trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của vận chuyên bằng gàu tải và khí động các yếu tố nào ảnh hưởng đến năng suất vận chuyển và chất lượng sản phẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂMKHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ ------CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN BẢO QUẢN NÔNG SẢN Tên chuyên đề : Trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ - -CHUYÊN ĐỀ MÔN HỌC

CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN BẢO QUẢN

NÔNG SẢN

Tên chuyên đề :

Trình bày cơ sở tính toán các thông số kỹ thuật chính của vận chuyên bằng gàu tải và khí động ? các yếu tố nào ảnh hưởng đến năng suất vận chuyển và chất lượng sản phẩm ?

Giáo viên hướng dẫn :T.S Đinh Vương Hùng Sinh viên thực hiện : Trần Thị Thảo

Lớp : Công Thôn 39A

Huế - 1/2008

MỤC LỤC

1 Đặt vấn đề : 2

2 Đối tượng và mục đích nghiên cứu : 3

2.1 Đối tượng nghiên cứu : 3

2.2 Mục đích nghiên cứu : 4

3 Nội dung nghiên cứu: 4

3.1 Đặc điểm chung của việc vận chuyển trong bảo quản và chế biến thực phẩm : 4

3.1.1.Đặc điểm của việc vận chuyển : 4

3.1.2.Yêu cầu của các thiết bị vận chuyển nông sản phẩm : 5

3.2 Phân loại và lựa chọn các thiết bị vận chuyển cho các nhà máy sản xuất và chế biến : 5

3.3 Quá trình vận chuyển bằng gàu tải 6

3.4 Hệ thống vận chuyển bằng khí động : 9

3.5.Các thông số tính toán của gàu tải và của thiết bị vạn chuyển bằng khí động : 11

3.5.1.Các thông số thính toán cơ bản : 11

3.5.1.1 Đặc tính cơ lý của hàng hoá vận chuyển : 12

3.5.1.2 Năng suất của các thiết bị vận chuyển 13

3.5.1.3 Hiệu suất sản xuất: 13

3.5.2 Các thông số tính toán của gàu tải : 14

3.5.3 Thông số tính toán của thiết bị vận chuyển bằng khí động : 15 3.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng vận chuyển : 16

3.6.1 Nhóm tính chất của thiết bị : 16

3.6.2 Nhóm tính chất của vật liệu vận chuyển : 16

4 Kết luận và khuyến nghị : 17

Tài liệu tham khảo: 18

1 Đặt vấn đề :

Từ khi mới hình thành con người, từ lúc còn là bầy người con người đã biết săn bắt hái lượm để tạo ra nguồn thức ăn đáp ứng cho cuộc sống ban đầu của họ Khi ý thức và trình độ của bầy người ngày càng tăng lên thì họ đã biết chế tạo ra những công cụ thô sơ để săn bắn động vật hoang dã và trồng những loại rau đơn giản mà họ nghĩ là có thể ăn được để làm thực phẩm và dần dần phát triển thành nông nghiệp chính của mỗi quốc gia trên Thế giới

Đối với Việt nam, trong những năm gần đây, khi Đất nước đang từng bước tiến lên Công nghiệp hoá -Hiện đại hoá thì ngành Nông nghiệp đã có nhiều bước tăng trưởng khá lớn, các nông sản tạo ra không những đáp ứng được nhu cầu của người dân trong nước mà còn

dư thừa một lượng khá lớn để xuất khẩu Không những thế các mặt hàng nông sản của nước ta còn chiếm được thị hiếu của người thưởng thức ở các thị trường khó tính như Mĩ, Anh, Các nước EU đó là các loại nông sản như cà fê, điều, gạo, đỗ tương

Để phát triển được ngành nông nghiệp của nước nhà ngày càng phát triển thì công tác bảo quản, chế biến là rất cần thiết nhằm làm giảm sự hao hụt về chất lượng và số lượng sản phẩm, tạo ra nhiều sản phẩm có giá trị đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Trong thực tế, việc bảo quản và chế biến nông sản ở nước ta còn gặp rất nhiều khó khăn, một mặt do công nghệ chậm đổi mới mặt khác

do trang thiết bị còn lạc hậu, thiếu đồng bộ và đặc biệt là còn thiếu những thiết bị có hiệu quả cao trong các qui trình công nghệ tiên tiến.

