thiết bị cơ học chế biến thực phẩm

thiết bị cơ học chế biến thực phẩm

Phần II. Máy thiết bị cơ học Chơng 2. Máy và thiết bị vận chuyển 2.1. Mở đầu a. Các phơng tiện vận chuyển chất lỏng - Bơm thể tích: Bơm pittong, bơm răng khía, bơm cánh trợt, bơm trục vít - Bơm ly tâm - Các bơm không có bộ phận dẫn động, bơm hớng trục, bơm xoáy lốc, bơm tia - Bơm vận chuyển nhờ sức nén khí quyển b. Các phơng tiện vận chuyển nguyên liệu rắn - Vận chuyển liên tục băng tải, gàu tải, nôi tải, giá tải móc tải, vít tải - Vận chuyển gián đoạn: ô tô, xe điện động xe goòng trục cẩu, thang máy c. Nguyên tắc lựa chọn máy - thiết bị vận chuyển - Đảm bảo yêu cầu công nghệ, tính chất vật liệu - Phù hợp với dây chuyền sản xuất, đặc tinh kỹ thuật - Thiết bị nhỏ gọn, có thể bố trí hợp lý hoá trong dây chuyền sản xuất - Có thể vận chuyển nhiều loại vật liệu khác nhau. - Dễ thay thế, sửa chữa - Giá thành hợp lý. 2.2. Vận chuyển chất lỏng 2.2.1. Bơm pittong - Bơm tác dụng đơn - Bơm tác dụng kép - Bơm vi sai a. Bơm pittong tác dụng đơn Nguyên tắc làm việc b. Bơm pittong tác dụng kép Nguyên tắc làm việc c. Bơm vi sai Nguyên tắc làm việc Bơm pittong tác dụng đơn 1. Xy lanh 7. Van hút 2. Pittong 8. Van đẩy 3. Cán pittong 9. ống đẩy 4. Thanh truyền 10. Bể chứa 5. Tay quay 11. Bể hút 6. ống hút 12. Lới lọc - Pittong 2 chuyển động trong xylanh nhờ cơ cấu chuyển động gồm tay quay 5 và thanh truyền 4. Dung tích xylanh nằm giữa 2 điểm chết của pittong bằng dung tích của chất lỏng trong mỗi lần hoạt động của pittong ở điều kiện lý thuyết (không có tổn thất thể tích) - Khi chuyển động sang phải thì van 8 đóng, van 7 mở chất lỏng từ bể 11 đợc hút lên lòng xylanh. Khi pittong đến điểm chết bên phải thì hoàn thành quá trình hút - Khi pittong chuyển động ngợc lại thì van 7 đóng, vna 8 mở, chất lỏng đợc đẩy lên bể chứa 10. Khi pittong đến điểm chết bên trái thì oàn thành quá trình đẩy. - Nh vậy sau mỗi vòng quay của trục truyền động, tay quay thì bơm thực hiện đợc một chu trình hút và đẩy. 2.2.2. Bơm ly tâm Nguyên tắc làm việc Trong bơm ly tâm, chất lỏng đợc hút và đẩy nhờ vào lực ly tâm xuất hiện khi quay bánh guồng. Bánh guồng là bộ phận chính trong bơm có nhiều hình dạng nhất định, đợc quay với tốc độ lớn. + Chất lỏng từ ống hút 3 đi vào tâm bánh guồng (theo phơng thẳng góc với mặt phẳng cánh guồng) rồi vào rnh giữa cánh guồng và quay cùng với bánh guồng. Nhờ lực ly tâm, chất lỏng bắn vào rnh giữa cánh guồng vào thân bơm. Rnh có tiết diện thay đổi sao cho khi chuyển động vận tốc chất lỏng trong rnh giảm dần đến bằng vận tốc trong ống đẩy 4. ở cửa vào bánh guồng tạo nên áp suất thấp và chất lỏng từ bể chứa liên tục đi vào bơm. Khi guồng quay, chất lỏng đợc hút và đẩy một cách liên tục, do đó khác với bơm pittong, bơm ly