Điều khiển tự động hệ thống máy ly tâm tách tinh dầu bơ bằng PLC

-Cấu tạo, lắp ráp khó.Bảng 1.1 Ưu nhược điểm của một số loại máy ly tâmNhận thấy, trong quá trình chiết xuất tinh dầu bơ, nguyên liệu đầu vào là nướccốt bơ có dạng huyền phù loãng, ở đấy

Phần 1: Tổng quan về hệ thống chiết xuất tinh dầu bơ 5

1.1 Trái Bơ ở Việt Nam 5

1.1.1 Lợi ích của trái bơ 5

1.1.2 Nhu cầu sử dụng tinh dầu bơ 6

1.1.3 Đặc điểm và thành phần cơ bản của trái bơ 6

1.2 Một số phương pháp chiết xuất tinh dầu 7

1.2.1 Chưng cất hơi nước 7

1.2.2 Trích ly 8

1.2.3 Phương pháp ép lạnh 10

1.2.4 Phương pháp ép li tâm 10

1.2.5 Lựa chọn phương pháp chiết xuất tinh dầu Bơ 11

1.3 Một số loại máy ly tâm 11

1.3.1 Máy ly tâm ba chân 12

1.3.2 Máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng dao 13

1.3.3 Máy ly tâm nằm ngang làm việc liên tục, tháo bã bằng pittông 13

1.3.4 Máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng vít xoắn 15

1.3.5 Máy phân ly siêu tốc loại dĩa 16

1.3.6 Lựa chọn loại máy ly tâm 17

1.4 Quy trình sản xuất tinh dầu bằng hệ thống máy ly tâm 19

1.5 Sự cần thiết của hệ thống máy ly tâm 20

1.6 Mục tiêu đề tài 21

1.7 Nội dung đề tài 21

1.8 Giới hạn của đề tài 21

Phần 2: Lựa chọn và thiết kế mô hình 3d cho máy ly tâm đứng và máy ly tâm nằm 22

2.1 Chọn số pha cho máy ly tâm 22

2.2 Máy ly tâm dạng nằm 3 pha Decanter 23

2.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 23

2.2.2 Lựa chọn các thông số vận hành 24

2.2.3 Chọn máy ly tâm Decanter 27

2.2.4 Thiết kế máy ly tâm Decater 29

2.3 Máy ly tâm dạng đứng 3 pha (Separator) 36

2.3.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động 36

2.3.2 Lựa chọn thông số vận hành 37

2.3.3 Chọn máy ly tâm Separator 38

2.3.1 Thiết kế máy ly tâm Separator 40

2.4 Kết luận 51

Phần 3: Phân tích và lựa chọn hệ thống điện 52

3.1 Phân tích và lựa chọn phương án điều khiển 52

3.1.1 Mạch điều khiển dùng Rơle 52

3.1.2 Mạch dùng vi điều khiển ( Micro Controller) 53

3.1.3 Điều khiển bằng PLC ( Programable Logic Control) 53

3.1.4 Lựa chọn phương án điều khiển 54

3.2 Lựa chọn các thiết bị điện phù hợp cho hệ thống điều khiển 55

3.2.1 Biến tần 55

3.2.2 HMI 57

3.2.3 Cảm biến nhiệt độ 58

3.2.4 Đồng hồ đo nhiệt độ 59

3.2.5 Cảm biến đo độ rung 59

3.2.6 Cảm biến vận tốc 60

3.2.7 Van điện từ 61

3.2.8 Bơm tích áp 62

3.2.9 Bơm trục vít 63

3.2.10 Các thiết bị khác 63

3.3 Chọn PLC và một số module mở rộng 67

3.3.1 Chọn PLC Seimens s7 1200 DC/DC/DC 67

3.3.2 Module giao tiếp Modbus 68

3.3.3 Module Analog 69

3.3.4 Kết nối các module trên PLC 69

Phần 4: Thiết kế hệ thống điều khiển cho hệ thống máy ly tâm 70

4.1 Giới thiệu phần mềm mô phỏng lập trình PLC TIA PORTAL V13 70

4.2 Giới thiệu truyền thông Modbus – giao tiếp RS485 74

4.2.1 Giới thiệu truyền thông Modbus 74

4.2.2 Truyền tính hiệu thông qua giao tiếp RS485 76

4.3 Cấu hình điều khiển hệ thống máy ly tâm 77

4.4 Thiết kế sơ đồ P&ID (sơ đồ bố trí các thiết bị) 78

4.5 Thiết kế sơ đồ kết nối mạch điện 80

4.6 Lưu đồ giải thuật 83

4.7 Tìm hiểu cách đọc tín hiệu cảm biến về PLC 844.8 Tìm hiểu cách đếm xung tần số cao HSC trong PLC 854.9 Cách thức giao tiếp giữa Module Modbus với biến tần và đồng hồ nhiệt thôngqua cổng giao tiếp RS485 884.10 Thiết kế màn hình điều khiển HMI 91

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾT XUẤT TINH DẦU BƠ

1.1 Trái Bơ ở Việt Nam

1.1.1 Lợi ích của trái bơ

Cây Bơ có tên khoa học là Persea americana và tên tiếng Anh là Avocado – làmột loại cây ăn quả nhiệt đới và cận nhiệt đới Ở nước ta, cây bơ được trồng rộng rãitại các tỉnh Đồng Nai, Lâm Đồng, Đăc Lăk, Gia Lai ĐăkLăk là nơi trồng bơ phổ biếnnhất, hiện nay đã có diện tích bơ 7000ha, sản lượng quả bơ đạt trên 300.000 tấn / năm

Ở nước ta quả bơ thường được dùng để ăn tươi và việc bán quả tươi mang lạihiệu quả kinh tế chưa cao cho người trồng Bơ có rất nhiều loại và ngon nhất là bơ Sáp

và bơ Tứ Quý, chúng có giá trị dinh dưỡng rất lớn phần lớn tập trung trong tinh dầucủa chúng, mặt khác quả bơ là loại quả có tỉ lệ dầu khá cao (15-30%) Dầu bơ cungcấp các vitamin A, E, K, cùng với các khoáng chất kali, phốtpho, lưu huỳnh và clo, rấttốt cho da và bảo vệ cơ thể chống lại bệnh tim cũng như các dạng ung thư phổ biến.Mặt khác, dầu bơ được đánh giá là một trong những loại dầu có giá trị dinh dưỡng cao,tốt cho sức khoẻ hơn dầu hướng dương và dầu ô liu

Hình 1.1 Hình ảnh trực quan về trái bơ

Bơ khi chín sẽ cho vị thơm dễ chịu, có vị béo và thanh, con người thường dùngchúng để chế tạo ra nhiều món ăn, làm nước ép hay sinh tố để thanh lọc cơ thể, tuynhiên ăn bơ nhiều sẽ ngán và thời gian bảo quản bơ chín là không lâu nên bơ dung để

ăn chín là khá ít, người ta thường thu hoạch bơ để dùng cho nhiều mục đích khác nhau

1.1.2 Nhu cầu sử dụng tinh dầu bơ

Như đã nêu, thời gian bảo quản bơ chín là không lâu (khoản 1 tuần) do đó muốnvận chuyển bơ đi xa để bán cho những nơi khác thì bơ phải hái khi chưa chín (bơ non

sẽ có vị chát và ít béo) điều này làm ảnh hưởng đến chất lượng của bơ Thị trường tiêuthụ bơ trái trong nước cũng khá cao tuy nhiên cũng khá bất ổn định nhất là khi đangtrong mùa bơ chín rộ làm cho giá cả bơ trái bất ổn và hay bị tụt giá Nhu cầu xuất khẩu

bơ trái ra nước ngoài như: Trung Quốc, Lào, Campuchia, Nhật, Mỹ cũng khá cao đemlại hiệu quả kinh tế vô cùng cao, tuy nhiên sự bất ổn định khi xuất khẩu thường xuyênhay xảy ra ( nhất là ở thị trường Trung Quốc ) làm cho bơ bị ứ đọng gây ra hư hạikhông bán được làm thiệt hại kinh tế cũng khá cao

Nhược điểm khi dùng bơ trái là bảo quản không được lâu, do đó một trong nhữngphương pháp để đem lại hiệu quả kinh tế cao từ quả bơ là người ta đem đi chiết xuấtdầu bơ để bán, hàm lượng chất dinh dưỡng của bơ thường tập trung ở dạng nhủ dầunên việc dùng dầu bơ thay vì trái bơ cũng mang lại lợi ích cho sức khỏe, mặt khác dầu

bơ có thể bảo quản được lâu mà không bị hư hại

Dầu bơ là loại dầu được sử dụng khá phổ biến ở Việt Nam do chúng có nhiềucông dụng rất tốt cho sức khỏe, tuy nhiên sản xuất dầu bơ ở Việt Nam còn hạn chế dochủ yếu là sản xuất theo phương pháp thủ công đem lại năng xuất thấp Việc sản xuấttinh dầu bơ với năng suất cao là một nhu cầu khá cấp thiết để đáp ứng nhu cầu sử dụngcủa người Việt cũng như là một biện pháp đem lại hiệu quả kinh tế cao

1.1.3 Đặc điểm và thành phần cơ bản của trái bơ

Tùy vào giống bơ mà bơ có những hình thù và kích thước khác nhau, thường thì

bơ có dạng như trái bầu, vỏ có màu xanh xẩm khi chín Bơ có 3 thành phần chính là:

vỏ, thịt và hạt bơ

Trong quả bơ, thịt bơ chứa hàm lượng dầu cao nhất, trong hạt và vỏ đều có dầunhưng hàm lượng rất ít và vì có độc tố nên người ta thường loại bỏ chúng Về lí tưởng,

trong 100 gam thịt bơ có: nước (73%), dầu (15%), chất xơ (12%)[ CITATION Thà \l

1033 ]

Hình 1.2 Thành phần trái bơ

1.2 Một số phương pháp chiết xuất tinh dầu

1.2.1 Chưng cất hơi nước

Nguyên tắc: Hơi nước thấm qua màng tế bào của bộ phận chứa tinh dầu, làmtrương và phá vỡ bộ phận này rồi kéo tinh dầu (hợp chất không tan lẫn trong nước, dễbay hơi) ra khỏi nguyên liệu

Hình 1.3 Sơ đồ chân cất tinh dầu

Quy trình: Người ta đun nước hóa hơi đi qua nguyên liệu chứa tinh dầu để lôikéo tinh dầu qua bộ phận tách nước để lấy đi hơi nước rồi đi qua bình làm lạnh đểngưng tụ tinh dầu.

 Ưu điểm: Quy trình đơn giản, thiết bị gọn, dễ chế tạo, thời gian tách nhanh, cóthể tách nhiều loại tinh dầu

 Tốn nhiều nhiên liệu và nước giải nhiệt; nên cần có một số biện pháp khắc phục

 Những tinh dầu có nhiệt độ sôi cao thường cho hiệu suất rất kém

1.2.2 Trích ly

Trích ly là quá trình tách hoàn toàn hay một phần chất hòa tan trong hổn hợp chấtlỏng hay chất rắn đồng nhất bằng chất lỏng khác gọi là dung môi Được ứng dụng rộngrãi trong công nghiệp nhất là ngành hóa chất và thực phẩm

Dung môi thường dùng: Ether dầu hỏa, hexan,ethylic ether, chloroform,dichlorometane, ethanol…

Dung môi thường dùng phải đạt một số yêu cầu sau:

 Có nhiệt độ sôi thấp, dễ chưng tách

 Không ảnh hưởng mùi hương của tinh dầu

 Không phản ứng với các cấu tử trong tinh dầu

 Có khả năng hòa tan tốt tinh dầu nhưng tan ít tạp chất

 Không ăn mòn thiết bị, không độc, rẻ, dễ tìm

Nguyên tắc: Dung môi thấm qua màng tế bào, hòa tan tinh dầu, hiện tượng thẩmthấu xảy ra đến khi đạt cân bằng, như vậy quá trình trích ly là quá trình khuếch tán cấu

tử của tinh dầu từ nguyên liệu vào dung môi

Quy trình: Thể hiện rõ qua hình 1.4

Hình 1.4 Quy trình trích ly tinh dầu

 Ưu điểm: Sản phẩm thu được theo phương pháp này thường có mùi thơm tựnhiên Hiệu suất sản phẩm thu được thường cao hơn các phương pháp khác

 Nhược điểm:

 Yêu cầu cao về thiết bị

 Thất thoát dung môi

 Quy trình tương đối phức tạp

 Hiệu suất ép chưa lấy hết lượng dầu có trong nguyên liệu

 Dầu có thể bị nhiểm tạp chất lại sau quá trình ép

1.2.4 Phương pháp ép li tâm

Nguyên tắc: Sử dụng máy ép để ép lấy dịch của nguyên liệu, sau đó đưa vào máy

li tâm để phân tách nước, cặn và dầu riêng ra dựa trên nguyên lí khác biệt về khốilượng riêng của các chất

Quy trình: Phương pháp này diễn ra tương đối đơn giản nhờ hiệu quả làm việccủa máy li tâm Dịch liệu sau khi lấy ra từ máy ép sẽ đưa vào máy ly tâm, với lực quaylớn đã làm các thành phần có trong dịch liệu phân tách ra, phân tử có khối lượng riêngcàng lớn thì càng văng xa do có lực quán tính lớn Qúa trình ly tâm sẽ tách dầu, nước

và cặn riêng ra với nhau, như vậy dầu được lấy một cách khá dễ dàng mà không phảidùng thêm bất cứ một phương pháp nào.

 Ưu điểm:

 Giữ được nguyên vẹn các tính chất, mùi hương tự nhiên của dầu

 Quá trình thực hiện diễn ra tương đối nhanh và đơn giản, không tốn nhiều côngđoạn

 Thích hợp cho sản xuất công nghiệp với số lượng lớn Công nghệ này được ápdụng khá phổ biến trong chiết xuất dầu thực vật

 Nhược điểm:

 Tốn chi phí đầu tư thiết bị là mua máy ly tâm Chỉ thích hợp trong sản xuất côngnghiệp

1.2.5 Lựa chọn phương pháp chiết xuất tinh dầu Bơ

Phân tích ưu điểm và nhược điểm của một số phương pháp chiết xuất tinh dầu, tanhận thấy nếu sản xuất với năng xuất nhỏ thì các phương pháp thủ công mang lại hiệuquả hơn, nhưng vì năng xuất đặt ra ở đề bài là khá lớn nên ta phải ưu tiên áp dụngphương pháp sản xuất trong công nghiệp để hoàn thành yêu cầu đặt ra

Nhận thấy phương pháp chiết xuất ép ly tâm đem lại hiệu quả vô cùng cao,không những tiết kiệm được thời gian sản xuất mà chất lượng dầu nhận được cũng cực

kì cao, do đó dùng hệ thống máy ly tâm để chiết xuất dầu bơ là một lựa chọn hợp línhất

1.3 Một số loại máy ly tâm.

Máy ly tâm là một loại máy được sử dụng khá phổ biến, dựa trên nguyên lí lựcquán tính để phân tách cấu tử của nguyên liệu, do đó chúng được sử dụng với nhiềuứng dụng thiết thực như sản xuất nước trái cây, tách men bia, dầu thực vật, xử lí nướcthải…

Có rất nhiều loại máy ly tâm được sản xuất ra với nhiều kiểu dáng khác nhau, tùytheo nhu cầu sử dụng mà người ta phân loại theo nhiều kiểu khác nhau như phân loạitheo tốc độ, theo chức năng, theo kiểu dáng và phổ biến nhất vẫn là phân loại theo kiểudáng Theo kiểu dáng người ta phân ly tâm thành 2 loại là máy ly tâm đứng (centrifugeSeparator) và máy ly tâm nằm (centrifuge Decanter).

Dưới đây là một số loại máy ly tâm phổ biến thường dùng trong đời sống:

1.3.1 Máy ly tâm ba chân

Ðây là loại máy làm việc gián đoạn, có thể tháo bã bằng tay, bằng dao hoặc bằngkhí động, thường dùng để ly tâm huyền phù chứa các hạt rắn nhỏ, trung bình hoặc làmkhô bã lọc

Máy gồm có rôto được bao bọc bởi vỏ Thân máy gắn với vỏ được đặt trên 3 lò

xo cánh nhau 120° Ðộng cơ lắp trân thân máy nối với bánh đai ở phía dưới rồi truyềnsang trục máy làm quay rôto Ưu điểm của máy là có thể làm việc với tải trọng lệchtâm tương đối lớn nhờ có các lò xo giảm chấn Ðiểm treo của kết cấu nằm trên trọngtâm phần treo nên khi làm việc máy rất ổn định Trục máy ngắn nên máy gọn, chắcchắn, tiện lợi cho việc tháo bã bằng tay Nhược diểm của máy là ổ trục và bộ phậntruyền động đặt ở dưới nên dễ bị ăn mòn hoá học

Hình 1.5 Máy ly tâm kiểu 3 chân

1.3.2 Máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng dao

Các loại máy ly tâm trên đây, lúc tháo bã đều phải hãm máy, do đó mất thời gian

và tiêu hao năng lượng vô ích Loại máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng dao cũng làmviệc gián đoạn nhưng tất cả các giai đoạn đều được tự động hoá nên thời gian của mộtchu kỳ ngắn hơn loại tháo bã bằng tay

Hình 1.6 Máy ly tâm tháo bã bằng dao có cửa tháo ở đáy

Sau khi mở máy cho rôto quay thì cho huyền phù vào rôtô theo ống tiếp liệu (trênống có lắp một van đặc biệt) Sau khi huyền phù đã vào đủ lượng yêu cầu thì van đónglại và xảy ra quá trình ly tâm Lớp bã trong rôto ngày càng dày lên và khi đảm bảochiều dày quy định thì xy lanh lực hạ pittông xuống kéo theo dao cạo bã, cạo thành lớpmỏng rơi xuồng máng hứng phía dưới Như vậy dao lấy bã ra một cách gián đoạn vàchuyển động xoay của dao là nhờ chuyển động tịnh tiến của pittông

1.3.3 Máy ly tâm nằm ngang làm việc liên tục, tháo bã bằng pittông

Ưu điểm chủ yếu của loại máy này là làm việc liên tục nên năng suất cao So vớimáy ly tâm tháo bằng dao thì có kết cấu gọn, chắc hơn, năng lượng tiêu thụ trên một

đơn vị sản phẩm nhỏ hơn Tuy nhiên máy còn có một số nhược điểm như kết cấu phứctạp, tiêu tốn năng lượng không đều theo thời gian, lưới lọc chóng mòn do bị ma sát vớipittông đẩy bã.

Loại máy ly tâm này dùng để ly tâm huyền phù đặc (50% pha rắn trở lên), kíchthước hạt khoảng 0,04-0,12mm Thường dùng để ly tâm các huyền phù mà pha rắn ởdạng tinh thể như (NH4)2SO4, NaCl, CaSO4 ,v.v

Máy gồm có một pittông chính lắp chặt lên một đầu của cần đẩy, còn đầu kia củacần đẩy thì lắp pittông của xylanh lực điều khiển bằng dầu hoặc khí nén Cần đẩy nằmtrong trục rỗng, một đầu trục rỗng lắp chặt rôto, đầu kia lắp bánh đai chuyển động.Cần đẩy cùng quay với trục rỗng để phân phối đều huyền phù, đồng thời chuyển độngtịnh tiến qua lại 12-16 lần/giờ để đẩy bã ra khỏi roto

Hình 1.7 Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm lọc làm việc liên tục có piston đẩy

pha rắn

1.3.4 Máy ly tâm nằm ngang tháo bã bằng vít xoắn

Loại này dùng để phân ly huyền phù mịn có nồng độ trung bình và lớn Trongcông nghiệp thực phẩm loại máy này dùng để tách tinh bột ra khỏi nước quả, trong cácngành công nghiệp khác dùng để phân riêng pha rắn và pha lỏng

Máy gồm có hai rôto Rôto ngoài có dạng hình nón hoăc trụ-nón, rôto trong códạng hình trụ mà mặt ngoài của nó có gắn vít tải Rôto trong và rôto ngoài quay cùngchiều nhưng rôto trong quay chậm hơn rôto ngoài 1,5-2 % (khoảng 20-100vg/ph) nhờhộp giảm tốc vi sai Rôto trong có đục các lỗ để dẫn huyền phù nhập liệu Góc nghiêngphần hình nón của rôto khoảng 9-10O Quá trình lắng xảy ra trong khoảng không giangiữa hai rôto, bã bám vào mặt trong của rôto ngoài và được vít tải đẩy về phía cửa tháo

bã Nước trong đi về phía ngược lại, chảy qua các cửa ở trên đáy rồi đi ra ngoài Trongphần rôto không bị ngập nước, bã vừa được đưa ra khỏi rôto vừa được làm khô

Hình 1.8 Máy ly tâm liên tục tháo bã bằng vít xoắn

Có thể điều chỉnh chế độ làm việc của máy bằng cách thay đổ số vòng quay hoặcthay đổ chiều dài lắng khi ta xoay các cửa chảy tràn Lỗ chảy tràn càng gần trục quaythì lớp nước càng sâu, chiều dài lắng càng dài, lắng được các hạt có kích thước nhỏ

 Ưu điểm của máy này là phân ly được huyền phù mịn, năng suất lớn

 Nhược điểm là tốn nhiều năng lượng để tháo bã, tổn thất trong hộp giảm tốc visai lớn, bã bị vụn nát Thường dùng cho tách thô cho dung dịch trước khi đưavào công đoạn tách tinh.

1.3.5 Máy phân ly siêu tốc loại dĩa

Máy phân ly siêu tốc loại dĩa có nhiều loại: loại hở, loại kín, loại nửa kín, loạitháo bã bằng tay và bằng ly tâm Ðây là nhóm có nhiều máy nhất trong các loại máy lytâm siêu tốc Máy ly tâm siêu tốc loại dĩa dùng để phân li huyền phù có hàm lượng pharắn nhỏ hoặc phân ly nhũ tương khó phân ly Máy ly tâm siêu tốc loại dĩa dùng để tách

bơ trong sữa, tinh luyện dầu thực vật và lắng trong các chất béo

Bộ phận chủ yếu của máy là rôto gồm các dĩa chồng lên nhau với một khoảngcách thích hợp Nếu phân li nhũ tương trên các dĩa đều có khoan lỗ, ở dĩa giữa các lỗphải nằm trên đường thông thẳng đứng, qua đó sản phẩm ban đầu đi vào khe hở giữacác dĩa Khoảng cách giữa các dĩa 0,4-1,5mm Dĩa trên được giữ nhờ các gân trên mặtngoài của dĩa dưới Ðộ nghiêng của dĩa nón cần đủ đảm bảo để hạt vật liệu trượt xuống

tự do (thường góc nửa đỉnh nón từ 30-500)

Hình 1.8 Máy ly tâm lắng phân ly nhũ tương kiểu dĩa

Máy có thể làm việc gián đoạn hoặc liên tục Máy làm việc gián đoạn trongtrường hợp tháo bã bằng tay Do dung tích khoảng không gian của lớp bùn phân likhông lớn nên máy ly tâm tháo bã bằng tay sử dụng hiệu quả khi thành phần hạt lơlửng đến 0,05% thể tích.

 Ưu điểm của loại này là mức độ phân ly cao, thể tích roto lớn, tách được cáchạt có kích thước siêu nhỏ

 Nhược điểm là cấu tạo và lắp ráp khó, nhất là với môi trường ăn mòn Vận tốcquay lớn nên khi hoạt động thường gây ra tiếng ồn và rung động

1.3.6 Lựa chọn loại máy ly tâm

Từ các đặc điểm của các loại máy ly tâm trên, lập bảng so sánh đánh giá các ưunhược điểm trong từng loại máy ly tâm Từ đó đưa ra lựa chọn phù hợp với nhu cầu sửdụng trong công nghiệp

STT Loại máy ly tâm Ưu điểm Nhược điểm

-Cấu tạo, lắp ráp khó.

Bảng 1.1 Ưu nhược điểm của một số loại máy ly tâmNhận thấy, trong quá trình chiết xuất tinh dầu bơ, nguyên liệu đầu vào là nướccốt bơ có dạng huyền phù loãng, ở đấy cặn bơ (chất xơ) có kích thước lớn vẫn cònnhiều do đó cần phải lựa chọn dạng máy li tâm phù hợp để có thể loại bỏ những cặn bãnày Điều ta cần là chọn ra loại máy có khả năng tách được cặn bã hoàn toàn để thuđược dầu bơ có độ tinh khiết cao Dựa trên chức năng và ưu nhược điểm của từng máy

ta có thể thấy có 2 loại máy phù hợp nhất đó là: Máy ly tâm ngang tháo bã bằng vítxoắn và Máy ly tâm siêu tốc loại đĩa

Đối với máy ly tâm ngang, tháo bã bằng vít xoắn, máy này đặc biệt hữu hiệu đểtách bã cặn có kích thước lớn và nước vì dịch bơ khi ép xong phần lớn là nước và cặn

Do đó để đạt được hiệu quả cao cho quá trình chiết xuất dầu tinh, ta cần phải qua côngđoạn tách thô (tách bã có kích thước lớn)

Đối máy ly tâm siêu tốc loại dĩa, loại này đặc biệt hữu hiệu khi phân tách các hạt

có kích thước siêu nhỏ ra khỏi dầu bơ thô, ngoài ra còn loại bỏ đi lượng nước trongquá trình ly tâm nằm tách còn xót để đem đến lượng dầu tinh khiết

Tóm lại, máy ly tâm ngang tháo bã bằng vít xoắn (centrifuge Decanter) và Máy

ly tâm siêu tốc loại đĩa (centrifuge Separator) là 2 máy được chọn

1.4 Quy trình sản xuất tinh dầu bằng hệ thống máy ly tâm

Về cơ bản quá trình sản xuất tinh dầu bơ trãi qua 4 công đoạn chính:

Trong 4 công đoạn, công đoạn thứ 3 đóng vai trò quan trọng nhất, bởi nó là côngđoạn quyết định sự thành bại và hiệu quả sản xuất của tinh dầu bơ Để đảm bảo đượcnguồn dầu bơ thật sự tinh khiết mà vẫn giữ được hương vị tự nhiên của chúng và lợinhuận sản xuất đạt giá trị cao nhất, thì yếu tố công nghệ đóng vai trò quyết định, vớinhững phương pháp truyền thống không đáp ứng được những yêu cầu đó, như vậy hệthống máy ly tâm là một trong những công nghệ rất phù hợp để có thể đáp ứng đượcnhững yêu cầu thiết thực này, chính vì thế ta cần phải thiết lập quy trình sản xuất đểtiến hành điều khiển máy ly tâm một cách hiệu quả nhất.

Quy trình sản xuất tinh dầu bơ bằng hệ thống máy ly tâm thể hiện rõ qua hình1.9

Hình 1.9 Quy trình sử dụng các loại máy ly tâm

1.5 Sự cần thiết của hệ thống máy ly tâm

Để đem lại năng suất cao và tiết kiệm thời gian sản xuất, ta không thể làm việcriêng lẽ với từng máy, do đó nhu cầu sử dụng hệ thống máy ly tâm là vô cùng quantrọng Hệ thống máy ly tâm bao gồm nhiều máy ly tâm được thiết kế bộ điều khiển

riêng để dễ dàng điều khiển cùng lúc nhiều máy mà đở mất công thời gian điều khiểntừng máy.

1.6 Mục tiêu đề tài

 Điều khiển tự động hệ thống máy ly tâm bằng PLC

 Thực hiện giám sát quá trình hoạt động của máy thông qua màn hình HMI

1.7 Nội dung đề tài

Để đạt được mục tiêu đề ra cần thực hiện các nội dung sau:

 Tổng quan về máy ly tâm

 Lựa chọn kết cấu cơ khí máy ly tâm nằm (Decanter) và máy ly tâm đứng(Separator)

 Phân tích và lựa chọn hệ thống điện

 Thiết kế phần điều khiển cho hệ thống máy ly tâm

 Tổng kết và hướng phát triển đề tài

1.8 Giới hạn của đề tài

 Chỉ thiết kế hệ thống điều khiển, giám sát quá trình hoạt động máy ly tâm đứng

và nằm

 Giới thiệu, tính toán và lựa chọn kết cấu cơ khí của 2 máy li tâm đứng và nằm

PHẦN 2: LỰA CHỌN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH 3D CHO MÁY LY TÂM ĐỨNG

VÀ MÁY LY TÂM NẰM

Trong chương này, dựa trên số liệu năng suất ta sẽ đi lựa chọn loại máy ly tâm cósẵn với công suất phù hợp phục vụ đúng với nhu cầu sản xuất, mô hình hóa 3D chomáy ly tâm để hiểu rõ nguyên lý và chức năng của một số cụm chi tiết trong máy lytâm

2.1 Chọn số pha cho máy ly tâm

Trên thực tế, thịt bơ sau khi qua máy ép sẽ thu được dịch bơ, trong dịch bơ cóchứa rất nhiều thành phần nhưng được chia tổng quát làm 3 loại: nước, chất xơ (cặn)

và tinh dầu Trên cơ sở trên, ta bắt đầu tiến hành chọn loại máy ly tâm phù hợp Trênthị trường, máy ly tâm được chia làm 2 loại đó là 2 pha và 3 pha, máy 2 pha có chứcnăng tách rắn-lỏng hoặc lỏng-lỏng, máy 3 pha có thể tách hổn hợp: rắn – lỏng – lỏng.Như vậy để tách được dầu bơ từ dịch bơ ta phải chọn loại máy ly tâm 3 pha vì máy này

sẽ tách được chất cặn và nước có trong dầu bơ để ta thu được dầu bơ như mong muốn.Phân tích trong chương 1, ta đã chọn 2 loại máy : máy ly tâm nằm dạng trục vít(Decanter) và máy ly tâm đứng dạng dĩa (Separator), dựa trên chức năng của từng máy

ta sẽ thiết lập quy trình để nhằm hướng đến mục tiêu cuối cùng là thu được dầu bơ tinhkhiết

Máy ly tâm 3 pha dạng nằm có bộ phận trục vít nên có khả năng đánh bã và tách

bã hiệu quả cao, ngoài ra cũng có đường ống dẫn nước và dầu trong dung dịch dầu nên cũng tách được nước và dầu Tuy nhiên, vì vận tốc của máy Decanter chưathật sự lớn nên nếu chỉ sử dụng máy này ta chỉ thu được dầu bơ ở dạng thô vì nhữnghạt cặn có kích thước siêu nhỏ và một ít nước còn lẫn trong dầu chưa tách được vì lựcphân ly chưa cao do đó nếu muốn thu được dầu bơ chất lượng tốt ta phải sử dụng thêmmáy ly tâm đứng

nước-Máy ly tâm đứng 3 pha có những lớp dĩa cực kì mỏng được quay với tốc độ rấtcao làm cho các hạt có cấu tử nhỏ phải bị phân li văng ra xa nhờ đó ta có thể tách được

những hạt cặn có kích thước siêu nhỏ và kể cả lượng nước còn lẫn trong dầu, từ đó ta

sẽ thu được dầu bơ có chất lượng tốt

Như vậy, quy trình sản xuất dầu bơ sẽ lần lược đi qua máy ly tâm nằm 3 pha rồimới tới máy ly tâm đứng 3 pha

2.2 Máy ly tâm dạng nằm 3 pha Decanter

2.2.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Từ hình 2.1 ta thấy cấu tạo chính của máy ly tâm Decanter bao gồm trống, trụcvít, hộp số vi sai, ổ trục chính, khung và hệ thống động cơ…Thông thường khi máychạy, một động cơ dẫn động lồng quay thông qua bộ truyền đai và một động cơ dẫnđộng trục vít thông qua hộp số chạy các tốc độ khác biệt n1 và n2 Vì vậy, trục vít tạo

ra sai số vận tốc ∆n là số không đổi so với vận tốc lồng quay khi đang vận chuyển chấtrắn đã được tách

Hình 2.1 Cấu tạo máy ly tâm nằm 3 phaNguyên lí: Hợp chất lỏng khi đi vào máy li tâm sẽ chuyển động quay cùng vớiroto của máy (trục vít), lực ly tâm sẽ làm cho các cấu tử có khối lượng riêng khác nhauphân lớp theo hướng của gia tốc trường lực Thành phần có khối lượng riêng lớn nhất

sẽ tập trung ở vùng xa tâm nhất còn thành phần có khối lượng riêng nhỏ nhất sẽ tậptrung ở gần sát tâm của roto, người ta sẽ dẫn đường ống để lấy đi các chất lỏng dựatrên hiện tượng phân lớp chất lỏng, còn chất rắn sẽ bị tống trực tiếp ra ngoài bằng lựcđẩy của trục vít

Hình 2.2 Sự phân tách các pha trong máy Decanter

2.2.2 Lựa chọn các thông số vận hành

Để có được quá trình tách hiệu quả, ta nên chọn các thông số vận hành của máy

ly tâm Decanter dựa trên đặc tính của nước cần xử lý, yêu cầu về hàm lượng tách chấtrắn và nước, công suất xử lý và các yếu tố khác như lưu lượng cần xử lý Q, tốc độ lồngquay n, chênh lệch tốc độ ∆n giữa lồng quay và trục vít, v.v…

Khi roto quay, mỗi cấu tử có trong nguyên liệu được bơm vào Decanter chịu tácdụng của lực ly tâm trung bình:

ồn của máy ngày càng lớn, kết quả là tuổi thọ của máy ngắn hơn Đặc biệt trong cáctrường hợp cần định lượng polime, lồng quay với tốc độ lớn sẽ phá vỡ sự lắng kết tủathay vào đó là dạng keo tụ, điều này sẽ làm tăng lượng polime vì vậy tốc độ lồng quayphải được tối ưu hoá Lựa chọn tốc độ lồng quay rất quan trọng trong quy trình tách.Thường thì tốc độ lồng quay tối đa trong Decanter là 4000 v/ph.

2.2.2.3 Lưu lượng hợp chất đầu vào ( Công suất tách) Q

Nếu lượng hợp chất đầu vào thấp, thời gian hợp chất giữ lại trong lồng quay lâuhơn điều này sẽ tăng hiệu quả tách Nếu lượng hợp chất vào nhiều, thời gian hợp chấtlưu chuyển trong lồng quay sẽ ít hơn dẫn đến hiệu quả tách sẽ thấp hơn Ngoài ralượng hợp chất đầu vào cũng bị giới hạn bởi công suất đầu ra của chất rắn chảy ra từtrục vít Khi độ đặc của chất rắn trong hợp chất đầu vào cao, chất quá rắn được tách ra

từ hợp chất đầu vào dưới tác động của lực ly tâm sẽ không bị đẩy ra khỏi lồng quay lúc

đó, vì vậy mà sẽ gây ra tắc nghẽn ở lồng quay và ảnh hưởng đến quá trình tách ép, đôikhi có thể gây tắc và hỏng máy Chính vì vậy mà lượng hợp chất đầu vào nên tính toándựa trên độ đặc của nó và yêu cầu xử lý

2.2.2.4 Sai số của tốc độ quay (∆n) giữa lồng quay và trục vít

Trục vít và trống quay cùng chiều với nhau trong quá trình ly tâm, thường thì vậntốc quay của trống nhanh hơn tốc độ của vít khoản 200÷400 v/ph nhờ vào hộp giảmtốc cyclo, sự chênh lệch thấp hay cao là còn dựa trên kết quả thử nghiệm, yêu cầu tách,công suất tách và một số nhân tố khác

Sai số ∆n này rất quan trọng, trục vít và trống phải có chênh lệch về tốc độ quay

vì trong quá trình ly tâm ta cần có thời gian ly tâm để phân lớp các chất, có như vậymới đảm bảo chất bã được phân ly hoàn toàn trước quá trình tống bã ra ngoài bằngtrục vít

Thông thường, mức chênh lệch này được tính dựa trên công thức sau:

i là tỷ số truyền của hộp giảm tốc Cycloid (thường là 78)

Nếu sai lệch tốc độ ∆n thấp hơn khoảng trên thì hiệu quả tách rắn sẽ giảm do chấtrắn chưa kịp phân ly thì đã bị tống ra ngoài bởi trục vít thành ra bã rắn sẽ không khô

Nếu sai lệch tốc độ ∆n cao hơn khoản trên thì sẽ dễ gây tách nghẻn bã trong quá trình

ly tâm vì bã được giữ lại trong lồng quay mà tốc độ quay của trục vít so với trống càngthấp thì khả năng đẩy bã càng chậm dẫn đến bã bị tắt nghẽn không kịp đẩy ra ngoài

Độ sai số tốc độ có thể thay đổi bằng cách điều chỉnh trên màn hình HMI thông quaPLC

2.2.3 Chọn máy ly tâm Decanter

Không có một cách tính chuẩn xác để lựa chọn máy ly tâm dựa trên năng suấtquy định, bởi vì năng suất sản xuất của máy ly tâm còn phụ thuộc vào rất nhiều yếu tốchẳng hạn như lưu lượng đầu vào, công suất thải bã, sự chênh lệch tốc độ quay củatrống và vít, hàm lượng chất tách…và cũng còn tùy thuộc vào hãng sản xuất Do đó,việc lựa chọn máy ly tâm phải dựa trên chức năng mà nhà sản xuất quy định

2.2.3.1 Lựa chọn sơ bộ động cơ

a) Theo công suất

Máy ly tâm sử dụng động cơ công suất lớn (>=30kW) thường dùng cho việc táchbùn trong sông ngòi, xử lý nước thải hoặc dùng phân tách tạp chất của chất lỏng có độnhớt cao, kích thước hạt lớn

Máy ly tâm sử dụng động cơ công suất trung bình (từ 11kW đến <30kW) thườngdùng cho việc phân tách hệ huyền phù có độ nhớt thấp và kích thước hạt nhỏ (20 đến

100 micromet) ví dụ như sản xuất nước trái cây, dầu dừa, tách men bia…

Máy ly tâm sử dụng động cơ công suất nhỏ (<11kW) thường dùng cho việc sảnxuất với năng suất nhỏ dưới 1,5m3/h

Chọn động cơ có công suất trung bình cho động cơ chính của máy máy ly tâm vìđối với nước cốt bơ kích thước hạt không quá lớn cũng như tỉ trọng chất bã có trongdịch bơ thấp 0.12g/ml [1], mặt khác công suất tầm trung có thể đáp ứng với nhu cầusản xuất tinh dầu bơ với 2 tấn quả/h Chọn động cơ công suất nhỏ cho động cơ trục vít,

vì moment xoắn của trục vít đã được cải thiện thông qua hộp giảm tốc cyclo

Tóm lại, chọn công suất trung bình cho động cơ chính và công suất nhỏ cho động

cơ trục vít

b) Số vòng quay sơ bộ cho động cơ chính

Động cơ chính truyền động quay cho trống thông qua bộ truyền đai, đây là bộ truyền đaităng tốc và thường có tỉ số truyền là 3:4 Đối với Decanter tốc độ quay tối đa của trống là4000v/ph, do đó động cơ chính thường có tốc độ quay từ 2500v/ph đến 3000v/ph

c) Số vòng quay sơ bộ cho động cơ trục vít

Trục vít được truyền động nhờ vào động cơ trục vít thông qua hộp giảm tốc cyclo Thôngthường trục vít quay chậm hơn trống từ 200 đến 400v/ph, sự sai biệt này có thể được điềuchỉnh trong quá trình sản xuất Tốc độ quay của động cơ trục vít cũng rất cao, nó thường

có tốc độ 2500v/ph đến 3000v/ph

2.2.3.2 Chọn cấu hình máy ly tâm Decanter

Có rất nhiều hãng sản suất máy ly tâm Decanter, ví dụ như: HAUS, Alfa Laval,GEA Westfalia, Liaoyang Hongji Machinery…

Dựa trên lựa chọn sơ bộ về động cơ và tham khảo một số sản phẩm có trên thịtrường, Decanter DDF-3543 của hãng HAUS là một trong những lựa chọn phù hợp

Hình 2.4 Máy ly tâm Decanter DDF-3543 của hãng HAUS

Hình 2.5 Các thông số kĩ thuật của máy ly tâm DDF-3543 HAUS

2.2.4 Thiết kế máy ly tâm Decater

Máy ly tâm Decanter được cấu thành từ nhiều cụm, bộ phận, đóng vai trò riêngbiệt và quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình ly tâm

Về cơ bản, Deccanter được chia làm 2 phần chính bao gồm bộ truyền động vàcụm vận hành

Hình 2.6 Các bộ phận chính của Decanter2.2.4.1 Bộ truyền động

Decanter sử dụng 2 bộ truyền động là bánh đai-dây đai và hộp số cyclo, sử dụng

2 motor điện 3 pha AC để truyền động Động cơ chính truyền động quay cho trốngthông qua bộ truyền đai, mục đích là tăng vận tốc quay cho trống Động cơ trục víttruyền động cho trục vít thông qua hộp giảm tốc cyclo nhằm gia tăng moment xoắncho trục vít và thiết lập sai lệch vận tốc của trục vít so với trống

a) Bộ truyền đai

Bộ truyền đai được sử dụng vì các ưu điểm:

 Làm việc êm hơn khi quay với tốc độ cao so với bộ truyền bánh răng

 Có thể gia tăng khoảng cách của 2 trục thông qua việc thay đổi dây đai

 Kết cấu đơn giản, ít bảo dưỡng do không cần bôi trơn

Hình 2.7 Bộ truyền đai thang

Tỉ số truyền : U = D chủ động

D bị động =

200

150=4 /3 với Dchủ động=200mm và Dbị động=150mmTốc độ quay tối đa của motor là 2960v/ph

Tốc độ quay tối đa của trống là w = 2960.4/3 = 3945v/ph

b) Bộ truyền hộp giảm tốc cyclo

Hộp giảm tốc cyclo là hộp giảm tốc vi sai rất đặc biệt, nó được dùng để tạo sự saibiệt về vận tốc quay của trống và trục vít, tỉ số truyền của nó được tính theo công thức:

i P L L  / (i=78 được sử dụng trong đề tài)

Trong đó: P: số trục quay/chốt trên vành răng

L: số răng trên đĩa cycloidi: tỉ số truyền

Sai lệch vận tốc quay ∆n của trục vít so với trống được tính theo công thức:

Hình 2.8 Bộ truyền hộp giảm tốcGiữa động cơ và hộp số được nối với nhau bằng khớp nối mềm, với đặc tính cóthể co giản khi nhiệt độ thay đổi, khi truyền động với vận tốc lớn vẫn đảm bảo tốt quátrình truyền động, hạn chế quá trình giản nở làm rung lắc chấn động cho hệ thống.2.2.4.2 Cụm vận hành

Bộ phận đóng vai trò quan trọng nhất trong cụm vận hành đó chính là trống vàtrục vít, quá trình ly tâm sẽ diễn ra trong lòng trống, với vận tốc quay lớn các thànhphần có trong chất lỏng sẽ phân lớp theo nguyên lý khác biệt về khối lượng riêng Trụcvít sẽ tiến hành đẩy bã theo chiều vít xoắn Các đường ống được dẫn vào bên trongtrống để lấy đi các lớp chất lỏng

a) Trục vít

Chức năng chính của trục vít là thải bã trong thành trống ra ngoài theo chiềuxoắn của vít

Vít nằm bên trống và quay cùng chiều với trống Tốc độ quay của vít chậm hơn

để đảm bảo chất bã được phân ly hoàn toàn trước quá trình tống bã ra ngoài bằng trụcvít

Hình 2.9 Trục vítb) Trống

Trống là nơi chứa chất lỏng để thực hiện nhiệm vụ ly tâm, các pha của chất lỏngnằm hết bên trong của trống, nhiệm vụ của trống là thực hiện việc quay tròn với tốc độcao để ly tâm các chất

Hình 2.10 Trốngc) Bộ phận dẫn pha

Bộ phận dẫn pha đưa các pha lỏng ra ngoài trong quá trình ly tâm diễn ra.d) Thùng phân chia

Có chức năng chứa và ngăn cách các pha sản phẩm tiếp xúc với nhau

Hình 2.12 Thùng phân chia2.2.4.3 Tổng thể máy ly tâm Decanter

Hình 2.13 Hình cắt trống-trục vít của máy Decanter

Hình 2.13 Hình cắt tổng thể của máy Decanter

Hình 2.14 Kết cấu bên trong của máy Decanter

Hình 2.15 Mô hình tổng thể về máy Decanter

2.3 Máy ly tâm dạng đứng 3 pha (Separator)

2.3.1 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động

Hình 2.16 Cấu tạo máy Separator

Bộ phận quan trọng nhất của máy Separator bao gồm tang trống, các tấm dĩa, bộtruyền động và hệ thống ống dẫn phân chia các pha

Nguyên lí làm việc: Chất lỏng được đưa vào ống dẫn bơm vào bên trong máy,với tốc độ quay cao, bộ truyền động đã làm cho các lớp đĩa rất mỏng quay với vận tốcrất cao làm cho các cấu tử phân li ra, lớp chất lỏng nhẹ sẽ nằm bên trong, lớp chất lỏngnặng sẽ nằm bên ngoài, cả 2 lớp chất lỏng đều có đường ống dẫn ra ngoài, riêng bã sẽtích tụ trong thành bình, đến một thời gian nhất định, hệ thống sẽ tự xả bã ra ngoài

2.3.2 Lựa chọn thông số vận hành

Giống như máy Decanter, ta nên chọn các thông số vận hành của máy ly tâmSeparator dựa trên đặc tính của nước cần xử lý, hàm lượng tách chất rắn và nước, côngsuất xử lý và các yếu tố khác như lưu lượng cần xử lý Q, tốc độ lồng quay , v.v…2.3.2.1 Hàm lượng, kích thước chất tách

Máy Separator luôn quy định về hàm lượng chất tách để đảm bảo chất lượng chấtlượng của sản phẩm tách, thông thường Separator chỉ có chức năng tách tinh nghĩa làhàm lượng chất rắn có trong lỏng là rất ít

Máy ly tâm có khả năng tách được những hạt có kích thước siêu nhỏ (tính bằngđơn vị micromet), do đó những dung dịch có thành phần tạp chất có kích thước siêunhỏ sẽ không phải lo lắng khi đi qua máy ly tâm Separator

2.3.2.3 Lưu lượng hợp chất đầu vào Q

Cũng giống như Decanter, lưu lượng chất lỏng đầu vào cần hợp lí hóa dựa vàothực nghiệm, nếu lưu lượng đầu vào quá lớn khiến cho quá trình lưu trữ các chất tronglồng trống diễn ra ngắn làm cho quá trình phân ly chưa diễn ra hoàn toàn mà các chất

đã bị đẩy ra ngoài, dẫn đến kết quả đầu ra không đạt, ngược lại nếu lưu lượng đầu vàothấp khiến cho năng suất sản xuất thấp, gây lãng phí.

2.3.3 Chọn máy ly tâm Separator

Mục đích của việc sử dụng máy Separator là dùng để tách dầu tinh sau khi đã điqua công đoạn tách dầu thô ở máy ly tâm Decanter

Separator cũng có nhiều chủng loại, chúng được phân loại dựa trên chức năngsản xuất của chúng ví vụ như xử lý nước thải công nghiệp, sản xuất nước trái cây, sảnxuất dầu thực vật…

Dựa trên lượng dầu thô sơ bộ đã chiết tách từ máy ly tâm Decanter, ta bắt đầutiến hành lựa chọn máy ly tâm separator dựa trên năng suất được tính toán

2.3.3.1 Năng suất sơ bộ của máy Separator

Theo tài liệu tham khảo [1], hàm lượng dầu bơ cao nhất có thể đạt được là25/100gam thịt bơ và theo tài liệu [2], tỉ trọng của bơ đạt 0.91-0.92 ở nhiệt độ 200C.Thành phần chủ yếu trong dịch bơ là nước, ta sẽ xem như 2 tấn bơ là 2 tấn nước nhưvậy, năng suất bài toán đặt ra sẽ đơn giản là 2m3/h

Quá trình tách thô sau khi diễn ra, lượng tinh dầu thô mà ta lấy được tầm

500-600 lít/h (tính thêm phần hao hụt khi bị lẫn tạp chất và nước) Sau giai đoạn tách tinh,

về mặt lí tưởng ta có thể thu được 450 lít dầu bơ trong 1 giờ Như vậy, ta cần phải lựachon máy ly tâm có năng suất lớn hơn 0.6m3/h, mặt khác quá trình sản xuất tinh dầu

bơ phải thực hiện 1 cách tuần tự từ tách thô đến tách tinh, nghĩa là máy decanter thựchiện xong thì mới đến máy Separator thực hiện, quá trình này cần có thời gian đợi, do

đó cần phải chọn Separator có năng suất lớn hơn một vài lần năng suất 0.6 m3/h đểđảm bảo năng xuất của hệ thống ly tâm là 2 tấn/h

2.3.3.2 Số vòng quay sơ bộ của động cơ

Lồng trống và các tấm dĩa được truyền động quay bởi động cơ 3 pha không đồng

bộ thông qua bộ tuyền tăng tốc Tốc độ quay của chúng là rất cao khoản 6000 đến10000v/ph do đó động cơ cũng phải quay rất nhanh, thường là từ 2500 đến 3000 v/ph.2.3.3.3 Chọn cấu hình máy ly tâm Separator

Có rất nhiều hãng nổi tiếng sản xuất về máy ly tâm Separator ví dụ như: AlfaLaval, GEA Westfalia, Liaoyang Hongji Machinery, Mitsubishi…

Với chức năng chiết tách dầu bơ kèm theo yêu cầu về năng suất đặt ra cũng như

là đánh giá về chi phí đầu tư mua trang thiết bị phục vụ sản xuất, nhận thấy SeparatorVO5 của hãng Alfa Laval là một trong những lựa chọn phù hợp

Hình 2.18 Máy ly tâm Separator VO5 Alfa LavalThông số kĩ thuật của máy ly tâm Separator VO5 Alfa Laval được tra trong sổtay của nhà sản xuất [3], ta được bảng sau:

STT Tên đại lượng Thông số

8 Công suất phân tách chất lỏng 6 m3/h (max)

10 Áp suất ngõ ra thích hợp 1-4 bar

12 Thể tích chứa bô ly tâm 6 lít

13 Khối lượng riêng chất lỏng vào giới hạn 1,1 kg/lít

14 Khối lượng riêng chất rắn ngõ ra giới hạn 1,4 kg/lit

Bảng 2.1 Thông số kĩ thuật của Separator VO5 Alfa Laval

1.1.1 Thiết kế máy ly tâm Separator

Máy ly tâm Separator được cấu thành từ nhiều cụm, bộ phận, đóng vai trò riêngbiệt và quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình ly tâm

Separator được chia làm 2 phần chính bao gồm bộ truyền động và cụm vận hành

Hình 2.19 Các bộ phận chính của Separator