Báo cáo quá trình và thiết bị cơ học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN CƠNG NGHỆ HĨA SINH MƠI TRƯỜNG ***************** BÁO CÁO MÁY VÀ THIẾT BỊ LÀM NHỎ [Type text] Học phần: Quá trình thiết bị học Giảng viên: Nguyễn Tân Thành Thực hiện: Nhóm Page I MÁY XAY Là máy dung tách lớp vỏ cứng bên loại hạt ngũ cốc Lớp vỏ thường khơng dính q chặt vào nhân hạt, tương đối dễ vỡ, phần lớn máy xay làm việc theo nguyên lý dịch trượt hay va đập nhằm làm tách phần vỏ trấu cứng khỏi nhân hạt bên I.1 Máy xay hai đĩa đá Máy xay hai dĩa đá tách vỏ nhiều loại ngũ cốc khác nhau, nhiên thực tế sử dụng tách vỏ lúa gạo, loại hạt khác sử dụng Máy gồm hai đĩa gang thép đặt nằm ngang, mặt dĩa có đắp lớp đá nhân tạo làm hỗn hợp bột đá xi măng kết dính cao, gia cơng thật phẳng vng góc với trục dụng cụ chuyên dùng Trên mặt đá có rãnh để tăng khả bóc vỏ vận chuyển hạt Đĩa có lỗ nhập liệu tâm, lắp điểm treo điều chỉnh nâng lên hạ xuống để thay đổi kích thước khe hở hai mặt đá điều chỉnh độ song song khe hở Đĩa truyền động quay động điện thông qua đai truyền, thơng thường sốvòng quay n=150÷300 v/ph Đường kính đĩa khoảng 0,6÷1,4 m Hạt vào lỗ nhập liệu đĩa trên, vào khe hở đĩa đá Do kích thước khe hở nhỏ đường kính hạt nên vỏ trấu chịu lực nén từ phía dĩa đá, đồng thời tác động quay đĩa làm hạt lăn khe, vỏ trấu bị vỡ tách hoàn toàn khỏi nhân hạt Rãnh mặt đá giúp hạt tách vỏ nhanh di chuyển dễ dàng nhờ tác dụng lực ly tâm Hỗn hợp sau xay gồm có nhân hạt, vỏ trấu tỉ lệ định hạt (15-20 %) chưa xay Vỏ trấu hạt chưa xay tách ra, nhân hạt đưa vào chế biến tiếp [Type text] Page Hình I-1 Máy xay đĩa đá Tùy theo cỡ hạt đem bóc vỏ mà khe hở hai đĩa điều chỉnh điểm treo đĩa Khe hở phải thật đồng để trình tách vỏ thực tồn bề mặt dĩa Nếu khe hở không đều, nguyên liệu theo chỗrộng ngồi, khơng tách vỏ Sau thời gian làm việc, bề mặt làm việc bị mòn, làm hạt đá bị bong ra, cần làm lại bề mặt đá Việc khắc phục tiến hành nơi sản xuất Năng suất máy thường từ1 t/h đến t/h Máy làm việc ổn định, hư hỏng, dễ sửa chữa Năng suất lớn so với máy xay khác Tuy nhiên trình điều chỉnh khe hở làm việc đĩa đá tương đối khó, đòi hỏi phải có tay nghề, kinh nghiệm Ngoài bề mặt làm việc cứng nên dễ làm gãy nát nhân hạt, giảm tỉ lệ hạt nguyên sau xay, có nguy lẫn sạn đá gạo ngày đựơc sử dụng I.2 Máy xay trục cao su Máy gồm có trục cao su có lõi gang hợp kim nhơm lắp lên trục nối với phận truyền động quay Hai trục cao su quay ngược chiều nhau, trục quay nhanh trục từ 1,15 ÷ 1,25 lần Tốc độ trục nhanh từ 700 - 1300 v/p Trục cao su có đường kính từ 180mm đến 225mm chiều dài trục từ 180 mm đến 250mm Khe hở trục điều chỉnh cách dịch chỉnh trục Một trục máng phân phối hạt lắp phía nhận hạt từ phễu chứa rải vào khe hở trục Khi cho hạt vào khe hở trục, nửa vỏ hạt tiếp xúc trục quay chậm, nửa vỏ tiếp xúc trục quay nhanh, làm sinh lực dịch trượt xé rách vỏ trấu [Type text] Page tách rời khỏi nhân hạt Quá trình tách vỏ xảy nhanh khe hở nhờ ma sát lớn hạt bề mặt cao su giúp giảm tượng trượt Nhờ biến dạng cao su nên hạt có kích thước lớn tách vỏ mà khơng bị gãy Hiệu suất bóc vỏ gãy nát phụ thuộc vào