SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO .............
PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO .............
CUỘC THI KHOA HỌC KĨ THUẬT DÀNH CHO
HỌC SINH TRUNG HỌC LẦN THỨ III NĂM .............
ĐƠN VỊ DỰ THI: TRƯỜNG THCS PHAN CHU TRINH
TÊN DỰ ÁN:
MÁY CHƯNG CẤT TINH DẦU MINI THÔNG MINH
THUỘC LĨNH VỰC: KỸ THUẬT CƠ KHÍ
Người thực hiện :
.............
Giáo viên hướng dẫn :
-1-
LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn đến sở GD & ĐT Đăk Lăk đã tổ chức cuộc
thi “Sáng tạo khoa học kỹ thuật” dành cho học sinh THCS và THPT
năm học 2016 – 2017. Để em có một sân chơi bổ ích, có cơ hội tốt để
giao lưu học hỏi với các bạn, để thể hiện ý tưởng khoa học của mình, có
điều kiện để chúng em thực hành áp dụng những kiến thức đã được học
vào các vấn đề thực tế.
Em xin gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu trường THCS Phan Chu
Trinh đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để em có điều kiện tham gia cuộc thi
này.
Em xin được tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy giáo .............đã
hướng dẫn em phương pháp nghiên cứu, phương pháp luận và hỗ trợ kĩ
thuật để thực hiện đề tài này.
Lời cuối, em xin cảm ơn các cơ, chú nhân viên quản lí thiết bị của
Nhà trường và bạn bè đã tạo điều kiện thuận lợi để em được hoàn thành
đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!.
.............ngày 19 tháng 12 năm 2022
Tác giả
.............
-2-
MÁY CHƯNG CẤT TINH DẦU MINI THÔNG MINH
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Với lịch sử phát triển hàng ngàn năm, tinh dầu được mệnh danh là
báu vật của thiên nhiên, là tủ thuốc của tự nhiên được phát triển thành
phương pháp trị liệu, chăm sóc sức khỏe, làm đẹp trên tồn thế giới.
Mặc dù có những cơng năng rất lớn nhưng các sản phẩm về tinh
dầu vẫn còn khá xa lạ với người dân nước ta, một phần vì giá thành rất
cao, một phần vì chiết xuất tinh dầu địi hỏi thiết bị, máy móc khá phức
tạp nên chúng ta thường bỏ qua nguồn tài nguyên quý giá này.
Để khai thác và tận dụng hết các tinh dầu có trong các loài thực vật
tự nhiên em chế tạo ra một chiếc “máy chưng cất tinh dầu mini thông
minh”. Với nhiều ưu điểm tiện lợi, dễ sử dụng, an toàn với mơi trường.
2. MỤC ĐÍCH
Chế tạo một chiếc máy chưng cất tinh dầu mini thơng minh có khả
năng:
+ Quy mơ nhỏ gọn, dễ sử dụng, an toàn.
+ Điều chỉnh được nhiệt độ chưng cất.
+ Có thể hẹn giờ bật/tắt.
+ Khơng gây ô nhiễm môi trường.
+ Tiết kiệm năng lượng.
+ Hiệu suất chưng cất cao.
+ Giá thành thấp.
Máy chưng cất tinh dầu mini thông minh giúp cho chúng ta thu được
tinh dầu có trong các lồi thực vật gần gũi trong đời sống như sả, chanh,
quýt, bưởi, bạc hà, hoa sữa, hoa hồng... một cách đơn giản và hiệu quả.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết (Phương pháp phân tích,
tổng hợp, lý luận, mơ hình hố, chun gia, sưu tầm tài liệu…).
- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (chế tạo bộ thiết bị
chưng cất thí nghiệm, thu thập số liệu thực nghiệm, xây dựng bản vẽ kỹ
-3-
thuật, chế tạo máy chưng cất tinh dầu mini thông minh, thực nghiệm
quá trình chưng cất tinh dầu, hiệu chỉnh máy, …).
- Nhóm phương pháp tốn học (phương pháp thống kê toán học
trong nghiên cứu khoa học giáo dục, đánh giá xử lí số liệu,..).
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Máy chưng cất tinh dầu mini thơng minh có thể chế tạo tinh dầu từ
sản phẩm bỏ đi trong sản xuất, sinh hoạt để tạo ra các loại tinh dầu có
giá trị kinh tế cao.
Cấu tạo máy đơn giản, hoạt động dễ dàng, có thể điều chỉnh nhiệt
độ và thời gian bật/tắt theo lập trình từ trước. Giải phóng sức lao động
của con người.
5. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Khách thể nghiên cứu:
+ Hoa sữa
+ Thân, lá cây sả.
+ Thân, lá cây húng nhũi.
+ Vỏ chanh, vỏ quýt
- Đối tượng nghiên cứu
+ Máy chưng cất tinh dầu mini thông minh.
+ Dây gia nhiệt (lấy từ ấm nước 5 lít đã bị hư role nhiệt)
220V / 50Hz ~ 1500W
Role cố định 125oC 220V / 25A
Đèn led báo điện
+ Rơ le nhiệt điều chỉnh nhiệt độ 50-300 độ WZB
Dải nhiệt độ điều chỉnh: 50 - 300 độ
Dây cảm biến nhiệt dài: 70cm
Tiếp điểm đầu ra: 3 tiếp điểm, thường đóng, thường mở.
Dịng tiếp điểm: 250V / 16A ~ 3000W
+ Thiết bị hẹn giờ KG316T tắt/mở thiết bị tự động.
-4-
Công suất tải tức thời tối đa: 25A, 220VAC
Công suất tải liên tục tối đa: 5A, 220VAC
Nguồn điện tiêu chuẩn hoạt động: 220VAC/50Hz
Dãy điện áp làm việc: từ 160VAC...240VAC
Công suất tiêu thụ: nhỏ hơn 1W
Có 10 bộ nhớ cài đặt ON và 10 bộ nhớ cài đặt OFF
Khoảng cách thời gian cài đặt tắt/mở tối thiểu 1 Phút
Khoảng cách thời gian cài đặt tắt/mở tối đa 168h (1 tuần lễ).
Có pin chờ khi mất điện => không bị mất bộ nhớ hẹn giờ
Có thể chọn lịch làm việc cho timer trong cả tuần hoặc từng
ngày riêng lẻ trong tuần.
Sai số thời gian của đồng hồ chuẩn trên máy: không quá
0.5s/ngày
Nhiệt độ làm việc: -25 độ C...+60 độ C
Độ ẩm mơi trường làm việc < 95%
Kích thước: 120x74x50mm
Trọng lượng: 200g
+ Ổ cắm điện, phích cắm điện
+ Hệ thống dây dẫn điện và bảng điện
+1 Xi lanh 50cc và 1 bộ dây truyền dịch
+ Các thiết bị được gị, hàn gia cơng
6. TĨM TẮT Q TRÌNH NGHIÊN CỨU
- Máy chưng cất được hoàn thành sau 1 tháng nghiên cứu chế tạo.
Trong khoảng thời gian tương đối ngắn và nhiều nguyên nhân khách
quan (xã đặc biệt khó khăn, tìm mua thiết bị rất khó) khiến cho đề tài
chưa được hồn thành đầy đủ. Tuy nhiên đã có những kết quả đáng khả
quan sau:
- Quá trình thực hiện diễn ra bắt đầu từ việc lên ý nghĩ những chức
năng và những linh kiện, vật dụng cần thiết để làm sản phẩm. Khi đã lên
-5-
ý nghĩ xong và tìm mua được một số ít linh kiện, vật dụng thì bắt đầu
thiết kế các chi tiết, bộ phận cho sản phẩm.
- Máy chưng cất gồm 4 bộ phận chính:
Bộ phân nồi nồi đun, có hình trụ đứng. Bao gồm:
-6-
+ Phần gia nhiệt:
Dây gia nhiệt 220V / 50Hz ~ 1500W
Role cảm ứng nhiệt 125oC
Role điều chỉnh nhiệt độ
Đèn led báo hiệu
+ Phần nồi chứa:
Thân nồi hình trụ đứng làm bằng inox(12cm x 25cm).
Nắp đậy hình chóp nón (12cm x 6cm)
-7-
Bộ phận làm mát. Bao gồm:
+ Ống đồng dài 300cm, đường kính 0,8cm được uốn xoăn ốc.
+ Thùng nước mát hình trụ cao 37cm, đường kính 32cm
Bộ phận chiết xuất. Bao gồm:
+ Ống nhựa hình trụ cao 12cm, đường kính 2,5cm.
+ Ống nhựa dẫn nước dài 15cm, đường kính 0,2cm.
+ Khóa nhựa.
Bộ phận nguồn điện
-8-
+ Thiết bị hẹn giờ KG316T tắt/mở thiết bị tự động.
+ Ổ cắm điện
+ Hệ dây dẫn điện và bảng điện.