tâm hút và đẩy chất lỏng rất đều đặn. + Đầu ống hút có lới 5 để ngân không cho rác bẩn theo chất lỏng vào bơm gây tắc bơm và đờng ống. Trên ống hút có van hút một chiều để chặn chất lỏng trong ống hút khi bơm ngừng làm việc. + Trên ống đẩy có van một chiều để tránh chất lỏng đổ dồn về bơm gây ra va đập thuỷ lực có thể làm hỏng bơm và động cơ điện (khi đó guồng quay ngợc chiều) do bơm dừng đột ngột. Ngoài ra trên ống đẩy còn đặt một van chắn để điều chỉnh lu lợng chất lỏng theo yêu cầu cần thiết. - Khi khởi động, bơm ly tâm không có khả năng hút chất lỏng từ bể chứa lên bơm vì lực ly tâm xuất hiện khi guồng quay không đi để đuổi không khí ra khỏi bơm và ống hút tạo độ chân không cần thiết. Vì vậy trớc khi mở máy, phải mồi chất lỏng vào đầy bơm và ống hút hoặc đặt bơm thấp hơn mức chất lỏng trong bể hút để chất lỏng tự choán đầy bơm trớc khi mở máy. - áp của chất lỏng do lực ly tâm tạo ra hay chiều cao đẩy của bơm phụ thuộc vào vận tốc quay của guồng, vận tốc quay càng lớn thì áp suất và chiều cao càng lớn. Tuy nhiên không thể tăng số vòng quay của trục lên vô hạn do ứng suất trong vật liệu làm guồng sẽ tăng rất lớn, đồng thời trở lực tăng do vận tốc tăng. Đối với bơm ly tâm một cấp, áp suất có thể tạo đợc là 40 - 45m còn nếu muốn tăng áp suất chất lỏng lên nữa thì phải dùng bơm nhiều cấp. 2.3. Vận chuyển vật liệu rời 2.3.1. Băng tải + Ưu điểm - Cấu tạo đơn giản, bền Có khả năng vận chuyển nguyên liệu theo hớng nằm ngang, nằm nghiêng hoặc kết hợp nằm ngang - nằm nghiêng. - Vận hành đơn giản, bảo dỡng dễ dàng, có khả năng tự động hoá - ít gây ồn - Năng suất cao, tiêu hoa năng lợng không lớn lăm.s + Nhợc điểm - Độ dốc cho phép không cao (16 ữ 24 0 tuỳ vật liệu) - Không vận chuyển đợc theo đờng cong - Dễ gây bụi 2.3.2. Vít tải + Ưu điểm - Chiếm ít diện tích. So với các thiết bị vận chuyển có cùng năng suất thì diện tích tiết diện gnang của tải nhỏ hơn. - Các bộ phận của máy nằm trong máng kín nên có thể nối với hệ thống thông gió. Có thể vận chuyển vật liệu có mùi hoặc bay hơi. Có thể kết hợp với quá trình đun nóng hoặc làm lạnh. - Tốc độ quay của trục vít tơng đối lớn nên có thể kết hợp với động cơ điện riêng. - Giá thành rẻ hơn các loại thiết bị vận chuyển khác + Nhợc điểm - Chiều dài vận chuyển bị giới hạn 30m Năng suất bị giới hạn 100 tấn/h - Không vận chuyển đợc vật liệu có tạp chất, do có thể quấn vào trục vít - Khi làm việc, vật liệu bị đảo trộn mạnh do đó có thể bị nghiền nát một phần hay bị phân chia ra theo khối lợng riêng - Năng lợng tiêu tốn nhiều hơn so với băng tải + Cấu tạo 1. Máng 4. Cửa nạp liệu 2. Cánh vít 5. Cửa tháo liệu 3. Trục vít 6. Cơ cấu truyền động + Cấu tạo của vít tải 1. Máng của vít tải cố định, tại phần trên có gắn những gói trục dùng làm chỗ đỡ cho