Vì vậy, không những đã gây ra thiệt hại một khối lượng nông sản đáng

kể mà còn là nguyên nhân làm giảm chất lượng và tăng giá thành sản phẩm

Đặc biệt, trong chế biến và sản xuất thì khâu vận chuyển là rất quan trọng, nó sẽ giảm được sức lực của con người và làm tăng năng suất sản xuất Nắm bắt được tính cần thiết này nên tôi đã tiến hành

thực hiện đề tài: “Trình bày cơ sở tính toán cac thông số kỹ thuât chính

của vận chuyển bằng gàu tải và khí động ? các yếu tố nào ảnh hưởng đên năng suât vận chuyển và chât lượng sản phâm?”

2 Đối tượng và mục đích nghiên cứu :

2.1 Đối tượng nghiên cứu :

Trong quá trình sản xuất thực phẩm, thông thường nguyên vật liệu phải qua các công đoạn gia công chế biến bằng nhiều máy móc thiết bị khác nhau, do đó nguyên vật liệu cần phải được chuyển từ công đoạn nầy sang công đoạn khác Quá trình nầy được thực hiện nhờ các máy vận chuyển phù hợp với tính chất của nguyên vật liệu Thông thường, máy vận chuyển làm việc liên tục, chuyên chở vật liệu theo hướng đã định, có thể làm việc trong một thời gian không giới hạn, không dừng lại khi nạp và tháo liệu

Các máy và thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm các loại chính như: gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có bộ phận kéo và vít tải, vận chuyển bằng không khí và thủy lực thuộc nhóm máy không có

bộ phận kéo

Do điều kiện và thời gian nghiên cứu còn hạn chế nên tôi chỉ tập

trung vào việc nghiên cứu các thông số của thiết bị vận chuyển đó là gàu tải và thiết bị vận chuyển bằng khí động

2.2 Mục đích nghiên cứu :

Tôi tiến hành chuyên đề với mục đích chính là tìm hiểu thêm về một số thiết bị vận chuyển bằng gàu tải, bàng khí động Qua việc tìm hiểu nguyên lí cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của những thiết bị này, xác định các thông số tính toán của chúng và biết được các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng vận chuyển của những thiết bị này.

3 Nội dung nghiên cứu:

3.1 Đặc điểm chung của việc vận chuyển trong bảo quản và chế biến thực phẩm :

3.1.1.Đặc điểm của việc vận chuyển :

mà Để vận chuyển các hàng hoá, vật liệu trong sản xuất và chế

biến nông sản phẩm, người ta thường sử dụng các phương tiện vận chuyển trên bộ, bằng đường thuỷ và bằng đường hàng không Hơn 90% lượng hàng hoá được vận chuyển trên bộ như ôtô, máy kéo xe lửavà đường ống việc lựa chọn các thiết bị vận chuyển phụ thfuộc vào đặc điểm, khối lượng hàng hoá, cự li và thời gian vận chuyển

Các phương tiện vận tải thường được phân thành hai loại : phương tiện vận chuyển công dụng chung và phương tiện chuyên

dùng Các phương tiện vận tải có công dụng chung gồm :ôtô vận tải, rơmooc, đầu kéo dùng vận chuyển hàng hoá thông dụng .còn các phương tiện chuyên dùng, để vận chuyển đường ống, panen, đàn thép, các thiết bị siêu truờng, siêu trọng .Nhờ sử dụng các phương tiện chuyên dùng có thể đảm bảo chất lượng nàng hoá và hiệu quả vận chuyển

Các phương tiện vận chuyển trên sông hay trên biển rất hiệu quả tại các công trình bốc xếp hàng hoá lên ôtô hay toa xe.

