầu giúp giảm hàm lượng dầu dư trong sản phẩm chiên 15–40 % Cải thiện độ giòn, màu sắc và hương vị của sản phẩm Giúp đáp ứng tiêu chuẩn dinh dưỡng và an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng

1 Nguyên liệu sản xuất Snack khoai tây

1.1 Khoai tây

Khoai tây (Solanum tuberosum), thuộc họ Cà (Solanaceae) Khoai tây là loài cây

nông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột Chúng là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi, xếp sau lúa, lúa mì và ngô Lưu trữ khoai tây dài ngày đòi hỏi bảo quản trong điều kiện lạnh

1.2 Thành phần hóa học của khoai tây

2 Quy trình công nghệ sản xuất snack khoai tây

Khoai tây

Rửa

Gọt vỏ

Cắt lát

Chần

Sấy sơ

Chiên chân không

Ly tâm tách dầu

Đóng gói

Sản phẩm

thải

Vỏ

Dầu

7

3 Thuyết minh quy trình công nghệ

3.1 Rửa

 Mục đích: loại bỏ các cặn bẩn, đất đá làm sạch nguyên liệu chuẩn bị cho công đoạn cắt miếng tiếp theo Loại bỏ tạp chất để tránh các mối nguy ảnh hưởng đến sức khỏe con người hoặc tính chất cảm quan của sản phẩm, kiểm soát vi sinh vật,

hạn chế mức thấp nhất các ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm sau này

 Phương pháp thực hiện: công đoạn này được thực hiện bằng cách chuyển những

củ khoai tây xuống bồn chứa nước, có dòng nước đang chảy mạnh, nhờ đó các chất bẩn như bụi,đất đá sẽ chìm xuống đáy và những củ khoai nhẹ sẽ nổi lên trên Quá trình rửa có thể tiến hành trong các máy rửa có bàn chải Trong các máy rửa thùng quay, khoai tây được rửa sạch do sự nhào trộn và cọ sát giữa các củ khoai với nhau và giữa các củ khoai Sau khi rửa, khoai tây được để ráo, thường để trên các băng tải và chúng được chuyển qua một băng tải kiểm tra, nơi mà những vật liệu lạ hoặc những củ khuyết tật bị loại bỏ Sau khi kiểm tra chúng được băng tải

dẫn đến công đọan gọt vỏ

 Các biến đổi về nguyên liệu: nguyên liệu sạch và giảm bớt lượng vi sinh vật trên

bề mặt vỏ

3.2 Gọt vỏ

 Mục đích: gọt nhằm lấy đi phần vỏ không dùng đến cho khoai tây lát sau này, gây màu sắc xấu sau sấy cũng như vị không ngon của nó Các phương pháp tách vỏ được sử dụng phổ biến hiện nay là phương pháp xát, phương pháp nhúng trong dung dịch xút và dùng hơi Phương pháp xát có thể tiến hành liên tục theo từng

mẻ

 Cách thực hiện: máy gọt vỏ cọ xát cấu tạo bởi một đĩa hoặc mâm quay dạng xoắn

ốc và các trục đá mài có khả năng quay quanh trục Từng mẻ khoai được dẫn đến máy gọt vỏ, thông qua sự có xát với các trục mài mà vỏ bề mặt vỏ sẽ được lấy ra Một đặc điểm thiết kế quan trọng là phải đảm bảo tất cả các bề mặt củ đều được tiếp xúc đều nhau để có thể cọ xát Các mảnh vỏ được làm sạch và được loại bỏ bằng cách phun nước Các hệ thống như trên làm việc tốt nhất với các nguyên liệu

có độ tròn và đồng nhất cao Ưu điểm của máy gọt vỏ cọ xát là đơn giản, thuận

tiện và giá thành cũng thấp

 Các biến đổi của nguyên liệu: hình dạng và kích thước nguyên liệu bị giảm đi

đáng kể Dịch bào tiết ra trên bề mặt là nguyên nhân chính gây ra phản ứng oxy hóa làm thâm bề mặt trái và cũng là môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động Vì vậy sau khi gọt, nguyên liệu phải được nhanh chóng đưa qua quá trình xử lý tiếp