thông số máy tốc độ trục nhanh, trục chậm, kích thước khe hở, điều kiện cấp liệu, lý tính lớp cao su Lớp cao su cần có độ cứng đồng vừa đủ để tách vỏ hạt, không làm gãy vỡ nhân, cần có độ dẻo dai để tạo lực ma sát cần thiết lại lâu mòn mòn suốt chiều dài trục Sau thời gian làm việc, lớp cao su mòn làm bề rộng khe hở lớn dần, dẫn đến giảm hiệu tách vỏ hạt, cần phải điều chỉnh giảm bớt khe hở hai mặt trục Với thóc khe hở khống chế từ 0,4mm đến 0,75mm Khi đôi trục cao su mòn tới giới hạn định thay cặp trục Việc tiếp liệu cho cặp trục bóc vỏ quan trọng Lớp hạt từ hộc chứa liệu chảy xuống qua máng cấp liệu qua trục rải liệu phải tạo thành lớp mỏng dài suốt chiều dài trục Nếu lớp liệu dồn vào hai đầu trục mặt trục cao su mòn nhanh hơn, tạo khe hở không chiều dài trục, dẫn đến có chỗ bóc vỏ khơng triệt để, chỗ hạt bị chèn gãy nhiều, làm giảm hiệu suất tách vỏvà suất máy Ðồng thời trục mau chóng phải thay bị mòn khơng Máy xay trục cao su thường lắp kết hợp với quạt để hút vỏ trấu, đồng thời giảm lượng bụi ngồi Ðây lọai máy dùng thích hợp với thóc, có hiệu suất bóc vỏ cao, tỉ lệ gãy nát thấp Năng suất máy khoảng 0,5 t/h đến 2,5 t/h Quá trình vận hành, điều chỉnh dễ dàng, khơng đòi hỏi nhiều kỹ năng, nhiên bề mặt cao su nhanh mòn làm việc với hạt có bề mặt nhám, cần phải thay sau thời gian làmviệc định [Type text] Page Hình I-2 Máy xay trục cao su II MÁY XÁT Tiếp theo trình tách vỏ trấu lúa cần bóc tiếp lớp vỏ lụa mỏng gạo, chủ yếu cellulơ Q trình xát chủ yếu dựa vào ma sát nên có nhiều kiểu máy xát khác nhau; chất lượng máy đánh giá dựa vào mức tách cám, suất tỉ lệ gãy vỡ Thông thường, lớp vỏ lụa bám vào phôi nhũ, q trình tách vỏ lụa khó so với tách vỏ trấu Các máy xát thường sử dụng nguyên lý làm mòn cách cho khối hạt chuyển động, hạt ma sát với thành máy ma sát với nhau, lớp vỏ lụa mòn dần bong khỏi hạt II.1 Máy xát trục Gồm rơto hình nón cụt có đáy lớn phía trên, đáy nhỏ phía (cũng ngược lại) bao bọc lớp đá nhám Rôto lắp trục thẳng đứng truyền động quay Bao bọc xung quanh trục lớp lưới xát tạo khoang trống rôto lưới, gọi khoang xát Lưới gồm nhiều phần ghép, hai phần lưới cao su (gồm thanh), khoảng cách cao su với mặt đá nhám rôto nhỏ so với lưới Phía khoang xát cửa hạt xát có lắp điều chỉnh để độ mở cửa Bên ngồi lưới khoang chứa cám gắn với quạt hút để hút cám đồng thời làm nguội hạt Để điều chỉnh khe hở [Type text] Page trục lưới, điều chỉnh nâng trục lên hạ xuống nhờ tay quay điều chỉnh, qua làm tăng giảm khe hở xát rôto lưới Thanh cao su điều chỉnh vào Hình II-2.1 Máy xát trục côn (trục quay lên) II-2.2 Máy xát trục (quay xuống) Hình Hạt đưa vào máy từ phía trên, vào khoảng trống rơto lưới xát.Trục rôto quay làm lớp hạt tiếp xúc với bề mặt đá nhám bị mài mòn Khi hạt qua khe hở cao su bề mặt trục, mài mòn diễn tích cực hạt chịu lực đàn hồi cao su ép mạnh phía mặt đá nhám Ngồi chuyển động khối hạt làm tăng cọ xát làm lớp vỏ lụa bị mòn nhanh chóng Nhưvậy, ma sát vỏ lụa trục côn, hạt với nhau, vỏ lụa mòn bong Lớp vỏ lụa bị mài mòn gọi cám gạo có kích thước tương đối mịn Quạt hút cám, hút khơng khí ngang lớp hạt, xun qua lưới mang theo cám