Việc vận chuyển, lắp ráp bằng đường không chỉ thực hiện trong những diều kiện đặc biệt tại các vùng núi non hiểm trở thông thể sử dụng các phương tiện khác được Trong trường hợp này, người ta sử dụng máy bay trực thăng để vận chuyển

Máy vận chuyển liên tục và các thiết bị vận chuyển bằng khí động cũng là một trong những thiết bị vận chuyển được sử dụng khá phổ biến trong chế biến Các loại máy vận chuyển thường để vận chuyển các loại vật liều rời, tơi, dạng cục và dạng dẻo.Việc vận chuyển vật liệu nhờ không khí nén thổi trong đường ống hoặc chứa trong các côngtenơ chạy trong đường ống thổi bằng khí nén Nhờ tính linh động trong không khí bão hoà của vật liệu ở dạng bột hay bụi người ta thường áp dụng để tải các sản phẩm nông sản ở dạng bột

3.1.2.Yêu cầu của các thiết bị vận chuyển nông sản phẩm :

Cấu tạo của các thiết bị, các loại máy phải thoã mãn những điều kiện của quá trình công nghệ như : nhiệt độ, tốc độ chuyển động của sản phẩm, sự đốt nóng Ngoài ra cấu tạo của các thiết bị cần phải chắc chắn, có độ bền,lâu hỏng Thiết bị phải có cấu tạo đơn giản, khối lượng

và kích thước không lớn, được làm từ các vật liệu rẽ tiền nhưng sử dụng được, vận hành thuận lợi, điều khiển dễ dàng, ít nhân công phục phục

vụ Thiết bị cần được cơ khí hoá,tự động hoá, làm việc an toàn bằng các dụng cụ kiểm tra và cơ cấu điều chỉnh, dễ vệ sinh, tháo lắp sữa chửa dễ dàng Thiết bị có chỉ tiêu kinh tế -kỉ thuật cao :năng suất, hệ số chi phí của thiết bị, giá thành sản phẩm

Khi thiết kế cần đặc biệt chú ý đến điều kiện của người lao động

là thuận tiện trong thao tác, vận hành phù hợp với điều kiện khí hậu

3.2 Phân loại và lựa chọn các thiết bị vận chuyển cho các nhà máy sản xuất và chế biến :

Những yêu cầu cơ bản đối với các máy móc vận chuyển trong sản xuất vô trùng là phải tuân thủ nghiêm ngặt về độ vô trùng, độ kín của đường vận chuyển nhằm loại trừ bụi bặm và các chất hại khác ở dạng

khí, bào tử, có trong không khí Các vật liệu làm nên thiết bị không tác động đến nguyên liệu và đặc biệt là phải bảo đảm tính chất ban đầu của nguyên liệu khi tháo dỡ khỏi thiết bị

Các máy làm chuyển dịch vật liệu một cách liên tục theo hướng chuyển dịch ngang được gọi là máy vận chuyển, còn theo hướng chuyển dịch thẳng đứng được gọi là gau tải Các thiết bị có cơ cấu vận chuyển liên tục để chuyển dịch vật liệu từ công đoạn này sang công đoạn kế tiếp được gọi là băng tải

Các máy vận chuyển trong công nghiệp được chia ra làm hai dạng: dạng vận chuyển bên ngoài và bên trong Sự vận chuyển bên ngoài được sử dụng khi tải nguyên liệu, bán thành phẩm, nhiên liệu, các vật liệu chính và phụ về nhà máy để sản xuất và xây dựng, còn được sử dụng để chuyển thành phẩm và phế liệu sản xuất khỏi nhà máy Vận chuyển bằng đường sắt, đường bộ, đường thủy, đường hàng không, đường ống thuộc loại vận chuyển bên ngoài Vận chuyển bên trong nhà máy dùng để chuyển dời vật giữa các phân xưởng và bên trong phân xưởng Vận chuyển bên trong có tầm quan trọng đối với hoạt động của nhà máy

Phân loại các máy vận chuyển theo các dấu hiệu đặc trưng sau: theo nguyên tắc tác động, theo loại và phương pháp chuyển dịch vật thể, theo mục đích và phương pháp của thiết bị ở vị trí sản xuất

Theo nguyên tắc tác động, các thiết bị vận chuyển có tác động gián đoạn và liên tục Trong các thiết bị vận chuyển liên tục thì các cấu

tử mang vật thể và các môi trường chuyển động chỉ trong một hướng, việc nạp và tháo dỡ vật liệu được tiến hành trong thời gian chuyển động Thiết bị tác động liên tục được sử dụng để chuyển dời hàng hóa hay luồng hàng hóa

