kĩ thuật quá trình thiết bị khuấy chất lỏng

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận: Kỹ Thuật Quá Trình Và Thiết Bị Đề tài: Khuấy Trộn Danh sách nhóm Họ tên MSSV Vũ Nguyễn Trúc Giang 2205162007 Trương Đức Tài 2205162053 Trà Lê Tiến Thành 2205162057 Phạm Trung Thế 2205162079 Khuấy trộn Khuấy trộn trình học dùng nhiều trình sản xuất thực phẩm nhằm tăng cường trình truyền nhiệt để thu hỗn hợp đồng từ nhiều cấu tử trộn lại Ngồi khuấy trộn dùng nhiều để làm tan nhanh chất rắn lỏng tăng cường phản ứng hóa học hỗn hợp • Mục đích: Khuấy trộn sản phẩm lỏng thường ứng dụng rộng rải ngành cơng nghiệp hóa chất, dầu khí, xây dựng, cơng nghiệp thực phẩm để tạo dung dịch huyền phù, nhũ tương, làm đảo trộn để tăng cường q trình hòa tan chất khuấy trộn lại với tạo đồng định • Yêu cầu kĩ thuật: - Phải tạo hòa trộn chất lỏng vào theo yêu cầu kĩ thuật đặt ra, tạo đồng cao hỗn hợp chất lỏng - Khi thiết kế cấu máy dễ dàng thay phận trộn cho phù hợp với dạng nguyên liệu đưa vào khuấy trộn, để nâng cao suất chất lượng trộn đa dạng hóa sản phẩm trộn • Các sở để chọn kiểu, loại chất lỏng để chọn cánh khuấy cho chất lỏng  Tùy vào độ nhớt loại chất lỏng để chọn cánh khuấy cho chất lỏng -Độ nhớt lớn dùng phận khuấy lược -Độ nhớt cao tới 80 Ns/m2 dùng phận khuấy kiểu tua bin -Độ nhớt > Ns/m2 dùng phận khuấy mỏ neo -Độ nhớt thấp 0.5 – 2.0 dùng phận khuấy chân vịt  Tùy vào đối tượng khuấy sản phẩm -Để tạo sản phẩm bột nhào kem, huyền phù nhũ tương dùng phận khuấy hành tinh -Sản phầm trộn chất lỏng cần cung cấp oxy cho phản ứng hóa học hay lên men dùng phương pháp khuấy trộn chất lỏng vòi phun  Tùy vào thùng chứa thể tích để chọn cánh khuấy -Đối với thùng chứa lớn dùng khuấy vòi phun, khuy khung, hành tinh -Đối với thùng chứa nhỏ dùng khuấy cánh, khuấy Các loại cánh khuấy:  Bộ phận khuấy cánh: - Cấu tạo: phận khuấy có dạng: Tấm, khung, dạng lược, dạng hành tinh, lắp trục thẳng đứng nằm ngang - Ưu điểm: thường tạo dòng chảy tiếp tuyến, tạo khuấy cho hỗn hợp - Nhược điểm: khuấy trộn chất lỏng phát sinh theo đường viền cánh khuấy xốy, theo chiều dọc trục hướng tâm không đáng kể, lực cản cánh khuấy lớn thường suất thấp - Phạm vi ứng dụng: dùng để khuấy hỗn hợp chất lỏng có độ nhớt thấp dung tích bể chứa khơng lớn  Bộ phận khuấy tấm: - Cấu tạo: thường kết cấu số cánh dạng phẳng, lắp trục nằm ngang, thường trục có lắp vài dãy cánh hướng tâm hay cánh định hình để vừa tạo dòng chảy tiếp tuyến vừa tạo dòng chảy hướng tâm -Ưu điểm: cánh khuấy lắp trục thẳng đứng, để nâng cao khả khuấy trộn cánh thường đặt nghiêng góc 30 – 45 , đồng thời cặp cánh bố trí lệch so với cặp cánh bên cạnh góc 90 để vừa tạo dòng chảy tiếp tuyến vừa tạo dòng chảy hướng trục Có khả khuấy trộn cao so với phận cánh khuấy, dung tích thùng chứa lớn -Nhược điểm: kết cấu phức tạp - Phạm vi ứng dụng: sản phẩm lỏng có độ nhớt thấp Cánh khuấy đặt thùng chứa nằm ngang Thùng khuấy Trục lắp cánh khuấy Cánh khuấy Cánh khuấy đặt thùng chứa thẳng đứng Cánh khuấy Trục lắp cánh khuấy Bộ phận dẫn động