gạo, làm nguội khối hạt xát Do trục xát đặt thẳng đứng, hạt có khuynh hướng di chuyển xuống phía ngồi theo cửa Ðể thay đổi độ trắng hạt sau xát, người ta thay đổi diện tích để tăng thời gian lưu lại máy hạt Tuy nhiên tăng độtrắng làm giảm suất làm việc máy Số vòng quay trục từ n= 400 – 600 v/p suất thay đổi theo giống lúa, thường từ 2,5 t/h đến t/h, tùy theo kích cỡ máy theo độ trắng gạo xát II.2 Máy xát nhiều đĩa đá có thổi gió Máy xát nhiều đĩa đá có thổi gió gổm trục quay có lắp nhiều dĩa đá hình trụ ngắn, giữ đĩa vòng cách có đường kính nhỏ hơn, có nhiều lỗ [Type text] Page thổi gió Tương tự máy xát trục cơn, bao quanh trục có đĩa đá lưới xát để thoát cám cao su Khoảng cách lưới, cao su đĩa đá điều chỉnh cách dịch chuyển lưới cao su Hạt theo cửa lắp bên Diện tích cửa điều chỉnh nhờ điều chỉnh Hình II-2.1 Máy xát nhiều dĩa đá Hạt cho vào khoang xát lưới dĩa đá.Dĩa đá quay làm khối hạt chuyển động Khi qua ngang khoảng hởn hỏ cao su, hạt tiếp xúc mạnh với bề mặt lớp đá nhám, làm mòn lớp vỏ lụa bên ngồi hạt Ngồi tác động tự mài mòn ma sát hạt với hạt có tác động đáng kể tới trình xát trắng hạt Hình II-2.3 Máy xát nhiều dĩa đá loại đứng II.3 Máy xát trục vít Máy xát trục vít gồm có trục xát có đoạn: đoạn đầu có cánh dạng vít, đoạn sau có cánh thẳng, truyền động quay nhờ động điện qua truyền đai thang Bao bọc xung quanh trục xát bao lưới hình lục giác bát giác ghép từ nhiều riêng rẽ Lưới làm từ thép tấm, có lỗ gia cơng nghiêng góc so với cạnh lưới, có dạng dài, chiều rộng nhỏ kích thức hạt xát Phễu nạp liệu có cấu cung cấp liệu lắp phía đoạn trục cánh vít, phía cuối đoạn trục cánh thẳng cửa thoát sản phẩm xát Một chặn đóng kín [Type text] Page hạt xát nhờ khối đối trọng lắp phía ngồi Trong nhiều trường hợp, trục quay có lỗ rỗng dẫn khơng khí nén hay nước đưa vào khối hạt Khi làmviệc, hạt từ phễu nạp liệu vào khoang xát Do tác động cánh vít, khối hạt đẩy vào tạo áp suất lên khối hạt Bên trong, đoạn trục cánh thẳng quay làm khối hạt quay theo, ma sát với lỗ lưới ma sát với làm cho lớp vỏ lụa bị mòn, bong Áp suất khối hạt lớn, ma sát lớn Do lớp bao lưới quanh trục xát có hình lục giác bát giác nên có xáo trộn mạnh làm cho trình xát xảy đồng với khối hạt Đôi lưới có lắp thêm chắn nhơ vào phía dọc theo suốt chiếu dài máy, làm chuyển hướng dòng hạt di chuyển làmtăng đáng kể độxáo trộn khối hạt Tấm chặn cửa có tác dụng điều chỉnh áp suất khoang xát, từ điều chỉnh độ trắng hạt xát Khi áp suất khoang xát lớn đẩy chặn làm hạt thoát ra, áp suất giảm, đối trọng tác động làm chặn đóng làm giảm cửa hạt Hình II-3 Máy xát trục vít Máy xát trục vít dùng để đánh bóng hạt Khi lượng nhỏ nước đưa vào khối hạt giúp cho bề mắt hạt bóng đẹp sau xát Khơng khí thổi vào làm khối hạt nguội đồng thời giúp cám nhanh chóng góp phần làm sạch, bóng bề mặt hạt [Type text] Page Hình II-3.1 Máy xát trục vít III MÁY NGHIỀN Trong dây chuyền sản xuất nhiều ngành công nghiệp cần có nguyên liệu dạng hạt nhỏ để cung cấp cho công đoạn chế biến Máy nghiền máy làm nhỏ kích thước vật liệu ban đầu Bảng 0-1 Kích thước hạt bột sau nghiền Các loại máy nghiền nghiền nhỏ vật liệu vài