Đề Cương Thiết Bị Bảo Quản Và Chế Biến Nông Sản

Câu1. Cấu tạo và hoạt động của kho cơ giới và kho siloCâu 2. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của máy làm sạch hạtCâu 3. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của máy làm sạch củ quảCâu 4. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của thiết bị láng, lọc; ly tâmCâu 5. Tính toán thiết bị làm sạch và phân loại.Câu 6: Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của máy cắt thái rau cỏ và củ quảCâu 7: Xác dịnhđiều kiện trượt của lưỡi dao lên vật tháiCâu 8: Xác dịnh điều kiện kẹp của vật thái giữa lưỡi dao và tấm kêCâu 9: Xác dịnh năng lượng cắt tháiCâu 10: Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của máy nghiền kiểu trốngCâu 11: Phát biểu và chứng minh các thuyết nghiền ( diện tích và thể tích)Câu 12: Xác định vận tốc cần thiết để phá vở vật thểCâu 13: Phân tích hiện tượng va đập lệch tâm và xác định tâm va đậpCâu 14: Cấu tạo và hoạt động máy trà kiểu cánh đậpCâu 15: Cấu tạo và hoạt động máy ép rau quả kiểu trục vít.Câu 16: Tính toán máy ép kiểu pittong ( kiểu khuôn kín và kiểu khuôn hở)Câu 17: Cấu tạo và hoạt động của máy định lượng theo thể tích và khối lượng.Câu 18: Độ trộn đều và cách xác định độ trộn đềuCâu 19: Xác định các thông số cơ bản của thiết bị sấy.Câu 20: Cấu tạo và hoạt động của thiết bị tuần hoàn tự nhiên.Câu 21: Cấu tạo và hoạt động của thiết bị cô đặc một nồi.Câu 22: Cấu tạo và hoạt động của thiết bị cô đặc nhiều nồi.Câu 23: Xác định hơi đốt tiêu hao để làm bay hơi dung dịch trong quá trình cô đặc.Câu 24: Thiết bị thanh trùng Laguilharre.Câu 25: Cấu tạo và hoạt động thiết bị thanh trùng Carvallo.Câu 26: Tính toán thiết bị thanh trùng không bao gói (máy thanh trùng kiểu trống OPDIM).

Câu1. Cấu tạo và hoạt động của kho cơ giới và kho silo a) Kho cơ giới không có thiết bị sơ chế Loại kho này được sử dụng để bảo quản hạt (hình 2.7). Trong kho có trang bị một gầu tải và hai băng tải để cơ khí hóa việc xuất nhập kho, một quạt cao áp để thông gió cưỡng bức khi khối hạt trong kho bị bốc nóng. Hạt được gầu tải đưa từ dưới lên rót vào băng tải 4 đặt trên nóc, chạy suốt chiều dài kho. Trên từng đoạn băng tải có thiết bị gạt hạt xuống từng ô kho một. Hạt được lấy ra dưới đáy nghiêng cũng bằng băng tải 1 chạy dọc kho. Khối hạt trong kho được thông gió cưỡng bức khi cần thiết bằng một hệ thống ống thổi không khí 2 đặt trên mặt nền, theo chiều ngang. ống phân phối làm bằng thép, có lỗ về phía trên. Trên miệng lỗ đặt tấm chắn 5 để không khí đi ra hai bên và hạt không rơi vào ống. Không khí được nén và thổi vào hệ thống đường ống bằng quạt cao áp 3. Hình 2.7. Kho cơ giới không có thiết bị sơ chế 1- băng tải xuất; 2- ống thổi không khí; 3- quạt; 4- băng tải nhập; 5- tấm chắn. b) Kho cơ giới có thiết bị sơ chế Về kết cấu xây dựng loại kho này cũng tương tự như kho không có thiết bị sơ chế. Thiết bị sơ chế được trang bị trong kho gồm có lò sấy, sàng tách tạp chất và một số thiết bị khác để thực hiện việc bốc dỡ, vận chuyển, xuất nhập kho hoặc xử lý những sự cố bất lợi như bốc nóng, côn trùng phát triển nhanh khi thực hiện bảo quản hạt (hình 2.8). Loại kho này có thể hoàn thành tất cả các quá trình cần thiết trong quá trình bảo quản. Hình 2.8. Sơ đồ cấu tạo kho cơ giới có thiết bị sơ chế. 1- xe vận chuyển; 2- thùng tiếp nhận hạt; 3,8- băng tải nhập; 4- gầu tải; 5- thùng phân phối; 6- sàng làm sạch tạp chất; 7- thiết bị sấy; 9- bộ phận tháo liệu; 10- băng tải xuất. Trường hợp nhập hạt khô, sạch vào kho theo thứ tự như sau : 1 - 2 - 3 - 4 - 8 - 9 - kho Trường hợp nhập hạt vào kho có nhiều tạp chất : 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 