theo nhằm tránh hư hỏng

3.3 Cắt lát

 Mục đích: tạo ra những lát khoai tây mỏng dễ dàng cho quá trình sấy sau này, đây

là công đoạn quan trọng vì khoai tây được chiên không tẩm thêm bột Miếng khoai sau khi cắt đạt tiêu chuẩn là những miếng mỏng, sạch và dễ dàng hấp thu nhiệt

trong quá trình sấy, cũng như không bị vỡ ra khi sấy

 Phương pháp thực hiện: khoai tây sau khi gọt vỏ rửa sạch được đưa vào máy cắt, máy chuyển động quay liên tục, những củ khoai tây được đẩy vào thành của máy

và được bộ phận giá đỡ giữ chắc củ khoai tây sau đó được cắt bởi dao Dao được

làm bằng thép không gỉ Thái khoai tây thành lát dày 1,5-2mm (dạng lát mỏng)

 Những biến đổi của nguyên liệu:

 Vật lý: Kích thước nguyên liệu sẽ giảm

 Hóa học: Cấu trúc bị phá vỡ làm phản ứng oxy hóa xảy ra nên cần phải bảo

quản nghiêm ngặt sau khi cắt lát

 Hóa lý: Tăng tốc độ bay hơi của các chất dễ bay hơi

 Hóa sinh: Các phản ứng oxy hóa dưới xúc tác enzyme xảy ra mạnh

 Sinh học: Thành phần dinh dưỡng thoát ra ngoài và làm cho mật độ vi sinh vật

tăng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

3.4 Chần

 Mục đích:làm mềm nguyên liệu, tăng tính thấm màng tế bào, khử trùng và vô hoạt

hóa các enzyme và các hợp chất gây biến màu sản phẩm

 Thực hiện: xử lý nhiệt sơ bộ ở trong nước có nhiệt độ 80-100oC trong thời gian

từ 3 đến 5 phút Sau khi chần cần làm nguội ngay để tránh biến đổi hóa sinh không

như mong muốn

3.5 Sấy sơ

 Mục đích: giảm độ ẩm của lát khoai tây nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh

vật và quá trình già hóa của khoai tây nhằm dễ dàng trong quá trình bảo quản

 Cách thực hiện: các lát khoai tây sau khi được để ráo sẽ được xếp vào các khay

9

sấy được làm bằng nhôm Các lát khoai được xếp trên khay có độ dày khoảng 20mm Nhiệt độ sấy 55℃ sấy trong vòng 8-10h Sản phẩm sau khi sấy có độ ẩm

8%

 Các biến đổi của nguyên liệu:

 Giai đoạn 1: Nhiệt cung cấp chủ yếu để làm nóng sản phẩm sấy Lượng ẩm

thoát ra lúc này là không đáng kể

 Giai đoạn 2: Sau khi nhiệt độ bề mặt sản phẩm tăng dần để đạt tới nhiệt độ bay hơi thì lượng ẩm bề mặt lát thoát mạnh ra ngoài Quá trình bay hơi bề mặt xảy

ra đồng thời với quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu ra ngoài bề mặt Nhiệt dần dần tác dụng vào bên trong lòng vật liệu làm cho nhiệt độ phía trong của lát tăng lên thúc đẩy thêm quá trình chất ẩm dịch chuyển từ trong lòng ra ngoài bề mặt vật liệu thời gian khô của các lát không đồng đều do đó

cần phải có đảo trộn giữa các khay và các lát trong một khay với nhau

 Giai đoạn 3: Độ ẩm của sản phẩm đã tiến gần với độ ẩm của không khí buồng

sấy nên lượng ẩm thoát ra lúc này không còn đáng kể và kết thúc quá trình

3.6 Chiên chân không

Dầu sẽ được gia nhiệt lên mức nhiệt độ cần thiết Sau đó, sản phẩm được bỏ vào máy chiên qua 1 giỏ chiên Trước khi sản phẩm được nhúng vào dầu chiên thì máy hút chân không sẽ hoạt động để đưa áp suất về áp suất thấp (thông thường là mức

760 Torr) Quá trình chiên thường chỉ diễn ra trong vài phút

3.7 Ly tâm tách dầu

 Cách thực hiện: sau khi chiên xong, sản phẩm sẽ được đưa qua một hệ thống quay

ly tâm để tiến hành tách dầu Giảm tối đa lượng dầu còn lưu lại trong sản phẩm

 Mục đích: Tách bớt dầu trong sản phẩm sau khi chiên để có hàm lượng béo thích hợp cho sản phẩm

