Quy trình thiết bị trong Công nghệ sinh học Chương 3 - Máy vận chuyển doc

CHƯƠNG 3 MÁY VẬN CHUYỂN 3.1. Phân loại và lựa chọn thiết bị 3.1.1 Những yêu cầu cơ bản đối với máy móc vận chuyển trong sản xuất  Phải có một độ kín tương đối  Đảm bảo tính chất ban đầu của nguyên liệu 3.1.2. Phân loại 1. Theo nguyên tắc tác động: + Máy vận chuyển tác động gián đoạn + Máy vận chuyển tác động liên tục 2. Theo phương vận chuyển nguyên liệu: + Vận chuyển theo những hướng khác nhau + Vận chuyển theo hướng cố định Tóm lại có hai loại chính: 1. Thiết bị vận chuyển bên ngoài 2. Thiết bị vận chuyển bên trong 3.2. Những đặc tính cơ lý của vật liệu vận chuyển • Dạng vật liệu vận chuyển: rời, miếng, chiếc, lỏng, bột, hạt … • Kích thước thành phần, của vật liệu • Mật độ vật liệu rời r • Hệ số ma sát của nguyên liệu với vật liệu chế tạo thiết bị f • Độ ẩm của nguyên liệu rời W • Góc nghiêng tự nhiên j: có sự khác nhau giữa góc nghiêng tự nhiên của vật liệu ở trạng thái động và tĩnh j đ = 0,7j t • Hệ số kết dính của nguyên liệu a = G/G n Trong đó: G - khối lượng vật liệu rời G n - khối lượng nguyên liệu bị nén chặt Thông thường a = 1,05 - 1,52 3.3. Thiết bị vận chuyển liên tục Gồm các loại sau: 1. Thiết bị vận chuyển nguyên liệu theo phương ngang hoặc nghiêng: băng tải, băng cào, vít tải … 2. Thiết bị vận chuyển theo phương thẳng đứng: gàu tải, vít tải đứng, máy nâng … 3. Thiết bị vận chuyển tổng hợp: vận chuyển bằng khí động học 3.3.1. Băng tải • Mục đích sử dụng: chuyển dời các vật liệu dạng hạt, lát và dạng đơn chiếc theo phương ngang hoặc nghiêng (25-30 0 ) • Vật liệu làm băng tải: cao su, thép, sợi bông, sợi gai … • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: 1. Một số điểm cần lưu ý: - Trục dẫn động: đường kính từ 400-500mm hoặc có thể hơn - Đường kính con lăn: 80-100mm đối với băng tải làm bằng vải-cao su hoặc 350-400mm đối với băng tải thép - Khoảng cách con lăn ở nhánh trên 250-350mm, nhánh dưới 1-1,5m - Chiều rộng của băng tải làm bằng vải-cao su: 300-3000mm 2. Ưu, nhược điểm: có thể cố định hoặc di động. Kết cấu đơn giản, dễ vận hành, độ bền cao, hiệu quả kinh tế lớn và có khoảng điều chỉnh năng suất lớn. Tuy nhiên không kín 3.3.2. Băng cào • Mục đích sử dụng: vận chuyển các nguyên liệu dạng hạt, bột, tinh bột, sinh khối, bã đã được trích ly… theo phương ngang hoặc nghiêng • Bộ phận làm việc chính: là những cái cào được làm bằng tấm kim loại cuốn lại thành hình máng, có dạng hình thang hay nửa hình tròn và gắn chặt trên xích • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: 3.3.3. Gàu tải - Mục đích sử dụng: vận chuyển các nguyên liệu dạng hạt, bột đến các độ cao khoảng 40m và góc nghiêng 45-70 0 người ta thường sử dụng gàu tải - Bộ phận làm việc chính: gồm các gàu gắn chặt trên băng tải hay xích. Chiều rộng của gàu tải 135 - 450mm, sức chứa 0,9- 1,5 lít cho 2-3 gàu/m, v = 0,8-2 m/s - Ưu nhược điểm: năng suất lớn, chiếm ít diện tích, nhưng ồn, dễ phát sinh bụi và không kín - Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: 