4' - 5' - 8 - 9 - kho Trường hợp hạt ẩm và nhiều tạp chất : 1 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6- 4' - 5' - 7 - 4'' - 5'' - 8 - 9 - kho Trường hợp xuất hạt : Kho - 10 - 4 - 5 - 1 Dấu ( ' ) hoặc dấu ('') là ký hiệu hạt đi qua thiết bị đó lần 2 và lần 3. c) Kho silô Kho silô thường được dùng để bảo quản hạt hoặc bột chế biến ở dạng đổ rời (hình 2.9). Hệ thống kho silô gồm có các thiết bị như sau : Silô là nơi chứa đựng nguyên liệu cần bảo quản. Silô được cấu tạo là một ống hình trụ, đáy có dạng hình chóp, cao khoảng 30 ÷ 35m, có nắp đậy kín để có thể bảo quản ở trạng thái kín hoặc lạnh khi cần thiết. Vật liệu làm xilô thường là bêtông, kim loại hoặc kim loại tráng men. Mỗi kho có thể có nhiều silô, trong đó có một xilô bỏ trống, nhờ đó có thể thường xuyên đảo trộn nguyên liệu bằng cách chuyển nguyên liệu từ xilô này sang xilô khác. Thiết bị bốc dỡ vận chuyển gồm có hệ thống băng tải, gầu tải để vận chuyển nguyên liệu từ ô tô, tầu hỏa, tầu thủy hay từ các phân xưởng chế biến đến các silô khi nhập kho và vận chuyển hạt từ xilô sang cân tự động, cân kiểm tra, cân đóng bao khi xuất kho. Thiết bị sơ chế gồm có hệ thống thiết bị làm sạch và phân loại, thiết bị sấy, để gia công trước khi nhập kho nếu nguyên liệu thu nhận không đảm bảo tiêu chuẩn qui định hoặc để xử lý khi độ ẩm nguyên liệu vượt quá giới hạn hay sâu mọt phát triển. Thiết bị kiểm tra, xử lý nguyên liệu trong quá trình bảo quản gồm có : các nhiệt kế, ẩm kế cắm vào giữa các xilô ở nhiều độ cao khác nhau, thường 5 ÷ 7m đặt một chiếc; hệ thống ống dẫn không khí gắn với quạt cao áp để thổi không khí nóng hoặc lạnh vào khối hạt nhằm điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, Hình 2.9. Sơ đồ cấu tạo kho silô. 1- gầu tải; 2, 5- băng tải; 3- bộ phận tháo liệu; 4- ống dẫn không khí; 6- xilô Các thiết bị trên có quan mật thiết với các dữ kiện và các thông số đã được lập trình trên máy vi tính như : nhiệt độ và độ ẩm hạt, nhiệt độ và độ ẩm không khí môi trường xung quanh. Nhờ thiết bị điện tử và hệ thống máy tính, chương trình làm việc của kho được tự động hóa hoàn toàn. Với dung lượng kho là 20.000 tấn chỉ cần 1 ÷ 2 người làm việc và bảo vệ kho. Kho silô có ưu điểm : có thể bảo quản được khối lượng sản phẩm lớn và nhiều loại sản phẩm khác nhau trong cùng một lúc; cho phép cơ khí hóa và tự động hóa việc xuất nhập kho; có thể làm tăng độ đồng nhất của sản phẩm nhờ sự đảo trộn và thuyên chuyển xilô; vi sinh vật và côn trùng khó xâm nhập vào trong kho để phá hoại. Mặc dù vốn đầu tư xây dựng cao nhưng hiệu quả kinh tế lại rất lớn do giảm được hư hỏng sản phẩm và giảm chi phí lao động. Vì vậy, hiện nay kho xilô được áp dụng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là ở những nước phát triển. 2 Câu 2. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của máy làm sạch hạt Máy làm sạch và phân loại hạt a) Làm sạch và phân loại theo kích thước Phần lớn các tạp chất hữu cơ như cỏ, rác, mảnh cành, lá cây, thường có kích thước lớn hơn hạt, còn đất, cát, bụi, rác vụn, thường bé hơn hạt. Lợi dụng sự khác nhau về kích thước này, người ta dùng máy sàng có kích thước lỗ thích hợp để tách các tạp chất đó ra khỏi hạt. Khi chỉ có tạp chất lớn hơn hạt thì tạp chất sẽ ở lại trên sàng, hạt lọt qua lỗ sàng. Khi chỉ có tạp chất bé hơn hạt thì ngược lại. Nếu trong khối hạt có cả tạp chất lớn hơn hoặc bé hơn hạt thì sử dụng sàng nhiều tầng có kích thước lỗ khác nhau, lỗ to ở trên, lỗ nhỏ ở dưới hoặc dùng một tầng sàng nhưng phần sàng ở phía nguyên liệu vào có lỗ nhỏ, phần sàng ở phía sau có lỗ to dần. Đối với việc phân loại hạt theo kích