Thiết kế máy sàng phân loại hạt điều

Năm 2004 sản lượng nhân hạt điều: 85.000 tấn và kim ngạch xuất khẩu đạt 300 triệu USD, đứng thứ hai trên thế giới – sau Ấn Độ.Hiệp Hội Cây Điều năm 2004 Tuy đã được sự hướng dẫn hết sứ

Trang 1

LỜI MỞ ĐẦU

Bản thân gia đình em là nghề nông chủ yếu là trồng điều và trồng lúa cho nên em rất muốn làm đề tài luận văn của mình phải gắn bó với nông nghiệp, một cái máy phục vụ cho sản xuất nông nghiệp! Trong quá trình tìm việc làm thêm ở Bình Chánh em có dịp thấy được chiếc Máy Sàng Phân Loại Hạt Điều Tuy không được làm tại cơ sở đó nhưng em có dịp thấy chiếc máy hoạt động thường xuyên Chính vì thế em nghĩ em sẽ thiết kế được và lấy làm đề tài luận văn của mình! Và em cũng được biết Việt Nam chúng ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với 70% dân số họat động trong lĩnh vực nông nghiệp Các nông sản phẩm xuất khẩu sang thị trường nước ngoài ngày càng đa dạng và phong phú Một trong các sản phẩm chính là hạt điều Cây điều đã du nhập vào nước ta từ thế kỷ 18, nhưng chỉ trong vòng 15 năm gần đây, cây điều mới thực sự được quan tâm Đặt biệt từ sau Quyết định 120/1999/QĐ_TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án phát triển điều đến 2010, ngành Điều Việt Nam đã có những bước tăng trưởng mạnh và cây điều đã trở thành một cây kinh tế mũi nhọn trong các cây công nghiệp, chỉ đứng sau cà phê, cao su và nhanh chóng chiếm vị trí đáng kể trên thị trường quốc tế

Đến nay, quy trình công nghệ chế biến hạt điều đã và đang từng bước được hoàn thiện nhằm mang lại hiệu quả cao về mặt kinh tế.Tổng diện tích cây điều trên 350.000 ha, năng suất đạt bình quân 11 tạ/ha Có trên 72 nhà máy chế biến hạt điều Năm 2004 sản lượng nhân hạt điều: 85.000 tấn và kim ngạch xuất khẩu đạt 300 triệu USD, đứng thứ hai trên thế giới – sau Ấn Độ.(Hiệp Hội Cây Điều năm 2004)

Tuy đã được sự hướng dẫn hết sức tận tình của thầy, nhưng do trình độ kiến thức còn hạn chế, tài liệu liên quan không nhiều và khuôn khổ thời gian có hạn nên mặc dù đã hết sức cố gắng song vẫn khó tránh được những thiếu sót nhất định trong quá trình thực hiện đề tài Kính mong được sự góp ý và

Trang 2

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Luận văn của em gồm 6 chương :

Chương 1: Giới thiệu về ngành chế biến hạt điều

Chương 2: Giới thiệu sơ lược về qui trình chế biến hạt điều

Chương 3: Khảo sát dây chuyền công nghệ phân loại và đóng gói nhân hạt

điều

Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phân loại hạt điều

Chương 5: Tính toán thiết kế máy sàng

Chương 6: Vận hành và bảo trì máy

Trang 3

Lời cảm ơn Hình ảnh người Cha lúc này hơn bao giơ hết hiện rõ trong tâm trí em là

động lực để em cố gắng hoàn thành luận văn tốt nghiệp, môn cuối cùng của

chương trình học!Phải cố gắng vì Cha cũng đã rất cố gắng giúp em ăn học

trong những năm qua từ những đồng tiền làm từ nghề nông rất cực khổ! Và vì cha đã già, đến lúc cần chúng ta phụ giúp gia đình.Vì thế không còn gì bằng là làm tốt luận văn tốt nghiệp để có việc làm và cố gắng làm việc thật tốt.Tâm tư, suy nghĩ và những khó khăn lúc nào cũng tồn tại trong tâm trí và trong cuộc sống thường nhật đòi hỏi em phải cố gắng rất nhiều cho đến bây giờ và những

ngày tiếp theo nữa Con cám ơn Cha và con hiểu Cha muốn con phải làm gì?!

Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn thầy Phạm Huy Hoàng, bộ môn Thiết Kế

Máy, khoa Cơ Khí, trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM Thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp.

Cũng trong quá trình đó em cũng đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ từ những người bạn thân trong quá trình làm luận văn cũng như trong cuộc sống.Cảm ơn các bạn rất nhiều!

Em cũng xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô trong khoa Cơ Khí cũng

như các thầy cô khoa khác, trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM đã truyền dạy kiến thức và tạo điều kiện tốt cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường

Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2007

Trang 4

MỤC LỤC

Trang Chương 1 : GIỚI THIỆU VỀ NGHÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU………1

1.1 Nguồn gốc và phân bố địa ly……….1

1.2 Công dụng và sản phẩm của cây điều……… 1

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ hạt điều……… 5

1.4 Sơ lược về sự phát triển của nghành chế biến hạt điều hiện nay………7

Chương 2 : GIỚI THIỆU SƠ VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ PHÂN LOẠI VÀ

ĐÓNG GÓI NHÂN HẠT ĐIỀU ……….9

2.1 Giai đoạn xử lý hạt điều thô ……… 9

2.2 Giai đoạn xử lý nhân hạt điều ………15

2.3 Giai đoạn xử lý vỏ hạt……….16

Chương 3 : KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ PHÂN LOẠI VÀ ĐÓNG