Thùng khuấy a Tua bin cánh thẳng b Tua bin cánh nghiêng c Tua bin cánh cong hở d Tua bin cánh cong kín -Ưu điểm: phận khuấy tua bin tạo lực ly tâm lớn nên làm tăng khả va đập nguyên liệu máy khuấy nên thành phần hỗn hợp dễ di chuyển vào Trộn chất lỏng có độ nhớt lớn - Nhược điểm: đòi hỏi động có công suất lớn - Phạm vi ứng dụng: dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao  Cánh máy khuấy chân vịt: -Tạo dòng chảy hướng trục bao gồm chuyển động vào khỏi cánh khuấy song song với trục quay - Bộ phận khuấy chân vịt dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt thấp (0,5 – 2,0 Ns/m ) - Tùy theo độ cao tầng chất lỏng thùng chứa mà có hay nhiều tầng chân vịt Mỗi chân vịt có cánh, cánh quạt phần mặt xoắn vát nghiêng với bề mặt nằm ngang góc α có trị số thay đổi từ – 900 theo hướng từ trục quay đến mép cánh - Dạng cánh đảm bảo tạo dòng chảy hướng trục lớn rút ngắn thời gian khuấy trộn Trường hợp nối tầng chân vịt người ta bố trí cho hút đẩy hai chân vịt thực theo hướng tạo nên khả khấy trộn mãnh liệt hai chân vịt hút đẩy theo hai hướng ngược để khuấy trộn nhanh chất lỏng với cấu tử phụ Sơ đồ tạo dòng chảy thiết bị khuấy chân vịt Bộ phận khuấy chân vịt -Ưu điểm: tạo dòng chảy hướng trục lớn nên rút ngắn thời gian khuấy trộn - Nhược điểm: đòi hỏi cánh khuấy có độ bền học cao - Phạm vi ứng dụng: khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt thấp (0,5 – 2,0 ns/m2) Khuấy trộn chất lỏng dùng vòi phun, tuần hồn khí nén - Ngồi phận khuấy trộn kiểu khí, người ta dùng phương pháp khuấy trộn khác dùng vòi phun, ống dẫn tuần hồn khơng khí nén, - Khi dùng vòi phun chất lỏng khuấy trộn nhờ dòng tia chất lỏng từ vòi phun Hiệu khuấy trộn máy khuấy vòi phun nâng cao đặt thêm đệm xoắn ốc nhằm làm tăng tính chảy rối Sơ đồ khuấy trộn vòi phun có đệm xoắn ốc Miệng phun ống dẫn đệm xoắn ốc - Khuấy trộn chất lỏng tuần hoàn thực cách cho chất lỏng tuần hoàn nhiều lần thùng khuấy nhờ kết hợp bơm vòi phun Sơ đồ khuấy trộn tuần hoàn nhờ bơm Ống hút Thùng chứa chất lỏng Bơm Ống đẩy Đầu phun - Khuấy trộn khơng khí nén phương pháp có hiệu để trộn chất lỏng thùng chứa lớn cần có thơng khí nhằm cung cấp oxy cho phản ứng hóa học hay trình lên men, Thiết bị dùng để khuấy trộn ống có lỗ (để làm sùi bọt) phân bố theo trục thùng chứa dùng lưới đặt vị trí thẳng đứng hay nằm ngang cho đoạn đường chuyển động bọt khơng khí khối chất lỏng dài Sơ đồ khuấy trộn tuần hoàn nhờ miệng phun Thùng đựng chất lỏng Vòi phun Bơm Ống hút Ống đẩy Tấm chắn - Để tăng nhanh khả khuấy trộn người ta sử dụng phối hợp khuấy trộn khí nén học Là khuấy trộn máy khuấy khơng khí có cánh, chất lỏng khuấy trộn cánh quay kết hợp với chuyển động khơng khí Sơ đồ máy khuấy khơng khí có cánh nằm ngang Cánh nằm ngang Trục rỗng thẳng đứng -Ưu điểm: khả khuấy trộn nâng cao nhờ chất lỏng phun tơi trước hòa trộn vào - Nhược điểm: áp suất vòi phun lớn, khuấy trộn khơng khí nén khuấy chất lỏng có độ nhớt động lực học thấp - Phạm vi ứng dụng: dùng để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt vừa (dùng vòi phun) – độ nhớt thấp (dùng khơng khí nén) Trộn hỗn hợp chất lỏng cần cung cấp oxy cho phản ứng hóa học q trình lên men Thiết bị trộn có cánh quay Hộp giảm tốc Trục quay Thùng trộn Cánh trộn Cửa nạp liệu Cánh trộn tĩnh Cửa tháo liệu Sơ đồ cấu tạo máy trộn cánh đảo • Cấu tạo : Máy trộn gồm thùng trộn, bên có trục quay gắn cánh trộn dạng mái chèo Cánh trộn vng góc chiều quay trộn gián đoạn, cánh nghiêng trộn liên tục Trên thùng trộn có cánh trộn tĩnh Cửa nạp liệu phía trên, cửa tháo sản phẩm phía • Ngun lý làm việc: Cho nguyên liệu theo công thức đầu thùng trộn với dung tích 1/3 dung tích thùng trộn Dưới tác dụng cánh trộn, hỗn hợp vừa trộn đều, vừa dịch chuyển tới cuối thùng ngồi Thời gian ngun liệu từ đầu tới cuối thùng trộn thời gian trộn Máy trộn làm việc liên tục gián đoạn • Ưu điểm : Thường tạo dòng chảy tiếp tuyến, tạo khuấy cho hỗn hợp • Nhược điểm : Sự khuấy trộn chất lỏng phát sinh theo đường viền cánh khuấy xốy, theo chiều dọc hướng tâm không đáng kể lực cản cánh khuấy lớn suất thấp Thiết bị trộn kiểu vít xoắn Sơ đồ cấu tạo máy trộn vít 1.Cánh đảo 2.Ống dẫn liệu 3.Bồn chứa 4.Vít tải 5.Ống dẫn liệu 6.Van xã • Cấu tạo: Máy trộn gồm có thùng chứa hình trụ thẳng đứng Bên có vít tai nằm ống dẫn liệu đặt thẳng đứng • Ngun lý làm việc Máy trộn vít làm việc gián đoạn Trục quay gắn vít tải quay làm nguyên liệu dâng lên ống dẫn, đổ xuống thực đảo trộn đối lưu Khi mức độ trộn đạt yêu cầu, sản phẩm tháo qua cửa đáy • Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, vừa trộn vừa vận chuyển vật liệu từ nơi đến nơi khác • Nhược điểm: Nguyên liệu bị nghiền vỡ trộn, mức độ trộn không cao, tốn lượng Thiết bị trộn kiểu thùng quay Sơ đồ cấu tạo máy trộn thùng quay 1.Vít nạp liệu 2.Phễu liệu 3.Vít tháo liệu 4.Tay gạt 5.Cửa nạp liệu 6.Thùng trộn 7.Cánh gạt 8.Máng tháo liệu 9.Cửa tháo liệu • Cấu tạo : Máy trộn gồm thùng quay đặt tự hai gối trục truyền động quay tròn Trên thùng có cánh gạt Giữa thùng vít tải nạp tháo liệu • Ngun lý làm việc : Nạp liệu vào thùng quay vít nạp liệu theo cơng thức Quay máng tháo liệu lên tay gạt Cho thùng quay Dưới tác dụng lực ly tâm cánh gạt, nguyên liệu nâng lên đổ xuống thực đảo trộn Máy làm việc gián đoạn liên tục Khi đạt nồng độ đồng đều, quay máng tháo liệu xuống tay gạt 4, sản phẩm đổ vào vít tháo liệu chuyển ngồi • Ưu điểm : Năng suất lớn, cấu tạo đơn giản • Nhược điểm : Vật liệu bị nghiền vỡ trộn ... tăng cường q trình hòa tan chất khuấy trộn lại với tạo đồng định • Yêu cầu kĩ thuật: - Phải tạo hòa trộn chất lỏng vào theo yêu cầu kĩ thuật đặt ra, tạo đồng cao hỗn hợp chất lỏng - Khi thiết kế... vào khuấy trộn, để nâng cao suất chất lượng trộn đa dạng hóa sản phẩm trộn • Các sở để chọn kiểu, loại chất lỏng để chọn cánh khuấy cho chất lỏng  Tùy vào độ nhớt loại chất lỏng để chọn cánh khuấy. .. trộn chất lỏng có độ nhớt cao tới 80 Ns/m2 Sơ đồ tạo dòng chảy thiết bị khuấy tua bin Các dạng cánh máy khuấy tua bin: + Loại máy khuấy tua bin thẳng: tạo dòng chảy tiếp tuyến hướng tâm chất lỏng