thước, quá trình cũng xảy ra tương tự. Như vậy, trong quá trình sàng người ta nhận được sản phẩm hoặc nằm trên sàng hoặc lọt qua sàng, còn phần kia bị loại bỏ đối với trường hợp làm sạch hoặc thu được sản phẩm cả ở phần trên và dưới sàng nhưng có độ lớn khác nhau trong trường hợp phân loại. Hiện nay, có nhiều loại sàng được dùng để phân loại hạt như: sàng phẳng, sàng lượn sóng, sàng trụ, sàng đa giác. Phổ biến nhất trong các nhà máy chế biến lương thực- thực phẩm là sàng phẳng, sàng trụ và trống chọn hạt. - Sàng phẳng được lắp trên một khung gọi là thân sàng. Mỗi thân sàng được treo vào khung máy nhờ 4 thanh teo đàn hồi và thực hiện dao động qua lại nhờ cơ cấu lệch tâm (hình 3.1). Phương dao động của sàng có thể ngang hoặc nghiêng. Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy sàng phẳng Những máy có hai thân sàng thì chiều chuyển động luôn ngược nhau nhằm triệt tiêu một phần lực quán tính sinh ra trong quá trình chuyển động. Khi bán kính tay quay nhỏ, biên và thanh treo có chiều dài lớn ta có thể coi chuyển động của thân sàng là chuyển động tịnh tiến qua lại dịch chuyển của thân sàng S= 2R ( R bán kính tay quay). Sàng được lắp ở đáy thân sàng và thường đặt nghiêng so với phương ngang 1 góc = α 4 9 0 . Đây là bộ phận chính để phân loại các hạt vật liệu rời. Người ta thường dùng hai loại sàng có kết cấu khác nhau là: sàng lưới đan và sàng tấm đục lỗ. Mặt sàng lưới đan: có các lỗ dạng hình vuông, hình bầu dục, hình 6 cạnh (hình 3.2). Loại này được dùng để các vật liệu khô, xốp. Loại lưới đan có diện tích rơi lớn hơn so với các loại sàng khác. Hình 3.2. Mặt sàng lưới đan Mặt sàng tấm đục lỗ được làm bằng thép tấm, trên mặt có đục các lỗ dạng hình vuông, hình tròn, hình chữ nhật hoặc hình bầu dục. Các lỗ có thể bố trí thành hàng hoặc xen kẽ nhau (hình 3.3). 3 Hình 3.3. Mặt sàng tấm đục lỗ Lỗ ở trên tấm được làm dạng côn, phần có kích thước lớn hướng về phía sản phẩm đi ra. Ưu điểm của tấm đục lỗ là hạt dễ dàng di chuyển trên mặt sàng. Tuổi thọ của loại sàng này cao hơn loại lưới đan, nhưng nó có nhược điểm là diện tích rơi nhỏ. Tuỳ theo hỗn hợp cần làm sạch và yêu cầu đối với hạt sau khi làm sạch mà chọn sàng có kích thước lỗ và dạng lỗ thích hợp. Sàng lỗ hình tròn dùng để phân loại dựa vào sự khác nhau về chiều rộng của hạt. Những hạt có tiết diện lớn hơn đường kính của lỗ sàng muốn lọt qua lỗ sàng dạng này hạt phải dựng thẳng đứng lên, trục chính của hạt thẳng góc với mặt sàng. Khi chảy trên mặt sàng hạt ở trạng thái nằm, trục chính của hạt song song với mặt sàng, do đó các hạt dài khó lọt qua sàng lỗ tròn hơn so với hạt tròn và hạt ngắn. Sàng lỗ dài dùng để phân loại dựa theo sự khác nhau về chiều dày của hạt. Nếu chiều dày của hạt lớn hơn chiều rộng của lỗ sàng thì hạt sẽ không lọt qua lỗ sàng, ngược lại nếu nếu chiều dày hạt nhỏ hơn chiều rộng lỗ thì hạt sẽ lọt qua lỗ sàng. Để tăng độ lọt của sàng bao giờ người ta cũng chế tạo chiều dài lỗ dàng lớn hơn nhiều so với chiều dài hạt cần phân loại. Muốn cho hạt dễ lọt hơn người ta còn chế tạo loại mặt sàng mà lỗ nằm trong các rãnh. Sàng lỗ dài có tiết làm việc lớn hơn lên khả năng phân ly cao hơn. Trong quá trình làm việc hạt thường trượt trên mặt sàng, khi đó trục dài của hạt trùng với phương dao động và chiều dài lỗ sàng. Hiệu quả làm sạch của sàng phẳng phụ thuộc vào gia tốc của sàng. Đối với hạt lớn hiệu quả làm sạch tốt nhất khi gia tốc cực đại Jmax=18÷22m/s 2 , đối với hạt nhỏ Jmax= 12÷14m/s 2 Trong khi làm việc, lỗ sàng thường bị kẹt hạt hoặc tạp chất. Để làm sạch lỗ sàng người ta thường dùng cơ cấu làm sạch. Cơ cấu làm sạch lỗ sàng có thể là loại chổi lông, loại trục cao