NHÂN HẠT ĐIỀU……… 17

3.1 Giới thiệu về quy trình công nghệ………17

3.2 Cấu tạo , chức năng từng cụm của dây chuyền………18

Chương 4 : MÁY SÀNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN TRONG PHÂN LOẠI HẠT ĐIỀU ……….26

4.1 Khái niệm về máy sàng ……… 26

4.2 Một số loại sàng thông dụng ……….26

4.3 Các thông số kỹ thuật của máy sàng ………29

Trang 5

Chương 5 : TÍNH TOÁNVÀ THIẾT KẾ MÁY SÀNG ………33

5.1 Nguyên lý di chuyển rung ……… 33

5.2 Các thông số động học của máy sàng ……….35

5.3 Tính toán các thông số của máy sàng ……….39

5.4 Tính toán và kích thước của sàng……… 40

5.5 Xác định công suất sàng ……….42

5.6 Chọn động cơ và phân phối tỷ số truyền………44

5.7 Tính toán bộ truyền đai ……….45

5.8 Tính toán trục lệch tâm……… 49

5.9 Tính và chọn ổ lăn………55

5.10 Kiểm nghiệm bền cho thanh đàn hồi ………57

5.11 Tính toán và thiết kế các chi tiết phụ ……….59

Chương 6 : VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ MÁY……… 69

6.1 Vận hành máy ……… 69

6.2 Lắp ráp và điều chỉnh máy ………69

6.3 Bảo trì máy ……….69

6.4 Bảng dung sai lắp ráp……….……….70

Trang 6

Chương 1: Giới thiệu về ngành chế biến hạt điều

Chương 1 GIỚI THIỆU VỀ NGÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU

1.1 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN BỐ ĐỊA LÝ

Cây điều ở Miền nam thường được gọi là đào lộn hột, nguyên góc là cây hoang dại, mọc trên các bãi cát ven biển và trong các rừng tự nhiên ở Brazil, quần đảo Antilles và lưu vực sông Amazone thuộc Nam Mỹ Dần dần, thấy được giá trị và nguồn lợi của cây điều, người dân bản xứ bắt đầu trồng và khai thác trên diện tích lớn.Vào thế kỷ thứ

16, người Bồ Đào Nha đem giống điều sang trồng ở Ấn Độ, Mã Lai và vùng bờ biển ở Đông Phi Sau đó cây điều nhanh chóng được trồng ở các vùng Châu Á nhiệt đới Tại các vùng này cây điều tỏ ra thích hợp với khí hậu và đất đai nên mọc nhiều và nhanh chóng Ấn Độ là nước đầu tiên xem cây điều là hoa màu có giá trị thương mại

Hiện nay cây điều được trồng ở hầu hết các nước nhiệt đới Nhờ tính thích nghi tốt và khả năng chịu hạn cao, phạm vi phân bố của cây điều rất rộng lớn, thích hợp ngay cả những vùng khô khan với lượng mưa hằng năm ít

Các nước trồng điều nhiều nhất hiện nay là Ấn Độ, Brazil, Malayxia, Việt Nam, Srilanca, Philippins, Tanzania, Nigeria…

Ở Việt Nam cây điều được trồng phổ biến ở vùng: Quãng Nam, Đà Nẵng, Quãng Ngãi, Phú Yên, Gia Lai, Kontum, Đắc Lắc, Bình Thuận, Đồng Nai, Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Bà Rịa-vũng Tàu,…

1.2 CÔNG DỤNG VÀ SẢN PHẨM CỦA CÂY ĐIỀU

Cây điều là loại cây có giá trị sử dụng rất cao Hầu như toàn bộ cây điều được sử dụng vào các mục đích khác nhau, sản phẩm có giá trị nhất là nhân điều và vỏ hạt Ngoài ra cây điều còn có tác tác dụng phủ xanh đất trống

Cây điều được trồng chủ yếu để lấy hạt làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến nhân hạt điều Nhân hạt điều có chứa chất béo (lipid), chất đạm (protein), chất đường boat (carbohydart), chất khoáng và sinh tố nên rất bổ dưỡng

Dầu và vỏ hạt điều là sản phẩm có giá trị thương mại cao Từ dầu vỏ hạt điều có thể pha chế sơn, công nghệ hoá chất, làm dầu thắng xe, pha chế mực in, làm giấy chống thấm nước…Vỏ hạt điều được dùng làm ván ép, nhiên liệu than hoạt tính Gỗ cây

Trang 7

Tìm hiểu về hạt điều:

Hình 1.1 Mặt cắt ngang hạt điều

a Phần vỏ hạt:

Chiếm từ 65-70% hạt, bao gồm:

Độ ẩm : 13,17%

Chứa chất nitơ : 6,06%

Cellulose : 17,75%

Đường : 20,85%

b Phần vỏ lụa:

Chiếm trung bìmh 3,5-5% trọng lượng nhân hạt điều, bao gồm:

Độ ẩm :11,55%

Đường : 37,44%

Cellulose : 11,59%

Chất khoáng : 1,6%

c Phần nhân điều:

Nhân điều là sản phẩm chính của cây điều, có giá trị kinh tế và xuất khẩu cao Là sản phẩm thơm, ngon, có nhiều chất bổ dưỡng Thành phần như sau:

Bảng 1.1 Thành phần hột và các chất

Trang 8

Trang 9

Ngoài ra nhân hạt điều có giá trị dinh dưỡng cao vì chứa nhiều vitamin : B1, B2, D,

E , PP…

Nhân hạt điều là loại thực phẩm cung cấp nhiều nhiệt lượng: 1kg cho tới 6000 calo, trong khi bột ngũ cốc cho 3000 calo, thịt cho 1800 calo và các loại trái cây cho khoảng 500 calo

d Dầu hạt điều:

Ngoài việc sử dụng nguyên liệu , nhận hạt điều còn có thể ép để lấy một loại dầu rất quý, màu vàng tươi, có vị ngọt, ngon dịu, không mùi gọi là dầu carite” Dầu nhận có gía trị dinh dưỡng cao, được dùng trong thực phẩm và y học Loại bơ thực vật chế tạo từ dầu nhân nhân hạt điểu rất được ưa chuộng tái các nước phát triển Bánh dầu hạt điều có chứa nhiều chất dinh dưỡng, thành phần gồm có:

Nước 3.17%

Chất đạm 23 54%

Chất không đạm 43.63%

Đây là một nguyên liệu tốt cho công nghiệp bánh kẹo Tuy dầu hạt điều là loại rất quý nhưng trên thực tế ít được sản xuất vì từ hạt điều chỉ có thể ép ra được 3% - 4% nên gía thành tương đối đắt

e Dầu vỏ hạt điều:

Nhân hạt điều được bao bởi một lớp vỏ gồm có 3 lớp: lớp trong cùng, lớp giữa xốp và lớp ngoài dai Lớp vỏ giữa có cấu trúc tổ ong với các tế bào chứa một chất lỏng sệt gọi là dầu vỏ hạt điều Dầu vỏ hạt điều chiếm tỷ lệ 23% - 28% Dầu vỏ điều là chất nhựa màu nâu, không tan trong nước rượu, ete, nhưng tan mạnh trong acetone hoặc hexa toluen Trong dầu vỏ hạt điều có chứa khoảng 70% - 80% C22H22O3có mùi nồng và thơm, và khoảng 15% - 20% cadol C21H33O2 có màu vàng không bay hới và có tính làm phỏng da.Khi được chế biến ở nhiệt độ cao thì acid anacodic bị khử nhóm

caboxyl đi và trở thành canadol ( C4H230) là chất quan trọng nhất,quyết định giá trị dầu vỏ hạt điều thương mại, khi tỷ lệ này càng cao thì dầu càng có giá trị

Trang 10

Tỷ trọng ở 300 0.92-0.98 0.9958 – 0.99998

Dầu vỏ hạt có rất nhiều công dụng:

- Dùng để điều chế vecni, sơn chống thấm , sơn bảo vệ kim loại, sơn chống mặn bảo bệ tàu biển, sơn cách` nhiệt, sơn chịu nhiệt các dung môi đặc biệt

- Làm thuốc nhuộm, làm chất cách điện, mỹ phẩm

- Làm keo dán và vật liệu bền ma sát Điều chế nước sơn trong tranh sơn mài dùng làm chất phòng chống lão cho cao su, nhựa trao đổi ion và màng trao đổi ion, làm hóa dẻo các loại nhựa cứng

- Dầu vỏ hạt điều còn có giá trị sử dụng rất lớn, hơn hẳn các loại dầu thực vật khác và thường được sử dụng làm sơn bảo vệ các linh kiện điện tử và các máymóc thiết bị tinh vi chịu các điều kiện khí hậu khắc khe

1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ HẠT ĐIỀU

1.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thị trường thế giới

1972, Ấn Độ chỉ xếp thứ ba về sản xuất hạt điều với 60.000 tấn, sau Mozambique (167.000tấn) và Tanzania (105.000 tấn) Nhưng đến nay đã tiến lên vị trí hàng đầu, sản xuất gần 80% lượng hạt điều trên thế giới Ấn Độ có nhiều cơ sở sản xuất hạt điều với

Trang 11

công suất lớn Ngoài lượng hạt điều trong nước, Ấn Độ còn phải nhập thêm hạt thô từ một số nước khác để tiêu thụ và xuất khẩu

Hiện nay các nước ở khu vực Đông Nam Á cũng đang chú ý đến việc trồng và chế biến hạt điều như : Thái Lan, Phillippines, Malaysia, Việt Nam,…

 Tình hình tiêu thụ

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều nước nhập khẩu nhân hạt điều và dầu vỏ hạt điều, Đứng đầu là Mỹ rồi đến Nga, Anh, Pháp, Canada, Úc, Đức, Nhật ,…Giá hạt điều trên thế giới biến động tùy theo nhu cầu cung và cầu Vào năm 1986-1987 giá vọt lên đến 1100 USD/tấn đối với hạt thô (180-200) hạt/kg Sau đó, do lượng điều được trống tăng nên gía có giảm xuống còn 600-700 USD/tấn vào những năm 1990 Giá nhân hạt điều đã qua chế biến cao nhất khoảng 6000 USd/tấn Trung bình cứ 5 tâùn hạt điều thô thì chế biến được một tấn hạt điều ăn liền Giá dầu vỏ cũng khá cao khoảng 4000 USD/tấn

1.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thị trường Việt Nam

 Tình hình sản xuất

Điều là cây khá quen thuộc ở Miền nam nước ta Nhưng trước đây chỉ được trồng lẻ tẻ quanh nhà hoặc trồng lẫn trong vườn với các loại cây ăn trái để lấy trái ăn sống và hạt dùng làm bánh, kẹo, chủ yếu tiêu thụ trong nước Mãi đến những năm cuối thập niên

70, do yêu cầu xuất khẩu, nhiều địa phương mới đẩy mạnh phong trào phát triển trồng điều

Các điều kiện về khí hậu và thổ nhưỡng ở Việt Nam rất thích hợp cho cây điều phát triển, bởi vậy đã làm gia tăng diện tích trồng điều, đặc biệt từ khu vực miền Trung trở vào Nam rất thích hợp cho cây điều

Việt Nam là một trong 20 nước có trồng điều và là một trong số những nước có chế biến xuất khẩu nhân điều Năm 1993 thu được 31 triệu USD và năm 1994 thu được

70 triệu USD Năm 1994 Việt Nam có khoảng 150.000 ha, sản lượng xếp thứ ba chỉ sau Ấn Độ và Brazil