trục. Máng này gồm những tấm 2 ữ 4m ghép lại với nhau, nối với nhau bằng mặt bích và bulong 2. Trục vít Trục vít đợc cấu tạo rỗng hoặc đặc, trên đó gắn cánh vít. ở đầu trục vít có lắp ổ làn chặn để cản lực dọc trục xuất hiện khi vận chuyển nguyên liệu. 3. Tuỳ vào cách bố trí cánh vít trên trục ở bên phải hay bên trái trục mà nguyên liệu có thể di chuyển theo nhiều hớng khác nhau. Nếu vít tải gồm 2 phần (trái và phải) thì có thể vận chuyển hai dòng nguyên liệu theo hai hớng khác nhau. Vít tải = thép đặc vận chuyển vật liệu; dạng băng; dạng bơi chèo khô tơi; cục dính; cục 4. Hệ thống van Tại vị trí nạp và tháo liệu đều có van chắn để thay đổi kích thớc cửa nạp và cửa tháo. Phía cuối vít tải có van an toàn giúp vật liệu tháo ra dễ dàng. Khi máng quá đầy. Có thể thay van an toàn bằng ống chảy tràn. * Với vít tải dài 3,5m thì phải có gối trục treo, mỗi trục cách nhau 3m. + Nguyên tắc l/v Vật liệu đợc đa vào từ phễu nạp liệu. Nhờ vào chuyển động của cơ cấu truyền động làm co trục vít quay, vật liệu sẽ theo cánh vít chuyển động tịnh tiến ra phía cửa tháo liệu. 2.4. Các phơng tiện vận chuyển khác Vận chuyển vật liệu bằng không khí đợc ứng dụng để vận chuyển vật liệu dạng hạt, bột, sợi, vật liệu rời. ỉng dụng trong công nghệ chế biến ngũ cốc và các ngành khác. Năng suất 800 tấn/h, độ dài vận chuyển 1800m Cao 100m Muốn vận chuyển vật liệu phải tạo ra chênh lệch áp suất. Dựa vào trạng thái áp suất vận chuyển, có 2 loại thiết bị vận chuyển nhờ không khí - Hệ thống hút - Hệ thống đẩy - Hệ thống kết hợp vừa hút vừa đẩy Chơng 3. Máy và thiết bị phân loại 3.1. Mở đầu Yêu cầu chung - Đảm bảo tính chất kỹ thuật công nghệ mà nguyên liệu cần đạt đợc - Tính chất của nguyên liệu + Vật lý: kích thớc, hình dạng, màu sắc + Cơ học: độ cứng, độ đàn hồi + Sinh học: mùi vị, độ chín Các kiểu máy phân loại - Phân loại theo kích thớc - Phân loại theo tỷ trọng (khối lợng riêng) để tách hạt lép, hạt thối hỏng - Phân loại theo tính chất bề mặt dựa vào hệ số ma sát khác nhau của bề mặt nguyên liệu - Phân loại theo từ tính. Tách các tạp chất kim loại ra khỏi nguyên liệu 3.2. Máy phân loại dây cáp 1. Dây cáp 4. Phễu nạp liệu 2. Tang quay 5. Máng hứng nguyên liệu 3. Nguyên liệu Nguyên tắc làm việc Nguyên liệu đợc đa từ phễu nạp liệu lên dây cáp. Nhờ vào chuyển động của tang quay nên nguyên liệu trên dây cáp chuyển động tinh tiến. Gọi n: khoảng cách giữa 2 tâm cáp (m) d: đờng kính dây cáp (m) D: đờng kính nguyên liệu (m) Khi (n - d) < D nguyên liệu đi trên cáp Khi (n - d) > D nguyên liệu lọt xuống máng hứng Đk để tiến hành phân loại là n min < D min n max > D max + d ứng dụng: Phân loại quả tròn, củ tròn 3.3. Máy phân loại trục vít 1. Trục vít 4. Tang quay 2. Phễu nạp liệu 5. Băng tải 3. Nguyên liệu 6. Máng hứng