- Sơ đồ chi tiết máy:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Phần gia nhiệt(1 dây gia nhiệt và 1 rơle 125oC)
Bóng đèn led
Cảm ứng nhiệt độ
Con xoay điều chỉnh nhiệt độ
Thiết bị hẹn giờ KG316T
Nguồn điện xoay chiều 220v
Thân nồi đun
Nắp nồi đun
Dây đồng làm lạnh
-9-
10.
11.
12.
13.
14.
Thùng nước làm lạnh
Ống nhựa và dây dẫn chứa hỗn hợp tinh dầu và nước
Khóa ống dẫn nước
Cốc chứa nước bay ra trong quá trình chưng cất
Lọ chứa tinh dầu nguyên chất sau khi chiết.
- 10 -
- Giải thích cấu tạo và chức năng của một số thiết bị:
1a. Dây gia nhiệt: Nguồn nhiệt
1b. Rơle 125oC:
cao(cạn nước)
Tự động ngắt điện khi nhiệt độ trong nồi đun quá
4. Rơle điều chỉnh nhiệt độ WZB : Điều chỉnh nhiệt độ trong nồi đun.
5. Thiết bị hẹn giờ KG316T tắt/mở thiết bị tự động: Điều chỉnh giờ
bật/tắt máy.
8. Nắp nồi đun hình chóp nón: Thu tinh dầu và hơi nước hiệu quả
hơn.
9. Ống đồng dài 3m: làm lạnh để ngưng tụ nước và tinh dầu.
11. Ống nước và dây dẫn: Sử dụng như 2 bình thơng nhau, Cho phần
nước chảy qua và giữ tinh dầu ở lại.
12. Khóa nước: Điều chỉnh để chiết tinh dầu tinh khiết
7. NĂNG LƯỢNG TIÊU HAO.
- Thực nghiệm chưng cất với 500 gam mẫu và 3 lít nước ở 95 oC trong
vịng 3 giờ liên tục cho bảng số liệu như sau:
- Giả sử giá điện trung bình là 2000 đồng/ kW
STT
Thiết bị
Cơng
suất
Thời gian
(W/h)
hoạt
động
Năng
lượng tiêu
hao
(h)
(W)
Thành
tiền
(Đồng)
1
Dây gia nhiệt
1500
1
1500
3000
2
Bóng đèn led
<1
1
<1
0
3
Rơle điều
chỉnh nhiệt độ
WZB
<1
3
<1
0
4
Thiết bị hẹn
giờ KG316T
<1
3
<1
0
- 11 -
~1500
Tổng
- 12 -
~3000
8. CHI PHÍ CHẾ TẠO
STT
Thiết bị
Giá tiền
Số lượng
(Đồng)
Thành tiền
(Đồng)
1
Bộ phận gia nhiệt
1500W
800.000
1
800.000
2
Rơle nhiệt độ
125oC
400.000
1
400.000
3
Dây điện bọc cách
nhiệt (2m)
100.000
1
100.000
600.000
4
Rơle điều chỉnh
nhiệt độ WZB
+ phí chuyển hàng
1
640.000
Thiết bị hẹn giờ
KG316T
+ phí chuyển hàng
600.000
1
640.000
6
Ống đồng nhỏ (3m)
800.000
1
800.000
7
Đầu nối đồng
200.000
1
200.000
8
Dây điện (5m)
100.000
1
100.000
9
Phích cắm
20.000
2
40.000
10
Ổ điện 3 chấu
40.000
2
80.000
11
Ổ điện kéo 8m
100.000
1
100.000
12
Xi lanh (50cm3)
80.000
10
800.000
13
Dây truyền dịch y tế
3.000
10
30.000
14
Thùng nước làm
lạnh
30.000
1
30.000
1.000.000
1
1.000.000
5
15
Vật liệu làm thân
máy
40.000
40.000
- 13 -
(inox)
16
Gia công thân máy
800.000
1
800.000
17
Gia công bộ phận
làm mát
500.000
1
500.000
18
Keo silcon
75.000
1
75.000
19
Keo nến
5.000
2
10.000
20
Keo cách điện
20.000
1
20.000
21
Chi phí khác
400.000
1
400.000
Tổng
7.565.000
9. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
9.1 Ưu điểm
- Máy có thể thu được tinh dầu qua phương pháp chưng cất hơi
nước.
- Máy thể điều chỉnh được nhiệt độ thích hợp trong nồi chưng cất,
hẹn được thời gian bật/tắt, có tính năng an tồn cao.
- Máy hoạt động tiết kiệm điện, không gây ô nhiễm môi trường.
