Giáo trình máy chế biến thực phẩm

[r]

Chương I

VẬN CHUYỂN VẬT LIỆU RỜI

Trong trình sản xuất thực phẩm, thông thường nguyên vật liệu phải qua công

đoạn gia cơng chế biến nhiều máy móc thiết bị khác nhau, nguyên vật liệu cần phải

được chuyển từ công đoạn nầy sang công đoạn khác Quá trình nầy thực nhờ máy vận chuyển phù hợp với tính chất nguyên vật liệu Thông thường, máy vận chuyển làm việc liên tục, chuyên chở vật liệu theo hướng định, làm việc thời gian không giới hạn, không dừng lại nạp tháo liệu

Các máy thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm loại như: gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có phận kéo vít tải, vận chuyển khơng khí thủy lực thuộc nhóm máy khơng có phận kéo

VÍT TẢI

Vít tải máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang Ngoài vít tải dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng lên tới 90o, nhiên góc nghiêng lớn hiệu suất vận chuyển thấp

Vít tải gồm có trục vít xoắn ốc quay lịng máng hình nửa trụ Trường hợp góc nghiêng lớn, vít tải quay ống trụ thay cho máng Máng vít tải gồm nhiều đoạn dài từ m đến m, đuờng kính lớn đường kính cánh vít khoảng vài mm, ghép với bích bulơng Trục vít làm thép ống có cánh vít Cánh vít làm từ thép hàn lên trục theo đường xoắn ốc tạo thành đường xoắn vô tận Trục vít cánh quay nhờ ổđỡở hai đầu máng Nếu vít q dài phải lắp ổ trục trung gian, thường ổ treo, cách khoảng 3-4 m Khi trục vít quay sẽđẩy vật liệu chuyển động tịnh tiến máng nhờ cánh vít, tương tự chuyển động bulông đai ốc Vật liệu trượt dọc theo đáy máng trượt theo cánh vít quay

Vít tải có thểđẩy vật liệu di chuyển vật liệu rời, khô Nếu vật liệu ẩm, bám dính vào trục quay theo trục, nên khơng có chuyển động tương đối trục vật liệu, q trình vận chuyển khơng xảy Để chuyển nguyên liệu dạng cục có tính dính bám, cần chọn loại cánh vít có dạng băng xoắn dạng bơi chèo, nhiên suất vận chuyển bị giảm đáng kể

Chiều di chuyển vật liệu phụ thuộc vào chiều xoắn cánh vít chiều quay trục vít Nếu đảo chiều quay trục vít làm đổi chiều chuyển động vật liệu Hai trục vít có chiều xoắn cánh vít ngược sẽđẩy vật liệu theo hai hướng ngược quay chiều

Vít tải thường truyền động nhờđộng cơđiện thơng qua hộp giảm tốc Số vịng quay trục vít khoảng từ 50-250 vịng/phút Chiều dài vận chuyển vít tải thường khơng dài q 15-20 m

Năng suất vận chuyển vít tải tính theo cơng thức: kg/h C

Sn d D

Q * , ) ( 60 2 ψ ρ π − = đó:

Q: năng suất vận chuyển, kg/h D: đường kính ngồi cánh vít, m n: số vịng quay trục vít, v/phút

ρ: khối lượng riêng xốp vật liệu, kg/m3

ψ: hệ số nạp đầy Đối với vật liệu dạng hạt chọn ψ= (0,3-0,45); vật liệu nghiền nhỏ ψ= 0,45-0,55

S: bước vít, m để vận chuyển hạt rời, thơng thường S = (0,8-1) D C1: hệ số xét tới độ dốc vít tải so với mặt phẳng ngang (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Hệ số C1

Độ dốc vít tải, độ 15 20 45 60 75

Hệ sốC1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5

Hình I - Vít tải nghiêng vận chuyển sàn phẩm dạng bột Vít tải có ưu điểm sau:

− Chúng chiếm chỗ ít, với suất diện tích tiết diện ngang vít tải nhỏ

Những nhược điểm vít tải:

− Chiều dài suất bị giới hạn, thông thường không dài 30 m với suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ

− Chỉ vận chuyển vật liệu rời, không vận chuyển vật liệu có tính dính bám lớn dạng sợi bị bám vào trục

− Trong trình vận chuyển vật liệu bịđảo trộn mạnh phần bị nghiền nát khe hở cánh vít máng Ngồi qng đường vận chuyển dài, vật liệu bị phân lớp theo khối lượng riêng

− Năng lượng tiêu tốn đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn so với máy khác BĂNG TẢI

Băng tải máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang cách cho vật liệu nằm mặt băng chuyển động Vật liệu sẽđược mang từđầu nầy tới đầu băng

được tháo cuối băng

Băng tải gồm băng cao su vải kim loại mắc vào hai puli

hai đầu Bên băng lăn đỡ giúp cho băng không bị chùng mang tải Một hai puli nối với động cơđiện puli puli căng băng Tất cảđược đặt khung thép vững Khi puli dẫn động quay kéo băng di chuyển theo

