Đề tài kĩ THUẬT PHÂN RIÊNG vật LIỆU TRONG THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - - Đề tài: KĨ THUẬT PHÂN RIÊNG VẬT LIỆU TRONG THỰC PHẨM Nhóm: 2-11 TP HỒ CHÍ MINH,2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Chương Khái niệm Sau đập xay, nghiền ta thu hỗn hợp hạt sản phẩm rời có kích thước khác u cầu đặt phải phân riêng hỗn hợp thành phân đoạn hạt có kích thước đồng theo yêu cầu Qúa trình phân riêng vật liệu rời thành thành phần hạt có kích thước khác dựa sở khác kích thước, tác dụng lực học gọi trình sàng Phương pháp phân riêng sàng phương pháp phân loại phổ biến đơn giản 1.1 Xác định số hạt diện tích bề mặt riêng Sự phân bố kích thước hạt trình bày chương “Đại cương học lưu chất” theo phân khối lượng ɸ đường kích hạt Dh Với hạt mịn, từ thực nghiệm cho thấy hệ số góc đường biểu diễn ɸ có dạng sau: :Trong đó: B, k số ɸ Dh 0,2cm Hình Phân phối kích thước hạt Lấy tích phân ta có: ɸ Trong đó: ɸ: Phân khối lượng hạt có kích thước từ Dh1 đến Dh2 B: Là số, B phụ thuộc phần hạt có kích thước Dh1 đến Dh2 Dh: Kích thước hạt, [cm] k: Hằng số, k phụ thuộc độ mịn vật liệu rời Với hạt: k =0,5 Với bột k=0,1 Rút Diện tích bề mặt riêng Aw= ) Trong đó: Aw : Diện tích bề mặt riêng, [ cm2/g] B: Là số, B phụ thuộc phần hạt có kích thước Dh1 đến Dh2 k: Hằng số, k phụ thuộc độ mịn vật liệu rời Với hạt: k=0.5 Với bột: k=0.1 Rút Diện tích bề mặt riêng Trong đó: AW: Diện tích bề mặt nghiêng (cm2/g) B: Là số, B phụ thuộc phần hạt có kích thước Dh1 đến Dh2 K: số, k phụ thuộc độ mịn vật kiệu rời Dh: kích thước hạt (cm) : hệ số hình dang hạt : khối lượng riêng hạt Trường hợp k=0 thì: Số hạt: ) Trong đó: : số hạt (hạt/g) B: số phụ thuộc, phần hạt có kích thước từ Dh1 đến Dh2 K: số, k phụ thuộc độ mịn vật liệu rời : khối lượng riêng hạt, g/cm3 a: số thể tích hạt 1.2 Xác định đường kính trung bình hỗn hợp hạt Đường kính trung bình số học Suy Đường kính trung bình bề mặt Định nghĩa Rút Đường kính trung bình thể tích, khối lượng Suy Trong a: số thể tích phụ thuộc hình dạng b: số diện tích phụ thuộc hình dạng Hình cầu, , b= Khối vng, a=1, b=1 Dh: kích thước hạt (cm) : số hạt (hạt/g) : khối lượng riêng xốp khối hạt, (g/cm3) : đường kính trung bình hệ số hạt (cm) : đường kính trung bình theo bề mặt (cm) : đường kính trung bình theo khối lượng (cm) : Phân khối lượng hạt theo kích thước từ Dh1 đến Dh2 Chương Nguyên tắc sàng Cho vật liệu qua mặt sàng có kích thước lỗ xác định Các hạt có kích thước nhỏ lỗ sàng lọt qua mặt sàng, hạt có kích thước lớn bị giữ lại bề mặt sàng, kết sau sàng hai loại sản phẩm: loại lọt sàng loại sàng Phương pháp phân riêng sàng thích hợp để tách hỗn hợp vật liệu rời có kích thước từ 1mm trở lên 2.1 Các phương pháp phân riêng sàng - Phân riêng từ nhỏ đến lớn: Các sàng xếp nối tiếp, lỗ nhỏ trước, nhỏ sau - Phân riêng nhỏ lớn đến nhỏ: Các sàng xếp song song, lỗ lớn trên, lỗ nhỏ 2.2 Sàng lý tưởng sàng thực tế Sàng lý tưởng kích thước hạt phân đoạn lớn kích thước hạt phân đoạn Phân thực tế có phần hạt nhỏ phần hạt (có phần kích thước hạt phủ nhau) Hạt trịn khơ sàng thực tế gần lý tưởng Chương Tính cân vật chất Kí hiệu: F: suất lượng nhập liệu vào sàng (kg/h) A: suất lượng vật liệu sàng (kg/h) B: Suất lượng vật liệu sàng (kg/h) : Phân khối lượng nguyên liệu (%) : Phân khối lượng vật liệu sàng (%) :Phân khối lượng vật liệu sàng (%) Phương trình cân chất F=B+A F Suy Chương Hiệu suất sàng Gọi hiệu suất sàng tính theo thu hồi vật liệu sàng tính theo thu hồi vật liệu sàng Hiệu suất sàng chung mức độ thu hồi hai vật liệu A B nguyên liệu kí hiệu E Hiệu suất sàng chung E= Mặt sàng Có loại mặt sàng: lưới đan, đục lỗ, ghi Lưới đan Cấu tạo: sợi đồng, thép, nhựa tổng hợp đan lại Hình Các dạng mặt sàng lưới đan Kích thước sợi đan: Trong đó: d: kích thước vật liệu mặt sàng, (mm) bề mặt tự lưới sàng F: 10 Với lưới lỗ vng: F= Trong đó: Đường kính sợi đan, (mm) l: kích thước lỗ (mm) với lưới lỗ chữ nhật F= Trong đó: Đường kính sợi đan, (mm) l: chiều dài lỗ lưới (mm) b: chiều rộng lỗ lưới (mm) Đặc điểm: bề mặt tự lớn độ bền thấp Công dụng: phân loại vật liệu nhỏ mịn Tấm đục lỗ Cấu tạo: lim loại bề mặt đục lỗ, hình trịn, vng, chữ nhật, bầu dục Hình Các dạng mặt sàng đục lỗ Kích thước lỗ D: D= (580)mm Khoảng cách mép lỗ liên tiếp l: l=0,9 Chiều dài mặt sàng s phụ thuộc kích thước lỗ: 11 D< 5mm D=510mm D> 10mm s=0,75.D s=0,7.D s=0,625.D Chiều dày tối đa sàng s< 12mm Đặc điểm: bền, bề mặt tự nhỏ Công dụng: phân loại vật liệu vừa d> 5mm Thanh ghi Cấu tạo: gồm ghi ghép lại thành mặt sàng Hình dạng ghi Hình Các dạng mặt sàng ghi Kích thước chủ yếu: H=đ gốc nghiêng lọt= 610o b= (0,20,3).d Đặc điểm: bền, chịu lực lớn nặng, bề mặt tự nhỏ, tốn vật liệu, khó chế tạo, giá thành cao Công dụng: dùng hai loại mặt sàng không sử dụng được, phân loại vật liệu lớn d> 80mm 12 Chương Các thông số mặt sàng 5.1 Kích thước lỗ sàng Kích thước lỗ sàng D luon phải lớn kích thước vật liệu lọt sàng d Theo kinh nghiệm chọn kích thước lỗ sàng sau: Khi kích thước vật liệu lọt sàng d < 5mm D= d + ( 0,51) mm Khi kích thước vật liệu lọt sàng d > 25mm D= d + ( 305)mm 5.2 Kích thước sàng Chiều dài sàng L ngắn khơng đủ thời gian cho vật liệu lọt sàng, lớn q tốn cơng xuất cho máy chuyển động Chiều dài sàng theo công thức: L=K [mm] Trong đó: K: hệ số bít lỗ sàng, K= 520 B: chiều rộng sàng, [mm] h: chiều dày lớp vật liệu sàng, [mm] D: kích thước lỗ sàng, [mm] : số lỗ hàng t: bước hàng lỗ, [mm] Nếu lấy t=2d, bước hàng lỗ ngang dọc thi =b/2d Suy ra: L= [mm] Thường để sàng cân đối ta chọn L= ( 1,21,5).B 5.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới suất hiệu suât sàng - Độ ẩm vật liệu: Độ ăm vật liệu làm vật liệu dính vào bít lỗ sàng Độ ẩm tốt để hiệu xuất sàng cao 5% 13 - Chiều dài lớp vật liệu sàng: Chiều dày vật liệu sàng ảnh hưởng tới suất hiệu suất Lớp vật liệu sàng dày làm cho vật liệu nằm bề mặt khó tiếp xúc với mặt sàng Nếu lớp vật liệu mỏng suất sàng thấp, hiệu suất cao ngược lại Theo kinh nghiệm thì: d < 5mm chiều dài lớp vật liệu h = ( 1015).d d = ( 550)mm h = ( 510).d d > 50mm h = ( 35).d - Kích thước vật liệu chuyển động mặt sàng: kích thước vật liệu gia tốc sàng phải phù hợp để hạt khơng bít lỗ, tăng suất hiệu xuất sàng Xét sơ đồ lực tác dụng lên hạt vật liệu bề mặt sàng: Hình Sơ đồ lực tác dụng lên hạt vật liệu bề mặt sàng Trong đó: G: trọng lượng hạt, [N] R: bán kính lỗ sàng, [m] r: bán kính hạt, [m] : Lực quán tính, [N] Điều kiện để hạt khơng bít lỗ: Suy ra: h > G.R a > g.tg Trong đó: a: gia tốc sàng, [m/s2] g: gia tốc trọng trường, [m/s2] 14 phụ thuộc vào kích thước lỗ kích thước vật liệu sau: Bảng 1: Quan hệ kích thước hạt gia tốc sàng , (độ) 10 20 30 40 50 60 70 80 5,8 2,9 2,0 1,5 1,3 1,15 1,06 1,02 tg 0,176 0,364 0,547 0,839 1,192 1,732 2,147 5,67 A 1,72 8,2 11,7 17,0 21,0 54,5 3,56 5,35 15 Chương Phân loại thiết bị sàng Phân loại thiết bị sàng theo cấu tạo: - Sàng phẳng - Sàng chuyển động tịnh tiến - Sàng chuyển động tròn - Sàng rung - Sàng trụ Phân loại thiết bị sàng theo hình thức dao động: - Sàng dao động lắc - Sàng dao động rung - Sàng quay 16 ... ẩm vật liệu: Độ ăm vật liệu làm vật liệu dính vào bít lỗ sàng Độ ẩm tốt để hiệu xuất sàng cao 5% 13 - Chiều dài lớp vật liệu sàng: Chiều dày vật liệu sàng ảnh hưởng tới suất hiệu suất Lớp vật liệu. .. thực tế gần lý tưởng Chương Tính cân vật chất Kí hiệu: F: suất lượng nhập liệu vào sàng (kg/h) A: suất lượng vật liệu sàng (kg/h) B: Suất lượng vật liệu sàng (kg/h) : Phân khối lượng nguyên liệu. .. hai loại sản phẩm: loại lọt sàng loại sàng Phương pháp phân riêng sàng thích hợp để tách hỗn hợp vật liệu rời có kích thước từ 1mm trở lên 2.1 Các phương pháp phân riêng sàng - Phân riêng từ nhỏ