Trang 12

Quãng Ngãi : 7.500 ha Đồng Nai : 25.000 ha Bình Định : 7.000 ha Bình Dương+Bình Phước : 60.000 ha Phú Yên : 3.000 ha Tây Ninh : 10.000 ha Gia Lai : 3.000 ha Kiên Giang : 2.000 ha Kotum : 3.000 ha Bà Rịa-Vũng Tàu : 5.000 ha Đắc Lắc : 2.000 ha Các nơi khác : 5.000 ha

 Tình hình tiêu thụ

Trong vài năm gần đây nhân hạt điều Việt Nam được xuất khẩu qua 3 thị trường chính như : Châu Âu, Châu Á, Trung Quốc

Nhà nước khuyến khích đẩy mạnh công nghệ chế biến hạt điều

1.4 SƠ LƯỢC SỰ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH CHẾ BIẾN HẠT ĐIỀU HIỆN NAY

Ngày nay, công nghệ chế biến thực phẩm thường đi sâu vào khai thác và chế biến các sản phẩm giàu dinh dưỡng và có hương vị tự nhiên này, nhất là các nước phát triển Trái điều với hàm lượng đường khử khá cao cùng với các thành phần khoáng và vitamin khác nên được các nhà chế biến nước quả chú ý đến nhiều

Ngoái các nghiên cứu chế biến trái điều ở nước ngoài cũng như trong nước, gần đây đã xuất hiện những khả năng hợp tác nghiên cứu nhằm khai thác trái điều trên bình diện kinh tế-xã hội và môi trường ở Việt Nam

Hạt điều có thể xuất khẩu dưới dạng thô hay thành phẩm Tuy nhiên, xuất khẩu dưới dạng chế biến mang lại giá trị cao hơn, đem lại nhiều ngoại tệ hơn, mặt khác nó còn giải quyết công ăn việc làm cho lượng công nhân còn dư thừa trong nước Với hạt điều, mỗi tấn hạt đã chế biến giá cao hơn xuất khẩu thô 20-30% giá trị ngoại tệ

Do sự phát triển mạnh về diện tích, giá trị sử dụng cao của cây điều, sự bổ dưỡng và giá trị ngoại tệ đem lại từ nhân hạt điều Nên việc chế tạo ra các máy móc, thiết bị phục vụ cho ngành công nghiệp chế biến hạt điều là một đòi hỏi hết sức bức thiết của nước ta nói chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng Cần tự động hóa qui trình công nghệ để tận dụng hết các tiềm năng mà cây điều mang lại Song song với sự gia tăng diện tích là sự phát triển của ngành chế biến hạt điều

Trang 13

Trang 14

Chương 2: Giới thiệu sơ lược quy trình công nghệ chế biến nhân hạt điều

Chương 2 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NHÂN HẠT ĐIỀU

Ta có thể chia qui trình công nghệ chế biến hạt điều ra làm 2 giai đoạn:

Xử lý hạt thô và xử lý hạt bán thành phẩm

2.1 GIAI ĐOẠN XỬ LÝ HẠT ĐIỀU THÔ

Là giai đoạn từ khi thu gôm hạt điều đến tách vỏ, gồm các bước sau:

2.1.1 Rửa chọn

Mục đích: làm sạch hạt trước khi xử lý đồng thời phân ra các hạt gần bằng

nhau để cho quá trình xử lý nhiệt đều nhau, loại bỏ các tạp chất như : sạn, sỏi, hạt xấu,

Trang 15

Tiến hành: Có nhiều cách tiến hành, sau đây là một cách điển hình: Hạt được

đổ vào phểu cấp, qua buồng tải đưa vào máy phân loại theo nguyên lý sàng, trên sàng có các kích thước lỗ khác nhau theo thứ tự từ nhỏ đến lớn dần, tùy theo kích thước hạt đã chọn mà ta có các cách xử thích hợp

2.1.2 Làm ẩm

Mục đích: tạo cho hạt có độ ẩm thích hợp, làm cho nhân bên trong có độ dẻo

cần thiết, tránh cho nhân khỏi bị vỡ trong quá trình tách vỏ

Tiến hành: hạt được đổ vào thùng, đối với các nhà máy lớn người ta xây bể

bằng ximăng Sau đó đổ ngập nước khoảng 30 cm, ngâm trong vòng 15-17 giờ, sau đó lấy ra rửa sạch loại bỏ tạp chất, để cho ráo nước và trên phủ vải ẩm để giữ ẩm cho hạt

2.1.3 Xử lý hạt

Có thể qua hoặc không qua khâu xử lý nhiệt

1 Khi không qua xử lý nhiệt

Ưu điểm:

 Do hạt điều không qua quá trình xử lý nhiệt mà đem tách vỏngay nên không

cần đầu tư nhiều thiết bị, dẫn đến quá trình đầu tư thấp

 Quy trình công nghệ đơn giản

 Thích hợp với một số nơi có điều kiện sản xuất thiếu thốn

Khuyết điểm:

 Do chưa qua quá trình xử lý nhiệt nên hạt rất cứng và khó tách

 Chất lượng nhân thu được kém do vỡ nhiều

 Dầu vỏ hạt điều còn tươi nên nồng độ chất urushiol cao, có tính độc hại đối với da người Cho nên đối với phương pháp này phải quan tâm nhiều đến vấn đề an

toàn

 Hiệu quả kinh tế không cao

Trang 16

2 Khi qua xử ly ùnhiệt

Mục đích: làm vỏ trở nên dòn, dễ tách nhân, tận thu lại được dầu vỏ hạt

Tiến hành: Hiện nay có một số phương pháp xử lý:

Hạt được đưa vào thùng nung đỏ, thùng này có thể xoay được và được nung bằng dầu vỏ hạt điều Dầu tiết ra từ vỏ hạt sẽ bốc cháy và duy trì nhiệt độ trong thùng

Ưu điểm:

 Tốc độ tróc vỏ và thu hồi nhân nguyên khá cao

 Tận dụng lại được vỏ dầu hạt điều làm nguyên liệu

 Tự duy trì được nguồn nhiệt

 Kết cấu đơn giản, gọn nhẹ

Trang 17

Phương pháp hấp:

Hình 2.1 Nồi hấp sử dụng hơi nước( Aán Độ)

Cho hạt vào trong thùng kín, bên trong được gia nhiệt bằng hơi nước quá nhiệt

ở nhiệt độ 120 -140oC, ở áp suất từ 1-2,5 at

Ưu điểm:

 Chất lỏng dầu vỏ thu được khá tốt

Trang 18

 Phương pháp chao dầu

Hình 2.2 Lò chao

Phương pháp này được sử dụng phổ biến ở Ấn Độ Phương pháp này dùng ngay một lượng dầu hạt làm dung môi gia nhiệt Hạt điều được đưa vào thùng có chứa dầu vỏ hạt Nhiệt độ được khống chế ở khoảng 170- 200oC, trong thời gian từ 2-4 phút để xử lý

Ưu điểm:

 Dễ dàng tách vỏ điều

 Lượng dầu vỏ lấy ra được khoảng 50%

 Kết cấu đơn giản

 Một phần dầu vỏ được trùng hợp làm giảm chất lượng dầu và làm ô nhiễm môi trường xung quanh

 Độ an toàn thấp

 Tốn nhiều nguyên liệu

 Nhiệt độ không ổn định , khó điều chỉnh

Trang 19

 Thiết bị chao dầu bằng thủ công: quá trình được thực hiện bằng tay

Ưu điểm:

 Kết cấu thiết bị đơn giản, giá thành thấp

 Dễ sửa chữa bảo trì

 Chất lượng hạt không đều, phụ thuộc vào tốc độ quay của người công nhân

 Năng suất không cao

 An toàn lao động thấp, hơi dầu ảnh hưởng tới sức khỏe công nhân…

 Thiết bị chao nhúng bán tự động:

Cũng giống như thiết bị chao nhúng thủ công, nhưng được trang bị động cơ nâng hạ gàu chao Tuy nhiên cũng phải điều khiển quá trình cấp liệu cho gàu chao và lấy hạt đã chao xong

 Thiết bị chao nhúng tự động:

Quá trình cấp liệu và chao hoàn toàn tự động Hạt điều được băng tải đưa vào gàu cấp liệu và gàu cấp liệu sẽ đổ vào gàu chao, gàu chao tự động đổ ra máng dẫn ra máy quay ly tâm Việc điều khiển ở đây hoàn toàn tự động nhờ các tiếp điểm và rơle định thời gian

Ưu điểm:

 Quá trình hoàn toàn tự động nên người công nhân dễ sử dụng

 Độ tin cậy cao

 Độ an toàn lao động cao

 Chất lượng hạt điều tương đối đồng đều

 Quá trình làm việc không liên tục mà theo chu kỳ nên năng suất không được cao

 Thiết bị chao liên tục:

Hạt điều được đưa vào xích tải hay vít xoắn Xích tải được đặt trong thùng có chứa dầu vỏ hạt điều ở nhiệt độ caoo Sau một khoảng thời gian cần thiết, hạt điều được xích tải đưa ra ngoài và đổ vào máng dẫn ra máy ly tâm

Trang 20

Ưu điểm:

 Quá trình vận chuyển liên tục nên năng suất cao

Khuyết điểm :

 Giá thành đầu tư cao

 Thiết bị lớn, việc lắp ráp, bảo trì khó khăn, tốn kém

2.1.4 Quay ly tâm

Mục đích : Lấy được lượng dầu còn bám trên vỏ hạt sau quá trình chao

Tiến hành : Dùng máy quay ly tâm

2.1.5 Làm nguội : Là công đoạn chuẩn bị cho việc tách hạt

2.1.5 Tách vỏ

Mục đích : Tách vỏ cứng để xử lý và lấy nhân hạt

Tiến hành : Có thể dùng phương pháp thủ công như : dùng búa gõ nhẹ vào đường

yếu nhất dọc theo prôfin hạt , phương pháp này không hiệu quả lắm , làm cho nhân hạt dễ vỡ

Hiện nay người ta sử dụng dao cắt để tách vỏ , dao cắt là moat thiết bị do công nhân sử dụng nhưng mang tính hiệu quả hơn, năng suất hơn nhiều và đảm bảo nhân hạt không

bị vỡ vụn nhiều

2.2 GIAI ĐOẠN XỬ LÝ NHÂN HẠT ĐIỀU

NHÂN HẠT ĐIỀU

SẤY ( 60-85 O C)

BỐC VỎ LỤA

KIỂM TRA , PHÂN LOẠI

ĐÓNG GÓI

Trang 21

2.2.1 Sấy

Mục đích : Làm giảm độ ẩm của nhân hạt điều theo yêu cầu và giúp dễ dàng trong

công đoạn bốc vỏ lụa

Tiến hành : Dùng nhiệt sấy khô , thường nhiệt độ từ khoảng 6580o C Thời gian sấy từ

8  10 giờ

2.2.2 Bóc vỏ lụa

Mục đích : Bốc vỏ lụa xung quanh nhân để lấy phần nhân trắng và làm sạch nhân Tiến hành : Bằng tay hoặc bằng máy