3.8 Đóng gói

Khâu cuối cùng là cho sản phẩm vào đóng gói hoàn thiện để bảo quản sản phẩm và tạo bao bì đẹp cho sản phẩm phân phối ra thị trường

4 Thiết bị

4.1 Lựa chọn vật liệu

Thép không gỉ hợp kim Austenit (1X18H9T)

Thép không gỉ hợp kim Austenit (1X18H9T) được lựa chọn làm vật liệu để chế tạo

thiết bị ly tâm tách dầu Thép không gỉ Austenitic có khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình tuyệt vời, độ bền và độ dẻo cao và không có từ tính Các loại phổ biến bao gồm 304, 316 và 310

Đặc điểm của thép hợp kim: thép hợp kim đắt tiền nhưng bù lại thép hợp kim có những đặc điểm nổi trội hơn so với thép cacbon Về cơ tính thép hợp kim có độ bền cao hơn hẳn so với thép cacbon, thể hiện rỏ sau khi tôi và ram

Tác dụng nguyên tố hợp kim: Crom tăng độ thấm tôi khá cao, crom có tác dụng cải thiện tính chống ram và giữ độ bền ở nhiệt độ cao, crom đóng vai trò hàng đầu đối với độ bền chống mài mòn Niken làm tăng độ bền và độ dai va đập, thép trên 5% Ni giữ được độ dai rất tốt ngay cả khi ở nhiệt độ thấp Mangan làm tăng độ thấm tôi Thép không gỉ Austenitic được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp thực phẩm, hóa chất Nhờ hàm lượng Crom và Niken cao, thép có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong nhiều môi trường, bao gồm nước, hơi ẩm, các sản phẩm thực phẩm (dầu mỡ, chất béo) Ngoài ra, thép Austenit có độ bền kéo cao và độ dẻo dai tốt, cho phép vật liệu chịu được lực ly tâm lớn và ứng suất cao khi thiết bị hoạt động ở tốc độ quay lớn

4.2 Mô tả thiết bị

Máy ly tâm tách dầu là một trong những dòng máy chế biến công nghiệp chuyên dụng tách dầu của một trong các loại thực phẩm như snack, đậu phộng da cá, trái cây sấy,…Sản phẩm được thiết kế hiện đại, cấu tạo đơn giản, công suất lớn giúp lọc sạch

bã đến 99% Từ đó giúp người dùng tiết kiệm thời gian, công sức, nâng cao hiệu quả

làm việc

Nguyên lý hoạt động: Khi máy hoạt động, trục quay gắn dưới lồng lưới lọc sẽ tạo ra những vòng quay có tốc độ cao, nguyên liệu cần vắt sẽ chịu áp lực ly tâm cực lớn Từ

đó, giúp tách nước hoặc dầu ra khỏi nguyên liệu Cặn bã lúc này sẽ được đẩy ra xa trục quay trung tâm bám lên thành máy Đồng thời chất lỏng sẽ được lọc sạch qua lưới lọc

và chảy ra ngoài bằng van xả

4.3 Cấu tạo

Cấu tạo máy ly tâm tách dầu gồm 4 bộ phận chính: Lồng vắt, nắp, động cơ và chân máy

 Lồng vắt được thiết kế dạng lồng sâu, giúp nguyên liệu trong lúc vắt không bị văng ra ngoài Lồng vắt có cấu tạo bởi 2 lồng gồm: 1 lồng kín bên ngoài để hứng

11

dầu và 1 lồng được thiết kế dạng lưới bên trong gắn liền với trục quay, bên dưới

là trục ly tâm giúp tách nước, tách dầu

 Nắp đậy: nắp đậy thủ công, bề mặt bao phủ với thân vỏgiúp khoai tây không bị

văng ra trong quá trình ly tâm đồng thời giúp đảm bảo an toàn thực phẩm

 Phần động cơ nằm đặt bên dưới của lồng vắt Tốc độ quay vòng đạt tới 1000

vòng/ phút Từ đó giúp quá trình tách nước, tách dầu diễn ra nhanh chóng

 Chân máy được thiết kế chắc chắn theo tiêu chuẩn công nghiệp, chống rung lắc

khi máy hoạt động

Mục tiêu: tính toán và thiết kế thiết bị ly tâm tách dầu thừa ra khỏi khoai tây chiên làm việc với tốc độ quay 1000 vòng/phút và năng suất 100kg/mẻ