- Máy chưng cất tinh dầu có giá thành hợp lí, phù hợp với mức thu
nhập của người dân Việt Nam.
- Hệ thống làm lạnh hiệu quả, đủ để hoạt động trong 3-4 giờ mà
không cần phải thay nước mát.
9.2 Nhược điểm
- Độ chính xác của rơle nhiệt độ chưa cao
- Gia cơng phần nắp nồi đun chưa chính xác dẫn đến thất thốt tinh dầu
- Giá thành cịn khá cao so với máy dùng củi, gas.
- Chưa có lớp giữ nhiệt, các nhiệt cho nồi đun.
- Một số thiết bị chưa được như ý muốn dân đến điều chỉnh khó khăn.
- 14 -
9.3. Khó khăn
- Em sống và học tập trên địa bàn đặc biệt khó khăn, khơng có sự lựa
chọn đa dạng cho các thiết bị cần thiết. Đa phần phải mua các thiết bị
qua trực tuyến nên chưa được như ý muốn với giá tiền khá cao..
- Thời gian thực hiện đề tài chỉ 1 tháng, song song với quá trình học tập
nên kết quả chưa được như mong muốn. Đặc biệt là vào thời điểm thi
học kì I đã ảnh hưởng khơng ít tới q trình nghiên cứu dẫn đến nhiều
thiếu sót q trình nghiên cứu
10. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- Kính mong Ban tổ chức sẽ phát triển đề tài tốt hơn. Chiếc máy
chưng cất này thật sự là một sản phẩm giúp cho người dân có thêm
một phần thu nhập từ chính những nguyên liệu tưởng chừng bỏ đi như
các loại vỏ trái cây, các loại hoa, lá trong vườn nhà, các sản phẩm phụ
của nông nghiệp. Góp phần đưa nơng nghiệp phát triển bền vững.
- 15 -
11. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. SGK Công nghệ 8, 9.
2. SGK Hóa học 8
3. SGK Vật lí 6,8,9
4. Trên Internet
12. KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU
STT
1
2
3
8
Thời gian
20/11/2016
01/12/2016
20/11/2016
19/12/2016
12/12/2016
Công việc nghiên cứu
Ghi chú
Lập đề cương nghiên cứu.
Nghiên cứu tài liệu.
19/12/2016
Tiến hành thực nghiệm và thu thập số
liệu
19/12/2016
Xử lí thơng tin và viết báo cáo.
Đề tài: MÁY CHƯNG CẤT TINH DẦU MINI THÔNG MINH
- 16 -
STT
Thiết bị
Giá tiền
Số lượng
(Đồng)
Thành tiền
(Đồng)
1
Bộ phận gia nhiệt
1500W
800.000
1
800.000
2
Rơle nhiệt độ
125oC
400.000
1
400.000
3
Dây điện bọc cách
nhiệt (2m)
100.000
1
100.000
600.000
4
Rơle điều chỉnh
nhiệt độ WZB
+ phí chuyển hàng
1
640.000
Thiết bị hẹn giờ
KG316T
+ phí chuyển hàng
600.000
1
640.000
6
Ống đồng nhỏ (3m)
800.000
1
800.000
7
Đầu nối đồng
200.000
1
200.000
8
Dây điện (5m)
100.000
1
100.000
9
Phích cắm
20.000
2
40.000
10
Ổ điện 3 chấu
40.000
2
80.000
11
Ổ điện kéo 8m
100.000
1
100.000
12
Xi lanh (50cm3)
80.000
10
800.000
13
Dây truyền dịch y tế
3.000
10
30.000
14
Thùng nước làm
lạnh
30.000
1
30.000
15
Vật liệu làm thân
máy
(inox)
1.000.000
1
1.000.000
5
40.000
40.000
- 17 -
16
Gia công thân máy
800.000
1
800.000
17
Gia công bộ phận
làm mát
500.000
1
500.000
18
Keo silcon
75.000
1
75.000
19
Keo nến
5.000
2
10.000
20
Keo cách điện
20.000
1
20.000
21
Chi phí khác
400.000
1
400.000
Tổng
7.565.000
POSTER TRƯNG BÀY SẢN PHẨM CUỘC THI CẤP TỈNH
STT
1
Giá tiền
Thiết bị
Poster
lỗi)
(Đồng)
(+sửa
640.000
Tổng
Số lượng
1
Thành tiền
(Đồng)
640.000
640.000
Tổng chi phí viết bằng số: 8 205 000 đồng
Tổng chi phí bằng viết bằng chữ: Tám triệu hai trăm lẻ năm nghìn đồng.
- 18 -