2.2.3 Kiểm tra và phân loại

Mục đích : Kiểm tra xem sản phẩm có đạt yêu cầu hay chưa , phân nhân thành các

loại : nhân nguyên trắng , nhân nguyên ngà vàng , nhân bể nát , bể góc và bể vụn ; phân thành loại lớn , loại nhỏ ,…

Tiến hành : Có thể tiến hành bằng tay : công nhân ngồi lựa hoặc bằng máy : dùng

sàng lắc hoặc kết hợp cả hai phương pháp trên Phương pháp kết hợp tốt hơn vì có thể vừa phân loại , vừa loại bỏ những hạt không đạt Trong luận văn này áp dụng cả hai phương pháp

2.2.4 Đóng gói

Mục đích : Nhằm bảo vệ chất lượng sản phẩm , tạo điều kiện bảo quản và vận

chuyển dể dàng

Tiến hành : có rất nhiều phương pháp , tuỳ theo yêu thực tế có thể chọn phương pháp

đóng gói hoặc đóng thùng

Trang 22

2.3 GIAI ĐOẠN XỬ LÝ VỎ HẠT

Trang 23

Chương 3: Khảo sát dây chuyền phân loại và đóng gói nhân điều bán thành phẩm

Chương 3 KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN PHÂN LOẠI &ĐÓNG GÓI NHÂN ĐIỀU BÁN THÀNH PHẨM

3.1 GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ KHỐI VỀ DÂY CHUYỀN

Hình 3.1: Qui trình công nghệ dây chuyền phân loại và đóng gói nhân hạt điều bán

thành phẩm

Qui trình hoạt động:

Nhân hạt điều bán thành phẩm được đổ vào trong sàn lắc (1), sàn lắc có tác dụng lắc để loại bỏ cát, sạn, hạt vụn… Đồng thời thông qua hệ thống quạt hút (2) sẽ hút và loại bỏ vỏ lụa bám vào nhân hoặc rác…Sau đó nhân hạt điều được đưa vào máng rung phẳng (3), máng rung phẳng có tác dụng trãi mỏng và đưa hạt điều lên băng tải tấm (4).Trên băng tải tấm nhân hạt điều được trãi rộng và di chuyển chậm để cho công nhân lựa những hạt không đạt, tạp chất còn sót lại ra ngoài Tiếp đến nhân hạt điều sẽ được đưa vào băng tải cánh (5) Băng tải cánh có tác dụng vận chuyển hạt điều đi lên, đổ vào

Trang 24

chứa (7) Thùng chứa sau khi đầy sẽ được đẩy di chuyển trên những con lăn và đưa vào máy đóng gói (8) Máy đóng gói với hệ thống hút chân không, bơm khí bảo vệ( nitơ hoặc cacbonic), hệ thống gia nhiệt-ép, hệ thống xylanh khí nén sẽ dán kín miệng túi Cuối cùng thùng chứa được đẩy ra ngoài cũng trên những con lăn và thùng được dán lại bằng tay hoặc bằng máy, kết thúc qui trình phân loại và đóng gói

3.2 GIỚI THIỆU CHI TIẾT VỀ CẤU TẠO, CHỨC NĂNG TỪNG CỤM TRONG DÂY CHUYỀN

3.2.1 Sàng lắc :

 Kết cấu:

Hình 3.2 Kết cấu sàng lắc

1 Khung sàn: đỡ sàn, giúp sàn thêm cứng vững và ghép sàn vào bệ

2 Động cơ: tạo ra chuyển động quay

3 Chân sàn: là những tấm thép mỏng chịu uốn tốt để giữ sàn

4 Khớp quay: biến chuyển động song phẳng thành chuyển động tịnh tiến

5 Bộ truyền đai: truyền chuyển động và thay đổi tỉ số truyền

6 Thanh truyền: truyền chuyển động cho sàn

Trang 25

Trang 26

3 Trục: Được làm bằng thép tốt, ở đây trục được gắn ngay trên động cơ

4 Vỏ: Dùng để tập trung dòng khí và biến đổi động năng thành tĩnh năng,

5 Cánh quạt ( hay guồng động ) : để tạo nên áp lực và chuyển khí, thường được chế tạo bằng thép tấm, hàn hoặc tán đinh

 Chức năng: tạo ra áp lực để hút vỏ lụa của hạt điều và một số tạp chất nhẹ khác

3.2.3 Máng rung phẳng

Hình 3.4 : Máng rung phẳng

1 Máng rung phẳng: dùng để trãi mỏng hạt điều và đưa hạt điều xuống băng tải tấm, thường được làm bằng thép tấm, tôn hoặc inox…

2 Động cơ: gồm có hai bánh lệch tâm, khi động cơ chuyển động quay sẽ tạo ra chuyển động rung

Trang 27

 Chức năng: Nhờ chuyển động rung, nhân hạt điều sẽ được trãi mỏng và rơi xuống băng tải tấm

3.2.4 Băng tải tấm:

Hình 3.5 : Băng tải tấm

1 Động cơ : tạo chuyển động quay

2 Bộ truyền đai: truyền chuyển động và thay đổi tỉ số truyền

3 Con lăn: dùng để giữ và kéo băng tải chuyển động, thường được làm bằng nhựa, thép hoặc inox

4 Băng tải tấm: di chuyển với tốc độ chậm để vận chuyển và lựa hạt điều

5 Tấm đỡ băng tải : giữ cho băng tải chuyển động và không bị võng

6 Cơ cấu căng băng tải: dùng căng băng tải khi mới lắp và sau một thời gian làm việc băng tải sẽ bị dãn ra

7 Khung: dùng đỡ hệ thống , thường được làm bằng thép

 Chức năng :