su, loại gây va đập, rung động,… nhưng phổ biến và có hiệu quả hơn là cơ cấu làm sạch loại chổi lông. Nó được cấu tạo bởi một hàng chổi lông đặt dưới mặt sàng, quét lên toàn bộ mặt sàng. Hệ thống chổi lông chuyển động qua lại nhờ cơ cấu tay quay-thanh truyền với tốc độ chậm và ngược chiều chuyển động của sàng. Tần số dao động của sàng khoảng. Để thực hiện chuyển động qua lại, khung của cơ cấu làm sạch được tựa trên hai đường lăn thông qua các con lăn. Cũng nhờ kết cấu này mà người ta có thể điều chỉnh độ ngập sâu của chổi vào mặt sàng để làm tăng độ sạch mặt sàng. Hiện nay, để làm sạch mặt sàng người ta dùng các quả cao su (rubber balls) đặt ở trong các ngăn dưới mặt sàng (hình 3.4).Trong quá trình làm việc, bi nảy lên trên đập vào các phần tử kẹt vào lỗ sàng, đẩy chúng ra ngoài. Kết cấu này hoàn toàn có thể thay thế cho chổi lông, khi đó cấu tạo máy sàng trở nên đơn giản hơn rất nhiều. Hình 3.4. Sàng tự làm sạch bằng bi cao su 4 - Sàng trụ là sàng phẳng cuộn tròn và quay xung quanh trục dọc của nó (hình 3.5). Loại sàng này có cấu tạo đơn giản làm việc ít rung động nhưng năng suất thấp hơn loại sàng phẳng. Hình 3.5. Sàng trụ - Trống chọn hạt được sử dụng để làm sạch và phân loại hạt theo hình dạng hay chiều dài. Người ta thường kết cấu kiểu trống có các lỗ với hình dạng và kích thước phù hợp với loại hạt cần phân loại, thường là nửa hình cầu (hình 3.6). Hình 3.6. Máy phân loại hạt kiểu trống a) Sơ đồ máy; b) Sơ đồ nguyên lý cấu tạo. 1- trống phân loại; 2- lỗ tổ ong; 3- vít tải; 4- máng hứng; 5- cánh gạt. Ví dụ, khi phân loại hạt cỏ dại trong khối hạt ngũ cốc, hỗn hợp hạt được cho vào trong trống, khi trống quay, chúng chuyển động trong trống, hạt cỏ hoặc những hạt ngắn sẽ lọt vào các lỗ và được nâng lên một độ cao nhất định. Trong khi đó hạt ngũ cốc được giữ lại bởi cánh gạt 5 và rơi xuống đáy thùng và thoát ra ngoài qua hộp tháo liệu, còn hạt cỏ dại thì được đưa lên cao hơn, rơi từ các lỗ vào máng 4 và chuyển ra khỏi máy nhờ vít tải 3. Loại máy này còn có thể dùng để phân loại theo chiều dài của hạt và được sử dụng phổ biến trong các nhà máy sản xuất gạo. b) Phân loại theo tính chất khí động Giữa hạt và tạp chất có trong khối hạt luôn khác nhau về tính chất khí động. Sự khác nhau này được đặc trưng bằng trị số của tốc độ tới hạn (tốc độ không khí bắt đầu thổi bay vật thể). Trị số của tốc độ tới hạn khác nhau đối với mỗi vật thể, nó phụ thuộc vào trạng thái và hình dạng của vật thể, trọng lượng và vị trí của vật thể trong dòng khí, tính chất của dòng khí, Lợi dụng tính chất này người ta cho hạt rơi vào trong dòng không khí, thường thổi theo phương ngang hay phương xiên, chúng lần lượt rơi xuống mặt phẳng nằm ngang ở những vị trí khác nhau. Hạt hay tạp chất có tốc độ tới hạn càng bé (hạt nhẹ), càng rơi ở khoảng cách xa so với điểm cấp liệu và hạt có tốc độ tới hạn lớn (hạt nặng) thì ngược lại. Nhờ quá trình này, ta có thể tách các tạp chất ra khỏi khối hạt một cách dễ dàng. Trên hình 3.7 là sơ đồ nguyên lý máy làm sạch và phân loại hạt bằng quạt. 5 Hình 3.7. Máy quạt Hỗn hợp hạt đi qua phễu cấp liệu 1 gặp luồng không khí do quạt 2 thổi vào. Hạt nặng lắng xuống máng gần cửa nạp liệu, hạt nhẹ hơn lắng lại ở các máng tiếp theo cách phễu nạp liệu những đoạn xa hơn, còn vỏ tạp chất nhẹ hay bụi sẽ lắng đọng xuống đáy và được định kỳ tháo ra. Như vậy, ta sẽ thu được ở mỗi máng một loại sản phẩm có khối lượng riêng nhất định. Khi hạt có kích thước và khối lượng đồng nhất, nhưng có khối lượng riêng khác nhau thì trong luồng không khí những hạt chắc hơn sẽ rơi nhanh hơn những hạt nhẹ và tập trung lại ở các ô gần phễu cấp liệu. c) Phân loại