Trong các thiết bị này hàng hóa được vận chuyển nhờ các bộ phận kéo khác nhau: xích, băng tải, dây cáp hay theo nguyên tắc khác như vận chuyển bằng vít tải, rung, quán tính, trục lăn, trọng lực, cần Ngoài ra còn dùng nguyên tắc khí động học và thủy lực

Trong các thiết bị hoạt động theo nguyên tắc tuần hoàn, các cơ cấu nhấc tải được thực hiện theo chu kỳ khi tải hàng hóa, còn khi không

có hàng hóa theo hướng ngược lại, tải và dỡ hàng hóa khi ngừng hoạt động Khi hoạt động các thiết bị này cũng cần thiết phải tiêu hao thời gian cho chu kỳ tải Trong các thiết bị này có thể có các cơ cấu nâng (kích, tời, thang, trục kíp); để dịch chuyển ngang hàng hóa (xe kích, máy bốc xếp, máy cạp); để chuyển dời trong không gian (cần trục quay)

Theo loại và phương pháp chuyển dời hàng hóa thì các thiết bị vận chuyển được chia ra như sau: thiết bị tải hàng theo những hướng khác nhau và thiết bị tải theo đường ống bất động

Theo chức năng và phương pháp lắp ráp trong mặt phẳng ngang, các thiết bị vận chuyển - nâng được chia ra thiết bị cố định được đặt ở vị trí nhất định và thiết bị chuyển dời.

3.3 Quá trình vận chuyển bằng gàu tải.

Trong công nghiệp vi sinh, để sản xuất các môi trường dinh dưỡng, các nguyên liệu (dạng hạt) được vận chuyển tới các nồi tiệt trùng ở trên các tầng cao của toà nhà có độ cao khoảng 40 m với góc nghiêng 45 ÷ 70o Để thực hiện được các mục đích này thường sử dụng gàu Bộ phận làm việc của gàu tải là những cái gàu gắn chặt trên băng tải hay trên xích

Gàu tải được áp dụng rộng rãi vì kích thước cơ bản của chúng không đáng kể, tuy nhiên do độ kín không bảo đảm, bụi dễ phát sinh nên không được sử dụng để vận chuyển các chất độc và chất tạo bụi.

Hình1 :gàu tải

* Ưu nhược điểm của gàu tải:

+ Ưu điểm

- Kích thước nhỏ gọn có thể nâng vật liệu lên độ cao tương đối lớn

-Có thể sử dụng để vận chuyển nhiều đối tượng bằng cách thay các gàu cho mỗi loại vật liệu

-Chế tạo đơn giản, sử dụng, bảo dưỡng, sữa chửa dễ dàng

+ Nhược điểm :

-Trong quá trình làm việc, gàu và thiết bị kéo gàu sẽ có thể gặp phải lực cản phát sinh trong quá trình xúc, nạp liệu vào gàu Những lực này có thể sẽ phá hỏng gàu (nứt, vỡ, gãy ),ngoài ra do ma sát giữa gàu với vật liệu khi xúc vật liệu làm cho gàu nhanh chóng mòn.

-Năng suất bị giới hạn bởi vận tốc chuyển động của đai và số vòng quay của puli.Ngoài ra ta cũng có thể tăng thêm số lượng gàu trên đai một cách tuỳ ý vì nó sẽ ảnh hưởng đến quá trình nạp đầy Khi gàu đặt dày thì máy khó cân bằng và tốn nhiều động năng khi hoạt động, trường hợp này áp dụng cho phương pháp đổ trọng lực.