3.3.4. Vít tải • Mục đích sử dụng: vận chuyển các nguyên liệu như bột, tinh bột, muối, chủng nấm mốc dạng khô, các sản phẩm chăn nuôi… theo hướng mặt phẳng ngang hoặc nghiêng với khoảng cách đến 40m • Bộ phận làm việc chính: là trục vít có đường kính và bước vít tỷ lệ với nhau Đường kính vít (mm) 100 125 160 200 250 320 400 500 650 800 Bước vít (mm) 80 100 125 160 200 250 320 400 500 650 • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: • Ưu nhược điểm: có thể tháo liệu giữa chừng nhưng chiều dài vận chuyển hạn chế và vật liệu bị đảo trộn mạnh 3.3.5. Thiết bị vận chuyển rung • Mục đích sử dụng: - Băng tải rung thường dùng để vận chuyển nguyên liệu, bá thành phẩm và sản phẩm dạng hạt, bột theo hướng ngang hoặc nghiêng đến 20 0 - Các băng tải rung có thể được lắp ráp trong các thiết bị riêng rẽ như sàng rung, nghiền rung, sấy rung, tiếp liệu rung… • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: - Tần số dao động: 900 – 3000 ph -1 - Biên độ dao động: 0,5 – 3 mm • Ưu điểm: - Kín nên loại trừ được bụi - Nguyên liệu tiếp xúc không đáng kể với các bộ phận chuyển động của thiết bị - Kết cấu đơn giản - Hao mòn không đáng kể - Tiêu hao năng lượng ít • Nhược điểm: - Năng suất không cao - Phát sinh tiếng ồn. 3.3.6. Thiết bị vận chuyển bằng khí nén • Khái niệm: vận chuyển nguyên liệu cùng với không khí trong đường ống dưới tác động của áp suất được gọi là cơ cấu vận chuyển bằng khí nén • Mục đích sử dụng: dùng vận chuyển nguyên liệu như bột, cám, bã củ cải, mạt cưa… • Ưu điểm: đơn giản, an toàn, dễ vận hành, độ kín tuyệt đối, đảm bảo vệ sinh, dễ cơ giới hóa • Nhược điểm: tiêu hao năng lượng lớn, có thể đến 0,4KW.h/tấn nguyên liệu • Cấu tạo và nguyên tắc: - Năng suất có thể đạt 400 tấn/ giờ - Khoảng cách vận chuyển > 100m với chiều cao vận chuyển có thể đạt 100m • Ưu nhược điểm của thiết bị hút: - Do có sự hạ áp nên loại trừ được bụi, nên thường vận chuyển cám, bột, chủng nấm mốc nghiền nhỏ … - Tuy nhiên sự hạ áp là không đáng kể nên khoảng cách dịch chuyển không lớn và vị trí tháo liệu cần kín • Ưu điểm của thiết bị đẩy: áp suất dư trong đường ống đạt 400-600KPa nên có thể dịch chuyển nguyên liệu khoảng cách trên 300m • Thiết bị nén-hút: kết hợp ưu điểm của cả 2 loại thiết bị hút và đẩy CHƯƠNG 4 MÁY VÀ THIẾT BỊ CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU 4.1. THIẾT BỊ CHỨA, BẢO QUẢN MÔI TRƯỜNG LỎNG 4.1.1. Kiến thức chung - Mục đích sử dụng: để đảm bảo dây chuyền sản xuất hoạt động liên tục và bảo quản sản phẩm trong một thời gian nhất định trước khi đưa ra thị trường - Lượng nguyên liệu và vật liệu phụ chứa trong kho, trong bể được xác định chủ yếu dựa Z ng và Z bh - Hình dạng, thể tích và số lượng bể - Một số lưu ý khi lựa chọn bể chứa bảo quản nguyên liệu, vật liệu phụ và thành phẩm 1. Đối với từng loại môi trường, tùy thuộc vào tính chất mà có thể thiết lập nhiều bể riêng biệt. Nếu môi trường độc hại thì phải có bể an toàn phụ trợ 2. Khi chuyển môi trường vào hay ra khỏi kho theo chu kỳ cho phép