Vật liệu cần chuyển đặt lên đầu băng sẽđược băng tải mang đến đầu Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu chừng dùng gạt xe tháo di

động Thơng thường puli căng puli vị trí nạp liệu, cịn puli dẫn động phía tháo liệu với cách bố trí nhánh băng phía nhánh thẳng giúp mang vật liệu dễ dàng

Để tránh tượng trượt, puli băng cần có lực ma sát đủ lớn, băng cần phải

được căng thẳng nhờ puli căng đặt khung riêng kéo phía sau

Hình I - Con lăn đỡ nghiêng Băng tải có đặc điểm sau:

− Không làm hư hỏng vật liệu vật liệu khơng có chuyển động tương mặt băng

− Có thể áp dụng cho nhiều loại sản phẩm khác loại vật liệu rời, vật liệu đơn loại vật liệu không đồng

− Có khả vận chuyển tương đối xa

− Chiếm nhiều diện tích khơng gian lắp đặt

− Tiêu tốn lượng đơn vị khối lượng vận chuyển tương đối cao Năng suất băng tải tính theo cơng thức

* 60

*

60 vA ρ πDnA ρ

Q = = , kg/h

trong Q: năng suất vận chuyển băng tải, kg/h v: vận tốc chuyển động băng, m/phút

A: diện tích mặt cắt ngang trung bình lớp vật liệu băng, m2 ρ*: khối lượng riêng xốp vật liệu, kg/m3

D: đường kính puli truyền động, m n: số vòng puli truyền động, v/phút

GÀU TẢI

Gàu tải thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng Cấu tạo gàu tải gồm có hai puli đặt thân làm thép mỏng Một đai dẹt có bắt gàu múc

được mắc vào hai puli Puli cao truyền động quay nhờđộng cơđiện thơng qua hộp giảm tốc, cịn puli nối với phận căng đai có nhiệm vụ giữ cho đai có đủđộ

căng cần thiết bảo đảm đủ lực ma sát đai puli Vật liệu mang lên cao nhờ gàu múc di chuyển từ lên

Gàu múc vật liệu từ phía chân gàu lên phía đổ theo hai phương pháp chủ yếu đổ nhờ lực ly tâm nhờ trọng lực Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật liệu

đi vào phần bán kính cong puli xuất lực ly tâm, có phương thay đổi liên tục theo vị trí gàu Hợp lực lực lực ly tâm làm cho vật liệu văng khỏi gàu rơi xuống

đúng vào miệng ống dẫn vật liệu Lực ly tâm sinh phụ thuộc vào vân tốc quay puli, số vòng quay puli lớn, lực ly tâm lớn làm vật liệu văng sớm hơn, rơi trở lại chân gàu Nếu quay chậm, lực ly tâm nhỏ vật liệu khỏi gàu chậm không văng xa được, vật liệu khơng rơi vào miệng ống dẫn vật liệu Số vòng quay puli phải phù hợp đổ vật liệu vào miệng ống dẫn vật liệu

Hình VII- 10 Máy ly tâm lắng làm huyền phù IV.3 Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn

Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn thường dùng phân riêng huyền phù có hàm lượng pha rắn ít, kích thước pha rắn nhỏ, nhẹ Không dùng để phân li nhũ tương Trong công nghiệp thực phẩm, máy phân li siêu tốc loại ngăn thường dùng làm nước quả, làm rượu, bia, tách tạp chất dầu thực vật, xăng, sơn dầu bơi trơn

Máy gồm có roto lắp trục quay thẳng đứng Phía roto đặt vách ngăn hình trụ đồng tâm.Huyền phù cho vào ống nhập liệu qua không gian ngăn roto Dưới tác dụng lực ly tâm, pha rắn lắng thành ngăn tháo dừng máy Nước dẫn ngồi qua rãnh bố trí ngăn

Loại dùng phân riêng huyền phù mịn (khơng phân riêng nhũ tương), thí dụ tách tạp chất dầu, xăng, loại sơn, nước v.v

Máy thường quay với số vòng quay 5000-10000 vg/ph, với số ngăn từ 5-10 Máy đảm bảo

được hai nguyên tắc: tăng chiều dài lắng giảm chiều dày lớp chất lỏng nên giảm lượng hạt rắn theo nước Máy làm việc liên tục vách ngăn chứa đầy bã dừng máy tháo bã tay

IV.4 Máy ly tâm siêu tốc loại ống

Ðây loại máy có roto nhỏ dài để phân riêng huyền phù nhũ tương Ðường kính roto vào khoảng 200 mm, tỉ lệ chiều dài roto với đường kính khoảng 5-7 Nếu máy dùng để phân riêng huyền phù đầu roto (nắp roto) có lỗđể nước ra, bã giữ lại thành roto tháo tay Nếu máy dùng phân riêng nhũ

Khi phân ly nhũ tương cho pha nặng pha nhẹ khơng trộn lẫn dùng tách cho bán kính lớp phân chia phải nằm vành khăn tách