-Do độ kín hỗn hợp đảm bảo, bụi dễ phát sinh nên không được

sử dụng để vận chuyền các chất độc và chất tạo bụi

* Phạm vi sử dụng :

Do đặc điểm của gàu tải nên nó chỉ được sử dụng trong các dây chuyền khép kín, cho các đối tượng vật liệu rời như trong các dây chuyền chế biến hạt giống, dây chuyền chế biến cafê

Hình

trường :

Các thông số kỹ thuật Gàu Tải:

Công suất: 25-30 T/H

Động cơ hộp số: 7,5kw, N=1450V/PH, I=1/20

Kích thước: CxDxR=21000x1000x450

Gàu múc: TH315, B320, V=6,4L

Vận tốc gàu: 0,5m/s

Xích Gàu Tải: F18, t=1

Hình3: mặt cắt đứng của một số gàu tải

3.4 Hệ thống vận chuyển bằng khí động :

Vận chuyển vật liệu bằng không khí được ứng dụng đầu tiên vào vận chuyển những vật liệu dạng sợi và hạt Nhờ có nhiều uu điểm nên hình thức vận chuyển nầy được ứng dụng rộng rãi và trong rất nhiều trường hợp được thay thế hoàn toàn cho phương pháp vận chuyển cơ khí.

Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa trên nguyên lý sử dụng dòng khí chuyển động trong ống dẫn với tốc độ đủ lớn để mang vật liệu

từ chỗ nầy đến chỗ khác dưới trạng thái lơ lửng Theo lý thuyết, dòng khí có vận tốc đủ lớn có thể vận chuyển vật liệu có khối lượng riêng

và kích thước bất kỳ Nhưng vì năng lượng để vận chuyển và tiêu tốn tăng nhanh rất nhiều lần so với trọng lực của hạt vật liệu, cho nên trong phạm vi thực tế ứng dụng của phương pháp vận chuyển bằng không khí thường chỉ sử dụng cho các loại vật liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ, nhẹ

Vận chuyển bằng không khí được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau Hiện nay năng suất của các hệ thống vận chuyển bằng không khí dao động trong giới hạn khá lớn, có thể đạt tới

800 t/h, độ dài vận chuyển có thể tới 1800 m và độ cao có thể đạt tới 100m Trong các nhà máy chế biến lương thực thực phẩm, hệ thống áp suất thấp và trung bình(chênh áp giữa đầu hút và đẩy <0,1 at) được sử dụng rộng rãi để cơ giới hóa các nguyên công vận chuyển trong phân xưởng và giữa các phân xưởng với nhau Những hệ thống nầy làm việc với vận tốc khí trong ống khoảng 18-20 m/s, nồng độ hỗn hợp tương đối thấp (µ= 5kg vật liệu/kg, suất tiêu tốn không khí khá lớn Trong nhiều trường cho phép kết hợp vận chuyển với một vài quá trình công nghệ khác như làm mát, phân loại, sấy, v.v.

Nguyên liệu hạt được ôtô hoặc tàu chở tới, đổ vào thùng chứa rồi được hút theo ống dẫn vào buồng lắng hạt Tại đây do vận tốc dòng khí giảm, hạt lắng xuống đáy buồng, sau đó được tháo ra nhờ bộ phận tháo liệu lắp ở đáy buồng Không khí được dẫn vào xyclôn lắng rồi vào máy lọc túi để làm sạch bụi Từ máy lọc không khí sạch được hút vào quạt và ra ngoài trời Để có thể lấy nguyên liệu tại nhiều vị trí khác nhau cần có các đoạn ống mềm Nhờ hệ thống nầy có thể hút nguyên vật liệu từ nhiều vị trí trong cùng một lúc

Vận chuyển vật liệu bằng không khí dựa vào nguyên lí sử dụng dòng không khí chuyển đọng trong ống dẫn với tốc đọ đủ lớn có thể vận chuyển vật liệu có khối lượng riêng và kích thước bất kỳ.Nhưng vì năng lượng để vận chuyển và tiêu tốn tăng nhanh gáp nhiều lần so với trọng lượng của hạt vận chuyển cho nên trong phạm vi ứng dụng của phương pháp vận chuyển bằng không khí thường chỉ sẳ dụng cho các loại vật liệu hạt có kích thước tương đối nhỏ và nhẹ.

+ Ưu điểm của máy vận chuyển bằng khí động:

Do vận chuyển trong ống khí nên vật liệu không bị hao hụt nhất

là loại vật liệu rất nhẹ giống như bụi

Có thể cơ giới hoá việc nạp liệu và dỡ liệu, tự động hoá quá trình vận chuyển.