theo trọng lượng riêng Khi đưa nguyên liệu hạt vào chế biến cần phải chú ý đến việc làm sạch các tạp chất nặng đá sỏi, đất viên , mảnh thuỷ tinh,… Đây là những tạp chất rất khó tách bằng sàng vì kích thước của chúng rất gần với kích thước của hạt, do đó phải phân loại bằng sự khác nhau về tỷ trọng. Nếu các cấu tử trong hỗn hợp cần phân loại có sự khác nhau rõ rệt về tỷ trọng thì càng dễ phân chia. Trên hình 3.8 là sơ đồ máy phân loại theo trọng lượng riêng. Đặc điểm của sự chuyển động tương đối của sản phẩm trên mặt sàng là hệ số động học K, góc nghiêng của mặt sàng so với phương nằm ngang a, hệ số ma sát f của vật liệu với mặt sàng và áp lực của dòng khí Pe thổi từ dưới lên. Hệ số động học K được xác định theo công thức: g R K 2 ω = ω - vận tốc góc của tay quay, s -1 , R- bán kính của cơ cấu lệch tâm, m; g- gia tốc trọng trường, m/s 2 . Hệ số ma sát f = tgf với f là góc ma sát của vật liệu với mặt sàng. Hình 3.8. Sơ đồ máy phân loại theo trọng lượng 1- phễu nạp liệu; 2- bộ phận lắng; 3- sàng d) Phân loại hạt theo tính chất bề mặt của nguyên liệu Các cấu tử khác nhau trong khối hạt có trạng thái bề mặt không giống nhau. Bề mặt của chúng có thể xù xì, rỗ, nhẵn, có vỏ, không vỏ,… Những trạng thái bề mặt khác nhau ấy có thể áp dụng để phân loại trên mặt phẳng nghiêng. Khi các phần tử có trạng thái bề mặt không giống nhau chuyển động trên mặt phẳng nghiêng thì chịu tác dụng của các lực ma sát khác nhau (hình 3.9). 6 a) b) Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý phân loại theo trạng thái bề mặt A- mặt phẳng nghiêng; B- tấm chắn 1, 2, 3- các cấu tử được phân loại Do đó các phần tử ấy dịch chuyển với các vận tốc khác nhau. Vì vận tốc của phần tử ở cuối mặt phẳng nghiêng có giá trị khác nhau tuỳ theo phần tử ấy nhẵn hay xù xì nên có những phần tử rơi xa lưới hơn, có những phần tử rơi gần lưới hơn. Nếu đặt trên quỹ đạo rơi những tấm chắn thì có thể phân loại hỗn hợp ra làm nhiều phần khác nhau theo hệ số ma sát. Các thiết bị phân loại cố định đều dựa vào nguyên tắc trên để phân loại, trong đó có cả thiết bị phân loại kiểu xoắn ốc để phân loại hạt dạng hình cầu và dạng hạt dẹt. Phương pháp phân loại dựa vào sự khác nhau về hệ số ma sát có ý nghĩa rất lớn trong trường hợp phân loại hỗn hợp gồm hai hoặc nhiều dạng hạt có kích thước gần nhau. e) Phân loại theo màu sắc Trong một số trường hợp có thể dựa vào sự khác nhau về màu sắc để phân loại. Trên hình 3.10 là sơ đồ thiết bị phân loại theo màu sắc Sortex Junsơn. Nguyên liệu đầu được đưa vào phễu nạp liệu 1. Sau khi qua máng rung 2 và băng tải 3, hạt được rải đều thành lớp rồi đưa vào phòng quang học 4. Do tác dụng của các tế bào quang điện 8 mà hỗn hợp được phân chia thành 2 loại: hạt có màu đặc trưng và hạt có màu bình thường. Hạt có màu đặc trưng được nạp điện và sau khi ra khỏi phòng quang học thì được hút lệch về một phía. Mỗi lần lựa chọn chỉ phân loại được 2 màu. Muốn phân loại được nhiều màu ta phải dùng nhiều kính chuẩn và làm lại nhiều lần hoặc dùng nhiều máy. Yêu cầu hạt phải được dải thành lớp mỏng, sao cho hạt nọ không che lấp quả kia thì việc phân loại mới không bị bỏ sót. Hình 3.10. Sơ đồ thiết bị phân loại theo màu sắc Sortex Junsơn 1- phễu nạp liệu- 2- máng rung; 3- băng tải; 4- buồng quang học; 5– tế bào quang điện; 6- tấm ngăn; 7- bộ phận tích điện; 8, 9- các điện cực; 10- các tấm ngăn; 11- bộ khuyếch đại. 7 f) Phân loại theo từ tính Trong khối hạt đưa vào nhà máy thường có lẫn tạp chất sắt. Những tạp chất này rơi vào khối hạt trong quá trình tuốt lúa, tẽ ngô,… hoặc trong quá trình làm sạch, vận chuyển. Tạp chất sắt có thể làm hỏng bộ phận công tác của máy (máy nghiền, máy xay,…) và có thể bật ra tia lửa điện gây ra hoả hoạn. Do đó làm sạch tạp chất sắt là một khâu có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình sản xuất. Các tạp chất sắt, gang, niken, coban đều có thể dùng sàng tách ra được. Người ta thường dùng nam châm vĩnh cửu hoặc nam châm điện để tách các tạp chất sắt. Thiết bị phân loại bằng từ tính gồm nhiều thỏi nam châm ghép lại (hình 3.11a,b). Cực nam châm bố trí trên mặt phẳng nghiêng mà sản phẩm chảy qua. Sản phẩm chảy qua nam châm thành lớp mỏng với vận tốc không lớn, đủ để cho nam châm hút lại các tạp chất sắt. Thiết bị phân ly từ tính kiểu trống (hình 3.11c), được cấu tạo bởi một trống bằng đồng thau, quay bên ngoài một nam châm vĩnh cửu có tiết diện là nửa hình vành khuyên. Màng hạt được xi lanh quay dẫn xuống và đổ vào vòi xả 1. Dưới tác động của từ trường nam châm, các vụn sắt được giữ lại trên bề mặt xi lanh. Phần bề mặt xi lanh quay ra ngoài nam châm thì vụn sắt không bị hút nữa và tự động rơi vào ống xả 2. Trong một số máy xay xát lớn, người ta đặt các máy phân ly từ tính công suất cao để tách các tạp chất sắt một cách liên tục. a) b) c) Hình 3.11. Sơ đồ thiết bị phân loại theo từ tính g) Phân loại theo phương pháp phối hợp Để nâng cao hiệu suất phân loại và giảm số lần nguyên liệu qua nhiều thiết bị khác nhau, người ta thường sử dụng máy phân loại kết hợp nhiều nguyên tắc phân loại khác nhau. Loại thiết bị phân loại phức hợp thường gồm sàng và quạt. Sàng sẽ phân chia khối hạt theo kích thước lớn, nhỏ, quạt sẽ làm sạch khỏi khối hạt các tạp chất nhẹ. 8 Câu 3. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu tạo của máy làm sạch củ quả a) Máy làm sạch Đối với rau, củ quả thường làm sạch bằng nước, nghĩa là dùng nước để loại bỏ bùn, đất, cát, rác bẩn. Vì vậy, các máy làm sạch này còn được gọi là máy rửa. Nguyên tắc chung của máy rửa là xáo trộn rau củ trong nước (hoặc dùng vòi xối), nhờ đó rau củ cọ sát lẫn nhau, cọ sát với các bộ phận làm việc của máy làm tách các tạp chất bẩn bám trên rau củ. Rau củ được làm sạch, các tạp chất bẩn theo nước thoát ra ngoài. Máy rửa củ quả kiểu trống (hình 3.12), có cấu tạo gồm một hoặc hai trống rửa 2 được tạo nên bởi các thanh thép chữ U gắn trên tang trống dọc theo đường sinh, giữa các thanh thép có khe hở nhỏ để lọt đất cát bẩn. Hình 3.12. Máy rửa kiểu trống 1- phễu cấp liệu; 2 trống rửa; 3- gáo múc; 4- máng thu củ quả sạch; 5- máng đựng nước rửa; 6- cửa thoát nước bẩn. Ở phía cuối trống, có lắp gáo 3 để múc nâng và đổ củ quả sạch ra ngoài. Trống rửa quay trong thùng đựng nước rửa 5, đáy nghiêng và có cửa 6 để xả nước bẩn. Trong quá trình làm việc, củ quả di chuyển dọc trống nhờ góc thoải tự nhiên của khối củ quả khi chất đống và do quá trình chất liên tục và múc liên tục. Loại máy này có ưu điểm là khả năng xáo trộn tốt, năng suất cao, tốn ít nước rửa, nhưng có nhược điểm là rửa củ to hoặc dài chất lượng rửa kém, củ quả thường bị vướng dắt, xơ xước, gãy, với củ quả bẩn rửa một lần không sạch. Máy rửa củ quả kiểu tay gạt (hình 3.13) được cấu tạo bởi trục 3 đặt nằm ngang, trên đó có lắp các tay gạt 2. Tay gạt lắp nghiêng một góc nào đó so với mặt phẳng vuông góc với trục có tác dụng đẩy củ di chuyển theo chiều dọc trục. Vị trí lắp tay gạt trên trục được bố trí theo đường gen vít để các tay gạt tác động vào khối củ quả một cách liên tục và đều đặn. Máng đựng củ quả 7 thường làm bằng lưới sàng có dạng nửa hình trụ, máng đựng nước rửa 8 thường làm bằng tôn tấm cuộn lại hoặc xây bằng xi măng, được chia làm nhiều ngăn, mỗi ngăn có cửa 9 để thoát nước bẩn. à Hình 3.13. Máy rửa kiểu tay gạt 1- máng đựng nước và củ quả; 