Ta có:

Khối lượng riêng của khoai tây chiên: 450kg/m3

Thể tích của khoai tây chiên: V=𝑚

𝑝 =100

450 = 0,222 (m3)

Bề dày lớp khoai tây trên thành thùng:

+ Giả sử cho đường kính lồng ly tâm là: 1200(mm)

+ Chiều cao lồng ly tâm là: 500(mm)

→ Diện tích bề mặt thùng: A=𝜋 𝑅2 = 3,14 0,62= 1,13 (m2)

Bề dày lớp khoai tây trên thành thùng

Bề dày: (H)=𝑉

𝐴=0,222 1,13 = 0,1964(𝑚) = 196,4(𝑚𝑚)

Như vậy bề dày của lớp khoai tây chiên trên thành thùng được xếp đều các mặt là 196,4mm < 500mm (Giả định)

Chọn

Đường kính lồng ly tâm: 1200 mm

Chiều cao lồng ly tâm: 500 mm

Đường kính phần vỏ thân: 1300 mm

Chiều cao phần vỏ thân: 550 mm

Lực ly tâm: F=m𝜔2𝑟

Tốc độ góc: 𝜔 =2𝜋.𝑛

60 =2𝜋.1000

60 = 104,72 (rad/)

Áp suất cực đại tác dụng lên thân thùng

Pmax = 𝑦.𝜔

2 𝑅2

2 + 𝑦 𝑔 ℎ0 =450.104,722.0,62

2 + 450.9,81.0,1964 = 889135.5562 Pa

Ta có:

1 atm = 101325 N/𝑚2

P= 889135.5562

101325 = 8,775 atm

Chọn vật liệu chế tạo là Thép không gỉ hợp kim Austenit (1X18H9T)

Hệ số ăn mòn hóa học : Ca=1mm

Nhiệt độ làm việc 50⁰C

Hệ số bền mối hàn 𝜑ℎ = 0.95

Thiết bị làm việc chịu áp suất trong

Áp suất tính toán: 𝑝𝑡𝑡 = 8.775 × 101325 = 889126.875 N/𝑚2 = 0.88913 N/𝑚𝑚2 Nội suy ứng suất cho phép

[𝜎]= 20−50

50−250=130−𝑥

𝑥−122 →[𝜎]= 128.95 N/𝑚𝑚2

 Tính toán bề dày lồng ly tâm

Ta có: [𝜎]

𝑝 𝜑ℎ = 128,95

0,88913 0,95 = 137,7779 ≥ 25 (𝑇ℎỏ𝑎)

Bề dày tối thiểu của lồng ly tâm:

S’= 𝑃.𝐷𝑡

2.[𝜎].𝜑ℎ = 0,88913.1200

2.128,95.0,95 = 4,35 (𝑚𝑚)

Bề dày thực tế của lồng ly tâm:

S= S’+C = S’+Ca+Co = 4,35+1+0,15 = 5,5 (mm)

Kiểm tra:

𝑆−𝐶𝑎

𝐷𝑡 = 5,5−1

1200 = 0,00375 ≤ 1 (Thỏa)

Kiểm tra áp suất cho phép:

[𝑃] = 2.[𝜎].𝜑ℎ.(𝑆−𝐶𝑎)

𝐷𝑡+(𝑆−𝐶𝑎) = 2.128,95.0,95.(5,5−1)

1200+(5,5−1) = 0,915336 ≥ 0,88913 (N/𝑚𝑚2) ( Thỏa)

Do trên thựuc tế lồng ly tâm có đục lỗ nên bị yếu đi, do vậy ta tăng cứng lên 80%:

→ 5,5.(1+0,8) ≈ 10 (mm)

Vậy bề dày của lồng ly tâm Sthân lồng ly tâm = 10 (mm)

Bề dày thân vỏ ngoài ta có thể cho phép dày 2mm (vì thân vỏ ngoài không chịu áp lực ly tâm)

Sthân ngoài = 2 (mm)

Như vậy cấu tạo của thiết bị sẽ có: