NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT THỨC ĂN GIA SÚC DẠNG VIÊN 2 TẤNH

Trong số khoảng 8,5 triệu tấn thức ăn chăn nuôi công nghiệp sản xuất mỗi năm, các nhà máy chế biến phải nhập khẩu 3,7 triệu tấn nguyên liệu/năm.. Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Đối tượng nghiê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

THỨC ĂN GIA SÚC DẠNG VIÊN 2 TẤN/H

Tháng 7/2010

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT THỨC ĂN GIA SÚC DẠNG VIÊN 2 TẤN/H

Tác giả

VÕ MINH TRUNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành

Cơ khí chế biến bảo quản nông sản thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

TS Nguyễn Như Nam

Tháng 7 năm 2010

CẢM TẠ

Tôi xin chân thành cám ơn:

™ Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm TPHCM

™ Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ cùng quí thầy cô đã tận tình dạy

dỗ và truyền đạt cho chúng tôi những kiến thức quí báu trong suốt thời gian học tập tại trường

™ Đặc biệt thầy Tiến sĩ Nguyễn Như Nam, giảng viên Khoa Cơ khí – Công nghệ Trường Đại học Nông Lâm TPHCM, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

™ Tập thể sinh viên lớp DH06CC đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu thiết kế dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc dạng viên năng suất 2 tấn / h” được tiến hành trong thời gian từ tháng 4 năm 2010 đến tháng

7 năm 2010

Các kết quả thu được:

+ Lựa chọn được dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc dạng viên

+ Thiết bị nghiền lựa chọn là máy nghiền búa va đập tự do, năng suất 3 tấn/h

+ Thiết bị định lượng lựa chọn là định lượng thủ công bằng cân định lượng + Thiết bị trộn lựa chọn là máy trộn thùng quay, năng suất 2,5 tấn/h

+ Thiết bị tạo viên lựa chọn là máy ép viên kiểu cối vòng con lăn , năng suất 2,5 tấn / h

+ Thiết bị cho công đoạn làm khô thức ăn là máy sấy kết hợp làm nguội + Thiết bị lựa chọn cho công đoạn sàng phân loại là sàng rung , năng suất 2,5 tấn / h

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i Cảm tạ ii Tóm tắt iii Mục lục iv

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 2.1 Đối tương nghiên cứu 3 2.1.1 Yêu cầu kĩ thuật của thức ăn chăn nuôi dạng viên 3

2.1.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên 3

2.1.3 Tính chất cơ lý và giá trị dinh dưỡng một số nguyên liệu sử dụng trong chế biến thức ăn gia súc 5

2.1.3.1 Tính chất cơ lí 5

2.1.3.2 Giá trị dinh dưỡng : 6

2.1.3.3 Kỹ thuật sơ chế nguyên vật liệu trước khi đưa vào chế biến 7

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên : 7

2.2.1 Quy trình công nghệ : 7

2.2.2 Các máy móc thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc 8

2.2.2.1 Máy nghiền 8

2.2.2.2 Máy định lượng : 10

2.2.2.3 Máy trộn 13

2.2.2.4 Máy ép viên 18

2.2.2.5 Sàng phân loại sản phẩm rời 18

2.2.2.6 Buồng làm nguội 19

2.3 Một số dây chuyền công nghệ sản xuất thức ăn gia súc hiện nay 19

2.4 Ý kiến thảo luận và nhiệm vụ của khóa luận 20

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương pháp thành lập dây chuyền công nghệ 21

3.2 Phương pháp tính toán lựa chọn các thiết bị chính trong dây chuyền 21

CHƯƠNG 4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

4.3 Tính toán thiết kế lựa chọn thiết bị cho công đoạn làm nhỏ nguyên liệu 24

bằng phương pháp nghiền

4.4 Tính toán thiết kế lựa chọn thiết bị cho công đoạn định lượng 27

4.5 Tính toán thiết kế lựa chọn thiết bị cho công đoạn trộn đều hổn hợp 28

4.6 Thiết kế lựa chọn thiết bị cho công đoạn tạo viên 31

4.7 Thiết kế , lựa chọn công đoạn làm khô thức ăn thức ăn viên 34

4.8 Tính toán tiết kế công đoạn lựa chọn thiết bị cho công đoạn sàng phân 36

loại sản phẩm cuối cùng

4.9 Xây dựng bản vẽ lắp dây chuyền 40

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 Kết luận 41

5.2 Đề nghị 41

TÀI LIỆU THAM KHẢO 42

PHỤ LỤC 43

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài :

Mỗi năm, ngành chăn nuôi cần khoảng 17-18 triệu tấn thức ăn, nhưng sản lượng thức ăn chăn nuôi công nghiệp mới đạt 50%, còn lại người chăn nuôi phải

sử dụng thức ăn tự chế

Mỗi năm nước ta sản xuất được gần 6 triệu tấn thức ăn chăn nuôi công nghiệp cho gia súc, gia cầm; 2,4 triệu tấn thức ăn chăn nuôi thủy sản Trong số khoảng 8,5 triệu tấn thức ăn chăn nuôi công nghiệp sản xuất mỗi năm, các nhà máy chế biến phải nhập khẩu 3,7 triệu tấn nguyên liệu/năm Đây là số lượng nhập khẩu nguyên liệu rất lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển ngành công nghiệp sản xuất thức ăn chăn nuôi trong nước và đẩy giá thành thức ăn lên cao, trong khi nước ta là một nước xuất khẩu nông nghiệp nhất nhì thế giới

Vì vậy, việc Chính phủ ban hành Nghị định số 08/2010/NĐ-CP về việc quản lý thức ăn chăn nuôi có hiệu lực từ ngày 25/3/2010, trong đó Nhà nước khuyến khích các tổ chức, cá nhân đầu tư nghiên cứu, chuyển giao khoa học kỹ thuật, dinh dưỡng chế biến thức ăn chăn nuôi, nhằm giảm tỷ lệ nhập khẩu thức ăn chăn nuôi là điều cần thiết và cấp bách

Việt Nam là một nước nông nghiệp, nhưng ngành sản xuất thức ăn chăn nuôi không chủ động được nguồn nguyên liệu Ngành chế biến thức ăn chăn nuôi đang thiếu quy hoạch phát triển nguồn nguyên liệu thô cũng như công nghiệp phụ trợ cho chế biến Bởi vậy, cung cầu đang mất cân đối trầm trọng, khiến giá bán thức ăn chăn nuôi ở Việt Nam luôn cao hơn 15-20% so với các nước khu vực

Nắm được yếu tố đó nhiều nhà máy chế biến thức ăn gia súc trong và ngoài nước mọc lên khá mạnh mẽ nhằm giải quyết nhu cầu về nguồn thức ăn trong nước

Hiện tại cả nước có 225 nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi gia súc gia cầm và

89 nhà máy chế biến thức ăn chăn nuôi thủy sản Tất cả các tập đoàn sản xuất thức

ăn chăn nuôi mạnh nhất nhì thế giới đều đã có mặt ở Việt Nam Nhưng vẫn chưa giải quyết được nguồn thức ăn cần thiết cho nhu cầu trong nước , “cung” vẫn chưa

đủ “cầu”

Trên thế giới thức ăn viên chiếm 60 - 70% tổng lượng thức ăn hỗn hợp sản xuất Thức ăn viên khi cho gia súc ăn giảm được lượng thức ăn rơi vãi Lượng thức ăn rơi vãi so với thức ăn bột giảm 10 - 15% Giảm được thời gian cho ăn, dễ cho ăn Làm tăng hiệu quả lợi dụng thức ăn, giảm tiêu hao năng lượng khi ăn Thức ăn viên còn tránh được sự lựa chọn thức ăn, ép con vật ăn theo nhu cầu dinh dưỡng đã định Vitamin tan trong dầu mỡ oxy hóa chậm hơn Thức ăn viên còn làm giảm được không gian dự trữ, giảm dung tích máng ăn, dễ bao gói, dễ vận chuyển và bảo quản lâu không hỏng Ví du: khi làm sắn viên thu gọn thể tích được 25%, giảm số lượng bao bì Thức ăn khi cho gia súc ăn không bụi, tránh được những triệu chứng bụi mắt, bệnh đường hô hấp Tác động cơ giới, áp suất, nhiệt trong quá trình ép viên đã phá vỡ kết cấu của lignin và cellulose làm cho tỷ lệ tiêu hóa tinh bột, xơ tăng Nhiệt độ, áp suất trong quá trình ép viên đã tiêu diệt phần lớn vi sinh vật, nấm mốc, meo và một số mầm bệnh

Nhằm giải quyết một phần vấn đề cấp thiết trên , được sự đồng ý của ban chủ nhiệm khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm với sự hướng dẫn của thầy TS Nguyễn Như Nam Tôi tiến hành thực hiện đề tài :

“Nghiên cứu dây chuyền công nghệ chế biến thức ăn gia súc dạng viên năng suất 2t/h”

1.2 Mục tiêu của đề tài :

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu thiết kế , lựa chọn trang thiết bị phục vụ lắp đặt dây chuyền sản xuất thức ăn dạng viên năng suất 2t/h để ứng dụng vào sản xuất

1.3 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :

Ngiên cứu thiết kế dây chuyền sản xuất áp dụng vào các trang trại chăn nuôi và các cơ sở sản xuất thức ăn gia súc trong nước góp phần đảm bảo nguồn thức ăn phục vụ chăn nuôi và góp phần phát triển chăn nuôi trong nước

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Đối tượng nghiên cứu :

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các loại nguyên liệu có trong thức ăn gia súc và các thiết bị máy móc để chế biến các loại nguyên liệu đó thành thức ăn gia súc

2.1.1 Yêu cầu kĩ thuật của thức ăn chăn nuôi dạng viên :

- Có 2 tiêu chuẩn chất lượng chính, là độ cứng (biểu thị bằng kg) và độ dai (tỷ lệ vụn nát), biểu thị bằng tỷ lệ % Độ cứng tốt nhất của thức ăn viên đạt 6 - 7

kg ; tỷ lệ vụn nát, tốt nhất dưới 5% ; độ ẩm thức ăn viên (sau khi đã làm nguội) ở mức 12 - 14%

-Theo nghiên cứu của nghành chăn nuôi :

Loại gia súc Đường kính viên [mm]

Heo nái 5 - 8 [mm]

Gà thịt 1,5 - 2,5 [mm]

2.1.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi dạng viên :

Trong khẩu phần thức ăn hỗn hợp thông thường sử dụng các loại nguyên liệu sau : Ngô, tấm, cám, đậu nành, khoai mì, bột cá, khô lạc nhân, premix-

vitamin, khoáng… tùy theo lứa tuổi của gia súc và đặc điểm nguyên liệu mà địa phương có sẵn mà ta có thể thay thế một số thành phần có trong hỗn hợp

Trong thực tế thức ăn rất phong phú và đa dạng,thường được chia ra làm

- Theo nguồn gốc :

+ Thức ăn có nguồn gốc từ thực vật : Trong nhóm này gồm các thức ăn xanh, thức ăn rể, củ, quả, thức ăn hạt các sản phẩm phụ của ngành chế biến nông sản: thức ăn xơ, rơm rạ, dây lang, thân lá lạc, thân cây ngô các loại cám, khô dầu (do các ngành chế biến dầu) bã bia, rượu, sản phẩm phụ Nhìn chung, loại thức ăn này là nguồn năng lượng chủ yếu cho người và gia súc, ngoài ra nó còn cung cấp vitamin, protein thô, các loại vi khoáng , kháng sinh, hợp chất sinh học

+ Thức ăn có nguồn gốc từ động vật : gồm tất cả các loại sản phẩm chế biến từ nguyên liệu động vật như bột cá, bột tôm, bột thịt, bột nhộng tằm, bột sữa

và bột máu Hầu hết thức ăn động vật có protein chất lượng cao, có đủ các axit amin thiết yếu, các nguyên tố khoáng và một số vitamin A, D, E, K, B12 , tỷ lệ tiêu hóa và hấp thu các chất dinh dưỡng trong thức ăn động vật cao hay thấp phụ thuộc vào cách chế biến, làm thức ăn bổ sung protein quan trọng trong khẩu phần của gia súc gia cầm

+ Thức ăn nguồn khoáng chất: Gồm các loại bột sò, đá vôi và các muối khoáng khác nhằm bổ sung các chất khoáng đa và vi lượng

- Theo các thành phần dinh dưỡng có trong thức ăn :

+ Thức ăn giàu protein Tất cả những loại thức ăn có hàm lượng protein thô chiếm trên 20% ( tính theo vật chất khô ) thì được gọi là những loại thức ăn giàu protein

+ Thức ăn giàu lipit:

Gồm các loại thức ăn mà hàm lượng lipit chiếm trên 20% Mục đích sử dụng thức ăn này là cung cấp một lượng lipit thích hợp trong khẩu phần đã đủ hàm lượng vật chất khô nhưng giá trị năng lượng còn quá thấp

+ Thức ăn giàu gluxit: Là loại thức ăn trong đó có hàm lượng gluxit 50% trở lên, gồm các loại hạt ngũ cốc, ngô, thóc cám, bột khoai, bột sắn Thức ăn này chiếm tỷ lệ rất lớn trong khẩu phần thức ăn gia súc dạ dầy đơn, nó là nguồn năng lượng dễ tiêu hóa, hấp thu và ít gây tai biến trong quá trình sử dụng mà giá thành

rẻ

+ Thức ăn nhiều nước: Gồm các loại thức ăn có hàm lượng nước từ 70% trở lên Ví dụ: thức ăn củ quả, bổng bã rượu, bia, rau xanh, bèo

+ Thức ăn nhiều xơ: Gồm các loại thức ăn mà hàm lượng xơ thô 18% trở lên Loại thức ăn này là sản phẩm chế biến ngành trồng trọt, như rơm rạ, dây lang, dây lạc những loại thức ăn này ít có ý nghĩa với gia súc dạ dày đơn nhưng chiếm

tỷ trọng lớn trong khẩu phần gia súc nhai lại

+ Thức ăn giàu khoáng: gồm các loại muối khoáng, bột xương, muối ăn, bột sò

+ Thức ăn giàu vitamin: gồm những loại vitamin hoặc những loại thức ăn giàu vitamin như: bột rau xanh, dầu gan cá

+ Thức ăn bổ sung khác: gồm các loại thức ăn có nguồn gốc đặc biệt như kháng sinh, các hợp chất chứa nitơ, các chất chống oxy hóa, các chất kích thích sinh trưởng

- Phân loại theo đương lượng tinh bột :

+ Thức ăn thô: bao gồm các loại thức ăn có đương lượng tinh bột dưới 45% nghĩa là trong 100 kg thức ăn có giá trị không quá 45 đơn vị tinh bột

+ Thức ăn tinh: bao gồm các loại thức ăn có đương lượng tinh bột trên 45% (trong vật chất khô) như các hạt ngũ cốc, bột củ quả , các hạt khô dầu Trong thức

ăn tinh còn phân ra thức ăn giàu protein, gluxit, lipit

2.1.3 Tính chất cơ lý và giá trị dinh dưỡng một số nguyên liệu sử dụng trong chế biến thức ăn gia súc

2.1.3.1 Tính chất cơ lí:

- Độ tản rời : khối hạt gồm những phần tử khác nhau về hình dạng,kích thước, trọng lượng riêng, khối lương 1000 hạt, trạng thái bề mặt,…do đó khối lượng hạt dễ dàng dịch chuyển Sự dịch chuyển này được biểu hiện bằng độ tản rời Độ tản rời được đặc trưng bằng góc nghiêng tự nhiên và góc trượt

+Góc nghiêng tự nhiên: Là khi đổ khối hạt tự do từ trên cao xuống mặt phẳng thì khối hạt có hình chóp nón.Góc tạo thành bởi đường sinh với mặt phẳng đáy nằm ngang của hình nón chóp gọi là góc nghiêng tự nhiên của hạt Về trị số

thì góc nghiêng tự nhiên bằng với góc ma sát trượt giữa hạt với hạt nên còn gọi là góc ma sát trong

+Góc trượt : Nếu ta đổ hạt trên mặt ngang,mặt phẳng này bằng vật liệu bất

kỳ, chẳng hạn là thép, gỗ, betong…Ta nâng dần một đầu mặt phẳng cho tới khi hạt bắt đầu trượt gọi là góc trượt Về trị số góc trượt bằng với góc ma sát giữa hạt với vật liệu trượt nên con gọi là góc ma sát ngoài

Góc nghiêng tự nhiên và góc trượt càng lớn thì độ tản rời càng nhỏ

Ngoài ra độ tản rời của hạt còn phụ thuộc vào các yếu tố sau:

+ Hình dáng, kích thước, trạng thái bề mặt hạt

+ Độ ẩm của hạt

+ Lượng tạp chất có trong khối hạt

2.1.3.2 Giá trị dinh dưỡng :

- Trong bắp hàm lượng chất béo khoảng 4% , hàm lượng protein là

8 - 9,5% và tiền vitamin A

- Cám và các phụ phẩm của lúa gạo có hàm lượng chất béo và chất xơ cao

- Đậu nành và khô dầu có hàm lượng đạm cao 38 % và nhiều béo 18%

- Khô dầu đậu nành có hàm lượng đạm khoảng 30 - 49 % giàu axit amin thiết yếu nhất là lysine

- Khô dầu đậu phộng có hàm lượng đạm khá cao 45% , lượng béo cao 8 - 10%

- Bột cá được gọi tên theo mức đạm thô có bột cá 40% đạm , bột cá 45% đạm , bột cá 60% đạm …Trong bột cá còn có nhiều axit béo omega 3

- Bột đầu tôm chứa nhiều protein nhưng không có giá trị tiêu hóa với thú dạ dày đơn

- Bột thịt và bột xương : hàm lượng protein khoảng 30 - 50 % Bột xương

ít protein nhưng là nguồn cung cấp calcium 7 - 10% , photpho 3,8 - 5 %

- Premix là hỗn hợp được trộn trước chứa các nguyên tố khoáng vi lượng (

Fe , Cu , Mn …)

- Khoai mì khô chứa 83% là chất bột đường , chủ yếu là tinh bột , khoảng 3% là protein khô và 3,7% là sơ khô Bột khoai mì có hàm lượng đạm thấp 2,5% nên thường chỉ dùng trong thức ăn heo thịt

- Cám mì có hai loại là cám mì thô và cám mì mịn Cám mì thô có hàm lượng đạm thô là 16% cao hơn cám mì mịn là 14%

Khoai lang : hàm lượng năng lượng trao đổi của khoai lang đối với heo tương đương 80% so với giá trị của bắp

- Rĩ mật đường có chứa 15 - 25% nước , khoảng 4 - 6% đường nên có thể dùng làm thức ăn cung cấp năng lượng

- Dầu mỡ là nguồn cung cấp năng lượng khá quan trọng trong thức ăn làm tăng độ ngon miệng của thức ăn

- Các phụ phẩm từ sữa : chứa 70 - 75% lactose , 12 -13% protein thô thích hợp làm chất thay thế sữa trong khẩu phần thức ăn cho heo con

- Bã rượu , bia : tỉ lệ dinh dưỡng khá cao 20% protein thô , 49 -53% bột đường , 0,6 - 0,65% canxi , 1,38 - 1,58% lân và nhiều nhân tố B

2.1.3.3 Kỹ thuật sơ chế nguyên vật liệu trước khi đưa vào chế biến :

-Các loại hạt:Bắp,các loại đậu khác thường được làm sạch sau đó phơi,sấy khô và đưa vào nghiền,trộn

-Đối với đậu nành:thường có chứa antripsin gây ức chế tiêu hóa và

thiouracil ức chế giáp trạng gây ảnh hưởng đến quá trình tiêu hóa thức ăn,nên cần phải được xử lý như rang sấy khô ở nhiệt độ quy định (1030-1100) trong thời gian (10-30) phút hoặc hấp chin (đối với bã đậu nành)

-Cá:thường được chế biến thành bột cá để trộn vào thức ăn gia súc.Cá có thể phơi,sấy khô sau đó đưa vào nghiền hoặc cá tươi đưa vào hấp sau đó tách dầu

cá và sấy khô,cuối cùng đưa vào nghiền và định lượng để trộn

-Các loại củ:củ thường được chế biến thành bột hoặc nghiền nát,lọc tách tinh bột ra,phần bả đem phơi sấy khô và nghiền nhỏ làm thức ăn gia súc.Củ còn được chế biến bằng cách rửa,lột vỏ,thái lat sau đó sấy,phơi khô và đưa vào nghiền trộn làm thức ăn gia súc

-Đối với bột cỏ:thường được chế biến từ một số loại cỏ họ đậu hoặc lá Nguyên liệu thường được phơi,sấy khô hoặc đem thái trước khi phơi sấy.Bột cỏ thường được nghiền trước khi đưa vào thức ăn hỗn hợp cho gia súc

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên :

2.2.1 Quy trình công nghệ :

+ Công nghệ sản xuất thức ăn viên :

Gồm 2 công đoạn chính: công đoạn đầu, sản xuất thức ăn hỗn hợp hoàn chỉnh dạng bột, và công đoạn sau, ép viên thức ăn

Công đoạn ép viên chia ra 3 tiểu công đoạn, diễn ra liên tiếp ở buồng điều hoà, khuôn ép viên và buồng làm nguội thức ăn viên Ở thiết bị điều hoà, hơi nóng được phun vào thức ăn (bổ sung chất kết dính, nếu cần thiết); sau đó, thức ăn đi vào khuôn tạo viên (có nhiều loại khuôn ép với các lỗ thoát kích cỡ khác nhau, để thay đổi của viên thức ăn (to, nhỏ), dao cắt để cắt viên thức ăn (dài, ngắn theo yêu cầu từng loại gia súc) Sau khi ra khỏi lỗ thoát còn ẩm và nóng nhiệt độ có thể từ

105 - 1100C) thức ăn viên được chuyển vào phòng làm nguội, sau cùng, được cân đong, đóng gói rồi đưa ra tiêu thụ

+ Sơ đồ công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên :

Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng viên

2.2.2 Các máy móc thiết bị dùng trong dây chuyền sản xuất thức ăn gia súc : 2.2.2.1 Máy nghiền :

+ Khái niệm nghiền :

Nghiền là quá trình phá hủy vật thể rắn bằng lực cơ học thành các phần tử, nghĩa là bằng cách đặt vào vật thể rắn các ngoại lực mà các lực này lớn hơn lực hút phân tử của vật thể rắn đó

Tiếp nhận bảo

quản nguyên liệu

Xử lý nguyên

Trộn sơ bộ Trộn đều

Ép viên Định lượng

Sàng và vô bao Bảo quản hoặc chuyển giao

Làm sạch nguyên liệu

Nghiền các thành phần

+ Nguyên tắc làm việc của máy nghiền :

- Nguyên tắc va đập tự do (Hình 2.2a)

Vật liệu nghiền từ máng cung cấp rơi vào buồng nghiền trong trạng thái rơi

lơ lửng sẽ được các búa nghiền đập vỡ, các mảnh vỡ văng vào phần nhám xung quanh hai bên hông buồng nghiền và tiếp tục vỡ ra, các hạt bột sẽ lọt qua lưới sàng Bột có thể được hứng tại đó hoặc người ta bố trí các bộ phận phụ trợ khác để thu bột nghiền như: vít tải, quạt, cyclone

- Nguyên tắc cắt nghiền vỡ (Hình 2.2b)

Gồm hai trục cuốn quay ngược chiều với vận tốc dài khác nhau, trên bề mặt

có răng khía, các răng khía kẹp vật nghiền lại rồi nghiền vỡ

số định lượng thấp khoảng 0,1 % nên được áp dụng khi cần đo lường chính xác các cấu tử của hỗn hợp

Các máy định lượng làm việc theo nguyên tắc định lượng thể tích có cấu tạo, sử dụng hay sửa chữa đơn giản Tuy nhiên chúng không đảm bảo độ chính xác cao

Các máy định lượng làm việc theo nguyên tắc khối lượng (cân) tiến hành định lượng từng phần hay liên tục Việc thực hiện tự động kiểm tra và điều khiển máy dễ dàng Máy có khả năng đảm bảo mức độ định lượng chính xác cao nhưng chúng lại có cấu tạo phức tạp và có giá thành cao

Việc lựa chọn phương pháp định lượng, dạng máy định lượng phụ thuộc vào các tính chất cơ lí và cỡ hạt của sản phẩm định lượng: sản phẩm rời, sản phẩm lỏng, sản phẩm bột nhão

+ Các loại máy định lượng sản phẩm rời :

- Bộ định lượng theo thể tích

Để định lượng liên tục theo thể tích của muối, bột, cám, bã, bán thành phẩm và thành phẩm của công nghiệp vi sinh thường người ta sử dụng các bộ định lượng theo thể tích có các dạng sau: vít tải, âu, rung, vít rung điều khiển bằng phương pháp thủ công, bằng điện hay bằng khí động học

Năng suất của các bộ định lượng được điều chỉnh bằng cơ cấu điều hành của bộ dẫn động bằng điện hay bằng khí động học

Bộ nạp liệu dạng âu : Được sử dụng để tải các vật liệu dạng hạt hay dạng bột có mật độ xếp đến 1,8 g/cm3, kích thước hạt đến 10 mm và nhiệt độ đến

1000C

Bộ nạp liệu gồm rôto lắp cố định trên trục và cơ cấu dẫn động Các cơ cấu dẫn động gồm ổ chìa, bộ truyền động trục vít và cơ cấu bánh cóc (hình 2.3)

Hình 2.3 Bộ nạp liệu kiểu âu

Bộ nạp liệu được bọc trong vỏ và có các khớp nối ống nạp liệu và thải liệu

Bộ định lượng kiểu vít tải Dùng để tải nguyên liệu hạt - bột có kích thước hạt đến 5 mm, độ ẩm đến 1,5 % và mật độ xếp đến 1,9 kg/ cm3 Bộ định lượng kiểu vít được sử dụng thực chất là những cơ cấu tải liệu trong ống nằm ngang của đường dẫn nguyên liệu và có thể điều khiển bằng thủ công hay bằng điện

Vỏ hình trụ của bộ nạp liệu được lắp chặt vào các ống khớp nối tải liệu và tháo liệu (hình 2.4) Bên trong vỏ có vít tải xoắn vận chuyển Các mặt nút của vỏ được lắp kín bởi các nắp và các cơ cấu bịt kín

Hình 2.4 Bộ định lượng kiểu vít

Để tải vật liệu bột có độ rời kém, mật độ xếp đến 8,8 kg/ cm3 và nhiệt độ đến 600C thường sử dụng bộ nạp liệu kiểu rung dạng vít (B-2)

Bộ định lượng dạng đĩa Loại này dùng để tải các vật liệu hạt, bột dạng rời

có kích thước đạt đến 5 mm và mật độ xếp đến 1,8 kg/cm3, được sử dụng trong các quá trình công nghệ liên tục để nạp liệu cho các thiết bị, cho các máy trộn, máy nghiền đồng thời cũng là loại máy dỡ tải cho các thùng chứa cố định Bộ định lượng dạng đĩa được điều khiển bằng khí nén hay bằng phương pháp thủ công

Bộ định lượng gồm vỏ kín, các đĩa, ống lồng và tấm nạp liệu (hình 2.5) Dẫn động của đĩa là tự động qua hộp biến tốc và bộ truyền động trục vít

Năng suất của bộ định lượng được điều chỉnh khi chuyển đứng ống lồng

nhờ hộp biến tốc hay bằng biến đổi tốc độ góc quay của đĩa Trong các bộ định

lượng được điều khiển bằng khí động học, ống lồng được di chuyển nhờ sự dẫn

khí nén, bằng màng mỏng, còn khi điều khiển bằng điện - nhờ cơ cấu thừa hành

- Cân định lượng

Cân định lượng gồm hai nhóm: định lượng gián đoạn (theo mẻ), được định lượng chủ yếu ở công đoạn cuối cùng và định lượng liên tục

Cân định lượng có thể điều chỉnh thủ công, bán tự động và tự động

Cân định lượng gián đoạn Cân định lượng dùng để định lượng bột có mật

độ xếp 0,2 ÷ 0,8 g/cm3 Loại cân liền bốn cấu tử được trang bị bốn bộ định lượng kiểu rung, đồng hồ đo, các cảm biến xenxin để nhận tín hiệu từ xa Điều khiển cân bằng điện - khí nén

Việc xác định khối lượng cho một mẻ được thực hiện từ trạm điều khiển

Cân định lượng tự động cho các vật liệu hạt rời BA-3Bn; BA-3-a dùng để cân các vật liệu hạt rời có mật độ xếp 0,2 ÷ 0,8 g/cm3

Trước tiên nạp liệu thô, sau đó nạp liệu tinh nhờ bộ nạp liệu bằng điện từ

Để định lượng các chế phẩm đặc biệt có thể dùng cân tự động

Các cân đòn tự động được trang bị bộ nạp liệu, phễu chứa có đáy mở và máy đếm cơ học Cân có thể hoạt động trong một tổ hợp thống nhất với máy gói chế phẩm

Trong sản xuất premik và tiêu chuẩn hoá các chế phẩm ứng dụng định lượng theo trọng lượng (cân định lượng) và định lượng theo thể tích Cân định lượng dạng ÔK được sử dụng rộng rãi nhất Nhờ các cân này mà các cấu tử

premik có thể định lượng với độ chính xác đến 0,1 %

Cân định lượng liên tục Các bộ nạp liệu và các bộ định lượng theo thể tích

- dạng đĩa, tang quay, vít xoắn không đảm bảo độ chính xác yêu cầu và tính đều đặn của dòng nguyên liệu, cân định lượng liên tục có nhiều ưu điểm hơn, khắc phục được các nhược điểm của các loại cân đã được nêu ở trên

2.2.2.3 Máy trộn :

+ Khái niệm :

Trộn là quá trình kết hợp các khối lượng của các vật liệu khác nhau với mục đích nhận được một hỗn hợp đồng nhất, nghĩa là tạo thành sự phân bố đồng nhất của các phần tử ở mỗi cấu tử trong tất cả khối lượng hỗn hợp, bằng cách sắp xếp lại chúng dưới tác dụng của ngoại lực

+ Phân loại máy trộn :

- Phân loại theo phương pháp làm việc

Theo phương pháp làm việc các máy trộn hỗn hợp rời hoạt động theo 3 phương pháp cơ học sau:

+ Sự chuyển động của các cánh trộn

+ Sự quay của thùng có chứa hỗn hợp trộn

+ Cho hỗn hợp cần trộn đi qua một lỗ phun

- Phân loại theo nguyên tắc làm việc

Theo nguyên tắc làm việc người ta chia máy trộn làm hai loại: liên tục và gián đoạn

Thuộc về máy trộn làm việc gián đoạn gồm những loại sau:

+ Máy trộn thùng quay

+ Máy trộn cánh nằm ngang, thẳng đứng

+ Máy trộn vít tải đứng

+ Máy trộn lớp sôi có cánh đảo

Thuộc về máy trộn làm việc liên tục gồm những loại sau:

+ Máy trộn vít tải ngang

+ Máy trộn ly tâm

- Phân loại theo nguyên tắc cấu tạo

Về cấu tạo máy trộn gồm hai loại chính sau đây:

+ Máy trộn có bộ phận trộn quay

Loại này được dùng phổ biến trong nông nghiệp gồm các kiểu: vít tải, cánh gạt, hành tinh, cánh quạt…, ưu điểm chủ yếu của loại này là chất lượng cao, dễ nạp và xả liệu, dễ sử dụng, làm việc liên tục được, có thể trộn vật liệu ở trạng thái khô, ẩm, lỏng Nhược điểm là khó làm sạch nhất khi trộn ẩm, mức tiêu thụ điện năng cao

+ Cấu tạo máy trộn có bộ phận quay

Cấu tạo máy trộn có bộ phận trộn quay bao gồm các cơ cấu trộn, thùng trộn

và bộ phận dẫn động

Máy trộn dải băng xoắn (hình 2.6a) thuộc loại máy trộn vận chuyển Việc trộn được tiến hành bằng băng xoắn Băng xoắn ngoài việc trộn vật liệu còn có tác dụng làm dịch chuyển vật liệu trộn Thùng trộn của máy trộn dải băng thường có dạng máng hay bình kín Để chuyển chỗ sản phẩm khi trộn ở hai hướng ngược chiều nhau, trong một vài cấu tạo của máy trộn dùng băng xoắn người ta lắp hai dải băng có đường vít trái và vít phải Dải băng được cố định trên trục Trong trường hợp trộn sản phẩm rời rắn và đồng thời làm ẩm vật liệu thì trục máy trộn phải có những cào đặc biệt Để làm sạch thành máng, băng phải quay với khe hở thành thùng khoảng vài milimet

Máy trộn dạng cánh đảo cũng thuộc loại máy trộn vận chuyển (hình

2.6b,c) Việc khuấy trộn được tiến hành bằng cánh đảo, thông thường thì các cánh này được lắp chặt trên trục nằm ngang Các máy trộn loại này có thể làm việc liên tục hay gián đoạn

Máy trộn kiểu vít tải có thể làm việc gián đoạn hay liên tục Ở máy trộn vít tải cánh đứt (hình 2.6d) thực hiện trộn vật liệu bằng cả năm quá trình trộn Nó được sử dụng khi vừa trộn vừa vận chuyển vật liệu Để đảo trộn mãnh liệt hơn ta

sử dụng máy trộn vít tải hai trục Các bộ phận của loại máy này tương tự như ở máy trộn cánh nhưng trục trộn ở đây dài hơn và cánh phải nằm trên bề mặt vít hoặc cánh liền thành bề mặt vít Như vậy máy trộn vít tải cánh đứt là trường hợp riêng của máy trộn cánh Máy trộn vít tải thẳng đứng (hình 2.6e) làm việc gián đoạn gồm có cơ cấu trộn dạng vít tải đứng nằm trong ống khuếch tán Ở máy trộn này vật liệu được tuần hoàn nhiều lần và đảo trộn khá mạnh nên được dùng để trộn những sản phẩm dạng bột

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

Hình 2.6 Các dạng máy trộn có bộ phận trộn quay

a Kiểu dải băng xoắn

b, c Kiểu cánh đảo thẳng đứng và nằm ngang

d, e, f Kiểu vít tải

+ Máy trộn thùng quay

Loại này gồm kiểu trống, lập thể, côn…được dùng rộng rãi trong công nghiệp Ưu điểm của loại này là có cấu tạo đơn giản, dễ làm sạch, công suất thấp Nhược điểm là tốc độ trộn thấp, làm việc gián đoạn, thể tích hữu ích thấp, không thể trộn nguyên liệu dính

Cấu tạo máy trộn thùng quay

Máy trộn thùng quay được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp Trong công nghiệp hóa học sử dụng để trộn các phối liệu, trong công nghiệp thực phẩm để trộn các loại hạt liệu rời…

Yêu cầu của vật liệu đưa vào trộn phải rời xốp, độ kết dính nhỏ và cho phép làm dập nát Máy trộn loại này chủ yếu làm việc gián đoạn, nhưng đối với loại thùng nằm ngang cũng có thể làm việc liên tục Cấu tạo của máy gồm: thùng trộn, bộ phận dẫn động và bộ phận đỡ

Thùng trộn có nhiều cách bố trí và có nhiều hình dạng khác nhau để tạo ra dòng vật liệu chuyển động khác theo yêu cầu công nghệ Thông thường là hình trụ nằm ngang (hình 2.7a) hoặc thẳng đứng (hình 2.7b) Loại này dễ chế tạo, dễ lắp ráp, dễ điều chỉnh Để trộn sản phẩm thật mãnh liệt và khi trộn cho phép nghiền, người ta dùng thùng quay lục giác nằm ngang (hình 2.7c) Loại thùng quay hình trụ chéo (hình 2.7f) bảo đảm trộn nhanh chóng và chất lượng cao vì ở đây thực hiện đồng thời cả trộn chiều trục lẫn trộn hướng kính, cả trộn khuếch tán lẫn trộn đối lưu, va đập và nghiền

Loại thùng hình trụ kép chữ V (hình 2.7g) dùng khi cần trộn hiệu quả cao Máy dùng để trộn các hỗn hợp có yêu cầu độ trộn đều cao như premix, thuốc thú y dạng bột,… Ở loại máy trộn này có đầy đủ cả năm quá trình trộn đã nêu

Máy trộn hình nón gồm hai hình nón cụt nối với ống hình trụ, trục quay thường đi qua theo đường kính ống (hình trụ), hay trong những trường hợp riêng

có thể trùng với đường tâm của hình trụ Trong loại máy trộn này, hiệu quả trộn được tăng lên nhờ trộn được vật liệu rời dọc theo bề mặt thay đổi của hình nón Trên hình 2.3d và 2.3e trình bày cấu tạo máy trộn hình côn đứng và máy trộn hình côn ngang

Hình 2.7 Các dạng máy trộn thùng quay

a Kiểu trục nằm ngang, b Kiểu hình trụ thẳng đứng, c Kiểu lục giác nằm ngang

d Kiểu hình côn đứng, e Kiểu hình côn nằm ngang, f Kiểu hình trụ chéo

g Kiểu chữ V, h Kiểu nồi

Theo trị số áp suất nén ép mà người ta phân chia thành:

− Ép không có chất phụ gia dính kết ở áp suất nhỏ (150 ÷ 200 kG/cm2)

− Ép dưới áp suất cao (300 ÷ 350 kG/cm2)

− Ép dưới áp suất nhỏ (500 ÷ 100 kG/cm2) có chất phụ gia dính kết Phương pháp tạo thành viên nhỏ cho phép thu được sản phẩm có chỉ số ép cao nhất

+ Cơ sở hóa lý của quá trình ép vật liệu

Bản chất vật lý của ép là sự xích lại gần nhau của các phần tử, tạo mối liên kết giữa chúng nhằm hình thành nên pha rắn Do đó, khối lượng sản phẩm tơi, xốp dưới áp lực cơ học được dồn nén cứng lại

2.2.2.5 Sàng phân loại sản phẩm rời :

+ Khái niệm :

Phân loại sản phẩm trong chế biến thức ăn gia súc là phân chia hổn hợp thành những phần đồng nhất

+ Các phương pháp phân loại :

- Dựa theo sự khác nhau về đặc tính hình học của các hạt để phân loại bằng các máy sàng , máy rây , máy sàng ống …

- Dựa theo sự khác nhau về tính chất khí động của hạt để phân loại bằng quạt ,xyclon,…

- Dựa theo sự khác nhau về khối lượng riêng để phân loại bằng bàn tự phân loại , máy gằn đá

2.2.2.6 Buồng làm nguội :

Có nhiệm vụ hạ nhiệt độ của sản phẩm viên xuống 600 ÷ 700 đối với thức

ăn gia súc đồng thời làm bốc đi lượng ẩm trong viên do hơi nước đưa vào máy ép

2.3 Một số dây chuyền công nghệ sản xuất thức ăn gia súc hiện nay :

+ Dây chuyền công nghệ sản xuất thức ăn gia súc dạng bột :

Hệ thống chế biến thức ăn gia súc dạng bột