dạng tác dụng học Các phương pháp tác dụng bao gồm: va đập, nén ép, mài mòn, cắt Tùy theo yêu cầu tính chất lý vật liệu mà chọn phương pháp nghiền thích hợp Trong q trình nghiền, ngun liệu chịu tác dụng lực bị biến dạng đàn hồi, sau đó, vuợt biến dạng đàn hồi, nguyên liệu bị phá hủy thành nhiều thành phần có kích thước nhỏ Như cơng cần thiết cho q trình nghiền bao gồm cơng làm biến dạng vật liệu cơng để làm nhỏ kích thước vật liệu Cơng biến dạng phụ thuộc vào tính chất lý vật liệu, cơng biến dạng phụ thuộc vào mức độ nghiền, mức độ nghiền lớn, công tiêu tốn nhiều Sốhạt sinh tỉ lệ theo cấp số nhân với mức độ nghiền Giả sử hạt hình lập phương kích thước cạnh D sau nghiền kích thước D/2 sinh hạt mới, D/4 x = 64 hạt, D/8 64 x = 512 hạt, v.v Như [Type text] Page sốhạt sinh nhiều, thời gian để nghiền lớn nghiền mịn III.1 Máy nghiền búa Tùy theo kích cỡ vật liệu đem nghiền, kích thước yêu cầu sản phẩm vào độ cứng vật liệu, vào yêu cầu thoát vận chuyển sản phẩm v.v để chọn loại máy nghiền thích hợp, cho đạt suất mà chi phí lượng lại thấp Do nhiều loại máy nghiền có kết cấu khác từ đơn giản đến phức tạp chế tạo Hình III-1.1 Cấu tạo máy nghiền búa với cánh búa cố định Cấu tạo máy nghiền búa gồm roto, roto có cánh búa Cánh búa có nhiều dạng khác tuỳ theo yêu cầu nghiền lý tính nguyên vật liệu Roto quay vỏ máy làm gang đúc, có chỗ lắp lưới toàn xung quanh lưới Loại đúc gang bên thường lắp gờ Loại bao xung quanh lưới bên có gờ khơng Ngun liệu cần nghiền cho vào bên máy qua nạp liệu Do va đập vật liệu với cánh búa quay với thành máy, vật liệu biến dạng vỡ thành thành phần có kích thước nhỏ Ngồi ngun liệu ban đầu có kích thước lớn, có thêm chà xát vật liệu với thành máy Do bị va đập nhiều lần cánh búa vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến nhỏ lỗ lưới, hạt theo lỗ lưới ngoài.Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự ngồi quạt hút khỏi máy, hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại búa tiếp tục nghiền nhỏ Ðể nghiền được, động búa quay phải lớn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu Do vậy, nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, nghiền vật liệu [Type text] Page 10 nhỏ cần búa nhẹ Trong trường hợp vật liệu nghiền kích thước khơng q cứng, người ta dùng loại có cánh búa xếp Ưu điểm cánh búa loại có thểxếp qua tải vật cứng; vượt qua tải hay vật cứng này, cánh búa mở nhờ lực ly tâm Nguyên liệu đưa vào máy theo hướng tâm trục hay nhập liệu theo phương tiếp tuyến với rôto Phương pháp không thuận lợi nguyên liệu bị văng lên theo đường nhập liệu Trong trình nghiền, lỗ lưới bị bít, vật liệu khơng được, suất giảm nhiều Vì để máy hoạt động tốt vật liệu nghiền khơng làm bít lỗ lưới Máy nghiền búa thường khơng làmviệc loại vật liệu ẩm, dẻo, bám dính Hình III-1.2 Máy nghiền búa nạp liệu hướng tâm Các máy nghiền búa có số búa ít, trọng lượng búa G=200-700 N, rôto quay chậm với tốc độ vòng khoảng 15-25 m/s thường dùng để nghiền thơ vừa để hạt sản phẩm có kích thước d>20mm Các máy nghiền búa có trọng lượng búa G=30-50 N vận tốc vòng khoảng 25-60 m/s dùng nghiền nhỏ để sản phẩm có kích thước d