nguyên liệu Nguyên tắc làm việc Nguyên liệu từ phễu nạp liệu đợc chuyển lên băng tải. Nhờ vào chuyển động của tang quay, nguyên liệu đợc chuyển động tịnh tiến trên băng tải Khi vít tải làm việc, do cấu tạo của vít tải là có đờng kính của cánh vít nhỏ dần đột ngột theo chiều chạy của băng tải, nên khoảng cách giữa trục với băng tải lớn dần. Theo kích thớc thay đổi của khe hở mà nguyên liệu bị phân loại. ứng dụng: Phân loại quả cứng nh đào, lê, mận 3.4. Máy phân loại đĩa quay Dùng để phân loại các loại quả tròn, cứng, kích thớc không lớn lắm thành 3 - 4 loại có kích thớc khác nhau. Mâm quay hình vành khăn 1 gắn với trục quay 2 bởi 8 nan hoa 3. Mâm có chiều khum về phía 2 bên. Dọc theo hai bên mâm quay, đặt tấm cữ hình vòng cung cố định 4 bên trong và 5 bên ngoài. Các tấm cữ vòng cung trong và ngoài này đợc tấm gá 6 gắn chặt với thanh sắt góc 7 bằng đinh vít 8. Có thể điều chỉnh khe hở phân loại bằng cách xê dịch ra vào tấm 5 tuỳ theo yêu cầu từng nguyên liệu. Các phần quay đợc gắn với trục, các phần cố định đợc gắn với thân máy 1. Mâm quay 4. Tấm cũ vòng cung trong 2. Trục quay 5. Tấm cữ vòng cung ngoài 3. Nan hoa 3.5. Máy phân loại quang điện Nguyên tắc làm việc Tuỳ theo nguyên liệu (đậu, ngô, khoai, cà chua). Dựa vào độ nhn hay lồi lõm, chín hay xanh, mà bề mặt của chúng phản chiếu ra các luồng ánh sáng cờng độ khác nhau. 3.6. Máy phân loại thuỷ lực [...]... hạt c chua Chơng 5 Máy v thiết bị l m nhỏ nguyên liệu 5.1 Máy v thiết bị nghiền Quá trình l m nhỏ nguyên liệu l quá trình gia công cơ học nhằm phá vỡ cơ cấu nguyên liệu, chuyển chúng sang dạng nhỏ hơn Quá trình nghiền nghỏ vật liệu trong máy nghiền l nhờ các lực cơ học Có thể phân loại các dạng tác dụng cơ học nh sau: Ch xát Va đập - ép: dới tác dụng của tải trọng, vật liệu bị biến dạng về cả thể tích... hạt pha rắn sẽ lắng xuống đáy thiết bị Pha lỏng sẽ đợc tháo ra theo van dẫn, sau đó cặn cũng đợc tháo ra theo một van khác ở đáy thiết bị Ưu điểm cấu tạo đơn giản nhng năng suất thấp 7.1.2 Thiết bị lắng bán liên tục Dung dịch huyền phù đợc đa v o thiết bị liên tục với vận tốc không lớn, nớc trong đ ợc tháo ra liên tục, cặn ở đáy đợc tháo ra theo chu kỳ Các loại thiết bị lắng bán liên tục * Loại tấm... Hỗn hợp huyền phù liên tục, đi v o thiết bịl nớc trong đợc tháo ra liên tục theo máng tháo nớc Trục cánh khuấy quay với vận tốc rất chậm để không ảnh hởng tới quá trình lắng ~ 2,5 - 20 vòng/phút Cặn lắng xuống phía đáy đợc các răng c o trên cánh khuấy dồn v o tâm thiết bị rồi theo ống ở đáy thiết bị dẫn ra ngo i Năng suất thiết bị lớn 300 tấn/ng y đêm 7.2 Máy v thiết bị lọc Lọc l quá trình phân riêng... quả l m việc Chơng 6 Máy khuấy trộn 6.1 Khuấy trộn chất lỏng Khuấy trộn l quá trình cơ học đợc sử dụng phổ biến trong