thiết lập 2 bể cho mỗi môi trường 3. Nếu bể có sức chứa lớn thì phải thiết lập các bộ phận theo dõi vệ sinh và chống cháy 4. Sức chứa chung của các bể đối với nguyên liệu xác định theo định mức bảo quản và sự dự trữ cần thiết để nhà máy hoạt động liên tục 5. Sức chứa chung của bể đối với thành phẩm được xác định theo định mức bảo quản và sự tồn tại cho phép của sản phẩm 4.1.2. Các bể chứa bảo quản nguyên liệu và sản phẩm hàng hóa • Mục đích: để bảo quản những sản phẩm như rượu etylic, axeton, chất cô chứa lizin… được sản xuất từ các nguyên liệu lỏng cơ bản như: rỉ đường, rỉ củ cải, axit axetic, parafin lỏng… trong kho của nhà máy • Thông số cơ bản: dung tích, khả năng chịu áp suất và vật liệu chế tạo • Bể chứa rỉ đường dung tích 5000m 3 : • Phần hình trụ của bể có kết cấu tấm với 8 đai được hàn lại thành 8 mối • Tâm bể có trụ đỡ bằng ống thép với các cánh trên và cánh dưới • Mái chắn có góc nghiêng α = 0,05 từ tâm đến biên bể. Đáy được hàn lại từ những tấm riêng biệt với góc nghiêng α = 0,02 từ tâm đến biên bể • Ở vùng tháo rỉ ra khỏi bể có bộ phận đun nóng kiểu ống dùng để đun nóng cục bộ rỉ đường đến 40 0 C • Để nguyên liệu được đồng nhất trong bể cần trang bị các ống rót và bố trí chúng ở các mức khác nhau làm thành hệ đồng hóa • Nhờ bơm tuần hoàn mà rỉ đường được đẩy từ đầu nối cửa bên dưới và hệ đồng hóa [...]... và nguyên tắc hoạt động của thiết bị: Hình 6 .3 Hình 6 .3 Thiết bị tiệt trùng dạng đứng 1- o hơi; 2-Vỏ; 3- Trục; 4-Cánh khuấy trộn; 5-Cánh tháo; 6-Cửa tháo liệu; 7Cửa quan sát; 8-Cửa nạp liệu; 9-Khớp nối van bảo hiểm • Bên trong thiết bị có trang bị có các cánh khuấy trộn bố trí theo chiều cao Khi quay, bề mặt dưới của cánh chuyển động song song với tiết diện ngang của thiết bị, còn bề mặt trên tạo thành... Trong các nhà máy CNSH, thiết bị tiệt trùng hình trụ dạng nằm ngang, có áo hơi để tiệt trùng các môi trường dinh dưỡng dạng rời • Thiết bị tiệt trùng dạng nằm ngang: Hình 6.2 Hình 6.2 Thiết bị tiệt trùng dạng nằm ngang 1-Vỏ; 2-Khớp nối để nạp nước vào thiết bị; 3- Cửa nạp liệu; 4-Van không khí; 5-Trục nối các cánh; 6-Khớp nối để mở nước rửa; 7-Cửa tháo liệu; 8- o nước; 9-Khớp nối để nạp hơi; 10-Khớp nối... để thủy phân và chọn sản phẩm thủy phân • Thiết bị thủy phân dung tích 80m3: Hình 5.1 Hình 5.1 Thiết bị thủy phân dung tích 80m3 1-Vỏ thép; 2-Lớp betong; 3- Lớp đệm; 4Các ống lọc dài; 5-Các ống lọc ngắn; 6-Cửa lấy sản phẩm thủy phân và nạp hơi; 7-Van; 8-Cân đo; 9-Cửa nạp nước; 10Cửa nạp axit; 11-Nắp; 12-Cửa thổi - Để ngằn ngừa sự han gỉ, bề mặt bên trong của thiết được phủ lớp bêtông có lớp phủ mặt là... đường của dòng môi trường và tăng cường thời gian khuấy trộn • Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: Hình 6.4 Hình 6.4 Thiết bị tiệt trùng liên tục YHC-20 1-Thùng chứa; 2-Bơm; 3- Bộ đun nóng; 4-Bộ giữ; 5-Bộ lấy mẫu; 6 -Thiết bị trao đổi nhiệt-thu hồi; 7 -Thiết bị trao đổi nhiệt-làm mát; 8 -Thiết bị lên men ... tính (a) Loại máy có cột nam châm ẤI-2 -3 : 1-Khung, 2Tay quay, 3- Nam châm, 4Lỗ thoát, 5-Cửa quan sát, 6Vít điều chỉnh, 7-Tấm hướng (b) Loại máy có cột BKM -3 7: 1-Khối nam châm, 2-Hộp 4 .3 Thùng chứa • Mục đích: để bảo quản ngắn hạn các vật liệu rời và đảm bảo sự hoạt động nhịp nhàng của thiết bị Thùng chứa được sử dụng rộng rãi cùng với bộ phận nạp liệu, bộ định lượng trong tất cả các công đoạn sản xuất... (sơ bộ) 100 0-2 00 25 0-4 0 2 Nghiền trung bình 25 0-2 5 4 0-1 0 3 Nghiền nhỏ 5 0-2 5 1 0-1 4 Nghiền mịn 25 -3 1-0 ,4 5 Nghiền keo 0, 2-0 ,1 0,001 • Máy nghiền theo phương pháp cắt: gồm máy nghiền đĩa, máy nghiền trục băm … 1 Loại máy nghiền này có thể nghiền gỗ thành phôi bào để chuẩn bị các môi trường dinh dưỡng chứa cacbon trong sản xuất nấm men gia súc và rượu etylic 2 Bộ phận làm việc chính của thiết bị là đĩa... kiện công nghệ các thiết bị có thể có áo hơi, bộ trao đổi nhiệt bên trong để làm lạnh hay đun nóng môi trường • Thiết bị trung hòa dùng để trung hòa axit vô cơ hay hữu cơ trong các sản phẩm thủy phân Trong các nhà máy sản xuất nấm men và rượu etylic thường dùng thiết bị tác dụng liên tục 5.2.1 Thiết bị trung hòa tác dụng liên tục Hình 5 .3 Nồi trung hòa tác dụng liên tục 1- ng hút; 2-Dẫn động; 3- Trục... liệu có các nắp trong và nắp ngoài được lắp chặt bằng vít 6.2.2 Thiết bị tiệt trùng hai mức tác động tuần hoàn dạng nằm ngang Hình 6 .3 Thiết bị tiệt trùng hai mức tác động tuần hoàn, dạng nằm ngang 1-Phễu chứa nguyên liệu; 2- ịnh lượng nguyên liệu; 3- Khớp nối để nạp hơi; 4-Nồi tiệt trùng; 5- o hơi; 6-Bộ giữ; 7- ịnh lượng; 8-Khớp nối để nạp nước tiệt trùng; 9-Bộ làm ẩm; 1 0- o nước; 1 1- ịnh lượng nước... thiết bị là đĩa có đường kính 13m, trên đĩa lắp 3- 16 dao 3 Nguyên liệu được đưa vào thiết bị một cách tự do hay cưỡng bức 4 Trong các máy có ít dao, quá trình là gián đoạn, trong các máy có nhiều dao quá trình cắt hầu như là liên tục • Máy nghiền có tác dụng va đập: gồm máy nghiền búa, máy xay, máy tán … 1 Mục đích: sử dụng để nghiền các chủng nấm mốc, các hạt chế phẩm kháng sinh, các chất bổ sung … 2... động; 3- Trục khuấy tròn; 4-Vỏ; 5-Lớp tráng; 6-Các cánh đảo trộn; 7-Cửa quan sát; 8-Vòng đỡ; 9-Bộ đảo dạng khung; 10Cánh cào; 11-Tấm chắn; 12-Cửa nối để nạp chất trung hòa • Thiết bị có đáy hình nón và nắp phẳng làm bằng thép chịu axit và đậy kín bằng mặt lát gỗ • Bề mặt trong của thiết bị làm bằng thép không gỉ chịu axit, mặt ngoài được phủ lớp cách nhiệt • Trong nắp thiết bị lắp máy trộn làm bằng thép . tính (a) Loại máy có cột nam châm ẤI-2 -3 : 1-Khung, 2- Tay quay, 3- Nam châm, 4- Lỗ thoát, 5-Cửa quan sát, 6- Vít điều chỉnh, 7-Tấm hướng. (b) Loại máy có cột BKM -3 7: 1-Khối nam châm, 2-Hộp • Mục. tải … 2. Thiết bị vận chuyển theo phương thẳng đứng: gàu tải, vít tải đứng, máy nâng … 3. Thiết bị vận chuyển tổng hợp: vận chuyển bằng khí động học 3. 3.1. Băng tải • Mục đích sử dụng: chuyển. Vận chuyển theo hướng cố định Tóm lại có hai loại chính: 1. Thiết bị vận chuyển bên ngoài 2. Thiết bị vận chuyển bên trong 3. 2. Những đặc tính cơ lý của vật liệu vận chuyển • Dạng vật liệu vận