2- các tay gạt; 3- trục lắp tay gạt; 4- gáo múc; 5- dây chuyền thu củ quả; 6- tấm chắn; 7- nắp thoát nước và rác bẩn; 8- cửa thoát sỏi đá; 9- tấm lưới lọc. Củ quả bẩn được cung cấp vào máy qua phễu cấp liệu 1, khi trục lắp tay gạt quay củ sẽ di chuyển cùng với nước và được rửa sạch. Củ sạch sẽ được các gáo múc 4 hất đổ sang gầu chuyền 5 và đưa ra ngoài. Loại máy này có ưu điểm là khả năng xáo trộn tốt, nước rửa dùng nhiều lần nên tiết kiệm được nước rửa nhưng có nhược điểm là củ quả dễ bị tróc vỏ hoặc gãy do các tay gạt tác động mạnh vào khối củ quả. Máy rửa củ quả kiểu ly tâm (hình 3.14) gồm đĩa 3 đặt nằm ngang, vành ngoài đĩa có gắn các tấm gạt 4. Phía trên đĩa 9 đặt ống nước 2, phía dưới đặt máng hứng nước bẩn 7 có cửa thoát nước 6. Hình 3. 14. Máy rửa kiểu ly tâm Hình 3.15. Máy rửa kiểu vít chuyền 1- thùng đựng củ quả; 2- ống dẫn nước; 1- phễu cáp liệu; 2- vít chuyền; 3- ống bao; 3- đĩa; 4- tấm gạt; 5- cửa thoát củ quả; 4- ống dẫn nước; 5- cửa thoát củ quả sạch; 6- cửa thoát nước bẩn; 7- máng hứng nước. 6- bể chứa nước bẩn; 7- lưới sàng. Củ được cung cấp liên tục lên đĩa. Khi đĩa quay củ sẽ quay theo. Do lực ly tâm củ sẽ văng ra xung quanh xáo trộn cọ sát vào thành thùng đựng củ và cọ sát vào nhau, gặp dòng nước xối mạnh từ trên xuống sẽ được rửa sạch và thoát ra ngoài qua cửa 5. Tấm gạt có tác dụng làm tăng cường sự xáo trộn và nâng đẩy củ quả để củ thoát ra ngoài một cách dễ dàng. Loại máy này khả năng xáo trộn kém và tốn nhiều nước rửa hơn so với các loại máy khác. Máy rửa củ quả kiểu vít (hình 3.15) gồm vít chuyền 2 đặt trong ống bao 3, nghiêng góc α so với đường nằm ngang (α = 30 o ÷40 o ). Phía trên đặt ống dẫn nước 4 và cửa thoát củ quả 5. Phía dưới có phễu cấp liệu 1 và lưới sàng 7 để thoát đất cát bẩn. Củ bẩn nạp vào máy qua phễu cấp liệu, được các cánh vít đưa lên phía trên. Dòng nước có áp suất cao phun ngược dòng chuyển động của củ quả. Khi di chuyển lên phía trên củ được rửa sạch và thoát ra ngoài qua cửa thoát. Nước cặn bẩn lọt qua lưới chảy vào bể chứa nước bẩn và theo hệ thống rãnh chảy đi. Loại máy rửa kiểu vít có ưu điểm độ sạch cao nhưng tốn nhiều nước rửa. Trên hình 3.16 là sơ đồ máy rửa rau kiểu khí thổi. Tác dụng cọ rửa là không khí được quạt thổi vào làm cho nước và nguyên liệu bị đảo trộn. Bộ phận xối nước là hệ thống hoa sen. Máy này được sử dụng phổ biến để rửa hầu hết các loại rau quả, nhất là rau quả mềm. Hình 3.16. Máy rửa rau quả kiểu khí thổi 1- thùng ngâm; 2- băng tải; 3- quạt gió; 4- ống thổi khí. 10 [...]... nén chất lỏng sẽ thấm qua bản lọc chảy và tập trung vào bể chứa Các tạp chất sẽ lưu lại trên bản lọc hình thành lớp bã và được lấy ra theo chu kỳ hoặc liên tục Thiết bị lọc cũng được chia ra thành 2 loại: thiết bị lọc liên tục và thiết bị lọc gián đoạn Máy ly tâm Máy ly tâm được sử dụng phổ biến để làm sạch và phân ly hỗn hợp lỏng Nguyên lý làm việc của máy là dựa vào lực ly tâm khi cho khối chất lỏng... Lực tổng hợp, do lưỡi dao tác động vào vật thái là R, do tấm kê tác động vào vật thái là R’ Theo sơ đồ ta có: Góc NMR = ϕ1’ và góc N’M’R’ = ϕ2’ ϕ1’ và ϕ2’ là góc ma sát giữa vật thái với cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê T = Ntg χ χ và T’ = N’tg 2 2 (5.6) F = Ntgϕ1’ và F’ = N’tgϕ2’ Đó là các trị số ma sát cực đại Ta rất dễ nhận thấy rằng: Khi T > F và T’ > F’ (F và F’ đạt trị số cực đại), nghĩa là... cực đại F và F’ không chống nổi các thành phần lực T và T’ đẩy vật thái bị đẩy ra phía ngoài, vật thái không được kẹp yên, khi đó dao thái không tốt hoặc không thái được Khi T = F và T’ = F’ nghĩa là χ = ϕ1’ + ϕ2’ thì các lực ma sát F và F’ đủ cản các lực T và T’ và vật