Trang 28

Hình 3.6 : Băng tải cánh

1 Khung: dùng đỡ hệ thống , thường được làm bằng thép

2 Phểu: tập trung hạt điều vào băng tải cánh

3 Băng tải cánh: vận chuyển hạt điều lên đổ vào cân định lượng

4 Con lăn : : dùng để giữ và kéo băng tải chuyển động, thường được làm bằng nhựa, thép hoặc inox

5 Bộ truyền đai: truyền chuyển động

6 Động cơ: tạo ra chuyển động quay

 Chức năng: Nhờ vào chuyển động quay của rulo, băng tải dưới dạng cánh chuyển

động tịnh tiến sẽø vận chuyển hạt điều lên đổ vào cân định lượng

3.2.6 Cân định lượng:

Trang 29

Hình 3.7 : Cân định lượng

1 Phểu : dùng cung cấp hạt điều, đồng thời chứa hạt điều đến khối lượng qui định

2 Cân định lượng: với khối lượng cài đặt, cân có nhiệm vụ xác định tương đối chính xác và kích hoạt xylanh khí nén mở phểu khi cân đạt khối lượng

3 Cơ cấu mở phểu: được kết hợp bởi một xy lanh khí nén và một khớp quay

Trang 30

3.2.7 Thùng chứa: dùng để bao bọc ở ngoài túi nhựa PE , có tác dụng vận chuyển và

mang tính thẩm mỹ, thùng thường được làm bằng giấy

Hình 3.8 : Thùng chứa hạt 3.2.8 Máy đóng gói: dùng để đóng gói nhân hạt điều Ta sẽ đi tính toán thiết kế chi tiết

ở phần sau

Trang 31

Hình 3.9 : Máy đóng gói

Trang 32

Chương 4: Máy sàng và các phương án trong phân loại hạt điều

Chương 4 MÁY SÀNG VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN TRONG PHÂN

LOẠI HẠT ĐIỀU

4.1 Khái niệm về máy sàng

Nguyên liệu của các xí nghiệp bảo quản và chế biến lương thực chủ yếu là hỗn hợp các loại hạt và bán thành phẩm của hạt không giống nhau về đặc tính kỹ thuật, chất lượng, độ lớn và một số tính chất cơ lý khác Nhìn chung, tất cả các hỗn hợp này điều ở dạng rời, gồm các loại hạt, các thành phần của hạt và các loại tạp chất khác nhau Nếu đưa toàn bộ hỗn hợp ban đầu vào chế biến thì chất lượng sản phẫm sẽ bị ảnh hưởng, hoặc nếu đem bảo quản thì khả năng bảo quản cũng sẽ bị hạn chế Vì lẽ đó mà yêu cầu phải phân loại hỗn hợp hạt thành những thành phần có tính chất đồng nhất

Qúa trình phân loại hỗn hợp vật liệu rời thành những thành phần hạt có kích thước khác nhau dưới tác dụng của lực cơ học gọi là quá trình sàng Máy thực hiện quá trình đó gọi là máy sàng

Phương pháp phân loại bằng máy sàng là phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả Nguyên tắc của nó là cho vật liệu đi qua hệ sàng có kích thước lỗ xác định Các hạt có kích thứơc nhỏ hơn lỗ sàng sẽ lọt qua sàng, các hạt có kích thước to hơn sẽ bị giữ lại trên

bề mặt sàng

4.2 Một số loại sàng thông dụng

4.2.1 Sàng đứng yên :

Xét một hạt nằm trên lưới sàng nghiêng một góc α so với mặt phẳng nằm ngang

Trên hạt có 3 lực tác dụng ( hình 4.1) , trọng lượng của hạt G , phản lực pháp tuyến

của bề mặt lưới sàng N , trị số lớn nhất của lực ma sát F

Trang 33

F = N tgα = N tgφ hay α = φ , trong đó φ là góc ma sát , rõ ràng để hạt chuyển động được cần phải tuân theo bất phương trình α>φ

Để xác định tốc đọ dịch chuyển của hạt vật liệu cần lập phương trình vi phân về chuyển động thẳng của nó doc lưới sàng :

T F Gsin fGcos

dt

dv x g

Suy ra : v = gt ( sin α – f cos α ) + C

Hằng số tích phân bằng 0 khi những điều kiện ban đầu như sau : t = 0 , v0 = 0 ( trong đó v0là tốc độ ban đầu của hạt ) thì :

v = gt(sin α – f cos α )

lưới sàng nghiêng cố định thì năng suất nhỏ , vì vậy người ta không dùng

4.2.2 Sàng rung với cơ cấu tay quay thanh truyền :

Là thiết bị ứng dụng nguyên lý kỹ thuật rung , thực chất là một nhánh của cơ sở 4 khâu bản lề ( hình 4.2 )

Trang 34

4.2.3 Sàng rung đối trọng

 Nếu thay thanh đàn hồi bằng lò xo lá trong cơ cấu tay quay thanh truyền và bố trí trên mặt sàng một cơ cấu tạo rung ( bánh đà lệch tâm hay đối trọng ) thì sàng rung cơ cấu tay uay thanh truyền trở thành sàng rung đối trọng (hình 4.3 )

4.2.3 Sàng lắc :

Nếu thay thanh đàn hồi bằng thanh thép thườngn trong cơ cấu tay quay thanh truyền có một đầu nối cứng với khung sàng và đầu còn lại là khớp quay treo ngược lên trên ( hình 4.4 ) thì sàng rung trở thành sàng lắc

Trang 35

4.3 Các thông số kỹ thuật của máy sàng

4.3.1 Sàng rung và sàng lắc

Biên độ dao động A và tần số góc ω là hai thông số kỹ thuật quan trọng của máy sàng rung

hay lắc Tuỳ thuộc vào cách bố trí và phương pháp tạo dao động mà có thêm các thông số khác : góc α của phương dao động và góc nghiêng β của mặt sàng , kích thước lưới sàng cũng có ý nghĩa hết sức quan trọng