các quá trình chế biến thực phẩm + Mục đích của trình khuấy trộn - Tăng cờng quá trình truyền nhiệt - Trộn các hỗn hợp tạo ra sự đồng nhất - Ho tan các chất rắn trong chất lỏng - Tăng cờng phản ứng hoá học trong chất lỏng + Những quá trình chính gồm - Khuấy trộn các chát lỏng: Lỏng với... khí qua lớp sản phẩm đang trợt theo mặt phẳng nghiêng 7 Tơng ứng với vận tốc không khí khác nhau tại những ngăn riêng của buồng lắng 8 có các hỗn hợp khoáng, hạt bẩn, hạt sạch v hỗn hợp nhẹ đợc lắng xuống Thùng s ng chuyển động tịnh tiến nhờ cơ cấu thanh truyền hoặc cơ cấu lệch tâm Chơng 4 Máy rửa v l m sạch 4.1 Giới thiệu chung Rửa v l m sạch l khâu đầu tiên của quá trình chế biến thực phẩm a Các yếu... lỏng trong CN thực phẩm - L m tăng quá trình truyền nhiệt trong thiết bị truyền nhiệt đặc biệt l các trờng hợp đối lu tự nhiên kém Đờng đặc tính l m việc của cánh khuấy : hệ số truyền nhiệt (kcal/m2 h.) P/v: năng lợng khuấy trên một đơn vị thể tích chất lỏng Khi P/v c ng lớn thì c ng lớn (1) Đờng đặc tính ứng với hiết bị truyền nhiệt ống xoắn ruột g (2) Đờng đặc tính ứng với thiết bị truyền nhiệt... Theo vị trí của trục nằm ngang, thẳng đứng, nằm nghiêng - Theo quá trình l m việc gián đoạn, liên tục ứng dụng Máy ly tâm đợc sử dụng rộng r i trong ng nh chế biến thực phẩm CNSX đờng phân riêng đờng v vỉ đờng Nớc quả: phân riêng nớc trong v b Chế biến sữa: Phân riêng sữa v phần mỡ (chất béo) Máy ly tâm trục thẳng đứng l m việc gián đoạn có các giai đoạn l m việc nh sau: - Mở máy, cho hỗn hợp huyền... nớc thì nên có mức hạn chế nớc rửa nhất định 1kg nguyên liệu - 1 ít nớc Chai, lọ có thể tích V - V lít nớc rửa - Thời gian rửa c ng d i thì chất lợng rửa c ng cao Nhng ảnh hởng tới năng suất thiết bị v chất lợng nguyên liệu Ngo i ra, th nh phần, nồng độ dung dịch rửa, áp lực, vận tốc nớc rửa, hớng, cấu tạo dòng nớc phun đều có ảnh hởng đến chất lợng rửa Mặt khác cấu tạo thiết bị rửa, phơng tiện rửa... lớp vật ngăn, các hạt rắn bị giữ lại trên bề mặt vật ngăn còn nớc trong đi qua Để khắc phục đợc trở lực của vật ngăn (lúc ban đầu) v trở lực của vật ngăn + lớp b (các giai đoạn sau) thì nớc trong cần có một áp suất do bơm hoặc hút chân không Đến một giai đoạn nhất định thì phải tiến h nh rửa vật ngăn, lấy b ra - Dựa v o phơng pháp l m việc có hai loại thiết bị lọc Máy v thiết bị l m việc gián đoạn liên... sử dụng lực cơ học, nhiệt độ, chất hoá học hoặc phối hợp các biện pháp trên 4.2 Rửa nguyên liệu - Máy rửa thùng quay hình nón Máy rửa thùng quay hình nón đợc chế tạo theo nhiều kiểu khác nhau l m việc theo nguyên tắc ngâm hoặc xối Vỏ thùng quay có thể bằng gỗ hoặc bằng kim loại, hình trụ hoặc hình nón, đặt nghiêng hoặc nằm ngang Phơng pháp truyền động cũng khác nhau, tuỳ mục đích sử dụng v chế tạo -