thái được kẹp yên Khi T < F và T’ < F’ nghĩa là χ < ϕ1’ + ϕ2’ thì các lực ma sát thực tế không đạt được trị số cực đại F và F’ nữa,... quay O và cách tâm quay một đoạn r Để dễ phân tích, chúng ta sẽ vẽ tách riêng và xét các lực do vật thái (cuộng rau chẳng hạn) tác động vào dao thái (hình 5.18a) và các lực do dao tác động vào vật thái (hình 5.183b,c) Trước hết, khi lưỡi dao tác động vào cuộng rau thì ở chỗ tiếp xúc M sẽ sinh ra lực pháp tuyến chống đỡ ngược chiều theo nguyên lý “lực và phản lực” Ở hình 5.18a, cuộng rau tác động vào lưỡi... máy lắng và lọc mà các máy ly tâm được phân ra hai loại : máy ly tâm lắng và máy ly tâm lọc Máy ly tâm lắng làm việc dựa việc dựa theo nguyên lý của máy lắng, nghĩa là dựa vào lực ly tâm và trọng lực Loại máy này được sử dụng để loại bỏ những phần tử pha rắn có kích thước nhỏ hoặc phân ly hai pha lỏng có khối lượng riêng khác nhau trong công nghiệp sản xuất nước rau quả, dầu thực phẩm, chế biến sữa,... được gọi là góc kẹp χ Giá trị góc kẹp χ phải được bảo đảm khi thiết kế bộ phận dao thái có tấm kê và là điều kiện để dao và tấm kê kẹp được vật thái Ta có thể xác định được điều kiện kẹp như sau: Xét vị trí cạnh sắc AC của lưỡi dao và cạnh sắc AB của tấm kê đang kẹp vật thái với giả thiết vật thái là hình tròn tâm O (hình 5.20) 23 Hình 5.20 Góc kẹp và điều kiện kẹp Góc BAC là góc kẹp, ký hiệu là χ... giác AO của góc kẹp χ và T theo hướng cạnh sắc AC Lực N’ cũng được phân tích tương tự thành S’ theo hướng vuông góc với phân giác AO và T’ theo hướng cạnh sắc AB Các thành phần S, S’ không làm cho vật thái chuyển động nhưng T và T’ thì có xu hướng đẩy vật thái ra ngoài Đồng thời các lực N và N’ gây ra các lực ma sát F và F’ tại các tiếp điểm M và M’ để chống lại các thành phần lực T và T’ Lực tổng hợp,... thể liên tục hoặc gián đoạn 11 Câu 5 Tính toán thiết bị làm sạch và phân loại Lý thuyết tính toán máy làm sạch và phân loại vật liệu rời Máy làm sạch và phân loại hạt a) Máy sàng phẳng - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sàng Lượng cung cấp riêng q là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình sàng Lượng cung cấp riêng là lượng sản phẩm đưa vào một đơn vị diện tích lưới sàng trong một đơn... động quay và một lưỡi dao cố định (tấm kê) đồng thời vật thái được đưa vào cho dao thái (hình 5.1a) Như vậy, về nguyên lý cấu tạo, máy thái rau cỏ gồm: - Bộ phận cung cấp gồm cặp trục cuốn 4 kết hợp với băng chuyền 5 để nén và đưa rau cỏ vào bộ phận thái - Bộ phận thái gồm một số dao thái 1 (thường chuyển động quay) và một tấm kê 2 Dao thái được lắp vào đĩa hay cánh lắp dao 3 đối với dao thẳng và dao... (5.123) 0 30 Hình 5.51 Đồ thị phụ thuộc của lực P với độ biến dạng λ Vật thể bị biến dạng chịu lực tác dụng trên chiều dài l, theo định luật Húc ta có: λ= Pl EF (5.124) E - môđun đàn hồi; F - diện tích bị biến dạng Ta suy ra: p Pl P 2l P 2 lF dP = = 2 EF 2 EF F 2 E 0 A=∫ Hay: A= σ2 V 2E (5.125) σ - ứng suất nén khi biến dạng, σ = P/V V - thể tích của vật biến dạng, V = l.F Vậy ta có: AK = KKV = KKL3 = K’KD3 . tô, tầu hỏa, tầu thủy hay từ các phân xưởng chế bi n đến các silô khi nhập kho và vận chuyển hạt từ xilô sang cân tự động, cân kiểm tra, cân đóng bao khi xuất kho. Thiết bị sơ chế gồm có hệ thống. thiết bị trên có quan mật thiết với các dữ kiện và các thông số đã được lập trình trên máy vi tính như : nhiệt độ và độ ẩm hạt, nhiệt độ và độ ẩm không khí môi trường xung quanh. Nhờ thiết bị. sản phẩm và giảm chi phí lao động. Vì vậy, hiện nay kho xilô được áp dụng phổ bi n ở nhiều nước trên thế giới, đặc bi t là ở những nước phát triển. 2 Câu 2. Nguyên lý làm việc và nguyên lý cấu