4.3.2 Sàng đĩa

Khe hở giữa các dãy đĩa , tốc độ quay của đĩa , tốc độ cấp liệu của băng tải hay xích tải là những thông số kỹ thuật của máy sàng điã

4.3.3 Hiệu suất của sàng

Là một thông số kỹ thuật dùng cho tất cả các loại máy sàng Hiệu suất sàng được xác định

Trang 36

Trong đó : m1 : khối lượng hạt sàng ( hạt lọt lổ khi sàng )

m2 : khối lượng vật liệu cho vào sàng

a : thành phần hạt có thể lọt qua ban đầu Tuỳ từng loại máy sàng mà η có gía trị từ 10 – 75 % , tối đa có thể đạt được 95 % Hiệu suất sàng có ý nghĩa khi cần phân loại những hạt vật liệu có kích cỡ gần bằng nhau , hoặc lẫn nhiều tạp chất như : sàng thóc , sàng cà phê …

Đối với phân loại hạt điều thì không cần quan tâm đến hiệu suất sàng

4.4 Một số phương án sàng sử dụng trong phân loại hạt điều

4.4.1 Sàng lắc thanh chống đàn hồi

a Sơ đồ cấu tạo :

Sơ đồ gồm :

Tay quay (1 ) ; thanh truyền (2 ) ; khớp quay ( 3 ) ; thanh đàn hồi (4 ) ; sàng ( 5 ) ; quạt ly tâm ( 6 ) ; xyclo ( 7 ) ; phểu cấp ( 8 ) ; chân đế ( 9 )

b Nguyên lý hoạt động :

Hạt điều được cấp trực tiếp vào sàng hoặc thông qua phểu cấp ( 8 ) Cơ cấu lệch tâm ( 1 ), Thanh truyền ( 2 ) , khớp quay ( 3 ) và thanh đàn hồi ( 4 ) làm cho sàng ( 5 ) chuyển động tịnh tiến qua lại theo một quy luật đã chọn trước Hạt vụng lọt qua lưới sàng , hạt nguyên chuyển động lên phía trước đi ngang qua miệng hút của quạt ly tâm ( 6 ) để hút những hạt bụi còn sót lại , quạt ( 6 ) được nối tiếp với xyclo ( 7 ) để lắng bụi

c Ưu nhược điểm :

Trang 37

Kết cấu đơn giản , dễ khống chế tần số và biên độ dao động , không gay ô nhiểm môi trường

 Nhược điểm :

Khả năng hạn chế của quạt hút , chiếm nhiều diện tích nhà – xưởng

4.4.2 Sàng rung đối trọng

Chân đế ( 1 ) ; lò xo xoắn ( 2 ) ; Động cơ ( 3 ) ; đối trọng ( 4) ; phểu cấp liệu ( 5 ); sàng (

6 ) ; quạt ly tâm ( 7 ) ; xyclo ( 8 )

Động cơ ( 1 ) mang đối trọng lệch tâm ( 2 ) , được bố trí ngay trên sàng khi quay sinh ra dao động Tuỳ thuộc vào tần số quay , khối lượng đối trọng lệch tâm và độ đàn hồi của thanh lò xo mà sàng thực hiện dao động để phân loại hạt

Trang 38

4.4.3 Sàng lắc thanh treo

Hạt từ phểu ( 7 ) đổ xuống mặt sàng ( 5 ) Sàng ( 5 ) chuyển động qua lại nhờ thanh treo ( 6 ) , cơ cấu truyền động ( 1 ) và thanh truyền ( 2 ) Hạt vụng theo chiều nghiêng của sàng ra ngoài , hạt đi ngược lên cấp liệu cho quá trình sản xuất Hạt nhỏ và bụi được quạt ( 3 ) thổi qua lưới ( 4 ) bay ra ngoài

 Ưu điểm :

Đơn giản , rung động rất ít

 Nhược điểm :

Năng suất thấp , chiếm nhiều không gian , khó thay thế lưới gió và điều chỉnh áp lực gió

Nhận xét : Qua việc phân tích ưu nhược điểm của từng phương án ta nhận thấy phương

pháp số 1 trội hơn so với các phương pháp còn lại nên chọn phương pháp 1 cho việc tính toán và thiết kế máy sàng

Trang 39

Chương 5: Tính toán và thiết kế máy sàng

Chương 5

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÁY SÀNG

5.1 Nguyên lý di chuyển rung

 Di chuyển rung ở đây là di chuyển của một vật thể hoặc của môi trường hạt rời

trên mặt phẳng rung Di chuyển này có thể là di chuyển tuần hoàn , tức là tịnh

tiến qua lại tại chổ hoặc chuyển động theo chuyển động qua lại theo một quỹ đạo kín Nếu một vật đặt trên mặt phẳng nằm ngang , dao động tịnh tiến theo phương ngang với một quy luật điều hoà ( dạng sinωt hoặ cosωt ) Trong trường hợp này vật có thể nằm yên trên trên mặt rung nếu cường độ rung khômg đủ lớn và cũng có thể chuyển động tương đối với mặt rung nhưng chuyển qua lại tuần hoàn , do đó cuối cùng không có sự chuyển động về một phía nào cả

 Để có thể chuyển động về một phía nào đó trên mặt rung , cần phải tạo ra mô

hình mất đối xứng

 Để mặt rung nằm nghiêng dao động dao động của mặt rung là dao động tịnh

tiến theo phương ngang ( hình 5.1 )

Sơ đồ biểu diển :

Định dạng
Số trang	79
Dung lượng	1,88 MB

Thiết kế máy sàng phân loại hạt điều

Khái nieơm veă máy sàng

Bạng dung sai laĩp ráp